V ENALIC/IV Seminário Nacional do Pibid 8-12 de dezembro de 2014, Natal, RN APRENDENDO SOBRE DOPING COM UM BONECO INTERATIVO

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1 APRENDENDO SOBRE DOPING COM UM BONECO INTERATIVO Henry Porto Vieira de Assis 1, Patrick Andersson Barreto Frasão 1, Maria de Fátima Teixeira Gomes 2 e Denise Gutman Almada 3 1 Licenciatura em Química, Instituto de Química, bolsista Pibid-Química, UERJ. 2 DQGI, Instituto de Química, Coordenadora Subprojeto Pibid-Química, UERJ. 3 C. E. Prof. E. Faria, SEEDUC-RJ, Supervisora Subprojeto Pibid-Química, UERJ. RESUMO Feiras de Ciências favorecem o desenvolvimento nos estudantes da criatividade e do gosto pelas ciências através da experimentação. Propiciam a valorização do trabalho coletivo e a ampliação dos conhecimentos por meio da interação entre os participantes. No decorrer do desenvolvimento dos projetos, as dúvidas levam os estudantes a buscarem novas explicações, aproximando ensino e investigação. A interação professor-aluno é essencial, mas também é relevante a interação deste com objetos de aprendizagem que conduzam o educando a uma nova compreensão da realidade. Neste contexto, para a Feira de Ciências do C. E. Professor Ernesto Faria, construímos um boneco interativo visando ensinar como os medicamentos atuam nos órgãos humanos e, assim, de forma lúdica, tornar mais acessível o conhecimento cientifico sobre doping esportivo. Uma seringa e um boneco, no qual são ilustrados alguns órgãos específicos, foram construídos, em madeira e isopor, e equipados com um sistema elétrico que se fecha quando as duas peças se conectam, acendendo luzes em um painel eletrônico que traz uma explicação concisa da ação de um medicamento em um dado órgão. A seletividade dos medicamentos para cada órgão é evidenciada através do encaixe perfeito de peças que conectam a seringa ao corpo do boneco. Cada peça está associada a um grupo de substâncias dopantes (diurético, betabloqueador, esteroides, etc.), transmitindo a ideia de que o formato da molécula é importante na especificidade do medicamento, e está rotulada com a fórmula estrutural da substância, ou princípio ativo. A interação com o boneco se dá da seguinte forma: as peças rotuladas ficam sobre uma mesa; o estudante conecta a peça no encaixe correspondente; um painel se acende com as informações sobre como atua o medicamento. O experimento envolveu os participantes e conduziu a aprendizados específicos sobre a ação dos medicamentos no corpo humano e sobre o doping esportivo. Palavras-chave: doping esportivo; boneco interativo; feira de Ciências INTRODUÇÃO As feiras de Ciências surgiram no cenário da educação brasileira na década de 1960 e buscavam familiarizar os alunos e a comunidade escolar com os materiais existentes 1

