ISSN 1982-1026

Boletim de História e Filosofia da Biologia

Publicado pela Associação Brasileira de Filosofia e História da Biologia (ABFHiB)

Artigo: “Sequência Didática: EJA – A origem das diferentes espécies de peixe elétrico: Sequência didática para ensinar e aprender evolução com a história da biologia e o ensino por investigação”

Gerda Maísa Jensen

Doutora pelo Programa de Pós-Graduação Interunidades de Ensino de Ciências (PIEC – USP)

gemajen@gmail.com

Bruna Quintino Morais

Mestranda pelo Programa de Pós-Graduação Interunidades de Ensino de Ciências (PIEC – USP)

Maria Elice de Brzezinski Prestes

Profa. Sênior do Instituto de Biociências da USP

 Introdução

 

         Este material apresenta os planos de aulas com as respectivas atividades e textos complementares de uma Sequência Didática elaborada, validada, aplicada e reelaborada a partir de uma pesquisa histórica original.
           A utilização de uma pesquisa histórica original teve a intenção de que os estudantes não tivessem acesso a conteúdos de biologia que estivessem prontos em livros didáticos ou apostilas, nem em materiais paradidáticos ou mesmo disponibilizados na Web. Considerando ainda que o público-alvo eram alunos da modalidade Educação de Jovens e Adultos recém alfabetizados.
         O episódio histórico foi o modo pelo qual um mesmo material biológico, os peixes elétricos, foram estudados por diferentes naturalistas dos séculos XVII ao XIX. Primeiramente sobre as diferentes explicações para o fenômeno da dor e entorpecimento que causam nas suas presas e nas mãos dos pescadores e estudiosos. Numa etapa seguinte, as diferentes explicações sobre os órgãos elétricos estarem presentes em peixes de famílias diferentes. E finalmente, porque Charles Robert Darwin (1809-1882) os considerou uma dificuldade para sua teoria da seleção natural.
           A pesquisa empírica, visou investigar se este episódio da história da biologia poderia promover o ensino de conceitos biológicos e auxiliar na construção de uma percepção mais informada sobre a Ciência entre os estudantes do Ensino Básico.
            Sendo assim, a SD, teve como objetivos de aprendizagem: a compreensão de conceitos de biologia atuais relacionados à teoria evolutiva dos seres vivos e desenvolver nos estudantes uma percepção mais informada sobre as características da Ciência, particularmente, da investigação científica.
            A SD é composta por dois blocos de aulas.

Bloco 1: sete aulas (16 horas-aula de 45 minutos cada) relacionado à história dos estudos sobre o fenômeno dos peixes;

Bloco 2: sete aulas (14 horas-aula de 45 minutos) relacionado a Charles Robert Darwin (1809 – 1882) e os peixes elétricos.

          Os blocos podem ser trabalhados juntos ou separadamente conforme adequação ao planejamento do professor.  Além disso, a SD poderá ser utilizada em diferentes segmentos do ensino feitas as devidas adequações pelo (a) professor (a).
          Cada bloco foca uma questão problema e identifica seus objetivos. Em cada aula, eles são separados em objetivos de Ciências, de História da Ciência e de Características da Ciência (CdC) e Investigação Científica (IC).
           Os textos complementares apresentam narrativas históricas e também utilizam trechos retirados de obras originais de ciência do passado (fontes primárias).
            No final da SD, nesta versão mais atualizada,  foram assinaladas  as habilidades da Base Nacional Comum Curricular para as Ciências da Natureza de 2017 do Ensino Fundamental II, e as originais da tese que foram baseadas nas matrizes que contêm as habilidades esperadas para o Exame Nacional para Certificação de Competências de Jovens e Adultos (Encceja) de 2003.

Objetivos da sequência didática

  • Inserir a história da ciência integrada aos quatro objetivos de ensino de ciências (de ciências, de história da ciência, das características da ciência e aprimoramento das habilidades científicas) pensados para a escola básica.

    Bloco 1

            Para o plano do Bloco 1 de aulas, os conteúdos declarativos da história da ciência, foram colocados, na forma de uma questão-problema: Como vocês acham que os estudiosos começaram seus estudos do fenômeno do entorpecimento e dor causado por certos peixes em suas presas e nas mãos de quem os tocava?

    Objetivos de aprendizagem do bloco 1

Título: O fenômeno dos peixes e suas explicações
Questão problema: Como vocês acham que os estudiosos começaram seus estudos do fenômeno do entorpecimento e da dor causado por certos peixes em suas presas e nas mãos de quem os tocava?
Objetivos do bloco: Inserção da História da Ciência (HC) e Características da Ciência (CdC)/Investigação Científica (IC) no Ensino de Ciências (EC): Conhecer os processos de investigação científica: o fenômeno, as inferências e as hipóteses explicativas (dos estudantes) e dos estudiosos dos séculos XVII, XVIII e/XIX sobre o fenômeno dos peixes e compreender o que é uma base empírica.

