Laboratório virtual de amostragem por quadrados

Atualizado em 2026-10-06

Este laboratório virtual de amostragem por quadrados corresponde à prática obrigatória de investigação de campo do AQA GCSE Biology. Os alunos usam quadrados colocados ao acaso para estimar a população de uma espécie de planta e depois fazem um transecto em faixa da sombra da mata até o sol aberto para ver como a luz muda onde as espécies crescem. Ao contrário de um campo real, a simulação também mostra a contagem real. Os alunos podem ver o quanto a estimativa chegou perto e como o número de quadrados e o agrupamento de uma espécie afetam a confiabilidade. Funciona num dia de chuva, no inverno ou como treino antes de um trabalho de campo real.

Amostragem por quadrados – Estimando o tamanho de uma população

Alinhamento com o currículo

AQA GCSE Biology 4.7.2.1 (níveis de organização) e sua prática obrigatória: medir o tamanho da população de uma espécie comum num hábitat e usar amostragem para investigar o efeito de um fator na distribuição de uma espécie. Também é uma prática obrigatória no Combined Science: Trilogy.
NGSS HS-LS2-2 (padrão dos EUA): usar representações matemáticas para apoiar explicações sobre biodiversidade e populações.

O Simulic não é afiliado ao College Board nem à AQA, nem endossado por eles.

Antes do laboratório (5 min)

Peça aos alunos que se comprometam com uma previsão, no papel ou como pergunta 1 do link da turma:

"Uma linha de quadrados vai da sombra densa da mata até o sol aberto. Como o número de margaridas por quadrado vai mudar ao longo dela?"

A maioria dos alunos diz "mais no sol", mas alguns esperam o máximo no meio ou nenhum padrão. Peça que digam qual fator abiótico muda ao longo da linha.

Método na simulação

O campo tem 20 m × 12 m (240 m²). Ele contém margaridas, dentes-de-leão agrupados, tanchagem, samambaias e grama. Todos os números abaixo são do campo com que a simulação abre. Novo campo gera outro, então diga aos alunos para não clicar nele até terminarem.

Parte A: estimar a população com quadrados ao acaso

Ajuste Habitat em Da sombra da mata ao sol, Método de amostragem em Aleatório e Espécie a estimar em Margarida.
Ajuste Lado do quadrado em 2 m e Número de quadrados em 40. Clique em Amostrar automaticamente.
Registre a média por quadrado e o N estimado, calculado como N = média por quadrado × 240 m² ÷ 4 m².
Clique em Limpar quadrados e repita mais duas vezes. Depois faça o mesmo com Dente-de-leão.

Espécie	Rodada	Média por quadrado	N estimado	Contagem real
Margarida	1 / 2 / 3
Dente-de-leão	1 / 2 / 3

Parte B: transecto em faixa

Ajuste Método de amostragem em Ao longo de um transecto, Lado do quadrado em 2 m e Número de quadrados em 10, e clique em Amostrar automaticamente. Os dez quadrados se tocam e formam uma faixa de 0 a 20 m.
Alterne Espécie a estimar entre Margarida e Samambaia e registre o número em cada quadrado.

Distância (m)	0–2	2–4	4–6	6–8	8–10	10–12	12–14	14–16	16–18	18–20
Margaridas
Samambaias

Resultados esperados

Parte A. As contagens reais são 141 margaridas e 142 dentes-de-leão. Em 200 rodadas de 40 quadrados aleatórios de 2 m, as estimativas de margaridas ficaram quase sempre entre 104 e 179. As estimativas de dentes-de-leão variaram muito mais, de 80 a 269, porque o dente-de-leão cresce em grupos. Um quadrado ou acerta um grupo ou não acerta. Com quadrados de 1 m, a estimativa de margaridas se firma à medida que o número de quadrados aumenta: a dispersão (desvio padrão) foi de 84 plantas com 5 quadrados, 53 com 10, 41 com 20 e 32 com 40.

Parte B. O transecto não é aleatório, então todas as turmas obtêm estas contagens:

Distância (m)	0–2	2–4	4–6	6–8	8–10	10–12	12–14	14–16	16–18	18–20
Margaridas	0	0	1	2	2	3	5	2	1	7
Samambaias	9	1	4	5	3	1	1	0	0	0

Os três quadrados da sombra têm 14 samambaias e 1 margarida, e os três quadrados do sol têm 0 samambaias e 10 margaridas. As contagens oscilam de um quadrado para outro, mas a tendência é clara. O índice de Simpson calculado nos quadrados é 0,32 sob as árvores e 0,66 tanto na meia-sombra quanto no sol pleno.

Perguntas para os alunos

(Previsão, repetida depois do laboratório) Como o número de margaridas por quadrado muda da sombra para o sol?
No transecto, qual é a variável independente?
Com 40 quadrados aleatórios de 2 m, qual é a sua estimativa da população de margaridas?
Qual afirmação combina com os dados do transecto para margaridas e samambaias?
Por que as estimativas de dentes-de-leão variam mais que as de margaridas, e como você poderia tornar uma estimativa mais confiável?

Respostas para o professor: (1) Aumenta em direção ao sol. (2) A distância ao longo do transecto, que representa o nível de luz. (3) Qualquer valor de 95 a 195 (contagem real 141). (4) As samambaias são mais comuns na sombra e ausentes no sol pleno; as margaridas mostram o padrão oposto. (5) Os dentes-de-leão crescem em grupos, então cada quadrado ou acerta um grupo ou não acerta. Use mais quadrados, coloque-os em coordenadas aleatórias, e repita e tire a média.

Erros conceituais comuns

"A estimativa deveria ser igual à contagem real." A amostragem sempre tem erro. O objetivo é uma estimativa próxima o bastante para comparar hábitats.
"Coloque o quadrado onde estão as plantas." Escolher os lugares distorce a estimativa. Toque no campo para colocar quadrados à mão e compare o resultado com a colocação aleatória.
"Um transecto dá o tamanho da população." Um transecto mostra como uma espécie se distribui. Ele não é aleatório, então não deve ser extrapolado para o campo inteiro.

Extensão

Escolha Campo com trilha pisoteada e faça o mesmo transecto de 2 m atravessando-o. A tanchagem tem o pico na trilha (4 e 6 plantas nos dois quadrados da trilha), enquanto as margaridas caem para 0 e 2 ali. Pergunte qual espécie tolera o pisoteio, e por quê.
Compare o tamanho do quadrado: 40 quadrados de 0,5 m contra 40 quadrados de 2 m. Qual dá a estimativa mais estável, e qual é o custo em tempo de trabalho de campo?

Perguntas frequentes

Por que meus alunos obtêm estimativas diferentes?

Os quadrados aleatórios caem em lugares diferentes a cada vez, então cada estimativa é diferente. Essa é a ideia: junte os resultados da turma e compare a dispersão deles com a contagem real.

Por que o transecto dá as mesmas contagens para todos?

Os quadrados do transecto ficam em distâncias fixas ao longo da linha, e o campo é o mesmo até alguém clicar em Novo campo. Isso facilita conferir a Parte B.

Posso usar isto no lugar do trabalho de campo real?

Use para ensinar o método e a matemática. Se o seu curso exige uma saída de campo, é um bom ensaio: os alunos chegam sabendo por que os quadrados precisam ser aleatórios.