DISCIPLINA - UEPB...à ocorrência de chuvas, às propriedades do solo, ao relevo da área, à cobertura vegetal e ao uso e manejo da terra. Monitorando a erosão em lençol Figura

Sandra Kelly de Araújo

Instrumentação para o Ensino de Geografi a I

Promovendo o ensino de solos

Autora

aula

09

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Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste material pode ser utilizada ou reproduzidasem a autorização expressa da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Divisão de Serviços TécnicosCatalogação da publicação na Fonte. Biblioteca Central Zila Mamede – UFRN

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Johann Jean Evangelista de Melo

José Antonio Bezerra Junior

Mariana Araújo de Brito

Adaptação para Módulo Matemático

Joacy Guilherme de A. F. Filho

Araújo, Sandra Kelly de.

Instrumentação para o Ensino de Geografi a I / Sandra Kelly de Araújo. – Natal, RN: EDUFRN, 2009.

172 p.

ISBN 978-85-7273-614-5

Conteúdo: Aula 01 – Com o Mundo nas Mãos; Aula 02 – Cartografi a escolar I; Aula 03 – Redescobrindo o uso de mapas em sala de aula; Aula 04 – Promovendo o ensino do clima I; Aula 05 – Promovendo o ensino do clima II; Aula 06 – Promovendo o ensino do clima III; Aula 07 – Ensinando relevo; Aula 08 – Com a mão na massa; Aula 09 – Promovendo o ensino de solos; Aula 10 – De volta ao começo; Aula 11 – A Terra e o sistema solar; Aula 12 – Gaia, mãe Terra.

1. Geografi a. 2. Geografi a física. 3. Cartografi a. I. Título.

CDD 910RN/UF/BCZM 35/2010 CDU 91

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Aula 09 Instrumentação para o Ensino de Geografi a I 1

Apresentação

Nesta aula, você irá conhecer algumas sugestões didáticas para promoção do tema solo no ensino de Geografi a. Nos currículos do Ensino Fundamental e Médio esse tema também está presente em outros componentes curriculares, tais como Ciências, Biologia e até mesmo História. Isso se deve à abrangência do tema, que compreende desde questões ligadas à própria pedologia (formação dos solos, classifi cação, fertilidade, conservação, mapeamento, entre outros) até aquelas mais gerais, decorrentes do papel do solo como interface (relevo, agricultura, hidrografi a, clima, meio ambiente, economia e mesmo cultura).

Especialmente nesta aula, as atividades, os recursos e as estratégias propostas têm o objetivo de apoiar o trabalho do professor de Geografi a na abordagem de temas como meio ambiente, sustentabilidade, impactos ambientais, entre outros. São simulações, monitoramentos, experiências e pesquisas que podemos realizar para qualifi car em que medida os solos mantêm inter-relações com outros temas e contribuem para promover o estudo da relação entre a sociedade e o meio ambiente no ensino de Geografi a.

ObjetivoDesenvolver atividades didáticas e pedagógicas relativas ao ensino de solos através de monitoramento e experimentação.

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Aula 09 Instrumentação para o Ensino de Geografi a I

Experimentos e

monitoramentos em

erosão dos solos

Você pode encontrar esse artigo na internet, no

endereço: .

Acesso em: 22 jun. 2009.

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Fazendo Ciência

Embora não seja comum realizarmos pesquisas experimentais nas aulas do Ensino Fundamental e Médio, tais pesquisas nos permitem formular teorias explicativas sobre vários temas-objeto de nosso trabalho. Tradicionalmente, o ensino está organizado a partir da apresentação de teorias (respostas da Ciência sobre certos problemas) sem que nossos alunos conheçam as perguntas que as originaram ou mesmo sejam instigados a conhecer os problemas que desafi aram e desafi am a Ciência. Apesar de muitos temas que promovemos em sala de aula sejam conhecidos há décadas ou mesmo séculos pela Ciência, nossos alunos da Educação Básica estão tendo o primeiro contato com os mesmos. Que tal, então, criar situações de aprendizagem que colocam os alunos diante de problemas concretos do nosso cotidiano, tal como a erosão? A partir daí, formulamos juntos hipóteses sobre tais problemas, monitoramos seu comportamento a médio e longo prazo ou realizamos experimentos ou manipulações para submetê-los a certas condições e, assim, obtermos respostas explicativas sobre os mesmos. É essa a proposta desta aula ao apresentar algumas atividades relativas ao monitoramento da erosão de solos e à experimentação de certas características e comportamentos de solos quando submetidos a dadas condições ambientais.