2 nos laboratórios, antes quase inacessíveis e, portanto, desconhecidos na prática pedagógica (MANCUSO, 2000, p.1). Essa concepção era oriunda do modelo americano que, desde 1950, entre outras medidas, buscava através da feira de Ciências, estimular a formação de cientistas para promover o desenvolvimento tecnológico, industrial, econômico e consequentemente o social. Durante um tempo considerável as feiras de Ciências se limitavam a uma mera repetição e/ou demonstração de experimentos. Com o surgimento de novos parâmetros curriculares, as feiras de Ciências começaram a ser vistas como atividades pedagógicas e culturais, com elevado potencial motivador do ensino e da prática científica no ambiente escolar, tanto para alunos como para professores (BRASIL, 2006). Outra mudança está ligada ao fato de que geralmente as feiras eram restritas a Ciência e Biologia e passaram a incorporar gradativamente as demais disciplinas; isso porque o conceito que se tinha de Ciências foi sendo modificado ao longo do tempo, e essa mudança foi importante para que o aluno começasse a participar do processo (BARCELOS et al, 2010). Atualmente os parâmetros curriculares que servem de base para os currículos da Educação Básica buscam estimular um ensino contextualizado e interdisciplinar. Para Barcelos (2010) a Feira de Ciências é uma forma de a escola criar oportunidades para os alunos integrarem conteúdos de diferentes disciplinas curriculares, além de abrir espaço para o estudo e trabalho de conteúdos extracurriculares, ocultos no currículo (p.231). Segundo Mancuso (2000), A produção científica estudantil normalmente apresentada ao público nas feiras de Ciências pode ser classificada em: (i) trabalhos de montagem, em que os alunos expõem artefatos, maquetes, etc., por exemplo, uma maquete de uma refinaria de petróleo ou de um processo de extração de carvão mineral; (ii) trabalhos informativos relacionados a demonstrações de conhecimentos acadêmicos, ou onde os estudantes fazem alertas ou denúncias fundamentadas em tais conhecimentos, por exemplo, trabalhos experimentais de tratamento da água, extração de óleos essenciais de plantas ou ainda, alertas sobre os riscos e benefícios do uso de plantas como medicamentos, etc. e (iii) trabalhos, denominados pelo autor, de investigatórios, que levam à construção de conhecimentos específicos, como os relacionados à saúde pública, à educação ambiental, funcionamento do corpo humano, etc. 2

3 O objeto de aprendizagem que será descrito neste trabalho foi idealizado e construído, sob a orientação de bolsistas Pibid do Subprojeto de Química da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, visando facilitar a construção de conceitos pelos estudantes participantes do Projeto escolar Doping no Esporte, que teve por objetivo a apresentação de seus produtos finais na Feira de Ciências do Colégio. O doping é caracterizado pelo uso de substâncias químicas ou métodos proibidos visando melhorar artificialmente o desempenho em uma atividade física ou mental, o qual deveria ser alcançado mediante um condicionamento realizado em condições saudáveis. Na história das Olimpíadas há registros de diversos casos do emprego de substâncias químicas na tentativa de obter um aumento do rendimento desportivo como, por exemplo, o uso de esteroides anabolizantes para aumentar a massa e a força muscular e de anfetaminas como estimulantes, alguns deles resultando em casos fatais. Fármacos como diuréticos, betabloqueadores, corticosteroides e esteroides anabólicos, desenvolvidos para o tratamento de diversas doenças, foram extensivamente utilizados por atletas durante os anos 70. Prática altamente condenável é o uso pelo atleta de substâncias derivadas do ópio (opioides), como a morfina e seus análogos, na tentativa de mascarar a dor, possibilitando-o participar de uma competição mesmo tendo uma lesão física. No caso de lesão grave, a realização de atividades físicas pode levar a uma lesão permanente (PEREIRA, PADILHA e AQUINO NETO, 2011). Nesse contexto, o objeto de aprendizagem construído para feira de Ciências, pela classificação de Mancuso (2000), seria um trabalho de montagem, mas também de aquisição/construção de conhecimentos científicos, de procedimentos e de atitudes e valores, ao promover discussões sobre aspectos éticos e sociais na prática de esportes. O objeto de aprendizagem aqui descrito é formado por um boneco interativo, uma seringa com quatro peças geométricas de encaixar e um painel eletrônico. Sua criação foi um trabalho multidisciplinar que envolveu conhecimentos de Arte, pois o boneco interativo foi todo modelado em isopor com o formato do corpo humano; de Biologia e de Química (estruturas das moléculas dos medicamentos, suas funções e efeitos). Foi construído com o objetivo de se ensinar como os medicamentos atuam nos órgãos humanos e, assim, de forma lúdica, tornar mais acessível o conhecimento cientifico sobre doping esportivo e conscientizar os alunos sobre riscos e malefícios do uso de drogas. 3

