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V13.N.1 /2015
Publicado em:
30/06/2015
Atualizado em:
02/07/2015
ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
Seção: Editorial
Sumário
Editorial
Equipe de trabalho
3–4
Work team
Editorial V.13 N1
5
Divulgação
6
Work team
Homenagem ao professor Leopoldo de Meis
7–8
Lessons learned from a great master!
Wagner Seixas da Silva
Pesquisa em Educação
Fotossíntese: utilização de um modelo didático interativo para o processo
de ensino e aprendizagem
9 – 26
Photosynthesis: an interactive didactic model’s use to the learning and teaching process
Vanessa Liesenfeld, Vanessa Cristina Arfelli, Thomas Machado da Silva, Juliana
Moreira Prudente de Oliveira
Análise da percepção de estudantes de graduação da área da saúde sobre
o tema biologia celular
27 – 44
Perception analysis of undergraduate students in the health field about the topic Cell
Biology
Carlos Alberto Andrade Monerat, Marcelo Borges Rocha
Inovações Educacionais
45 – 57
Um Jogo de Construção para o Aprendizado Colaborativo de Glicólise e
Gliconeogênese
A Constructive Game to introduce the collaborative learning of Glycolysis and
Gluconeogenesis
Felipe Sales de Oliveira, Caroline Dutra Laceda, Patrícia Santos de Oliveira, Ana
Amália Coelho, Maria Lucia Bianconi
Twister Proteico: uma ferramenta lúdica envolvendo a síntese de proteínas
Twister Protein: a ludic tool involving protein synthesis
Aline Weyh, Ísis Gabriela Barbosa Carvalho, Analía del Valle Garnero
58 – 74
V13.N.1/ 2015
Publicado em:
30/06/2015
Seção: Editorial
ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
Equipe de Trabalho 2015 (Jan-Jul)
1. Equipe editorial
Editor-Chefe
• Bayardo Bapstista Torres, Instituto de Química - USP, Brasil
• Eduardo Galembeck, Departamento de Bioquímica Instituto de Biologia UNICAMP, Brasil
Co-editores
• Gabriel Gerber Hornink , Depto. Bioquímica, Instituto de Ciências Biomédicas,
Universidade - Federal de Alfenas - Unifal-MG, Brasil
• Vera Maria Treis Trindade , Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Departamento de
Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil
Corpo Editorial
• Adriana Cassina, Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de la
República, Uruguai
• Angel Herráez, Departamento de Bioquímica y Biología molecular, Universidad de Alcalá
de Henares, Madrid, Espanha
• André Amaral Gonçalves Bianco, Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), Brasil
• Denise Vaz de Macedo, Departamento de Bioquímica, Instituto de Biologia, Universidade
Estadual de Campinas - Unicamp, Brasil
• Eneida de Paula , Departamento de Bioquímica, Instituto de Biologia, Universidade
Estadual de Campinas - Unicamp, Brasil
• Guilherme Andrade Marson, Instituto de Química - USP, Brasil
• Jose Antonio Martinez Oyanedel, Universidad de Concepción, Chile
• Josep Maria Fernández Novell , Dept. Bioquímica i Biologia Molecular Universitat de
Barcelona, Espanha
• Leila Maria Beltramini, Instituto de Física de São Carlos, Universidade Estadual de São
Paulo - USP, Brasil
• Manuel João da Costa, Escola de Ciências da Saúde, Universidade do Minho, Portugal
• Maria Lucia Bianconi , Instituto de Bioquímica Médica Universidade Federal do Rio de
Janeiro (UFRJ), Brasil
• María Noel Alvarez, Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de
la República, Uruguai
• Miguel Ángel Medina Torres, Department of Molecular Biology & Biochemistry Faculty of
Sciences University of Málaga, Espanha
• Nelma Regina Segnini Bossolan , Instituto de Física de São Carlos, Universidade de
São Paulo - USP, Brasil
• Paulo De Avila Junior , Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH) Universidade
Federal do ABC (UFABC), Brasil
• Raul Herrera Faúndez , Instituto de Biología Vegetal y Biotecnologia, Universidad de
Talca, Chile
• Wagner Seixas da Silva, Instituto de Bioquímica Médica, Universidade Federal do Rio de
Janeiro (UFRJ), Brasil
3
Editorial: Equipe de trabalho REB
2. Avaliadores V13. N1, 2015
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André Amaral Gonçalves Bianco, Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), Brasil.
Cristiane Matté , Instituto de Biociências, Departamento de Bioquímica, Universidade
Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Brasil
Eduardo Galembeck , Departamento de Bioquímica Instituto de Biologia, UNICAMP,
Brasil.
Gabriel Gerber Hornink,
Depto. Bioquímica, Instituto de Ciências Biomédicas,
Universidade Federal de Alfenas (Unifal-MG), Brasil.
Jair Adriano Kopke de Aguiar , Departamento de Bioquímica/ICB, Universidade Federal
de Juiz de Fora (UFJF), Brasil.
José Maurício Scheedorf da Silva , Departamento de Bioquímica/ ICB, Universidade
Federal de Alfenas (Unifal-MG), Brasil.
Mauricio Roberto Motta Pinto da Luz, Fundação Oswaldo Cruz, Brasil.
Nelma Regina Segnini Bossolan, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São
Paulo (USP) Brasil.
Paulo De Avila Junior , Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH) Universidade
Federal do ABC (UFABC), Brasil
Rodrigo Maciel Lima, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense,
Brasil.
Thiago Corrêa de Souza, Instituto de Ciências da natureza, Universidade Federal de
Alfenas (Unifal-MG), Brasil.
Vera Maria Treis Trindade , Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Departamento de
Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Brasil
3. Apoio institucional
• SBBq – Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular:
◦
http://www.sbbq.org.br
• Presidente em exercício: Jerson Lima da Silva
• Vice-presidente: José Roberto Meyer Fernandes
• Secretário geral: Walter R. Terra
• Primeiro Secretário: Sandro Roberto Marana
• Tesoureira geral: Alícia Juliana Kowaltowiski
• Primeiro tesoureiro: Maurício da Silva Baptista
• Coordenador de Política Internacional: Anibal Eugenio Vercesi
• Coordenador de Relações Internacional: Richard Garrat
• Secretária Executiva e Coordenadora de Eventos: Cynthia Sayuri bando
• Assistente Administrativo: Arnaldo Casari
• Assistente Comercial: Marcelo Araújo
Capa e Diagramação: Gabriel Gerber Hornink
Revista de Ensino de Bioquímica – 2015 – Publicado em 30/06/2015 – ISSN: 2318-8790
DOI: http://dx.doi.org/10.16923/reb.v13i1.546
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V13.N.1 /2015
Publicado em:
30/06/2015
ISSN: 2318-8790
Seção: Editorial
Editorial 2015 - 1
Este número é dedicado ao professor Leopoldo de Meis, titular do Instituto de
Bioquímica Médica (IBqM) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), um dos
grandes pesquisadores em Bioquímica que se dedicou, entre suas atividades, para o
ensino de Bioquímica e divulgação da Ciência. Para homenageá-lo, teremos um breve
relato do professor Wagner Seixas da Silva (IBqM – UFRJ).
Destacamos que o professor Wagner teve sua iniciação na acadêmia, ainda no
ensino médio, por meio de um programa coordenado pelo professor Leopoldo. Tal
experiência o motivou ao ingresso na UFRJ e desde então seguiu os passos do grande
mestre Leopoldo, dando continuidade aos seus projetos na área educacional.
A partir desde número iniciamos, dentro da seção editorial, a divulgação de
materiais (livros, softwares, vídeos, jogos entre outros) e portais educacionais na área de
escopo da revista, visando ampliar a divulgação destes para a comunidade.
Buscando ampliar a divulgação da revista e sua indexação, neste semestre a REB
foi inserida em duas bases internacionais: Directory of Open Access Journals (DOAJ) e
Open Academic Journal Index (OAJI).
Este ano, ocorrerá no Brasil a reunião da International Union of Biochemistry and
Molecular Biology (IUBMB), com a reunião anual da SBBq. O evento ocorrerá em Foz do
Iguaçu, de 24 a 28 de agosto de 2015 (http://www.sbbq.org.br/iubmb2015). Destacamos
que estão previstas atividades na área de educação, incluindo simpósios e apresentação
de trabalhos por meio de painéis.
Atenciosamente
Bayardo B. Torres
USP
Eduardo Galembeck
Unicamp
Gabriel G. Hornink
Unifal-MG
Vera Maria T. Trindade
UFRGS
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30/06/2015
ISSN: 2318-8790
Seção: Editorial
Divulgação
A partir do 2015 faremos a divulgação de portais e materiais de ensino na área de
Bioquímica, Biologia Molecular, Ciências, Biologia, Química e áreas correlatas.
O objetivo é ampliar a divulgação e o acesso aos interessados visando a melhoria
e a potencialização dos processos de aprendizagem.
Caso tenha interesse em fazer a divulgação de seu material ou portal, escreva
para [email protected] indicando o título, resumo, instituição, responsável.
Tempo de Ciências - PodCiência: podcasts de divulgação científica
Portal de divulgação científica por meio de podcasts nas áreas de Biologia e Química,
desenvolvido no Instituto de Bioquímica Média Leopoldo de Meis
website: http://tempodeciencia.wix.com/site#!podcincia/c11nf
Facebook: https://www.facebook.com/tempodeciencia
Energia e Matéria - da fundamentação conceitual às aplicações tecnológicas
Livro abordando a energia, matéria e suas transformações, abordando a temática de modo
multidisciplinar, congregando a Biologia, Física e Química em uma obra que, a partir da
integração dos conhecimentos busca novos caminhos para o ensino contextualizado,
abordando fenômenos naturais em todas as escalas, da macro à nanoscópica.
1a Edição – 2015 – ISBN 9788578613280
Carlos Alberto dos Santos (org), professor na Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Biblioteca Digital de Ciências
Portal que disponibiliza materiais (vídeos, áudios, textos, softwares, roteiros de
aulas práticas) na área de Biologia/ Ciênciias, Bioquímica e correlatas,
desenvolvido no Laboratório de Tecnologias Educacionais (LTE), Instituto de
Biologia, Unicamp.
website:http://www.bdc.ib.unicamp.br
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ISSN (até 2012): 1677-2318
Seção: Pesquisa em Ensino
Os ensinamentos herdados de um grande mestre!
Prof. Dr. Wagner Seixas da Silva
Instituto de Bioquímica Médica - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
Ensinar Bioquímica é um desafio enorme no ciclo básico de muitos cursos de
graduação. Como convencer o aluno de que a disciplina é importante para seu curso de
graduação em um momento tão inicial da sua caminhada acadêmica? Talvez seja difícil
definir em palavras uma boa estratégica didática para isso, mas, entre as décadas de 70 e
80, alguns professores toparam este desafio! O professor Leopoldo de Meis foi um dos
que dedicaram especial atenção à forma de ensinar bioquímica. Com sua sensibilidade
ele foi capaz de perceber que o segredo seria manter a motivação, acrescida de um
pouco de provocação aos jovens.
Foi pensando assim que o Prof. de Meis, junto com um grupo pequeno de
docentes e alunos de pós-graduação do antigo Departamento de Bioquímica Médica, hoje
Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, da Universidade Federal do Rio de
Janeiro, propôs introduzir o método da redescoberta em sala de aula. A ideia era
apresentar o conteúdo da disciplina de bioquímica instigando os alunos a interpretarem os
dados originais das grandes descobertas desta área. Para isso, cada tema de Bioquímica
era apresentado através dos experimentos que levaram às conclusões que eram exibidas
no livro didático. Desta forma, os alunos eram motivados a refazer perguntas e a propor
experimentos que permitiam a interpretação dos resultados históricos dos cientistas. A
metodologia parecia muito nova e difícil em um primeiro momento, mas, com o passar dos
primeiros minutos de aula, o ambiente se tornava um local de ampla discussão científica,
onde os alunos participavam ativamente e desenvolviam a habilidade de elaborar as
questões necessárias para decifrar o funcionamento de vias metabólicas. O paralelo entre
os fatos experimentais observados e o estado fisiológico do modelo experimental utilizado
nos experimentos clássicos permitiam o desenvolvimento de um conhecimento amplo e
crítico no aprendizado da Bioquímica.
Imaginar que já no primeiro semestre do curso de graduação o aluno era motivado
a desenvolver a autonomia do pensamento crítico era algo revolucionário e bem atraente.
Assim, não raro, era possível encontrar em sala de aula alunos já aprovados na disciplina,
Revista de Ensino de Bioquímica – 2015 – Publicado em: 30/06/2015 – ISSN: 2318-8790
V.13, N.1 /2015
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ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
e cursando períodos mais adiantados no curso, voltando para participar das aulas e rever
o querido professor! Nas aulas era possível discutir Bioquímica e também aprender
história! Discutir os experimentos de Antoine-Laurent Lavoisier e ter a sala de aula
invadida por “atores” interpretando o julgamento e decapitação de Lavoisier, mais de 100
anos após a sua morte, causava nos alunos um turbilhão de emoções. Isto os
sensibilizava para o grande desafio vivido por nomes renomados da ciência que pagavam
com a própria vida a defesa de suas ideias. Desta forma, os alunos se tornavam
protagonistas da história e as aulas de bioquímicas se tornavam interessantes e
desafiadoras. Desafio que era partilhado pelos “atores”, que na verdade eram alunos do
curso de pós-graduação em Química Biológica, os quais dividiam a sala de aula com o
grande mestre e, desta forma, também eram tocados com a importância de se dedicar ao
ensino de Ciências.
Outro ponto que criava a aproximação com os alunos da graduação era o relato do
Prof. de Meis de que ninguém é dono da verdade ou de todo o conhecimento. No mundo
moderno é impossível se manter atualizado o tempo todo e, por isso, acabamos nos
especializando. de Meis causava certa perplexidade quando apresentava uma foto na
qual mostrava todos os exemplares de uma única revista científica conceituada na área
de Bioquímica publicados ao longo de um ano. Esta pilha de revistas alcançava 1,5
metros de altura! Como imaginar que todo o recente conhecimento desta área está no
conteúdo de um livro de Bioquímica ocupando um número bem menor de páginas?
Assim, de Meis revelava que não sabemos tudo e que precisamos saber interpretar os
novos fatos, um novo experimento, um novo conceito, uma nova técnica, uma nova
descoberta. Precisamos pensar e desenvolver o pensamento crítico para encaramos os
desafios do mundo moderno.
Nos últimos 20 anos, o Prof. de Meis dedicou parte do seu tempo a, juntamente
com um grupo de artistas da Escola de Belas Artes da UFRJ, elaborar vídeos e livros em
quadrinhos que despertassem a emoção nos estudantes durante o ensino de bioquímica.
Não raro era possível ouvi-lo falar da importância de despertar a emoção nos estudantes!
Nosso querido mestre nos deixou no final de 2014, mas deixou vivo em nós a
necessidade de desempenharmos nossas atividades com amor, dedicação e humildade.
Só assim seremos capazes de manter os jovens motivados para aprenderem Bioquímica
e para encarar os desafios do mundo!
V.13, N.1 /2015
Enviado em:
07/02/2015
Publicado em:
30/06/2015
ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
Fotossíntese: utilização de um modelo didático interativo para o
processo de ensino e aprendizagem
Photosynthesis: an interactive didactic model’s use to the learning and teaching process
Vanessa Liesenfeld 1*, Vanessa Cristina Arfelli 1, Thomas Machado da Silva 1, Juliana Moreira Prudente de
Oliveira 1
1
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), Campus Cascavel-PR
*e-mail: [email protected]
Resumo
A fotossíntese é um processo complexo que envolve a realização de várias reações que, muitas vezes,
tornam este conteúdo de difícil compreensão para os alunos. Neste trabalho, objetivou-se investigar se um
modelo didático interativo, confeccionado com materiais simples, poderia facilitar a compreensão e
aprendizado dos alunos referente ao tema fotossíntese. Para tanto, inicialmente foi solicitado aos alunos de
uma turma do 1º ano do Ensino Médio de um colégio público estadual do oeste do Paraná que
esquematizassem o que sabiam sobre fotossíntese e respondessem a um questionário. Verificou-se que
muitas das concepções prévias dos alunos traziam conceitos generalistas ou errôneos, como a ideia de que
a fotossíntese é o processo de respiração das plantas, e que o O 2 é oriundo do CO2, e não da foto-oxidação
da água. Estas concepções foram importantes para planejar a abordagem do tema, que foi realizada de
forma expositiva e dialogada, utilizando um modelo didático interativo para evidenciar as explicações, e em
seguida, um novo questionário foi respondido pelos alunos. Concluiu-se que o uso do modelo didático
interativo foi eficiente, pois ajudou a consolidar conceitos corretos, ao mesmo tempo em que introduziu
novos conceitos e abalou as relações equivocadas.
Palavras-chave: Ensino de Ciências e Biologia, Energia Solar, Clorofila.
Abstract
Photosynthesis is a complex process that involves the implementation of several reactions which, many
times, makes this content difficult for students to understand. The objective of this study was to investigate if
an interactive didactic model, crafted with simple materials, could facilitate the understanding and learning of
students on photosynthesis. Initially students of first year high school class from a public school Western of
Paraná were asked to diagram what they knew about photosynthesis and respond to a questionnaire. It was
concluded that many of the students’ prior concepts were general or inaccurate, such as the idea of
photosynthesis being the process of respiration in plants, and O 2 coming from the CO 2, not from the photooxidation of water. These prior conceptions were important for planning the approach to the subject. The
process of photosynthesis was then covered in lecture and dialogued, using the interactive didactic model to
highlight the explanations. A new questionnaire was completed by the students, and concluded that the use
of the interactive didactic model was efficient, since it helped to consolidate correct concepts and
simultaneously, introduced new ones as well it shook the equivocal relations.
Keywords: Science and Biology Teaching, Solar Energy, Chlorophyll.
Fotossíntese: utilização de um modelo didático interativo para o processo de ensino e aprendizagem
1 Introdução
A manutenção da vida necessita de constante fornecimento de energia. Plantas e
animais a adquirem de maneiras diferentes. Os animais obtêm dos alimentos os
compostos orgânicos, que são utilizados em grande parte na respiração, para obtenção
de energia química na forma de ATP. As plantas possuem clorofila, pigmento capaz de
absorver energia em forma de luz a partir do sol, convertendo-a em energia química, que
é armazenada nas ligações covalentes dos carboidratos através do processo chamado
fotossíntese. Esses carboidratos também serão utilizados pela planta na respiração, para
a obtenção de ATP. Assim, dizemos que as plantas são autotróficas, ou seja, produzem
seu próprio alimento, enquanto os animais são heterotróficos. Fotossíntese e respiração
são processos complementares que ocorrem em nosso planeta e de maneira geral, há um
balanço entre os dois [1].
