PROJETO Identificação do projeto

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1 PROJETO 2 1. Identificação do projeto Título:Ensino de bioquímica e biologia molecular a partir de "situações cotidiana" utilizando as tecnologias da informação Responsável:Dr. Carlos Eduardo da Rosa Vínculo institucional:professor efetivo do Instituto de Ciências Biológicas ICB Cursos envolvidos:licenciatura e Bacharelado em Biologia, Tecnologia e Toxilogia, Medicina, Enfermagem, Química e Oceanologia. Demanda: estudantes das disciplinas relacionadas à Bioquímica e a Biologia Custo geral:r$ ,00 Prazo:12 meses 2. Justificativa François Jacob, em sua obra, La logique Du vivant: une histoire de le heredité 1970 descreve que... com a célula a biologia descobriu seu átomo e que para caracterizar a vida seria essencial que a composição e a estrutura da mesma fosse detalhada. A ciência da Bioquímica descreve em termos moleculares as estruturas, os mecanismos e os processos químicos compartilhados por todos os organismos e fornece princípios de organização subjacentes à vida em todas as suas diversas formas e princípios, referidos coletivamente como a lógica molecular da vida (Lehninger et al., 2006). Neste sentido, a Bioquímica tem como foco principal a caracterização e função das principais biomoléculas (aminoácidos, proteínas, enzimas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos), bem como o entendimento dos principais mecanismos de produção e gasto de energia celulares pelos quais estas biomoléculas são sintetizadas e degradadas in vivo. Sendo uma ciência básica, suas aplicações na compreensão de mecanismos patológicos e de processos aplicados em biotecnologia são extremamente vastos. Entretanto, o estudo das estruturas das biomoléculas e das rotas metabólicas bioquímicas parecem ser, à primeira vista, confusas, incompreensíveis e enfadonhas para um estudante de graduação. Não há dúvidas de que os quadros metabólicos são complexos, e muitos bioquímicos lembram que sua introdução ao mundo do metabolismo pareceram ser um quebra-cabeças e uma experiência inesquecível (Fardiha et al., 2010). Desta maneira, os estudantes enfrentam o aprendizado do metabolismo pelos métodos tradicionais de ensino com terror. Usualmente, estes temas são apresentados através de métodos de ensino clássicos como aulas e provas realizadas com o conteúdo de um semestre inteiro. De maneira geral, os acadêmicos não compreendem o porquê de memorizar tantas vias e estruturas químicas em um período de tempo tão curto, mas principalmente sem integrar todos os diferentes conteúdos apresentados, como ocorre em uma célula ou organismo. Além disso, muitas vezes devido ao pouco tempo para a abordagem de um conteúdo tão extenso,

2 a aplicabilidade deste conhecimento básico nos mais diversos campos da Biologia, Medicina e Biotecnologia não são abordados. As disciplinas de Bioquímica presentes em currículos tradicionais, apesar de serem apresentadas com coerência e organização, apresentam aos estudantes uma coleção de estruturas químicas e reações, dificilmente assimiladas e desintegrada da sua própria realidade. Somado a isso, a explosão do conhecimento científico nas últimas décadas tem sobrecarregado ainda mais os currículos e fragmentando ainda mais o conhecimento (Vargas, 2001). Portanto, métodos alternativos de ensino, que propiciem ao aluno um aprendizado mais integrado e interativo parecem ser formas mais interessantes de ensino, uma vez que propiciam a este a assimilação e o entendimento dos conteúdos dentro de uma velocidade e curiosidade natural de cada indivíduo. Neste sentido, o aprendizado dos temas abordados no currículo formal tomando-se como ponto de partida assuntos tratados e discutidos diariamente na mídia falada e escrita parece ser uma forma atraente de ensino. Uma das visões de alternativas de ensino de um tema são aquelas baseadas no sistema Problem Based Learning PBL ou Aprendizado Baseado em Problemas ABP, aonde o aluno aprende a aprender. Esta alternativa de ensino surgiu em universidades canadenses em meados da década de 60. Este método de ensino tem sua base no construtivismo, aonde a aquisição de conhecimento parte de conhecimentos prévios do aluno e de suas vivências cotidianas. O PBL é uma metodologia de ensino que tem como característica o aprendizado baseado em problematização, como o próprio nome define, onde o aluno recebe problemas dentro de um tema, e a partir do problema ele irá buscar soluções que contemple diferentes disciplinas relacionadas ao tema, ocorrendo à integração de diferentes áreas. Há o cuidado de contextualizar o problema, facilitando a identificação do que deve ser estudado e sua relevância (Vargas, 2001). Uma vantagem deste método é que o aluno pode buscar seu conhecimento, e esta busca ocorre a partir de suas próprias bases e a seu ritmo próprio. Atualmente, diversas alternativas de aprendizagem com o uso do computador encontram-se disponíveis, as chamadas tecnologias interativas aplicadas ao ensino, no qual estão inseridas todas aquelas relacionadas ao uso de programas interativos, CD- ROMs, hipertexto, hipermídias, correio eletrônico, simulações e cursos à distância (Souza e Neves, 2006). Espaços não formais ganham cada vez mais destaque diante do aumento acelerado de informações que se apresentam à sociedade (Ovigli et al., 2009). Estes espaços alternativos têm sido sugeridos como poderosas ferramentas para o ensino de Bioquímica, sendo cada vez mais aplicados e recomendados não só como uma complementação ao ensino formal, mas como ferramentas que devem ser amplamente utilizadas diretamente em sala de aula. Estas alternativas tem sido relatadas nas principais publicações nacionais e internacionais de ensino da Bioquímica, a saber, Revista Brasileira do Ensino de Bioquímica e Biologia Molecular, ligada a Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular, e a revista Biochemistry and Molecular Biology Education, ligada a IUBMB União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular. São extremamente interessantes os softwares que se dedicam à modelagem de fenômenos e sistemas, dado que favorecem a construção do conhecimento no nível teórico-conceitual. Além disso, a disponibilização eletrônica de conteúdos e experiências e sua utilização no ambiente formal de ensino enquanto forma de

