Prática 001/2013 - Como construir uma minicentrífuga?

Objetivo

Construir uma minicentrífuga a partir de materiais alternativos.

Introdução

A centrifugação é um processo de separação em que uma amostra fluida é submetida a um aparelho centrifugador ou centrífuga a fim de se promover a separação dos componentes via sedimentação dos líquidos imiscíveis de diferentes densidade. É usada em diferentes aplicações laboratoriais, industriais e domésticas. Para a realização de algumas práticas laboratoriais é essencial o uso de minicentrífugas para separação de substâncias. A inexistência de material adequado é, muitas vezes, o principal motivo para a não execução de atividades práticas. Por isso, descreveremos a seguir como é possível construir tal equipamento utilizando-se materiais alternativos. 

Material

01 CAP de PVC (50 mm) - do tipo empregado para encanamento de esgoto, disponível em lojas de material de construção. Outro por plástico qualquer, de tamanho adequado, pode substituir este CAP;
01 Motor elétrico (12 volts) - recomendamos motor de secador de cabelo, por ter boa rotação e força, além de ser resistente, mas outros pequenos motores também podem ser usados (motor de DVD player ou outros).

Atenção - para atividade em sala de aula, motores mais potentes (120 ou 220 volts) devem ser evitados por motivos de segurança.

01 Fonte contínua de +/- 12 volts (transformador) e fio de cobre;

01 Pequena "caixa" plástica que encaixe o motor o mais firme possível (nossa sugestão é o tubo plástico que vem com embalagem para filme de fotografia 35 mm);
01 Tampa plástica com aproximadamente 70 mm de diâmetro - muito usada em filtros de café solúvel, ou outra tampa de tamanho aproximado e com dureza suficiente para suportar as perfurações sem deformar (01 CAP de menor diâmetro que a base também funcionará);
04 Tubos de microcentrífuga (tipo eppendorfs);
01 Resina (massa) epóxi (Ex.: Durepoxi®);

100 g de mistura de cimento e areia.

Procedimento

1) O corpo (base) da centrífuga pode ser feito com um CAP de PVC. Primeiramente, faça um pequeno furo na lateral do CAP; Nesse furo introduza um arame ou um palito (5 a 7 mm) que chegue até o centro do CAP. A seguir, encha o CAP de PVC com a massa de cimento e depois, no cimento ainda úmido, coloque (bem no centro) a caixa plástica em que será encaixado o motor;
2) Deixe o cimento secar (um ou dois dias) e depois retire a caxa plástica e o material usado para preencher o furo;

3) Faça um pequeno furo na "caixa" plástica em que ficará o motor e passe pelo espaço deixado pelo arame, no cimento, de tal forma que o fio saia pelo orifício feito na lateral do CAP;
4) Adapte o motor na caixa plástica. Depois, passe o fio do motor pelo espaço deixado pelo arame, no cimento, de tal forma que o fio saia pelo orifício feito na lateral do CAP;
5) O rotor da centrífuga será feito da tampa plástica que deverá ter na parte lateral quatro furos de 1,1 cm de diâmetro, para colocar os tubos de microcentrífuga. Como o plástico empregado nas tampas é duro, quebras e rachaduras durante a excecussão dos furos são comuns (não desanime!).

6) Após a preparação do espaço para colocar os tubos, faça um pequeno furo bem no centro do "rotor" e cole o eixo do motor com a resina epoxi;

7) O transformador de 12 volts pode então ser ligado ao motor e a centrífuga pode ser testada. Pequenos ajustes poderão ser necessários para que a centrífuga fique bem balanceada.

Foto do equipamento montado

Figura 1 –  Minicentrífuga construida a partir de materiais alternativos por Alexsandro e Márcio graduandos em Zootecnia UNIMONTES Janúba, 2-2012 (Foto: Guilherme Araújo Lacerda 2013).

Discussão

a) Defina centrifugação?

Padrão de Resposta (PR) – processo de separação em que uma amostra fluida é submetida a um aparelho centrifugador ou centrífuga a fim de se promover a separação dos componentes via sedimentação dos líquidos imiscíveis de diferentes densidade.

b) Qual técnica laboratorial pode ser utilizada para separar organelas de acordo com seu potencial de sedimentação?

PR – Fracionamento celular.

c) Cite ao menos dois exemplos de centrífugas caseiras e suas aplicações:

PR – A centrifugação é usada pelas máquinas de lavar roupa para retirar água em excesso da roupa. É por isso usada como um dos últimos passos num programa normal de lavagem. A água em excesso é escoada pelos orifícios do tambor da máquina, onde a roupa é retida. Este princípio é também explorado nos secadores de salada, em que os legumes são colocados num cesto dentro de uma caixa, sendo o cesto girado manualmente com recurso a uma manivela. A água é escoada para fora do cesto via pequenos orifícios, assim como feito nas máquinas de lavar.

Referências Bibliográficas

LORETO, E.L.S.; SPEL, L.M.N. Atividades experimentais e didáticas de Biologia Molecular e Celular. 2ª Ed. São Paulo: Editora da Sociedade Brasileira de Genética, 2003. 82p.