A fotossíntese é um dos processos biológicos mais importantes do planeta, pois dá
início à transformação da energia na biosfera. Essa energia é transferida por meio da
cadeia alimentar, e esse processo evidencia a interdependência entre os seres
heterotróficos e autotróficos [2].
No Ensino Médio os temas fotossíntese e respiração envolvem conceitos
fundamentais para o ensino de biologia, possibilitando uma visão abrangente dos
mecanismos e dos ciclos de vida dos seres vivos, bem como suas relações na cadeia
alimentar, evolução, metabolismo energético, entre outros. Porém, muitos alunos oriundos
do Ensino Fundamental têm ideias errôneas sobre o assunto e cabe ao professor
trabalhar conceitos científicos corretos, podendo utilizar recursos que auxiliem nesse
processo, como os modelos didáticos [3].
O desempenho escolar dos alunos tem sido preocupante e isto se deve
principalmente à utilização de uma abordagem tradicional por grande parte dos
professores [4]. O principal desafio encontrado para superar as dificuldades e deficiências
na educação é a adequação na formação de professores, pois dificilmente um professor
que tenha vivenciado na sua formação acadêmica uma didática baseada no modelo
tradicional poderá desenvolver uma didática inovadora com seus alunos [5].
Na tentativa de superar essas dificuldades da formação docente, “pesquisadores
na área, oriundos de diferentes contextos, e até as novas diretrizes para a formação de
professores no Brasil indicam a necessidade de implementação de uma perspectiva
investigativa na formação inicial” [5]. Se houver a inserção, na formação de professores,
de práticas de caráter investigativo, estas podem impulsionar mudanças na postura e
10
atitude dos acadêmicos quando docentes. Mas para isso, é necessário abandonar uma
formação voltada a uma visão simplista do processo de ensino e aprendizagem do aluno
na prática profissional [6].
Outro problema encontrado na educação é a dificuldade que muitos professores de
biologia têm de planejar e organizar o conteúdo a ser ensinado de maneira mais
compreensível para os alunos. Uma alternativa para superar esse problema é a utilização
de modelos didáticos com estruturas tridimensionais, que possibilitam maior facilidade ao
ensino e aprendizagem de conteúdos [7].
A utilização de modelos biológicos com estruturas tridimensionais e coloridas são
facilitadores do aprendizado, pois, além do aspecto visual, a manipulação e até mesmo a
construção desses modelos pelos próprios alunos desperta neles a preocupação com os
detalhes intrínsecos dos modelos e, dessa forma, eles passam a revisar e assim
compreender o conteúdo que está sendo trabalhado [8].
O modelo didático é um mediador entre a realidade e o pensamento, sendo um
recurso importante para o desenvolvimento técnico e fundamentação científica do ensino
visando o abandono de uma formação empírica e particular. O modelo didático
proporciona a experimentação e a problematização, atividades de raciocínio que
enriquecem o processo de aprendizagem [9].
Cientes da necessidade de mudanças nas práticas pedagógicas para melhorar o
processo de ensino e aprendizagem, e baseados em experiências pessoais na
compreensão do conteúdo, buscou-se confeccionar um modelo didático interativo sobre
fotossíntese, utilizá-lo em aulas de biologia, e investigar qual a sua contribuição na
compreensão dos alunos sobre o tema.
2 Planejamento, confecção e funcionamento do modelo didático interativo
O planejamento para a utilização do modelo didático interativo em sala de aula,
bem como a sua construção e implementação, se deu em duas disciplinas da área de
ensino de Ciências e Biologia do Curso de Ciências Biológicas – Licenciatura de uma
Universidade estadual do oeste do Paraná. Essas disciplinas são organizadas de forma a
possibilitarem que os alunos da graduação tenham contato com a realidade escolar ainda
no segundo e terceiro ano do curso, atendendo, entre outros objetivos do curso, à
resolução CNE/CP 1/2002 [10]. Esta resolução afirma que “a prática, na matriz curricular,
não poderá ficar reduzida a um espaço isolado, que a restrinja ao estágio, desarticulado
do restante do curso” e deve “estar presente desde o início do curso e permear toda a
11
formação do professor”, sendo trabalhada em todas as disciplinas, sejam pedagógicas ou
não.
Para que essas disciplinas possibilitem o trabalho com a dimensão prática, os
alunos inicialmente elaboram um projeto que, posteriormente, é implementado em uma
escola/colégio. O projeto que deu origem a este trabalho intitulava-se: “Abordando a
fotossíntese no Ensino Médio” e foi implementado em quatro aulas para uma turma com
31 alunos do 1º ano do Ensino Médio de um colégio estadual da região oeste do Paraná.
Este projeto envolvia a construção de um modelo didático interativo sobre fotossíntese, o
qual foi planejado com o objetivo de proporcionar aos alunos a visualização dos eventos
que constituem a fotossíntese, como o local em que ela ocorre, por exemplo. A fim de
deixar clara a importância da energia solar na fotossíntese e desse processo como um
todo para manutenção da vida na Terra, o modelo desenvolvido relacionava teoria e
prática, de forma a facilitar a assimilação deste conteúdo tido como abstrato por muitos
alunos.
Para tanto, o modelo foi confeccionado com materiais simples e de fácil
disponibilidade, a saber: um painel vertical em isopor de 1 m x 1 m; tinta guache;
mangueira 3/8 transparente; cola de isopor e cola branca; miçangas vermelhas e verdes;
palito de dente e de churrasco; papel cartão; canetinhas e sacola plástica.
O isopor é a base do modelo, e nele foi representada a membrana de um tilacoide.
Desse isopor foi retirada uma camada, com auxílio de estiletes, e construiu-se um circuito
de mangueira 3/8 transparente que representaria o caminho percorrido pelos elétrons e
íons hidrogênio (representados pelas miçangas verdes e vermelhas, respectivamente)
durante as reações da etapa fotoquímica. Os fotossistemas e complexos presentes nesse
processo foram representados com papel cartão. A plastocianina (carreadora de elétrons)
foi representada por palitos de churrasco que ora impediam a passagem das miçangas
(elétrons), ora permitiam a sua passagem. A ATPsintase foi representada com a junção
de dois pedaços de papel cartão em forma de catavento. Atrás do isopor foram colocadas
algumas sacolas plásticas em locais específicos da saída das miçangas.
O ciclo de Calvin, fase de fixação do carbono, foi esquematizado com figuras que
representavam os átomos e moléculas envolvidos nas reações. Representou-se ainda a
fase fotoquímica e a fase bioquímica da fotossíntese através das cores verde e preta,
respectivamente. Apresenta-se na Figura 1 o modelo didático interativo, bastante colorido
e dinâmico:
12
Figura 1. Modelo didático interativo representando as etapas da fotossíntese.
Para que os processos da fase fotoquímica da fotossíntese sejam demonstrados
no modelo didático é necessária intervenção manual. Assim, conforme a Figura 1, os
elétrons perdidos após a excitação das moléculas de clorofila pelo sol são representados
por miçangas verdes (16), que devem ser colocadas através da mangueira transparente,
por uma abertura superior (1). Os elétrons partem do fotossistema II (2), passando para a
quinona (3), citocromo C (4) e param na plastocianina (5), que está aderida a um palito de
madeira impedindo a passagem na mangueira (6), e que deve ser movido por trás do
modelo, pelo sulco no isopor (7), de modo a carregar os elétrons (um de cada vez). Então,
eles seguirão o caminho através da mangueira, passando da plastocianina para o
fotossistema I (8). No fotossistema I, os elétrons da plastocianina reduzem a clorofila, que
foi oxidada pela luz solar. Os elétrons perdidos pela clorofila do fotossistema I (também
representados pelas miçangas verdes) passam pela ferredoxina (9) e numa reação
catalisada pela enzima ferredoxina-NADPredutase os elétrons reduzem NADP+ a
NADPH, saindo pela parte de trás do painel, onde estão as caçapas de sacola plástica
(10), impedindo que as miçangas caiam e representando o fim do percurso.
Quando os elétrons passam pelo citocromo C (4), íons hidrogênio (H +) são
bombeados para dentro da membrana do tilacoide. Esses H +, representados por
miçangas vermelhas (17) são colocados manualmente através de uma abertura em outro
pedaço de mangueira (11), e confluem para um circuito comum (12), onde desembocam
também os H+ liberados pela quebra da molécula de água, também colocados
manualmente (13). Todos os íons hidrogênio que têm como destino a ATPsintase (14)
ficam retidos nessa mangueira por um palito de madeira (15) apenas para coordenar o
13
tempo em que os processos acontecem, com o objetivo de facilitar a explicação teórica do
que acontece em cada etapa. Quando o palito é retirado todos os H + confluem para a
ATPsintase que, como uma catraca, gira, exemplificando a formação de ATP a partir de
ADP+Pi, utilizando a energia do gradiente de íons hidrogênio. As miçangas confluem
também para uma caçapa no lado posterior do painel (10).
Como dito anteriormente, a fase bioquímica foi representada pelas moléculas e
seus átomos, mas apenas com esquemas e figuras.
3 Implementação do modelo didático, coleta e análise dos dados
A implementação do modelo didático envolveu as seguintes etapas:
- Elaboração, pelos alunos, de esquema em folha sulfite, contendo desenhos e/ou
escrita, de maneira a abordar o que lembravam sobre fotossíntese;
- Aplicação de questionário contendo perguntas relacionadas ao processo da
fotossíntese;
- Aula expositiva e dialogada, realizada com o auxílio de outro modelo didático,
também produzido em isopor, com a figura de uma célula vegetal contendo sua estrutura
e todas as suas organelas bem identificadas, possibilitando aos alunos uma visão geral
do local onde ocorre a fotossíntese e, dessa forma, a contextualização do assunto. Após,
foi utilizado o modelo didático interativo, que representa todos os processos
fotossintéticos que ocorrem na membrana do tilacoide de um cloroplasto, evidenciando o
local específico da fotossíntese e permitindo expor detalhadamente aos alunos a
maquinaria fotossintética;
- Aplicação do segundo questionário com questões relacionadas ao processo de
fotossíntese.
Portanto, fizeram parte da coleta de dados os esquemas realizados pelos alunos e
os questionários respondidos. Assim, a investigação trata-se de uma pesquisa quantiqualitativa, na qual o foco foi investigar quais os conceitos prévios dos alunos, bem como
quais foram assimilados. A investigação quanti-qualitativa visa obter um conhecimento
mais amplo ou validar as descobertas alcançadas pela abordagem quantitativa, qualitativa
ou por ambas [11]. A combinação da abordagem quantitativa e da qualitativa pode
resultar na confirmação mútua dos resultados quantitativos e qualitativos, ou então na
complementação dos resultados obtidos nas duas abordagens, ou ainda, gerar resultados
divergentes e contraditórios, o que dá mais amplitude à discussão [11].
14
Para analisar os dados presentes nos esquemas foi utilizada a análise documental,
a qual complementa informações já obtidas por outras técnicas ou demonstra novos
aspectos sobre o tema em questão [12].
4 Resultados e Discussão
Inicialmente foi solicitado aos alunos que esquematizassem em uma folha de papel
seus conhecimentos sobre o tema fotossíntese, e os mesmos utilizaram desenhos, frases
e/ou pequenos textos. Os dados provenientes foram sintetizados em conceitos/palavraschave (eixo x) que apareceram com mais frequência (eixo y, em unidades) nos esquemas
dos alunos, os quais podem ser visualizados na Figura 2.
Conceitos/palavras-chave:
A - Relacionado às plantas;
B - Ar/Oxigênio/Água/Gás
Carbônico;
C - Reação
química/Transformação;
D - Energia solar (calor);
E - Produção de alimento pelas
plantas;
F - Seres vivos/Sistema
biológico;
G - Respiração das plantas;
H - Meio ambiente/Natural/Terra;
I - Necessário/Importante;
J - Reprodução;
K - Relacionado aos animais.
Figura 2. Concepções prévias dos alunos sobre fotossíntese.
Ao analisar esses esquemas, observou-se que a grande maioria dos alunos
relaciona a fotossíntese às plantas (A), sendo este o conceito mais evidente dentre todos.
Os alunos não mencionaram outros organismos fotossintetizantes, como algas e certas
bactérias, o que pode ser justificado pelo fato destes organismos não serem tão comuns
no cotidiano deles, ou pela ênfase dada às plantas na abordagem sobre fotossíntese no
Ensino Fundamental. Este aspecto é evidenciado na Figura 3.
15
Figura 3. Esquema elaborado por um aluno representando, principalmente, a ideia da maioria de que
fotossíntese é um processo relacionado às plantas.
Outros conceitos frequentemente presentes nos esquemas foram: a relação da
fotossíntese com ar/oxigênio, água e gás carbônico (B), e a noção de reação química e
transformação (C) dos reagentes em produtos. Ficou claro que a reação química clássica
da fotossíntese foi lembrada pelos alunos, porém apontaram somente um dos produtos
resultantes: o oxigênio. Com isso, pode-se inferir que interpretam a fotossíntese como
essencial para a produção de oxigênio principalmente para os seres humanos, revelando
uma visão antropocêntrica. Grande parte dos alunos não compreende a fotossíntese
como o processo responsável pela produção de composto orgânico para os seres
autotróficos
fotossintetizantes.
Visualiza-se
também
que
19
alunos
associaram
fotossíntese com um evento químico de transformação. Logo, têm a noção de que há uma
transformação, possivelmente por terem estudado fotossíntese em séries anteriores, mas
não sabem o quê se transforma em quê, e nem como isso ocorre, por ainda não terem
estudado sobre átomos e suas propriedades na química, ou por possíveis falhas
anteriores no processo de ensino e aprendizagem. Na Figura 4 percebe-se que o aluno
relaciona a fotossíntese à transformação do gás carbônico em oxigênio, reforçando a
ideia de que o oxigênio vem do CO2 e não da água.
16
Figura 4. Esquema elaborado por um aluno representando seu conhecimento sobre fotossíntese,
enfatizando principalmente o conceito “transformação”.
Onze alunos relacionaram corretamente o conceito de energia solar (D) ao
processo fotossintético, porém a maioria desconhece que a energia solar é armazenada
em forma de energia química pelas plantas e que através da cadeia alimentar essa
energia é transferida e possibilita a vida na Terra. É comum entre os alunos o
pensamento de que a luz solar não é necessária para a planta, nem está relacionada à
fotossíntese, ou que serve apenas para manter a planta aquecida [13].
Poucos alunos associaram o tema fotossíntese com os conceitos de alimentação
(E), seres vivos (F), respiração (G) e meio ambiente (H). Assim, apenas alguns alunos
indicaram que a fotossíntese é o processo que produz o alimento da planta, mas nenhum
menciona a formação de carboidratos. Os conceitos de respiração e seres vivos podem
ter sido evocados pelos alunos devido ao enfoque dado à fotossíntese como responsável
pela produção de oxigênio para a respiração de outros seres vivos, como já mencionado.
O conceito de meio ambiente pode estar relacionado à crença de que as plantas
“purificam o ar”, como aparece em outras palavras relacionadas. Ainda, alguns conceitos,
como a ideia de que a fotossíntese é necessária e importante (I), ou relacionado à
reprodução das plantas (J) e relacionado aos animais (K), apareceram possivelmente por
se relacionarem à biologia de um modo geral, e não à fotossíntese especificamente.
Os alunos também responderam a um questionário prévio, contendo questões
básicas que abordavam o tema fotossíntese. Apresenta-se no Quadro 1 as ideias centrais
de cada questão e os dados obtidos:
17
Quadro 1. Dados obtidos no questionário inicial.
Assuntos abordados nas questões sobre fotossíntese
Acertos
Erros
Não sei
1
Processo responsável pela liberação de O 2 na atmosfera
19
7
5
2
Relação do organismo com o processo de obtenção de alimento
13
9
9
3
Seres vivos que realizam a fotossíntese
7
16
8
4
Reagentes da fotossíntese
12
10
9
5
Composto orgânico produzido pela fotossíntese
7
15
9
6
Organela onde ocorre a fotossíntese
8
11
12
7
Pigmento que absorve luz
14
9
8
8
Importância da luz solar para a vida na Terra
11
19
1
9
Relação entre O2 e CO2 na fotossíntese
6
20
5
Com relação ao processo responsável pela liberação de O 2 na atmosfera (primeiro
assunto), 19 alunos indicaram a resposta correta, sendo a questão com mais acertos, o
que corrobora também com um dos conceitos/palavras-chave mais apontados nos
esquemas, ou seja, a citação do oxigênio. De acordo com o trabalho de Bandeira [13], é
comum entre os alunos o pensamento de que o objetivo da fotossíntese é produzir
oxigênio. Outra concepção comum é a de que as plantas produzem oxigênio para os
seres humanos, como demonstra o relato de um aluno para o trabalho de Souza e
Almeida [14]: “(…) sei que é o processo no qual as plantas absorvem gás carbônico e
liberam oxigênio, tendo uma enorme importância aos seres humanos”. A maioria de
acertos nessa questão foi esperada, uma vez que no Ensino Fundamental essa é a ideia
mais enfatizada, pois “(…) [a fotossíntese] é abordada de forma bastante superficial,
geralmente nas séries iniciais quando se fala da origem do oxigênio” [15].
Em relação ao segundo assunto do Quadro 1, a questão discutiu a forma de
obtenção de alimento por seres heterotróficos e autotróficos, solicitando aos alunos que
assinalassem a alternativa que possuía um ser autotrófico e o nome do processo de
obtenção de alimento. A maioria das marcações (13) deu-se sobre a alternativa que trazia
os vegetais como o ser autotrófico e fotossíntese como o processo de obtenção de
alimento, 9 marcações se deram em alternativas erradas e 9 alunos não souberam
responder. A frase “Fotossíntese é o processo pelo qual as plantas produzem seu próprio
alimento” é a mais utilizada para introduzir cientificamente o assunto no ensino de
ciências [16], e evidencia que as respostas dos alunos nesse trabalho se baseiam nos
conteúdos que viram em séries anteriores, destacando a importância do trabalho no
Ensino Fundamental. É nessa fase que ocorre o primeiro contato com o conteúdo
científico e a informação assimilada pode acompanhar o aluno por toda a vida escolar, por
18
isso não deve ser errônea. A quantidade de erros e não sei pode estar relacionada ao
desconhecimento do que é um ser autotrófico.