Aula Objetivos de EC Objetivos de HC Objetivos de CdC/IC
1 Compreender o fenômeno de entorpecimento e dor causado pelos peixes. Conhecer como o fenômeno dos peixes era conhecido na Antiguidade e no século XVII. Tomar contato com o texto histórico através da imagem da raia torpedo em fonte primária do século XVII. Compreender a base empírica da Ciência.
2 Explicar “maneiras” de se investigar a localização do fenômeno no corpo da raia torpedo. Compreender documento histórico: citações de Redi em carta para Kisher sobre suas observações acerca da localização do fenômeno nos músculos em forma de foice. Compreender a base empírica da ciência.
3 Observar e ler a representação da anatomia externa e interna do torpedo (esquemas: região do corpo, tipos de corte). Levantar explicações para o fenômeno dos peixes. Retirar informações de documento histórico: frontispício e representação dos torpedos. Conhecer as explicações corpuscularista e mecânicas sobre o fenômeno. Compreender que a ciência é baseada em observação e inferência.
4 Conceito de funcionamento dos seres vivos: relacionar os músculos em forma de foice com o fenômeno do entorpecimento e dor causado pelos peixes. Ler documento histórico: citações de Réaumur sobre as explicações c orpuscularista e mecânicas acerca do fenômeno e sua nova explicação para o fenômeno. Compreender que a Ciência é baseada em observação e inferência.
5 O funcionamento da garrafa de Leyden (hoje, condensador). Noção de eletricidade estática e de suas características. Noção de armazenamento da eletricidade. Compreender o funcionamento do novo instrumento, a garrafa de Leyden. Compreender o processo de construção do conhecimento científico.
6 Levantar e organizar o conhecimento dos alunos sobre outros peixes que causam o mesmo fenômeno. Apresentar outros peixes. Comparar o fenômeno da garrafa de Leyden com fenômeno dos peixes: semelhanças e diferenças. Compreender a subjetividade da ciência.
7 Levantar e organizar as ideias dos alunos sobre a natureza elétrica do fenômeno dos peixes e de sua “verificação”, “verificação” da extensão do fenômeno, “verificação” da função do fenômeno para os peixes. Os procedimentos dos estudiosos do século XVIII para “verificar” a natureza, extensão e sua função do fenômeno dos peixes. Compreender o enraizamento sociocultural da ciência.

Professor (a): Os materiais didáticos consistem de narrativas entreamadas de trechos retirados de obras originais de ciência do passado (fontes primárias).

                                             Aula 1 – O fenômeno da dor e entorpecimento dos peixes – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.
Encaminhamento: Sente-se em círculo com os estudantes para que seja uma conversa mais fluida e que facilite a formação de duplas.
         Pergunte aos estudantes se eles já ouviram falar do peixe elétrico e o que sabem sobre ele. Escreva na lousa as respostas. É importante mostrar um peixe elétrico para os alunos e a dor e entorpecimento que ele causa nas presas e nas pessoas. Apresente um material audiovisual com peixes elétricos da sua região, como por exemplo este vídeo de 2 minutos (https://www.youtube.com/watch?v=GF5DDndvQ9M). Convide os alunos a comentarem o vídeo e compararem com as respostas escritas na lousa. É hora de sistematizar os conhecimentos.
          Faça uma leitura coletiva do texto do Material didático 1. Peça para que os alunos interrompam quando ouvirem uma palavra desconhecida e possa ser registada na lousa e em seus cadernos. Ao final da leitura, o professor deve discutir com os alunos o significado dessas palavras. O professor pode pedir que os alunos façam uma pesquisa em casa em um dicionário procurando pelo significado que aquele termo que eles identificaram na leitura coletiva do texto.

         Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)

1-) O que motivou a pesquisa no século XVII e XVIII sobre a comoção ou entorpecimento e dor causados por certos tipos de peixe?

     Nos séculos XVII e XVIII, os estudiosos da natureza, chamados então de filósofos naturais, ofereceram testemunho da veracidade daquilo que era considerado uma fábula. Reconhecendo a existência do fenômeno, passaram a buscar a sua causa. Em 1671, Francesco Redi (1626-1697) apenas tocando ou prendendo o peixe associou o fenômeno a órgãos de natureza muscular, os musculi falcati. Em 1678, Stephano Lorenzini (1652-?) dedicou a obra intitulada Osservazioni alle torpedini ao estudo do torpedo e concluiu que a “virtude dolorífica” residia naqueles músculos em forma de foice.

Material didático 1 – Um caso fabuloso desde a Antiguidade.

            Desde a Antiguidade (quinhentos anos antes de Cristo) já havia o conhecimento da existência de peixes que causam entorpecimento nas presas e nas mãos de quem os toca.
            O mais conhecido era um tipo de raia chamada de torpedo.

Figura 1Raia Torpedo de Lorenzini. Século XVII.

         Galeno (129-217 a.C), médico grego desta época notou que havia uma semelhança entre o efeito causado pelo torpedo e o seu caráter frio, de modo que aconselhava o consumo de sua carne para esfriar o organismo. Já o médico romano, Scribonius Largus, citado por Galeno, prescrevia o uso de uma certa raia para o tratamento de gota.
         Os estudiosos da natureza do século XVII ofereceram testemunho da veracidade do fenômeno dos peixes e passaram a estudar o torpedo.
     O problema é: Como vocês acham que os estudiosos começaram esses estudos sobre o fenômeno do entorpecimento e dor causado pelos torpedos em suas presas e nas mãos de quem os tocava?

