Introdução:

Seus ouvidos são órgãos realmente impressionantes: eles captam todos os sons ao seu redor e traduzem essa informação para o cérebro. Uma das coisas mais notáveis desse processo é a maneira completamente mecânica com que acontece. Os sentidos de olfato, paladar e visão envolvem reações químicas, mas seu sistema auditivo é baseado somente em movimentos físicos.

Nesta situação de aprendizagem, veremos os sistemas mecânicos que possibilitam a audição. Traçaremos o caminho do som, de sua fonte original até o cérebro, para ver como atuam todas as partes do ouvido. Você se

surpreenderá com o funcionamento de um dos órgãos mais incríveis do seu corpo.

Vida e Ambiente

Subtema: Relações com o ambiente

Série: 8ªsérie/9ºano - Volume III

Tempo : 5 Aulas

Situação de Aprendizagem

Modelo de Orelha

Fisiologia da audição; Estrutura da orelha externa, interna e média.

Habilidades: Realizar procedimento experimental a partir de um protocolo;

coletar e registrar observações experimentais; interpretar resultados de

experimento.

Data show; Computador; Cópias do texto.

Estratégias:

Realização de Experimento;

Apresentação de vídeo;

Leitura e interpretação de texto.

1ª Etapa - Sondagem:

Retomando o texto da situação de aprendizagem I, volume II do 9º Ano -

Sistema Nervoso: Estímulo e receptores.

Levantar questionamentos sobre a relação entre estímulo sonoro e a

recepção dos sons.

O que despertou você hoje?

Como sabemos que a aula acabou?

Como ouvimos?

2ª Etapa - Problematização:

Imagine que você está atravessando uma rua muito movimentada e, de

repente ouvi a buzina de um ônibus. Imediatamente para e evita o acidente.

Por quais estruturas da sua orelha o som passou até ser interpretado pelo

cérebro e assim não ser atropelado?

3ª Etapa - Roteiro de Experimento:

Construirão um modelo de orelha

1. Materiais:

Forma de torta com fundo removível

Filme plástico

Papel

Canudo dobrável

Bolinha de isopor

Tigela de Vidro com água

2. Procedimentos:

a) Adaptar o filme na forma, formando uma película; b) Fazer um cone de papel e colar no filme; c) Colar o canudo nos cone de papel e adaptar a bolinha no canudo. d) Colocar a tigela com água embaixo da bolinha de isopor e) Testando: bater palmas e verificar a movimentação da água.

:

Intensidade da palma Movimentação da água

Fraca

Média

Forte

Questões:

a) Quais estruturas do ouvido poderiam ser representadas no modelo de orelha?

b) Baseando-se nas observações realizadas durante o experimento, como você explicaria o funcionamento do modelo de orelha?

4ª Etapa – Leitura compartilhada do Texto:

O ouvido humano

O ouvido consiste em 3 partes básicas - o ouvido externo, o ouvido médio, e o ouvido interno. Cada parte serve para uma função específica para interpretar o som. O ouvido externo serve para coletar o som e o levar por um canal ao ouvido médio. O ouvido médio serve para transformar a energia de uma onda sonora em vibrações internas da estrutura óssea da ouvido médio e finalmente transformar estas vibrações em uma onda de compressão ao ouvido interno. O ouvido interno serve para transformar a energia da onda de compressão dentro de um fluido em impulsos nervosos que podem ser transmitidos ao cérebro. As três

partes do ouvido podem ser vistas abaixo. O ouvido externo consiste da orelha e um canal de

aproximadamente dois cm. A orelha serve para proteger o ouvido médio e prevenir danos ao tímpano. A orelha também canaliza as ondas que alcançam o ouvido para o canal e o tímpano no meio do ouvido. Devido ao comprimento do canal, ele é capaz de amplificar os sons com frequências de aproximadamente 3000 Hz. À medida que o som propaga através do ouvido externo, o som ainda está na forma de uma onda de pressão, que é uma sequência alternada de regiões de pressões mais baixas e mais altas. Somente quando o som alcança o tímpano, na separação do ouvido externo e médio, a energia da onda é convertida em vibrações na estrutura óssea do ouvido.

O ouvido médio é uma cavidade cheia de ar, consistindo na bigorna e três pequenos ossos interconectados - o martelo, a bigorna e o estribo. O tímpano é uma membrana muito durável e bem esticada que vibra quando a onda a alcança. Como mostrado acima, uma compressão força o tímpano para dentro e a rarefação o força para fora. Logo, o tímpano vibra com a mesma frequência da onda. Como ela está conectada ao martelo, o movimento do tímpano coloca o martelo, a bigorna, e o estribo em movimento com a mesma frequência da onda. O estribo é conectado ao ouvido interno. Assim, as vibrações do estribo são transmitidas ao fluido do ouvido médio e criam uma onda de compressão dentro do fluido. Os 3 pequenos ossos do ouvido médio agem como amplificadores das vibrações da onda sonora. Devido à vantagem mecânica, os deslocamentos da bigorna são maiores do que a do martelo. Além disso, como a onda de pressão que atinge uma grande área do tímpano é concentrada em uma área menor na bigorna, a força da bigorna vibrante é aproximadamente 15 vezes maior do que aquela do tímpano. Esta característica aumenta nossa possibilidade de ouvir o mais fraco dos sons. O ouvido médio é uma cavidade cheia de ar que é conectada ao tubo de Eustáquio e à boca. Esta conexão permite a equalização da pressão das cavidades cheias de ar do ouvido. Quando esta passagem fica congestionada devido a um resfriado, a cavidade do ouvido é impossibilitada de equalizar sua pressão; isto frequentemente leva a dores de ouvido e outras dores.

O ouvido interno consiste de uma cóclea, canais semicirculares, e do nervo auditivo. A cóclea e os canais semicirculares são cheios de um líquido. O líquido e as células nervosas dos canais semicirculares não têm função na audição; eles simplesmente servem como acelerômetros para diminuir movimentos acelerados e na manutenção do equilíbrio do corpo. A cóclea é um órgão em forma de um caramujo que pode esticar até 3 cm.

Além de estar cheio de um fluido, a superfície interna da cóclea está alinhada com cerca de 20.000 células nervosas que fazem as funções mais críticas na nossa capacidade de ouvir. Estas células nervosas possuem comprimentos diferentes, por diferenças minúsculas; eles também possuem diferentes graus de elasticidade no fluido que passa sobre eles. À medida que uma onda de compressão se move da interface entre o martelo do ouvido médio para a janela oval do ouvido interno através da cóclea, as células nervosas na forma

de cabelos entram em movimento. Cada célula capilar possui uma sensibilidade natural a uma frequência de vibração particular.

Quando a frequência da onda de compressão casa com a frequência natural da célula nervosa, a célula irá ressoar com uma grande amplitude de vibração. Esta vibração ressonante induz a célula a liberar um impulso elétrico que passa ao longo do nervo auditivo para o cérebro. Em um processo que ainda não é compreendido inteiramente, o cérebro é capaz de interpretar as qualidades do som pela reação dos impulsos nervosos.

5ª Etapa :

Os grupos farão um relatório do Experimento, respondendo as questões propostas. Após a montagem desse relatório, os grupos produzirão um texto (informativo) relacionando o modelo de orelha com o funcionamento de uma orelha real.

6ª Etapa :

Recuperação

Com base nos textos produzidos, o professor montaria agrupamentos produtivos onde alunos poderiam aprender com seus colegas. Cada grupo levantaria suas principais dúvidas e pesquisariam na sala de informática, as respostas. A socialização dos trabalhos serviria para intervenção do professor e reconstrução das conclusões com todos.