A abordagem do terceiro assunto do Quadro 1 remetia aos diferentes grupos de
organismos fotossintetizantes – plantas, algas, cianobactérias e proclorófitas. A minoria
dos alunos (7) assinalou a alternativa correta, que indicava todos esses organismos como
fotossintetizantes, enquanto a grande maioria (16) marcaram alternativas que traziam
essas bactérias como seres não fotossintetizantes, e vários alunos (8) não souberam
responder. Esse resultado demonstra claramente que praticamente todo o conteúdo de
fotossíntese abordado no Ensino Fundamental está voltado somente às plantas, como
descrito na maioria dos livros didáticos. A educação científica está associada a livros
didáticos que podem reproduzir currículos defasados e deixar lacunas no processo de
ensino e aprendizagem [17]. É preciso transcender a informação contida neles. Muitas
vezes, ao simplificar o conteúdo teórico com o objetivo de facilitar o entendimento, os
livros trazem ideias superficiais que contribuem negativamente para as concepções
alternativas dos alunos e isso se torna particularmente preocupante quando o professor
utiliza o livro didático como único material de apoio.
No quarto assunto abordado, os alunos deveriam indicar a alternativa que
representava os reagentes utilizados na fotossíntese. Mesmo possuindo um restrito
conhecimento sobre química, observou-se que a alternativa correta foi a mais assinalada:
12 alunos marcaram a alternativa que mencionava as substâncias CO 2 e H2O na
presença de luz e clorofila; 10 alunos marcaram alternativas erradas e 9 alunos não
souberam responder. A maioria de acertos pode estar relacionada com a forma como a
fotossíntese é apresentada inicialmente para os alunos: como equação, que deve ser
decorada. Apesar de a equação ocorrer também nos esquemas feitos pelos alunos,
possivelmente muitos deles não compreenderam verdadeiramente seu significado, sendo
muito frequente pensarem que o oxigênio liberado é proveniente do CO 2 e não da fotooxidação da água, conforme apontado também pela literatura [16].
No quinto assunto do Quadro 1, a questão propunha aos alunos assinalar a
alternativa que representasse o produto orgânico resultante da fotossíntese e qual a
classe desse produto na química orgânica. Sete alunos marcaram a alternativa correta
(glicose, classe dos carboidratos), porém, 15 marcaram alternativas erradas e 9 alunos
não souberam responder. O alto índice de erros deve-se ao desconhecimento do principal
produto da fotossíntese, pois em muitas abordagens sobre o tema enfatiza-se somente a
liberação de O2 como produto. Ao mesmo tempo em que os alunos sabem que através da
fotossíntese as plantas produzem seu próprio alimento, não sabem exatamente que
19
alimento é esse, nem como é utilizado por ela. No trabalho de Bandeira [13], uma das
concepções alternativas apresentadas pelos alunos é: “A fotossíntese não produz
carboidrato”. Nesse caso e em muitos outros, a compreensão do significado da palavra
carboidrato transforma-se em uma barreira para o entendimento do conteúdo,
evidenciando quão importante é trabalhar os conceitos de forma correta.
O sexto assunto abordava as organelas da célula vegetal, requerendo aos alunos
que marcassem qual a organela em que ocorre o processo da fotossíntese. Somente 8
alunos marcaram a alternativa correta (cloroplasto), 11 marcaram alternativas erradas e
12 não souberam responder. A grande quantidade de erros e de alunos que não
souberam responder revela que o assunto célula vegetal é tratado superficialmente
durante o ensino. O trabalho de Silveira et al. [18] revela que, de 161 alunos, apenas 13
souberam esquematizar uma célula vegetal e apenas 57 souberam identificá-la. Os
resultados são preocupantes e revelam necessidade de maior atenção a este conteúdo,
sendo importantíssimo para o entendimento da fotossíntese e outros processos que
ocorrem nas plantas.
O sétimo assunto abordava os diferentes tipos de pigmento fotossintetizantes,
questionando aos alunos qual era o único capaz de absorver fótons e convertê-los em
energia química. A alternativa com maior número de marcações foi a alternativa correta
(14 alunos marcaram clorofila), porém 9 marcaram alternativas erradas e 8 alunos não
souberam responder. Clorofila não é uma palavra estranha no dia a dia, pois muitas vezes
é associada às plantas em meios de comunicação como também é frequentemente
mencionada em aulas de ciências ao se tratar de vegetais. Porém, é preciso ressaltar que
existe muita confusão com relação à função da clorofila, como: “A clorofila é o sangue das
plantas”; “A clorofila atrai a luz solar”; “A clorofila limpa o ar”; “A clorofila é um fortificante”
[13]. Assim, os alunos sabem que o pigmento clorofila está relacionado à fotossíntese,
mas não compreendem plenamente o que ele faz e porquê é importante.
O oitavo assunto referiu-se às fontes que sustentam a vida no planeta. Essa
questão destacou a importância da luz solar como a principal fonte de energia para a vida
na Terra uma vez que, através da fotossíntese, inicia-se o fluxo energético na cadeia
alimentar, possibilitando a vida de todos os organismos por meio das relações entre os
consumidores e decompositores. Onze alunos responderam corretamente, contudo, a
maioria dos alunos (19) respondeu que a principal fonte que sustenta a vida no planeta é
o oxigênio. Os alunos se concentraram no processo da fotossíntese, e não tiveram uma
visão holística e de sua importância para todo o planeta, representando a
“especialização”, na qual apenas um processo (biológico, físico, químico, bioquímico) é
20
considerado e as suas relações com outros processos e com o meio não o são [16]. Isso
evidencia que a contextualização do conteúdo está inteiramente ligada ao entendimento
correto do mesmo. No caso da fotossíntese, é geralmente explicada de forma
especializada, sem relação com ecologia, por exemplo.
O nono assunto abordou a utilização de oxigênio e gás carbônico pelos organismos
fotossintéticos. Seis alunos marcaram a alternativa correta – CO 2 é absorvido pelos
organismos fotossintetizantes e é transformado em matéria orgânica – enquanto vinte
assinalaram outras alternativas e cinco não souberam responder. Esse resultado mostra
que grande parte dos alunos acredita que o CO 2 absorvido é utilizado para a produção de
O2, porém o O2 liberado na atmosfera é proveniente da foto-oxidação da água (2H 2O à
4H+ + 4e- + O2), além de muitos alunos confundirem fotossíntese com respiração das
plantas e filtração do ar. Embora conheçam a equação da fotossíntese e saibam que há
liberação de oxigênio, como demonstrado em seus esquemas, não sabem a relação entre
reagentes e produtos.
Apresenta-se no Quadro 2 a síntese dos dados referentes aos conceitos centrais
das questões do questionário final aplicado após o trabalho com os alunos.
Quadro 2. Dados obtidos no questionário final.
Assuntos abordados nas questões sobre fotossíntese
1 Local onde ocorre cada etapa da fotossíntese
2 Fase onde ocorre a fixação do carbono
3 Origem do O2 liberado na fotossíntese
4 Composto orgânico produzido pela fotossíntese
5 Como ocorre a produção de ATP e NADPH2
6 Seres vivos que realizam a fotossíntese
7 Sequência das etapas da fotossíntese
8 Organela onde ocorre a fotossíntese
9 Importância da luz solar para a vida na Terra
10 Molécula carregadora de elétrons do citocromo ao fotossistema I
Acertos
5
12
5
18
7
15
12
13
21
Erros
16
17
16
8
14
12
10
12
5
Não sei
10
0
8
2
7
1
6
3
2
8
10
10
Em relação ao assunto 1, pode-se observar que a maioria dos alunos (16 erros e
10 não sei) não soube identificar o local em que ocorrem as reações de cada etapa da
fotossíntese (membrana do tilacoide e estroma), mesmo estando evidente no modelo
didático. Isso revela a importância de reforçar este conceito, bem como o que ocorre em
cada etapa.
Em relação ao segundo assunto, a maioria dos alunos (17) também teve
dificuldade em assimilar que a fixação do carbono para a produção do composto orgânico
ocorre no ciclo de Calvin-Benson (fase bioquímica), que também é dependente da luz.
21
Fase fotoquímica e fase bioquímica ocorrem em presença de luz, pois os elétrons
precisam ser excitados para dar início à cadeia transportadora de elétrons, assim como a
enzima rubisco (ciclo de Calvin-Benson) necessita de luz para ser ativada [20]. É comum
nos livros de Ensino Médio ser utilizado termos como “fase clara” ou “fase luminosa” para
tratar da fase fotoquímica, e “fase escura” ou “independente da luz” para tratar da fase
bioquímica. Estes termos induzem a uma compreensão errônea do assunto, dando a
entender que a fixação do carbono ocorre apenas à noite e não depende da luz. Ao
contrário, a fotossíntese ocorre apenas de dia. É preciso deixar claro para os alunos que a
fixação de carbono ocorre na fase bioquímica, utilizando o poder redutor (NADPH) e ATP
da fase fotoquímica, mas que essa fase depende também diretamente da energia solar
para a ativação da enzima rubisco. Além disso, é importante que o professor realize
constantemente uma análise crítica dos livros didáticos, comparando as informações
contidas com outras fontes.
Observou-se que não é evidente para os alunos de onde provém o oxigênio
liberado na fotossíntese (assunto 3). Na maioria dos esquemas relacionaram a
fotossíntese com a transformação do “ar impuro” em “ar puro” ou a transformação do gás
carbônico em oxigênio, conceito que representou 80% das respostas sobre o que é
fotossíntese no trabalho de Zago et al. [19]. Esse conhecimento prévio distorcido, muitas
vezes, impede que os alunos assimilem o conhecimento científico, porém é possível que
os alunos convivam com fontes de informações errôneas durante o processo de ensino e
aprendizagem e aos poucos construam o conhecimento correto, mesmo em paralelo com
as antigas crenças, até que, ao longo do tempo, o conhecimento errôneo seja
abandonado [16]. Isto foi observado neste trabalho, pois, mesmo mostrando no modelo
didático o conhecimento cientificamente aceito de que o oxigênio liberado vem da fotooxidação das moléculas de água, grande parte dos alunos não conseguiu abandonar a
concepção anterior. Contudo, este trabalho foi um início e talvez tenham construído outras
concepções, mas ainda apontam a concepção que está presente há mais tempo.
Em relação ao quarto assunto do Quadro 2, a maioria dos alunos (18) soube
identificar qual o composto orgânico comumente produzido na fotossíntese e a classe à
qual pertence (carboidratos), bem como os seres vivos que a realizam (15 acertos assunto 6) e a importância da luz solar para a vida na Terra (21 acertos - assunto 9). É
interessante destacar que, antes da apresentação do modelo com explicação do assunto
de forma dialogada, a maioria dos alunos não sabia que outros seres, além das plantas,
realizavam fotossíntese e também não sabiam exatamente o que era e qual o composto
orgânico produzido nesse processo, por considerarem a produção do composto orgânico
22
para nutrição do organismo como secundário em relação à liberação de oxigênio. Ficou
clara a importância do modelo didático nestas questões, pois contribuiu para facilitar a
compreensão dos alunos.
Em relação ao oitavo assunto, observou-se um número aproximado entre acertos e
erros/não sei (13-12/3, respectivamente) indicando que parte dos alunos soube responder
que a fotossíntese ocorre na organela cloroplasto, dentro da célula vegetal. Embora não
seja a maioria, indica um avanço, pois no questionário inicial ficou evidente que os alunos
pouco compreendiam sobre o local onde o processo era realizado. Nos esquemas
realizados por eles, os alunos apontaram as folhas como local da fotossíntese, assim
como descreve outro trabalho [16] e alguns incluíram flores, mas não mencionavam uma
organela específica. A partir do contato inicial com o modelo de célula vegetal e
posteriormente com a explicação junto ao modelo didático interativo da membrana do
tilacoide de um cloroplasto, parte dos alunos conseguiu assimilar que existe uma sede
para o processo da fotossíntese. Também foi notável que a maioria dos alunos
compreendia a fotossíntese como um processo desvinculado da luz, principalmente a
solar, como se fosse um detalhe e não algo essencial. O modelo didático foi útil para
evidenciar essa importância, que deve ser vinculada com o conhecimento do dia a dia.
Quanto às questões mais específicas, a maioria dos alunos não acertou (assuntos
5, 7 e 10), conforme mostrado no Quadro 2. Acredita-se que um dos motivos seja a
introdução de termos novos para eles e também o pouco tempo de contato com os
mesmos. Também, a fase bioquímica foi representada apenas por figuras e esquemas,
logo não era interativa e não atraiu tanto a atenção dos alunos, dificultando a
aprendizagem. Essas questões envolviam também conceitos de química e, dessa forma,
foram mais difíceis para os alunos que, estando no 1º ano do Ensino Médio, não possuem
um conhecimento pleno deles. No trabalho de Bandeira [13], uma das constatações
relacionadas à fotossíntese é: “as reações químicas não fazem parte do cotidiano dos
alunos”. Na verdade, as reações químicas fazem parte do cotidiano, mas muitas vezes
esse aspecto não é enfatizado em sala de aula.
5 Considerações finais
A fotossíntese é um tema complexo e muitas vezes tratado de forma tão
simplificada a ponto de reforçar concepções errôneas dos alunos, como foi verificado
neste trabalho. O modelo didático interativo utilizado facilitou o processo de compreensão,
uma vez que algo complexo pode ser visualizado em três dimensões. O fato de os íons
23
hidrogênio, elétrons e a ATP sintase se moverem, principalmente, chamou a atenção dos
alunos e ajudou na compreensão. Assim, o modelo didático tornou o assunto mais
próximo do aluno e os processos, abstratos, descritos em livros, fizeram parte de sua
realidade, além de despertar curiosidade. Percebeu-se que o número de respostas
corretas em relação ao questionário inicial aumentou, e que o número de não sei por
resposta diminuiu, o que constitui uma relação positiva com a implementação do modelo
didático.
Percebeu-se também que é necessário, antes de introduzir um assunto, partir do
conhecimento que o aluno já possui sobre ele. Nesse caso, o questionário inicial (préteste) e os esquemas foram extremamente importantes para saber quais as concepções
prévias dos alunos e, assim, quais conceitos científicos enfatizar, a fim de construir o
conhecimento correto. Em relação a isso, chamou atenção a variedade de interpretações
dos alunos sobre fotossíntese e quão importante é o primeiro “contato científico” dos
alunos com o tema na escola, ainda no Ensino Fundamental, porque é a ideia que mais
permanece nas suas estruturas cognitivas ao longo de sua vida escolar.
Ressaltamos que a fotossíntese, por sua complexidade, deve ser trabalhada em
mais aulas, o que não foi possível neste trabalho uma vez que se tratava apenas de um
projeto. Outro ponto a ser considerado é sempre acompanhar o que ainda não está claro
para os alunos (neste caso, os alunos não compreenderam muito bem os processos da
fase bioquímica), retomar esse assunto e abordá-lo de outra forma. Quanto a isto, vale
ressaltar que as questões mais acertadas pelos alunos foram as que estavam
relacionadas à parte do modelo que era dinâmica e interativa. Logo, se o modelo for
reproduzido, salienta-se que deve ser pensado também em como tornar a fase bioquímica
dinâmica da mesma forma que foi realizado na fase fotoquímica.
Esse trabalho também possibilitou aos alunos responsáveis pelo projeto ter contato
com a realidade escolar, ainda nos primeiros anos do curso de graduação e verificar
aspectos importantes em relação ao processo de ensino e aprendizagem no que se refere
ao tema fotossíntese.
Conclui-se,
então,
que
a
demonstração
prática
por meio
de
modelos,
principalmente dinâmicos e interativos, o questionamento, o diálogo, a contextualização
dos conteúdos e a relação destes com situações cotidianas, são ferramentas que devem
ser exploradas pelo professor, a fim de proporcionar aos alunos uma ampla e plena
compreensão do conhecimento científico trabalhado.
24
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[20] Kerbauy GB. Fisiologia Vegetal. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2012.
Agradecimentos
Nossos agradecimentos ao colégio, professores e alunos que permitiram a
implementação deste projeto.
26
V.13, N.1 /2015
Enviado em:
04/01/2015
Publicado em:
30/06/2015
ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
Análise da percepção de estudantes de graduação da área da saúde
sobre o tema Biologia Celular
Perception analysis of undergraduate students in the health field about the topic Cell
Biology
Carlos Alberto Andrade Monerat
1,2*
, Marcelo Borges Rocha 1
1
CEFET/RJ - Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Rio de Janeiro-RJ
CUCL – Centro Universitário Celso Lisboa, Rio de Janeiro-RJ
1
Resumo
A educação brasileira tem se modificado ao longo do tempo, especialmente com o aumento da oferta para
os diferentes níveis de ensino. Em cursos de graduação, na área da saúde, a Biologia Celular se torna uma
disciplina essencial, pois vários setores são diretamente influenciados pelas suas descobertas e pesquisas.
Este trabalho objetivou analisar, junto a estes estudantes, percepções acerca do tema Biologia Celular,
revelando, com os seus resultados, aspectos pertinentes, como conhecimento insuficiente a respeito do
tema proposto. A definição de um conceito para a célula, questão básica, porém relevante neste contexto,
exemplifica essa situação, pois mostrou um considerável índice de respostas insatisfatórias. Por outro lado,
foi constatado o reconhecimento da Biologia Celular como uma área que apresenta conteúdos importantes
na formação destes estudantes, devido as inúmeras pesquisas científicas que mostram a sua constante
evolução em associação a temas da medicina e saúde pública.
Palavras chave: Biologia Celular, Educação, Ensino Superior.
Abstract
The Brazilian education has been changing over time, especially with the increased offer on the various
levels of education. In undergraduate courses, in the health area, the cell biology becomes an essential
discipline, because various sectors are directly influenced by their recent discoveries and research. This
work aimed to analyze, with undergraduate students, perceptions about the themes at Cell Biology,
revealing, with its results, pertinent aspects, as insufficient knowledge about the proposed theme. The
definition of a concept of cell, considered a basic aspect, however relevant in this context, exemplifies this
situation, because it showed a considerable rate of unsatisfactory answers. On the other hand, was verified
the recognition of Cell Biology as an area that presents important contents in the training of these students,
due the numerous scientific researches that show its constant evolution in association with themes of
medicine and public health.