3 complementação desses conteúdos exerce importante papel na disponibilização irrestrita do conteúdo, facilitando o acesso indistinto ao conhecimento (Souza e Neves, 2006). Na FURG, as disciplinas relacionadas à Bioquímica e a Biologia Molecular são ministradas aos cursos de Biologia Licenciatura e Bacharelado, Tecnologia em Toxicologia, Medicina, Enfermagem, Química e Oceanologia. Em todos os casos, as aulas seguem o padrão de aulas expositivas presenciais seguidas de Aulas Práticas aonde experimentos relacionados ao conteúdo teórico desenvolvido em sala de aula são realizados. Estas práticas são extremamente valorosas, pois aproximam o aluno da aplicação do conhecimento teórico. Além disso, as práticas aproximam professores e alunos e permitem um atendimento diferenciado, trazendo discussões que em uma aula meramente expositiva muitas vezes não são realizadas. O uso de mídias alternativas poderia auxiliar ainda mais nesta aproximação e desenvolvimento de novos conteúdos. Portanto, tendo-se em vista a complexidade dos conteúdos abordados nas disciplinas básicas relacionadas à Bioquímica e a Biologia Molecular, bem como sua presença no currículo de diversos cursos dentro desta instituição, a presente proposta visa a geração de conteúdos educacionais e materiais didáticos baseados no uso de tecnologias de informação e comunicação voltadas para o ensino superior de Bioquímica e Biologia Molecular e sua utilização junto a estudantes dos cursos de Biologia, Licenciatura e Bacharelado, e Tecnologia em Toxicologia ligadas ao Instituto de Ciências Biológicas desta universidade, bem como a sua disponibilização para o repositório de conteúdos do Sistema Universidade Aberta do Brasil para uso das demais IES do Sistema UAB. Esta mídia será desenvolvida e aplicada utilizando-se alguns aspectos utilizados nos métodos de ensino baseados no PBL. Neste sentido os tópicos de Bioquímica e Biologia Molecular serão trabalhados na mídia a partir da problematização de situações cotidianas que serão trabalhados, e a busca pelas soluções serão trabalhadas pelos alunos e direcionadas pelos conteúdos da mídia e pela ação de tutores. Nota-se que o aluno, de maneira geral, tem dificuldade de articular os conhecimentos adquiridos nas diferentes disciplinas e mesmo dentro de uma mesma disciplina com currículos extensos e variados. Portanto o espaço virtual a ser criado, aonde serão discutidos diferentes aspectos a cerca de um mesmo tema, seria uma oportunidade de o aluno ter contato com uma grande gama de informações de diferentes ramos da Bioquímica e da Biologia Molecular que estão relacionados ao tema, e até mesmo de outras disciplinas correlatas como Fisiologia e Ecologia. Ainda, dentro de cada um destes temas podem ser explicadas como o conhecimento foi gerado, inserindo-se experimentos e técnicas realizados incluindo-se aí sua base teórica. 3. Metodologia O presente projeto visa à produção de material multimídia com base em conhecimentos já estabelecidos na literatura. A abordagem PBL ( Problem Based Learning ) será utilizada para o desenvolvimento do material didático que terá como

