HISTÓRIA DA CIÊNCIA E CRONOLOGIA EM BIOTECNOLOGIA: UMA ATIVIDADE REALIZADA EM UMA DISCIPLINA DO CURSO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

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1 HISTÓRIA DA CIÊNCIA E CRONOLOGIA EM BIOTECNOLOGIA: UMA ATIVIDADE REALIZADA EM UMA DISCIPLINA DO CURSO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Adriana Marcia Nicolau Korres (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo Ifes, Campus Vitória, Professor) Glória Maria de Farias Viégas Aquije (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo Ifes, Campus Vila Velha, Professor) Michele Waltz Comarú (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo Ifes, Campus Vila Velha, Professor) Resumo Acredita-se que ciência não se limita ao conhecimento de leis e teorias, mas, também, dos processos históricos e que os episódios científicos estão relacionados com o desenvolvimento da sociedade. Esse estudo relata atividade realizada numa disciplina sobre os eventos que marcaram a história da Biotecnologia. Foram apresentados aos alunos 25 fatos marcantes e proposto que eles os colocassem em ordem. Após debate, a turma foi estimulada a participar e o momento pedagógico foi registrado pelo professor. Observou-se que os alunos classificaram eventos antigos como recentes e usaram argumentos para convencer uns aos outros. A prática permitiu aos alunos se familiarizarem com assuntos a serem abordados na disciplina e serviu como instrumento de estímulo e motivação. Palavras chave: Biotecnologia, Engenharia Sanitária e Ambiental, História das Ciências Introdução O estudo da Biotecnologia, assim como das ciências em geral, se debruça não só no conhecimento dos chamados produtos da ciência leis, teorias mas também no conhecimento dos processos da ciência seus métodos e estruturas de desenvolvimento (VANNUCCHI, 1996). Segundo Matthews (1994), é importante que os alunos tenham em seus estudos a ideia da ciência como um saber construído, como parte de uma tradição 54

2 intelectual, cultura e social. Desvincular o estudo dos conteúdos científicos/escolares dos seus cenários históricos e metodológicos de construção pode incorrer em geração de dogmatismo e preconceito, além de funcionar como obstáculos epistemológicos no processo de ensinoaprendizagem de conceitos científicos. Desta forma, o estudo dos conteúdos relacionados à Biotecnologia deve, antes de ser apresentado na forma de produtos, tópicos e conceitos pré estabelecidos, ser construído por meio de uma análise crítica dos contextos históricos em que esses conceitos foram estabelecidos. A incorporação de atividades que envolvam História das Ciências e que permitam o desenvolvimento do pensamento crítico sobre os conteúdos estudados, contribui muito para o desenvolvimento da racionalidade por parte dos estudantes e torna a aprendizagem verdadeiramente significativa para eles (VANNUCCHI, 1996; MOREIRA, 2005). Tendo em vista tal prerrogativa e também de acordo com o que propõem Ausubel (1980) e, mais recentemente, Moreira (2005), o processo de aprendizagem significativa parte da premissa de que os conhecimentos prévios dos alunos quanto aos assuntos estudados são determinantes para a construção de conceitos. Desta forma, investigar a dimensão dos conhecimentos prévios permite ao professor estabelecer junto aos alunos os processos de desconstrução e reformulação de paradigmas. A prática educativa voltada para metodologias participativas, onde o sujeito da aprendizagem o aluno participa ativamente do processo e constrói cada etapa do seu processo de construção mental deve ser cuidadosamente planejado pelo docente, de modo a permitir que se alcancem os objetivos previamente estabelecidos. Segundo Rué (2009), nos últimos anos a prática de metodologias participativas que incorporam a noção de autonomia na aprendizagem, especialmente no ensino superior, vem ganhando importância, uma vez que novas competências vêm sendo incorporadas ao perfil do aluno egresso. Entre elas, iniciativa, pró-atividade e raciocínio rápido. Além disso, metodologias dinâmicas, que preveem problematizações, construções e participação ativa dos alunos, constituem, segundo Decker e Bouhuijs (2009), etapas importantes de motivação, incentivo e direcionamento às questões a serem estudadas. O compartilhamento de opiniões e percepções entre os alunos, também leva a um efeito estimulante e de incentivo, peças chave para a fase inicial de qualquer processo de ensinoaprendizagem. 55

