ISSN 1678-0701
Número 61, Ano XVI.
Setembro-Novembro/2017.
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11/09/2017UTILIZAÇÃO DE FORMIGUEIROS ARTIFICIAIS COMO MÉTODO INVESTIGATIVO NO ENSINO DE CIÊNCIAS, EM ESCOLAS PÚBLICAS DE NÍVEL FUNDAMENTAL EM CAXIAS, MA  
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UTILIZAÇÃO DE FORMIGUEIROS ARTIFICIAIS COMO MÉTODO INVESTIGATIVO NO ENSINO DE CIÊNCIAS, EM ESCOLAS PÚBLICAS DE NÍVEL FUNDAMENTAL EM CAXIAS, MA

 

Marirlan dos Reis Santos1

Régia Maria Reis Gualter2

 

1Licenciada em Ciências Biológicas, Pós-Graduanda em Educação e Ensino de Ciências do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, Caxias, MA, Brasil. E-mail: marirlanrsantos@gmail.com

2 Bióloga, Mestra em Ciências e Professora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, Gleba Buriti do Paraíso – km 02 – MA, 349, Povoado Lamego – Zona Rural, CEP: 65.600-992. Caxias, MA, Brasil. E-mail: regia.gualter@ifma.edu.br

 

RESUMO. Estratégias de ensino que estimulem alunos da educação básica em práticas pautadas no desenvolvimento de uma sequência didática, podem contribuir em melhoria no processo de ensino-aprendizagem, já que o ensino por investigação estimula e dinamiza, tornando o aprendizado mais instigante. Este estudo visou avaliar a utilização de formigueiros artificiais, como método investigativo no ensino de ciências em escolas de nível fundamental em Caxias, MA. O estudo foi desenvolvido no ensino fundamental nas unidades escolares municipais Engenheiro Jadihel Carvalho na turma do 5º e Governador José Sarney nas turmas do 6º e 7º ano, situadas em Caxias, MA. Foram realizados, com base em estudos de caso, a construção do conhecimento científico, a partir da observação da ecologia comportamental de formigas cortadeiras em formigueiros artificiais sendo esses construídos pelos alunos, onde foram levantadas as diferentes situações: estrutura do formigueiro, capacidade de organização social, divisão de trabalho, ecologia comportamental, relações intraespecíficas e interespecíficas, morfologia e importância ambiental das formigas. Durante o desenvolvimento das atividades foram aplicados questionários aos alunos. Ao final, as formigas foram devolvidas ao seu habitat natural.A utilização dos formigueiros artificiais possibilitou a experimentação do conhecimento científico com animais vivos, o que permitiu aos educandos levantar questionamentos referentes às atividades e a estrutura da colônia, sendo induzidos a investigar o que perceberam e analisaram nos formigueiros artificiais, tais como: a organização das formigas em castas, as tarefas que cada uma delas exercem dentro do formigueiro e as interações dessas com outras espécies.

 

Palavras-chave:Ensino por investigação. Prática pedagógica. Formigas cortadeiras. Ecologia comportamental

 

Use of artificial antlers as investigativemethod in scienceeducation, in publicschoolsat fundamental level in Caxias, MA

 

ABSTRACT. Teaching strategies that stimulate students of basic education in practice es based on the development of a didactic sequence can contribute to an improvement in the teaching-learning process, sincere search teaching stimulates and stimulates making learning more exciting this study aimed to evaluate the use of artificial antlers as an investigative method in science teaching in elementary schools in Caxias, MA. The study was developed in elementary school in the municipal school units Engineer Jadihel Carvalho in the 5th class and Governor José Sarney in the 6th and 7th grade classes, located in Caxias, MA.Based on case studies, the construction of scientific knowledge was based on the observation the behavioral ecology of leaf cutting ants in artificial and tides and there were constructed by the students,where different situations were raised such as: structure of the anthill, capacity for social organization, division of labor, behavioral ecology ,intraspecific and interspecific relations, morphology and environmental importance of ants. During the development of the activities, questionnaires were applied to the students .In the end, the ants were returned to their. The use of artificial antlers enabled the experimentation of scientific knowledge with live animals, which allowed the students to raise questions regarding the activities and structure of thecolony, being induced to investigate what they perceived and analyzed in the artificial anthills, such as: the organization of ants in castes, the tasks that each of them exert within the anthill and their interactions with other species.

