TÍTULO: Envoltório celular: investigando e construindo modelos na aprendizagem do transporte substâncias

Transcrição

1 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) Subprojeto-Biologia Caroline Pereira de Araújo 1 ; Josielma Priscila Pedro de Souza 1 ; Adriana Souza e Santos 2,Ivaneide Alves Soares da Costa 3 ; 1,2 Licenciandos; 3 Coordenador TÍTULO: Envoltório celular: investigando e construindo modelos na aprendizagem do transporte substâncias APRESENTAÇÃO: As células encontram-se individualizadas, separadas do meio pelos envoltórios. Estes devem ter características tais que, se por um lado isolam do meio externo o interior da célula, por outro propiciam trocas de substâncias com o meio. Sem trocar substâncias com o meio, a célula não pode se manter viva, pois precisa receber nutrientes e oxigênio e eliminar resíduos de seu metabolismo.. O envoltório celular presente em todos os tipos de células é a membrana plasmática. Essa membrana é lipoproteica, constituída principalmente de fosfolipídios e proteínas. Esse modelo foi proposto em 1972 pelos cientistas S. J. Singer e G. Nicolson, denominando-o de modelo do mosaico fluido. De acordo com o PCN, a compreensão da dinâmica celular pode se estabelecer quando for possível relacionar e aplicar conhecimentos desenvolvidos, não só ao longo do curso de Biologia, mas também em Química e Física, no entendimento dos processos que acontecem no interior das células. Elaborar uma síntese, em que os processos vitais que ocorrem em nível celular se evidenciem relacionados, permite a construção do conceito sistematizado de célula: um sistema que troca substâncias com o meio, obtém energia e se reproduz. Pensando na construção da aprendizagem significativa no de ensino de ciências e biologia surgem como proposta para uma prática pedagógica, a utilização de artifícios como os modelos didáticos pelos professores. Estes representam uma forma lúdica de instigar os alunos a pensarem e produzirem novos conhecimentos. Utilizando a interdisciplinaridade relacionado ao saber, que visa principalmente unificar o conhecimento científico (LENOIR, 1998, p. 49), uma perspectiva instrumental e

2 metodológica (LENOIR, 1998, p. 48), e uma prática direcionada para a abordagem de problemas relacionados à existência cotidiana (FOUREZ, 1995, p. 136). NÍVEL ESCOLAR: 1 o ano do Ensino Médio. DURAÇÃO: 06 aulas. OBJETIVOS: Geral: Proporcionar uma melhor compreensão e consolidação do conteúdo de biologia abordado em sala e aula sobre Envoltório celular. Específico: Conhecer a forma e os componentes que constituem da membrana plasmática. Verificar a função da membrana e correlacionar as estruturas com a função que exercer. Entender como ocorre os transportes de substância na membrana semipermeável. Identificar as especializações da membrana. Diferenciar a membrana plasmática de parede celular. CONTEÚDO: Conceitual: Membrana plasmática e suas diversas funções: Isolamento do meio interno para o meio externo e Seletividade na entrada e saída de substâncias; Parede celular e sua função: conferir resistência e proteção celular Transporte de substâncias entre membranas; Procedimental: Identificar os diferentes tipos de envoltório e células constituintes do nosso organismo Reconhecer a importância das trocas entre membranas;

3 Atitudinal: Reconhecer os mecanismos de troca de substâncias entre as membranas como importante para a manutenção do organismo SEQUÊNCIA DE ENSINO E APRENDIZAGEM ETAPA 1 (2 aulas) Atividade Busca de conhecimentos prévios A fim de diagnosticar os conhecimentos prévios dos alunos, a primeira aula se dá pela obtenção dos mesmos por meio de uma situação inicial. Essa situação se dá pela busca dos modelos mentais dos alunos em relação às células procariotas, vegetais e animais, evidenciando as diferenças entre elas. Serão distribuídas folhas de papel oficio para que os alunos possam expressar seus modelos mentais das células procariotas, vegetais e animais. O prazo para confecção do mesmo é de 10 minutos. Atividade Fundamentação teórica sobre estrutura e arranjo celular Após finalizarem a primeira etapa, o docente iniciará uma discussão referente às estruturas e o arranjo celular, dando-se inicialmente pelas seguintes questões: 1. Como vocês acham que é a conformação da célula? 2. Todas possuem o mesmo arranjo? 3. O núcleo se apresenta da mesma forma em todas? 4. Existe alguma coisa que limita uma célula da outra? 5. A célula apesar de ser a menor unidade viva, também precisa de nutrientes para realizar as suas funções, se existe algo que limita uma da outra como ocorre a entrada e saída de nutrientes por esta? 6. A célula é totalmente rígida? A cada resposta dada pelos alunos, o professor pode anotar as respostas no quadro pra discutir a veracidade da mesma e questioná-la. O tempo estimado para tal atividade é de 15 minutos. Atividade 1.3: Fundamentação teórica sobre tipos de células. No terceiro e ultimo momento desta aula, após a discussão e consolidação referente às estruturas e arranjo celular, com fotos ou modelos didáticos das células sem

