Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 MOSTRANDO A DIVERSIDADE CELULAR POR MEIO DE MODELOS DIDÁTICOS Dillyane de Brito Oliveira Miotto (CEUNES/UFES – Bolsista PROEX) Bruna Rodrigues Pianca (CEUNES/UFES) Brunela Santana (CEUNES/UFES) Priscila Martins Macieira (CEUNES/UFES) Lais Corrêa de Lima (CEUNES/UFES) Marcos Santos Bomfim (CEUNES/UFES) Karina Carvalho Mancini (CEUNES/UFES) Resumo A dimensão das células e sua complexa organização fazem o ensino de Citologia complexo e abstrato. Entender que as células têm diferentes funções e morfologias dificulta, ainda mais, o processo de aprendizagem. Pensando nessa realidade, o presente estudo desenvolveu modelos didáticos de células especializadas, em biscuit, e os aplicou aos alunos de turmas de Ensino Fundamental I de uma escola do município de São Mateus/ES. Os alunos, ainda, visualizaram lâminas histológicas com materiais biológicos correspondentes aos referidos modelos. A atividade realizada em ambiente externo à escola e com diferentes métodos, correlacionando fisiologia e o cotidiano dos alunos, foi uma experiência não usual, dinâmica, prazerosa e participativa para todos os alunos envolvidos. Palavras-chave: Citologia, Células especializadas, Ensino, Biscuit. A Citologia é o ramo da Biologia que estuda a estrutura e o funcionamento das células e é um conteúdo de grande relevância, tanto no ensino Fundamental e Médio, quanto no Superior (OLIVEIRA et al., 2015) por ser considerada a unidade morfofuncional de todos os seres vivos. Ela deixou de ser um ramo da Biologia exclusivamente acadêmico e passou a atrair o interesse de vários ramos da sociedade. De acordo com Bertolli Filho (2007), temas biológicos como DNA, genes, clonagem, produtos transgênicos, genoma humano e célulastronco foram popularizados devido à constante cobertura da mídia. Diante disso, é impossível que os alunos permaneçam alheios a essas questões atuais, sendo fundamental que a escola proporcione o conhecimento adequado e promova discussões sobre esse assunto presente no 4472 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 cotidiano de todos, a fim de que esses alunos saibam se posicionar criticamente diante de questões cada vez mais polêmicas. A célula é considerada a unidade morfofuncional de todos os seres vivos porque é através dela que se formam os diferentes tecidos, órgãos e sistemas do corpo dos animais e vegetais. Para isso, cada célula se especializa em uma determinada função, como é o caso das células musculares especializadas na contração, dos neurônios na transmissão de impulsos elétricos, das hemácias nas trocas gasosas, entre outras. Por ter dimensões microscópicas, as células não são visíveis a olho nu e seu estudo se torna bastante abstrato, dificultando a assimilação desse conteúdo pelos alunos (PALMERO; MOREIRA, 1999). Se entender sobre o mundo microscópico das células já é difícil, compreender essa diversidade de formas, componentes, organizações e funções é uma tarefa ainda mais complexa para o professor. Com a utilização de microscópios, essa dificuldade poderia ser minimizada, porém, a maioria das escolas não possui esse recurso e nas escolas que o possui, em sua grande maioria, este se encontra quebrado ou sem uso por falta de conhecimento de manuseio. Para complicar ainda mais a situação, as escolas não possuem materiais biológicos (lâminas histológicas permanentes) para serem observados e explorados nos microscópios. O livro didático, único material de apoio da maioria das escolas, traz imagens que causam certa distorção na aprendizagem. Por não ser tridimensional, é um recurso limitado e suas imagens muitas vezes apresentam erros conceituais, como afirmam Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002, p. 296): A maioria das ilustrações que se encontram nos bons livros é pouco explicativa para quem tem um primeiro contato com as informações a ser passadas. A utilização de cortes, de projeções bidimensionais, de perspectivas distorcidas e de ampliações tornam os objetos tridimensionais irreconhecíveis para a maioria dos sujeitos que os vêem pela primeira vez. Mais do que isso, leva à construção errônea de conceitos, relações e dimensões. Quem só conhece o fígado pelos desenhos de aparelho digestivo dificilmente tem noção de seu tamanho e de sua posição no organismo. Diante do exposto, é fundamental que o professor busque materiais didáticos que sejam facilitadores no processo de ensino-aprendizagem. Mais do que isso, é importante a criação de mecanismos didáticos que facilitem a ampliação da visão do aluno (MANZKE, 4473 