Sobre esta aula
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Este é considerado o primeiro plano de aula e faz parte de um conjunto de aulas relacionadas aos “Materiais sintéticos: identificação de materiais sintéticos, origem, produção, impacto ambiental”. Para saber mais sobre as temáticas desenvolvidas, consulte as aulas subsequentes: CIE6_04ME02, CIE6_04ME03, CIE6_04ME04 e CIE6_04ME05.
A ideia dessa aula é levar os alunos a reconhecer um novo campo da ciência, a Biomimética, seu potencial e suas ferramentas para a produção de novos materiais com baixo impacto ambiental. Para atribuir mais sentido, motive-os a refletir sobre o uso das propriedades da natureza para resolver problemas da sociedade. A natureza é toda baseada em fonte de energia sustentável: o Sol, não produz resíduos e há bilhões de anos não impacta negativamente o ambiente. Estudos como a Biomimética, contribuem para melhorar tecnologias já existentes e, principalmente, desenvolver novas tecnologias que estejam em harmonia com a Natureza e, quando possível, também ajudem a regenerar o ambiente onde se encontra. Devemos pensar em soluções inovadoras para os mais diversos problemas e desafios existentes e, por isso, conhecer esse novo campo da Ciência (nem tão novo assim, já que o primeiro livro a tratar desse tema, de Janine M. Benyus, é de 1997) se torna de fundamental importância.
Materiais necessários para a aula: datashow (ou slides impressos), cópias da reportagem, cópias da folha de atividade, disponível em: e cronômetro.
Materiais de apoio:
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Projete ou leia o tema da aula para os alunos. Pergunte-lhes se já ouviram falar de Biomimética ou quais já leram algo sobre esse assunto. É provável que eles não conheçam essa área da Ciência. Explore com eles o significado da palavra a partir de sua etimologia: Bio - referente à vida; mimética - referente a mimetismo, adaptação na qual um organismo possui características que o confundem com um indivíduo de outra espécie, ou seja, capacidade de imitar. Resumindo, a Biomimética procura entender os processas da natureza para então, criar soluções que a imitem.
Explique que o objetivo da Biomimética é deslocar o olhar dos pesquisadores de diferentes áreas, como engenharia, arquitetura, biologia, design, medicina, tecnologia, entre outras: deixar de ver a biodiversidade da natureza apenas como fonte de matéria-prima para nossa sociedade, e passar a aprender com as estratégias e soluções que a natureza oferece, inovando em harmonia com a Natureza, mantendo e regenerando os sistemas responsáveis pela manutenção da vida no planeta.
Esse levantamento de informações contribuirá com o desenvolvimento da aula. Os alunos irão refletir o olhar para os elementos da natureza de maneira mais profunda e as possibilidades de desenvolver novos projetos e/ou produtos.
CONTEXTO
Tempo sugerido: 10 minutos
Orientações: Para dar início à aula, organize seis grupos de alunos. Promova uma discussão inicial e procure levantar informações sobre as estratégias e tecnologias desenvolvidas usadas pelos seres vivos para saciar suas necessidades e sobreviver no planeta. Motive-os a levantar hipóteses e argumentos de modo que fiquem mobilizados e se envolvam na temática da aula.
Para ajudá-los a expressar o sentido atribuído pergunte sobre:
- O que voc?s estão vendo nestas imagens?
Sugestão de resposta: Inventos que surgiram graças à existência de animais, plantas e outros agentes naturais do planeta.
- Na sua opinião, existem semelhanças entre a tecnologia e a natureza?
Sugestão de resposta: Sim, a natureza tem papel fundamental dentro de laboratórios científicos. A Ciência nasceu da observação da natureza
e, desde sempre, essa observação foi fonte de inspiração para o desenvolvimento de muitas tecnologias. É o caso dos estudos de anatomia das aves, realizados por Leonardo da Vinci, que propôs diversos modelos de máquinas voadoras e que fazem parte da história da aviação.