Aula 2O fenômeno e os músculos em forma de foice dos peixes – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Comente com os estudantes sobre a raia torpedo, se eles a conhecem ou não, se tem alguma ideia da razão pela qual elas causam entorpecimento e dor ao serem tocados. Aproveite para perguntar se eles já levaram um choque elétrico. Se sim, o que sentiram. Leia com eles o material didático 2, que fala sobre a carta do naturalista italiano Francesco Redi (1626-1697) ao padre Atanasio Kirsher.

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)

2-) Como o peixe elétrico se tornou um objeto de estudo para Francesco Redi?

        O fenômeno já era conhecido desde a Antiguidade e muito comentado, especialmente sobre um peixe chamado torpedo. Torpedo torpedo é um tipo de raia elétrica do Mar Mediterrâneo. No entanto, para alguns estudiosos, tratava-se de uma fábula. Para resolver a questão, Francesco Redi pede que pescadores lhe tragam o peixe vivo “para poder falar com a certeza da ciência”, ou seja, para que ele fizesse a observação direta do fenômeno.  Ele próprio descreveu a “dor aflitiva” que sentiu ao tocar o peixe. Essa observação direta do fenômeno caracteriza as ciências modernas de que Redi é um representante.

Material didático 2 (frente):   Um caso no século XVII

Figura 2 – Francesco Redi (1626-1697), naturalista italiano

É uma coisa muito comentada que os peixes marinhos chamados de torpedos causam entorpecimento ao serem tocados; eu fiz a prova mais de uma vez, só para certificar-me de tal verdade e depois poder falar com certeza da ciência. Alguns pescadores trouxeram-me um peixe fresco e ao tocá-lo e apertá-lo, a minha mão começou a formigar, depois o braço e todas as costas com um tremor incômodo e uma dor aflitiva que foi necessário que eu retirasse a mão, embora quisesse continuar a tocá-lo por mais tempo.” (Redi,1671) (tradução nossa)

Parece-me agora que nesses dois corpos ou músculos em forma de foice residisse, mais do que em qualquer outra parte, a virtude torporífica dos torpedos, mas, não me arrisco a afirmar porque posso estar enganado. Não creio que me enganasse na observação que a supracitada virtude se faz sentir mais vigorosa, quando o torpedo está preso e é apertado com a mão.” (Redi, 1671) (tradução nossa)

Fonte: Carta ao Padre Atanasio Kircher da Companhia de Jesus de Firenze

Aula 3: As explicações sobre o fenômeno (1) – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

 

Encaminhamento: Após a leitura da carta de Francesco Redi, discuta com os estudantes sobre o músculo responsável pelo fenômeno do entorpecimento causado pelo torpedo e como ele funciona. Leia com eles o material didático 3 e peça para que respondam as questões propostas.

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)

 

3-) Como os filósofos naturais recolheram as informações pertinentes ao problema?

         As informações foram sendo recolhidas por meio de relatos de pescadores e de suas próprias observações fossem elas anatômicas, morfológicas ou por meio de experimentos de caráter fisiológico.

 Alguns pescadores trouxeram-me um peixe fresco e ao tocá-lo e apertá-lo a minha mão começou a formigar, depois o braço e todas as costas com um tremor incômodo e uma dor aflitiva que foi necessário que eu retirasse a mão, embora quisesse obstinadamente continuar a tocá-lo por mais tempo. (REDI, 1671, p. 15)

Material didático 3 (verso)

 Observe as figuras:

Figura 5 – Frontispício da obra Osservazioni alle torpedini e Távola Prima

Instruções escritas na lousa branca:

1) Leitura da capa do livro Osservazioni intorno alle torpedini e:

  1. a) Copie o título da obra.
  2. b) Qual é o nome do autor? Em que cidade ele nasceu?
  3. c) A quem ele dedicou a obra?
  4. d) Em ano a obra foi publicada?

2) Leitura dos esquemas da Tavola prima:

  1. a) De que animal é a primeira tábua?
  2. b) Onde estão representados os músculos em forma de foice? 

 

Aula 4: As explicações sobre o fenômeno (2) – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Peça para que um dos estudantes faça a leitura do material didático 4 e discuta com eles as diferentes explicações para o fenômeno de entorpecimento e dor causados pelo torpedo. Estimule-os a debaterem sobre as explicações mais aceitas pelos naturalistas dos séculos XVII e XVIII.

Questões norteadoras baseadas em Allchin, (2009) (somente para professor)

4-) Como foi assegurada a confiabilidade dos achados dos estudiosos?

Professor (a): A confiabilidade dos achados era assegurada pela presença de colegas e auxiliares que costumavam acompanhar os experimentos, testemunhando a sua veracidade. Além disso, os relatos das observações e experimentos eram apresentados em reuniões das academias de Ciências e detalhados de modo a poderem ser reproduzidos por outros filósofos naturais.  