4 ponto de partida situações cotidianas relacionadas aos cursos de graduação a serem atendidos com o uso deste material. Levantamento das situações cotidianas a serem utilizadas A equipe formada pelos professores responsáveis que atuam ativamente no ensino de Bioquímica e Biologia Molecular do Instituto de Ciências Biológicas fará um levantamento de possíveis situações cotidianas modelo para serem abordadas e utilizadas como veículo para o ensino de bioquímica e biologia molecular. Tais situações modelo poderão ser direcionadas aos principais interesses dos cursos de graduação. Por exemplo, pode se utilizar uma situação relacionada a uma doença humana, como a Diabetes que interfere em diferentes rotas metabólicas e aspectos da Bioquímica e Fisiologia. Inúmeros conceitos básicos de Bioquímica envolvidos na caracterização destas situações cotidianas serão levantados e analisados pelos docentes envolvidos e pelo tutor, com base em referências bibliográficas disponíveis na forma de livros de Bioquímica e periódicos científicos internacionais especializados. Com isso, espera-se criar um banco de dados com conceitos de Bioquímica Básica, que estarão associados ao compreendimento das situações cotidianas e que, portanto, poderão ser acessados a partir de links presentes na página. Desenvolvimento do mapa multimídia Os professores envolvidos irão se reunir semanalmente com o Técnico em Web design selecionado pelo projeto, para discutir a melhor forma de organizar o espaço multimídia, e otimizar o seu funcionamento. A interação entre estes profissionais com formações distintas, será crucial para o desenvolvimento de um produto que seja tecnicamente viável, e ao mesmo tempo que seja didático, e atinja os objetivos do projeto. O tutor também participará destas reuniões e trabalhará diretamente na elaboração e produção do material digital. Basicamente, espera-se criar um banco de dados com Conceitos Bioquímicos, contendo o material didático que será desenvolvido e constantemente testado no ambiente virtual, no decorrer do período de um ano de execução do projeto. Este material didático conterá não apenas a explicação destes conceitos em forma de texto, mas também contará com figuras, esquemas didáticos, esquemas/figuras interativos, e animações. Também serão criados outros dois bancos de dados com conceitos de Biologia Celular básica e de Fisico-Química básica (Figura abaixo).

5 Estes outros dois bancos de dados servirão como base para auxiliar na compreensão dos conceitos bioquímicos abordados. A biologia celular/sistêmica e a físico-química representam níveis de organização biológica maiores e menores, respectivamente, em relação à bioquímica. Portanto, a compreensão da bioquímica depende da compreensão associada a esses outros dois níveis de organização (Figura abaixo). Biologia Sistêmicae Celular Bioquímica Físico- Química O desenvolvimento da logística de integração entre estes quatro banco de dados principais: 1) Situações cotidianas, 2) Biologia celular e sistêmica, 3) Bioquímica e 4) Físico-química; será um ponto crucial para a valorização do material didático como ferramenta de ensino na graduação. Ao fim de cada tópico apresentado serão incluídos ainda perguntas e testes ( quiz") que servirão de base para a verificação da aprendizagem do dado tópico pelo aluno. Desenvolvimento do material multimídia O desenvolvimento técnico, no que diz respeito a programação e produção da multimídia, será realizada por um técnico em Webdesign, supervisionado pelos professores e tutor. Os tópicos a serem escolhidos para introdução no banco de dados e a definição da logística do mapa multimídia, serão realizados pelos professores envolvidos e pelo tutor. Aplicação da mídia A mídia gerada será utilizada em aulas presenciais nos cursos de graduação em Ciências Biológicas e Tecnologia em Toxicologia do Instituto de Ciências Biológicas ICB/FURG. Em período formal os alunos (aproximadamente por turma) serão levados ao laboratório de informática, com a presença de professores e tutores. Nestes encontros os alunos serão estimulados a desenvolver o tópico e o problema apresentado na mídia e a realizar os testes apresentados ao fim dos tópicos apresentados. Ao fim das atividades, os alunos serão estimulados a responder questionários não identificados a cerca da própria mídia, com perguntas versando sobre seu funcionamento, praticidade, visual, entre outras características, as quais poderão ser utilizadas para o aprimoramento do material a ser finalizado.

6 4. Resultados Esperados A primeira meta a ser atingida é a produção do DVD interativo (mídia eletrônica) educacional, que também será posteriormente disponibilizado para ser utilizado nas demais instituições no âmbito do Sistema UAB. É importante salientar que a produção final destas mídias será realizada após seus testes iniciais e aplicações com as turmas envolvidas, aonde o material poderá ser ajustado e qualificado. Desta maneira espera-se propiciar o desenvolvimento de um ambiente multimídia que poderá ser aperfeiçoado posteriormente, a fim de atingir níveis maiores de integração, tanto dentro da Universidade Federal do Rio Grande, como com outras unidades de ensino superior brasileiras. Após a criação da mídia, a mesma será aplicada em disciplinas de Bioquímica e Biologia Molecular e espera-se que com sua utilização e de turorias realizadas via website o aluno tenha um papel mais ativo em seu processo de aprendizado. Desta maneira, espera-se que a aplicação da metodologia contribua para a sua formação acadêmica. Através da aplicação dos testes presentes no próprio material poderá ser acompanhada a evolução do aluno, bem como poderão ser apontadas deficiências e alternativas para o aprimoramento futuro do material gerado. Por fim, espera-se que a consolidação do projeto seja um marco para a criação de novas propostas de trabalho na Instituição para a instrumentalização e aplicação das ferramentas das tecnologias de comunicação no âmbito do ensino de Bioquímica e Biologia Molecular e ciências correlatas, agregando e qualificando novos profissionais envolvidos na utilização destas tecnologias.