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DO THE EVOLUTION: OBJETO DE APRENDIZAGEM
PARA AUXÍLIO NO ENSINO DA EVOLUÇÃO
Denison Massulo Barbosa 1, Giulia Faustini Milan 1, Marilyn A. Errobidarte de
Matos1, Antonio Miguel Faustini Zarth2,3
1
Instituto Federal de Mato Grosso do Sul, Campus Campo Grande (IFMS)
Campo Grande – MS – Brasil
2
Instituto Federal de Santa Catarina, Garopaba (IFSC) – SC – Brasil
3
Antonio Miguel Faustini Zarth
{gfaustinimilan,denisonmb97}@gmail.com,[email protected],
[email protected]
1. Introdução
A evolução dos seres vivos compreende “mudança nas propriedades dos grupos de
organismos ao longo das gerações” (FUTUYMA, 2005, p. 2 apud ROMA, 2011, p. 3), e
é possível identificar a contribuição de diferentes campos do conhecimento para a sua
elaboração, como, por exemplo, a Paleontologia, a Embriologia, a Genética e a
Bioquímica. Compreender a evolução é muito importante, pois faz com que vários
outros assuntos da biologia façam sentido aos educandos.
Segundo Almeida (2005), os conceitos da Evolução encontram obstáculos de
bases ideológicas, filosóficas e teológicas, e acabam por dificultar o ensino e o
aprendizado desse conteúdo em salas de aula. Ele ainda enfatiza que a compreensão de
tal processo natural é essencial para a compreensão das outras áreas da Biologia.
Considerando a importância do conteúdo e as dificuldades em sua compreensão,
já apontadas pela literatura, pergunta-se: poderia um objeto de aprendizagem, apoiado
na teoria evolucionista de Darwin, auxiliar no ensino do conteúdo evolução para alunos
do ensino médio?
Diante desse contexto biológico e aproveitando o caráter abstrato de um Objeto
de Aprendizagem - O.A., o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento e a
análise de um Objeto de Aprendizagem para auxiliar o ensino do conteúdo evolução por
professores do ensino médio.
2. Metodologia
O Objeto de Aprendizagem reúne conceitos e aplicações de três áreas do conhecimento,
sendo elas: Biologia, Informática e Educação. Os métodos utilizados para a construção
dele são aqui definidos, dividido nessas três áreas específicas do conhecimento.
2.1. Definição dos Personagens e Roteiro
A grade curricular do Ensino Médio apresenta diversas teorias evolutivas.
Entretanto, para a construção da ferramenta, utilizou-se a Origem das Espécies, de
Charles Darwin, por ser a teoria mais aceita atualmente.
Para o desenvolvimento dos personagens e roteiro utilizou-se dos pressupostos
de Mayr (2006): 1) o evolucionismo, no qual o mundo e as espécies mudam ao longo do
tempo; 2) a origem comum; 3) a especiação (neste caso alopátrica 1); 4) o gradualismo,
no qual as mudanças evolutivas ocorrem lentamente, 5) a seleção natural, na qual ao
longo do tempo, ocorrem mudanças na frequência de indivíduos portadores de
características que o diferenciam dos demais e que os favorecem.
A ferramenta apresenta uma população de sessenta indivíduos de uma espécie
fictícia, criada pelos autores. Com essa população, o sistema possibilita que o usuário
acompanhe e visualize o processo de evolução dessa espécie.
2.2. Algoritmo Genético
Para alcançar certa semelhança com o processo real de evolução, utilizou-se um ramo da
Inteligência Artificial que trabalha com algoritmos que são programados tendo como
base os processos evolutivos. Com isso, eles utilizam a lógica reprodutiva e adaptativa
para gerar melhores resultados.
A reprodução é controlada por uma função nomeada (nos padrões de AGs)
função de fitness que atribui valores maiores para os indivíduos considerados mais aptos
às condições em que se encontram. Mesmo com os cruzamentos sendo aleatórios, os
indivíduos com maior fitness (aptidão) possuem maior probabilidade de serem
escolhidos para um cruzamento e, dessa forma, possuem mais chances de gerar
descendentes. Esse processo de escolha e cruzamento é definido como feixe estocástica
por Russell e Norvig (2004).