Prática 08 - Identificação do amido na batata

Objetivo

Identificar o amido como um exemplo de forma de armazenamento de glicose pela planta

Introdução

O grão de amido, produto da polimerização glicose, possuem formas típicas, dependendo da espécie de planta em questão, as quais permitem sua identificação. Os grãos de amido mais importantes são obtidos de órgãos subterrâneos como raízes e túberos (caules tuberosos). São considerados oficiais no Brasil os amidos de milho, arroz, trigo, mandioca e batata por constarem da Farmacopeia Brasileira.

Material

01 Batata média

01 Bisturi, estilete ou lâmina de barbear (gilete)

05 mL de água de torneira

01 Gota de Lugol (corante)

01 Lâmina

01 Lamínula

01 Microscópio óptico

Procedimento

1) Fazer um corte transversal (o mais fino possível) na batata já cortada;

2) Raspar a substância aquosa;

3) Transferir uma gota da substância para a lâmina;

4) Adicionar uma gota de lugol (pode ser bastante diluído em água - quase transparente);

5) Aguardar 01 minuto;

6) Observar e desenhar e/ou fotografar.

Desenho ou foto

Figura 1 – Micrografia mostrando os grãos de amido da Batata, desconsiderar as eventuais bolhas de ar (artefatos) (Foto: Simone Santos Alves, FUNORTE, 2012).

Figura 2 – Micrografia mostrando os grãos de amido da Batata (Foto: Alláeb Somay A. Rocha, FUNORTE, 2012).

Discussão

a) Qual a função do amido para a planta?

Padrão de Resposta (PR) – O amido é a principal subtância de reserva das plantas.

b) Todo grão de amido tem o mesmo formato do amido da batata?

PR – Não, os formatos são variáveis de acordo com a espécie.

c) Como a glicose torna-se amido?

PR – O amido é um produto da polimerização de vários resíduos de glicose.

O ensino de Ciências Naturais

A bibliografia deste capítulo demonstra-se bastante explorada em sua riqueza, pois discutiremos com o auxílio de uma pesquisa bibliográfica as concepções mais atuais sobre o ensino, especificamente o de Ciências, numa representação profissional, como graduando e nas representações de vários autores e pesquisadores desta temática.

Orientamos nosso ‘olhar’ para a prática do laboratório (lugar onde ficam os cientistas), relacionando com a prática da sala de aula (das disciplinas científicas). O paralelo entre ‘fazer ciência’ e ‘ensinar ciência’ precisa ser validado, pois são fatos socialmente construídos por aqueles que o fazem (VIANNA e CARVALHO, 2003. p. 2).

Ao trabalharmos como professores de qualquer disciplina, seja na rede particular, seja no sistema público de ensino, nos encontramos com a reflexão do corpo docente da escola em relação aos seus debates em torno do ensino e de suas reformas: Têm sido debatidas as atuais reformas por que passam os sistemas educacionais, denunciando-se os interesses políticos que as orientam, a presença de organismos internacionais nesses processos, enfim, tem sido colocado em foco como essas transformações correspondem às necessidades de reordenação do sistema educacional, aos interesses econômicos e políticos das grandes empresas transnacionais e das organizações e dos organismos políticos que as representam...

Diferentemente dessas análises, que situam as "nossas reformas" como sendo aquelas orientadas para a mudança social e formação do cidadão crítico, e as "reformas deles” , como aquelas orientadas por princípios econômicos e pelas leis do mercado, destinadas à formação do trabalhador, os trabalhos de Popkewitz (1997, 2000, 2001 apud SANTOS, 2002) buscam romper com esse modelo (SANTOS, 2002).

As Ciências Naturais sejam elas químicas, físicas e biológicas, como é o caso do ensino fundamental, é disciplina integrante do quadro curricular... podendo e devendo cooperar na transformação da sociedade ao tratar os seus conhecimentos específicos (CUNHA e CICIILINI, 1995. p. 202).

Referências bibliográficas disponíveis em:

LACERDA, G. A. Relação Ensinar-Aprender-Fazer Ciências no Ensino Fundamental. Trabalho de Conclusão de Curso ou Monografia (Graduação em Biologia - Licenciatura). Divinópolis: Fundação Educacinal de Divinópolis/Universidade do Estado de Minas Gerais, 2003. 89 p. Disponível em: www.guibiologia.com Acesso em 14 Jun 2012 

O Trabalho no Laboratório de Ciências

Alunos da 7ª série, turma B em aula prática de laboratório na Escola Estadual Santo Tomaz de Aquino 2003  (Foto Karen Ribeiro de Castro Figueiredo).

Abordaremos o laboratório de Ciências como uma ambiente de interação entre o conhecimento prático e o teórico, e observaremos que mesmo esse ambiente sofre a ação de uma metodologia de ensino tradicional e behaviorista. O ambiente onde os alunos trabalham é um dos elementos na transmissão, aos estudantes, das idéias da escola sobre o currículo e sobre o processo ensino-aprendizagem. Salas de aula ou laboratórios com carteiras e mesas fixas voltadas para a mesa do professor, sempre em lugar de destaque, representam a valorização de um ensino essencialmente baseado na transmissão de informações no sentido professor-alunos (KRASILCHIK, 1996, p. 163).

Não esqueça nunca que a ciência é uma espécie de exploração e de divertimento (EINSTEIN, s.d. apud SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 15).