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 2013). Entretanto, a maioria dos professores, por causa da exaustiva carga horária de trabalho e desvalorização da profissão, acaba não tendo tempo e motivação para elaboração de novas práticas e estratégias de ensino que promovam uma aprendizagem significativa. Segundo essa teoria de aprendizagem, o conhecimento prévio dos alunos deve ser valorizado e estimulado para que se construam estruturas e mapas mentais que permitam redescobrir outros conhecimentos, caracterizando, assim, uma aprendizagem prazerosa e eficaz (PELIZZARI, 2002; AUSUBEL, 2003). Quando se têm aulas mais dinâmicas, como práticas laboratoriais, teatros, jogos e modelos, nota-se que o aluno se mostra mais interessado e participativo e isso é essencial para um sólido aprendizado. Os modelos didáticos, além de trazerem interação às aulas, também são excelentes mediadores na construção do conhecimento, como afirmam Setúval e Brejano (2009, p. 08): Outra evidência é o dinamismo que os modelos didáticos poderão propiciar na fixação dos conteúdos, assim como na resolução dos problemas evidenciados no modo como os professores desenvolverão na execução da sua prática. Sob esta ótica, é imperativo que os docentes possam promover a articulação entre a teoria e a prática de maneira dialógica e afetiva, partindo do princípio da autonomia do estudante em questionar sobre o que ele realiza e observa diante de um fenômeno ou processo estudado. Outro benefício do uso de modelos didáticos é que o aluno consegue materializar os conceitos abordados em sala de aula e torná-los assim mais assimiláveis. Eles reproduzem uma realidade esquematizada e simbolizam um conjunto de fatos através de uma estrutura explicativa que pode ser confrontada com a realidade (JUSTINA et al., 2003). Desta forma, observando as dificuldades no ensino de citologia nas escolas e considerando a importância desse conteúdo não somente no âmbito escolar como também no dia a dia do aluno para o entendimento de seu próprio corpo, o presente trabalho teve como objetivo a confecção de modelos didáticos de células especializadas e sua aplicação no ensino fundamental I. Confecção dos modelos didáticos Os modelos foram confeccionados como parte do projeto de extensão “A Biologia Celular na Prática”, que vem sendo desenvolvido desde 2009, no Centro Universitário Norte 4474 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 do Espírito Santo (CEUNES) da Universidade Federal do Espirito Santo (UFES) por estudantes do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas. Ao iniciar a produção de cada modelo foi realizado um levantamento bibliográfico de imagens e conteúdo específico. Cada modelo teve duração de cerca de um mês para sua confecção. Todos os modelos foram confeccionados em biscuit, que é um material de alta durabilidade, fácil manutenção e manuseio. Para a confecção dos modelos foram utilizados: massa de biscuit, cola de biscuit, creme para biscuit, tinta de tecido, cola de isopor, papelão, lixa, bola de isopor, folha de isopor, verniz, EVA e placa acrílica. Primeiramente, foi feito um molde em isopor e papelão para cada modelo. Em seguida, o modelo foi totalmente revestido por uma camada de biscuit, previamente preparada (com creme e tinta) e esticada. Todas as organelas celulares internas foram modeladas separadamente e coladas no modelo. Após a secagem de todos os componentes internos e externos, o modelo foi então lixado e finalmente envernizado para melhor acabamento e durabilidade. Foram confeccionados 12 modelos didáticos tridimensionais de células (Figura 01), a saber: Célula Procarionte: A estrutura do modelo foi feita com isopor e garrafa pet, revestida com uma camada de biscuit vermelho queimado. Suas estruturas citoplasmáticas foram representadas com biscuit colorido, modelado de diferentes formas. Célula Eucarionte Animal: A estrutura do modelo foi feita com uma bola de isopor grande e revestida com uma camada de biscuit amarelo. Suas estruturas citoplasmáticas foram representadas com biscuit colorido, modelado de diferentes formas. Célula Eucarionte Vegetal: A estrutura do modelo foi feita com recortes de folha de isopor e revestida com uma camada de biscuit laranja. Suas estruturas citoplasmáticas foram representadas com biscuit colorido, modelado de diferentes formas. Células especializadas: Neurônio: A estrutura do modelo foi feita com papelão e isopor e revestida com uma camada de biscuit lilás. Suas estruturas citoplasmáticas foram representadas com biscuit colorido, modelado em diferentes formas. Ao final, o modelo foi fixado a uma placa de acrílico transparente como suporte. 