MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) Subprojeto-Biologia Adriana Souza e Santos¹ ; Ivaneide Alves Soares da Costa 2 ; licenciandos¹;coordenador 2 SEQUÊNCIA DIDÁTICA BIOLOGIA TITULO Conhecendo o mundo dos microrganismos. APRESENTAÇÃO A microbiologia é o ramo da biologia dedicado ao estudo dos seres microscópicos, área do conhecimento a qual aborda diferentes grupos de organismos, conhecidos como: bactérias, fungos, vírus, protozoários e algas unicelulares. É de fundamental importância o conhecimento básico sobre microbiologia, pois essa área está diretamente relacionada à nossa higiene pessoal e saúde, bem como a inúmeros outros aspectos relacionados ao funcionamento do meio ambiente. Na maioria das vezes esse tema é tratado no currículo escolar como agentes causadores de doenças, esquecendo-se de sua importância ecológica e econômica. O mundo microbiológico é extremamente abstrato para os alunos do ensino básico, pois, embora seja parte importante de nosso dia-a-dia, não o percebemos já que não o vemos. Certamente, essa aparente falta de conexão entre a microbiologia e nosso cotidiano dificulta o aprendizado desse tema tão importante. Portanto, faz-se necessário o desenvolvimento de estratégias didáticas que auxiliem o professor na árdua tarefa de estimular os estudantes ao conhecimento dos microrganismos e de todos os fenômenos a eles vinculados, bem como sua relação com nossa vida cotidiana. NÍVEL ESCOLAR: 2º ano do ensino médio DURAÇÃO: 10 aulas (45 min. cada) OBJETIVOS Geral:
Promover a aprendizagem significativa de conteúdos sobre microrganismos de forma dinâmica, empírica e teórica de acordo com a realidade estrutural e social da escola. Específicos: Diagnosticar os conhecimentos prévios dos alunos, por meio de problematização; Identificar concepções alternativas mediante os conhecimentos prévios; Promover aprendizagem significativa após conflito cognitivo com atividades práticas investigativas; CONTEÚDOS Conceituais: Sistema de classificação dos seres vivos. Características anatômicas, morfológicas e fisiológicas dos vírus, bactérias, protozoários e fungos. Reprodução, importância ecológica, econômica e de saúde publica relacionada a esses microrganismos. Procedimentais Identificar as principais características dos vírus, bactérias, protozoários e fungos; Compreender a dificuldade em classificar os vírus como ser vivo; Relacionar as implicações benéficas e maléficas (doenças) de alguns seres microscópicos; Entender o processo de reprodução dos seres microscópicos; Atitudinais Sensibilizar sobre a importância ecológica das bactérias, protozoários e dos fungos, bem como o papel desempenhado por eles na indústria e na economia. Despertar para importância da higienização dos alimentos para prevenção da saúde.
SEQUÊNCIA DE ENSINO E APRENDIZAGEM Sequência didática composta por duas etapas distintas: (i) aulas expositivas dialógicas sobre classificação dos seres vivos, Vírus e os Reinos Monera, Protista e Fungi; (ii) atividade prática baseada no ensino por investigação sobre bactérias, protozoários e fungos, enfatizando o processo de higienização no controle destes seres e a importância econômica. ETAPA 1 (2 aulas) A classificação dos seres vivos Atividade 1.1: Dinâmica montagem de um sistema de classificação artificial Levar para a sala de aula diferentes objetos de varias formas, tamanhos, cores e composição, escolher um aluno e pedir para que ele separe o material de acordo com um critério de sua escolha. Anotar o critério no quadro, em seguida selecionar outro aluno e perdi que faço o mesmo, separar o material de acordo com um critério diferente da primeira pessoa, repetir esse passo mais uma vez. Após essa etapa dialogar com os alunos a respeito de: a) Quais critérios foram utilizados e o porquê da escolha destes critérios; b) Se teria outros critérios para organizar o material; c) Qual o melhor critério a ser utilizado; Em seguida, comparar os critérios utilizados para separar aqueles materiais a arrumação das prateleiras de um supermercado, para que fique claro que existem critérios para se classificar algo, e que isso não é diferente ao ter que classificar os seres vivos. Para enfatizar a necessidade de classificar os seres vivos solicite aos alunos que classifiquem os animais baseados na presença ou ausência de asas. Esperando que os alunos agrupem abelhas, borboletas, aves e morcegos no grupo de animais com asas, e cachorro, peixe, sapo, entre outros em animais sem asas. O papel do professor nesse momento é de demonstrar que esse tipo de critério (artificial) organiza os animais de forma muito estranha e confusa, já que mistura as classes dos seres vivos. Dando importância do estabelecimento de padrões para classificar os seres vivos. E que os critérios usados são os que permitem estabelecer relações de parentesco e de evolução entre eles, e que não é considerado apenas uma característica. Em seguida será realizada uma breve explanação sobre a Teoria da Classificação de Lineu (1735)
