“NAS VOLTAS DA HEMOGLOBINA”: UM JOGO INTEGRADOR DE CONCEITOS LIGADOS À GENÉTICA E TEMÁTICAS AFINS Tânia Goldbach (Programa de Pós-Graduação Lato Sensu em Ensino de Ciências - IFRJ) Email: [email protected] Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro – IFRJ – Campus Rio de Janeiro (Maracanã) Núcleo de Pesquisa em Ensino e Divulgação de Ciências – NEDIC/IFRJ Dóris M. Campos (Prof colaboradora NEDIC– IFRJ) Glaucia Alegre dos S. B. de Gusmão (Bolsista IC – IFRJ/ Licenciatura UFRJ) Florence Casariego (Bolsista IC – IFRJ/ Licenciatura UFRJ) Priscilla Braga A. Bedor (Bolsista IC – IFRJ/ Licenciatura UFRJ) Vivian Saddock (Bolsista IC – IFRJ/ Licenciatura UFRJ) Fontes de financiamento: CNPq (Bolsas Iniciação Científica) e IFRJ (Projeto PROCIÊNCIA) INTRODUÇÃO A linha de pesquisa desenvolvida no Núcleo de Pesquisa e Ensino e Divulgação de Ciências (NEDIC), desde 2007, tem congregado estudos e levantamentos de trabalhos relacionados ao Ensino de Genética e temáticas afins em várias fontes: Anais dos eventos da Área de Ensino de Ciências e Biologia , Anais dos Congressos da Sociedade Brasileira de Genética, Bancos de Teses e Dissertações, Periódicos da Área (Dossiê NEDIC, 2009; GOLDBACH & MACEDO, 2007). Vários estudos apontam o tema como de difícil compreensão (GOLDBACH & HANNI, 2008; BANET & AYUSO, 2002; LEWIS et al, 2000; RODRIGUEZ, 1995) e, em uma visão crítica, tem se destacado que os problemas no processo de ensino e aprendizagem da temática em questão podem ser agrupados em três abordagens: a) fragmentada, b) descontextualizada e c) desatualizada (GOLDBACH et al, 2009). Com o objetivo de contribuir com materiais didáticos visando superar alguns destes problemas, encontra-se em elaboração e testagem o Jogo “Nas Voltas da Hemoglobina”. Os jogos didáticos são excelentes recursos para auxiliar os professores a desenvolverem seu trabalho com os educandos, facilitando o processo de ensinoaprendizagem. Esta atividade pode ser realizada como forma de conhecer o grupo com o qual se trabalha, para estimular o desenvolvimento de determinada área ou promover aprendizagens específicas. Um jogo para ser efetivo no processo educacional deve promover situações interessantes e desafiadoras para a resolução de problemas, permitindo aos aprendizes uma auto-avaliação quanto aos seus desempenhos além de fazer com que os jogadores participem ativamente de todas as etapas (MORATI, 2003; FERNANDÉZ, 2001). Em eventos da Área de Ensino de Ciências, Biologia e Genética – como os encontros da Associação Bras. de Pesquisadores em Ensino de Ciências (ENPEC), da Associação Bras. de Ensino de Biologia (EREBIO e ENEBIO) e nas seções Genética na Praça da Soc. Bras. de Genética (SBG) - pode-se encontrar um número significativo de trabalhos envolvendo jogos didáticos sobre a temática em questão - 25% dos relacionados com estratégias práticoexperimentais (2005-2009) envolvem jogos didáticos, conforme Goldbach e col. (2010) reforçando o quanto esta estratégia tem sido privilegiada pelos envolvidos nas reflexões e nas proposições de inovações no campo do ensino. METODOLOGIA O trabalho, com vistas à elaboração do jogo e seu desenvolvimento, abrangeu várias etapas. A primeira delas consistiu na escolha criteriosa do conteúdo principal e dos subtópicos que foram abordados diretamente no jogo. Esta escolha buscou justificativas no âmbito das pesquisas sobre o Ensino de Genética, assim como na literatura acadêmicocientífica. O processo de elaboração do jogo em si - objetivos, regras, situações-problemas e materiais a constituírem o produto-final - ocorreu de forma dinâmica. Foram realizadas diversas reuniões de criação, com estudos de jogos didáticos preexistentes, até a definição da proposta do Grupo de Pesquisa, com