Interdisciplinary study of the synthesis of the origin of the chemical elements and their role in the formation and structure of the Earth

3.3. Brazil curriculum
The Brazilian Curriculum does not have a large set of con-
tents about the origin of the elements, the consequences
in the origin of the Solar System and the development
of Earth’s structure and composition have been only
scarcely mentioned in the Brazilian Curriculum. For ex-
ample, the
Parâmetros Curriculares Nacionais
(National
Curricular Standards), PCNs for Natural Sciences (5th
to 8th grade) [7] state that phenomena like black holes,
quasars, neutron stars, red giants, white dwarfs and oth-
ers involving evolution of the stars and the Universe
itself can be addressed in paradidactic-oriented lectures.
A good starting point for these investigations by students
is ”how did all begin”, which may originate a poster ex-
position or other activities at the end of this cycle.
It is also explicit that ”the origin of planet Earth and its
evolution will be investigated within the thematic bundle
”Life and Ambient”, using bibliographical sources”.
The PCN for High School Level, in Chemistry [8]
contains only a brief mention on the occurrence of the
elements (in a critical tone) as
”Periodic properties (electronegativity, atomic radius,
ionization potential etc.) are emphasized leaving aside
significant contents, like the natural abundances, prepara-
tion methods, properties, applications and links between
these subjects”
An attempt to improve this scarcity of contents was
performed in 2017, the Brazilian Curriculum have changed
and the
Base Nacional Comum Curricular
(Common
Base National Curriculum), the BNCC eventually pub-
lished [9] as a general guidance. Within Natural Sciences,
from Elementary to Middle School this document has
suggested, for instance, 9th Grade:
(EF09CI14) Composition, structure and location of
the Solar System in the Universe: Description of the
composition and structure of the Solar System (Sun,
rocky planets, giant gas planets and minor bodies), as
well as the localization of the Solar System in our galaxy
(the Milky Way) and the position of the latter in the
Universe (just one galaxy among billions).
(EF09CI15) Relate different visions of the sky and
explanations about the origin of the Earth, the Sun and
the Solar System linked to the needs of different cultural
groups (agriculture, hunting, myths, spatial and temporal
orientation, etc.).
(EF09CI16) Selected arguments about the viability of
human survival outside the Earth, based on the necessary
conditions for life, planetary features, distances and times
involved in interplanetary and interstellar travel.
(EF09CI17) Stellar Evolution. Analyze the life cycle of
the Sun (birth, life and death) based on the knowledge of
stellar evolution for other stars and their possible effects
of this cycle on our planet.
Finally, São Paulo State students at the last High
School grade [10] are exposed to a discussion about the
atmosphere, hydrosphere and biosphere as sources of
materials and resources for the use of human beings.
Therefore, as we can see, there is no development or
programs to explain or discuss the origin of the Solar
System and the chemical elements and the later devel-
opment of Earth’s structure and composition, even less
in an integrated fashion. The contents are insufficient
and scattered over the years and disciplines. We suspect
that this situation is similar to many other cases not
addressed by us.
There are many other national cases that could be
examined, but these examples show that in the cited
Curricula, the origin of the atoms and the elements and
also the Earth’s composition, the solid Earth, the hydro-
sphere, the atmosphere and the biosphere, are individu-
ally addressed. However,the consequences of the origin of
the Solar System on the development of Earth’s structure
and composition to reach the present state are not often
considered. There seems to be a bridge to be constructed
to harmonize and unify the whole subject. In fact the
whole subject is a mosaic without apparent connection
in the analyzed Curricula.
We shall discuss below a content step-by-step construc-
tion of such a connection, suitable for the introduction of
the subject in the classroom. Our aim is to provide a tool
to encourage the integrated view of the chemistry origin
and evolution in a qualitative fashion, emphasizing the
physical processes that led to the current situation from
the early Universe until today.
Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 42, e20200160, 2020
DOI: https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0160

---

Horvath et al.
e20200160-5