4 a nomeação das estruturas, o professor irá discutir sobre as diferenças entre elas, tendo como base para discussão as seguintes perguntas: 1. Qual a diferença entre a célula animal e célula vegetal? 2. Por que as células animais são mais fáceis de romper? 3. Sabendo-se que alguns seres vivos são compostos de varias células, como estão organizadas em um tecido? Há comunicação entre elas? As respostas serão debatidas a fim de uma maior consolidação do assunto, finalizando assim a primeira aula. O tempo estimado será de 25 minutos destinado ao terceiro momento. ETAPA 2 (1 aula) Atividade 2.1: Aula expositiva dialógica sobre envoltório celular Após trabalhar os conhecimentos prévios dos alunos, é dado início à aula, aprofundando os conhecimentos por meio de uma aula expositiva dialógica. Serão conceituados os envoltórios celulares, finalidade e arranjo. Mostrando a membrana plasmática como uma membrana semipermeável, a qual se comunica com outras células através de suas junções e os demais envoltórios apresentados pelos organismos. O tempo estimado para tal atividade é de 45 minutos. ETAPA 3 (2 aulas) Atividade Experimental Usando Abordagem de Ensino por Investigação. Atividade 3.1- Situação- problema inicial No primeiro momento, a fim de introduzir o assunto sobre o tráfego de substância entra as membranas, realiza-se uma aula experimental usando a abordagem do ensino por investigação. A aula é iniciada com uma situação-problema (Anexo I). Os alunos serão instruídos a responder as questões a seguir: 1) Elabora algumas hipóteses para explicar as possíveis causas desta situação. 2) Indicar uma forma de comprovar estas hipóteses experimentalmente. Em seguida, os alunos apresentam suas hipóteses e apresentam as hipóteses e as formas de comprovar estas hipóteses experimentalmente. Destinado 15 minutos para essa tarefa.

5 Atividade 3.2- Estudo qualitativo da situação problema Será proposto o estudo qualitativo da situação problema por meio de atividade experimental, mas sempre considerando as ideias propostas pelos alunos. Serão formados grupos de 5 pessoas e é entregue um roteiro do experimento (Anexo II). A Aula terá seu tempo estimado de 45 minutos. Atividade 3.3- Apresentação e discussão dos resultados. Após seguir os passos destinados à aula, observarem os resultados, os alunos terão 20 minutos para responder as perguntas da discussão e debater juntamente com os outros colegas e professor. Os pontos importantes da discussão serão levados ao quadro para que todos os alunos compreendam, em cima dos pontos escritos no quadro, o que aconteceu durante o experimento. Atividade 3.4- Fundamentação sobre transporte através de membranas Após a discussão, o professor iniciará uma aula expositiva dialógica abordando os tipos de transportes que são realizados pelas diversas membranas celulares, destinando 35 minutos para esta atividade. ETAPA 4 (2 aulas) Situações de aprendizagem para sistematizar o novo conhecimento adquirido Atividade 4.1: Consolidação do assunto por meio da confecção de modelos didáticos de membrana celular. A fim de realizar uma atividade de consolidação do assunto, dará início a confecção de modelos didáticos de uma membrana celular. A turma será dividida em grupos, permanecendo os mesmos formados na aula anterior. A confecção do modelo será dada livremente, deixando os alunos escolherem a melhor forma para fazer o modelo. Atividade 4.2: Instruções para a confecção do modelo. Para ajudar o aluno na confecção de modelos, algumas são dadas, sendo elas: A membrana plasmática apresenta a típica bicamada lipídica, sendo esta construída sobre um suporte de isopor. As cabeças polares dos fosfolipídios são feitas com bolinhas de isopor (pintadas de tinta guache), enquanto que para as suas caudas apolares utiliza-se palitos de dente.