- Será que podemos encontrar ao nosso redor exemplos de seres vivos que podem inspirar novas tecnologias?
Sugestão de resposta: Sim, diversos elementos da natureza que estão ao nosso redor podem servir de inspiração. São exemplos: coletor solar usando a estrutura da asa da borboleta; adesivos inspirados na aderência do pé da lagartixa; verme aveludado (Onychophora) na produção de fios, construção de casas com redução de materiais inspiradas na forma hexagonal da colmeia de abelha e etc.
Caso seja necessário, com dispositivo eletrônico conectado à internet, procure outras imagens de produtos e/ou projetos inspirados nos fenômenos da natureza ou acesse e leia antecipadamente a reportagem: 5 tecnologias inspiradas pela natureza. Tec mundo. Por Felipe Arruda. Publicado em: 28 ago. 2011. Disponível em <https://www.tecmundo.com.br/ciencia/12821-5-tecnologias-inspiradas-pela-natureza.htm>. (acesso em: 11 ago. 2018).
QUESTÃO DISPARADORA
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Apresente o slide ou leia a questão para a turma. A pergunta tem como objetivo aproximar o aluno da habilidade que será trabalhada nesta aula e mobilizá-lo em busca de uma resposta.
Ouça atentamente as respostas dos alunos e registre-as na lousa. Motive-os a refletir sobre as estratégias utilizadas por alguns seres vivos e que podem ser aproveitadas na tecnologia de novos materiais. Deixe que os alunos pensem e compartilhem suas opiniões sobre o assunto.
MÃO NA MASSA
Tempo sugerido: 26 minutos
Orientações: Explique a atividade lendo as informações ou projete o slide. Organize seis grupos de alunos e disponibilize cópias da reportagem da revista Galileu: “A natureza cria, a gente copia”. Por Túlio Caricatti. Disponível no link: <http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,EMI303674-17773,00-A+NATUREZA+CRIA+A+GENTE+COPIA.html> (acesso em: 11 ago 2018). Observe que a reportagem contém 4 páginas, sendo que o link para cada uma delas se encontra no final de cada texto (Ainda nesta matéria / Próxima página)
Providencie também cópias da folha de atividade para todos os alunos, disponível no link: .
Cada grupo deve ficar disposto num determinado local da sala da aula. É importante que os alunos conversem entre si dentro dos grupos, pensem, organizem as ideias, levantem hipóteses e informações que devem ser levadas em conta ao responder os questionamentos da folha de atividades. Cada aluno deve ter a sua p?opria folha de atividades para registrar suas respostas. Com o auxílio do cronômetro para a marcação do tempo, o grupo deverá realizar cada atividade em 8 minutos. Ao seu comando peça aos alunos que troquem e realizem as atividades seguintes.
Caso julgue necessário, traga para a aula um pedaço de velcro para que os alunos consigam manuseá-lo para realizar a atividade 3.
Materiais necessários para a aula: datashow (ou slides impressos), cópias da reportagem, cópias da folha de atividade, disponível em: e cronômetro.
SISTEMATIZAÇÃO
Tempo sugerido: 9 minutos
Orientações: Ao final, compartilhem as respostas que escreveram na folha de atividades.
Sugestão de respostas para a atividade 1
- No que consiste a revolução biomimética?
Consiste na cópia das propriedades da natureza para resolver problemas da sociedade, como a produção de energia. Além de melhorar tecnologias já existentes.
- De onde vem as inspirações citadas no texto para criar novos produtos? Dê exemplos.
Os inventos são inspirados na natureza. Exemplos: cerâmica flexível, inspirada no revestimento do peixe pirarucu; um novo material chamado aerogel, inspirado nas características que permitem alguns insetos andarem na superfície da água sem afundar, esse material é feito à base de celulose e pode substituir plásticos e borrachas de pneus feitos de petróleo.
- Quais as vantagens, especialmente em relação às questões ambientais com o uso da Biomimética?