“O laboratório é um local de trabalho onde se desenvolvem atividades que merecem toda a atenção. Sendo assim, algumas regras devem ser observadas a fim de evitar acidentes ao mesmo tempo em que se garante a conservação do material ali existente” (FOSSALI, 1983, p. 34). 

Devemos estar sempre atentos aos nossos alunos e se possível propor que alguns da própria turma se tornem monitores para auxiliar na fiscalização dos experimentos e procedimentos laboratoriais. A técnica da experimentação também apresenta etapas, que são normas de ação: (a) Planejamento – é a etapa durante a qual o grupo planeja os diferentes passos e providências para o desenvolvimento do trabalho. Deve ser flexível, podendo e devendo ser alterado sempre que se fizer necessário. (b) Execução – durante a realização do experimento, todos devem participar, de maneira ordenada e consciente, desempenhando os papéis distribuídos. É necessário lembrar que não é possível generalizar cientificamente a partir de apenas uma situação experimental. São necessárias várias experimentações, planejadas em diversas situações (c) Avaliação – a turma fará a avaliação de todo o processo-planejamento, execução, desempenho de papéis, problemas encontrados, aprendizagem (FONSECA, s.d., p. 57). 

Quem realiza as experiências no laboratório, são os alunos e são eles que determinam seu ritmo e suas condições. Naturalmente o aluno é auxiliado por seus colegas e principalmente pelo seu professor. Certamente haverá instruções preliminares e, em alguns casos, deverá acontecer alguma discussão sobre a teoria que envolve o experimento. Mas em última instância, quem ditará os rumos do trabalho e imporá, a cada instante, que ele não seja desviado de seu objetivo maior será sem dúvida, o aluno (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 19).

As metodologias e as modalidade didáticas, aplicáveis a relação teoria-prática serão abordadas mais adiante.

Referências bibliográficas disponíveis em:

LACERDA, G. A. Relação Ensinar-Aprender-Fazer Ciências no Ensino Fundamental. Trabalho de Conclusão de Curso ou Monografia (Graduação em Biologia - Licenciatura). Divinópolis: Fundação Educacinal de Divinópolis/Universidade do Estado de Minas Gerais, 2003. 89 p. Disponível em: www.guibiologia.com Acesso em 14 Jun 2012 

História da ciência e o método científico

História da Ciência

Conhecer a história da disciplina que leciono me ampara a discutir melhor suas metodologias de ensino, pois busco o desenvolvimento do pensamento e método científico através de sua origem.

 Alunos da 7ª série, turma B (Foto Karen Ribeiro de Castro Figueiredo, Fonte LACERDA 2003).

A história da ciência sempre mereceu atenção dos meios de comunicação, da academia, dos educadores, da população em geral. No entanto, com freqüência, alguns fatos e suas interpretações são deturpados, estabelecendo-se um conceito equivocado de amplo espectro, que vai desde uma visão triunfalista da ciência, que a encara como heróica, capaz de milagres salvadores da humanidade, até uma imagem dela como maléfica, causadora dos problemas do mundo moderno, feita por alienados restritos ao mundo de seu laboratório (KRASILCHIK, 1997 apud PRESTES, 1997, p. 5).

Ao estudar a história da ciência, podemos talvez resgatar o processo de evolução do conhecimento e das descobertas científicas, desde os gregos até os cientistas contemporâneos, mostrando o trabalho dos pesquisadores, expressos pelo que se costuma chamar de método científico, apontando seus diferentes traçados. A ciência não emergiu em nenhuma das grandes civilizações antigas, apenas nas condições únicas da cultura grega. Os filósofos pré-socráticos gregos adotaram a idéia revolucionária de que os fenômenos naturais teriam causas também naturais, não sendo controlados por uma divindade imprevisível. Seriam regidos por leis que poderiam ser descobertas pelo estudo e observação (NÓBREGA, 2003, p. 18).

Porém, Prestes (1997) nos adverte que ao atribuir o mérito das descobertas ou da elaboração de teorias à genialidade deste ou daquele cientista, não é correto e nem justo atribuir a uma única pessoa o mérito por um dado avanço científico, pois a ciência é fruto da atividade, conjunta da chamada comunidade científica.

O Método Científico

“A ciência pode classificar e nomear os órgão de um sabiá, mas não pode medir seus encantos” (BARROS, s.d. apud ALVES, 2001, p. 97). Ao trabalhar um conteúdo disciplinar específico abordaremos a sua origem enquanto a necessidade de nos remetermos a etiologia da palavra ciência.

A ciência, expressão latina “Scientia”, que significa conhecimento e saber, começou a milhares de anos, antes do homem aprender a escrever. Foram as principais tentativas do homem para explicar e controlar os fatos que ocorriam em sua volta. Acredita-se que as ciências chamadas exatas, como matemática e física, foram as primeiras a serem desenvolvidas, seguidas pelas ciências biológicas e sociais (KISTEUMACHER, s.d., p. 3).

Devemos ressaltar que o conhecimento dito científico é diferente do sensu comum, e como melhor comentado Faz-se ciência com fatos, como se faz uma casa com as pedras; mas uma acumulação de fatos não é uma ciência, assim como um montão de pedras não é uma casa” (POINCARÉ, s.d. apud SOUZA e SPINELLI, 1997. p. 09) abordaremos adiante as etapas do método científico que nos elucidarão melhor esta construção, investigação e estudo dos fatos necessários ao conhecimento científico.