 

Keywords: Research Teaching. Pedagogical Practice. Leaf-cutting ants. Behavioral Ecology.

 

1.    Introdução

Atualmente estudar ciências no Ensino Fundamental sem uma orientação didática pode ser uma atividade exaustiva para os alunos, considerando as vastas classificações existentes em determinados assuntos da área. Desta maneira demonstra-se a necessidade de não só se trabalhar a experimentação cognitiva, baseada na concepção de modelos mentais, mas também é necessário mencionar que “o professor deve valorizar as diferentes maneiras de pensar dos indivíduos, em vez de construir com única e poderosa ideia, dinamizando as relações entre teoria e prática através da interação dos sujeitos que compõem o cenário do ensinar/aprender”. (DRIVER, 1999, p. 31-40).

Os alunos devem questionar, analisar, observar, discutir e chegar auma conclusão. Mas como ocorrerão todos esses processos? Os alunos devem ser estimulados a explorar os conhecimentos adquiridos durante as atividades desenvolvidas. Neste momento o papel professor é essencial para que haja intervenções e proposições que contribuam aos processos interativos e dinâmicos que caracterizam a prática experimental. A mediação do professor deve extrapolar a observação empírica e conduzi-los a uma viagem maravilhosa pelo mundo do conhecimento.De acordo com Brasil (1997, p. 190):

 

é possível promover o desenvolvimento da sensibilidade, chamando a atenção para as inúmeras soluções simples e engenhosas que as formas de vida encontram para sobreviver, inclusive para seus aspectos estéticos, promovendo um pouco o lado da curiosidade que todos têm.

 

Entre alguns assuntos que são relacionados no nível fundamental, citam-se os insetos, que desempenham importantes funções ecológicas tais como: herbivoria, decomposição e predação. Dentre os insetos, destacam-se as formigas que são sociais, fazem parte do reino animal, filo Arthropoda, ordem Hymenoptera, que engloba as vespas e abelhas. Elas pertencem a uma única e grande família a Formicida e, da classe Insecta, da super-ordemEndopterygota, a qual possui 16 subfamílias, 330 gêneros e 13.000 espécies, embora estime-se que este número possa atingir no mínimo 30 mil espécies (MACHADO, et al., 2013).

Alguns gêneros de formigas cultivam fungos, visto que esses são a fonte alimentar e entre elas destacam-se os gêneros Atta (saúvas) e Acromyrmex(quenquéns) (DIECHL-FLEIG, 1995). Essas formigas apresentam grande importância econômica devido utilizarem exclusivamente substratos vegetais para cultivarem o fungo, e sendo assim causam prejuízos ao sistema agroflorestal, já que podem cortar e utilizar ampla faixa de espécies vegetais que são cultivadas pelo homem (LIMA, 2001). Todas as espécies de formigas são verdadeiramente sociais por apresentar características que diferem umas das outras, tais como a sobreposição de gerações, divisão de tarefas e cuidado cooperativo com a prole (DIECHL-FLEIG, 1995).

Devido à escassez de trabalhos que possibilitem estimular a curiosidade dos alunos aperfeiçoando as práticas educativas tradicionais, a construção do formigueiro vem com a ação de embasar os conceitos de colônia, sociedade, comunidade, relações intraespecíficas e interespecíficas, com ênfase na organização social, divisão de trabalho e ecologia comportamental. Tal método irá ajudar os alunos a desenvolver seu instinto de investigador, proporcionando-lhes assim, um processo de iniciação a pesquisa científica e ao mesmo tempo tornando as aulas mais dinâmicas.

