BIOTECNOLOGIA NA SALA DE AULA: as atividades experimentais

Dra. Maria Antonia Malajovich

MariaAntonia@ort.org.br

CIÊNCIA E TECNOLOGIA

• “saber e fazer” ou “compreender e agir”

• A tecnologia não é ciência aplicada

• A tecnologia atual se apóia na ciência e constitui um requisito da própria ciência

• Os rumos da economia, da saúde, da indústria e do meio ambiente dependem de decisões baseadas em uma cultura científico-tecnológica.

O ENSINO DE C&T

• É prioritário– Para a sociedade contemporânea

– Para cada um de seus cidadãos

• Porque dele dependem– O desenvolvimento sustentável

– A garantia de uma verdadeira democracia

A CRISE DO ENSINO DE C&T

• A universidade seleciona alunos e forma docentes com uma visão tradicionalista

• A juventude se entusiasma com o uso das novas tecnologias, mas não com o estudo das disciplinas subjacentes

• Observa-se um crescimento alarmante das tendências anti-científicas e tecnofóbicas

O QUE PODEMOS FAZER?

Como biólogos e educadores,

contribuir para a modernização

do ensino da Biologia

BIOTECNOLOGIA, por quê?

• Representa um conhecimento atual

• Integra em uma única área do conhecimento a dimensão científica, a tecnológica, a social e a ambiental

• Favorece a utilização de recursos didáticos variados – experimentos, modelos, jogos, simulações e estudos de caso etc

NÃO PERDERAM O TEMPO ...

• Organizações Internacionais– UNESCO, EIBE (European Iniciative for Biotechnology Education)

• Universidades – Exemplo: NCBE (National Centre for Biotechnology Education, University of

Reading, Reino Unido), • Associações de Professores

– Exemplo: NABT (National Association of Biology Teachers, Estados Unidos)• Sistema educativo nacional

– Exemplo: França • Sociedades científicas

– Exemplo: AMS (American Society for Microbiology, Estados Unidos, • Empresas

– Exemplos: Monsanto, The Wellcome Trust, Novo etc

Iniciativas em América Latina– Exemplos: ORT Brasil, Argentina e Uruguai, ARGENBIO (Consejo Argentino

para la información y el desarrollo de la Biotecnología), Biopop, ANBIO (Associação Nacional de Biossegurança, Instituto de Biologia (UFRJ), Conselho Regional de Biologia (CRBio-2) e UniverCidade.

• Estimular e manter a curiosidade sobre os fenômenos naturais,

• Incorporar a ação e o fazer prático, característicos da dimensão tecnológica.

O ROL DA EXPERIMENTAÇÃO

EXPERIMENTAR, COMO?

• Utilizando a Internet como provedora de informação e de protocolos

• Montando os experimentos com material alternativo de baixo custo

• Experimentando!

“A observação e a experimentação estão carregadas de uma prática prévia competente”

(Hacking, 1983).

MICRORGANISMOS: Experimento 1

• Fonte: – Bread Bag Nightmares em www.microbeworld.org

• Objetivo: – Observar e analisar crescimento de microrganismos em fatias de pão submetidas a diversos tratamentos

PROCEDIMENTO

Tabela: Superfície (cm2) coberta por microrganismos nas fatias de pão que receberamdiferentes tratamentos

01190Superfície cobertapor fungos (cm2)

Suco de limão

Águaaçucarada

ÁguaNenhum(Controle)

Tratamento

Representação gráfica

AVALIAÇÃO DO EXPERIMENTO 1

• Permite identificar alguns microrganismos – Fungos: Rhizopus nigricans, Aspergillus niger, Neurospora crassa

e Penicillium. – Bactérias: Serratia marcescens

• Introduz conhecimentos sobre a conservação dos alimentos

• É versátil: podemos introduzir outras variáveis (tipo de pão, incubação na luz ou na escuridão) e organizar o trabalho em sala de aula de várias maneiras

• Admite a quantificação dos dados (Tabelas, gráficos)

• Os materiais são fáceis de se obter

• O custo depende do desenho experimental e pode ser ajustado.

MICRORGANISMOS – Experimento 2

Deterioração e conservação dos alimentos

Fonte: Wymer P (1987). Microbiology and Biotechnology in Schools, MacdonaldEducational, London

Resultados

Avaliação:

• Permite discutir qual o número de microrganismos necessário para que estes se tornem visíveis ao olho nu.

• É simples e econômica, no entanto não admite quantificação; falta versatilidade.

ENZIMAS – Experimento 3

Proteases

(Exp. Clássico)

ENZIMAS – Experimento 4

OBJETIVO

• Analisar o efeito das enzimas de um sabão comercial na remoção de manchas de tomate.

• Comparar a ação dos sabões biológicos com a dos sabões tradicionais na remoção dessas manchas.

Preparação prévia

Procedimento

Tabela: Intensidade das manchas de molho de tomate nos panos lavados com diferentes sabões em condições padronizadas (concentração, agitação, tempo de molho e enxágüe)

5CONTROLE

4ÁGUA

3,7SURF FOFO

3POP

3OMO MULTIAÇÃO FERVIDO

3SABÃO DE COCO

2OMO CORES*

1,7ASSIM ULTRA*

1,3OMO PROGRESS*

1OMO MULTIAÇÃO*

Resultados

AVALIAÇÃO DO EXPERIMENTO 4

• Mostra uma aplicação da biotecnologia no dia a dia; tem uma preparação prévia trabalhosa; o custo é baixo.

• Exige uma padronização cuidadosa, mas permite uma quantificação dos dados

• Extremamente versátil, admite numerosas variáveis (tipo de mancha, marca de sabão, condições do experimento)

• Relaciona biotecnologia e economia (O mercado brasileiro de sabão em pó movimenta, anualmente, cerca de R$ 1,5 bilhão).