Erosão de soloErosão é o processo de desagregação e remoção de partículas do solo ou fragmentos

de rocha pela ação combinada da gravidade com a água, vento, gelo ou organismos. Agindo continuamente sobre a superfície terrestre, a erosão é um dos principais agentes exógenos modeladores do relevo.

Quando nos referimos à ação e intensidade da erosão sobre o solo, atestamos sua dependência a fatores como: tipo de solo, existência ou não de cobertura vegetal, grau de declividade do terreno e presença de matéria orgânica, como você pode constatar a partir da realização das atividades sugeridas na aula passada.

Nesta aula, vamos desenvolver duas atividades de monitoramento da erosão de solos baseadas no artigo Experimentos e monitoramentos em erosão dos solos, do professor Antônio J. Teixeira Guerra, e uma experiência adaptada do projeto Solos na escola, da Universidade Federal do Paraná.

Monitorar ou experimentar?

Inicialmente, é preciso distinguir o que é monitoramento e monitoramento. Para Guerra (2005, p. 32), monitoramento se refere às mensurações sistemáticas de um processo erosivo, sendo necessárias as coletas de dados, em intervalos que podem ser fi xos ou não, dependendo



Voçoroca

Voçoroca é o estágio mais

avançado da erosão.

3

do que está sendo estudado. Já experimentos se referem a ensaios, que podem ser de laboratório ou não, não havendo a obrigatoriedade de coletas em determinados intervalos de tempo.

O monitoramento, portanto, é adequado como estratégia de projetos que se desenvolvem em médio e longo prazo. Infelizmente, tais projetos são pouco comuns em nossas escolas. Já os experimentos podem ser feitos a qualquer tempo, de acordo com o que se pretende observar ou manipular, conforme será exemplifi cado aqui.

Monitorando a erosão – voçoroca

Figura 1 – VoçorocaFo

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Há várias formas de erosão (laminar, sulco, ravina e voçoroca), e elas são causadas por diferentes agentes. Atuando sobre o solo, a erosão é responsável pela perda de 1 bilhão de toneladas de solos férteis por ano, no Brasil, como vimos na aula anterior.

Esse é um complexo problema ambiental, normalmente presente nas aulas de Geografi a ou mesmo Ciências, com repercussões até sobre a economia. Para apoiar suas atividades de ensino, propomos realizar duas atividades de monitoramento da erosão. No primeiro exemplo, vamos monitorar a evolução de uma área de erosão sob a forma de ravina ou voçoroca a partir da realização das seguintes atividades:



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30/11/94ESTACAS

30/06/94

30/01/94

4

1ª Etapa:

Identifi que uma área onde ocorre erosão na forma de ravina ou voçoroca. Ela será seu campo de monitoramento.

2ª Etapa:

Fixe estacas ao redor da área, afastadas uma das outras (a distância entre as estacas pode ser de centímetros ou metros, de acordo com o tamanho da área) de modo a formar um polígono. Mantenha a mesma distância entre cada estaca e a borda da ravina ou voçoroca, como mostra a Figura 2 a seguir:

Figura 2 – Monitoramento de voçoroca. Nesse exemplo, podemos observar a evolução da voçoroca em três momentos: 30/01/1994, 30/06/1994 e 30/11/1994

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3).

3ª Etapa:

A seguir, faça um esquema ou um desenho de distribuição espacial das estacas, tal como um mapeamento. Esse esquema será a base sobre a qual será feito o monitoramento da evolução da voçoroca.

4ª Etapa:

A cada dois ou três meses (ou de acordo com uma periodicidade de distribuição temporal das chuvas) vá ao local e faça uma nova medição da distância entre cada estaca e a borda da voçoroca. Esse procedimento qualifi ca o grau de evolução da voçoroca no tempo e no espaço.



Erosão superfi cial

Esta técnica possibilita o monitoramento da erosão sob a forma de escoamento superfi cial, que provoca a erosão em lençol, como nas áreas sem cobertura vegetal.