4475 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 Adipócito unilocular e adipócito multilocular: As estruturas dos modelos foram feitas com bola de isopor e revestidas com uma camada de biscuit rosa chá. Suas estruturas citoplasmáticas foram representadas com biscuit colorido, modelado em diferentes formas. Células sanguíneas – Glóbulos vermelhos (Hemácia) e glóbulos brancos (Neutrófilo, Eosinófilo, Basófilo, Linfócito e Monócito): As bases dos modelos foram feitas com bola de isopor e revestidas com uma camada de biscuit lilás (glóbulos brancos) e vermelho (glóbulos vermelhos). Suas estruturas citoplasmáticas foram representadas com biscuit colorido, modelado em diferentes formas. Figura 01: Modelos didáticos. (A) célula procarionte; (B) célula eucarionte animal; (C) célula eucarionte vegetal; (D) neurônio; (E) células sanguíneas e (F) células adiposas. 4476 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 Todos os modelos ficam lotados no Laboratório de Microscopia do CEUNES/UFES e disponíveis para serem aplicados em escolas do município de São Mateus/ES e para visitação de escolas ao laboratório. Aplicação dos modelos didáticos A aplicação foi realizada com alunos do Centro Educacional Castelinho Encantado localizado no município de São Mateus/ES. Participaram da atividade seis turmas de Ensino Fundamental I, totalizando 120 alunos, que foram ao CEUNES/UFES para visitação ao laboratório de Microscopia. O laboratório foi organizado com modelos sob as bancadas e lâminas histológicas em microscópio, correspondentes aos modelos confeccionados, ou seja, esfregaço de sangue humano, corte de tecido adiposo e corte de tecido nervoso.Para cada um dos seis grupos a atividade durou entre 20 e 30 minutos, sendo que enquanto um grupo estava no Laboratório de Microscopia os outros cinco grupos conheciam outros laboratórios da universidade. Os alunos já haviam estudado o conteúdo de Citologia em sala de aula. Para cada um dos seis grupos o início da atividade foi conduzido com diálogo entre monitores e alunos, buscando o senso comum que esses alunos possuíam acerca de citologia. Nessa etapa foram usados os modelos de células procariontes e eucariontes (animal e vegetal). A partir do retorno dos alunos, os monitores discutiam sobre esses tipos celulares básicos e as funções atribuídas às diferentes organelas. Após a discussão sobre esses tipos celulares básicos iniciou-se a discussão de cada tipo celular especializado. Cada monitor apresentou um modelo didático onde eram abordadas a localização, a morfologia e o funcionamento de cada célula e de suas estruturas citoplasmáticas Da mesma forma, os monitores procuraram extrair informações do senso comum dos alunos para o desenvolvimento da atividade. Como ressalta Santos (2007), o papel principal do educador, para promover a aprendizagem significativa, é desafiar os conceitos já aprendidos, para que os mesmos se reconstruam mais abrangentes e consistentes, tornando-se, assim, mais inclusivos com relação a novos conceitos. Os alunos se mostraram bastante curiosos e interessados, fazendo perguntas e inúmeras associações com o cotidiano. Um exemplo disso foi a relação entre a velocidade da transmissão de informação de um neurônio com a internet 4G, feita por um dos alunos. Além disso, exemplos usando exame de sangue, machucados e infecções foram usados para trabalhar o tecido sanguíneo. Da mesma forma, atividades físicas, obesidade, alimentação e energia foram os assuntos abordados para a discussão sobre o tecido adiposo. De acordo com Caurio (2011), um dos fatores que mais dificulta o entendimento da Citologia é a ausência de 4477 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 uma ligação entre os conceitos científicos e sua aplicação no cotidiano. Esse tipo de atividade interativa é comprovadamente muito eficiente no âmbito da aprendizagem, pois os alunos conhecem uma forma participante e ativa de entender o conteúdo. É assim que se busca uma aprendizagem significativa, onde o aluno constrói, junto com o professor, o conhecimento (AUSUBEL, 1982). Depois de apresentado e discutido cada tipo celular os alunos visualizaram as células nos microscópios com a supervisão constante dos monitores. A utilização dos microscópios foi de grande importância, pois além de trazer mais dinâmica para a atividade também possibilitou que os alunos manipulassem esse recurso desconhecido, observassem pela primeira vez as células e comparassem com os modelos didáticos. À medida que os alunos