A ciência nos dias atuais é tida em alta conta: vem revestida de autoridade, credibilidade e respeito, não apenas no meio acadêmico, mas também na mídia e no mundo do trabalho. Uma das razões para isso é a popularização do termo método científico, que leva, se e quando utilizado, a resultados confiáveis (SOUZA e SPINELLI, 1997, p.10).

O papel da ciência e da tecnologia em nossa sociedade merece a atenção especial dos professores de todas as áreas, inclusive das específicas como Biologia, Química e Física, para evitar tanto posturas de respeito temeroso e/ou alienante como uma atitude de desconfiança, que atribuem aos cientistas muitos dos atuais problemas da humanidade. A ciência, na realidade, funciona como uma atividade social disseminada, pelo planeta inteiro, e cada cientista é um observador crítico e atento dos resultados apresentados dos seus colegas (NÓBREGA, 2003, p. 19).

Os cientistas realizam pesquisas para investigar a Natureza. Depois de serem reunidas e testadas, muitas observações podem ser usadas como evidências para explicar como ou por que as coisas ocorrem (BURNIE, 1997, p. 12). Complementando estas atitudes a advertência de Fonseca, s.d, p. 55, “Na escola, onde se procura formar a atitude e o pensamento científico, a experimentação não pode se resumir a “seguir a receita de um bolo” em um livro qualquer e aguardar os resultados” remetendo-nos a aplicabilidade deste pensamento em sala de aula numa aplicação teórico-prática. 

A etiologia da palavra método “vem do grego: meta, que significa ao longo de e hódos, que significa caminho. Método, portanto pode ser considerado o caminho pelo qual se chega a algum lugar ou a alguma coisa” (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 10).

A relação entre o conhecimento prático e teórico, se apresentava de uma forma lúdica pois “Entre os gregos, egípcios, romanos e maias, os jogos serviam de meio para a geração mais jovem aprender com os mais velhos, valores e conhecimentos, bem como normas dos padrões de vida social” (ALMEIDA, 1990, p. 16).

O que é científico? É aquilo que caiu nas redes reconhecidas pela confraria dos cientistas. Cientistas são aqueles que pescam no grande rio... Mas há também os céus e as matas que se enchem de cantos de sabiás... Lá as redes dos cientistas ficam sempre vazias (ALVES, 2001, p. 86).

As Etapas do Método Científico

Alguns pensadores e autores aventuram-se através da Ciências, passando por vários campos ou etapas, como exemplo à visão de educadores beneficiou-se também, pois partindo:

...para o campo da observação, fazendo com que a criança adquirisse curiosidade por todas as coisas que visse ao seu redor: um edifício, uma ponte, um homem, um lugar, ou uma passagem de Carlos Magno ou César  (MONTAIGNE 1533-1592 apud ALMEIDA, 1990, p. 17)

A observação científica ocorre com objetivos claros, o que a faz dirigida, rigorosa e precisa. Ela pode ser feita simplesmente com o uso de nossos sentidos, mas há ocasiões em que é necessário o apoio de instrumentos, tais como microscópio, telescópio, balança, termômetro, etc. Precisamos ter algum conhecimento anterior para aprender a ver cientificamente (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 10 e 11).

Reconhecer e definir problemas, para que um problema possa ser levantado, é necessário que o professor garanta para seus alunos pelo menos um conjunto mínimo de informações, que podem ser transmitidos por meio de: aulas expositivas, textos específicos, observações de fatos, entrevistas, pesquisa bibliográfica e experimentos anteriores. “O homem que inventou o alfabeto era analfabeto” (ALVES, 2001, p. 93). “Reconhecendo o problema, este deverá ser definido de forma clara, em linguagem simples e precisa” (FONSECA, s.d., p. 55).

Depois que observamos o fenômeno temos diante de nós várias indagações a respeito dos fatos. A explicação antecipada para essas questões, na tentativa de solucioná-las, é a hipótese. Esta também tem origem grega: hypó, que significa sob e thésis, que significa proposição. Ou seja, uma hipótese é uma afirmação, passível de ser verificada como verdadeira ou falsa (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 11).

Na prática a formulação das hipóteses pelos alunos devem estar embasadas por pesquisas precedentes ao momento da atividade prática “Na formulação de hipóteses, o estudo prévio dos conteúdos específicos e afins ao problema, servirá de base para que os alunos possam formular suas hipóteses, que são apenas afirmações sobre certos fatos e fenômenos que devem ser testados ou experimentados posteriormente” (FONSECA, s.d., p. 56).

Algumas pistas de como elaborar uma hipótese também são baseadas em reflexões de um pensamento ou ação. “Para formular uma hipótese, é preciso raciocinar. Há algumas maneiras de fazê-lo, usando a indução, a dedução e a analogia” (SOUZA e SPINELLI, 1997. p.11). “As palavras são os olhos da ciência. ”Teorias” e “hipótese” esses são os nomes que esses olhos comumente recebem” (ALVES, 2001, p. 101).