Keywords: Cell Biology, Education, College Teaching.
Análise da percepção de estudantes de graduação da área da saúde sobre o tema Biologia Celular
1 Introdução
Com os avanços tecnológicos, a democratização do acesso à informação e a
modificação nas políticas de ingresso às instituições de ensino, novos paradigmas vêm
surgindo no campo da educação, em todos os seus níveis. Se antes era destinado
apenas à formação das elites intelectuais, hoje o processo educacional busca
universalizar a formação do cidadão, independentemente da sua classe social.
A entrada no ensino superior, por exemplo, segue este contorno. Cada vez mais
pessoas ingressam nos cursos de graduação, motivadas por diferentes objetivos e ideais,
além da natural tendência em atender as demandas sociais do momento. Vários estudos
[1, 2, 3] mostram que a oferta da educação alterou-se significativamente em nosso país, a
partir dos anos 90, quando aconteceu a universalização do ensino fundamental e o
crescimento dos ensinos médio e superior, sendo este último o objeto da quantidade
triplicada de matrículas.
Diante deste quadro, um novo perfil de estudantes e de sociedade passa a ser
desenhado, e já não faz sentido oferecer uma educação clássica, baseada no acúmulo de
informações e segmentada em áreas específicas do currículo. É preciso pensar na sua
qualidade principalmente, e este atributo, se refere a como este ensino é ofertado.
Desta forma, ser professor no século vinte e um, em qualquer nível de ensino,
implica em repensar a todo o momento a sua prática, buscando metodologias que
contribuam para ensinar seus alunos de maneira que desenvolvam, compreendam e
internalizem os conteúdos, habilidades e competências necessárias em sua vida
profissional.
Os processos, as técnicas e os métodos utilizados no ensino ajudarão a formar
um profissional competente em seu ofício, capaz de interferir, com esse saber, na
sociedade em que vive, no sentido de edificá-la como uma sociedade soberana e
desenvolvida [4].
Muito mais que aprender conceitos que serão avaliados em provas, faz-se
necessário uma discussão desses conceitos levando em consideração os contextos
social, econômico, histórico e tecnológico, gerando possibilidades para o aluno arraigar-se
plenamente em uma sociedade permeada pelo discurso científico, onde se farão
necessários os seus conhecimentos [5].
Segundo estes novos paradigmas, o objetivo maior em todos os níveis da
educação deve ser, portanto, o desenvolvimento de condições para o exercício pleno da
cidadania, através de ações educativas que estejam voltadas à realidade social da qual
28
este estudante faz parte. Demo [6] ainda ressalta que a universidade deve formar, não
somente o profissional competente, mas também aquele que constrói e reconstrói uma
intervenção adequada a partir do conhecimento do qual se apropriou.
A partir da constatação de que as informações sobre ciência e tecnologia
influenciam cada vez mais o mundo moderno, e que tais informações são bastante
complexas e distantes da maioria das pessoas, este tipo de conhecimento oferece aos
estudantes a capacidade de relacionar a ciência e a tecnologia com os aspectos da vida
cotidiana, adquirindo, por conseguinte, maior relevância social [7].
Logo, será constatada uma verdadeira “educação científica”, através do correto
entendimento sobre a natureza da ciência, do trabalho científico e das implicações éticas
e sociais relacionadas ao uso da tecnologia [8].
Diante destas concepções de ensino, os alunos que ingressam nos diferentes
cursos de graduação, especialmente naqueles pertencentes à área da saúde, devem ser
instigados, com o conhecimento recebido nas respectivas disciplinas, a buscar o
questionamento, a pesquisa e o aprofundamento, em prol também da sua formação e do
seu desenvolvimento intelectual.
Sob este aspecto, as contribuições da Biologia Celular na formação deste
profissional fazem dela uma disciplina de fundamental importância para os cursos dos
quais faz parte.
O correto entendimento da célula como a unidade básica de formação dos seres
vivos, dos seus processos morfológicos e fisiológicos, bem como da importância da sua
interação com o meio são considerados como pontos de partida para o entendimento de
vários outros aspectos, inclusive os mais complexos, relacionados aos seres vivos.
Vários setores vêm sendo diretamente influenciados pelas recentes descobertas
na área da Biologia Celular, tais como medicina, agricultura e pecuária [9].
As constantes transformações em áreas como a computação, a genética e a
automação, por exemplo, provocam um grande impacto social [10], o que vem
contribuindo para despertar o interesse público sobre esses assuntos.
Ensinar e aprender certos conteúdos da Biologia, em especial da Biologia Celular,
não é algo simples, especialmente porque essa disciplina lida com o abstrato. Portanto,
se faz necessário que esse conhecimento seja construído gradativamente [11],
principalmente através da leitura e da pesquisa [12].
Diante do exposto, o presente estudo teve como objetivo analisar as percepções
de estudantes de graduação da área de saúde sobre o tema Biologia Celular. Além disso,
discutir as contribuições dos conhecimentos científicos, acerca deste tema, construídos
29
ao longo do processo ensino-aprendizagem, visto que tais conhecimentos servem como
base para outras disciplinas, além do quê, as profissões que abrangem a área da saúde,
para serem apropriadamente exercidas, necessitam de uma boa concepção acerca
desses conceitos.
2 Metodologia
O trabalho foi pautado em uma pesquisa participante, que se caracteriza pela
interação entre pesquisadores e membros das situações investigadas, onde os mesmos
encontram-se em exercício mútuo [13, 14, 15, 16].
Como ponto de partida para a presente investigação foi aplicado um questionário
semiestruturado (apêndice A), contendo dezesseis perguntas, tanto dissertativas quanto
objetivas, sendo as oito primeiras voltadas para o reconhecimento do perfil
sociodemográfico representativo dos participantes e as seguintes objetivando mensurar o
nível de conhecimento sobre o tema proposto.
A utilização de tal instrumento de pesquisa encontra alicerce em Lakatos e
Marconi [17], que consideram o questionário um importante material para a coleta de
dados, desde que estruturado a partir de um conjunto de perguntas que devem ser
respondidas por escrito, sem a interferência do pesquisador.
Participaram desta pesquisa 300 estudantes de graduação, todos do primeiro
período, em duas universidades privadas localizadas na cidade do Rio de Janeiro, de sete
cursos da área de saúde, a saber: Ciências Biológicas, Educação Física, Fisioterapia,
Nutrição, Farmácia, Enfermagem e Odontologia. Todos os cursos mencionados são
oferecidos nos períodos matutinos e noturnos, com exceção feita ao curso de
Odontologia, o qual é oferecido exclusivamente no turno matutino.
Os questionários foram aplicados na própria sala de aula, durante os intervalos
das aulas, portanto, sem afetar os participantes em relação a sua rotina normal de
estudos.
Todos os entrevistados aceitaram participar da investigação de forma voluntária e
anônima, após conhecer seus objetivos e fins, por meio da assinatura do Termo de
Consentimento Livre e Esclarecido, em obediência à Resolução 466/12 do Conselho
Nacional de Saúde (CNS) [18]:
O respeito devido à dignidade humana exige que toda pesquisa se processe com
consentimento livre e esclarecido dos participantes, indivíduos ou grupos que, por
si e/ou por seus representantes legais, manifestem a sua anuência à participação
na pesquisa.
30
Para efeito de análise dos resultados, as sentenças foram avaliadas
qualitativamente, já que objetivo do trabalho é a análise de uma realidade
educacional/social, porém, sem esquecer o aspecto quantitativo, que também foi
considerado, já que os dados foram tratados estatisticamente dentro de categorias
definidas, utilizando-se de recursos que previam o cálculo de médias, percentuais e
desvio-padrão.
Com o objetivo de descrever tal análise, as respostas dos questionários foram,
portanto, tratadas a partir da técnica de análise do conteúdo, descrita em Bardin [19]
como “um conjunto de técnicas de análise de comunicação objetivando a obtenção,
através de métodos sistemáticos e objetivos, da descrição dos conteúdos das
mensagens.
Desse modo, a Análise de Conteúdo compreendeu três etapas básicas. Foram
elas: 1) pré-análise - “etapa e organização e sistematização do material e ideias iniciais”;
2) exploração do material e tratamento de resultados - “exploração do material ocorre
como consequência da pré-análise e consiste na administração sistemática das decisões
tomadas anteriormente”; 3) interferência e interpretação dos resultados - “Os resultados
brutos são tratados de forma a se tornarem significativos e válidos” [20].
No caso do questionário aplicado foram selecionadas três palavras para nortear a
qualidade das respostas dadas pelos participantes, a saber: corretas, satisfatórias e
incorretas.
A análise levou em consideração alguns aspectos que estão destacados no
Quadro 1.
Quadro 1. Representação das respostas por categorias. Questão 9 do Apêndice A.
Categoria atribuída
Conceito
Exemplo representativo
as respostas
Atende completamente ao conceito
"Estrutura básica que participa da
estabelecido cientificamente em relação ao
organização corpórea do ser vivo
objeto
da
pergunta,
tendo
como
embasamento
Correta
e que possui aspectos
o conteúdo de obras referenciais na literatura
morfológicos e fisiológicos"
especializada.
Satisfatória
Atendem, em parte, os conceitos estabelecidos
"Participa da formação dos seres
cientificamente, embora deixem de mencionar
determinados fatores (importantes ou não), mas vivos formando o seu organismo e
seus tecidos"
que não a desqualifica como incorreta.
Incorreta
Não atende, sob nenhum aspecto, os conceitos
estabelecidos cientificamente sobre o objeto
considerado.
"Molécula que ajuda na
respiração"
"Pequenas cavidades"
31
Para ser considerada correta deveria atender completamente ao conceito
estabelecido
cientificamente
em relação
ao
objeto
da
pergunta,
tendo
como
embasamento o conteúdo de obras referenciais na literatura especializada. As respostas
satisfatórias foram aquelas que atendiam, em parte, os conceitos estabelecidos
cientificamente, embora ainda deixassem de lado determinados fatores, importantes ou
não, o que não a desqualificaria como incorreta. As respostas incorretas não atendiam,
sob nenhum aspecto, os conceitos estabelecidos pela ciência sobre o objeto considerado.
A categorização das respostas visa facilitar a análise dos conteúdos, sendo um
método que pode ser aplicado tanto na pesquisa quantitativa como na investigação
qualitativa, de acordo com a frequência com que surgem as características que são
levadas em consideração [19].
3 Resultados e discussão
Os dados para o estabelecimento de perfil sociodemográfico representativo dos
estudantes participantes estão retratados na tabela 1.
Tabela 1. Perfil sociodemográfico representativo dos estudantes. *
Fem.
Masc.
Média de
Idade
(anos)
68
32
24
Sexo (%)
Desvio padrão
para média de
idade (anos)
5,8
Exercem
atividade
paralela aos
estudos (%)
54
* Questões 1, 2 e 5 do Apêndice A.
Todos os participantes, sem exceção, responderam a totalidade das perguntas de
perfil sociodemográfico. Conforme atesta Minayo [21] isso implica em considerar o sujeito
de estudo como pessoa que pertence a um determinado grupo ou classe social, possuidor
de valores, significados e crenças. Portanto, cada pessoa é caracterizada pelo grupo
social que integra.
Assim sendo, como primeira constatação, verificou-se que a média de idade
desses estudantes é de 24 anos, com um desvio padrão de quase seis anos, sendo
observados os extremos que mostram pessoas com 17 anos até 48 anos de idade.
Tal fato evidencia que esses estudantes apresentam um leque heterogêneo em
relação as suas idades, porém, a maioria deles encontra-se na fase da juventude, onde o
interesse pelos estudos e por uma formação profissional já começa a aflorar, fato refletido
na procura por uma Instituição de Ensino Superior (IES), após a conclusão o ensino
médio. Tal episódio também demonstra que essas pessoas apresentam certa maturidade,
definindo o que realmente querem em relação a vida profissional.
32
Constata-se, também, que o maior percentual dos entrevistados é do sexo
feminino, dado que é relativamente esperado, já que o acesso das mulheres ao ensino
superior tem aumentado muito nos últimos anos, e, em alguns cursos inclusive, há uma
absoluta predominância de mulheres [22].
Já em relação ao exercício ou não de atividades profissionais enquanto cursa a
graduação, a pesquisa mostrou que há um equilíbrio no que se refere àqueles que
possuem algum vínculo profissional e os que se dedicam somente à faculdade.
Dos trezentos entrevistados, 54% exercem atividade profissional. Dentro deste
percentual, 78% apresentam o vínculo profissional ligado a atividades que possuem
alguma afinidade com o curso escolhido. Estes são representados em grande parte pelos
profissionais de enfermagem, os quais se encontram, inclusive, colocados em instituições
que oferecerão a eles uma ascensão profissional mediante a conclusão do curso. Os
outros 22% exercem atividades que pouco ou nada tem a ver com o perfil do curso, o que
pode efetivamente contribuir para uma maior dificuldade no processo de construção do
conhecimento sobre a Biologia Celular.
A Figura 1 mostra o percentual de participantes em relação aos cursos
investigados. Percebe-se que há uma predominância do curso de Enfermagem, seguido
do curso de Educação Física, Odontologia e Farmácia, respectivamente, retratando que
estes são os cursos mais procurados nas instituições onde foi realizado o estudo, seja
pela expectativa no mercado de trabalho ou na realização pessoal.
10,00% 2,00%
14,00%
17,00%
9,00%
13,00%
Ciências Biológicas
Educação Física
Enfermagem
Farmácia
Fisioterapia
Odontologia
Tecnólogo em Estética
35,00%
Figura 1. Percentual representativo dos cursos investigados. Questão 3 do Apêndice A.
Quando foram investigados os conhecimentos técnicos e teóricos relativos à
Biologia Celular, constatou-se que os participantes se mostraram inseguros, fornecendo,
em grande parte das vezes, respostas em branco ou consideradas incorretas, ou ainda
apenas satisfatórias em relação a um nível de conhecimento aceitável. Infere-se assim,
33
que os estudantes ainda não se apropriaram adequadamente das informações
relacionadas a este campo do conhecimento.
Na definição de um conceito para célula, por exemplo, excetuando-se as
respostas em branco, as quais foram percebidas em 40 questionários, foi obtido um
percentual muito baixo para as respostas consideradas corretas (adequadas), as quais
deveriam atentar para a sentença de ser a célula a unidade morfológica e fisiológica que
participa da constituição de todos os seres vivos.
Em relação a este assunto, as respostas foram as mais variadas e conceitos
errôneos tais como, ser a célula um “pequeno espaço oco”, ser o DNA do corpo, um
conjunto de proteínas, uma “molécula gelatinosa”, possuir estrutura arredondada, são
alguns exemplos dentre o total das respostas obtidas. A Figura 2 relaciona as avaliações
das respostas dadas pelos participantes.
Incorreta 35,30%
Satisfatória
Correta
Incorreta
Satisfatória 50,70%
Correta 15,00%
Figura 2. Tipos de respostas relacionadas ao conceito de célula. Questão 9 do Apêndice A.
Nota-se que aproximadamente 35% dos 260 estudantes que responderam a essa
questão o fizeram incorretamente, enquanto que pouco mais de 50% desse total atingiu
apenas um nível satisfatório de respostas. Logo, cerca de 86% dos participantes não
conseguiram se adequar corretamente ao conceito de célula. Um percentual considerado
preocupante, já que se trata de um aspecto básico e também de fundamental importância
quanto ao aprofundamento teórico da Biologia Celular.
Embora os conhecimentos básicos acerca do conceito referente à célula tenham
se mostrado insuficientes se considerarmos esses participantes como alunos que já
ingressaram nas graduações da área da saúde e, muitos, também no mercado de
trabalho, a maioria, representada por 85% dos entrevistados, reconhece que esses
conhecimentos são de grande importância para sua formação. Tal dado foi constatado
pela análise das respostas dadas na pergunta: “Qual seria a importância dos
34
conhecimentos sobre Biologia Celular na sua formação como profissional na carreira
escolhida?” (Questão 10 do Apêndice A).
De acordo com as respostas dadas, foi constatado que os conhecimentos de
Biologia Celular são fundamentais, pois ajudam na compreensão do funcionamento de
outros órgãos, sistemas e processos diversos, a também na organização do corpo
humano, servindo como base para o estudo de outras matérias, principalmente para o
entendimento das disciplinas mais específicas relacionadas à profissão.
Na pergunta “Você espera utilizar os conteúdos estudados em Biologia Celular na
profissão pretendida?” (Questão 11 do Apêndice A), 72,3% dos trezentos participantes
respondeu afirmativamente a essa questão, dizendo esperar utilizar os conteúdos
estudados em Biologia Celular na prática profissional, razão pela qual consideram os
mesmos importantes. Segundo os alunos, tais informações ajudarão, dentre outras
coisas, no correto diagnóstico e tratamento dos pacientes e, sobretudo, nas pesquisas
relacionadas a estes mesmos aspectos.
Para os estudantes, a Biologia Celular, como qualquer outra disciplina, apresenta
os seus pontos de dificuldade e facilidade para a correta aprendizagem e apropriação dos
seus conteúdos.
Apresentam-se na Figura 3 os resultados obtidos com a pergunta “Com qual dos
temas estudados sobre Biologia Celular você teve mais facilidade?” (Questão 12 do
Apêndice A).
12,00%
42,00%
19,00%
Metabolismo celular
Interações celulares
nomenclatura das estruturas
origem e evolução celular
27,00%
Figura 3. Principais dificuldades em relação aos conteúdos de Biologia Celular. Questão 12 do Apêndice A.
Constatou-se que o conteúdo de maior dificuldade entre os estudantes se refere
ao metabolismo celular e as justificativas se baseavam na dificuldade de entendimento
sobre as etapas referentes à respiração celular.
35
Porém, aspectos como interações celulares, nomenclatura das estruturas
componentes da célula e seus processos, além da origem e evolução celular também
foram apontados como temas de dificuldade por parte dos estudantes, fato que se origina
desde a educação básica.
Outras questões que puderam ser levantadas com a presente pesquisa estavam
relacionadas à importância das aulas práticas e da visualização da estrutura celular
(Dados não mostrados obtidos a partir das questões 13, 14 e 15 do Apêndice A).
Os conceitos referentes à célula e seus processos possuem uma natureza muito
abstrata [23, 24, 25]. Os recursos visuais proporcionam correlações com os aspectos
morfofisiológicos relativos ao correto entendimento dos fenômenos biológicos autênticos.