4 METODOLOGIA O boneco interativo foi idealizado como parte do projeto interdisciplinar Doping no esporte desenvolvido no Colégio Estadual Professor Ernesto Faria, no Rio de Janeiro, por estudantes do terceiro ano do Ensino Médio, sob a orientação de bolsistas Pibid do Subprojeto de Química da UERJ. Seis estudantes do primeiro turno participaram do projeto, que envolveu leitura de textos, exibição de vídeos, realização de experimentos e construção do boneco interativo. As atividades do projeto foram realizadas no contraturno. Os bolsistas foram supervisionados pela professora de Química do Colégio, participante do Pibid. No dia da Feira de Ciências, os alunos exibiram cartazes, experimentos e o boneco interativo. O objeto de aprendizagem - boneco interativo, seringa com quatro peças geométricas de encaixar e painel eletrônico foi construído utilizando materiais reciclados. Foram usados pedaços de isopor, sem muito proveito, cedidos por uma casa de festas; madeiras e acrílicos reaproveitados de pedaços cedidos por uma marcenaria. Foram utilizadas cola branca diluída em água e tinta acrílica branca, a qual se adicionou diferentes quantidades de corantes preto e vermelho, para alcançar as cores desejadas. O trabalho de construção boneco interativo começou com um molde em madeira MDF sendo cortado no formato de um corpo humano. Sobre ele foi colado o isopor que foi moldado, talhado e lixado de acordo com as voltas e formatos dos músculos. A figura 1 apresenta algumas das fases da construção do boneco interativo, exibindo vista frontal do molde plano em madeira MDF; vista dorsal do molde plano em madeira com as estruturas utilizadas para apoiar/equilibrar e, ainda, a modelagem feita no isopor colado sobre o molde. (Figura 1) Foi construída uma seringa estilizada contendo aberturas com formatos geométricos, num total de quatro cavidades. Além disso, quatro peças com formatos equivalentes aos que existem na seringa foram projetadas para serem encaixadas na seringa, ao mesmo tempo em que aciona um interruptor de campainha. A figura 2 exibe como foram confeccionados os moldes das quatro peças em formatos geométricos distintos e seus 4

5 respectivos encaixes na seringa (caixa retangular feita em madeira e isopor). Interruptores que serão acionados ao serem conectadas as peças também são exibidos. (Figura 2) Também foi construído um painel eletrônico, em madeira MDF e acrílico, dividido em quatro categorias de medicamentos, que expõe breves descrições sobre as substâncias dopantes, incluindo as finalidades com que são utilizadas e os efeitos colaterais advindos do uso. As partes interiores do corpo humano foram representadas no boneco músculos e órgãos como cérebro, coração, rins e pele - e possuem luzes que se acendem independentemente uma das outras, iluminando cada parte específica. As imagens dos órgãos e músculos foram impressas e coladas em acrílico. O boneco é equipado com um sistema elétrico que se fecha quando as peças geométricas se encaixam na seringa acionando o interruptor. A Figura 3 apresenta o boneco interativo com partes iluminadas que realçam musculaturas dos braços e da perna e órgãos como cérebro, coração, rins e pele. (Figura 3) O formato de cada peça (quadrado, triângulo, etc.) está associado a um grupo de substâncias dopantes (diurético, estimulantes, esteroides, etc.), transmitindo a ideia de que o formato da molécula é importante na especificidade do medicamento. Quando uma determinada peça é encaixada na seringa, acende no boneco o órgão onde o medicamento atua e, simultaneamente, no painel é exibida uma explicação concisa de sua ação sobre ele. As peças geométricas de encaixar estão rotuladas com as fórmulas estruturais das substâncias dopantes. A cada peça corresponde uma descrição no painel. A figura 4 exibe o objeto de aprendizagem formado pelo boneco interativo, a seringa com as peças geométricas de encaixar e o painel eletrônico. (Figura 4) Os medicamentos que fizeram parte da pesquisa dos alunos e foi incorporado ao trabalho de construção do boneco são descritos a seguir. Esteroides Os esteroides são muito utilizados por atletas em competições que exigem força e resistência. Esses medicamentos aumentam a produção de proteínas, como a actina e 5