Pinos graduados

Os pinos podem ser substituídos por pregos ou parafusos.

10cm ou mais

TOPO DO SOLO

5

5ª Etapa:

Discuta com seus alunos as constatações do monitoramento: causas da evolução ou seu controle e seus efeitos sobre o meio ambiente. Relacione as causas e os efeitos da erosão à ocorrência de chuvas, às propriedades do solo, ao relevo da área, à cobertura vegetal e ao uso e manejo da terra.

Monitorando a erosão em lençol

Figura 3 – Erosão em lençol (sheet erosion)

Figura 4 – Pinos de erosão

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9.Este é uma forma de erosão superfi cial bastante comum por todo o mundo. Para monitorá-

la, podemos fazer uso de pinos graduados fi xados ao solo. Para isso, escolhemos uma área (com dimensão de 10m × 1m, por exemplo), de preferência numa encosta sem cobertura vegetal, e cravamos pinos no solo a uma profundidade superior a 10 cm, conforme a Figura 4 a seguir:

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3).



Atividade 1

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5 6 7

12 13 14

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8 9 10 11

6

Como nos esclarece Guerra (2005, p. 33),

o monitoramento dos pinos de erosão consiste em voltar à área de estudo (de preferência após cada evento chuvoso signifi cativo) e medir o quanto o pino está fi cando exposto em relação ao solo (as medidas podem ser feitas em milímetros). Esses pinos devem estar enterrados no solo a 10 centímetros ou mais, de preferência em encostas onde não haja passagem de animais e pessoas, ou então, a área deve ser cercada para que não haja nenhum tipo de perturbação. Após um tempo determinado (um ou dois anos, por exemplo), é possível verifi car a taxa de rebaixamento do solo pelos pinos instalados e monitorados.

Os pinos devem ser plotados num diagrama para se saber exatamente sua distribuição espacial, como exemplifi cado na fi gura seguinte:

Figura 5 – Rede de Pinos

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4).

Nas aulas de Geografia, temos argumentado acerca de problemas ambientais, como desertifi cação, perda de solos férteis, assoreamento, entre outros. As atividades de monitoramento apresentadas anteriormente nos permitem qualifi car esses problemas. É certo que a realização de pesquisas empíricas na Educação Básica é pouco comum, senão inexistente. Mas estamos certos que esse é um bom começo para instigar o espírito investigativo de nossos alunos. Vamos experimentar?

Identifi que em sua cidade pontos de ocorrência de erosão. Avalie a possibilidade de instalar bases para monitoramento de erosão, tal como apresentado nesta aula. Comente sua resposta.


Experimentoteca

de Solos

Acesse outras experiências disponíveis no sítio do projeto Solo na escola. O endereço é: . Acesso em: 18 jun. 2009.

Suporte

Você utilizou um suporte similar a esse quando montamos um pluviômetro na Aula 3, Redescobrindo o uso de mapas em sala de aula.

GarrafaPano Preso

Solo

Abertura


Experiências

Na aula passada, conhecemos o projeto Ciência à mão, da Universidade de São Paulo, especialmente o módulo relativo ao tema solos. Desta vez, vamos explorar a Experimentoteca de Solos – projeto Solos na escola, da Universidade Federal do Paraná. Lá estão elencadas algumas experiências simples de serem realizadas, que contribuem em grande medida para o ensino do tema solo e suas interfaces. Vamos lá?

Infi ltração e retenção de água no solo

Para realizar esta experiência vamos precisar dos seguintes materiais: dois copos de uma amostra seca e triturada de um solo arenoso (se não tiver, você pode usar areia de construção); dois copos de uma amostra seca e triturada de um solo argiloso; dois copos de uma amostra seca e triturada de solo de uma mata (que pode ser coletado em parques ou na zona rural, sendo importante a presença da matéria orgânica); três garrafas plásticas descartáveis transparentes (de refrigerante tipo PET de 2L, sem o rótulo); pedaços de tecido ou pano; barbante ou elástico; água; tesoura sem ponta; caneta de retroprojetor; jornais velhos; garrafa de vidro (tipo de cerveja) ou rolo de macarrão velho; um copo.