Promover a construção do conhecimento cognitivo, físico, pesquisador, social, observador e psicomotor, foram aspectos utilizados na aplicação deste projeto, onde a hipótese levantada foi de que a utilização de formigueiro artificial auxilia no processo de ensino-aprendizagem de alunos do nível fundamental em conteúdos relacionados à ecologia comportamental. Neste mesmo aspecto, pode-se enfatizar também a seguinte afirmação:

 

não há ensino sem pesquisa e pesquisa sem ensino. Esses que-fazeres se encontram um no corpo do outro. Enquanto ensino, continuo buscando, reprocurando. Ensino porque busco, porque indaguei, porque indago e me indago. Pesquiso para constatar, constatando, intervenho, intervindo educo e me educo. Pesquiso para conhecer o que ainda não conheço e comunicar ou anunciar a novidade. (FREIRE, 1997, p. 32).

 

Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar a utilização de formigueiros artificiais como método investigativo no ensino de ciências em escolas de nível fundamental em Caxias, MA.

 

2.    Metodologia

 

2.1. Área de estudo

A pesquisa em pauta foi desenvolvida na escola Municipal Engenheiro Jadihel Carvalho, com a turma do 5º ano do Ensino Fundamental, localizada na Rodovia MA-349, S/N, no Bairro Teso Duro e na Unidade Escolar Governador José Sarney, com as turmas do 6º e 7º ano do Ensino Fundamental, sendo localizada na Avenida Santos Dumont, S/N, Bairro Centro, sendo ambas as escolas situadas na zona urbana em Caxias-MA.

 

2.2. Tipo de pesquisa

Para a avaliação dos aspectos relacionados à ecologia comportamental foram utilizadas formigas cortadeiras dos gêneros Atta e Acromyrmex, que cultivam fungos Leucoagaricus gongylophorus, do qual se alimentam a partir de uma relação mutualística entre eles (BORBA et al., 2006).

Este trabalho apresentou um caráter exploratório, que visou a uma primeira aproximação do pesquisador com o tema, para torná-lo mais familiarizado com os fatos e fenômenos relacionados ao problema a ser estudado (MARCONI; LAKATOS, 2010) e abrangendo assim o método investigativo. Dessa forma, foram realizados estudos de casos, sendo utilizados questionários quantitativos e qualitativos, cuja finalidade foi verificar a percepção dos alunos na execução das tarefas.

 

2.3. Análise dos dados

Para melhor explanação dos resultados obtidos, foram tabulados os dados em planilha eletrônica Microsoft Excel (versão 2013), em seguida desenvolveu-se gráficos ilustrativos a fim de facilitar a explanação das informações.

 

2.4. Produção e aplicação de questionários aos discentes

Foram aplicados questionários com o corpo discente de ambas as escolas para um levantamento sobre o estudo de ciências, totalizando 91 (noventa) alunos assim distribuídos: 33 alunos do 5º ano do Ensino Fundamental da Escola Municipal Engenheiro Jadihel Carvalho e 30 e 28 alunos das turmas do 6º e 7º ano da Unidade Escolar Governador José Sarney, respectivamente. Nesses questionários foram abordados assuntos sobre o filo Arthropoda e a classe Insecta com ênfase na ecologia comportamental e aos métodos pedagógicos utilizado em sala de aula e em campo.Foram utilizados dois questionários, um inicial (Q1) que apresentava questões sobre o conhecimento inicial de conceitos dos assuntos que seriam tratados no decorrer da pesquisa, e um final (Q2), realizado após o término do trabalho onde foram abordadas questões como a prática vivenciada e sobre as formigas, sendo também realizado um paralelo a respeito do entendimento que os alunos passariam a ter das temáticas tratadas no desenvolvimento das experiências, sendo que em ambos os questionários as quatro primeiras perguntas foram idênticas.

 

2.5. Aulas teórico-práticas

Nas aulas teórico-práticas foram abordados aspectos relacionados às formigas, como: a construção do formigueiro, a capacidade de organização social, divisão de trabalho, sua ecologia comportamental, suas relações intraespecíficas e interespecíficas, as estruturas básicas de um formigueiro, sua importância ambiental, formas de capturar as formigas vivas e a importância de devolvê-las ao seu habitat natural. Também foram enfatizados aspectos relacionados ao solo e os componentes que estão presentes neste ambiente. Ainda, foram utilizados vídeos que serviram como subsídio aos alunos para o entendimento sobre como as formigas cortadeiras se organizam e assim permitiu que eles descreverem melhor o assunto pesquisado.