5-) Os filósofos naturais do século XVII explicaram o fenômeno com base na teoria corpuscularista da física da época. Essa explicação foi criticada? Foi proposta uma explicação alternativa?

Professor (a): A comoção causada pelo peixe era comparada por Redi e Lorenzini com a dor que sentimos quando batemos o cotovelo com força numa mesa. Lorenzini e Claude Perrault (1613-1688) assumindo a teoria corpucularista, diziam que o peixe emitia diminutos corpúsculos que penetravam na pele de suas presas ou de quem os tocava causando dor e entorpecimento. Criticando essa explicação, Alfonso Borelli (1608-1679) dizia se tratar de um choque mecânico, um golpe violento disparado pelo torpedo na presa ou nas mãos de quem os tocava.

 6-) Como essas explicações alternativas foram abordadas no século XVIII?

Professor (a): Essas explicações foram retomadas e descritas por René Ferchault de Réaumur (1683-1757). Para Réaumur, nenhuma dessas explicações era satisfatória. Ele realizou diversos experimentos com os torpedos e concluiu que o fenômeno era um efeito do fato do peixe realizar um movimento rapidíssimo dos músculos em forma de foice localizados no dorso do animal, alternando entre a posição côncava e convexa de seu corpo. Dessa forma, Réaumur descartou a teoria cospuscularista e afirmou uma explicação mecânica.

Esta explicação foi a mais aceita, desde a sua publicação, em 1714, por mais de 50 anos, pela maioria dos estudiosos do século XVIII.

Material didático 4: O caso no século XVIII

Figura 6 – Renè Antoine Ferchauld Réaumur (1683- 1757), naturalista francês

No ano de 1714, escreveu em uma de suas obras:

“Há duas interpretações diferentes […] que o efeito produzido pelo torpedo, depende de uma infinidade de corpúsculos que fluem continuamente do peixe, mas, que fluem mais abundantemente em certas circunstâncias do que em outras. É, geralmente, a opinião mais aceita por Redi, Perrault e Lorenzini (Réaumur, 1714).

“A segunda é de Boreilli […] ela está mais ao gosto dos mecanicistas, para ele a emissão de corpúsculos é imaginária: ele diz que quando se toca o peixe, ele se agita e desfere um golpe violento, que causa um entorpecimento sobre a mão que o toca.” (Réaumur, 1714).

Réaumur dava uma nova explicação para o fato: ao apertar o corpo do peixe, seria o rapidíssimo movimento dos músculos em forma de foice que provocaria o abalo ou golpe súbito e assim o efeito nas presas e mãos de quem os toca. De convexo para plano e de plano para côncavo mais rápido do que a “bala de um mosquete”.

Aula 5: A virtude elétrica – 90 min

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Peça para um estudante fazer a leitura do texto do Material didático 5 para a turma pausando a leitura em cada tópico para discussão. Pergunte se já vivenciaram algum evento como os mencionados no texto. Ao mostrar a figura 8, fale sobre a garrafa de Leyden e como ela armazena cargas elétricas.

 

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professora)

7-) Surgiram novos fatos, conhecimentos, instrumentos que levaram ao questionamento da explicação mecânica mais aceita no século XVIII?

Professor (a):

Sim. No século XVIII foram conhecidos outros peixes que ocasionavam o mesmo fenômeno. Além disso, desenvolveu-se na física o estudo da eletricidade acarretando a construção de um instrumento que foi chamado de garrafa de Leyden, uma espécie de condensador. A eletricidade gerada pelo atrito com uma esfera de metal era transmitida para haste e correntes de metal para dentro de um cilindro com água. Assim, se a eletricidade fosse um fluido ela poderia ser armazenada na garrafa de Leyden. No entanto, as características do fenômeno observado no peixe eram diferentes das de outros fenômenos elétricos observados na época. No peixe não se observava atração e repulsão de penas ou papeizinhos, nem geração de faíscas ou estalos. Também não se transmitia pelo ar mas por meio de um corpo, como por exemplo a vara de pescar.  Desse modo, embora a explicação mecânica de Réaumur passasse a ser questionada, a hipótese elétrica ainda enfrentava as dificuldades acima mencionadas para explicar o que acontecia com o peixe. Luigi Galvani (1737-1798) propôs a existência de uma eletricidade peculiar aos seres vivos distinta da “celeste”, ou seja, atmosférica.  Essa eletricidade animal ficou conhecida como “fluido galvânico”.

Material didático 5 – Outros estudos do século XVIII: a virtude elétrica

O desenvolvimento do conhecimento sobre os fenômenos elétricos não prescindiu também de outros realizados anteriormente desde a Antiguidade.  Algumas coisas que se sabia sobre a virtude elétrica eram:

  1. a) Algumas substâncias que conduziam a eletricidade eram chamadas de elétricos como a água, o ferro, o ouro, a prata. E as outras eram não elétricos como o vidro, a madeira seca, a resina e outros.
  2. b) Os elétricos ao serem atritados com corpos diferentes de si mesmos, atraiam corpos leves como pedacinhos de papel ou pequenas penas de aves; apresentavam brilho, faziam estalos e produziam faíscas ao serem aproximados de corpos não elétricos.
  3. c) Quando dois corpos diferentes eram atritados, ficavam possuídos de diferentes eletricidades
  4. d) Corpos de mesma eletricidade se repeliam e corpos de eletricidades diferentes se atraíam.