Caso a visualização das estruturas celulares não seja utilizada de modo constante, o
aprendizado pode ser prejudicado, provocando, consequentemente, um afastamento do
aluno.
Um modelo ou recurso visual corresponde a um sistema figurativo que reproduz a
realidade de forma concreta e esquematizada. Em se tratando de conteúdos de célula,
esse pressuposto se aplica de forma pertinente [26] e ainda, o ensino de conceitos
apenas por palavras pode cair num verbalismo vazio ao se colocar no lugar da palavra
desconhecida outra palavra igualmente incompreensível [27].
As aulas práticas também são uma grande aliada em todo o processo. A
concepção epistemológica, que aparece como a principal responsável pela compreensão
da ciência ensinada e, consequentemente, na influência de como, a partir daí, as aulas
serão preparadas e organizadas, especialmente em relação às aulas práticas [28].
Mesmo dentro das universidades, ainda estão arraigadas as práticas que se
limitam às aulas expositivas. O uso de recursos, como o laboratório, muitas vezes ainda é
negligenciado dentro do contexto atual [29].
Segundo Giordan [30]:
“É de conhecimento dos professores (...) o fato de a experimentação despertar um
forte interesse entre alunos de diversos níveis de escolarização. Em seus
depoimentos, os alunos também costumam atribuir à experimentação um caráter
motivador, lúdico, essencialmente vinculado aos sentidos. Por outro lado, não é
incomum ouvir de professores a afirmativa de que a experimentação aumenta a
capacidade de aprendizado, pois funciona como meio de envolver o aluno nos
temas em pauta”.
Portanto, a experimentação, mais precisamente a natureza experimental das
disciplinas científicas, muitas vezes trazida através das aulas práticas, fazem com que o
interesse pelas ciências seja ampliado, sendo um facilitador nos processos de ensinoaprendizagem, conforme relato de mais de 89% dos entrevistados, quando perguntados
36
em relação a importância da utilização de laboratórios e recursos visuais nas aulas de
Biologia Celular (Questão 15 do Apêndice A).
Esta perspectiva ainda pode abrir espaço para introdução de outros métodos de
ensino, feitos de forma contextualizada, dinâmica e reveladora de alguns aspectos da
natureza da atividade científica, que atraiam o aluno [31]. Ainda segundo os autores,
estas características vão ao encontro não só das necessidades e interesses dos
estudantes por informação científica, mas também do incentivo para a utilização de outras
metodologias de ensino na sala de aula, tanto na educação básica, quanto no ensino
superior.
Para auxiliar nessa proposta, os professores devem dispor de recursos didáticos
e tecnológicos, dominá-los com segurança e saber utilizá-los no momento pedagógico
adequado, para que seja propiciada a analogia entre teoria e prática, pois a falta desses
recursos didáticos pode contribuir para uma formação inadequada de conceitos e a
incompreensão a respeito dos conteúdos [32].
Ainda assim, a simples presença dos recursos e aparatos tecnológicos na sala de
aula não vai garantir mudanças na forma de ensinar e aprender. Deve haver uma atuação
ativa, crítica e criativa por parte de alunos e professores para que a tecnologia de fato
enriqueça o ambiente educacional, proporcionando a verdadeira construção do
conhecimento.
Outro aspecto que pode influenciar no baixo conhecimento sobre o tema
demonstrado pelos entrevistados é em relação ao tempo em que eles, em média,
passaram pelo Ensino Médio, ficando em torno de 4 anos e meio, com desvio padrão de
4,22 anos, o que mostra uma grande heterogeneidade da amostra (Questão 6 do
Apêndice A). Naturalmente, nos casos em que o retorno às atividades estudantis
acontece depois de certo tempo pode acarretar em maiores dificuldades do aluno em
relação ao processo de ensino-aprendizagem.
A característica do Ensino Médio cursado também pode influenciar nessa
dificuldade, já que determinadas modalidades, como os cursos técnicos e supletivos
(dependendo do seu perfil), não dão ênfase às disciplinas relacionadas às ciências
biológicas. Conforme apurado nos questionários, 43,7% dos participantes cursaram o
Ensino Médio na modalidade técnica. E deste total, 87% abrangem os cursos técnicos
nas áreas das ciências exatas, como Administração, Contabilidade e Informática; e
somente 3% envolvem cursos da área da saúde, como Técnicos em Enfermagem e
Análises Clínicas (Questão 8 do Apêndice A).
37
Mediante ao exposto, os resultados analisados revelam que as dificuldades em
relação aos conteúdos de Biologia Celular são bastante expressivas, desde os seus
pontos básicos até os mais complexos, e que tais conhecimentos, quando presentes de
maneira minimamente pertinente, ainda necessitam de aprimoramentos no seu teor, de
modo a permitir que esses estudantes construam um conhecimento mais concreto, a fim
de prosseguir nas disciplinas que exigem tais conhecimentos como pré-requisito.
A Biologia Celular, como disciplina, faz com que os professores sejam
constantemente expostos a situações que demandam posicionamento crítico, discussões
e, sobretudo conhecimento a respeito de temas complexos como, o cultivo de células,
células-tronco, clonagem terapêutica ou reprodutiva, alimentos transgênicos, dentre
outros.
A formação continuada também é uma estratégia que pode ampliar e aperfeiçoar
os conhecimentos já estabelecidos, auxiliando o docente no desenvolvimento de práticas
pedagógicas inovadoras, que proporcionem uma transposição à barreira do ensino de
Biologia Celular.
4 Considerações finais
A escolha da Biologia Celular como objeto de pesquisa associada à maneira
como alunos, no início da graduação, a percebem, deve-se a sua relevância como
componente curricular de cursos universitários da área da saúde, segundo dados do
Ministério da Educação [33].
Os conhecimentos científicos, de um modo geral, e tecnológicos devem estar
presentes na formação do cidadão, tendo nisto uma importância acentuada na medida em
que a ciência deixa de possuir o seu caráter atrelado a neutralidade. A partir daí ela deve
ser constantemente debatida pela sociedade [34, 35, 36].
Mediante ao exposto, percebe-se que os conhecimentos acerca deste tema
devem ser muito bem fundamentados junto aos estudantes, e que muito ainda deve ser
feito para tal.
Uma das potenciais barreiras ao desenvolvimento da compreensão científica dos
fenômenos relativos à célula provavelmente está relacionada com as concepções prévias
dos alunos [37]. É reconhecido que as pessoas possuem concepções alternativas sobre
os conceitos científicos, e que apesar do desenvolvimento da biologia celular, os
fenômenos biotecnológicos ainda não são bem compreendidos por se tratarem de
conceitos puramente abstratos.
38
Apesar de determinados conhecimentos sobre a célula e os seus processos ainda
não estarem completamente arraigados nas concepções destes participantes, os mesmos
têm a exata noção da sua importância, tanto no que diz respeito à sua formação, quanto
para sua vida profissional.
Isto já se configura em um quadro animador no que tange o interesse e a
aproximação do aluno. Elementos essenciais à consolidação do conhecimento. A partir
deste estudo, apesar de alguns resultados preocupantes, gerou-se uma motivação para
investigar e, sobretudo, propor alternativas que contribuam para minimizar tal quadro.
Essas atividades permitirão uma discussão mais aprofundada acerca das
questões relacionadas ao aprendizado da Biologia Celular e sua relação/contribuição para
o ensino superior, mais precisamente no campo da saúde, podendo se estender, também,
em um auxílio ao trabalho de professores dos mais variados níveis de ensino.
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Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências-ABRAPEC. 2011. 1056-1.
42
APÊNDICE A. Questionário diagnóstico.
PESQUISA ACADÊMICA
QUESTIONÁRIO DIAGNÓSTICO
O presente questionário faz parte de uma pesquisa acadêmica para construção de
tese de doutorado e tem por objetivo verificar como a Biologia Celular é percebida por
estudantes dos cursos de graduação da área da saúde e bem estar em duas
universidades particulares do Rio de Janeiro.
1 IMPORTANTE: toda individualidade referente às informações prestadas neste
instrumento de pesquisa possuem natureza confidencial, permanecendo as mesmas
restritas à equipe de pesquisadores.
Dados do perfil sociodemográfico
1. Sexo: ( ) Feminino
( ) Masculino
2. Idade: ___________
3. Curso: __________________________________________________
4. Região em que reside: ( ) Zona Norte
( ) Zona Sul
( ) Zona Oeste
( ) Baixada Fluminense ( ) Outro município
5. Exerce alguma atividade paralelamente à faculdade:
( ) Sim Qual? _____________________________________________
( ) Não
6. Há quanto tempo concluiu o Ensino Médio: _______________________
7. Estudou em escola pública ou particular? ________________________
8. Características do Ensino Médio cursado:
( ) Regular
( ) Técnico / Profissionalizante ________________________________
( ) Supletivo
( ) Módulos
( ) Ensino de Jovens e Adultos (EJA)
43
Dados gerais da pesquisa
9. Defina o que para você seria uma célula.
10. Qual seria a importância dos conhecimentos sobre Biologia Celular na sua formação como
profissional na carreira escolhida?
11. Você espera utilizar os conteúdos estudados em Biologia Celular na profissão pretendida?
Caso sim, sob quais aspectos?
12. Qual foi a sua principal dificuldade em relação aos temas relacionados à Biologia Celular?
13. Com qual dos temas estudados sobre Biologia Celular você teve mais facilidade?
14. A visualização de esquemas e ilustrações facilitariam o aprendizado da Biologia Celular? Que
outras formas para facilitar o aprendizado você poderia sugerir?
15. Você acha importante o uso de laboratórios e/ou microscópios para o aprendizado de Biologia
Celular?
16. Na sua opinião, a Biologia Celular é importante para avanços tecnológicos? Caso sim, sob
quais aspectos? (pode ser marcada mais de uma alternativa)
( ) Biotecnologia (clonagem, análise do DNA, transgênicos)
( ) Terapias (células-tronco)
( ) Medicamentos
( ) Meio Ambiente
( ) Outros: ______________________________________
44
V.13, N.1 /2015
Enviado em:
25/03/2015
Publicado em:
30/06/2015
ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
Seção: Inovações Educacionais
Um jogo de construção para o aprendizado colaborativo de Glicólise e
Gliconeogênese
A Constructive Game to introduce the collaborative learning of Glycolysis and Gluconeogenesis
Felipe Sales de Oliveira, Caroline Dutra Lacerda 1, Patrícia Santos de Oliveira 1, Ana Amália Coelho 1, M.
Lucia Bianconi 1*
1
Programa de Educação, Gestão e Difusão em Biociências do Instituto de Bioquímica Médica, Universidade
Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro-RJ.
Resumo
O jogo “Glicólise & Gliconeogênese” foi desenvolvido para auxiliar alunos do curso de Odontologia da
Universidade Federal do Rio de Janeiro no aprendizado colaborativo dessas vias metabólicas. O jogo inicia
com 11 cartas contendo apenas a fórmula estrutural dos intermediários da glicólise, as quais devem ser
colocadas numa sequência correta de modificações estruturais, desde a glicose até o piruvato. Após
completarem a via corretamente, os alunos recebem 10 cartas das enzimas, as quais indicam a
reversibilidade (ou não) da reação, o valor de energia livre e os ativadores e/ou inibidores, quando for o
caso. Após responderem questões de fixação do conteúdo, por meio de observações da via metabólica
montada, os alunos recebem cinco novas cartas que permitem a substituição daquelas necessárias para
transformar a glicólise em gliconeogênese. A avaliação por 18 alunos sugere que o jogo é uma ótima
estratégia de ensino de vias metabólicas podendo ser usado para outras vias além dessas que utilizamos.
Palavras-chave: jogo educativo, glicólise, gliconeogênese
Abstract
The game “Glicólise e Gliconeogênese” was developed to introduce the collaborative learning of metabolic
pathways to Dental School students of the Universidade Federal do Rio de Janeiro. The game starts with 11
cards with the structural formula of the glycolysis intermediates that need to be placed in the correct
sequence of structural changes from glucose to pyruvic acid. After that, the students get 10 enzyme cards
that indicates the reversibility (or not) of the reaction, the free energy value and activators and/or inhibitors, if
this is the case. After answering questions to consolidate the content through observations of the metabolic
pathway, the students get five new cards that allow the substitution of the cards need to transform glycolysis
in gluconeogenesis. The evaluation by 18 students suggests that the game is a great learning strategy of
metabolic pathways that can be used to others than those showed here.
Keywords: educational game, glycolysis, gluconeogenesis
Um Jogo de Construção para o Aprendizado Colaborativo de Glicólise e Gliconeogênese
Ficha da atividade desenvolvida
Título: Um Jogo de Construção para o Aprendizado Colaborativo de Glicólise e
Gliconeogênese.
Público alvo: Alunos estudando a via glicolítica e a gliconeogênese.
Disciplinas relacionadas: Bioquímica.
Objetivos educacionais: Utilizar uma ferramenta lúdica e colaborativa para facilitar a
aprendizagem do funcionamento da via glicolítica e da gliconeogênese.
Justificativa de uso: Os alunos têm dificuldade para entender as vias metabólicas e,
geralmente, apenas decoram os nomes das enzimas e dos metabólitos para efeito de
avaliação. O jogo “Glicólise e Gliconeogênese” visa facilitar a visualização do
funcionamento dessas vias por meio das modificações nas fórmulas estruturais de seus
intermediários, do tipo de reação que ocorre, bem como a sua regulação. Espera-se
promover a compreensão dos fenômenos e, assim, a construção do raciocínio lógico
sobre tais eventos.
Conteúdos trabalhados: Modificações estruturais, regulação e produtos formados na via
glicolítica e na gliconeogênse.
46
1 Introdução
A disciplina Bioquímica é ministrada no ciclo básico em diversos cursos de
graduação, como, por exemplo, Medicina, Farmácia, Odontologia, Enfermagem, Biologia,
Nutrição, entre outros. Geralmente, a Bioquímica é um pré-requisito para outras
disciplinas e, portanto, falhas na aprendizagem dos conteúdos da mesma podem
comprometer a formação do aluno ao longo do curso [1]. Porém, muitos estudantes,
definem “Bioquímica” como sendo uma disciplina muito complexa, de conteúdo extenso e
abstrato, principalmente por apresentar uma extensa quantidade de estruturas químicas
[2]. Da mesma forma, muitos professores têm dificuldade na escolha de estratégias que
ajudem no processo de ensino-aprendizagem [3].
Além disso, o processo de avaliação utilizado pelos professores nem sempre leva à
construção do conhecimento [4], o que obriga o aluno a memorizar os conceitos, sem que
haja uma aprendizagem significativa dos mesmos. No caso das vias metabólicas, por
exemplo, notamos que os alunos memorizam os nomes dos intermediários, mas não os
reconhecem quando suas fórmulas estruturais lhes são apresentadas.
Atividades lúdicas têm sido propostas a fim de diminuir as dificuldades e despertar
um maior interesse dos alunos em interagir com a disciplina. Estas devem ser escolhidas
pelo professor, de acordo com o perfil da turma. Segundo Lara [5], os jogos educativos
podem ser classificados como sendo de “competição”, “construção”, “treinamento”,
“aprofundamento” ou “estratégicos”. Um ponto importante observado por Lara [5] é a
necessidade de que o jogo educativo não dependa do fator sorte, ou seja, que o vencedor
seja aquele que descobrir as melhores estratégias. Além disso, é importante que o jogo
permita “a construção de algumas abstrações que, muitas vezes, são apenas transmitidas
pelo professor e memorizadas sem uma real compreensão pelo aluno prejudicando,
assim, o aprendizado” [5].
Há relatos bem sucedidos da utilização de atividades lúdicas para o ensino de
Bioquímica. O uso de mangás (histórias em quadrinhos japonesas) com conteúdo de
Bioquímica aumentou o interesse dos alunos pela disciplina, auxiliando no processo de
ensino-aprendizagem [6]. Azevedo e colaboradores [7] mostraram que o aprendizado dos
alunos que estudaram o Ciclo de Krebs por meio de um jogo em duas versões, uma no
formato de tabuleiro convencional (versão em papel) e outra, virtual (software), foi
semelhante. A diferença apontada pelos autores entre os grupos foi relacionada ao nível
de satisfação dos alunos que, aparentemente, preferem o formato virtual do jogo. O jogo
“Perfil – Biomoléculas” tem como objetivo inter-relacionar características estruturais,
47
classificação e função de carboidratos, lipídios e proteínas, sendo que a elaboração do
material envolveu os alunos, que se sentiram motivados [8]. Os autores relataram que o
jogo incentivou o raciocínio e a articulação dos conceitos químicos e biológicos [8]. A
avaliação do jogo de tabuleiro Bioquim4x, o qual visa rever conceitos de Bioquímica por
meio de diferentes dinâmicas, foi bastante positiva, já que os alunos consideram que o
mesmo contribuiu para o aprendizado da disciplina e que, apesar de ter apresentado certa
dificuldade, foi dinâmico [9].
Além de facilitar o aprendizado, as atividades lúdicas em sala de aula podem
contribuir para estreitar os laços entre professor e aluno, a partir de uma maior
aceitação/empatia pela disciplina e pelo professor [10].
Jogos educativos também contribuem para o aprendizado colaborativo, um estilo
de ensino descrito como sendo importante para aumentar o interesse entre os
participantes e promover mudanças de atitude como, por exemplo, o de incentivar o
pensamento crítico [11].
O jogo apresentado neste artigo foi criado como uma tentativa de auxiliar na
compreensão das vias metabólicas, aumentando a familiaridade com as reações, os
intermediários e a regulação das mesmas, de forma lúdica. É um jogo classificado como
de “construção”, pois, de acordo com Lara [5], é aquele que traz, ao aluno,
[...] um assunto desconhecido fazendo com que, através da manipulação [...] de
perguntas e respostas, ele sinta a necessidade [...] de um novo conhecimento, para
resolver determinada situação-problema proposta pelo jogo. E, na procura desse novo
conhecimento ele tenha a oportunidade de buscar por si mesmo uma nova alternativa
para sua resolução.
Essa definição foi criada para jogos de matemática, mas se adapta perfeitamente ao jogo
proposto para o aprendizado das vias metabólicas apresentado neste artigo.
2 Objetivo
O objetivo do jogo é fazer com que o aluno reconheça as transformações que
ocorrem nos intermediários da glicólise e da gliconeogênese a partir da observação das
fórmulas estruturais dos mesmos, bem como as enzimas envolvidas.