seus desdobramentos práticos. A etapa de elaboração dos textos presentes nas fichas e nas cartas do jogo, com os conteúdos escolhidos, foi respaldada por pesquisa bibliográfica e pela leitura das mesmas por professores do IFRJ envolvidos com a temática. A confecção material do jogo – impressão dos textos, ilustrações e demais elementos nas cartas e no tabuleiro; as peças e seus invólucros; o dado; o caderno de regras e instruções – foi realizada de forma simples, artesanal, com busca de bom acabamento. A aplicação do jogo ocorreu primeiramente, mesmo que de forma parcial, no formato de Oficina, proposta e realizada em evento acadêmico (Genética na Praça - 55º Congresso Anual-SBG). Posteriormente, de forma mais sistemática, o jogo foi aplicado usando questionário avaliativo, em turmas de graduação em Ciências Biológicas no IFRJ. A análise dos questionários encontra-se em curso e refletirá em futuras ações, como adaptações e correções no jogo, além de inspirar uma nova produção. RESULTADOS E DISCUSSÕES A Escolha da temática e dos tópicos relacionados O tema Hemoglobina (Hb) foi escolhido por favorecer a construção de um olhar interacionista sobre múltiplos conteúdos que dizem respeito à temática, repensando as visões de genes usualmente divulgadas. Encontram-se nos livros didáticos, por exemplo, variadas representações de genes (Fig. 1), que refletem a construção desta idéia na história do pensamento biológico (GOLDBACH, 2006). Pode-se destacar que a concepção molecular clássico de gene (CMCG), com algumas variações, é majoritariamente posta como sendo uma visão contemporânea nestes textos e em outros materiais didáticos apresentados no contexto escolar (SANTOS & EL-HANI, 2007). Esta visão apresenta a definição: “gene = trecho de DNA que possui informação para RNA envolvido com a síntese de uma dada proteína relacionada com certo caráter”, tal como citado em livro didático recomendado pelo PNLEM (2009): “Cada trecho de DNA que contém a informação para uma proteína constitui um gene”.(livro 015056, p 163, vol 1). Em geral esta idéia está associada a um esquema tal como a Figura 1: Figura 1: Representações simplificadas de genes (numa visão cromossomial e molecular) Ilustrações retiradas dos livros 015016, 015056 e 102318 segundo cátalogo do PNLEM 2009. A escolha da proteína Hb permite relativizar a idéia que um gene sempre produz um único tipo de RNA-mensageiro e, a partir dele, se dá a síntese de uma única proteína. Isto confere uma visão que aponta para a complexidade da produção de proteínas, com a presença de fenômenos moleculares intrincados, como o processamento alternativo de introns no RNA e a noção de que uma mesma proteína pode ser sintetizada a partir de vários segmentos do DNA. Desta forma, pode-se concordar que, nos dias atuais, é bastante difícil sustentar a idéia de uma relação unitária entre um gene e sua função (EL-HANI, 2005; BEURTEN et al, 2000), perspectiva esta que coloca em questão a definição “didática” usual desta unidade hereditária. No âmbito das discussões da filosofia da biologia, com desdobramentos para a pesquisa empírica, muito está sendo debatido sobre elementos “problematizadores” ao conceito molecular clássico de gene (STOTZ, KELLER, 2002). Respingar estas questões para o âmbito escolar e da formação do professor são tarefas dos educadores, na interação com os pesquisadores. A Hb, então, configura-se como um exemplo de proteína que possui uma complexidade muito maior do que a mencionada pela CMCG: é codificada por trechos em dois cromossomos diferentes (11 e 16), possui expressões diferenciadas conforme a época da vida (Hb embrionária, fetal e adulta) com diferentes exons e com regulações próprias, conferindo maior afinidade com o oxigênio, atuando