BIOTECNOLOGIA NA SALA DE AULA: as atividades experimentais

BIOTECNOLOGIA NA SALA DE AULA:
as atividades experimentais
Dra. Maria Antonia Malajovich
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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.
O ROL DA EXPERIMENTAÇÃO
• Estimular e manter a curiosidade sobre os
fenômenos naturais,
• Incorporar a ação e o fazer prático,
característicos da dimensão tecnológica.
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 receberam
diferentes tratamentos
Tratamento
Nenhum
(Controle)
Superfície coberta
por fungos (cm2)
Representação gráfica
0
Água
9
Água
açucarada
11
Suco de
limão
0
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, Macdonald
Educational, 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
Resultados
Tabela: Intensidade das manchas de molho de tomate nos panos lavados com
diferentes sabões em condições padronizadas (concentração, agitação, tempo de
molho e enxágüe)
OMO MULTIAÇÃO*
1
OMO PROGRESS*
1,3
ASSIM ULTRA*
1,7
OMO CORES*
2
SABÃO DE COCO
3
OMO MULTIAÇÃO FERVIDO
3
POP
3
SURF FOFO
3,7
ÁGUA
4
CONTROLE
5
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
Dia
Controle
Gorduraklin
13/09/05
29/09/05
5 cm
5,3 cm
4,5 cm
2,5 cm
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
Lemna : Ver o Caderno 79
em “Por que Biotecnologia”
Em andamento
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
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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.