Figura 7 – Frontispício da obra Ensaios sobre a Eletricidade (1746) de Jean-Antoine Nollet (1700-1779), ábade francês.

Se a eletricidade fosse um fluido seria possível armazená-la?

Figura 8- A garrafa de Leyden, 1745.

Observe a figura 8, interprete-a juntamente com professor (a) e colegas. A seguir, escreva como funciona a garrafa de Leyden com as suas próprias palavras:

Aula 6: Outros tipos de peixes e a virtude elétrica – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Relembre com os alunos o funcionamento da garrafa de Leyden. Em seguida leia o Material didático 6, que aborda outros estudos sobre outros peixes elétricos e o fenômeno do torpor e entorpecimento causados por eles. Em seguida, peça para que respondam a atividade e discuta as respostas com a turma.

 

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para a professor)

Surgiram “novas explicações” para o fenômeno dos peixes depois dos “novos fatos/novos conhecimentos/novos instrumentos” que não podiam mais ser conciliados com a explicação mais aceita até meados do século XVIII?

Material didático 5: Outros estudos do século XVIII: outros peixes e a virtude elétrica

            Michel Adanson (1727-1806), em 1757, naturalista francês, comparou o efeito de um peixe chamado em português de tremante ou tremedeira ou tremelga, um tipo de bagre com o qual teve contato no Rio Nilo (Egito, África) com o da garrafa de Leyden.
Edward Bancroft (1744-1820), em 1769, médico inglês, comparou o efeito de uma enguia torporífica no Rio Equessebo, Guiana, América do Sul:

“quando tocada pela mão nua ou com uma vara de ferro, ouro, prata, cobre e pedaço de pau, ela comunica um choque perfeitamente parecido com aquele, o qual é comumente tão violento, que poucos estariam dispostos a sofrer uma segunda vez.” (Bancroft, 1769)

               Bancroft salientou que o fenômeno atravessava uma vara de ferro e uma cadeia de 12 pessoas tocando-se umas à outras e dispostas em círculo e que o fenômeno também ocorria através da água onde a enguia nadava. Defendeu então, que a tal enguia torporífica não causava a comoção devido a um golpe, mas: “…destas particularidades está parecendo que este choque é produzido pela emissão de partículas torporífica, ou elétricas.

              John Walsh (1725-1795), em 1773, tendo lido o Bancroft, publicou um novo estudo sobre o torpedo. E passou a chamar os músculos em forma de foice de órgãos elétricos.

Quais eram as semelhanças com a “virtude elétrica”? Quais eram as diferenças?

 

Aula 7: Estudo sobre a virtude elétrica dos peixes – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Questões levantadas pelos alunos durante as aulas.

 

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)

Surgiram “novas explicações” para o fenômeno dos peixes depois dos “novos fatos/novos conhecimentos/novos instrumentos” que não podiam mais ser conciliados com a explicação mais aceita até meados do século XVIII? Como o “desacordo” foi resolvido?

 

Material didático 6: Questões levantadas pelos alunos X as respostas dos estudiosos do século XVIII


a) Sobre se acontecia com o torpedo morto: o torpedo morto, depois da exaustão, não causava mais o fenômeno. O torpedo à beira da morte continuava causando comoção, apesar de que seus músculos não se movessem mais. Lazzaro Spallanzani (1709-1779) em 1782 em sua viagem ao Mar Adriático.
b) Sobre se acontecia fora da água: fora da água, o peixe perde a virtude torporífica e volta a recuperá-la se colocado de volta no aquário. Lazzaro Spallanzani.
c) Sobre a extensão: o fenômeno começa nos dedos, mão, braço e depois atinge as costas. É instantânea enquanto ao bater o cotovelo, a dor é duradoura.
d) Sobre qual era o órgão responsável (Josenildo): o choque era sentido mais forte sobre o dorso onde havia os dois músculos em forma de foice.
e) Sobre se era preciso tocar com as mãos (Edileusa, Júlia): não se sentia a comoção com bastão de madeira nem com gomalaca (resina).
f) O peixe não era venenoso como o baiacu anunciado no jornal atual (Rozemar): Spallanzani provou a carne do peixe e achou boa. Deixou o peixe morder dois pássaros e até a ele mesmo verificando que o peixe não era venenoso através do alimento nem de ferimentos.
g) Spallanzani encontrou perto das ovas, um torpedo filhote, preso ao cordão umbilical. Soltou-o do cordão umbilical, afastou-o da fêmea e o tocou. Os torpedinhos também causam um pequeno entorpecimento.