As tecnologias e novos materiais desenvolvidos com base na biomimética são soluções que respeitam a natureza, integrando-se a ela, produzindo o mínimo de resíduos, utilizando fontes de energia renovável etc. Para um futuro próximo, as novas tecnologias que usam o conhecimento da biomimética vão permitir, por exemplo, o aparecimento de prédios que reduzem a poeira, aumentam a produtividade, geram a própria energia e são construídos a partir de matéria bruta abundante na natureza.
Caso julgue necessário, entre no site da revista Super interessante e acesse a reportagem: “Biomimética: a indústria sustentável imita a natureza”. Por Thays Prado. Publicado em: 19 jul 2010. Disponível em: <https://super.abril.com.br/blog/planeta/biomimetica-a-industria-sustentavel-imita-a-natureza/> (acesso 11 ago. 2018).
Nos slides seguintes você encontra os gabaritos para as atividades propostas. Mostre-os apenas após a discussão entre os grupos para estimular a construção coletiva do conhecimento. Deixe para conversar sobre a resposta da questão disparadora ao final do último slide. Instigue-os a perceber que a melhor resposta provavelmente é algo como: aprender a observar a natureza com atenção e aprender com ela.
Lembre-os de que a Ciência nasceu da observação atenta dos fenômenos naturais e da vontade de compreendê-los. O conhecimento e desenvolvimento resultante dessa observação acabou por nos afastando da natureza e perdemos a capacidade de observá-la atentamente, especialmente nos centros urbanos. A Biomimética resgata essa observação tão essencial para aprendermos a viver em equilíbrio com ela, ao invés de destruí-la e, com isso, correr o risco de destruir a própria vida. A vida no planeta surgiu a 3,8 bilhões de anos, aproximadamente, e desde então só fez evoluir. É com toda essa sabedoria que a Biomimética busca aprender.
Este tema de abertura da unidade tem a função de servir de estímulo para as próximas aulas e pode servir de ponto de partida para atividades de observação atenta da natureza. Instigue os alunos a explorar o local onde vivem e a trazer nas próximas aulas relatos do que foram capazes de observar, estimulando-os a olhar com atenção, registrar com fotos ou desenhos e a compartilhar com os colegas os aprendizados com a natureza.
Uma boa de exemplos, acessível em português, é o livro “Manual do Arquiteto Descalço”, de Johan van Lengen, disponível para download em <https://copyfight.noblogs.org/gallery/5220/manual_arquiteto_descalco_pt_1.pdf>. (acesso 26 ago. 2018), que traz exemplos diversos de como usar a natureza para pensar soluções arquitetônicas eficientes e ecologicamente sustentáveis.
SISTEMATIZAÇÃO
Orientações: Sugestão de respostas para a atividade 2: O design das pás de turbinas eólicas da Whale Power foram inspiradas nas barbatanas da baleia jubarte; Técnicas de cestaria baseadas na construção de teias de aranha; Design de Airbus apresenta revestimento especial conhecido como Riblet, semelhante à pele de tubarão e pode beneficiar as aeronaves de longo alcance, pois reduz significativamente a resistência durante o voo; Os engenheiros estudam um design de Airbus inspirado nas asas de um albatroz que se desloca por grandes distâncias sem movimentar as asas.
SISTEMATIZAÇÃO
Orientações: Sugestão de respostas para a atividade 2: Cupinzeiros serviram de inspiração para ar condicionado em um shopping do Zimbabwe; Tendas inspiradas em casulos (pupas) são estrutura fácil de montar e muito funcional.
SISTEMATIZAÇÃO
Orientações: Sugestão de respostas para a atividade 3: A anatomia do corpo de um felino serviu de inspiração para o quadro de uma bicicleta; Na cauda do escorpião existe um segmento chamado telson e as glândulas de veneno (ferrão), esses serviram de inspiração para as travas de uma chuteira. Os carrapichos que grudam em roupas e cabelos, serviram de inspiração para o velcro.