3 Dessa forma, fazem parte dos objetivos deste trabalho: relatar a atividade realizada em uma disciplina do curso de Engenharia Sanitária e Ambiental sobre eventos marcantes na história da Biotecnologia por meio da proposição de ordem cronológica destes eventos; despertar o interesse pelos conhecimentos da Biotecnologia; promover uma atividade interativa e dialogada onde o aluno é o sujeito ativo. Metodologia Esse trabalho consiste em um relato de experiência teórico-empírico (Vieira, 1999). A atividade foi realizada com doze estudantes do sétimo período do curso de Engenharia Sanitária e Ambiental do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo durante as primeiras aulas da disciplina de Biotecnologia Ambiental. Uma aula expositiva sobre o histórico, evolução e importância da Biotecnologia foi ministrada alguns dias antes da atividade. Os estudantes receberam 25 proposições/frases em tiras de papel que relatavam fatos/eventos marcantes na evolução da Biotecnologia. Os eventos selecionados foram sugeridos com base na obra Biotecnologia, de autoria de Malajovich (2012), que aponta momentos marcantes na história da Biotecnologia no mundo. A escolha dos fatos/eventos, mesmo contemplando um amplo período de tempo, baseou-se em dois critérios: (1) aqueles indicados pela literatura adotada, o que permite uma fonte de consulta para que os estudantes; e (2) a notoriedade, o intenso desenvolvimento da Biotecnologia nas últimas décadas e a abordagem midiática dos eventos, o que desperta o interesse dos estudantes. Em sala de aula, os alunos foram desafiados a propor uma sequência desses fatos na ordem cronológica que eles acreditavam ser correta. A dinâmica da atividade previu a apresentação oral dos assuntos e todos opinavam oralmente na determinação da sequência que foi registrada pelo professor no quadro branco. A decisão sobre a posição que cada item ocuparia ficou a cargo dos alunos, sem interferência do professor, gerando um debate onde a argumentação entre os alunos foi importante para definir a ordem. Foi esclarecido aos alunos que o objetivo final não era estabelecer a ordem correta dos eventos, mas estimular a discussão sobre os fatos históricos listados e a correlação destes com a história das ciências e do mundo. A ordem cronológica proposta pelos estudantes foi comparada com a ordem proposta pela literatura (MALAJOVICH, 2012) apresentada no quadro pelo professor para finalização da atividade. Foi elaborado pelo professor, durante o desenrolar da atividade, um relatório descritivo por 56

4 meio de observação, com o objetivo de registrar as percepções do professor sobre atividade em sala. Resultados e discussão Tendo em vista que contextualizar as teorias científicas e seus modelos apresentando correlações entre os períodos históricos em que foram propostos e o avanço da Biotecnologia como ciência contribui muito para a superação de obstáculos epistemológicos por parte da compreensão dos alunos, além de despertar o interesse e contribuir para a aprendizagem significativa, a atividade de proposição de uma ordem cronológica dos eventos marcantes na história do desenvolvimento da Biotecnologia foi realizada. A ordem proposta pelos alunos foi registrada e comparada com a sequência histórica da literatura (Tabela 1). 57