 

2.6. Formigueiros artificiais e coleta de formigas

Para a construção dos formigueiros artificiais foram utilizados os seguintes materiais: cola quente, pistolas para cola quente, mangueira de 4 centímetros, garrafa pet, caixas de vidro e de plástico, tesoura e mesa como suporte.

Em seguida os alunos seguiram as subdivisões do formigueiro de acordo com Della Lucia et al. (1993), onde inseriram areia, folhas e flores para que as formigas pudessem construir o jardim de onde se alimentariam dos fungos, uma câmara identificada como cemitério local onde ficariam as formigas mortas, e mais duas câmaras para que as formigas pudessem andar fazendo o processo de forrageamento (DELLA LUCIA; OLIVEIRA, 1993).

As formigas foram coletadas realizando-se os procedimentos de captura direta ou ativa. Neste tipo de captura foram utilizadas iscas atrativas, que consistem em pedaços de alimentos dispostos sobre um quadrante de papel ou tampa plástica e adaptada utilizando galhos para coletá-los da armadilha, em vez de utilizar pinças e pincéis. Essa técnica permite ao pesquisador ou coletor buscar e selecionar visualmente as espécies alvo, fazendo uso de instrumentos que auxiliaram a coleta sobre os diferentes substratos, o que exige atenção do coletor (SARMIENTO, 2003).Quanto à distribuição das armadilhas para capturar as formigas, não houve uma forma precisa de distribuir as unidades amostrais (SARMIENTO, 2001).

Nacoleta das formigas os alunos participaram ativamente, já que os mesmos capturaram os invertebrados nas escolas e nos quintais de suas casas. Essa atividade também contou com o auxílio dos pais dos educandos, sobretudo no manuseio de ferramentas, tais como cavador, pá e enxada para facilitar a escavação dos locais onde as formigas se encontravam.

Ao final foram realizadas as observações das formigas através do uso dos formigueiros artificiais, sendo efetuada em dois momentos. O primeiro foi realizado sem a participação das pesquisadoras que não interagiram com os alunos, deixando-os à vontade para levantarem seus próprios questionamentos durante a observação inicial das formigas, tais como: “Por que as formigas estão tão agitadas? ”; “Por que as menores estão andando por todo o formigueiro? ”.

Já o segundo momento contou com a participação das pesquisadoras, que abordaram algumas questões, com o propósito de induzir os alunos ao método de investigar através das observações, sendo essas as seguintes: “Por que elas estavam agrupadas em uma única câmara após alguns momentos? ”; “Por que apenas as formigas pequenas e médias andavam por todo o formigueiro? ”. Tambémfoi realizado um levantamento sobre os conceitos ministrados em sala de aula, tais como: o voo nupcial; a organização entre elas; a relação interespecífica e intraespecífica dentro do formigueiro artificial.

 

 

2.7. Apresentação dos formigueiros artificiais à comunidade escolar

 

Os alunos das turmas participantes fizeram a apresentação dos formigueiros aos demais discentes e servidores das escolas.

 

3.    Resultados e Discussão

Na análise dos questionários observou-se os seguintes resultados. Sobre a 1º questãoque tratava sobre acompreensão que os alunos detêm a respeito do conceito de ecologia(Figura 2), no Q1 a turma do 5º ano respondeu desconhecer totalmente e no 6º ano apenas 23% indicaram saber. Já na turma do 7º ano, 57% apontaram saber do que se trata. Nessa primeira impressão percebeu-se que os alunos descreveram em suas respostas a falta de conhecimento sobre ecologia e suas interações. Já na aplicação do Q2 verificou-se claramente que após a intervenção da pesquisadora, juntamente com a professora de ciências e leituras complementares os alunos sentiram-se mais seguros em suas afirmações, a saber: 5º ano – 79% afirmaram conhecer, no 6º ano 90% indicaram saber e no 7º ano, 86% apontaram conhecimento do que se trata.

Entretanto, apesar desse aumento significativo, é importante ressaltar que o estudo da ecologia envolve diferentes aspectos e sua compreensão depende das conexões estabelecidas no todo e não de modo fragmentado. Já que conforme Peroni; Hernández (2011), esse tema abrange várias interações como a ecologia populacional, as reações comportamentais dos organismos ao seu ambiente e as interações sociais. Essas interações afetam a dinâmica das populações que são estudadas pela ecologia comportamental e referem-se ainda a área da ecologia que analisa e estuda a estrutura e a função do meio ambiente pelo uso de modelos matemáticos que é conhecida por ecologia de ecossistemas.