6 miosina, nas células musculares, fazendo com que as células aumentem de tamanho dando volume as estruturas musculares (IRIART, 2009). A nandrolona é um esteroide anabolizante que imita a testosterona produzida naturalmente pelo corpo humano, porém, tem maior poder anabolizante que esta. Sua fórmula estrutural é exibida abaixo. Nandrolona As consequências do uso indevido de tais medicamentos são muito diversas. Podem inibir a função de produção de testosterona pelos testículos; causar perda de cabelos, acne na face e no dorso; flacidez dos músculos - com a produção excessiva de proteínas as células podem perder a capacidade efetiva de contrair diminuindo a capacidade de força; encerramento precoce das cartilagens de crescimento e aumento do colesterol, com consequente risco de enfarto do miocárdio. Diuréticos Os medicamentos que são considerados diuréticos agem nos rins aumentando a quantidade de urina e a perda de líquidos do corpo. São usados por pacientes com insuficiência cardíaca, insuficiência renal e hipertensão. A furosemida é um diurético que facilita a eliminação de água e pode ser usada para eliminar substâncias que aumentam o rendimento dos atletas, evitando, dessa maneira, que altas concentrações dos medicamentos sejam identificadas através de exame antidoping. Alguns atletas também fazem uso de tais medicamentos para perder peso, pois existem modalidades no esporte que exigem controle de peso dos participantes em uma disputa (GOODMAN & GILMAN, 2010). 6

7 Furosemida A furosemida aumenta a excreção de cátions sódio (Na + ) e de ânions cloreto (Cl - ). Ao se diminuir o conteúdo corporal total de cloreto de sódio (NaCl), sem um controle médico, ocorre-se o risco de ocasionar um desequilíbrio entre a ingestão e a perda desses íons que regulam a quantidade de líquidos do lado exterior das células, o que pode causar desidratação, doenças renais, alteração no volume do sangue e no ritmo cardíaco. Estimulantes Os estimulantes são substâncias que causam excitação, melhora do desempenho que exige atenção e cautela, aumento no estado de alerta e diminuição da sensação de cansaço. A cocaína é um estimulante muito forte que pode ser ingerido via oral ou por absorção pela mucosa nasal, além de poder ser administrada por via intravenosa. A partir de 1980, surgiu o crack. Vendido por um preço mais baixo, o crack, é um alcaloide da cocaína que vaporiza rapidamente com o aquecimento. Essa versão, que pode ser inalada, produz grandes concentrações da substância no sangue causando uma maior drogação e maior poder de causar vício. A cocaína age nos neurônios, alterando a comunicação entre as células nervosas do sistema nervoso (GOODMAN & GILMAN, 2010). Sua fórmula estrutural está representada a seguir. Cocaina Os estimulantes causam aumento da pressão arterial, alterações renais, dependência física, convulsões e ansiedade, além de hepatopatias e alterações na termorregulação. 7

8 Analgésicos opioides Os analgésicos opioides exercem seus efeitos imitando substâncias que ocorrem naturalmente em nosso corpo, chamadas de endorfinas (proteína liberada pelo nosso corpo em momento grande atividade física capaz de aliviar a dor). A sua ação como analgésico consiste em inibir os estímulos dolorosos. A palavra ópio vem de opos, que em grego significa suco, pois o fármaco é derivado do suco da papoula (GOODMAN & GILMAN, 2010). A morfina e a maioria dos opioides usados clinicamente exercem seus efeitos através de receptores que ficam localizados nas células nervosas que existem em todo o nosso corpo. Esses receptores são pequenas estruturas onde o medicamento se encaixa. Se uma endorfina diminuir o estímulo doloroso, um medicamento opioide imita essa ação. Além de analgesia também afetam o humor e causam grande vício, pois o uso produz uma sensação de estímulo de recompensa. Reduzindo a dor, pode fazer com que o atleta agrave uma lesão. Pode também levar a perda de equilíbrio, diminuição da capacidade de respiração e do ritmo cardíaco. Morfina RESULTADOS A construção do objeto de aprendizagem favoreceu o desenvolvimento nos estudantes da criatividade, além de propiciar a valorização do trabalho coletivo e a ampliação dos conhecimentos por meio da interação entre os componentes do grupo e entre eles e os bolsistas Pibid. O boneco interativo foi apresentado na feira de Ciências do Colégio Estadual Professor Ernesto Faria pelos estudantes. Os visitantes, alunos e professores, se aproximavam da bancada, um de cada vez. A pessoa escolhia uma das peças e encaixava na 8