a) Agrupamento em categorias: domínio, reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. b) Divisão dos cincos reinos: Whitake (1969) Tipo de organização celular (eucarionte ou procarionte); número de células (unicelulares ou pluricelulares); e tipo de nutrição (autótrofos ou heterótrofos). Atividade 1.2. Elaboração de mapa de conceito Construir juntos com os alunos um mapa de conceito referente à divisão dos reinos. Esse mapa será construído junto com os alunos, para que se habituem a construção de mapas de conceito, pois será pedido em atividades posteriores. Sendo esperado dos alunos a participação e envolvimentos nestas atividades e que juntos possam construir o seguinte mapa: Divisão dos reinos de acordo com Whitaker (1969) Baseado na combinação de 3 critérios Seres: unicelulares, procariontes, Seres: unicelulares, eucariontes, heterotróficos Seres: eucariontes, Heterotróficos Seres: pluricelulares, eucariontes, autotróficos Seres: pluricelulares, eucariontes, heterotróficos São São São São São Monera Protista Fungi Plantae Animalia Podem ser Podem ser Podem ser Podem ser Podem ser Aut. Het. Uni Plu Inv. Ver. Exemplo Prot. Algas Exemplo Algas Plantas Exemplo Cianobacttéria Bactéria. Levedura Cogumelo Molusco Homem Mapa de conceito referente a divisão dos cincos reinos dos seres vivos, baseada na classificação de Whitaker. ETAPA 2 (2 aulas) Vírus, um grupo sem reino Atividade 2.1: Busca de conhecimentos prévios
Aproveitando o mapa de conceito referente à divisão dos reinos de acordo com os critérios de Whitaker, questionar sobre os vírus, onde poderiam estar inseridos nesta classificação. A expectativa é de que os alunos ao se depararem com a falta dos vírus na classificação realizada por eles tentem coloca-lo em algum reino, ou até mesmo que recordem que os vírus não se enquadram em nenhum dos reinos, pois apresentam características peculiares. Neste momento deve-se sondar os conhecimentos prévios dos alunos questionando-os sobre o que eles sabem sobre os vírus, vale salientar que este assunto foi visto no 7º ano do ensino fundamental. Atividade 2.1: Fundamentação sobre vírus Após sondagem dos conhecimentos prévios, organizar no quadro o que os alunos comentaram sobre o vírus, aproveitando dos pontos citados explanar a parte teórica do conteúdo. Teoria - Explanar as características virais que dificultam sua classificação como ser vivo; Caracterizar morfologia e fisiologia dos vírus de forma sucinta, bem como sua reprodução; Dialogar sobre as doenças virais e sobre o controle biológico com vírus. Solicitar uma pesquisar sobre as principais viroses (características e métodos de combate), tais como: AIDS, dengue, febre amarela, hepatite viral, raiva ou hidrofobia e poliomielite. ETAPA 3 (2 aulas) Reinos Monera, Protista e Fungi Atividade 3.1: Estudo de texto sobre doenças respiratórias Para encerrar o assunto sobre vírus e iniciar os reinos monera, protista e fungi será realizada a leitura do texto Olhe esse vento nas costas, menino!, de Dráuzio Varella, disponível em: http://drauziovarella.com.br/wiki-saude/olhe-esse-vento-nascostas-menino/. Após leitura, conversar e debater sobre o texto enfatizando os mitos e verdades sobre as friagens e as doenças do aparelho respiratório, questionar sobre as ideias que os alunos apresentam a respeito dos microrganismos. A expectativa gerada em torno desta discussão é de que alunos apresentem apenas pontos negativos com relação aos seres microscópicos, enfatizem as patologias causadas por bactérias, vírus, protozoários e fungos. A partir daí o professor ira desmistificar a visão de que bactérias e fungos estão relacionados apenas a doenças. Esclarecer que as bactérias desempenham um papel extremamente importante no equilíbrio das funções do nosso corpo e nos ecossistemas