48
3 Material e Métodos
3.1 Material
O jogo é composto por doze cartas de intermediários da glicólise e gliconeogênese,
catorze cartas contendo as enzimas e uma folha com as regras. As cartas dos intermediários
contêm apenas a fórmula estrutural dos mesmos. As cartas das enzimas indicam se a reação é
reversível ou irreversível, o valor de G das reações e a indicação dos inibidores e/ou ativadores,
caso existam. As fórmulas estruturais dos intermediários foram desenhadas com o programa
ChemDraw® Standard 12.0 (PerkinElmer) e as cartas foram criadas no programa livre Paint.Net
4.0.4 (Softonic). Após impressão em cores, as cartas foram plastificadas, para aumentar sua
resistência e durabilidade. As cartas não contêm os nomes dos compostos intermediários, os
quais são apresentados aos alunos após a finalização do jogo. Duas delas apresentam as
informações “INÍCIO” (glicose) e “FIM” (piruvato). A Figura 1 traz exemplos de cartas, e o conjunto
completo está disponível em http://www.bioqmed.ufrj.br/docentes/textos/novo-metodo-ludico-para-oensino-de-bioquimica.
Figura 1. Exemplo de cartas contendo as fórmulas estruturais de quatro compostos intermediários da
glicólise e de duas reações com o valor do G, uma irreversível, contendo as informações sobre sua
regulação, e outra, reversível. O conjunto completo das cartas está disponível em:
http://www.bioqmed.ufrj.br/docentes/textos/novo-metodo-ludico-para-o-ensino-de-bioquimica/
49
3.2 Preparo Inicial
Os alunos devem ser divididos em grupos de dois a cinco participantes. Cada
grupo deve ficar em torno de uma bancada ou mesa, de modo que todos possam
acompanhar o desenvolvimento do raciocínio necessário para a montagem das vias
metabólicas. Cada grupo deve receber os dois conjuntos de cartas (estruturas e reações),
separadamente, como explicado a seguir, além da folha com as regras do jogo e uma
tabela com a classificação das enzimas.
3.3 Regras
O jogo é dividido em quatro etapas:
(1) construção da via glicolítica utilizando apenas as cartas das fórmulas estruturais;
(2) inclusão das cartas contendo as reações/enzimas;
(3) respostas a um questionário de fixação de conteúdo, respondido pela observação da
via (enzimas, reações e energia livre); e
(4) construção da gliconeogênese pela substituição das cartas necessárias.
Na primeira etapa, utilizando apenas as cartas contendo os intermediários da via
glicolítica, os alunos devem desvendar o caminho correto de modificações das estruturas
químicas partindo da carta indicada como “INÍCIO” (Glicose) até chegar à carta indicada
como “FIM” (Piruvato). Sugerimos aos alunos que separem os compostos de seis
carbonos dos compostos de três carbonos. Nas regras, há uma sugestão de organização
das cartas (Figura 2) e a indicação para que organizem, inicialmente, as cartas de seis
carbonos.
Figura 2. Sugestão de organização das cartas contida nas regras do jogo.
50
Além das regras, são apresentadas duas “dicas”: (1) “Atenção aos grupos
químicos”; e (2) “Procure notar se o composto seguinte foi fosforilado (ganhou um grupo
fosfato) ou desfosforilado (perdeu um grupo fosfato)”. É, também, explicado que o “P” na
estrutura dos compostos fosforilados representa o grupo fosfato, proveniente da ligação
de um grupo fosfito (
) ao oxigênio do composto intermediário.
Na sequência das regras, é indicado que o último composto de seis carbonos
alinhado na via metabólica será clivado em dois compostos que devem ser identificados
antes de continuar a montagem da via. Nesse momento, é importante a intervenção do
professor para checar se o raciocínio foi correto. É dada uma terceira dica: “Na via
glicolítica, ambos estão em equilíbrio e apenas um deles continua a ser modificado!”.
Na segunda etapa, os alunos devem sinalizar para o professor quando finalizarem
a organização das cartas que são, então, conferidas para que possam dar continuidade
ao jogo. Estando na ordem correta, o professor dá as cartas das enzimas que também
devem ser colocadas na ordem correta. Ao longo da aplicação, vimos ser necessário
fornecer uma tabela contendo a classificação das enzimas que resume o tipo de reação
catalisada pelas mesmas para consulta. Nesse momento, é explicado que entre duas
cartas “estruturas” sempre haverá uma carta “reações”. Ao final, o grupo deve acusar o
término do jogo e solicitar ao professor que verifique se as cartas foram colocadas de
forma correta.
Na terceira etapa, com o objetivo de fixar o conteúdo, os alunos respondem a um
questionário com 12 questões, sendo que as últimas se referem à síntese de Glicose.
Perguntamos se é possível sintetizar Glicose pela reversão da glicolise e pedimos para
que sugiram como ocorre a síntese de glicose a partir de piruvato. Percebendo que
existem reações irreversíveis e que haveria necessidade de outras enzimas para
completar a nova via, os alunos recebem mais quatro cartas, uma delas com a fórmula do
oxalacetato e outras três com as enzimas que substituem aquelas que catalisam as
reações irreversíveis. Dessa forma, iniciam a quarta etapa, de construção da
gliconeogênese.
Para fixar esse conteúdo, os alunos completam uma tabela preenchida após a
glicólise que contém a lista dos ativadores e inibidores da via, com aqueles que regulam a
gliconeogênese. Assim, os alunos percebem como as duas vias estão relacionadas em
termos das necessidades energéticas do indivíduo. Ou seja, inibidores de uma via podem
ser ativadores da outra e vice-versa.
51
3.4 Avaliação do Jogo
Dezoito alunos da disciplina de Bioquímica, oriundos do primeiro período do curso
de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, responderam voluntariamente
e de forma anônima a um questionário contendo seis questões relativas à caracterização
da amostra, sete questões fechadas contendo afirmativas para serem analisadas de
acordo com uma escala de Likert [12], para verificar a opinião dos alunos em relação ao
jogo, além de uma questão aberta para comentários gerais. A escala de Likert adotada
variava da seguinte forma:
1: Discordo Fortemente
2: Discordo
3: Não Tenho Opinião
4: Concordo
5: Concordo Fortemente
Foram calculadas as médias e desvios padrões das médias das respostas pelo
programa Origin (MicroCal, Llc.), apresentadas em uma tabela. A distribuição das
respostas entre os itens, apresentada em gráficos, foi calculada como percentual de
respostas em relação ao total de alunos participantes.
A questão aberta, para comentários gerais, era facultativa (“se quiser, faça
comentários, críticas e sugestões”).
3.5 Caracterização da amostra
Dos dezoito alunos participantes, um era do sexo masculino e dezessete do sexo
feminino, com idades entre 17 e 26 anos. Dezesseis alunos não tinham cursado a
disciplina de Bioquímica anteriormente, um aluno era repetente do mesmo curso e o
outro, havia cursado Bioquímica antes de ingressar em Odontologia, no curso de
Farmácia em outra Universidade.
4 Resultados
4.1 Avaliação do jogo
Antes da aplicação em uma sala de aula, fez-se um pré-teste do jogo, suas regras
e até mesmo do questionário de avaliação. Para isso, convidamos alguns alunos
veteranos que seguiram todos os passos da mesma forma que seria apresentado aos
novos alunos. Porém, no pré-teste testaram-se as cartas relativas à via glicolítica, apenas,
52
sendo que a ideia de incluir a gliconeogênese surgiu nessa etapa, devido a alguns
comentários durante a aplicação do jogo.
Tivemos a participação de oito alunas do segundo e do terceiro período de
Odontologia nesta Universidade. Todas avaliaram o jogo de forma muito positiva e foram
unânimes em dizer que o jogo era mais interessante que a aula teórica, sendo que uma
delas respondeu à questão aberta, para comentários gerais, com o seguinte depoimento:
O jogo é uma ótima forma de aprender a via glicolítica sem necessitar decorá-la, uma
vez que ele fornece os nomes das reações, a fórmula dos compostos e dicas exigindo
dos alunos raciocínio e conhecimento básico de química adquirido no ensino médio. Ao
jogar, tive uma visão totalmente diferente daquela projetada num slide em sala de aula,
consegui ver as mudanças que ocorrem nas moléculas e só assim pude completar a via.
Sendo assim, o jogo torna a via muito mais interessante e vemos sentido nas mudanças
de um composto para o outro.
A avaliação do jogo da Glicólise e Gliconeogênese se deu pela aplicação de um
questionário contendo sete afirmativas que foram respondidas com uma escala de Likert
[12] com cinco itens, variando de 1 (discordo fortemente) a 5 (concordo fortemente).
Dessa forma, ao serem calculadas as médias das respostas, aquelas com valores
menores que 3 indicavam que os alunos tendem a discordar da afirmativa, enquanto
aquelas com valores maiores que 3 indicavam uma tendência a concordar com a
afirmativa. O resultado da avaliação se encontra na Tabela 1.
Tabela 1. Questões avaliadas pelos alunos e os seus respectivos resultados com as médias e DP.
Afirmativas
I. As regras estão claras
II. Foi possível compreender como ocorrem as modificações nas moléculas
III. Consegui finalizar as vias estudadas através do jogo
IV. Há muita necessidade de intervenção do professor
V. Preferia aprender a via glicolítica em uma aula tradicional (slides)
VI. Gosto de jogos
VII. Foi interessante interagir com colegas na construção da via glicolítica
Média
(± desvio padrão)
4,2 ± 0,5
4,1 ± 0,6
4,4 ± 1,0
3,2 ± 1,2
2,1 ± 1,0
4,2 ± 1,0
4,6 ± 0,6
Foi possível verificar que a maioria dos alunos concorda (66,7%) ou concorda
fortemente (27,8%) que as regras estão claras, mas, aparentemente, muitos necessitam
da intervenção do professor (Figura 3). Nesse caso, não foi possível definir uma opinião
devido à grande distribuição das respostas (Figura 3). Ainda assim, 77,8% dos alunos
concorda que foi possível compreender como ocorrem as modificações nas moléculas,
sendo que a maioria conseguiu finalizar as vias estudadas com o jogo.
Apesar das respostas bastante positivas, quando analisamos a questão que se
refere à forma preferencial de aprender a via glicolítica, pudemos verificar que 22,2% não
sabe opinar sobre o assunto. Na verdade, se considerarmos que esses alunos nunca
53
tiveram uma aula teórica (tradicional, com o uso de slides) sobre o assunto, essa é uma
questão difícil de ser respondida.
Figura 3. Distribuição das respostas dos alunos de acordo com a escala de Likert, onde 1 representa
“discordo fortemente” e 5 representa “concordo fortemente” para as afirmativas I e IV da avaliação (ver
Tabela 1).
Figura 4. Distribuição das respostas dos alunos, de acordo com a escala de Likert, onde 1 representa
“discordo fortemente” e 5 representa “concordo fortemente” para as afirmativas II, III e V da avaliação (ver
Tabela 1).
Os alunos gostam de jogos e consideram interessante interagir com colegas na
construção da glicólise (Figura 5).
Figura 5. Distribuição das respostas dos alunos, de acordo com a escala de Likert onde 1 representa
“discordo fortemente” e 5 representa “concordo fortemente” para as afirmativas VI e VII da avaliação (ver
Tabela 1).
No que se refere à questão aberta, somente três alunos teceram comentários,
reafirmando a aprovação dos mesmos com relação ao jogo, como destacado abaixo:
54
“Com esse jogo o aprendizado fica muito mais divertido e interessante, se fosse
somente slides não seria a mesma coisa pois depois de muito tempo de aula o
aluno começa a se dispersar. Se fosse possível fazer jogos com outras partes da
matéria seria mais interessante, porém sei que o período é curto e não teria tempo
para fazer sempre isso.” Aluno A
“No começo eu não havia entendido, mas ficou mas fácil de entender a matéria.“
Aluno B
“Gostei da técnica usada.” Aluno C
5 Conclusão
A partir dos resultados descritos, observam-se indícios que o jogo “Glicólise &
Gliconeogênese” apresenta um grande potencial didático, podendo servir como uma
importante ferramenta para professores de Bioquímica que procuram diversificar suas
aulas. A aluna veterana que participou do pré-teste e deu o depoimento citado nos
resultados, também comentou que a Bioquímica é “uma matéria de difícil compreensão e
não muito aceita pelos alunos se tornando um entrave no desenvolvimento acadêmico
dos mesmos.” No caso das vias metabólicas, por tratar-se de um tema reconhecidamente
difícil, onde os alunos comumente recorrem a simples memorização das etapas das vias
metabólicas sem o completo entendimento do processo, o jogo se configura com um
recurso alternativo que pode ajudar na resolução desse problema.
Mesmo tendo sido aplicado em um único curso de graduação, acreditamos que o
seu potencial didático pode se estender para os demais cursos que apresentam a
disciplina de Bioquímica em sua grade curricular, tendo em vista os bons resultados
obtidos nas duas avaliações (pré-teste e final), por se tratar de uma dinâmica simples e de
baixo investimento financeiro.
55
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Agradecimentos
Aos alunos do curso de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro
que participaram da avaliação deste jogo.
57
V.13, N.1 /2015
Enviado em:
25/03/2015
Publicado em:
02/07/2015
ISSN: 2318-8790
ISSN (até 2012): 1677-2318
Seção: Inovações Educacionais
Twister Proteico: uma ferramenta lúdica envolvendo a síntese de
proteínas
Twister Protein: a ludic tool involving protein synthesis
Aline Weyh 1*, Ísis Gabriela Barbosa Carvalho 2, Analía del Valle Garnero1
1
Universidade Federal do Pampa – Campus São Gabriel/RS
Universidade Federal de São Carlos – São Carlos/SP
2
Resumo
Diversos estudos demonstram que discentes dos mais variados níveis escolares relatam a Genética como
um tema abstrato e de difícil compreensão pelos alunos, apresentando múltiplas problemáticas no processo
de ensino-aprendizagem e tornando-se necessárias práticas auxiliares. Dentre as ferramentas didáticas, o
jogo é uma atividade lúdica muito utilizada atualmente, uma vez que, estimula as várias inteligências e
permite maior interação entre aluno e professor. O presente trabalho busca a elaboração e aplicação de um
jogo didático inovador e dinâmico, o Twister Proteico, como recurso pedagógico para a disciplina de
Genética. A elaboração do jogo foi baseada na utilização de materiais de fácil acesso e baixo custo pelo
educando podendo abordar conhecimentos de transcrição, tradução e dobramento proteico. A atividade foi
proposta e aplicada em sala de aula tendo como piloto alunos de graduação. A diversão associada ao
conhecimento da ciência permitiu não apenas uma melhor memorização do conteúdo abordado, como
despertou a curiosidade, reflexão do tema, construção do caráter e espírito de colaboração, além da
competitividade através da interação entre a turma. Esta prática mostrou-se uma ferramenta eficaz na fuga
da rotina e reparação de falhas do processo de ensino teórico.
Palavras-chave: Ensino, Genética, Jogo.
Abstract
Several studies show that students of various grade levels report the Genetics as an abstract theme and
difficult to assimilate by the students, with multiple problems in the teaching-learning process and becoming
necessary the development of auxiliary practices. Among the teaching tools, the game is the most currently
opted playful activity by stimulating multiple intelligences, allowing greater student-teacher interaction. This
work seeks the production of an innovative and dynamic educational game, Twister Protein, as a
pedagogical resource for Genetics discipline. The development of the game was based on the use of easily
accessible and low cost materials by teachers, allowing the knowledge of transcription, translation and
protein folding. The activity was proposed and applied in the classroom with pilot undergraduate students.
The fun associated with the knowledge of science not only allowed a better memorization of the content
addressed, as aroused the curiosity, theme reflection, character building and collaborative spirits, as well as
competitiveness through the interaction between class. This practice proved to be an effective tool in the
escape from routine and fault repair of the theoretical process.
Keywords: Teaching, Genetics, Game.
Ficha da atividade desenvolvida
Título: Twister Proteico: uma ferramenta lúdica envolvendo a síntese de proteínas
Público alvo: Estudantes de nível médio à graduação que abordaram previamente o
conteúdo de Genética
Disciplinas relacionadas: Genética e Biologia Celular e Molecular
Objetivos educacionais: Relacionar o conteúdo abordado na aula teórica com uma visão
prática, servindo para revisar conceitos e estimular memorização, habilidades pessoais,
criatividade, trabalho em equipe, interação entre alunos e entre aluno-professor.
Justificativa de uso: A utilização de abordagens auxiliares de caráter lúdico no ensino
para estimular a curiosidade e maior interesse dos alunos na disciplina abordada,
revisando conceitos de forma menos rotineira e mais divertida, facilitando a absorção dos
mesmos.
Conteúdos trabalhados: Pareamento de bases, transcrição, tradução, estrutura de
proteínas, dobramento proteico, ligações entre aminoácidos e funcionalidade proteica.
59
1 Introdução
O
ensino
da
Genética
nos
proporciona
as
bases
para
um
melhor
autoconhecimento, o conhecimento alheio e o entendimento do meio em que vivemos. A
Genética nos proporciona meios de melhor compreender as relações existentes no
cotidiano, todavia, alguns obstáculos ainda precisam ser enfrentados.
As dificuldades encontradas na disciplina de Genética estão relacionadas, muitas
vezes, com a falta de interação dos conteúdos, no cotidiano dos alunos. Por exemplo,
conceitos de Ácido Desoxirribonucleico (DNA), proteína ou gene, escapam a um acesso
sensorial direto dos alunos, ou seja, seu dia a dia. Contudo, a informação que os alunos já
possuem acerca destes conceitos ou processos pode interferir no processo de construção
de significados, causando distorção do novo conhecimento. Klautau et al. [1] apontam que
os estudantes universitários e os de ensino médio consideram a Genética como a
disciplina mais difícil da área da biologia.
A compreensão dos conceitos básicos, essencial para o conhecimento de novas
tecnologias, pode ser facilitada pela inserção de recursos didáticos no processo ensino
aprendizagem [2]. Segundo Krasilchik [3], os jogos didáticos são formas simples de
simulação, cuja função é ajudar a memorizar fatos e conceitos. Nessa perspectiva, o jogo
não é o fim, mas o eixo que conduz a um conteúdo didático específico, resultando em um
empréstimo da ação lúdica para a aquisição de conceitos, mecanismos e novas
informações [4].
Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais [5], o estudo das Ciências Naturais
deve utilizar diferentes métodos ativos, inclusive jogos, pois um estudo exclusivamente
livresco deixa uma enorme lacuna na formação dos estudantes. Macedo et al. [6]
apontam a influência da afetividade no desenvolvimento e na aprendizagem, pois
dificilmente se adquirem conhecimento sem desejo, interesse e motivação. O uso de
jogos no ensino pode atuar como fator motivacional para os alunos.
Os materiais didáticos são considerados ferramentas fundamentais para os
processos de ensino e aprendizagem. Os jogos têm sido utilizados com o objetivo de
melhorar o rendimento escolar dos alunos, preenchendo lacunas deixadas pelo processo
de transmissão do conhecimento, o desenvolvimento do raciocínio do aluno, a
socialização, a motivação, a curiosidade e a criatividade [7-9].
Segundo Miranda [10], mediante o jogo didático, vários objetivos podem ser
atingidos, relacionados à cognição; afeição; socialização; motivação e criatividade, tais
como, desenvolvimento da inteligência e da personalidade, simulação de vida em grupo,
envolvimento da ação, do desafio e mobilização da curiosidade.
60
Neste sentido, o jogo ganha um espaço como a ferramenta ideal da aprendizagem,
na medida em que propõe estímulo ao interesse do aluno, desenvolve níveis diferentes de
experiência pessoal e social, ajuda a construir suas novas descobertas, desenvolve e
enriquece sua personalidade, e simboliza um instrumento pedagógico que leva o
professor à condição de condutor, estimulador e avaliador da aprendizagem [7].
Observando as turmas das disciplinas de Citogenética e Genética Básica da
Universidade Federal do Pampa campus São Gabriel, constatamos grande dificuldade do
aprendizado de Genética existentes desde os tempos de ensino médio. Estas dificuldades
foram percebidas quando os assuntos de transcrição, tradução e dobramento proteico
estavam sendo abordados. Grande parte dos alunos não acompanhavam a disciplina e
relacionavam a problemática com a falta de práticas e associação com o cotidiano, o que
tornava a disciplina estritamente teórica e exaustiva de difícil assimilação.
Assim, a proposta desenvolvida teve por objetivos elaborar, confeccionar, avaliar e
divulgar um jogo didático que auxilie na compreensão e aprendizagem do conteúdo de
Genética e Bioquímica, tais como: transcrição (síntese da molécula de RNA), tradução
(síntese de uma cadeia polipeptídica, que teve por molde uma sequência nucleotídica de
uma molécula de mRNA, na qual a sequência de aminoácidos determina uma proteína),
dobramento proteico (processo químico onde a estrutura proteica assume sua
conformação funcional), ligações entre aminoácidos (ligações químicas que se
estabelecem entre aminoácidos), etc. Defendemos a ideia de que os jogos podem
merecer um espaço na prática pedagógica dos professores tratando-se de uma estratégia
motivadora que agrega aprendizado do conteúdo ao desenvolvimento de aspectos
comportamentais saudáveis [9].
2 Material e métodos
Twister Proteico é uma atividade desenvolvida como ferramenta de apoio à
disciplina de Genética. Este jogo foi elaborado como requisito de avaliação para a
disciplina de Citogenética do curso de Bacharel em Biotecnologia da Universidade
Federal do Pampa campus São Gabriel. O jogo foi adaptado da versão original Twister ® e
foi aplicado em mais de uma turma da disciplina, bem como, em experimentadores
voluntários. Na versão original, o objetivo é mover mãos e pés conforme a cor indicada
por uma roleta, que é girada por um dos participantes, sem perder o equilíbrio. As cores
são dispostas em um tapete e ganha o participante que permanecer mais tempo sem cair.
Na versão adaptada, dentre outras modificações, não é a roleta quem direciona a
61
posição, esta, é indicada pelo resultado obtido pelos alunos na etapa anterior, como
descrito no tópico 2.2.
2.1 Descrição dos componentes do jogo
Este jogo é composto basicamente por um painel de tecido; fichas representativas
de bases nitrogenadas de DNA e Ácido Ribonucleico mensageiro (mRNA), bem como, os
20 aminoácidos; uma tabela com o código genético e papel pardo para compor o “tapete”
afixado ao chão.
2.1.1 Materiais Utilizados
Espuma Vinílica Acetinada (E.V.A.), várias cores; Plástico adesivo transparente;
Caneta hidrográfica preta, vermelha e azul; Papel cartão ou cartolina; Tesoura; Régua;
Tecido (Flanela) 1,5 m x 40 cm; Fita velcro; Cola quente; Tinta Guache Branca; Pincel;
Papel Pardo 2,00 m x 1,85 m. Fita dupla face.
2.1.2 Confecção do jogo
1° Passo: Utilizando o papel cartão e as canetas hidrográficas faz-se a tabela com
o código genético correspondente a todos os aminoácidos;
2° Passo: Utilizando E.V.A. de apenas uma cor (laranja, por exemplo), recorta-se
retângulos de aproximadamente 6 cm x 4 cm. Em cada retângulo escreve-se letras
correspondentes às bases nitrogenadas do DNA – A, T, C, G com a caneta hidrográfica
preta. Cada base terá 15 peças, totalizando 60 peças utilizadas no jogo para elaboração
da fita molde de DNA.
Utilizando E.V.A. colorido, recorta-se retângulos de aproximadamente 6 cm x 4 cm.
Em cada retângulo escreve-se letras correspondentes às bases nitrogenadas do mRNA –
A, U, C, G com a caneta hidrográfica preta. Cada base terá 15 peças e uma cor,
totalizando 60 peças e 4 cores, utilizadas no jogo para elaboração da fita de mRNA.
Utiliza-se o E.V.A. em várias cores e recorta-se círculos menores que 8 cm e
círculos maiores que 15 cm de diâmetro (as cores dos círculos menores serão as mesmas
dos círculos grandes). Nestes círculos são escritas as abreviações dos 20 aminoácidos do
código genético – Phe (Fenilalanina); Leu (Leucina); Ile (Isoleucina); Met (metionina); Val
(Valina); Ser (Serina); Pro (Prolina); Thr (Treonina); Ala (Alanina); Tyr (Tirosina); His
(Histidina); Gln (Glutamina); Asn (Aspargina); Lys (Lisina); Asp (Ácido aspártico); Glu
(Ácido glutâmico); Cys (Cisteína); Trp (Triptofano); Arg (Arginina); Gly (Glicina). Logo que
estiverem secos, os círculos são revestidos com plástico adesivo transparente na face
62
escrita. Aconselha-se revestir com plástico adesivo transparente os círculos menores
também.
3° Passo: Corta-se a fita velcro em tiras de aproximadamente 2 cm x 2 cm e fixar
com a cola quente no verso das bases nitrogenadas e nos círculos menores. Para que as
peças possam fixar-se no tecido.
4°Passo: Utilizando o tecido na posição horizontal pintar no canto esquerdo
superior “DNA” e as extremidades 5’ e 3’, no lado esquerdo ao meio “mRNA” e as
extremidades 5’ e 3’ e do lado esquerdo inferior “Proteína”. (ver figura 1) As palavras
necessitam ser proporcionais ao tamanho das bases de E.V.A. A sequência de DNA
molde oferecida pelo docente pode ser: 3’ TACAATGCTGGGCGAAGTCCTTAGTGACAT
ATC 5’. O docente ainda pode oferecer a sequência da fita codificadora, 5’ ATGTTACGA
CCCGCTTCAGGAATCACTGTATAG 3’, e permitir aos alunos identificar a sequência
molde de DNA como mais uma etapa de aprendizado.
5° Passo: Recortar 10 cm da fita adesiva dupla face e colar na face não escrita dos
círculos maiores. A fita adesiva é utilizada na fixação dos círculos maiores ao papel pardo
evitando-se deslizamentos de mãos ou pés. Da mesma forma o papel pardo 2,00 m x
1,85 m deve ser afixado ao chão. A fita adesiva também pode ser utilizada no papel
cartão (código genético) se desejar fixá-lo em alguma superfície.
Figura 1. Montagem das sequências. A sequência de DNA fita molde é dada pelo docente (fileira superior).
Em seguida a transcrição dessa sequência em mRNA é realizada pelos alunos (fileira do meio). Esta etapa
se conclui na tradução da sequência de mRNA em uma sequência de aminoácidos para formar a proteína
(fileira inferior).
2.2 Dinâmica do Jogo
O número máximo de participantes do jogo é cinco. O número de peças de bases
nitrogenadas que compõe a fita de DNA é de 60, 15 para cada base (A,T,C,G). 60 peças
também são necessárias para a fita de mRNA, 15 para cada base nitrogenada (A,U,C,G).
20 círculos menores para compor a sequência de aminoácidos da proteína e mais 20
círculos maiores para montar o jogo Twister no “chão”.
O jogo é divido em três etapas: a primeira etapa corresponde ao processo de
transcrição e formação do mRNA a partir da fita molde de DNA pré-definida pelo docente
63
utilizando as peças laranjas, com base em conhecimentos teóricos pré-abordados em
sala de aula (Figura 1); a segunda etapa corresponde ao processo de tradução e
formação da sequência linear de aminoácidos obtendo a proteína em sua conformação
primária (essa tradução é feita pelas trincas estabelecidas dos 20 aminoácidos,
demonstrados na tabela do código genético que deve ser entregue aos participantes no
início do jogo (Figura 2); a terceira etapa é o dobramento proteico do qual cada membro
do grupo representa dois aminoácidos (com excessão do primeiro que representa apenas
Met). O discente simbolizará uma ligação entre os aminoácidos que representa e entre os
demais participantes. O mecanismo dos ribossomos e RNA transportador não é
representado, mas pode ser relembrado pelo docente durante a prática (Figuras 3 e 4).
Figura 2. Código Genético. Os alunos recebem o código genético durante o jogo para traduzir o mRNA e
encontrar a sequência de aminoácidos. Figura adaptada de Griffiths AJF, et al. 2000. [13]
Figura 3. Aminoácidos agrupados para a formação tridimensional das proteínas, como no jogo “Twister”. Os
discos maiores contendo a abreviação dos aminoácidos são afixados de forma aleatória no tapete (papel
pardo) a fim de servir como suporte para o dobramento proteico realizado pelos alunos na etapa final do
jogo.
64
O grupo de cinco alunos participantes representará a proteína estabelecida pela fita
molde na sua conformação in natura (tridimensional) no chão. A união entre os
aminoácidos que o participante representa acontece, como na teoria, pela ligação
peptídica, seu corpo, (perna esquerda representando grupamento carboxil e mão direita
representando grupamento amina) e as demais interações que unem os participantes pela
perna direita e mão esquerda.
Por exemplo: o primeiro aluno, seguindo o exemplo do 4º passo, terá o pé
esquerdo no Met e a mão direita no Leu, a mão esquerda segurará o pé direito “livre” do
próximo participante (Figura 4C), este, terá o pé esquerdo no Arg e a mão direita em Pro
e segurará com a mão esquerda o pé direito do próximo que segue com o pé esquerdo
em outro aminoácido (Ala) e assim sucessivamente (Figura 4A e B). O pé esquerdo e a
mão direita representam a ligação peptídica covalente e geram a estrutura primária, essa
ligação é forte, no jogo representada pelos membros que ficam no chão, firmes e melhor
estáveis. O pé direito e mão esquerda representam as demais interações fracas que
conferem a tridimensionalidade à molécula (forças van der Waals, ligações de hidrogênio,
ligações iônicas) e que a deixam na sua forma ativa (Figura 4C).
Figura 4. O jogo do Twister, posicionamento dos jogadores. A) Conformação final: forma ativa da
proteína; B) Posicionamento de mãos e pés dos jogadores; C) Representação das ligações entre os alunos
indicada pelos círculos; O pé esquerdo e a mão direita representam a ligação peptídica covalente e geram a
estrutura primária; O pé direito e mão esquerda representam as demais interações que conferem a
tridimensionalidade à molécula (forças van der Waals, ligações iônicas e ligações de hidrogênio).
65
Estes membros ficam suspensos e são facilmente soltos pelos alunos durante a
prática quando o colega está se organizando em seus aminoácidos, demonstrando que
tais interações ocorrem, se rearranjam, desfazem e refazem, como auxiliam na
estabilidade da proteína. O momento em que os participantes “soltam-se” ou não
concluem o enovelamento pode ser considerado como a desnaturação proteica.
3 Resultados
Os resultados foram obtidos a partir da aplicação do jogo onde os alunos
receberam ao final da aplicação do jogo um questionário adaptado [11] solicitando sua
opinião quanto à utilização desta atividade em sala de aula como uma forma alternativa
de trazer um melhor aprendizado e memorização do conteúdo teórico abordado
(transcrição, tradução e dobramento proteico), bem como, tornar as aulas mais dinâmicas
(Apêndice A).
A função educativa do jogo foi facilmente observada durante sua aplicação com
alunos da disciplina de citogenética na Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA),
verificando-se que favorece a aquisição e sistematização de conhecimentos, em clima de
alegria e descontração.
O jogo foi novamente aplicado com alunos da disciplina de Genética, da mesma
instituição, os quais responderam ao questionário citado anteriormente (Apêndice A). Das
respostas obtidas 100% dos alunos classificaram a atividade como “boa”, sendo possível
aprender algum conceito de Genética com a realização da mesma. Quanto à importância
do desenvolvimento de práticas para memorização do conteúdo abordado em sala de
aula, novamente, 100% dos alunos considera importante bem como, acreditam que o jogo
Twister Proteico permitiu além da melhor memorização uma melhor assimilação dos
conceitos teóricos.
A dificuldade do jogo foi avaliada em mais de 50% como “fácil” pelos alunos (Figura
5) e quando questionados se, no lugar de discentes fossem docentes, aplicariam ou não a
atividade, mais de 90% dos alunos responderam que “sim” (Figura 6).
66
Figura 5. Classificação da dificuldade da atividade proposta segundo opinião dos alunos. Após realização
do jogo Twister proteico os alunos opinaram quanto ao nível de dificuldade do mesmo. Nenhum aluno
assinalou as opções “muito fácil” ou “muito difícil”.
Figura 6. Avaliação dos alunos quando questionados se como professores aplicariam ou não a mesma
atividade. Realizada a pergunta: “Se você fosse um professor de ensino médio, aplicaria ou não esta
atividade?” os alunos tinham as opções: “Sim”, “Não” e “Talvez”. Nenhum aluno assinalou a opção “Não”,
mostrando aceitação e importância da atividade.
A maior dificuldade apontada pelos alunos em aprender Genética foi relacionada
como sendo esta de caráter teórico complexo com mais de 50% dos votos obtidos,
seguido pela dificuldade em visualizar os fenômenos a nível celular e molecular, 30,8%
(Figura 7).
67
Figura 7. Opinião discente quanto às maiores dificuldades encontradas no processo de aprendizagem de
Genética. Dentre as opções fornecidas no questionário para a questão 6: “Na sua opinião, quais são as
maiores dificuldades atualmente apresentadas no processo de aprendizado de Genética?”, a opção
“Conteúdo teórico complexo” destacou-se com mais de 50% dos votos.
Dentre as dificuldades encontradas durante o desenvolvimento da atividade, a
visualização na prática dos conhecimentos teóricos obtidos em aula levou destaque com
30,8% dos votos obtidos e 23% dos alunos não encontraram dificuldade alguma no jogo
aplicado (Figura 8).
Figura 8. Opinião dos discentes quanto às dificuldades encontradas durante a aplicação do Twister
Proteico. A maior problemática encontrada pelos alunos na atividade foi de visualizar na prática os
conhecimentos teóricos obtidos em sala de aula.
68
4 Discussão
A dinâmica inicia com trabalho em equipe logo no início do jogo, motivando
interação, discussão e revisão de conceitos básicos de transcrição e tradução abordados
em sala de aula para poder iniciar a brincadeira. Como no jogo “Twister®” no momento da
conformação tridimensional (enovelamento proteico) onde os aminoácidos (participantes)
se unem, há um fortalecimento maior da amizade e confiança entre os participantes.
Nesse cenário, concordamos com Campos et al. [7] que os jogos didáticos favorecem a
motivação interna, o raciocínio, a argumentação, a interação entre alunos e entre alunoprofessor.
As maiores dificuldades encontradas durante a aplicação do jogo, do ponto de vista
do aplicador, foram com os alunos que não lembravam do processo da síntese proteica,
pois se investe um tempo extra ensinando todo o processo novamente. Sugere-se aplicar
o jogo depois de ministrada a aula teórica ou como uma forma de revisão deste conteúdo.
O jogo é indicado aos alunos de graduação das áreas biológicas, pois é necessário um
conhecimento prévio de Genética e síntese proteica, contudo, nada impede de ser
utilizado em nível de ensino médio se o tema for previamente abordado.
Outra dificuldade observada foi que os grupos de alunos que não compartilhavam
amizade ou que não tinham condições físicas e estruturais medianas, ficavam receosos
na prática da última etapa do jogo, devido à conformação causada pelas ligações dos
aminoácidos. Os autores sugerem que o docente deve ater-se para mediar esta interação
entre alunos tornando o jogo mais descontraído e elaborar algumas estruturas da última
etapa mais acessíveis para o caso de haverem alunos de condições físicas menos
favorecidas, como por exemplo, indicar uma posição de aminoácidos mais aproximada
para aquele aluno permitindo, assim, a inclusão do mesmo na dinâmica.
Partindo para a avaliação do jogo realizada pelos discentes através do questionário
(Apêndice A), observa-se uma excelente aceitação da atividade por parte dos estudantes
onde, estes, comentam a positividade da atividade como um favorecimento da fixação de
conteúdos pré-abordados de forma mais prazerosa de aprender, uma melhor
memorização e a importância de práticas como a Twister proteico para consolidação da
teoria. De modo geral, conteúdos como duplicação do material genético, ácidos nucleicos,
aminoácidos, transcrição, tradução, dobramento proteico, pareamento de bases, ligações
entre aminoácidos, funcionalidade proteica, e outras dúvidas geradas na teoria foram
assimiladas com a prática. Dessa forma é possível dizer que a ludicidade incorporada no
ensino de Genética se torna uma ferramenta facilitadora viável na aprendizagem,
69
auxiliando na memorização e ligação da teoria com a prática de conteúdos abordados em
sala de aula como já mencionava Falkembach ao discutir o lúdico e os jogos educacionais
[12]:
“Em um jogo a carga informativa pode ser significativamente maior, os
apelos sensoriais podem ser multiplicados e isso faz com que a atenção
e o interesse do aluno sejam mantidos, promovendo a retenção da
informação e facilitando a aprendizagem”.