O próximo passo é a experimentação, que tem como objetivo O teste das hipóteses que poderá ser feito por meio de uma ou mais experimentações que tem por finalidade, selecionar as hipóteses verdadeiras, completas e científicas (FONSECA, s.d., p. 56).

Quando se testa uma hipótese qualquer, elaborada para tentar explicar um determinado fato, deve-se estabelecer um “grupo experimental” (= grupo teste) – aquele no qual provocamos uma determinada alteração – e um “grupo controle” no qual não foi feita intervenção alguma.

Para controlarmos a hipótese, necessitamos da experimentação. Não mais sentir a natureza, mas interrogá-la e forçá-la a revelar-se. Esse processo acontece em condições muito privilegiadas: é possível repetir o experimento, mudar algumas condições, como, por exemplo, as de tempo, aumentando-o ou diminuindo-o, sempre que necessário, manter algumas variáveis, enquanto mudam outras (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 12).

Os grupos controles fornecem ao cientista/pesquisador uma base de comparação para que se possam estabelecer as possíveis relações de causa e efeito no problema investigado. Esse comportamento, como um todo, caracteriza o chamado “controle experimental” ou “experiência controlada”.

De acordo com Fonseca, s.d., p.56, Organizar e registrar os dados obtidos à medida que as hipóteses vão sendo testadas, os alunos devem ir fazendo os registros e organizando os dados de modo simples, fiel e completo, sem acrescentar impressões pessoais. Porém isso nos remete a lembrarmos de que o aluno pode e deve manifestar suas observações pessoais quando estes forem discutidos nas conclusões.

Caso a experimentação/teste de uma hipótese apresente um resultado negativo deve-se, então, pensar em outra hipótese e... começar tudo de novo (KISTEUMACHER, s.d., p.5) O que geralmente não ocorre por podermos recorrer mais uma vez a bibliografia especializada para nos subsidiar em nossos resultados.

Para tirar conclusões, utilizam-se os dados registrados e organizados que constituirão o material sobre o qual trabalharão os alunos, a fim de julgar suas hipóteses, reformulá-las, completá-las ou simplesmente comprová-las, encontrando uma generalização científica, um conhecimento mais profundo do mundo, um saber mais significativo (FONSECA, s.d., p. 56).

Hipóteses comprovadas transformam-se em leis ou em teorias. Em ambos os casos faz-se necessária à confirmação experimental. As teorias são mais abrangentes e agrupam leis especiais. Uma teoria pode partir de um pressuposto deferente da outra, sem necessariamente invalidá-la (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 13).

Chegamos então ao conceito de teoria que é definido como “um conjunto mais amplo de conhecimentos;” que “deve explicar, unificar ou organizar fatos conhecidos;” e que também “deve ser capaz de prever novos conhecimentos e orientar novas linhas de pesquisas” (KISTEUMACHER, s.d., p. 5).

Então, encontramos os resultados apresentados sobre a forma de teorias, porém, que só se apresentam após um experimento prático testado e validado.

Teorias podem ser ultrapassadas, completadas ou até limitadas por outras. Isso nos mostra que não há o absolutamente correto e infalível na ciência. Entrar num laboratório de posse desse conhecimento é contar com um valioso pré-requisito (SOUZA e SPINELLI, 1997, p. 13).

“Eu não procuro. Eu encontro” (PICASSO apud ALVES, 2001, p. 109).Porém a ciência necessita de artifícios criativos para se elucidar em suas conclusões e teorias. “A química, como toda ciência, não é nada mágico e superior, reservado para mentes brilhantes. Nem tampouco existe uma receita...” (MATEUS, 2001, p. 10).

Referências bibliográficas disponíveis em:

LACERDA, G. A. Relação Ensinar-Aprender-Fazer Ciências no Ensino Fundamental. Trabalho de Conclusão de Curso ou Monografia (Graduação em Biologia - Licenciatura). Divinópolis: Fundação Educacinal de Divinópolis/Universidade do Estado de Minas Gerais, 2003. 89 p. Disponível em: www.guibiologia.com Acesso em 14 Jun 2012 

Modalidades Didáticas

Outras Modalidades Didáticas além das Aulas Práticas

A escolha da modalidade didática, por sua vez, vai depender do conteúdo e dos objetivos selecionados, da classe a que se destina, do tempo e dos recursos disponíveis, assim como dos valores e convicções do professor.

Às vezes o único recurso com que o professor de ciências conta é com a saliva e giz. E ao aluno cabe ouvir, copiar e memorizar”. “Vez por outra algum professor faz um curso de treinamento, outros, bem mais raros, veem chegar à sua escola (às vezes descobrem) caixas de material ou kits experimentais. Do treinamento, prático ou teórico, muito pouco é aplicável à rotina diária da sala de aula; do material experimental, quando há tempo e, sobretudo coragem para desencaixotá-lo, fica quase sempre o espanto: “Quanta coisa”, “O que será isso?”, “Para que serve aquilo?” E tudo volta às caixas e ao abandono (GASPAR, 1998. p. 4).