9 seringa. O apresentador falava sobre a substância cuja fórmula estava representada na peça; no boneco o órgão atingido ficava iluminado e o painel se acendia destacando uma breve explicação dos efeitos e malefícios do uso do medicamento. O experimento envolveu os participantes e conduziu a aprendizados específicos sobre a ação dos medicamentos no corpo humano e sobre o doping esportivo, alertando sobre o uso ilegal de drogas e as consequências que o uso indevido acarreta à saúde mental, física e emocional do ser humano. Agradecemos a Capes as bolsas Pibid e ajuda financeira recebida. REFERÊNCIAS BARCELOS, Nora Ney S.; JACOBUCCI, Giuliano B.; JACOBUCCI, Daniela F. C. Quando o cotidiano pede espaço na escola, o projeto da feira de ciências vida em sociedade se concretiza. Revista Ciência e Educação, Uberlândia, v.16, nº1, p , BRASIL. Ministério da Educação (MEC). Secretaria de Educação Básica (SEB), Depto de Políticas de Ensino Médio. Orientações Curriculares para o Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/SEB, IRIART, Jorge Alberto B.; CHAVES, José Carlos; ORLEANS, Roberto Ghignone de. Culto ao corpo e uso de anabolizantes entre praticantes de musculação. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 25(4): , abr, GOODMAN & GILMAN. Editores. BRUNTON, Laurence L.; LAZO John S.; PARKER, Keith L. As bases farmacológicas da Terapêutica. Tradução; Carlos Henrique de Araújo Cosendey [et al.]. 11. ed Porto Alegre: AMGH, MANCUSO, R. Feiras de ciências: produção estudantil, avaliação, consequências. Contexto Educativo. Revista digital de Educación y Nuevas Tecnologias, n. 6, abr Disponível em: Acesso em 22 mar PEREIRA, H. M. G.; PADILHA, M. C.; AQUINO NETO, F. R. de. A química e o controle de dopagem no esporte. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química, Coleção Química no cotidiano, v. 3. 9

10 (a) (b) (c) Figura 1: Fases da construção do boneco interativo: (a) vista frontal do molde plano em madeira MDF; (b) vista dorsal do molde plano em madeira, exibindo estruturas para apoio e equilíbrio e (c) vista frontal exibindo a modelagem feita no isopor colado sobre o molde. Figura 2: Quatro moldes das peças geométricas de encaixar e seus respectivos encaixes na seringa (caixa retangular feita em madeira MDF e isopor). Destaque para os interruptores que são acionados ao serem conectadas as peças. 10

11 Figura 3: Vista frontal do boneco interativo com partes iluminados que realçam musculaturas dos braços e da perna e órgãos como cérebro, coração, rins e pele. 11

12 Figura 4: Apresentação do objeto de aprendizagem formado por boneco interativo, com seringa com peças geométricas de encaixar e painel eletrônico. Acima: quatro peças, em formatos geométricos e cores distintas, representam os medicamentos. Cada peça está associada a um grupo de substâncias dopantes. Abaixo: painel com informações sobre como atuam os medicamentos e seus efeitos no organismo. 12