Dino-Dados Autores: Judy Scotchmoor e Al Janulaw, The University of California Museum of Paleontology, Berkeley

Resumo:Nesta aula é apresentado um conjunto de dados sobre dinossauros aos alunos, e é-lhes pedido para formularem hipóteses sobre o que os dados nos podem dizer. Os alunos modificarm as suas hipóteses à medida que mais informação é revelada.

Conceitos da aula:

• A ciência explica o mundo natural, utilizando evidência do mundo natural.
• As ideias científicas são desenvolvidas através de raciocínio.
• Os cientistas colocam, testam, e reveem hipóteses com base em resultados de pesquisa.
• A ciência não prova ou conclui; a ciência é sempre um trabalho em curso.
• A ciência corrige-se a si mesma.
• Os fósseis fornecem evidência de vida passada.

Gama de níveis: 6–8

Materiais:

• Dino-Dados Cartão #1, um para cada grupo de quatro alunos
• Dino-Dados Cartão #2, um para cada grupo de quatro alunos (HTML)
• Envelope Dino-Dados, contendo os dados dos pontos 1–14 (HTML), um conjunto para cada grupo .
• Transparências ou cópias em papel dos três dinossauros (HTML) e Egg Mountain

Preparação antes da aula:

— Copie os cartões Dino-Dados #1 e #2. Um para cada grupo de alunos. Plastifique-os para uso futuro, se quiser.
— Copie e corte separadamente os 14 pontos de Dino-Dados. Coloque-os em envelopes, um para cada grupo. Também podem ser plastificados.

Tempo: Quatro aulas

Grupos: Três ou quatro alunos, e toda a turma

Informação para os professores:

Parte I (para usar nos passos 1–12 do Procedimento)
Através do trabalho de Jack Horner e outros cientistas, sabe-se que vários dinossauros diferentes viveram ao mesmo tempo (cerca de 80 milhões de anos atrás), em Montana, nos EUA. Três destes dinossauros eram: Orodromeus (corredor de montanha), um comedor de plantas rápido; Troödon (dentes que ferem), um pequeno mas feroz predador (carnívoro); e Maiasaura (lagarto boa mãe), um herbívoro maior. Há boa evidência fóssil para mostrar que todos os três punham ovos em ninhos. Os locais de nidificação incluíam duas ilhas cercadas por um lago alcalino pouco fundo. O ambiente naquela época tinha vulcões e algumas montanhas a oeste (não as Montanhas Rochosas, que estavam ainda em processo de elevação) e para o leste, um mar interior que dividia a América do Norte de norte a sul.

Parte II (para usar nos passos 13–15 do Procedimento)
Ao longo de treze anos, a evidência encontrada por Horner e seus colegas confirmou que havia dois tipos de ninhos encontrados nesta localidade e que pertenciam a dois dinossauros diferentes. Evidência esquelética e embrionária apoiava a hipótese de que um tipo de ninho pertencia ao dinossauro Maiasauro. Uma abundância de esqueletos Orodromeus e a raridade dos ossos Troödon na Montanha Egg apoiava a hipótese de que o segundo tipo de ninhos era de Orodromeus. E quando restos embrionários foram descobertos numa ninhada de ovos num local de escavação em Egg Island, estudos preliminares sugeriram que estes provavelmente eram de Orodromeus. No entanto, houve duas descobertas que levariam à falsificação desta hipótese.

1. Em 1993, David Varricchio descobriu a extremidade traseira de um esqueleto adulto de Troödon em cima do que se pensava ser uma ninhada de ovos Orodromeus.
2. Em 1995, Mark Norell e outros publicaram um artigo sobre um esqueleto de outro dinossauro, Oviraptor, da Mongólia. Este esqueleto foi encontrado de cócoras sobre o que se assumiu ser um ninho de Protoceratops devido aos inúmeros esqueletos de Protoceratops na área. No entanto, verificou-se que um dos ovos continha um embrião de Oviraptor, derrubando assim a hipótese anterior. O mais provável é que o Oviraptor estava sentado em cima dos seus próprios ovos, e não alimentando-se dos ovos de outro!

Como o Oviraptor estava agachado em posição muito semelhante à do Troödon encontrado por Varricchio, os embriões da Egg Island foram preparados para serem mais bem estudados. O exame revelou que os embriões eram de fato Troödon, falsificando a hipótese antiga que considerava que o Orodromeus era responsável pela camada de ovos.

Assim, se os ninhos eram de Troödon, por que estavam presentes tantos ossos de Orodromeus? A hipótese atual é que Troödon arrastou as carcaças de Orodromeus para a área de nidificação para os seus filhotes se alimentarem.

Referência (em inglês): Horner, J.H. 2002. Evidence of dinosaur social behavior, pp. 71–78. In Scotchmoor, J., D. Springer, B. Breithaupt, and A. Fiorillo (eds). Dinosaurs: the Science Behind the Stories. American Geological Institute.

Explore estes links para informações adicionais sobre os temas abordados nesta lição (em inglês):

• Fósseis
• Natureza da Ciência
• História da Vida

Dicas para o ensino:

Pesquisa prévia na internet e em livros sobre o trabalho de Jack Horner irá prepará-lo para enriquecer a aula com pequenas histórias e para responder às perguntas dos alunos.

Vocabulário: Orodromeus, Maiasauro, Troödon, horizonte, ossificado, cartilagem, esmalte.