Não esquecendo dos recursos audiovisuais que enriquecem a aula de uma maneira não somente ilustrativa, mas exemplificada, abordaremos agora as modalidades didáticas além das aulas práticas, como aulas expositivas, discussões, demonstrações, laboratórios virtuais, clubes de ciências e a metodologia de projetos, sendo este último, o que desde os lançamento dos Parâmetros Curriculares Nacionais, tornou-se parte do cotidiano do programa de várias escolas públicas e particulares, o que poderá tornar-se objeto de pesquisa em um próximo estudo. Abordaremos as aulas práticas mais adiante discutindo seus aspectos positivos e negativos, como modalidade didática discutindo-a enquanto suas necessidades especiais como materiais, procedimento e discussões.

Aulas Expositivas

Uma das abordagens que discutiremos é em questão as aulas expositivas que tidas como “tradicionais” por alguns educadores, ignoram-se também suas valias enquanto técnica e modalidade de ensino.

Analisando as tendências pedagógicas presentes na educação brasileira, verifica-se que a aula expositiva se contrapõe a uma variedade de modernas técnicas de ensino. Assim sendo, seria válido questionar se essa atividade ainda poderia ser considerada uma técnica de ensino capaz de produzir uma aprendizagem duradoura por parte dos alunos. Seria também oportuno questionar por que, a despeito de tantas falhas apontadas, a aula expositiva nunca tenha sido relegada na prática pedagógica em nossas escolas (LOPES, 1991. p. 35-36).

A exposição do conteúdo é necessária, pois, a partir dela podermos partir para as outras metodologias e modalidades, porém cabem aqui alguns alertas sobre sua exacerbada utilização:

A modalidade didática mais comum tem como função informar os alunos. Em geral os professores repetem os livros didáticos, enquanto os alunos ficam passivamente ouvindo. Em certos momentos de um curso: elas permitem ao professor transmitir suas ideias, enfatizando os aspectos que considera importantes, impregnando o ensino com entusiasmo que tem pela matéria. Justamente a passividade dos alunos representa uma das grandes desvantagens das aulas expositivas (KRASILCHIK, 1996. p.102-103).

A autora ainda no adverte que “Pesquisas indicam que dez minutos está perto do limite superior de atenção que os alunos dão a uma exposição” (KRASILCHIK, 1996. p. 103), o que nos remete a indicação que trabalhar os cinquenta minutos somente com a exposição do conteúdo não é muito eficiente quanto metodologia didática.

A questão não está em se rotular essa técnica como tradicional e rejeitá-la como meio de ensino. Ocorre que professores com atitudes tradicionais tornarão uma aula monótona e desinteressante, seja ela expositiva ou não, enquanto que professores com atitude crítica mostram-se capazes de levar seus alunos a reelaborar ou produzir conhecimentos por meio de aulas expositivas (LOPES, 1991. p. 46).

Discussões

Etimologicamente discussão vem do latim discutere, que vem de dis + quatere, significando sacudir, abalar, incomodar. E seu papel no ensino é exatamente esse: dado um ponto de vista (uma teoria, um resultado de investigação, uma exposição qualquer) submete-lo a um esmiúçamento tal que sejam analisadas todas as implicações ali contidas (CASTANHO, 1991. p. 93).

As discussões são sempre cabíveis as ciências, pois temas como clonagem e transgênicos assim como o aborto e a utilização de cobaias de laboratório são altamente desenvolvidos em debates e discussões após uma exposição curta do tema ou uma pesquisa bibliográfica mais aprofundada.

A transição entre um tipo de aula, em que só o professor fala, para uma outra modalidade em que há diálogo, é um sensível progresso. Um material para desenvolver a capacidade de conduzir discussões em classe, são os Convites ao Raciocínio, que são unidades didáticas escritas na forma de discussão, cujo objetivo é fazer o estudante participar intelectualmente de atividades de investigação. A reação da classe é tão favorável que o professor passa a substituir as exposições por discussões. Muitos professores não incluem discussões em seus repertórios de atividades didáticas, principalmente por não se sentirem seguros para fazê-lo (KRASILCHIK, 1996. p. 105).

Nem todos os materiais didáticos disponíveis apresentam os Convites ao Raciocínio, porém, isso não serve de empecilho a um professor e uma turma dispostos a uma pesquisa bibliográfica, um artigo de revistas especializadas ou a um site de busca na internet.

Demonstrações

“Não deis a vosso aluno nenhuma espécie de lição verbal: só da experiência ele deve receber” (ROUSSEAU, 1968. p. 78 apud ALMEIDA, 1990. p. 17). Um aspecto positivo das demonstrações é que este não necessita de ocorrer em espaço laboratorial, então o mesmo pode ser utilizado em salas de aula com um número elevado de alunos.

Nas demonstrações onde o professor executa o experimento, a observação é possível para toda a classe ao mesmo tempo, onde a mesma é modificada pela necessidade de economizar tempo e material. No caso, quando todos veem o mesmo fenômeno simultaneamente, garante-se um ponto de vista comum para uma discussão ou para uma aula expositiva (KRASILCHIK, 1996. p. 112).

É comum a ideia de que experimentos só são eficazes no laboratório, com cada aluno manipulando material. Muitos deles, no entanto, podem ser feitos na mesa do professor, por ele próprio ou por alunos, para serem imediatamente discutidos por todos, com a vantagem de evitar a dispersão que ocorre em aulas de laboratório. O experimento feito e discutido em aula é melhor, pois é imediatamente aproveitado na discussão para produzir aprendizagem genuína. É uma oportunidade para o aluno aprender a utilizar métodos científicos e assimilar fatos e conceitos (FROTA-PESSOA, 2001. p. 10).