Dessa forma entende-se que o ensino de ciências e, por conseguinte o de Ecologia compreende na “[...] construção de representações mentais e construção de significados, tanto de termos referentes à ciência quanto ao entendimento de como os conceitos foram construídos” (CALDEIRA, 2009, p.78).

Na 2º questão (Figura 3)quando perguntados sobre o conhecimento a respeito de relações interespecíficas e intraespecíficas, obteve-se o seguinte: o 5º ano com 70% afirmaram conhecer e 30% não; no 6º ano apenas 17% indicaram saber e 83% não. Já no 7º ano 57% apontaram saber do que se trata e 43% não. Esse panorama verificado em Q1, revela que o tema em questão pode não ter sido trabalhado em sala de aula, já que a grande maioria dos alunos o desconhecem. Entretanto na aplicação do questionário final Q2, nota-se que houve uma mudança expressiva em relação ao cenário inicial, pois no 5º ano 85% afirmaram conhecer; no 6º ano e 7º ano 93% dos educandos disseram saber do que se trata. Aqui percebeu-se claramente um avanço conceitual por parte dos alunos, no que tange às relações tratadas nesse quesito.

Esse resultado representa um aumento significativo no nível de entendimento ao término da pesquisa, corroborando o que afirma Delors (2003), onde a educação deve transmitir de forma maciça e eficaz cada vez mais saberes e saber fazer evolutivo, adaptados à civilização cognitiva, pois são as bases das competências do futuro.

 

Quando perguntados a respeito da importância das formigas na composição do solo, os dados revelaram que os alunos tinham pouca ou nenhuma noção, conforme se segue (Figura 4): 76% dos alunos do 5º ano desconhecem o fato; no 6º ano não foi muito diferente, já que 83% indicaram não saber; e no 7º ano 43% apontaram que não.Ao aplicar o Q2 notou-se grande mudança nos resultados verificados, que expõem: 85% dos alunos do 5º ano afirmaram ao final da proposta compreenderem que as formigas ajudam e interagem na composição do solo, resultado que também foi verificado no 6º ano e no 7º ano onde 90% e 93%, respectivamente, entenderem que as formigas têm papel importante na composição do solo.

Dessa forma, na perspectiva construtivista de Piaget (apud FARIA, 1998), o começo do conhecimento é a ação do sujeito sobre o objeto, ou seja, o conhecimento humano se constrói na interação homem-meio, sujeito-objeto. As formas de conhecer são construídas nas trocas com os objetos, tendo uma melhor organização em momentos sucessivos de adaptação ao objeto. Ou seja, para Piaget a interação entre os meios permite que aconteça um melhor desenvolvimento das habilidades e, por conseguinte, do conhecimento.

 

No tocante ao questionamento sobre a existência de espécie de formigas capazes de cultivar seu próprio alimento, os dados assinalam que dos alunos do 5º ano, 67% desconhecem; fato também verificado no 6º e 7º anos com 63% e 40%, respectivamente (Figura 5). Já na aplicação do questionário final Q2, todos os alunos das três turmas participantes indicaram que sim, apontaram conhecer a existência de formigas capazes de cultivar seu próprio alimento.

Um acontecimento que foi observado durante a realização da tarefa é que os alunos sequer imaginavam a possibilidade de as formigas conseguirem cultivar alimentos por conta própria. E isso foi comprovado por eles próprios na construção e observação do formigueiro artificial. Nessa experiência ficou comprovado que a vivência ou prática de experimentos permitem ao aluno um aprendizado mais significativo.Dessa forma, Perrenoud (2002) ressalta que o professor deve criar situações que estimulem a capacidade de raciocínio de seus alunos, utilizando métodos alternativos para facilitar e desenvolver o conhecimento e suas habilidades.