5 Ordem Evento na ordem proposta pela literatura 1 Preparo e conservação de alimentos e bebidas, cultivo de plantas, domesticação de animais, tratamento de infecções. Evento na ordem proposta pelos alunos Preparo e conservação de alimentos e bebidas, cultivo de plantas, domesticação de animais, tratamento de infecções. 2 Século XII: Destilação do álcool. Século XVI: Colheita de algas para alimentação pelos Astecas. 3 Século XVI: Colheita de algas para alimentação pelos Astecas. 4 Início produção comercial de cerveja; extração de metais por ação microbiana na Espanha; Descoberta das células por Robert Hooke (1665). 5 Leeuwenhoek relata suas observações microscópicas. Nasce a Microbiologia. ( ) 6 Teoria celular por Schleiden, Schwann e Virchow ( ). 7 Experimentos de Louis Pasteur ( ). 8 Descoberta do vírus do mosaico do tabaco (1892). 9 Redescobrimento das leis da hereditariedade, enunciadas por Mendel em 1865 (1900). Século XII: Destilação do álcool Início produção comercial de cerveja; extração de metais por ação microbiana na Espanha; Descoberta das células por Robert Hooke (1665). Experimentos de Louis Pasteur. Leeuwenhoek relata suas observações microscópicas. Nasce a Microbiologia Teoria celular por Schleiden, Schwann e Virchow. Descoberta do vírus do mosaico do tabaco. F. Griffith descobre a transformação em bactérias. 58

6 10 Início dos sistemas de purificação de esgoto baseados na atividade microbiana (1910). 11 Ereky utiliza pela primeira vez o termo Biotecnologia (1919). 12 F. Griffith descobre a transformação em bactérias (1928). 13 Produção comercial de biopesticida na França (Bacillus thuringiensis) (1938). 14 Proposição do modelo de dupla hélice por Watson e Crick (1953). 15 Descoberta do código genético. Descoberta de uma protease para uso em sabões (1961). 16 Plantio de novas variedades de trigo no México => Revolução Verde (1962). 17 Transferência de um gene de um organismo para outro com o uso de enzimas de restrição. Redescobrimento das leis da hereditariedade, enunciadas por Mendel em Plantio de novas variedades de trigo no México => Revolução Verde. Produção comercial de biopesticida na França (Bacillus thuringiensis). Proposição do modelo de dupla hélice por Watson e Crick Descoberta do código genético. Descoberta de uma protease para uso em sabões. Sequenciamento do primeiro genoma de uma planta (Arabidopsis thaliana), sequenciamento do genoma de Drosophila melanogaster. Sequenciamento do primeiro genoma de um animal: Caenorrabditis elegans. Anunciado rascunho do proteoma funcional da levedura. Sequenciamento do genoma do agente e do vetor da malária. No Brasil, inicia-se o programa Pró-Álcool a partir de biomassa (1973). 18 Conferência de Asilomar pede que sejam estabelecidas normas para regulação com experimentos com uso de DNArecombinante (1975). Ereky utiliza pela primeira vez o termo Biotecnologia 19 Nasce Dolly, ovelha clonada. Depois, Início dos sistemas de purificação de 59

7 Polly, clonada e geneticamente modificada. Início dos cultivos transgênicos em vários países (1997). 20 Sequenciamento do primeiro genoma de um animal: Caenorrabditis elegans (1998). esgoto baseados na atividade microbiana. Transferência de um gene de um organismo para outro com o uso de enzimas de restrição. No Brasil, inicia-se o programa Pró-Álcool a partir de biomassa. 21 Publicação do resultado do Projeto Genoma Humano (2000). 22 Sequenciamento do primeiro genoma de uma planta (Arabidopsis thaliana), sequenciamento do genoma de Drosophila melanogaster (2000). 23 Anunciado rascunho do proteoma funcional da levedura. Sequenciamento do genoma do agente e do vetor da malária (2002). 24 Desenvolvimento da primeira rosa azul, geneticamente modificada (2008). Conferência de Asilomar pede que sejam estabelecidas normas para regulação com experimentos com uso de DNArecombinante. Publicação do resultado do Projeto Genoma Humano. Desenvolvimento da primeira rosa azul, geneticamente modificada Primeira célula sintética. 25 Primeira célula sintética (2010). Nasce Dolly, ovelha clonada. Depois, Polly, clonada e geneticamente modificada. Início dos cultivos transgênicos em vários países Tabela 1: Ordem dos eventos marcantes na história da Biotecnologia proposta pelos alunos e apontada pela literatura 60

