Flavia Venancio Silva 1 ; Andréia da Silva Santos 2 ; Pedro Ricardo Barros Marques 3 ; Michelle Matias Cordeiro 3

Transcrição

1 OFICINAS DE OBSERVAÇÃO DE CÉLULAS PROMOVENDO A INICIAÇÃO À DOCÊNCIA ATRAVÉS DO SUBPROJETO PIBID/BIOLOGIA DA FACULDADE DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES DA UERJ Flavia Venancio Silva 1 ; Andréia da Silva Santos 2 ; Pedro Ricardo Barros Marques 3 ; Michelle Matias Cordeiro 3 1 Professora do Departamento de Ciências da UERJ-FFP; 2 Professora de Ciências do Colégio Estadual Conselheiro Macedo Soares; 3 Alunos do Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da UERJ-FFP. Resumo: O subprojeto Pibid / UERJ / Biologia / Campus São Gonçalo vinculado ao Programa de Bolsa de Iniciação à Docência da CAPES através do projeto Saber Escolar e Formação Docente na Educação Básica, estabeleceu parceria com colégios públicos de Niterói e São Gonçalo, RJ. Nesses colégios, o subprojeto conta com coordenadoras da área de Biologia, supervisores que são professores do ensino básico e os bolsistas de iniciação à docência que são alunos do Curso de Licenciatura de Ciências Biológicas da Faculdade de Formação de Professores (FFP-UERJ). O subprojeto atualmente atende turmas do ensino fundamental de segunda à sexta nos colégios. Os bolsistas de iniciação à docência acompanham as atividades desenvolvidas pelas professoras supervisoras na sala de aula e no laboratório do colégio. Além disso, dentre as ações planejadas para promover o ensino de Ciências, estão incluídas visitas ao Núcleo de Pesquisa e Ensino de Ciências (NUPEC) da FFP-UERJ, situado em São Gonçalo, RJ. O objetivo dessas visitas tem sido promover a participação dos alunos do ensino fundamental em oficinas de observação de células com o uso do microscópio óptico. Os resultados das oficinas mostraram que essa foi uma estratégia eficiente em promover: a divulgação do espaço universitário para os alunos do ensino fundamental, o diálogo sobre Ciências entre a escola e a universidade, a oportunidade da prática docente para os licenciandos, o esclarecimento sobre o uso do microscópio e de roteiros de práticas de observação de células para os professores das escolas e o ensino sobre os seres vivos e biotecnologia através de práticas experimentais de microscopia óptica, que têm envolvido a todos de forma dinâmica e agradável. Palavras chave: célula, microscópio, Pibid. Introdução: A falta de clareza quanto à noção do tamanho das células e a dificuldade dos alunos do ensino básico em relacionar as estruturas das células e suas funções integradas é uma realidade (PALMERO, 2003; SEPEL, 2011). O ensino dos seres vivos nas escolas públicas é na maioria das vezes limitado a conteúdos teóricos de livros e