Procedimento:

Dia 1

1. Diga à turma que eles estão prestes a participar de uma investigação sobre dinossauros na qual a informação é revelada a eles, da mesma forma que evidência é revelada aos cientistas. Vai ser pedido aos alunos para explicarem o que eles acham que se pode aprender sobre os dinossauros a partir da evidência que eles têm. Então, à medida que eles recebem informações adicionais, vai-lhes ser pedido para voltarem a explicar o que eles pensam que aconteceu.
2. Distribua os cartões Dino-Dados # 1 aos grupos de alunos e leia-os com eles. Mostre as ilustrações dos três dinossauros discutidos no cartão.
3. Distribua os cartões Dino-Dados # 2 (Dados 1-4) a cada grupo. Leia o cartão de dados com toda a turma e peça à turma para debater sobre o que podemos aprender sobre os dinossauros de Montana a partir da evidência nos cartões. Exemplo: o ponto #1 afirma que os Maiasauros provavelmente comeram quase 100 kg de vegetação por dia. O ponto #4 afirma que foram encontrados em rebanhos de até 10.000. Uma discussão em classe sobre esses dois pontos pode resultar nma hipótese tal como, Como cada Maiasauro consumia 200 kg de vegetação por dia e os rebanhos chegavam aos 10.000 espécimes, os Maiasauros devem ter migrado porque eles precisavam encontrar novas fontes de alimento.
4. Registe as "hipóteses" propostas no quadro ou numa folha de papel para guardar para mais tarde.
5. Realize uma discussão com toda a turma: quais das hipóteses são apoiadas pelos dados que foram disponibilizados. "Será que essa hipótese é apoiada pelos dados?" Note-se que alguns alunos podem ter conhecimento prévio ou fazer inferências que vão além do que está contido nos dados. Mantenha a discussão baseada nos dados, à medida que se discutem brevemente as várias hipóteses. Deixe as hipóteses no quadro (ou folha) para referência futura.

Dia 2

6. Redistribua o Cartão de Dino-Dados #1 a cada grupo, juntamente com o Envelope Dino-Dados (contendo os Dados 1–14). Reveja resumidamente o que aconteceu no dia anterior. Leia cada um dos novos pontos de dados para se certificar que os alunos compreendem a terminologia.
7. Peça aos grupos para considerarem todos os dados que eles agora têm (novos e antigos) e discutirem o que os dados podem revelar sobre os dinossauros. Cada grupo deve escrever pelo menos três hipóteses baseadas na evidência.
8. Peça aos grupos para escreverem as suas hipóteses em conjunto com as informações que fornecem evidência para apoiar cada hipótese. Diga-lhes também para listarem quais informações adicionais seriam necessárias para apoiar mais ou para eliminar cada hipótese.
9. Depois de cada grupo ter concluído o seu trabalho nas três hipóteses, peça-lhes para escolherem uma hipótese que achem ser particularmente interessante, e para prepararem uma apresentação. Cada apresentação deve indicar claramente a hipótese, a evidência para a hipótese, os possíveis pontos fracos da hipótese, e que informação adicional seria necessária para testar a hipótese.
10. Deixe o resto da aula para os grupos prepararem as suas apresentações.

Dia 3

11. Os grupos apresentam as suas hipóteses. Encoraje os alunos a respeitosamente "desafiarem" hipóteses propostas se eles acharem que há evidência que refuta essas hipóteses.

Dia 4

12. Realize uma discussão sobre qual hipótese parece ser a melhor, apoiada pela evidência. Peça detalhes.
13. Diga à turma que você acabou de receber algumas notícias de última hora: Mais estudos indicam que o que se pensava ser ninhos Orodromeus na realidade eram ninhos Troödon. Peça aos alunos para discutirem e escreverem o efeito que as novas informações têm sobre as suas hipóteses. Pergunte também que informações adicionais é que precisam agora para compreender o que aconteceu com os dinossauros. (Nota: Esta nova informação é suscetível de perturbar muitas das hipóteses dos alunos. Veja Informação para os professores Parte II, para obter mais detalhes.).
14. Nesta altura, você pode pedir aos grupos para modificarem ainda mais as suas hipóteses com base na nova informação, com a consequente discussão, ou vá para o passo 15.
15. Realize uma discussão com toda a turma. "O que é que nós aprendemos sobre como a ciência funciona a partir desta experiência?" Estabeleça com a turma, pelo menos, os seguintes pontos: Os cientistas trabalham a partir de evidência. Os cientistas formulam várias hipóteses. Os cientistas eliminam ou modificam as hipóteses à medida que evidência aparece. Nova evidência está sempre a mudar as nossas ideias sobre como as coisas funcionam. Na ciência, muitas vezes aprendemos mais quando estamos errados do do que quando estamos certos.

Extensões:

— Leis Maia: A Dinosaur Grows Up (em inglês) de Jack Horner e James Gorman. Peça aos alunos para compararem as suas hipóteses com as apresentadas no livro.
— Peça aos alunos para repararem no uso de pássaros modernos nos Dino-Dados. Fazer comparações com organismos vivos é uma ferramenta útil para os cientistas que trabalham com o passado. Os alunos conseguem pensar noutros exemplos?
— Os alunos conseguem pensar em quaisquer possíveis experiências para testar as suas hipóteses? Por exemplo, poderia ser proveitoso considerar manadas de grandes animais herbívoros de hoje em dia. Será que eles migram?