8 Após a apresentação da ordem cronológica da literatura, os próprios estudantes se manifestaram em relação aos apontamentos, gerando a oportunidade de se destacar correlações entre eventos históricos. O tema Biotecnologia gera amplas discussões, pois possibilita o esclarecimento de técnicas e fatos científicos que se baseiam em outros ocorridos anteriormente, mostrando que a construção do conhecimento normalmente se dá de forma gradativa. A realização de atividades que trazem à tona a história das Ciências pode ser de fundamental importância, saindo do padrão comum do conhecimento do fato em si, mas contextualizando o mesmo. Vale ressaltar que a atividade em questão não teve por objetivo o positivismo causa e efeito, não cabendo o julgamento do aluno sobre assertivas ou erros na disposição dos eventos por ordem cronológica. No entanto, estabelecer uma correlação entre fatos históricos e fatos científicos pode auxiliar o aluno a desenvolver uma visão humanística da construção do conhecimento científico. Chama a atenção, por exemplo, a importância da mídia na popularização e divulgação dos eventos científicos. O nascimento da ovelha Dolly foi classificado pelos alunos como o evento mais recente da Biotecnologia, apesar de ter ocorrido em 1996 (MALAJOVICH, 2011) e a clonagem se constituir prática corriqueira para uso em agricultura e pecuária. O fato de ter tido ampla divulgação na imprensa e de sua relevância pode explicar a opinião dos alunos. Domingues et al (2003), relatam que, dos 114 alunos entrevistados quanto aos conteúdos de Engenharia Genética e Biologia Molecular, o tema Clonagem foi o mais citado pelos alunos. Os mesmos autores em pesquisa realizada com alunos do ensino médio de escolas públicas e privadas revelaram que a televisão foi citada como sendo o meio de comunicação social mais importante para a divulgação de temas relacionados com Engenharia Genética e Biologia Molecular, seguido por revistas semanais, sendo estas mais citadas que revistas científicas (DOMINGUES et al, 2003). Apesar de alguns conhecimentos prévios sobre o histórico da Biotecnologia poderem ter sido adquiridos por meios de comunicação, os quais transmitem as informações de forma básica, de forma a facilitar a compreensão dos fatos, acreditamos ser importante a discussão de fatos científicos com olhar acadêmico, consultando material científico (livros, revistas científicas) e não tendo apenas a imprensa como fonte de informação. 61