2 2 apostilas, pois a falta de laboratório e de microscópios nesses locais é um dos motivos, pelo qual os alunos não têm ou têm poucas aulas práticas para a observação de células. Conforme Silva et al. (2012), a abordagem histórica da Teoria Celular e o uso de modelos de células envolveu os alunos e despertou neles o interesse nesse tema da Biologia, contrariando as respostas inicias de um questionário, onde a maioria dos alunos disseram que não gostava de estudar as células. Na verdade, os alunos têm dificuldade de compreender o conceito de célula por ser algo que está fora do seu campo de visão e dessa forma não conseguem compreender plenamente a Teoria Celular e suas premissas. A realização de oficinas de observação de células com o microscópio óptico pode ser uma estratégia que contribua com o ensino sobre o conceito de célula viva, uma vez que, o processo de ensino-aprendizagem desse assunto é um desafio para os professores por incluírem estruturas que são invisíveis a olho nu. O presente trabalho teve como objetivo, através do subprojeto Pibid / UERJ / Biologia / Campus São Gonçalo vinculado ao Programa de Bolsa de Iniciação à Docência da CAPES do projeto Saber Escolar e Formação Docente na Educação Básica, contribuir para o ensino sobre as células através de oficinas de microscopia realizadas com os alunos do Colégio Estadual Conselheiro Macedo Soares e do Colégio Estadual Augusto Cezário Diaz André. Metodologia: As oficinas de observação de células foram realizadas no Laboratório Didático do Núcleo de Pesquisa em Ensino de Ciências da Faculdade de Formação de Professores da UERJ. Cada oficina foi preparada para atender quatorze alunos e um professor devido ao limite de vagas da van da UERJ, que realiza o transporte dos participantes. Para a avaliação das atividades, um questionário foi elaborado com o intuito de investigar o conceito de microscópio, célula e biotecnologia que os alunos tinham antes e depois da oficina de observação de células. As perguntas que constavam no questionário e que os alunos responderam antes da oficina, estão na Figura 1. Primeiramente, a professora coordenadora do projeto e alguns dos licenciandos que trabalharam como monitores da atividade de observação de células, ensinaram aos alunos do ensino básico como utilizar as partes mecânicas e ópticas do microscópio óptico. A seguir, os alunos realizaram as atividades experimentais planejadas usando o microscópio com a ajuda dos monitores e aprenderam a preparar suas próprias lâminas

3 3 para a observação de células ao microscópio óptico com os seguintes materiais: 1) um pedaço de papel milimétrico colado com fita adesiva sobre a lâmina para ajudá-los posteriormente a estimar o tamanho das células; 2) um pedaço de epiderme de cebola corada com solução de lugol e coberta com uma lamínula para visualizar o núcleo e a parede celular; 3) uma palavra recortada de jornal e colada com fita adesiva transparente sobre a lâmina para observar que a imagem final formada pelo microscópio é duplamente invertida; 4) uma folha de uma planta aquática, conhecida vulgarmente como elódea, coberta com uma lamínula para observar os cloroplastos e o movimento citoplasmático; 5) um esfregaço de células da mucosa bucal dos próprios alunos corado com azul de metileno para visualizar o núcleo; 6) uma suspensão de fermento biológico corada com o corante violeta genciana para a observação das leveduras; 7) uma suspensão de iogurte natural diluída em água (1 ml de iogurte e 9 ml de água) para a observação de bactérias; 8) uma gota de água onde é cultivada a própria elódea para a observação de animais microscópicos e micro-organismos como protozoários, microalgas e bactérias. Durante cada etapa da oficina, as características de cada tipo celular observado foram ressaltadas pelos monitores, inclusive o processo de fermentação alcoólica que é realizado pelas leveduras do fermento biológico usado para fazer pães e pizzas e o da fermentação láctica produzido pelas bactérias responsáveis pela transformação do leite em iogurte, o que representou uma oportunidade para apresentar o conceito de biotecnologia aos alunos. Os alunos puderam refletir sobre suas observações e também fazer comparações sobre a forma, o tamanho e a função de cada célula observada. Ao final da oficina, o mesmo questionário do início da atividade foi respondido pelos alunos (Figura 1), porém a pergunta de número dois foi substituída pela seguinte pergunta: O que você achou de observar as células ao microscópio?. Resultados: A biologia celular trabalha com conceitos muito abstratos, e os alunos precisam imaginar a célula como uma unidade viva e dinâmica. Diante desta realidade, utilizamos roteiros de práticas de observação de células ao microscópio óptico para organizar uma oficina com os alunos de duas escolas parceiras que participam do subprojeto Pibid / UERJ / Biologia Campus São Gonçalo onde está situada a Faculdade de Formação de Professores.