2.3. Aplicação Web
Pensando em atingir um público grande e facilitar possíveis manutenções na ferramenta,
foi desenvolvido um website para disponibilizá-la na internet. O website contém
informações a respeito do projeto e dos responsáveis por ele, assim como explicações
voltadas ao aluno sobre conceitos relacionados à ferramenta e sugestões de aplicações
aos professores.
2.4. Avaliação Pedagógica da Ferramenta
A ferramenta foi avaliada por três professores de Biologia por meio de um formulário
disposto em três eixos: dados profissionais, ensino e software. Todos assinaram o termo
de consentimento livre e esclarecido. O objetivo foi verificar se os professores usariam o
O.A. e como utilizariam em suas aulas, além de certificar os conceitos que estavam
sendo abordados.
3. Análise e discussão dos resultados
Como resultado final temos o Objeto de Aprendizagem “Do the Evolution”,
composto de: um website com textos (para alunos e professores) e também uma
ferramenta que reproduz o processo de evolução.
A primeira parte da construção do Objeto de Aprendizagem foi a idealização e a
programação do algoritmo genético que seria responsável pelo processamento das
1 Especiação alopátrica: “Dentro da biologia evolutiva existe consenso quanto à ocorrência de
especiação alopátrica, ou seja, a formação de novas espécies em populações geograficamente isoladas de
uma espécie ancestral.” (COLLEY, 2013, p. 1677)
variáveis definidas pelo usuário (ambiente, alimento e predadores) e pela evolução da
espécie fictícia.
O algoritmo foi construído em PHP e programado com estratégia funcional, sem
a utilização de um banco de dados. Foi escolhida a linguagem de programação PHP por
possuir finalidade web e ser interpretada, possibilitando uma maior portabilidade.
A ferramenta conta com os personagens de uma espécie fictícia que vivem
inicialmente em um continente único, no planeta Tossalópolis. Ele apresenta três
diferentes ecossistemas: uma floresta, uma savana e um litoral. Após uma deriva
continental, se dividirão, tornando estes três novos ambientes independentes,
consequentemente a população também se dividirá. Assim o usuário escolherá o
ambiente e decidirá o tempo que quer verificar a evolução dos “tossarinhos”.
A avaliação da ferramenta foi feita através de um formulário aplicado a três
professores de Biologia do Ensino Médio. A partir deste formulário, eles confirmaram o
problema identificado nesta pesquisa: “o conceito de evolução mostra-se permeado por
obstáculos epistemológicos, de fundo ideológico, filosófico e teológico, o que torna sua
abordagem em contexto de sala de aula particularmente difícil [..]”(ALMEIDA, 2005,
p.17). Quanto à ferramenta, foi atestado que os conceitos abordados por ela (seleção
natural, órgãos homólogos e mutação) estão sendo aplicados corretamente e todos os
professores confirmaram que a utilizariam em suas aulas.
4. Considerações Finais
A partir da análise dos resultados, é possível concluir que a construção do Objeto de
Aprendizagem, que auxiliará o desenvolvimento do conteúdo Evolução nas aulas de
Biologia no Ensino Médio, foi bem sucedida e apoiada por professores que, na prática,
ministram os conteúdos inerentes ao tema evolução.
Como planos futuros para este trabalho, objetiva-se a realização de um teste de
percurso cognitivo com alunos do Ensino Médio, dessa forma, será possível observar se
a ferramenta auxilia na aprendizagem. O Objeto de Aprendizagem encontra-se
disponível na internet e pode ser acessado gratuitamente no endereço
http://dotheevolution.net.
Referências
Roma, V. N. (2011). “Os Livros Didáticos de Biologia aprovados pelo Programa
Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM 2007/2009): a evolução
biológica em questão”. Dissertação, Universidade de São Paulo, São Paulo.
Almeida, A. V.; Falcão, J. T. R.(2005). “Estrutura Histórico-Conceitual dos Programas
de Pesquisa de Darwin e Lamarck e sua Transposição para o Ambiente Escolar”.
http://www.scielo.br/pdf/ciedu/v11n1/02.pdf
Mayer, E. (2006). “Uma ampla discussão: Charles Darwin e a gênese do moderno
pensamento evolucionário”. Trad.:Antonia Carlos Bandouk. São Paulo.
Russel, S.; Norvig, P. (2004) “Inteligência Artificial”. Rio de Janeiro.