CONSTRUINDO MODELOS DIDÁTICOS: UMA EXPERIÊNCIA EM MICROBIOLOGIA

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Silvana Belmonte
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1 CONSTRUINDO MODELOS DIDÁTICOS: UMA EXPERIÊNCIA EM MICROBIOLOGIA Beatriz Rezende Gandra de Araújo 1 Anderson Arthur Rabello 2 Ronaldo Luiz Nagem 3 Mariana de Lourdes Almeida Vieira 4 Fátima de Cássia Oliveira Gomes 5

2 PALAVRAS-CHAVE: modelagem; modelos; ensinoaprendizagem; ensino de ciências; microbiologia INTRODUÇÃO Modelos e atividades de modelagem são elementos-chave da educação em Ciências. Um modelo pode ser definido como a representação de uma ideia, objeto, evento, processo ou fenômeno elaborado com um objetivo específico (GILBERT, et al., 2000). Muitos autores concordam que a utilização de modelos em processos de ensino-aprendizagem contribui de forma preponderante para um aprendizado significativo e o uso destas metodologias ativas traz o estudante para o papel central da discussão (JUSTI, 2009). A modelagem é um dos processos essenciais na produção, validação e disseminação de conceitos científicos. Alguns autores enfatizaram a importância do ensino e da aprendizagem baseados em modelos como forma de estimular a compreensão científica (BOUTLER & GILBERT, 2000; HALLOUM, 2004; CLEMENT & REA- RAMIREZ, 2008; JUSTI, 2009). Estudos apontam ainda que o envolvimento de alunos em atividades de modelagem favorece o desenvolvimento de um conhecimento flexível e crítico que pode ser aplicado em diferentes situações e problemas. Neste contexto, para a criação de um modelo didático não existem regras fixas ou um único caminho a ser seguido: um dos fatores mais importantes é conhecer a finalidade da sua construção e a possibilidade de reformulação do mesmo em diferentes contextos (JUSTI, 2009). Modelos desenvolvidos por alunos podem desempenhar um papel fundamental como mediadores da construção de conceitos científicos. No entanto, estudos sobre a utilização de atividades de modelagem em sala de aula são ainda restritos e, no campo da Microbiologia, poucos trabalhos foram realizados até o momento. Além disso, há conteúdos e conceitos em Microbiologia que são complexos e abstratos para serem compreendidos por estudantes, especialmente por alunos de Ensino Médio. Nessa perspectiva, o

3 objetivo deste trabalho foi propor a realização de atividades de modelagem e a construção de modelos didáticos a serem utilizados em sala de aula a respeito de diferentes temas da Microbiologia. Este trabalho propôs também o desenvolvimento de kits de modelos tridimensionais, confeccionados com materiais de baixo custo, que pudessem ser disponibilizados para uso por professores e estudantes em aulas teóricas e práticas de Microbiologia e disciplinas afins METODOLOGIA Este trabalho foi conduzido com apoio de alunos do 2º ano do Ensino Médio do curso Técnico em Química de uma escola pública de Belo Horizonte (MG). Os alunos trabalharam em grupos formados por 3 a 4 integrantes, sendo que foi formado um total de 22 grupos. Os estudantes foram convidados a criar modelos tridimensionais utilizando materiais de baixo custo. Os referidos modelos deveriam ser elaborados com o intuito de representar diferentes temas relevantes em Microbiologia. Cada grupo poderia escolher o tema a ser representado por seus modelos. Esta estratégia de ensino foi aplicada quando os alunos já haviam estudado esses conteúdos. Ao participar das atividades de modelagem, os alunos não só deveriam ser capazes de criar seus modelos, mas também explicá-los por meio de discussões envolvendo seus colegas e os professores. Todos os modelos construídos foram socializados em aulas e os estudantes foram encorajados a avaliar seus próprios modelos e os construídos por seus colegas. Durante este processo, os estudantes discutiram os aspectos que puderam ser contemplados pelos modelos, reconhecendo sua abrangência e limitações. Todas as aulas foram registradas por meio de filmagens. Ao final do processo, os alunos opinaram com relação ao modelo que, na opinião da turma, melhor contribuiu para a compreensão de um tópico de conteúdo em Microbiologia.