4 4 Ao longo do mês de agosto de 2014, realizamos quatro oficinas de observação de células com os alunos do ensino fundamental, totalizando 38 alunos. Durante a oficina, os alunos preparam lâminas com diferentes materiais biológicos (Figura 2) e observaram as células ao microscópio óptico (Figura 3). A análise das respostas dos alunos ao questionário, antes e depois da observação de células nos ajudou a conhecer melhor o que os alunos pensavam sobre o microscópio, as células, o termo biotecnologia e a opinião deles sobre a experiência que tiveram de observar as células ao microscópio durante as oficinas. As respostas da pergunta número 1 mostraram que 100% dos alunos sabiam qual é a função de um microscópio (Figura 4), embora 22% deles declararam na pergunta dois, que nunca tinham observado células ao microscópio da escola (Figura 5). Um dado interessante, é que todos os alunos que já tinham visto uma célula ao microscópio tiveram essa experiência na própria escola. Isso mostrou que essas escolas têm pelo menos um microscópio e que em algum momento os professores realizaram alguma atividade, que propiciou a observação de células pelos alunos e isso aconteceu, mesmo com as dificuldades que existem nas escolas públicas, aonde as turmas chegam a ter quarenta alunos. A pergunta três foi elaborada com o intuito de investigar se os alunos sabiam onde poderiam encontrar as células e 43% dos alunos a responderam insatisfatoriamente antes da oficina e demonstraram não ter conhecimento sobre a Teoria Celular, porém esse número caiu para 30% após a participação deles na oficina (Figura 6). Isso demonstrou um efeito positivo do preparo das lâminas pelos próprios alunos durante as oficinas, pois através desta atividade eles puderam conhecer a origem das células que estavam observando. Sob esse aspecto, a oficina foi importante porque ajudou alguns alunos a compreenderem que as células são encontradas apenas nos seres vivos e não em tudo como alguns deles responderam inicialmente. Na questão quatro, pedimos aos alunos para desenharem uma célula e 35% deles conseguiram desenhar e identificar o núcleo e a membrana plasmática. Outros alunos identificaram algumas organelas além do núcleo e após a oficina esse número subiu para 43% (Figura 7). Esse dado refletiu um ganho na aprendizagem. A visualização das células ao microscópio proporcionou a alguns alunos maior segurança para esquematizar a estrutura celular no questionário (Figura 8). Conforme Sepel et al., (2011) a experiência estética proporcionada pela observação de estruturas microscópicas através de lentes é maravilhosa e significativa para a maioria das pessoas. Esse contato com o mundo das coisas pequenas, mesmo que seja breve e pouco

5 5 técnico, pode ser uma excelente maneira de atrair a curiosidade de alunos para questões científicas. Um fato bem interessante que observamos, é que mesmo os alunos não tendo facilidade para desenhar uma célula, 60% deles responderam satisfatoriamente a questão cinco antes da oficina. Esses alunos responderam que as células não são todas iguais e também justificaram suas respostas e após a oficina esse número subiu para 65% (Figura 9). Em relação à estimativa do tamanho das células, as respostas dos alunos a pergunta seis, mostraram que 100% deles não têm idéia da dimensão das células que já estudaram nos livros didáticos, pois eles as compararam com o tamanho de uma formiga, grão de arroz, grão de feijão, bola de gude, o pingo do i e outras coisas com dimensões bem diferentes de uma célula. Para essa questão, nós observamos que não houve diferença entre as respostas dos alunos que já tinham alguma vez observado célula ao microscópio da escola e aqueles que nunca tinham observado. Após a nossa oficina, as respostas dos alunos continuaram insatisfatórias, pois eles responderam as mesmas coisas. Nenhum deles citou, por exemplo, a observação do quadriculado do papel milimétrico como uma referência, que foi uma atividade realizada no início da oficina para o aluno comparar algo pequeno, que faz parte da sua rotina escolar, com o tamanho das células observadas ao microscópio. Segundo Nigro et al. (2007), o ensino-aprendizagem do conceito de célula é um desafio para professores e pesquisadores envolvidos com a educação em Ciências. As inconsistências nesse processo podem ser o reflexo de como os professores concebem e trabalham esse conteúdo em sala de aula. Dessa forma, é necessário pensar estratégias e enfatizar bem a comparação entre o tamanho de objetos usados na escola que são graduados em milímetros e o tamanho das células, para que os educandos entendam que a unidade usada para dimensionar as células, o micrômetro, está fora do nosso campo de visão a olho nu e que em nosso dia-a-dia não a utilizamos. Na questão sete, quando perguntamos aos alunos o significado do termo Biotecnologia, 100% responderam não sei. No entanto, 62% das respostas dos alunos para essa mesma pergunta ao final da oficina foram satisfatórias. Isso nos fez acreditar que as atividades práticas, de preparo de lâminas para a observação de células das leveduras do fermento biológico e de células bacterianas presentes no iogurte foram eficientes para ensinar o conceito de Biotecnologia aos alunos, pois eles compreenderam o papel desses micro-organismos na indústria alimentícia (Figura 10).