A questão do aprender é muito ampla, existem maneiras de aprender que não consistem em apropriar-se de um saber, entendido como conteúdo e pensamento, ao mesmo tempo em que se procura adquirir esse tipo de saber, mantêm-se, também outras relações com o mundo (CHARLOT, 2000. p. 59).

Nos Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências define-se como experimento ou atividade experimental:

 “...trabalho como uma atividade em que o professor, acompanhado por um protocolo ou guia de experimento, procede à demonstração de um fenômeno, nesse caso, o professor realiza uma demonstração para sua classe, e a participação dos estudantes reside em observar e acompanhar os resultados. Mesmo nas demonstrações, a participação pode ser ampliada, desde de que o professor solicite que os estudantes apresentem expectativas de resultados, expliquem aqueles obtidos e os comparem aos esperados” (BRASIL, 1998. p. 122).

Laboratório Virtual

A tecnologia é uma ferramenta importante para nós professores, pois com seu auxílio não negamos a relação Ciência/Tecnologia/Sociedade, pois sendo esta mais uma possibilidade de modalidade didática, abordaremos um exemplo dos vários, onde o computador e a internet podem nos auxiliar no processo ensino aprendizagem do aluno.

O Laboratório Virtual apresenta animações e jogos interativos produzidos pelo Núcleo de Criação da Estação Ciência, e tem como objetivo divulgar a ciência de modo divertido na Internet. Os trabalhos vão desde simples animações não interativas, passando por animações interativas, simulações, até jogos. (...) Os trabalhos do Laboratório Virtual, Mapa Virtual e outras animações, são produzidos com o programa Flash, da Macromedia. Para visualizá-los é necessário que o plugin shockwave esteja instalado no micro do usuário. Ele é gratuito e pode ser obtido na página eletrônica da Macromédia (VIRTUAL, 2003).

A utilização dos laboratórios de informática, em escolas que o possuem, pode ser explorado pelos professores de qualquer conteúdo, basta a estes um pouco de afinidade e criatividade.

Clubes de Ciências

Os clubes de Ciências são um dos poucos espaços escolares onde estudantes e professores sentem o prazer de aprender. Daí a existência de tantos clubes do gênero, no Brasil e no exterior. O nascimento de um clube de Ciências difere caso a caso.

Sua motivação costuma ser o desejo de extrapolar os limites da sala de aula. A campainha toca, o assunto não se esgota, a curiosidade pede mais. Vem o encontro fora da classe. Seguem-se reuniões espontâneas, uma puxando a outra. Soma-se o interesse por um filme polêmico, um livro instigante, uma feira de Ciências... Se a iniciativa não partir de sua turma, você pode dar uma mãozinha usando recursos como murais e vídeos (FALZETA, 2003. p. 41).

É bom ficar atento também ao interesse demonstrado por alguns alunos a partir de um trabalho feito em sala. Os mais curiosos podem ser convidados para uma atividade extra-classe, na qual desenvolverão uma pesquisa orientada por um ou por vários professores. Outra alternativa é passar um questionário para obter informações sobre os assuntos de maior interesse. Por exemplo: seres vivos, rochas, meio ambiente, etc.

Durante as décadas de 1960 e 1970, muitas escolas brasileiras montaram clubes de ciências” (...) “O objetivo era formar pequenos cientistas e a ênfase era o trabalho no laboratório” (...) “Hoje o que importa é relacionar os conteúdos ao cotidiano dos estudantes e às outras áreas de conhecimento (FALZETA, 2003. p. 41)

O local de funcionamento não importa tanto. Fundamental é que o espaço seja conquistado pela competência dos participantes. Sem motivação e produção, o melhor lugar ficará vazio. Quanto aos temas de pesquisa, o que vale é despertar a observação da classe. Os membros do clube podem vasculhar o pátio, experimentar na horta, no mangue, na praia, no céu. Então descobrem o que poucos sabem que existe, deslumbrando-se com suas explicações sobre os fenômenos observados.

Embora nem sempre assumidos pelo currículo de suas escolas e sem legislação que os oficialize, os clubes de Ciências podem se fortalecer pela comunicação constante. Corresponder-se com outros clubes, instituições de pesquisa, centros de ciências e empresas passa a ser fundamental na formação de parcerias que resultem no intercâmbio de informações (MANCUSO, 1998).

Lembramos que ao se organizar um evento fora do horário escolar, deveremos estar atentos a disponibilidade dos alunos e professores, bem como a comunicar os pais e responsáveis das reuniões do Clube assim como a possível elaboração de um cronograma de encontros e eventos de mostras de Ciências.

O Projeto

Os Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências definem:

...projeto é uma forma de trabalho em equipe que favorece a articulação entre diferentes conteúdos da área de Ciências Naturais e desses com os de outras áreas do conhecimento e temas transversais. Estudos de temas polêmicos para a comunidade, que devem envolver gente de fora da comunidade escolar, são preferencialmente trabalhados em projetos, para ampla avaliação e participação (BRASIL, 1998. p. 116).