4 87 3. DISCUSSÃO E RESULTADOS Em sala de aula, vinte e dois modelos didáticos foram construídos e socializados pelos estudantes. Os principais temas de Microbiologia contemplados durante as atividades de modelagem incluíram a estrutura de uma membrana celular, estrutura do DNA, coloração de Gram, estrutura de vírus e seu ciclo de replicação, morfologia bacteriana, entre outros. É importante ressaltar que todos os modelos foram construídos com materiais de baixo custo, que fazem parte do cotidiano do estudante, tais como papel, plástico, isopor, tinta, biscoitos, lã, barbante e outros. Segundo Souza e Justi (2008), o uso deste tipo de material valoriza a criatividade do aluno, permitindolhes criar e pensar diferentes modos de representação para expressar suas ideias. Além disso, esses autores observaram que o uso desses materiais faz com que os alunos reflitam sobre as possíveis limitações dos modelos criados. Outro ponto a ser considerado é que, mesmo apresentando modelos sobre diferentes temas da Microbiologia, todos os estudantes participaram ativamente das discussões e foram capazes de identificar as principais limitações e abrangência de cada modelo. A condução dessas atividades foi feita com base na integração entre o conhecimento prévio dos estudantes e novas evidências observadas pelos mesmos, a partir da construção dos modelos. Esta é uma proposta que está de acordo com muitos estudos na área (SOUZA & JUSTI, 2008; JUSTI, 2009), os quais apontam que a aprendizagem ocorre quando os alunos não apenas manipulam modelos conhecidos, mas quando também elaboram os seus próprios. Finalmente, quando questionados sobre o modelo didático que melhor contribuiu para a compreensão de um conteúdo específico, os alunos selecionaram o que foi construído com a fim de representar a parede celular de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Este é, provavelmente, um dos conceitos mais complexos em Microbiologia, uma vez que se trata de uma estrutura bastante abstrata. É também um tema muito complexo, cuja morfologia compreende um grande número de estruturas biológicas. Neste trabalho, observamos que

5 os alunos foram capazes de representar, por meio de atividades de modelagem, diferentes conceitos em Microbiologia. Muitos relataram, durante o processo de socialização, que a construção de modelos tridimensionais auxiliou na compreensão desses conteúdos. Além disso, como observado por Souza e Justi (2008), verificamos que a expressão verbal dos modelos em sala de aula permitiu que os alunos apresentassem elementos difíceis de serem expressos, de forma concreta, por seus modelos construídos. 4. CONCLUSÃO Os resultados obtidos neste estudo corroboram os achados de muitos autores. Estes concordam que modelos e atividades de modelagem desempenham um papel importante como mediadores da construção do conhecimento. Neste contexto, o ensino e a aprendizagem, baseados em modelagem, podem ser uma forma de estimular a compreensão de conceitos científicos. As atividades desenvolvidas neste trabalho evidenciaram que a condução destas atividades em sala de aula inclui uma série de ações que precisam ser previamente planejadas pelo professor. O material produzido neste trabalho estará disponível para outros professores e alunos de forma que estes recursos didáticos possam ser utilizados em sala de aula. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BOULTER, C. J.; GILBERT, J. K. Challenges and opportunities of developing models in science education. In: GILBERT, J. K.; BOULTER, C. J. Boulter (Eds.). Developing models in science education. 1 ed. Dordrecht: Kluwer, 2000, p SOUZA, V. C. A.; JUSTI, R. Discutindo a energia envolvida nas transformações químicas através de uma nova proposta de ensino utilizando a modelagem. In: Anais do XIV Encontro Nacional de Ensino de Química. Curitiba: 2008.

6 CLEMENT, J. J.; REA-RAMIREZ, M. A. Model based learning and instruction in science. 1 ed. Dordrecht: Springer, HALLOUN, I. A. Modelling theory in science education. 1 ed. Dordrecht: Kluwer, JUSTI, R. Learning how to model in science classroom: key teacher s role in supporting the development of students modelling skills. In: Educación química, v. XX, n. 1, p NOTAS 1 Estudante do curso Técnico em Química, Centro Federal de Educação Tecnológica, Belo Horizonte, MG, Brasil. beatrizrezende12@gmail.com 2 Graduação em Psicologia e Engenharia Elétrica, Doutor em Engenharia Elétrica, Professor do Departamento de Eletrotécnica e membro do grupo de pesquisa GEMATEC-AMTEC, Centro Federal de Educação Tecnológica, Belo Horizonte, MG, Brasil. rabelloar@hotmail.com 3 Graduação em História Natural, Doutor em Parasitologia, professor do Mestrado em Educação Tecnológica e líder do grupo de pesquisa GEMATEC-AMTEC, Centro Federal de Educação Tecnológica, Belo Horizonte, MG, Brasil. ronaldonagem@gmail.com 4 Graduação em Farmácia, Doutora em Microbiologia, Professora do Departamento de Química e membro do grupo de pesquisa GEMATEC-AMTEC, Centro Federal de Educação Tecnológica, Belo Horizonte, MG, Brasil. marianalavieira@yahoo.com.br 5 Graduação em Ciências Biológicas, Doutora em Microbiologia, Professora do Departamento de Química e membro do grupo de pesquisa GEMATEC-AMTEC, Centro Federal de Educação Tecnológica, Belo Horizonte, MG, Brasil. fatimaog@dppg.cefetmg.br

7 AGRADECIMENTOS Agradecemos à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e ao grupo de pesquisas e estudos AMTEC/ GEMATEC do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) pelas contribuições. 90

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