6 As proteínas integrais e periféricas serão feitas com massa de modelar (em vista frontal, no centro do modelo, ha uma proteína integral atravessando as duas camadas da membrana). Inserida na bicamada lipídica, entre os fosfolipídios, há também algumas moléculas de colesterol feitas com massa de modelar. Os carboidratos aparecem na parte superior do modelo, sendo também elaborados com miçangas introduzidas em um arame fino. Os açucares serão adicionados sobre as proteínas e os fosfolipídios do modelo, formando respectivamente as glicoproteicas e os glicolipideos do glicocalix. Ao finalizar a confecção do modelo, os alunos farão legendas para especificar o que foi apresentado no modelo. AVALIAÇÃO: A avaliação será continua observando a participação e desempenho dos alunos no decorrer do jogo e na confecção dos modelos didáticos. A pontuação fará parte da nota parcial do bimestre. RECURSOS NECESSÁRIOS: O material necessário para a realização da primeira aula, onde seu objetivo maior é a busca de conhecimentos prévios dos alunos, será somente folhas de ofício A4, para que os alunos possam desenhar o que foi pedido pelo professor na primeira etapa; Piloto e uma lousa para discussão sobre a estrutura e o arranjo celular e modelos didáticos ou desenhos de Células animais, vegetais e procariontes para auxiliar o professor na terceira etapa da primeira aula, consolidando assim o conteúdo. Para a segunda aula, onde será ministrada uma aula expositiva dialógica será necessário somente Piloto para Lousa ou Giz para Quadro negro. Na terceira e quarta aula onde será realizado um experimento por ensino por investigação, será preciso 03 pratos descartáveis, NaCl ou sal de cozinha, 03 metades de batata inglesa por grupo, uma faca sem ponta (ou uma colher de sopa), uma colher de café ou uma tampa de garrafa petri (medição exata), açúcar, caneta de marcação, béquer. Para quinta e sexta aula onde será realizada a avaliação por meio da confecção de modelos didáticos utilizando materiais de baixo custo. São eles: Bolinhas de isopor,

7 palito de dente, tinta guache, cola de isopor, pincel fino, massa de modelar, miçangas, arame fino e alicate. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA: AMABIS, José Mariano. Biologia das Células / José Mariano Amabis, Gilberto Rodrigues Martho. 3 ed. São Paulo: Moderna, FOUREZ, G. A construção das ciências. São Paulo: Unesp, 1995 LENOIR, Y. Didática e interdisciplinaridade: uma complementaridade necessária e incontornável. In: FAZENDA, I. C. A. (org.). Didática e interdisciplinaridade. Campinas: Papirus, p LENOIR, Y., LAROSE, F. Uma tipologia das representações e das práticas da interdisciplinaridade. Revista brasileira de Estudos Pedagógicos, Brasília, v. 79, n. 192, p , LOPES, Sonia. Bio: Volume único/ Sônia Lopes 1 ed. São Paulo: Saraiva, Parâmetros curriculares nacionais : Ciências Naturais /Secretaria de Educação Fundamental. Brasília : MEC /SEF, 1998

8 ANEXO I MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) Subprojeto-Biologia SITUAÇÃO-PROBLEMA ALUNO (A): 1. Título: Transporte de substâncias através da membrana. 2. Situação-problema: No dia-a-dia Dona Kremilde, cozinheira de mão cheia do sal e Brasa costumava fazer o purê de batatinha para o almoço dos seus clientes. Corriqueiramente ela lavava as batatinhas, descascava e as levava ao fogo com um pouco de sal para que as mesmas fossem cozinhadas. Um belo dia Dona Kremilde esqueceu de ligar o fogo, saiu da cozinha e depois de bom tempo retornou para retirar as batatinhas do fogo, porém quando chegou se deparou com um situação estranha. As batatinhas estavam murchas e com aspecto emborrachado. 3. Elabore algumas hipóteses para explicar as possíveis causas desta situação. 4. Indique uma forma de comprovar esta hipótese experimentalmente.

9 ANEXO II MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) Subprojeto-Biologia 1. Tema: ROTEIRO DA AULA PRÁTICA Transporte de substância através da membrana. 2. Objetivos: Demonstrar o transporte passivo ; Identificar a diferença de concentração do meio como fato influenciador no transporte; 3. Materiais: 03 pratos descartáveis; NaCl; 03 metades de batatas inglesas por grupo; Uma faca sem ponta (ou uma colher de sopa); Uma colher de café ou uma tampa de garrafa petri (medição exata); Açúcar; Caneta de marcação; Béquer. 4. Metodologia: Formem grupos de no máximo 09 pessoas. Corte duas batatas ao meio, em seguida faça um buraco, utilizando a colher, no centro de 3 metades de batata. Seque bem as metades de batata com papel toalha ou guardanapo. Marque 03 pratos, escrevendo com caneta de permanente no primeiro - açúcar, segundo - sal e no terceiro - água.

10 Coloque uma metade de batata em cada um dos pratos descartáveis, com o buraco voltado para cima. Se por acaso você não conseguir colocar as metades em pé, você pode fazer um corte plano no lado oposto ao buraco da batata para que ela fique equilibrada no prato. Adicione uma medida de açúcar no buraco da batata marcada "açúcar" e uma medida de sal no buraco da batata marcada "sal". Na terceira batata marcada "água". É necessário que seja colocado a mesma medida de açúcar e de sal, para isto pode usar uma tampa de garrafa petri para medi, por exemplo. Aguarde 15 min. para observar o que vai acontecer. Após retire a água que foi colocada na terceira batatinha e coloque-a no beque e faça a medição da água. 5. Discussão dos resultados observados: De onde saiu à água que molhou o açúcar e o sal? Como ele saiu? O que aconteceu com a batata que estava em contato água? Como o sal contribuiu para que a batatinha de Dona Kremilda apresentasse um aspecto murcho?