olhavam no microscópio, os monitores reforçavam as informações acerca da estrutura celular e de suas funções, sempre correlacionando com o modelo. Ao mesmo tempo, os monitores alertavam para as estruturas celulares que podiam ser vistas no microscópio, como é o caso dos núcleos, dendritos e corpo celular dos neurônios, dos núcleos e gotículas de gordura das células adiposas e dos núcleos das células do sangue. Apesar de serem alunos do ensino fundamental I e apresentarem restrito conhecimento em citologia, eles conseguiram interagir com os monitores, modelos e microscópios, fazendo perguntas e respondendo as indagações com exemplos do cotidiano. Atividades que fogem da rotina sempre trazem uma memória duradoura. Neste caso, a visita à universidade, a visualização de modelos tridimensionais grandes e coloridos e a manipulação de um microscópio, provavelmente, resignificaram os conceitos de citologia vistos em sala de aula. Esse tipo de atividade também foi uma forma de apresentar aos alunos do ensino básico o espaço universitário de seu município, para que desperte neles a vontade de fazer parte desse ambiente, estimulando assim a continuação e aprimoramento dos estudos. Além disso, a intervenção mostrou aos professores do ensino básico, regentes das turmas participantes, que é possível fazer uso da estrutura da universidade como fonte de materiais didáticos e para diversificar o processo de ensino e aprendizagem dos alunos. É da universidade a função de gerar um saber comprometido com a transformação da sociedade. Mendes (2008, p.2) salienta que: A universidade tem então como função não só formar mestres e doutores, isto é, construir conhecimentos científicos, contribuindo para o desenvolvimento da ciência, por meio da pesquisa, mas desenvolver atividades de ensino e extensão, contribuindo com a avaliação e a implantação de políticas públicas, atendendo às 4478 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 necessidades de diferentes responsabilidade de setores da veicular esses sociedade. É conhecimentos da universidade a disponibilizando-os a comunidade, e a forma de fazê-lo seria por meio de atividades de parcerias com a rede pública de ensino. Para os alunos do curso de licenciatura em Ciências Biológicas do CEUNES/UFES, participantes do projeto, esse tipo de atividade traz à tona a necessidade urgente de mudança na atuação docente, fazendo do aluno agente atuante de seu próprio processo de aprendizagem e tornando o papel do professor como mero mediador do conhecimento. Segundo Silva e Vasconcelos (2006, p.121): A formação do aluno vai além da aquisição de conhecimentos técnico-científicos, até porque esses se esvaziam quando não integrados à realidade. Para uma abordagem inovadora, a aprendizagem deve ir além da aplicação imediata, impulsionando o sujeito a criar e responder a desafios, a ser capaz de gerar tecnologias e de manter a habilidade de aprender e recriar permanentemente; ou seja, a graduação deve se transformar no locus de construção/produção do conhecimento, em que o aluno atue como sujeito da aprendizagem. Atividades como a desenvolvida no presente relato, proporcionadas pela universidade em parceria com as escolas, mostram a possibilidade de se ter uma abordagem educacional diferenciada que trás benefícios para alunos, licenciandos e professores. A disponibilidade dos modelos celulares mostra ao professor que é possível fazer uso deles na escola e na universidade e ainda abre caminhos para o planejamento de oficinas de construção pelos próprios alunos. Essa intervenção em ambiente externo à escola (no caso a universidade), somada à discussão de tipos celulares, através de modelos didáticos e microscopia e, ainda, suas relações com a fisiologia do corpo e o cotidiano dos alunos, foi uma experiência não usual, dinâmica, prazerosa e participativa para todos os alunos envolvidos. Isso confirma que é importante que o professor busque alternativas para auxiliar no processo de ensino aprendizagem, tornando-o mais leve, motivador e significativo. Por meio dessa intervenção, nota-se a importância da interação e parceria da universidade com a sociedade na criação de uma nova educação dinâmica e atuante. 4479 SBEnBio - Associação Brasileira de Ensino de Biologia Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016 VI Enebio e VIII Erebio Regional 3 Referências AUSUBEL, D.P. A aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. ______. Aquisição e retenção de conhecimentos: uma perspectiva cognitiva. Lisboa: Plátano, 2003. 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