6 6 Nossas experiências ao realizar oficinas de microscopia para alunos das duas escolas da rede pública de ensino mostraram que essa atividade instigou a curiosidade dos estudantes e despertou neles, um comportamento investigativo e crítico. Além disso, os alunos foram muito atentos e participativos durante os experimentos que realizaram. As respostas dos alunos à pergunta dois do segundo questionário, O que você achou de observar as células ao microscópio? demonstraram o quanto todos os alunos ficaram satisfeitos em visitar o Núcleo de Pesquisa em Ensino de Ciências da Faculdade de Formação de Professores da UERJ para participar da oficina de observação de células junto aos licenciandos que exerceram sua iniciação à docência. Por exemplo, duas das respostas que obtivemos para a pergunta dois após a oficina estão a seguir: Achei interessante ver as minhas células e as células das outras espécies por um microscópio e Muito legal, pois é muito diferente do que olhar ao olho nu. Sepel et al., (2011) apresentaram uma proposta de construir um microscópio com materiais alternativos como garrafa PET, fita adesiva e lente para instigar a curiosidade dos alunos pela observação de diferentes materiais inclusive de células. Atualmente, alguns grupos de pesquisa nacional ( e internacional (Davis, 2007) vêm elaborando materiais didáticos de boa qualidade e baixo custo, que podem ser utilizados por professores no planejamento de suas aulas para o ensino de células. Outro dado importante da nossa pesquisa, é que os alunos do Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da Faculdade de Formação de Professores da UERJ, bolsistas Pibid que participaram como monitores das oficinas de observação de células no NUPEC, declararam que essa atividade foi bastante importante para a Iniciação à Docência deles porque tiveram a oportunidade de ensinar e dialogar com os alunos das duas escolas. Isso reforça a importância de existirem investimentos em políticas públicas que contribuam para a formação de professores pesquisadores, o que representa um estímulo na investigação de estratégias inovadoras tanto no ensino de células como de outros temas relacionados a Ciências e Biologia. Conclusões: Os resultados das oficinas mostraram que essa foi uma estratégia eficiente em promover: a divulgação do espaço universitário para os alunos do ensino fundamental, o diálogo sobre Ciências entre a escola e a universidade, a oportunidade da prática

7 7 docente para os licenciandos, o esclarecimento sobre o uso do microscópio e de roteiros de práticas de observação de células para os professores das escolas e o ensino sobre os seres vivos e biotecnologia através de práticas experimentais de microscopia óptica, que têm envolvido a todos de forma dinâmica e agradável. Bibliografia: DAVIS, J.N Measuring the magnification of homemade simple microscope lenses. Micscape, 144, p Disponível em: Acessado em: 15/10/2014. MENDES, C.L.S.; COUTINHO, C.M.L.M.; PAIVA, M.M.; ARAÚJO-JORGE, T.C.; CARDONA, T.S. Microscopia I: descobrindo um mundo invisível. Com Ciência na escola. Disponível em: Acessado em: 16/10/2015. NIGRO, R.G.; CAMPOS, M.C.C. ; DESSEN, E.M.B A célula vai até a escola. Genética na escola, 02, p PALMERO, M.L.R La Celula vista por el alumnado. Ciência & Educação, v.9, n.2, p SEPEL, L.M.N.; ROCHA, J.B.T.; LORETO, E.L.S Construindo um microscópio II. Bem simples e mais barato. Genética na Escola, 06.02, SILVA, F.V.; BATISTA, E.C.; SILVA, L.O.; COSTA, W.S. A história da construção da teoria celular e o uso de modelos tridimensionais de células em colégios de ensino médio. Anais do V Congresso Brasileiro de Extensão Universitária, Porto Alegre, RS Disponível em: 5/Sumario/ pdf. Acessado em: 08 de maio de 2014.

