Da luz à energia: como os livros didáticos abordam os fenômenos físicos e biológicos que compõem a fotossíntese

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Data

2024-02-05
Autor(es)

Orientado(es)
Doutora Míriam Conceição de Souza Testasicca

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Abstract

Photosynthesis is a vital process through which living organisms convert solar energy into chemical energy. It is essential for sustaining life on the planet as it enables nutrients and oxygen production. Due to its incorporation of physical, chemical, and biological processes, photosynthesis is a good model to an interdisciplinary approach. One of the widely used resources in classrooms is textbooks. Textbooks play a crucial role in the educational process, as they provide structural and content guides to teachers and students. By offering consolidated information, they contribute to the understanding and assimilation of fundamental concepts, fostering a solid foundation for learning. Considering this, this work aims to enhance the teaching of photosynthesis through an interdisciplinary approach. The methodology employed includes a literature review, integrating aspects of both Physics and Biology in photosynthesis, and a critical analysis of Biology, Physics, and Natural Sciences textbooks designed for high school education, with a focus on photosynthesis. Based on identified gaps, interdisciplinary strategies were proposed to provide a more comprehensive and contextualized understanding of the phenomenon. The analysis of textbooks revealed a significant lack of integration between Physics and Biology in explaining photosynthesis. The deficit in presenting key concepts, such as the relationship between light and photosynthesis, exemplifies the need for improvements in these instructional materials. To enhance the teaching-learning process of photosynthesis, we proposed some activities that highlight the physical and biological principles involved, such as those exploring details about the absorption spectrum of chlorophyll and the light-chlorophyll interaction. Another suggestion involves using photosynthesis as a study element for the laws of thermodynamics. It would also be interesting to emphasize how photons interact with photosynthetic pigments, leading to molecule excitation. Through the implementation of such strategies, the teaching of photosynthesis can be truly interdisciplinary, potentially impacting student learning.


Resumo

A fotossíntese é um processo vital pelo qual grupos de seres vivos convertem luz solar em energia química. É essencial para a manutenção da vida no planeta, pois viabiliza a produção de nutrientes e gás oxigênio. Por englobar processos físicos, químicos e biológicos, a fotossíntese se apresenta como um assunto propício para ser abordado de forma interdisciplinar. Sabe-se que um dos recursos mais amplamente utilizados em salas de aula são os livros didáticos, que desempenham papel crucial no processo educacional, fornecendo estrutura e conteúdo que orientam tanto professores, quanto alunos. Ao oferecerem informações consolidadas, contribuem para a compreensão e assimilação de conceitos fundamentais, promovendo uma base sólida para o aprendizado. Considerando o que foi exposto, este trabalho objetiva aprimorar o ensino da fotossíntese, através de uma abordagem interdisciplinar. A metodologia adotada abrange uma revisão da literatura relacionada à fotossíntese, integrando aspectos tanto da Física quanto da Biologia, e a realização de uma análise crítica de livros didáticos de Biologia, Física e Ciências da Natureza e Suas Tecnologias destinados ao Ensino Médio, com foco na abordagem da fotossíntese. A partir das lacunas identificadas, foram propostas estratégias interdisciplinares que visam proporcionar uma compreensão mais abrangente e contextualizada do fenômeno. As análises dos livros didáticos revelaram uma ausência significativa de integração entre Física e Biologia na explicação da fotossíntese. O déficit na apresentação de conceitos-chave, como a relação entre luz e fotossíntese, exemplifica a necessidade de melhorias na clareza e na contextualização dos materiais didáticos. Para melhorias no processo de ensino-aprendizagem da fotossíntese, foram propostas atividades que evidenciassem os princípios físicos e biológicos envolvidos na fotossíntese, como aquelas que relacionem e explorem os detalhes sobre o espectro de absorção da clorofila e a interação luz-clorofila. Outra sugestão envolve a utilização da fotossíntese como elemento de estudo das leis da termodinâmica. Também seria interessante destacar como os fótons interagem com pigmentos fotossintéticos, levando à excitação das moléculas. Através da aplicação de estratégias como essas, o ensino de fotossíntese pode ser feito de forma realmente interdisciplinar, impactando, potencialmente, no aprendizado dos estudantes.

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https://hdl.handle.net/20.500.14387/1639

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