 

           Bloco 2

Para o plano do Bloco 2 de aulas, os conteúdos declarativos da história da ciência, foram colocados, na forma de uma questão-problema: Como os cientistas do século XIX explicariam o aparecimento de órgãos elétricos (de natureza muscular) em tipos de peixes tão diferentes entre si como a raia torpedo, o bagre do Nilo e a enguia do Suriname?

          Objetivos de aprendizagem do bloco 2

Título: A origem dos órgãos elétricos dos peixes.

Questão problema: Como os cientistas do século XIX explicariam o aparecimento de órgãos elétricos (de natureza muscular) em tipos de peixes tão diferentes entre si como a raia torpedo, o bagre do Nilo e a enguia do Suriname?

Objetivos do bloco: Inserção da História da Ciência (HC) no Ensino de Ciências (EC).

Desenvolvimento da competência leitora e escritora dos estudantes.

Desenvolvimento da competência de compreender a ciência como atividade humana, histórica, associada a aspectos de ordem social, econômica, política e cultural.

Aula Objetivos de EC Objetivos de HC Objetivos de CdC/IC
8 Compreender o fenômeno de entorpecimento e dor causado pelos peixes. Conhecer como o fenômeno dos peixes era conhecido na Antiguidade e no século XVII. Tomar contato com o texto histórico através da imagem da raia torpedo em fonte primária do século XVII. Compreender a base empírica da Ciência.
9 Explicar “maneiras” de se investigar a localização do fenômeno no corpo da raia torpedo. Compreender documento histórico: citações de Redi em carta para Kisher sobre suas observações acerca da localização do fenômeno nos músculos em forma de foice. Compreender a base empírica da ciência.
10 Observar e ler a representação da anatomia externa e interna do torpedo (esquemas: região do corpo, tipos de corte). Levantar explicações para o fenômeno dos peixes. Retirar informações de documento histórico: frontispício e representação dos torpedos. Conhecer as explicações corpuscularista e mecânicas sobre o fenômeno. Compreender que a ciência é baseada em observação e inferência.
11 Conceito de funcionamento dos seres vivos: relacionar os músculos em forma de foice com o fenômeno do entorpecimento e dor causado pelos peixes. Ler documento histórico: citações de Réaumur sobre as explicações c orpuscularista e mecânicas acerca do fenômeno e sua nova explicação para o fenômeno. Compreender que a Ciência é baseada em observação e inferência.
12 O funcionamento da garrafa de Leyden (hoje, condensador). Noção de eletricidade estática e de suas características. Noção de armazenamento da eletricidade. Compreender o funcionamento do novo instrumento, a garrafa de Leyden. Compreender o processo de construção do conhecimento científico.
13 Levantar e organizar o conhecimento dos alunos sobre outros peixes que causam o mesmo fenômeno. Apresentar outros peixes. Comparar o fenômeno da garrafa de Leyden com fenômeno dos peixes: semelhanças e diferenças. Compreender a subjetividade da ciência.
14 Levantar e organizar as ideias dos alunos sobre a natureza elétrica do fenômeno dos peixes e de sua “verificação”, “verificação” da extensão do fenômeno, “verificação” da função do fenômeno para os peixes. Os procedimentos dos estudiosos do século XVIII para “verificar” a natureza, extensão e sua função do fenômeno dos peixes. Compreender o enraizamento sociocultural da ciência.

 

Aula 8: Avaliação diagnóstica do processo.

Encaminhamento: Distribua as atividades para os alunos para que eles possam respondê-las. Auxilie-os no que for necessário.

 Atividade 1) Responda com suas palavras “O que é ciências?” (Ciências Naturais)

Atividade 2) Sondagem sobre observação e inferência 

Leia as frases abaixo com atenção:

A raia torpedo, o bagre do Nilo e a enguia do Suriname, entre outros tipos, são peixes que causam comoção, dor e entorpecimento nas suas presas e nas mãos de quem os toca.

Os músculos emitem corpúsculos que penetram na pele das presas e das mãos de quem os toca. Os músculos emitem partículas torporíficas ou elétricas.

Preencha com o (s) número (s) da (s) frase (s) que corresponde (m) ao fenômeno observado pelos estudiosos:_________________

Preencha com o (s) número (s) da (s) frase (s) que corresponde (m) a explicação desses estudiosos:__________________

 

(Respostas esperadas 1 e 2 na ordem.)

 

 

Aula 9: A origem dos peixes elétricos – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Inicie a aula perguntando aos alunos se eles sabem como os peixes elétricos surgiram. Organize as respostas deles, voltando aos assuntos já discutidos em aulas anteriores. Se achar conveniente, separe-os em grupos para formar um debate. Em seguida, use o Material didático 7 para que eles possam representar suas ideias.

 

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)         

 O que motivou o trabalho? Como o estudioso encontrou o problema ou a questão? Como ele recolheu as informações pertinentes?

Material didático 7: Explicações sobre a origem dos órgãos elétricos dos peixes.

No espaço em branco abaixo, faça um desenho com legenda para representar a sua ideia sobre a origem dos primeiros peixes elétricos, isto é, aqueles que apresentam órgãos elétricos. Pode escrever um texto bem pequeno

Observem seus desenhos sobre a origem dos primeiros órgãos elétricos dos peixes. As ideias são as mesmas para todos ou são diferentes? Por quê?  Escrevam abaixo a conclusão da discussão.