do Planeta, e atuam - juntamente com os fungos - como seres decompositores das cadeias e das teias alimentares. Atividade 3.2 : Fundamentação dos conteúdos por meio de aula expositiva dialógica. Discutir de maneira ampla com a turma as características das bactérias, protozoários e fungos. Comentar onde são encontrados, quais as formas existentes e como se reproduzem. Ao longo da conversa, criar no quadro uma tabela completando-a com as principais características desses microrganismos. Contendo os dados: onde são encontrados, reprodução, saúde, ecologia, indústria/economia. De forma que sejam abordados as implicações benéficas e maléficas destes seres. Microrganismos Bactérias Protozoários Fungos Existem por toda a parte: no ar, no Na água doce, na água salgada, no No solo, na água, nos vegetais, Onde são encontrados solo, na água, nos alimentos, no solo úmido, ou parasitando outros em animais, no homem e em corpo humano. organismos. detritos em geral. As bactérias têm a capacidade de se reproduzir com grande rapidez, originando em apenas algumas horas, Se reproduzem assexuadamente Os fungos terrestres podem se Reprodução um número muito grande de (bipartição) e sexuadamente reproduzir assexuadamente e descendentes. A maioria se reproduz (conjugação) sexuadamente. assexuadamente, por divisão simples ou bipartição. Atuam causando doenças como, por Como parasitas atuam causando Como parasitas, os fungos exemplo, tétano, pneumonia, cólera, doenças como por exemplo: amebíase, causam doenças não só nos tuberculose. Mas existem, também, doença de Chagas, leishmaniose, vegetais, mas nos humanos e nos Saúde bactérias que ajudam o organismo malária, toxoplasmose. Protozoários animais como, por exemplo, as humano e de outros animais evitando ciliados beneficiam no tratamento de micoses. Mas, também, são muito a proliferação de micróbios efluentes sendo indicadores de águas úteis ao homem na produção de patogênicos no intestino. poluídas. antibióticos. Grande importância agrícola e Desempenham um papel muito Desempenham o papel de indicadores ecológica. São eles que mantêm o importante no equilíbrio do ambientais, são elos de diferentes equilíbrio, atuam na Ecologia ecossistema do Planeta como níveis tróficos contribuindo com o decomposição de restos vegetais, decompositoras nas cadeias e teias metabolismo de ambientes aquáticos e degradando substâncias tóxicas e alimentares. terrestres. Processo fotossintético. auxiliando as plantas em seu crescimento e as protegendo
Indústria/ economia Indústria de laticínios (produção de queijos, iogurtes, requeijão), na fabricação do vinagre, na produção de antibióticos e vitaminas. contra inimigos patogênicos, insetos-pragas da agricultura ou herbívoros. Fabricação de cerveja, fabricação do vinho, produção de antibióticos (penicilina), na produção de vitaminas e de ácidos orgânicos (ác., cítrico). Modelo de tabela que pode ser construída juntamente com os alunos. Durante as aulas será avaliado o interesse e a participação dos alunos, contudo, a aprendizagem será consolidada por meio de atividades práticas relacionadas ao processo de fermentação das BA.ctérias e fungos, bem como observar a presença de protozoários de vida livre e parasitas em alimentos mal higienizados. ETAPA 4 (2 aulas) Atividade prática: Agora eu vi, realmente existem! Essa atividade prática consiste em sensibilizar os alunos a respeito da higienização dos alimentos, mediante analise microscópica de protozoários existentes em alface não higienizados. O roteiro desta experimentação encontra-se em anexo também no final da sequencia Baseada no método de ensino por investigação essa atividade consiste em apresentar uma problematização, em que os alunos definiram o problema a ser investigado mediante questionamentos do professor, após essa etapa serão abordados os elementos do plano de investigação como hipóteses, forma de investigação, resultados, discussão e conclusão. Essa atividade segue as seguintes etapas: a) Entregar roteiro com a problematização; b) Elaborar com os alunos as hipóteses c) Propor o estudo qualitativo dos dados, definindo o método de investigação; d) Entregar roteiro e realizar o experimento; e) Analisar resultados e concluir a investigação; ETAPA 5 (2 aulas) Atividade prática: Comer, comer, para poder crescer!