Analisando-se o grau de dificuldade, a maioria dos alunos relata a atividade como
de caráter fácil a mediano, talvez pelo esquecimento de conceitos pré-abordados,
necessários para realização da prática, os quais conforme eram lembrados tornavam a
dinâmica mais fluida e descontraída.
Mais de 90% dos alunos considerou importante a aplicação de dinâmicas, como a
abordada neste trabalho, para o ensino de Genética, tendo como justificativas: uma
melhor interação aluno-professor, bem como, entre colegas; descontração do ambiente
de sala de aula; melhor visualização da teoria; retenção da atenção no conteúdo proposto
e o fato de que atividades diferentes proporcionam maior interesse e servem como fuga
da rotina facilitando a revisão e fixação de conteúdos pré-abordados. Essas respostas
concordam com o já observado em diversas literaturas onde o jogo se torna uma
alternativa mais atraente servindo de apoio à teoria, retendo maior atenção e conferindo
diversas vantagens no aprendizado como cita Falkembach em seu texto [12]:
“As crianças podem reforçar conteúdos vistos em aula de uma maneira
atraente e gratificante. [...] Um jogo bem concebido e utilizado de forma
adequada oferece muitas vantagens, entre elas: fixa os conteúdos, ou
seja, facilita a aprendizagem; permite a tomada de decisão e avaliações;
dá significado a conceitos de difícil compreensão; requer participação
ativa; socializa e estimula o trabalho de equipe; motiva, desperta a
criatividade, o senso crítico, a participação, a competição sadia e o
prazer de aprender.”
Quando questionados sobre as dificuldades no ensino e aprendizado de Genética,
80% dos discentes aponta o caráter teórico complexo e a dificuldade em visualizar os
fenômenos a nível celular e molecular como principais motivos encontrados. As respostas
são retomadas durante o desenvolvimento da atividade, onde, a visualização na prática
da teoria obteve maior pontuação como problemática (30,8%). Este fenômeno vem se
repetindo há anos e a busca por alternativas que visem a solução deste problema tem se
tornado prioridade na atividade do ensino de Genética. Agamme, [11] relata essa
dificuldade e aponta a necessidade de criar um link entre o abstrato e o cotidiano visando
despertar um melhor interesse por parte dos alunos facilitando, assim, a aprendizagem
dos conteúdos abordados. Como ela mesma cita:
70
[...] o ensino de genética vem enfrentando algumas dificuldades, dentre
elas estão: despertar o interesse do aluno, fazê-lo entender processos
que envolvem conceitos abstratos e descobrir formas de ajudar o aluno a
perceber a relação que existe entre os conhecimetos científicos e o
cotidiano.
Ferramentas lúdicas de apoio ao ensino de Genética, possibilitam criar esta ligação
entre teoria e prática de forma simples e eficiente, sendo sugerido por este trabalho a real
importância que apresentam na visualização de forma dinâmica e descontraída. É
sugerido que práticas como a deste trabalho recebam maior importância e passem a
servir como exemplo para a solução desta problemática que ainda vem sendo
apresentada.
5 Impacto no ensino-aprendizado
Ferramentas lúdicas são essenciais no desenvolvimento de habilidades sensoriais,
ajudando a memorizar fatos e conceitos, retendo a atenção dos alunos, motivando,
estimulando curiosidade, criatividade, socialização e melhorando seu rendimento. Esse
jogo permite a visualização na prática do conteúdo teórico de Genética que aborda
transcrição, tradução e dobramento proteico.
A atividade proposta é de fácil confecção, realização e visualização, além de utilizar
materiais de fácil acesso e baixo custo. Dessa forma, pode ser aplicada em aulas práticas
de Genética e Bioquímica, e também em outros cursos de graduação ou ensino médio,
onde o conteúdo teórico tenha sido previamente abordado.
6 Conclusão
O ensino de Genética pode ser facilitado, por meio da construção de modelos de
jogos didáticos devidamente trabalhados com os alunos, pois, além de despertar seus
interesses pelo tema, também permite que o docente reconheça as dificuldades de
aprendizado dos alunos e a forma como as informações estão sendo compreendidas e
assimiladas.
O presente trabalho demonstrou ter alcançado os objetivos propostos inicialmente
com êxito e durante sua aplicação obteve grandes melhorias acrescentadas pelos
discentes participantes. Os alunos comentaram a melhor memorização e absorção dos
conhecimentos teóricos de Genética e associam este fato a dinamicidade e fuga da rotina.
71
Pelo exposto, entendemos que o jogo é digno de um espaço e tempo maior na
prática pedagógica cotidiana dos professores, servindo como ferramenta auxiliar de baixo
custo e grande aplicabilidade no ensino de Genética.
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1996.
[5] Brasil. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais:
Educação Física / Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC / SEF, 1998. p.
114.
[6] Macedo L, Petty ALS, Passos NC. Os jogos e o Lúdico na Aprendizagem Escolar. 1.
ed. Porto Alegre: Artmed; 2005.
[7] Campos LML, Bortoloto TM, Felício AKC. A Produção de jogos didáticos para o ensino
de ciências e biologia: uma proposta para favorecer a aprendizagem. Caderno dos
Núcleos de Ensino. São Paulo. 2003. Acesso em: 20 de maio de 2012. Disponível em:
http://www.unesp.br/prograd/PDFNE2002/aproducaodejogos.pdf.
[8] Rieder R, Zanelato EM, Brancher JD. Observação e análise da aplicação de jogos
educacionais bidimensionais em um ambiente aberto. In IX Taller Internacional de
Software Educativo.; 01, 02 e 03 de dezembro de 2004., Santiago, Chile. TISE. 2004. 6166.
72
[9] Zanon DAV, Guerreiro MAS, Oliveira RC. Jogo didático Ludo Químico para o ensino de
nomenclatura dos compostos orgânicos: projeto, produção, aplicação e avaliação. Revista
Ciências e Cognição 2008; v.13 (1): 72-81.
[10] Miranda S. No Fascínio do jogo, a alegria de aprender. Ciência Hoje 2001; v.28 (168):
64-66.
[11] Agamme ALDA. O lúdico no ensino de genética: a utilização de um jogo para
entender a meiose. Monografia, Universidade Presbiterana Mackenzie. Centro de
Ciências Biológicas e da Saúde. São Paulo. 2010.
[12] Falkembach GAM. O Lúdico e os Jogos Educacionais. Mídias na Educação. CINTED
– Centro Interdisciplinar de Novas Tecnologias na Educação. UFRGS. 2006. Acesso em
16
de
novembro
de
2014.
Disponível
em:
http://penta3.ufrgs.br/midiasedu/modulo13/etapa1/leituras/arquivos/Leitura_1.pdf.
[13] Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, Lewontin RC, Gelbart WM. An Introduction to
Genetic Analysis. 7. ed. Nova Iorque: W. H. Freeman; 2000.
Agradecimentos
A Tiago Degrandi, Thiago de Freitas, Carlos Almeida, Ana Paula Perin, Graziela
Stürmer, Ana Paula Lucho e às turmas das disciplinas de Citogenética e Genética Básica
da Unipampa São Gabriel pela colaboração no trabalho. A Profª Berenice Soares Bueno
pelas valiosas sugestões.
73
APÊNDICE A. Questionário
Twister Proteico
O questionário a seguir possui a finalidade de avaliar a atividade proposta, Twister Proteico.
Assinale com X a alternativa que julgar mais adequada e justifique quando for solicitado. Procure responder
com a maior sinceridade possível. O tempo para responder ao questionário será de 10 minutos. Ao terminar,
entregue ao pesquisador ou professor(a).
Agradecemos pela sua colaboração com esta pesquisa!
1. A respeito da atividade desenvolvida, classifique-a:
( ) Boa
( ) Regular
( ) Ruim
Observações:
2. Para você, qual foi o nível de dificuldade da atividade?
( ) Muito difícil
( ) Difícil
( ) Mediano
( ) Fácil
( ) Muito fácil
3. Quais foram as principais dificuldades apresentadas durante o desenvolvimento da atividade?
( ) Trabalho em equipe
( ) Entendimento do que se era solicitado
( ) Material utilizado
( ) Visualização na prática dos conhecimentos teóricos obtidos em aula
( ) Resolução do problema apresentado
( ) Outros. Qual (is)?
4. Se você fosse um professor do ensino médio/superior, aplicaria esta atividade?
( ) Sim
( ) Não
( ) Talvez
Justifique sua resposta:
5-Foi possível aprender algum conceito de Genética com a realização dessa atividade?
( ) Sim - Quais:
( ) Não - Justifique:
6 – Na sua opinião, quais são as maiores dificuldades atualmente apresentadas no processo de
aprendizado da Genética?
( ) Falta de atividades práticas
( ) Pouca discussão da aplicação dos conhecimentos no cotidiano
( ) Conteúdo teórico complexo
( ) Visualização dos fenômenos a nível celular e molecular
( ) Pouco acesso a softwares e modelos experimentais
( ) Outros:
7 – Você considera importante práticas como a desenvolvida, Twister Proteico, para memorização do
conteúdo abordado em sala de aula?
( ) Sim
( ) Não
8 – Você acredita que:
( ) O Jogo é confuso e atrapalha a absorção do conteúdo teórico
( ) O Jogo permitiu melhor memorização e assimilação do conteúdo teórico
( ) O Jogo foi indiferente
Sugestões, elogios e críticas:
74
Regras do Jogo Glicólise & Gliconeogênese
AUTORES
Profa. Dra. M. Lucia Bianconi
Felipe Sales de Oliveira
Caroline Dutra Lacerda
Patrícia Santos de Oliveira
Ana Amália Coelho
Laboratório de Biocalorimetria
Instituto de Bioquímica Médica
Universidade Federal do Rio de Janeiro
PARTICIPANTES
COMPONENTES DO JOGO
Grupos de 4 alunos
12 cartas de estruturas químicas
14 cartas de reações químicas
1 tabela de Classificação das Enzimas
OBJETIVO
Montar as etapas do processo da glicólise (degradação da glicose) e da gliconeogênese (síntese da
glicose).
ANTES DE INICIAR
Imprima e recorte todas as cartas, mas mantenha os grupos separados. O último arquivo tem uma tabela
com a classificação das enzimas, que pode ajudar quando usar as cartas contendo as reações (enzimas).
Arquivo 1: Cartas_Intermediários da Glicólise.pdf
Arquivo 2: Cartas_Enzimas da Glicólise.pdf
Arquivo 3: Cartas_Gliconeogênese.pdf
Arquivo 4: Classificação das enzimas.pdf
O jogo está dividido em etapas e você vai iniciar apenas com as cartas do arquivo
“Cartas_Intermediários da Glicólise”. Não misture com as outras cartas, para não se confundir.
COMO JOGAR
Tente desvendar o caminho correto de modificações das
estruturas químicas, partindo da carta “ÍNICIO” para a
carta “FIM”.
O jogo é dividido em quatro etapas:
Na primeira etapa, você vai utilizar APENAS as cartas de
estrutura. Na segunda etapa, as reações serão
colocadas nas vias. Depois de responder um questionário
na terceira etapa, você receberá um novo conjunto de
cartas (Etapa 4).
Veja à direita uma sugestão de organização das cartas.
* Primeira Etapa (Cartas_Intermediarios da Glicose.pdf)
1. Separe os compostos com 6 carbonos dos compostos de 3 carbonos.
2. Inicie com as cartas de 6 carbonos, montando a sequência correta de modificações em suas
estruturas.
As letras representam:
C = Carbono
H = Hidrogênio
O = Oxigênio
P = Grupo Fosfato (𝑃𝑂42− ).
DICA1: Atenção aos grupos químicos!
DICA 2: Procure notar se o composto seguinte foi fosforilado (ganhou um grupo fosfato) ou
desfosforilado (perdeu um grupo fosfato).
* Segunda Etapa
O último composto de 6 carbonos alinhado na via metabólica será quebrado em dois compostos.
Identifique esses compostos antes de continuar.
Na via glicolítica ambos estão em equilíbrio e apenas um deles continua a ser modificado!
3. Continue a ordenar as cartas considerando as modificações nas estruturas, até chegar ao composto
final.
DICA 3: Use a carta “FIM” para se basear nas modificações possíveis.
* Terceira Etapa (Cartas_Enzimas da Glicólise.pdf e Classificação das Enzimas.pdf)
4. Confira com seu professor se a ordem das cartas “estrutura” está correta.
5. Utilize cartas “reações” e tente desvendar as modificações que elas estão catalisando. Entre duas
cartas “estruturas” sempre haverá uma carta “reações”. Utilize a tabela de Classificação das Enzimas
para auxiliar seu raciocínio.
6. Responda o questionário para fixação de conteúdo antes de continuar.
* Quarta Etapa (Cartas da Gliconeogênese.pdf e Classificação das Enzimas.pdf)
7. Confira com seu professor se a ordem das cartas “reações” está correta.
8. Utilize as 4 novas cartas (1 composto intermediário e 3 reações) para substituir as reações da via
glicolítica necessárias para montar a gliconeogênese.
9. Complete a tabela de inibidores e ativadores do questionário de conteúdo.
CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS
com exemplos das que participam na glicólise e na gliconeogênese
1. OXIDO-REDUTASES
Catalisam reações de óxido-redução.
São as desidrogenases (o substrato oxidado é um hidrogênio ou um doador de elétron) e as
oxidases (quando O2 é o aceptor)
Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (E.C. 1.2.1.12)
2. TRANSFERASES
Catalisam a transferência de grupos (fosfato, metila, amina, aldeído, cetona, etc) entre duas
moléculas.
O doador pode ser um cofator (coenzima) que carrega o grupo a ser transferido.
Hexoquinase*
Fosfofrutoquinase*
Fosfoglicerato Quinase*
Piruvato Quinase*
3. HIDROLASES
Catalisam a reação de hidrólise de várias ligações covalentes.
O nome, em geral é formado pelo “substrato” + o sufixo “ase”, como no caso das peptidases
(que catalisam a hidrólise de ligações peptídicas).
Glicose-6-fosfatase
(E.C. 3.1.3.9)
Frutose-1,6-bifosfatase (E.C. 3.1.3.11)
(E.C. 2.7.1.1)
(E.C. 2.7.1.11)
(E.C. 2.7.2.3)
(E.C. 2.7.1.40)
4. LIASES
Catalisam a clivagem de ligações C-C, C-O, C-N, entre outras, através de hidrólise ou
oxidação. Diferem das demais enzimas pois têm dois substratos envolvidos em uma direção de
reação e apenas um na outra direção. Quando a reação inversa é mais importante (dois
substratos originam um) pode se usar o nome “sintase”.
Aldolase (E.C. 4.1.2.13)
Enolase (E.C. 4.2.1.11)
Piruvato Carboxiquinase (E.C. 4.1.1.32)
5. ISOMERASES
Catalisam a modificação de uma única molécula, sem participação de outra.
Racemases catalisam a reação de racemização, Epimerases, de epimerização de centros
quirais, e as cis-trans–Isomerases rearranjam a geometria de duplas ligações.
Fosfoglicoisomerase
(E.C. 5.3.1.9)
Triosefosfatoisomerase (E.C. 5.3.1.1)
Fosfoglicerato Mutase (E.C. 5.4.2.1)
6. LIGASES
Conhecidas como Ligases, Carboxilases ou Sintetases, catalisam reações de síntese de uma
nova molécula a partir da ligação entre duas moléculas, com a concomitante hidrólise de ATP
ou outro composto trifosfatado.
Piruvato Carboxilase (E.C. 6.4.1.1)
*Utilizamos o termo mais comum, Quinases, mas estas enzimas deveriam ser
chamadas de Cinases em português, de acordo com a origem da palavra, do
grego Kine = Cine = Movimento.
Autores: Ana Amália Coelho e M. Lucia Bianconi
(fígado)
+ Frutose-1-P
Pi
ATP
NADH + H+
ADP
Mg2+
Hexoquinase
_
NAD+ + Pi
Glicose-6-P (músculo)
G = -27 kJ/mol
Frutose-6-P (fígado)
ADP
ATP
Mg2+
Gliceraldeído-3-fosfato
Desidrogenase
G = -1,19 kJ/mol
Fosfoglicerato
Quinase
G = 0,09 kJ/mol
Aldolase
Fosfoglicerato
Mutase
G = --5,9 kJ/mol
G = -0,6 kJ/mol
Fosfoglicoisomerase
G = -2,9 kJ/mol
+
Frutose-2,6-bisP
Frutose-6-P
AMP
ADP
ATP
ADP
Mg2+
Triosefosfato
Isomerase
Fosfofrutoquinase
_ PEP[ATP]
Citrato
G = -25,9 kJ/mol
H2 O
G = 2,4 kJ/mol
Frutose-1,6-bisP
+ ADP
ADP
ATP
Mg2+
Enolase
Piruvato Quinase
_
G = -2,4 kJ/mol
ATP
NADH
Acetil-CoA
Alanina
G = -13,9 kJ/mol
+ Acetil CoA
GTP
CO2 + GDP
H2 O
Pi
Mg2+
Piruvato Carboxiquinase
Glicose-6-fosfatase
G = -30 kJ/mol
G = -13,8 kJ/mol
+ Fru-6-P
H2 O
Pi
O
Mg2+
C
C O
Frutose-1,6-bisfosfatase
_
Li+
AMP
Fru-2,6-bisP
O-
H C H
G0 = -8,6 kJ/mol
O
C
O-
ATP + CO2 + H2O
ADP + Pi + 2H+
Biotina
Piruvato Carboxilase
G = +0,2 kJ/mol
H
O
C
OH
H C OH
OH
O
H
C
HO C H
C O P
H C OH
H C H
H C OH
C
C
C O
H C OH
O
H C O P
H
O
C
H
H
H
H C OH
H
INÍCIO
FIM
H
OH
O
C
C O P
C
H
H
H C OH
C O
HO C H
H C OH
H C OH
H C O P
H
P
O
O
C
H C OH
H C O P
H
O
C
O-
C OH C H
H
H
C
H C O P
C O
HO C H
O
OH
O
C
H C OH
HO C H
H
H C O P
H C OH
H C OH
H C OH
C O
H C OH
H C O P
H C OH
HO C H
H C O P
H
H
H C O P
H
H

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