As etapas para realização da experiência são:

1ª Etapa:

Espalhar e deixar as amostras de solos secando por alguns dias sobre algumas folhas de jornal ao ar livre, de preferência ao Sol.

2ª Etapa:

Quando as amostras estiverem secas, passar (rolando) a garrafa de cerveja ou qualquer outra garrafa de vidro ou rolo de macarrão sobre as amostras para triturar (não deixando torrões que possam interferir nos resultados dos experimentos).

3ª Etapa:

Preparar as garrafas plásticas, cortando-as com a tesoura no meio. A parte da boca da garrafa será utilizada como um funil, e o fundo desta como o suporte.

Figura 6 – Esquema de montagem do experimento

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Aula 09 Instrumentação para o Ensino de Geografi a I8

Figura 7 – Realização do experimento com as três amostras

4ª Etapa:

Prender bem o tecido com o barbante ou elástico na extremidade de cada garrafa funil, conforme mostra a Figura 6.

5ª Etapa:

Colocar cada garrafa funil sobre seu suporte – que é a outra parte da garrafa cortada (o fundo) – de modo que fi que apoiada, como mostrado na Figura 6.

6ª Etapa:

Numerar as garrafas funil - 1, 2 e 3.

7ª Etapa:

Encher cada garrafa funil com um tipo de amostra de solo já preparada anteriormente, colocando dois copos de cada solo. A garrafa 1 com a amostra do solo arenoso, a garrafa 2 com o solo argiloso e a garrafa 3 com o solo coletado na mata.

8ª Etapa:

Encher cada garrafa funil com a mesma quantidade de água ou dois copos em cada uma das garrafas, como mostra a fi gura a seguir:

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9ª Etapa:

Observar e anotar quanto tempo a água demorou para começar a pingar de cada garrafa funil;

10ª Etapa:

Observar e anotar quanto tempo a água fi cou pingando e o quanto foi liberado de cada amostra de solo, marcando com uma caneta de retroprojetor em seu suporte (parte da garrafa que recebe a água que pinga do solo);

11ª Etapa:

Observar a cor da água que está pingando;

12ª Etapa:

Comparar os resultados obtidos e discutir em sala de aula.

É importante fazer algumas perguntas antes de iniciar o experimento, para que os alunos possam formular hipóteses do que irá acontecer. Ao concluir o experimento, é possível confrontar as hipóteses com os resultados obtidos.

a) Quando jogarmos a água sobre as amostras, ela se infi ltrará ou fi cará retida?

b) Em qual das amostras a água vai começar a pingar primeiro?

c) Em qual das amostras a água vai pingar por mais tempo?

d) Qual amostra pingará mais água?

e) Qual das amostras demorará mais tempo para começar a pingar a água?

f) A água que sair das amostras será cristalina ou terá outra coloração?

g) Qual das três amostras armazenará mais água?

h) Qual dessas amostras pode ser melhor para as plantas absorverem água para seu desenvolvimento e sobrevivência?

i) Qual solo poderá inundar com maior facilidade com uma chuva forte?


Cristalina

Podemos usar esta explicação para justifi car o

fato da água dos rios terem diferentes colorações, tais

como o rio Negro, o rio Madeira ou mesmo o rio

Piranhas-Assu.

Aula 09 Instrumentação para o Ensino de Geografi a I10

Segundo Yoshioka e Lima (2005, p. 65), os prováveis resultados desta experiência são:

Na amostra de solo arenoso ou areia, a água irá se infi ltrar mais rapidamente e terá maior gotejamento que na amostra de solo argiloso (que pode demorar a iniciar a gotejar). Sendo assim, a amostra de solo arenoso terá menor capacidade de retenção desta água, devido a essa facilidade de perda. Este aspecto pode ser associado ao efeito na perda de nutrientes ou lixiviação de compostos poluentes para os corpos de água subterrâneos, ou à capacidade do solo em suprir água em períodos mais secos. Os alunos devem observar o tempo que levou para iniciar a gotejar, quanto tempo permaneceu gotejando e o quanto foi liberado de água em cada amostra, bem como observar a cor da solução do solo.