• Introduz a dimensão social e a dimensão ambiental

DNA – Experimento 5

AVALIAÇÃO DO EXPERIMENTO 5

• Experimento simples e de baixo custo que permite mostrar o DNA, com receptividade variável

• Risco de fracasso: nenhum, a menos de se apressar.

• Pode-se mudar a fonte de DNA – morango, kiwi, germe de trigo,

banana etc

• Pode-se sofisticar o experimento digerindo a proteína. Vale a pena?

BIODEGRADAÇÃO – Experimento 6

OBJETIVO : Acompanhar a degradação de óleos e gorduras por um

composto microbiano comercial (Gorduraklin)

RESULTADOS

Tabela: Média (cm) dos diâmetros das manchas de óleo sem tratamento algum e tratado com Gorduraklin

2,5 cm4,5 cmGorduraklin

5,3 cm5 cmControle

29/09/0513/09/05Dia

AVALIAÇÃO DO EXPERIMENTO 6

• Mostra também a biotecnologia no dia a dia.

• Custo baixo.

• Admite algumas variáveis (presença ou ausência de ar, acréscimo de detergente ).

• Permite a quantificação dos dados (não é tão fácil !).

• Avalia um produto do mercado (cuidado !).

• Introduz a dimensão ambiental.

FERMENTAÇÃO – Experimento 7

– Objetivo: preparar uma bebida carbonatada (refrigerante ou cerveja?) por fermentação.

– Fonte: NCBE (National Centre for Biotechnology Education)

Resultados

Material:– Lima, laranja, limão:

suco (200 mL) ou rodelas nesse volume de água

– Açúcar (1 copinho de café)

– Cremor de tártaro (1 pitada)

– Levedura (1 colher de chá)

– Gengibre (1 lasca)

Preparação

AVALIAÇÃO DO EXPERIMENTO 7

• Permite desenvolver aspectos básicos da ação das leveduras (respiração e fermentação) e da produção de bebidas por fermentação.

• Pouca preparação e custo baixo.

• É o aluno quem planeja e desenvolve um projeto.

• As bebidas podem ser avaliadas (aparência, sabor e cheiro) mediante um teste cego, metodologicamente interessante.

PROPAGAÇÃO VEGETAL – Experimento 8

– Objetivo: mostrar aspectos da multiplicação vegetativa , como ponto de partida para o desenvolvimento de conteúdos relacionados com a cultura de

tecidos

AVALIAÇÃO: em andamento

Bioindicadores – Experimento 9

Em andamento

Lemna : Ver o Caderno 79

em “Por que Biotecnologia”

Conclusão: hands on, mind on

Sem remuneração adequada, sem laboratório, sem equipamento, sem verba e fundamentalmente sem estímulo externo.... É possível desenvolver algumas atividades experimentais?

A resposta é SIM,

utilizando material caseiro e programando cuidadosamente o trabalho.

Muito obrigada.

Bibliografia

• FERNÁNDEZ I. et al. La superación de las visiones deformadas de la ciencia y la tecnología: un requisito esencial para la renovación de la educación científica, Oficina Regional de educación para América Latina y el Caribe, OREALC/UNESCO, Santiago 2003. Disponible online enhttp://www.unesco.cl/medios/biblioteca/documentos/ed_ciencias_superacion_visiones_deformadas.pdf

• GIL PEREZ D. et al. (Editores). Como promover el interés por la cultura científica? Una propuesta didáctica fundamentada para la educación científica de jóvenes de 15 a 18 años. Oficina Regional de educación para América Latina y el Caribe, OREALC/UNESCO, Santiago 2005. Disponible online en http://www.unesco.cl/medios/biblioteca/documentos/como_promover_interes_cultura_cientifica.pdf

• HARMS U. Biotechnology Education in Schools; Electronic Journal of Biotechnology Vol5(3), 2002. Disponible online en www.ejbiotechnology.info/content/vol5/issue3/teaching/01

• MACEDO B Y R KATZKOWICZ. Educación secundaria: Balance y prospectiva. En ¿Qué educación Secundaria para el siglo XXI?, OREALC/ UNESCO Santiago, 2002 Disponible online en http://www.unesco.cl/medios/biblioteca/documentos/que_educacion_secundaria.pdf

• MAIZTEGUI A. y otros. Papel de la tecnología en la Educación Científica: una dimensión olvidada. Revista Iberoamericana de Educación 28, 2002. Disponible online en http://www.campus-oei.org/revista/rie28a05

• SASSON A. Renovación de la Enseñanza de las ciencias en el marco de la reforma de la Educación Secundaria.En ¿Qué educación Secundaria para el siglo XXI?, OREALC/ UNESCO Santiago, 2002. Disponible online en http://www.unesco.cl/medios/biblioteca/documentos/que_educacion_secundaria.pdf

• UNESCO – Comunicado"Las ciencias fundamentales : La ciencia como motor del desarrollo", Mesa Redonda celebrada los días 13 y 14 de octubre de 2005 durante la 33ª reunión de la Conferencia General de la UNESCO. Disponible online http//www.unesco.org

Agradecimentos

• À Dra. Leila Oda e a ANBIO pela oportunidade de apresentar este trabalho no Projeto Educar,

• Aos patrocinadores que possibilitaram o evento,

• Aos participantes deste Simpósio,

• Aos Professores, Técnicos e Alunos do Instituto de Tecnologia ORT,

• À Roberta Garcia pela produção do material apresentado nesta palestra e a Tássia Furtado pela análise do DNA.