diferentemente na história da vida do organismo. Estes aspectos refletem, de forma concreta, as diferentes possibilidades de expressão de um mesmo gene, conforme os elementos reguladores do meio, reforçando o aspecto interacionista mencionado, envolvendo diferentes níveis do processo (Fig. 3). Em uma visão resumida da temática do jogo, parte-se da molécula de Hb - associada aos seguintes sub-temas: relação entre fenótipo e genótipo, localização cromossomial; síntese da hemoglobina e suas variantes no desenvolvimento; doenças causadas pelos variantes mutados (hemoglobinopatias); bases da Hereditariedade e evolução da Hb - com o objetivo de estimular os alunos/jogadores a realizarem reflexões e serem capazes de construir um olhar integrador dos diversos níveis do processo. Elaboração e confecção do jogo O jogo foi elaborado e confeccionado, utilizando programas de edição Microsoft Publisher e Office, impresso em papel glossy. As peças foram confeccionadas em emborrachado tipo EVA e guardadas em sacos plásticos e de tecido confeccionado. O tabuleiro foi plotado em gráfica e colado em papel-cartão (Fig. 5). Constituem o jogo: dado científico, tabuleiro com a ilustração das quatro cadeias da hemoglobina adulta (Alfa 1, Alfa 2, Beta 1 e Beta 2), 12 cartas (cartas dicas e neutras) e 2 cartas coringas para cada uma das fases (total - 48 + 8 = 56). As regras para a aplicação do jogo, que requer 4 participantes ou 4 grupos de jogadores foram registradas em Caderno de Instruções, resumidas a seguir. Dinâmica simplificada do jogo: O início do jogo é definido pelo sorteio, no dado, da face indicadora do marco inicial do processo de formação da proteína. A primeira etapa é realizada na cadeia Alfa 1 que corresponde a Situação Problema 1 – Bases da Herança representada na fig. 4. Do baralho de cartas, podem ser retiradas: uma carta dica, que fica de posse do jogador/equipe que a tirou, dando ao(s) mesmo(s), a oportunidade de inserir o número indicado de peças no tabuleiro (completando a cadeia correspondente); ou uma carta neutra (de informação geral), que permite que o participante a leia em voz alta e esta ficará exposta na mesa; ou uma carta- coringa, devendo o jogador/a equipe cumprir sua determinação (Fig. 4). Ao final das rodadas, o jogador/a equipe que conseguir o maior número de peças da cadeia da Hb, poderá expor sua argumentação e tentar solucionar a situação-problema referente à cadeia em questão ou passar a vez para outro participante, seguindo a ordem decrescente do número de peças. Figura 4: Modelo de carta coringa e carta com situação-problema da Cadeia Alfa 1 do jogo "Nas voltas da Hb" (textos na versão-jogo). A avaliação da resposta ficará a critério do mediador que possui o caderno "Regras e Instruções do Jogo" com as fichas-respostas. A pontuação no término de cada rodada é anotada e somada para contagem final. O jogador/equipe que somar o maior número de pontos deverá inserir uma peça Heme na subunidade da Hb. Após a conclusão dessa primeira etapa, o jogo obedecerá a seguinte ordem: Cadeia A2 relativa a Hb & Expressão; seguido da Cadeia B1, Hb & Evolução; finalizando com a Cadeia B2, relacionada a Hb & hemoglobinopatias. No final do jogo é feita a soma total dos pontos obtidos em todas as cadeias e, assim, o grupo que obtiver a maior pontuação, ganha e respira! Figura 5: O jogo "Nas voltas da Hb” com tabuleiro, dado científico e peças componentes das cadeias da Hb. Realização de oficina no evento “Genética na Praça” – SBG – Setembro de 2009 O jogo fez parte da programação oficial do referido evento, com a participação voluntária dos inscritos, dos professores da rede pública fomentados a comparecer e de passantes na Praça em frente ao Centro de Convenções (GOLDBACH et al, 