9 É importante destacar que este tipo de abordagem dos eventos históricos foi realizado pela primeira vez no curso no que se refere à Biotecnologia, e incorpora a ideia de construção do conhecimento científico e desmistificação de conceitos. Fato que acreditamos ser de suma importância para a formação em ciências, corroborando com autores como Praia et al (2002), Carvalho e Gil-Pérez (1995) e El-Hani (2009). A disciplina optativa de Biotecnologia Ambiental no curso de Engenharia Sanitária e Ambiental tem como um dos objetivos fazer com que os estudantes sejam apresentados ao panorama prático das aplicações ambientais das pesquisas em Biotecnologia e inovação. Assim, como profissionais, possam conhecer os recursos biotecnológicos e, com isso, facilitar a tomada de decisões que venham favorecer a manutenção de um ambiente saudável, sustentável que propicie a saúde e bem estar do planeta e da humanidade. Mesmo sendo um curso de Engenharia, uma área eminentemente aplicada, o conhecimento da História da Ciência faz-se importante, pois lança olhar sobre o desenvolvimento histórico e o contexto social, científico e econômico em cada época e região onde se desenvolveu a ideia. Tomemos um exemplo de grande importância em Biotecnologia, as Leis de Mendel. Quando, em 1865, o monge Gregor Mendel realizou suas pesquisas sobre o cruzamento entre plantas de ervilha e observou a segregação dos genes em sementes (MALAJOVICH, 2012), as ideias não foram imediatamente utilizadas pela pesquisa científica da época. Neste caso, as ciências acessórias como Genética e Bioquímica estavam também em evolução. As leis de Mendel foram redescobertas em Nesta época, a Teoria Celular, enunciada por Schleiden, Schwann e Virchow, entre os anos de 1835 a 1855 (MALAJOVICH, 2012), já havia se consolidado e se tornado conhecida, o que facilitou a aplicação dos conhecimentos de Mendel. Assim, pode-se compreender a história da ciência como uma sequência de fatos que se interligam e se apoiam ou se contradizem, estimulando o conhecimento científico em diferentes épocas. A percepção do professor registrada no relatório de observação foi de que os estudantes aceitaram bem a proposta de trabalho, todos participaram da atividade interagindo e opinando quanto às observações dos colegas e socializaram os conhecimentos prévios sobre o tema. Algumas vezes os alunos citaram as fontes de informação, entre elas as outras disciplinas cursadas, principalmente Microbiologia Aplicada. No entanto, a mídia foi a fonte mais citada como origem das informações, sendo que a televisão predominou. A atividade desenvolvida em sala de forma participativa e dialogada visou estimular um 62

10 debate entre os estudantes de suas próprias ideias sobre os fatos apresentados e posicionarem estes fatos na linha do tempo da história científica. Acreditamos que este objetivo foi alcançado e segue em concordância com o que propõe Vannuchi (1996), ou seja, o debate de questões relativas à história da ciência estimula o desenvolvimento do pensamento lógico, da argumentação e da comunicação de ideias. Além disso, não se trata apenas de discutir datas e fatos, mas de convidar o estudante a perceber a beleza da evolução do pensamento científico, bem como despertar seu interesse pelos aspectos cativantes da ciência. Referências AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicología educacional. Rio de Janeiro: Editora Interamerica, CARVALHO, A. M.; GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de ciências. Tendências e inovações. São Paulo: Cortez Editora DECKER, I. R.; BOUHUIJS, P. Aprendizagem baseada em problemas e metodologia da problematização: identificando e analisando continuidades e descontinuidades nos processos de ensino-aprendizagem. In: Aprendizagem baseada em problemas no ensino superior. São Paulo: Summus, DOMINGUES, D. S.; FÁVARO, R. D.; MAIA, I. F.; DINIZ, R. E. S. A discussão de tópicos de Engenharia Genética e Biologia Molecular na escola: o que pensam alunos do Ensino Médio. Anais. IV Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Bauru: SP EL-HANI, C. N. Ensino de evolução: uma experiência na formação inicial de professores de biologia. In: Ensino de ciências: Pesquisas e pontos em discussão. Campinas: Komedi, MATTHEWS, M. Science teaching: the role of history and philosophy of science; Routledge, New York and London, MALAJOVICH, M. A. Biotecnologia. Rio de Janeiro, Edições da Biblioteca Max Feffer do Instituto de Tecnologia ORT, Disponível em MOREIRA, M. A. Aprendizaje Significativo Crítico. Indivisa, Boletín de Estúdios e Investigación, nº 6, p ,

11 PRAIA, J.; CACHAPUZ, A.; GIL-PÉREZ, D. Problema, teoria e observação em ciência: para uma reorientação epistemológica da educação em Ciência. Ciência & educação, 8(1), RUÉ, J. Aprender com autonomia no ensino superior. In: Aprendizagem baseada em problemas no ensino superior. São Paulo: Summus, VANNUCHI, A. I. História e filosofia da Ciência: da teoria para a sala de aula. Dissertação de Mestrado. USP. 131p VIEIRA, S. Como escrever uma tese. São Paulo: Pioneira,