 

Esse questionamento visava identificar junto aos alunos participantes quais as espécies de formigas que já conheciam (Figura 6). Os dados indicam que 0% conhece o gênero “Quenquéns”; 24% do 5º ano, 47% do 6º ano e 33% do 7º ano identificam a “Saúva”, inclusive comentando que as veem nos quintais de suas residências. Já 76% dos alunos do 5º ano, 53% do 6º ano e 67% do 7º, não souberam ou não responderam a interrogação.

Os resultados reportados para o desconhecimento sobre as espécies de formigas indicam que é provável que os partícipes não sabiam os nomes dessas espécies talvez por nunca as terem visualizado ou mesmo por não conhecerem pelos nomes referenciados na pergunta. Já que a saúva por exemplo também é conhecida por outros nomes comuns como tanajura,formiga-carregadeira, formiga-de-mandioca, formiga-cabeçuda, formiga-de-roça, roceira e cabeçuda. Assim é importante que o educador conheça o conhecimento prévio do alunado, visto que:

 

a compreensão não acontecerá se o ensino ocorrer através da apresentação de conceitos fragmentados, isolados, sem relação com o cotidiano e a cultura do aluno. O que resultará desta metodologia de ensino é uma repetição de conceitos memorizados, que se perderão ao longo do tempo, e que não resultarão em novas explicações de mundo, nem tampouco em novas reflexões e atitudes (TAUCEDA; DEL PINO, 2013.p.78).

 

Esta questão buscou identificar o grau de satisfação dos alunos no que tange ao desenvolvimento da prática e experimentos de que compartilharam. Os dados apontaram que 100% dos alunos das turmas participantes do projeto ficaram contentes e radiantes na execução da tarefa (Figura 7).

Demonstra-se a necessidade de envolvimento com os assuntos ministrados, pois se percebe que falta uma iniciativa para o envolvimento mais profundo sobre as formigas cortadeiras e suas divisões de trabalho. Para Piaget (apud FARIA, 1998), a interação social e a colaboração são fundamentais no desenvolvimento e na aprendizagem dos sujeitos aprendentes. Através da interação social, os alunos aprendem a cooperar, o que é importante na construção do conhecimento, porque através de novos pontos de vista, acontece a desequilibração denominado conflito cognitivo, ou seja, quando os próprios conhecimentos do sujeito sofrem transformações não servindo mais para as suas necessidades.

Neste sentido o aluno junto ao professor poderá realizar diversas interações ao ensino por investigação, pois a problematização que o professor faz sobre o método investigativo, instiga o aluno a pensar, a elaborar suas ideias e a querer ir além, através da construção de conhecimentos que envolvem muitos “porquês”.

4.    Conclusões

 

A utilização dos formigueiros artificiais possibilitou a experimentação do conhecimento científico com animais vivos, o que permitiu aos educandos levantar questionamentos referentes às atividades e estrutura da colônia,sendo induzidos a investigar o que perceberam e analisaram nos formigueiros artificiais, como identificar a organização das formigas em castas, compreender as tarefas que cada uma delas exerce dentro do formigueiro e suas interações com outras espécies.

Os partícipes tiveram uma melhor compreensão das relações ecológicas entre os seres vivos na natureza e do meio em que vivem, ocorrendo inclusive estímulos à sua criatividade e curiosidade naturais.

A realização de experimentos em Ciências representa uma excelente ferramenta para que o aluno faça a experimentação do conteúdo e possa estabelecer a dinâmica e indissociável relação entre teoria e prática.

 

5.    Agradecimentos

 

À Unidade Escolar Governador José Sarney e a Escola Municipal Engenheiro Jadihel Carvalho pela receptividade e disponibilidade no desenvolvimento do trabalho. E aos discentes e docentes participantes da pesquisa.

 

6.    Referências Bibliográficas

 

BORBA, R.S.; LOECKI, A. E.; BANDEIRA, J. M.; MORAES, C. L.; CENTENARO, E.D. Crescimento do fungo simbionte de formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex em meios de cultura com diferentes extratos. Ciência Rural, Santa Maria, v.36, n.3, p.725-730, 2006.

 

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DELORS, J. Educação: um tesouro a descobrir. 8.ed. São Paulo: Cortez; Brasília: MEC/UNESCO, 2003.

 

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