2009). Em função do tempo restrito da atividade só foi possível exposição e simulação do jogo, sem realização de avaliação formalizada. Aplicação do jogo em turmas do Curso de Graduação em Ciências Biológicas. O jogo foi aplicado, em turmas de 1º e 3º períodos do Curso de Graduação em Ciências Biológicas do IFRJ - Maracanã. Os alunos responderam um questionário específico com perguntas sobre a atividade, abordando aspectos como composição (material de apoio, peças, tabuleiro, etc), jogabilidade e possibilidade de adaptações. Utilizou-se somente duas das quatro cadeias (A-1 e A-2) na turma de 1º período e as outras duas (B-1 e B-2) nas turmas de 3º período. O número de alunos presentes pode ser considerado reduzido (8 respondentes em cada turma), mas válido para esta primeira amostragem, visando reformulação já prevista. Entende-se este momento importante para perceber o quão receptivo foi o jogo para os alunos e quais as possíveis adaptações a serem feitas de imediato. Todos os alunos que participaram da avaliação foram voluntários e declararam possuir boa base de conhecimentos em genética/ biologia molecular. Análise dos questionários aplicados com objetivo de revisar o jogo Foi solicitado opiniões sobre: elaboração e redação das perguntas e dos textos; ilustrações; necessidade de conteúdo prévios; jogabilidade e materiais envolvidos; adequação ao nível de escolaridade; possíveis dificuldades relativas a sua dinâmica, conteúdos, regras e formulação das respostas; e efetiva contribuição do mesmo na aprendizagem da temática. A seguir estão destacados alguns dos aspectos tratados, considerados significativos para a atual etapa do trabalho: As cartas foram avaliadas, em sua maioria, como de fácil compreensão. Entretanto, mesmo com facilidade de entendimento, alunos de ambos os períodos, consideraram os textos muito extensos, o que poderia, segundo alguns, comprometer a dinâmica e a objetividade. “O único problema em si é o tamanho dos textos. Poderia ser menor para tornar o jogo mais dinâmico; muita informação nas cartas.” (Aluno 4 - 3º p) “A carta dica deve ser sucinta, achei ela algumas vezes muito longa.” (Aluno 2 - 1º p) Quanto ao principal objetivo do jogo, relativo a ajudar na integração dos diversos níveis de abordagem da temática herança/hereditariedade, os alunos expressaram que este foi alcançado, em especial, nas perguntas finais das Fichas com as Situações-problemas. “(...) integra a mais básica genética com a molecular.”(Aluno 7 - 3º p.) “(...) as perguntas finais trataram tanto do micro quanto do macro, relacionando ambos.” (Aluno 4- 3º p.) Percebe-se pela opinião contida nos questionários, o quanto o material do jogo facilitou sua jogabilidade para maioria dos alunos. “Eles facilitam o entendimento sobre a estrutura da hemoglobina; as peças estão atrativas e práticas.” (Aluno 6 - 1º p) “O jogo esta muito bom! Ele é claro, objetivo e fácil de aprender.” (Aluno 6 - 3º p) “Sim, só pode haver problema na memorização das informações, já que são muitas.” (Aluno 5 - 3º p) As opiniões sobre a adequação do jogo “Nas voltas da Hb” para turmas de nível médio e de graduação, ficaram divididas segundo o seguinte padrão: 4 favoráveis ao uso no ensino médio (3 respondentes do 1º per e 1 do 3º per) e 9 favoráveis ao uso na graduação (4 respondentes do 1º per e 5 do 3º per.). Este resultado reforça que o jogo requer uma base do assunto maior do que inicialmente foi pretendido pelos idealizadores. As maiores dificuldades apontadas pelos alunos foram quanto à dinâmica e ao conteúdo do jogo, como segue nos trechos: “Um pouco monótono ficar escutando as pessoas;” (Aluno 2 - 1º p) “Pouca dinâmica que cria a curiosidade e prenda a atenção” (Aluno 4 - 1º p) “(...) fica um pouco cansativo.” (Aluno 