Questão-problema 2:  Como os cientistas do século XIX explicariam o aparecimento de órgãos elétricos (de natureza muscular) em tipos de peixes tão diferentes entre si como a raia torpedo, o bagre do Nilo e a enguia do Suriname?

Aula 10: A seleção do tamanho médio dos adultos de uma população hipotética de peixes – 90 min.

BNCC: EF09CI11

Encaminhamento: Peça para que os alunos se sentem em duplas. Relembre a atividade anterior, do Material didático 7. Pergunte a eles o que eles pensam sobre a origem dos peixes elétricos. Dê a eles tempo para pensar e debater sobre o assunto. Depois, faça com eles as atividades do Material didático 8. 

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)

Surgiram “novos fatos/novos conhecimentos/novos instrumentos” que não podiam mais ser conciliados com a explicação mais aceita até meados do século XVIII?

 

Material didático 8: Outro fenômeno conhecido no final do século XVIII e início do século XIX (frente)

Esta população hipotética de peixes, na natureza, exibe variações no tamanho do corpo dos adultos: alguns são pequenos e outros são grandes.

 

Quando são pescados, os maiores são selecionados pelos pescadores para serem vendidos para alimentação e os menores são devolvidos para a água.

Os peixes adultos que foram devolvidos para água, se reproduzem. Entre os seus descendentes surgem peixes maiores e peixes menores.

Sendo sempre os peixes menores devolvidos para a água, com o passar dos anos, todos os peixes deste tipo desta região se tornam, em média, menores.

2) Os peixes, na natureza, apresentam variações de tamanho: pequenos, médios e grandes. Qual é a característica de interesse para os pescadores a fim de alimentar as pessoas?

3) Por que na natureza, depois de muitos anos, esta população torna-se, em média, menor em tamanho?

4) Quem foi o “responsável” pela seleção dos peixes?

5) Leia o trecho abaixo de um texto atual:

Thomas Andrew Knight (1759-1838), que estabeleceu os procedimentos básicos para realização de cruzamentos verdadeiros entre variedades de ervilhas, desenvolveu no início do século XIX a variedade chamada “ervilha doce”, que está até hoje a venda em freezers de supermercados, além de variedades de morangos, maçãs, peras e muitas outros vegetais. Suas ilustrações de novos cultivares, como Pomona herefordiensis, uma nova maçã amarela com uma mancha avermelhada, apareceram em uma publicação de 1811. (BIZZO, 2008).

            Pela leitura deste trecho, vocês acham que no final do século XVIII e início do século XIX, já havia conhecimento entre os estudiosos sobre a existência de variações dentro das espécies domésticas? Por quê?

 

Aula 11: A seleção artificial e a seleção natural – 90 min.

BNCC:  EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Corrija as questões da aula anterior com os alunos. Estimule-os a falar o que entenderam sobre e a seleção artificial. Em seguida, resolva as atividades 1 e 2 do Material didático 9. Peça para um aluno fazer a leitura do trecho do capítulo 1 do livro A Origem das espécies de Darwin. 

 

Questões norteadoras baseadas em Allchin (2009) (somente para professor)

 Sugiram “novos fatos/novos conhecimentos/novos instrumentos” que não podiam mais ser conciliados com a explicação mais aceita até meados do século XVIII? Surgiram novas ideias e argumentos?

Material didático 9: Outros fenômenos conhecidos no final do século XVIII e início do século XIX (verso)

1) Leia o trecho do capítulo 1 do livro A Origem das Espécies (1859) de Darwin e observe as figuras:

Acreditando que é sempre melhor estudar algum grupo especial, […], interessei-me pelos pombos domésticos. Guardei toda raça que pudesse comprar ou conseguir e fui agraciado com remessas de vários cantos do mundo. […] Juntei-me a vários conhecedores eminentes e […] a dois clubes de Londres. A diversidade das raças é impressionante. […] os naturalistas estão corretos em sua opinião de que todas descendem do pombo-da-rocha.

Figura 9 – Exposição de pombos realizada em 1853 pela Philo-Peristeron Society, em Londres, e alguns dos pombos premiados na exposição de 1854 (Secord, 1981, p. 173) (Martins, 2012).

Figura 10 – Fonte: BSCS, versão azul, 1969, p. 44.

 a) Quem é o “responsável”, de maneira inconsciente, pelo aparecimento das variações domésticas, segundo Darwin?
b) As variações de pombos domésticos surgiram a partir de um ancestral comum. Qual é o nome do ancestral comum a todas as variações de pombos domésticos segundo Darwin?