8 8 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLOGIA CELULAR PROFESSORA FLAVIA VENANCIO SILVA Questionário 1 1 Em sua opinião, para que serve o microscópio? 2 - Alguma vez você já observou uma célula ao microscópio? ( ) SIM ( ) NÃO Onde? 3 Onde podemos encontrar as células? 4 Desenhe uma célula e identifique suas partes. 5 Todas as células são iguais? Explique sua resposta. 6 Compare o tamanho de uma célula com algo que você conhece. 7 O que é biotecnologia? Figura 1: Questionário que foi respondido pelos alunos do ensino básico antes e após a participação deles nas oficinas de observação de células realizadas no Núcleo de Pesquisa em Ensino de Ciências da FFP-UERJ. A pergunta 2 foi substituída pela pergunta O que você achou de observar as células ao microscópio? no questionário 2 respondido após a oficina.

9 9 Figura 2: Um bolsista Pibid ensinando aos alunos do ensino básico como preparar as lâminas para observarem as células ao microscópio óptico durante uma oficina de observação de células realizada no NUPEC. Figura 3: Duas bolsistas Pibid ensinando as alunas do ensino básico a observarem células ao microscópio óptico durante uma oficina de observações de células realizada no NUPEC.

10 10 Percentagem A B C Respostas Para que serve o microscópio? Antes Para que serve o microscópio? Depois Figura 4: Percentagem das respostas dos alunos a primeira pergunta dos questionários aplicados antes e depois da oficina de observação de células. A = Ver as células; B = Enxergar o que não podemos ver a olho nu e C = Observar os microorganismos Percentagem Sim Não Você já observou uma célula ao microscópio? Respostas Figura 5: Percentagem das respostas dos alunos a segunda pergunta dos questionários aplicados antes e depois da oficina de observação de células. Percentagem A B C Respostas Onde podemos encontrar as células? Antes Onde podemos encontrar as células? Depois Figura 6: Percentagem das respostas dos alunos a terceira pergunta dos questionários aplicados antes e depois da oficina de observação de células. A = Vários lugares ou em tudo; B = Nos alimentos, corpo, animais, vegetais, seres; C = Não respondeu.

11 11 50 Percentagem Desenhe uma célula e identifique suas partes Antes Desenhe uma célula e identifique suas partes Depois 0 A B C Respostas Figura 7: Percentagem das respostas dos alunos a quinta pergunta dos questionários aplicados antes e depois da oficina de observação de células. A = Não desenhou; B = Desenhou e não identificou as partes; C = Desenhou e identificou as partes. Figura 8: Desenhos de três alunos que no primeiro questionário não responderam a questão quatro e após a oficina de observação de células desenharam. Percentagem A B C D E Respostas Todas as células são iguais? Antes Todas as células são iguais? Depois Figura 9: Percentagem das respostas dos alunos a sexta pergunta dos questionários aplicados antes e depois da oficina de observação de células. A = Não, com uma justificativa; B = Não sei; C = Sim; D = Não respondeu; E = Não ou acho que não.

12 12 Percentagem A B C D Respostas O que é biotecnologia? Antes O que é biotecnologia? Depois Figura 10: Percentagem das respostas dos alunos a sétima pergunta dos questionários aplicados antes e depois da oficina de observação de células. A = Não respondeu; B = Não sei; C = Respostas erradas; D = Respostas certas.