5 - 1º p) “A dinâmica foi prejudicada devido ao grande tamanho da carta;o excessivo sorteio e leitura das cartas.” (Aluno 4- 3º p) “(...) muito conteúdo técnico não abordado anteriormente.” (Aluno 7 - 1º p) “O conteúdo deve ser difícil para quem não tem nem idéia do que se trata.” (Aluno 6 - 3º p) O auxílio efetivo do jogo na aprendizagem do conteúdo foi observado pela maioria dos alunos. Alguns mencionaram o aprendizado de conteúdos novos, como o entendimento do fenótipo da ervilha enrugada graças a osmose e ramificação das cadeias de amido, o reconhecimento das diferentes cadeias da hemoglobina, presença de região promotora e tipos de splicing, e variedade de hemoglobinas presentes em cada estágio de vida. Finalizando, registra-se que a avaliação solicitada – numa escala de 0 a 10,0 – alcançou uma média final de 8,1, o que pode ser considerado um resultado satisfatório. CONCLUSÕES A elaboração de jogos didáticos é um processo desafiador e requer várias etapas de reflexões, confecção, avaliações e reconstruções. Este trabalho encontra-se no caminho de renovação de enfoques para o Ensino de Genética. O papel do jogo pode ser valioso, visto que os jogos didáticos são ferramentas pedagógicas de ótima aceitação e podem oferecer complemento à contínua transposição didática necessária para constituição de saberes escolares significativos (LOPES, 2009; GOLDBACH & FRIEDRICH, 2009). Reforça-se que a introdução de alguns elementos “problematizadores” (EL-HANI, 2005; GOLDBACH, 2009) ao conceito molecular clássico de gene (CMCG) e que dão suporte para uma visão interacionista, merece seguir sendo investigada, através de estratégias apropriadas. O uso de jogos e modelos, assim como recursos informáticos, podem favorecer esta complexa empreitada de trazer alguns destes elementos para o contexto escolar. A perspectiva interacionista, que admite os genes como participantes de uma complexa rede de interações com elementos da célula e do ambiente, mostrando-se tão “determinadores” das características genéticas como “determinados” pelas condições de seu entorno, merece ser incorporada no contexto do ensino e da divulgação. A análise dos questionários foi importante para avaliarmos a recepção do jogo. A partir disso, pode-se investir em uma melhoria, bem como na correção e aprimoramento do mesmo. Considera-se fundamental dar continuidade ao trabalho de ajuste no jogo “Nas voltas da Hb” e de rumar para confecção de outro, já em discussão pelo grupo, incorporando aspectos críticos observados, em especial com uma jogabilidade mais simples, mas com os mesmos propósitos anunciados neste trabalho, isto é, visando contribuir para uma abordagem menos fragmentada, mais contextualizada e atualizada da genética. AGRADECIMENTOS Este projeto conta com o apoio CNPq e do IFRJ. As bolsistas anteriores, em especial, Marcela Fonseca, deixam sua marca no trabalho, por toda determinação e entusiasmo na elaboração do jogo. REFERENCIAS - AYUSO, G. E., BANET, E., “Alternativas a la ensenanza de la genetica en educación secundaria”. Ensenanza de las Ciências, p. 133-157, 2002. - BEURTEN, P., FALK R., RHEINBERGER, H.J. The concept of the gene in development and Evolution. Cambridge, U.K: Cambridge Univ. Press, 2000. - EL-HANI, C. N., Controvérsias sobre o conceito de gene e suas implicações para o ensino de genética, In: Anais do V Enc. Nacional de Pesq. em Ensino de Ciências, Baurú, SP, 2005. - FERNANDÉZ, Alicia. O saber em jogo: a psico-pedagogia possibilitando autorias de pensamento. Porto Alegre: Editora ARTMED, 2001. - GOLDBACH, T., El Hani, C. - Entre Receitas, Programas e Códigos: Metáforas e Idéias Sobre Genes na Divulgação Científica e no Contexto Escolar. 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