Os autores da experiência ainda chamam atenção aos seguintes aspectos:

Ao observar a coloração da água, a amostra de solo de mata poderá apresentar a cor mais escura (devido à presença de compostos orgânicos solúveis), enquanto nas outras amostras a água poderá sair mais cristalina. A quantidade de água perdida (lixiviada) na amostra de solo coletada na mata pode ser variável, em função da textura e da quantidade de matéria orgânica do solo. Assim, por exemplo, se a amostra de mata for coletada em solos de textura mais arenosa, ela pode ter resultados mais semelhantes à amostra de solo arenoso. No entanto, a matéria orgânica, presente em maior proporção no solo de mata, é importante para aumentar a capacidade de retenção de água em vários tipos de solo, principalmente em um solo arenoso, que tende a reter menos água (YOSHIOKA; LIMA, 2005, p. 65).



Atividade 2

sua

resp

ostaa.

b.

11

1) Execute e avalie a efi ciência do experimento a partir dos seguintes aspectos:

a) Quais hipóteses você pode formular sobre o experimento?

b) Você conseguiu realizar o experimento integralmente?

c) As respostas inicialmente formuladas foram respondidas ou houve alguma difi culdade para isso?

d) Os resultados alcançados foram satisfatórios para a sua aprendizagem?

2) Formule 3 novas perguntas para serem feitas aos alunos após a realização do experimento.

3) Visite o sítio na internet do projeto Solos na escola e comente em que medida os experimentos lá apresentados podem ser úteis ao ensino da Geografi a. O endereço é .



c.

d.

2.

3.

12



Resumo

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Leitura complementarEMBRAPA SOLOS. Geoportal digital. Disponível em: . Acesso em: 22 jun. 2009.

Nossa dica é o Geo Portal Digital, da Embrapa Solos. O portal é um sistema de armazenamento e consulta à geoinformação produzida no Laboratório de Geoinformática da Embrapa Solos e seus laboratórios associados.

Nessa aula, pudemos conhecer exercícios de monitoramento da erosão de solo e experimentação da infi ltração e retenção da água no solo. Essas atividades nos auxiliam na constatação da ação humana sobre o meio ambiente, tão comentada em nossas aulas de Geografi a. Ademais, nosso intuito foi apontar sugestões que desenvolvam atitudes científi cas em nossos alunos ao criar situações de aprendizagem que os coloquem diante de problemas concretos de nosso dia a dia e formulem hipóteses ou teorias interpretativas sobre tais problemas. Pratique Ciência - é isso que propomos nessa aula. Bons estudos!



AutoavaliaçãoEm sua avaliação, é possível serem aplicadas as atividades de monitoramento e experimentação propostas nessa aula? Quais os pontos positivos das estratégias aqui sugeridas? Quais são as limitações para aplicá-las? Considere, por exemplo, a adequação entre os objetivos do Ensino Fundamental e Médio e as metodologias sugeridas nessa aula para alcançá-los. Relate aqui suas conclusões.

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ReferênciasGUERRA, Antônio J. Teixeira. Experimentos e monitoramentos em erosão dos solos. Revista do Departamento de Geografi a, n. 16, p. 32-37, 2005.

MANFREDINI, Sidneide et al. Técnicas de pedologia. In: VENTURINI, Antônio B. Praticando geografi a: técnicas de campo e laboratório. São Paulo: Ofi cina de Textos, 2005.

MASSETO, Marcos. Didática: a aula como centro. 4. ed. São Paulo: FTD, 1997.

YOSHIOKA, M. H.; LIMA, M. R. de. Experimentoteca de solos: infi ltração e retenção da água no solo. Arquivos da APADEC, Maringá, v. 8, n. 1, p. 63-66, 2004.

Anotações

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Anotações

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EMENTA

> Sandra Kelly de Araújo

Produção de material didático-pedagógico aplicado à área de geografi a física e cartografi a.

Instrumentação para o Ensino de Geografi a I – GEOGRAFIA

AUTORA

AULAS

01 Com o Mundo nas Mãos

02 Cartografi a escolar I

03 Redescobrindo o uso de mapas em sala de aula

04 Promovendo o ensino do clima I

05 Promovendo o ensino do clima II

06 Promovendo o ensino do clima III

07 Ensinando relevo

08 Com a mão na massa

09 Promovendo o ensino de solos

10 De volta ao começo

11 A Terra e o sistema solar

12 Gaia, mãe Terra

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