Atividade prática visando reconhecer a importância dos microrganismos na indústria e economia, por meio do processo de fermentação das leveduras e de bactérias resultando a produção de alimentos. O roteiro da experimentação encontra-se em anexo. Tendo como base a participação ativa dos alunos em seu processo de ensino e aprendizagem essa atividade consiste em apresentar uma problematização, em que os alunos definiram o problema a ser investigado mediante questionamentos do professor, após essa etapa serão abordados os elementos do plano de investigação como hipóteses, forma de investigação, resultados, discussão e conclusão. Essa atividade segue as seguintes etapas: f) Entregar roteiro com a problematização; g) Elaborar com os alunos as hipóteses h) Propor o estudo qualitativo dos dados, definindo o método de investigação; i) Entregar roteiro e realizar o experimento; j) Analisar resultados e concluir a investigação; Em ambas as atividades práticas e de se esperar a participação e envolvimento do aluno, sendo de fundamental importância suas colocações durante a atividade, ate as colocações errôneas pode ser aproveitadas pelo professor. AVALIAÇÃO A cada etapa desta sequência apresenta uma forma de avaliação do processo de ensino e aprendizagem dos alunos, porém, esse processo também deverá ser avaliado pelo professor através da observação, comportamento e participação dos alunos. Na primeira aula a avaliação é a construção do mapa de conceito, já na segunda aula será cobrada uma pesquisa sobre doenças ocasionadas por vírus. Nas aulas 3 e 4 será avaliada a participação dos alunos durante a elaboração da tabela referente aos dados sobre bactérias, protozoários e fungos. A avaliação das atividades práticas será cobrada de acordo com o roteiro, no qual consiste de questionamentos voltados à aprendizagem adquirida no desenrolar da experimentação. RECURSOS NECESSÁRIOS Dinâmica diferentes objetos de fácil acessibilidade; piloto e quadro branco; Aulas 3 e 4 copias do texto de Dráuzio Varella; piloto e quadro branco; para agilizar a aula e os alunos não precisarem copiar a tabela elaborada com dados dos microrganismos poderia também ter copias de uma tabela pré elaborada.
Atividades prática material utilizado disponível no roteiro. REFERÊNCIAS AMABIS, José Mariano. Fundamentos da Biologia Moderna. 4ed São Paulo: Moderna 2006.
ANEXO 1 Programa Institucional de Bolsas de Iniciação a Docência PIBID Subprojeto Biologia/UFRN Escola conveniada: E. Estadual Lourdes Guilherme Roteiro de Aula Prática Agora eu vi, realmente existem! Se comermos alimentos fora de casa, principalmente crus, pode ser arriscado, preparalos também não garante isenção de contaminações. Estudos apontam que um em cada três dos surtos de doenças transmitidas por água e alimentos ingeridos crus estão relacionados também ao consumo de alimentos preparados nas residências. Fonte: Texto adaptado da reportagem: Intoxicação alimentar ocorre mais em casa do que em restaurantes. Indexado na revista eletrônica Diário da Saúde, jan./2010. Com base nesta firmação, qual seriam as possíveis causas da contaminação de alimentos preparados em casa? 1. Elabore algumas hipóteses: 2. De que maneira poderíamos comprovar ou testar as suas hipóteses? Elabore um experimento ou roteiro de observação, por exemplo. Considere algumas variáveis que seriam importantes na sua demonstração.