Nossas escolas, principalmente as públicas, utilizam-se da metodologia de projetos de uma maneira não-sistemática em questão a documentação e organização do mesmo, porém, constata-se que os projetos quando trabalhados tendem a ser, em sua maioria, multidisciplinares, o que demonstra cooperação por parte da maioria dos professores.

Um projeto é, na verdade, uma pesquisa ou uma investigação, mas desenvolvida em profundidade sobre um tema ou um tópico que se acredita interessante conhecer. Essa pesquisa ou investigação deve ser desenvolvida por um grupo pequeno de alunos, algumas vezes pela classe inteira e em algumas circunstâncias excepcionais pode ser desenvolvida apenas por um aluno como também por mais de uma classe ou um grupo de alunos de diferentes classes (ANTUNES, 2001. p. 15).

Já para Krasilchik, 1996. p. 146, projetos são atividades executadas por um aluno ou por uma equipe para resolver um problema e que resultam num relatório, num modelo, numa coleção de organismos, enfim, num produto final concreto. O que fica muito amplo numa perspectiva metodológica.

Os objetivos de um projeto não se esgotam apenas em buscar respostas concretas e abrangentes, mas principalmente em aprender de maneira significativa o tópico estudado (ANTUNES, 2001. p. 16). Seus objetivos educacionais mais importantes são o desenvolvimento da iniciativa, da capacidade de decidir e da persistência na execução de uma tarefa (KRASILCHIK, 1996. p. 146). Usados para explorar conceitos e conteúdos, os projetos se prestam também a programas de serviços comunitários, campanhas de solidariedade, defesas de metas ecológicas, viagens da escola, experiências de laboratório e uma infinidade de outras atividades extracurriculares (ANTUNES, 2001. p. 16).

A função do professor no projeto é orientar, auxiliar a resolver dificuldades que forem surgindo no decorrer do trabalho e analisar as conclusões, o que exige dele uma postura bem diversa das necessárias para a condução de atividades mais diretivas. (...) O difícil é dosar a participação garantindo que os jovens tenham independência sem ficar desorientados. Com frequência são constatados casos de professores que pedem aos alunos que façam um projeto para feira de ciências ou exposições escolares sem lhes dar maiores explicações. Os estudantes, justamente, ficam sem saber o que fazer e são incapazes de atender à ordem recebida (KRASILCHIK, 1996. p. 146).

Embora no trabalho com projetos os alunos continuam o “centro” da aprendizagem, é destacada importância do papel exercido pelos professores. A esses cabe colocar a disposição dos alunos livros, fotografias, slides, revistas e outros materiais relacionados ao tema estudado (ANTUNES, 2001. p. 19).

É importante ainda ressaltar que todo projeto é desenhado como uma sequência de etapas que conduzem ao produto desejado, todas elas compartilhadas com os estudantes e seus representantes.

De modo geral, as etapas podem ser: a definição do tema; a escolha do problema principal que será alvo de investigação; o estabelecimento do conjunto de conteúdos necessários para que o estudante realize o tratamento do problema colocado; o estabelecimento das intenções educativas, ou os objetivos que se pretende alcançar no projeto; a seleção de atividades para exploração e conclusão do tema; a precisão de modos de avaliação dos trabalhos e do próprio projeto (BRASIL, 1998. p. 116).

Referências Bibliográficas

ALMEIDA, Paulo Nunes de. Técnicas e Jogos Pedagógicos. 6ª Edição. São Paulo: Loyola, 1990. 203 p.

ANTUNES, Celso. Um método para o ensino fundamental: o projeto. Fascículo 7, Petrópolis, RJ: Vozes, 2001. 45 p.

BRASIL, Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares nacionais: Ciências Naturais. Brasília: MEC/SEF, 1998. 138 p.

CASTANHO, Maria Eugênia de Lima e Montes. Da Discussão e do Debate nasce a Rebeldia. In: VEIGA, Ilma Passos Alencastro (Org.) Técnicas de Ensino: Por que não? Campinas: Papirus, 1991. p. 89-101.

CHARLOT, Bernard. Da relação com o saber: elementos para uma teoria. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 2000. 93 p.

FALZETA, Ricardo. O barato do clube de ciências. Disponível em <http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/barato-clube-ciencias-425888.shtml> Acesso em 22 Fev 2003.

FROTA-PESSOA, Oswaldo. Os caminhos da vida: Biologia no Ensino Médio – Manual do Professor. São Paulo: Scipione, 2001. 88 p.

GASPAR, Alberto. Experiências de Ciências para o 1º grau. 6ª Edição. São Paulo: Ática, 1998. 232 p.

KRASILCHIK, Myriam, Prática de ensino de Biologia, 3ª Edição, São Paulo: Harbra, 1996. 264 p.

LOPES, Antonia Osima. Aula Expositiva: Superando o Tradicional. In: VEIGA, Ilma Passos Alencastro (Org.) Técnicas de Ensino: Por que não? Campinas: Papirus, 1991. p. 35-48.

MUSCOSO, Ronaldo. Eles só querem saber mais. Como montar um clube de Ciências que atenda alunos da pré-escola à 8a série? Nova Escola. São Paulo, abr. 1998.

VIRTUAL, Laboratório. Disponível em <http://www.eciencia.usp.br/laboratoriovirtual/default.html> Acesso em 22 Fev 2003.