2) Nesta outra frase de Darwin retirada do capítulo 2 do A Origem das Espécies:

       As muitas pequenas diferenças na prole […] podem ser chamadas de individuais. Essas diferenças individuais são da maior importância e fornecem materiais para a seleção natural agir e acumular da mesma maneira que o homem acumula diferenças individuais em suas produções domésticas.
       Algumas dessas diferenças individuais que surgem ao acaso na prole, podem ajudar os organismos a sobreviver num determinado ambiente.
         Num certo ambiente, as variações podem ser favoráveis na luta pela sobrevivência. Os mais aptos têm mais chances de sobreviver, de se reproduzir.
         As variações favoráveis são herdadas pelos descendentes.
         Logo, dentro de um certo tempo, depois de várias gerações, as variações favoráveis se acumulam na população.
         Os organismos da população que as possuírem, se tornam mais aptos para esse meio ambiente.
         Gradualmente, a população se torna tão diferente da espécie original que constituirão uma nova espécie.

1) Verifique se entendeu:

a) As variações surgem na população e fornecem os materiais que em determinadas condições do meio ambiente sofrem a ação de um mecanismo que permite a transformação lenta e gradual ao longo do tempo em outra espécie. Procure no trecho do texto do Darwin, o nome que ele deu para este mecanismo e escreva abaixo:

b) Escrevam com suas palavras a explicação de Darwin para a transformação das espécies umas nas outras. Deve aparecer: as duas causas, a luta pela sobrevivência e o “mecanismo” responsável pelo aparecimento de novos órgãos ou de novas espécies.

 

Aula 12: Questões exploratórias e entrevistas – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Resolva com os alunos as questões propostas para essa aula, orientando-os na formulação das respostas e na escrita.

Questão –exploratória

Grau de compreensão de acordo com Southerland e cols.

(somente para professora)

I) Observe cuidadosamente as figuras A e B abaixo. Elas representam duas maneiras de explicar a origem das espécies ao longo do tempo.

Figura A

 

 

Reconhecimento do conceito acerca da orem das espécies

Figura B

Qual das duas figuras explica melhor a origem da diversidade
de tipos segundo a ciência atual? Justifique sua escolha.

II) Observe a figura abaixo que representa a origem das variações em pombos domésticos:

 

 

Reconhecimento do conceito de seleção artificial.

 

Aplicação do conceito sobre métodos e procedimentos: Darwin e os pombos domésticos.

Circule o ancestral comum.  E explique como teriam surgido as
variedades de pombo doméstico segundo a ciência atual.

Aula 13: Questões exploratórias e entrevistas – 90 min.

BNCC: EF09CI11; CE: 1, 2, 3 e 5.

Encaminhamento: Resolva com os alunos as questões propostas para essa aula, orientando-os na formulação das respostas e na escrita.

III) Observe a figura abaixo:

Aplicação do conceito para resolução de problemas numa situação fictícia.

a) Qual das variações de girafa tem mais chance de conseguir comer as folhas jovens e macias de acácia que nascem no alto da copa: as de pescoço curto (A) ou as de pescoço longo (B)? Por quê?

b) Ao longo do tempo qual o tipo de girafa vai sobreviver por ter conseguido se alimentar e deixar descendentes: A ou B? Explique com suas palavras.

c) Qual poderia ser uma evidência de que teriam existido girafas de pescoço curto e que não sobreviveram no ambiente de árvores altas?

IV) Leia o quadrinho abaixo:

Construção de explicações causais: justificar o agrupamento.

a) Darwin “descobriu” como ocorre a origem das espécies ou foi uma ideia desse estudioso baseada em evidências para explicar a origem das espécies? Escreva como você entende a explicação científica aceita hoje em dia sobre a origem das espécies.

Aula 14: Pós teste

  

      Esta Sequência didática, ao direcionar os estudantes a analisar textos científicos, considerando o contexto histórico e comparar informações para compreender os fenômenos naturais, possibilita o trabalho com competências específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental da BNCC, desenvolvendo principalmente as competências 1, 2, 3 e 5.  

Referências

JENSEN, Gerda Maisa. Charles Darwin (1809-1882) e os peixes elétricos: história e natureza da ciência no ensino de ciências na Educação de Jovens e Adultos. São Paulo, 2016.

BRASIL. Ministério da Educação. Ciências: ciências da natureza e suas tecnologias: livro do professor : ensino fundamental e médio. Coordenação Zuleika de Felice Murrie. Brasília: MEC: INEP, 2002. p. 63-68.

BRASIL. Ministério da Educação. Encceja. Exame Nacional de Certificação de Competências de Jovens e Adultos. Brasília: MEC: INEP, 2002. p. 7-9.

MARTINS, Roberto Andrade. A origem dos pombos domésticos na estratégia argumentativa de Charles Robert Darwin. Revista de Filosofia e História da Biologia, v. 7, n. 1, jan-julho de 2012.

Citação bibliográfica deste artigo:

JENSEN, Gerda Maísa; MORAIS, Bruna Quintino; PRESTES, Maria Elice B. A origem das diferentes espécies de peixe elétrico: Uma sequência didática para ensinar e aprender evolução com a história da biologia e o ensino por investigação. Boletim de História e Filosofia da Biologia, 17 (3), set. 2023. Versão online disponível em: https://www.abfhib.org. Acesso em: dd/mm/aaaa. [colocar a data de acesso à versão online]