Programa Institucional de Bolsas de Iniciação a Docência PIBID Subprojeto Biologia/UFRN Escola conveniada: E. Estadual Lourdes Guilherme Roteiro de Aula Prática Agora eu vi, realmente existem! 3. Vamos realizar um experimento para testar suas hipóteses? 3.1. Material necessário: microscópio, lâmina, lamínula, conta-gotas, pipeta, algodão, guardanapo de papel, folhas de alface (não lavadas), lugol, água filtrada, cloro, becker, tubos de ensaio. 3.2. Procedimentos: Amostra Controle: Lavar bem o alface em água corrente, higieniza-lo com uma solução com cloro, deixando de molho por 30 minutos. Amostra teste: Lavar a alface com água filtrada em um recipiente e deixar em repouso por 30 minutos (decantação). Observação microscópica: Resultados: a. Com um conta gotas, coloque uma gota de água do controle e cubra com uma lamínula, tendo o cuidado de secar o excesso de água com papel absorvente. b. Da mesma forma, coloque uma gota da amostra do teste sobre duas lâminas separadamente. Em uma delas coloque fiapos de algodão e pingue uma gota de lugol. Na outra pingue uma gota de lugol, e cubra com uma lamínula, secando bem o excesso do liquido ao redor da lâmina com um papel absorvente. c. Sua lâmina esta pronta, agora observe-a ao microscópio. 1. O que você observou na amostra do controle contendo a alface lavada? 2. O que você observou na amostra do teste contendo a alface sem lavar? 3. Qual a importância de lavar os alimentos antes de ingerir? 4. Quais doenças podemos adquirir comendo alimentos sem lavar?
Programa Institucional de Bolsas de Iniciação a Docência PIBID Subprojeto Biologia/UFRN Escola conveniada: E. Estadual Lourdes Guilherme Comer, comer para pode crescer! Roteiro de Aula Prática Quem não gosta de um pão quentinho com manteiga no café da manhã? Usado como sinônimo de vida e trabalho, alimento do corpo e da alma, o pão faz parte da cultura de muitos povos e tem um significado importante em várias religiões... Os primeiros pães eram feitos de farinha misturada ao fruto de uma árvore chamada carvalho. Bem diferentes dos atuais, eram achatados, duros e secos. Fonte: Texto adaptado da reportagem: O pão nosso de cada dia. Extraído do site da Fundação Fio Cruz. Você sabe por que hoje a massa do pão é leve e macia, em comparação aqueles de antigamente? 1. Elabore algumas hipóteses: 2. De que maneira poderíamos comprovar ou testar as suas hipóteses? Elabore um experimento ou roteiro de observação, por exemplo. Considere algumas variáveis que seriam importantes na sua demonstração.
Programa Institucional de Bolsas de Iniciação a Docência PIBID Subprojeto Biologia/UFRN Escola conveniada: E. Estadual Lourdes Guilherme Comer, comer para pode crescer! Roteiro de Aula Prática 3. Vamos realizar um experimento para testar suas hipóteses? 3.1. Material necessário: tubos de ensaio, balões, fermento biológico, açúcar, sal, água morna, água, fita adesiva, becker. 3.2. Procedimentos: Amostra teste Dissolva o pacote de fermento biológico em 1 copo de água. É melhor dissolver, primeiro, com pouca água e depois completar, mexendo bem e com cuidado. Se formar grumos, não se preocupe que mexendo bem eles se dissolvem. Marque tubos de ensaio com caneta de retroprojetor ou usando fita crepe: "nada"( grupo controle), "açúcar", "sal". Coloque a mesma quantidade de solução de fermento biológico em cada tubo de ensaio. Adicione 1 colher de açúcar no tubo marcado "açúcar" e 1 colher de sal no tubo marcado "sal". Mexa bem para dissolver bem o açúcar e o sal no fermento. Lacre a abertura do tubo de ensaio com os balões e fita adesiva (se necessário). Amostra controle Montar um tubo apenas com fermento biológico e água. Com seu experimento montado agora é só observar o que acontece. Resultados: 1. O que você observou na amostra controle contendo apenas fermento e água? 2. O que você observou na amostra teste nos tubos que continham sal e açúcar? 3. Baseado nas observações feitas explique o papel do fermento nas massas de pães e bolos? 4. Neste experimento utilizamos fermento biológico no lugar de fermento químico, leia o rótulo das embalagens de fermento e diferencie a composição dos dois fermentos. 5. A fermentação também pode ser realizada por algumas espécies de bactérias, esse é o processo pelo qual e fabricado o iogurte. Faça uma pesquisa sobre esse assunto, e explique como ocorre o processo de fermentação das bactérias na formação do iogurte.