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Artigo publicado na Revista da SBEnBIO

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  • Artigo aceito para apresentação no III Encontro Nacional de Ensino de Biologia – III ENEBIO - & V Congresso Iberoamericano de Educación em CienciasExperimentales, Fortaleza, CE, 10 a 13 de outubro de 2010 A ATIVIDADE EXPERIMENTAL NO PROCESSO DE EVOLUÇÃO DO CONCEITO DE GERMINAÇÃO DO GRÃO DE PÓLEN Fabiano Antunes Universidade Federal da Grande Dourados fabianoantunes@ufgd.edu.br Lenice Heloísa de Arruda Silva Universidade Federal da Grande Dourados lenicesilva@ufgd.edu.brRESUMOEste trabalho apresenta uma experiência docente realizada com alunos do ensino médio, que investigou comono desenvolvimento de um conteúdo de botânica, a germinação do tubo polínico, se articulam os conteúdosconceituais e procedimentais. A análise dos dados dessa experiência foram relativos às hipóteses construídaspelos alunos sobre a não germinação em laboratório e as possíveis interferências nesse fenômeno. Osresultados apontam que a mediação pedagógica do professor na problematização das concepções dos alunos,na elaboração de hipóteses, articulada com a atividade experimental, pode promover nos alunos, ainda que deforma gradual, uma evolução conceitual sobre germinação do tubo polínico.INTRODUÇÃO O ensino de biologia na educação básica tem assumido o compromisso de abordar em seus conteúdosnão apenas conceitos, mas também os procedimentos, atitudes e valores que estão em jogo noempreendimento científico dessa área. Em outros termos, no bojo desses conteúdos privilegia-se, também, oensino de aspectos dos processos da ciência. Nesse aspecto, longe de transformar os alunos em “pequenoscientistas”, há características do trabalho científico que podem ser trabalhadas em sala de aula, ou mesmo emlaboratório, como a criatividade, o trabalho em equipe, o rigor, a criticidade e a comunicação de seusresultados. (WEISSMANN, H. 1998, p. 52). Para tal, o ensino de biologia requer valorizar propostasalternativas que demonstrem essa potencialidade, especialmente nas atividades práticas e/ou experimentais,que ajude os alunos a aprender por meio do estabelecimento de inter-relações entre os saberes teóricos epráticos inerentes aos processos do conhecimento escolar em ciências. Isso requer uma superação deconcepções do trabalho experimental que se limitam à execução de um protocolo a ser seguido como uma“receita culinária”, reforçando uma ideia de que a ciência tem métodos rígidos, inquestionáveis e, por isso,não aberta a outras possibilidades. Outrossim, requer uma re-significação das atividades práticas a objetivosclaramente expressos, os quais possam demarcar aspectos formativos subjacentes aos processos de ensinar-aprender ciências (SILVA E ZANON, 2000). Relativamente à aprendizagem da ciência, Hodson (1994, p. 306) sinaliza para um enfoque alternativoque possa propiciar aos estudantes a exploração da capacidade que eles têm, em um momento concreto, decompreender e avaliar a firmeza de seus modelos e teorias para alcançar os objetivos da ciência, bem comoem oferecer estímulos adequados para o desenvolvimento e a mudança. O autor sugere que tal enfoquealternativo inclua a identificação e exploração de ideias e pontos de vista dos estudantes; o estímulo a que osalunos desenvolvam e modifiquem suas ideias e pontos de vista; o apoio aos esforços, tentativas, intentos dosalunos de repensar/reelaborar suas ideias e pontos de vista. Assim, a função do ensino experimental - e a do professor nesse ensino - relaciona-se com a adoçãode uma postura diferente sobre como conceber, ensinar e aprender ciências, postura baseada, segundoHodson, no propósito de ajudar os alunos a explorar, desenvolver e modificar suas ideias, ao invés de oudesprezá-las ou sempre reiniciá-las, pois do mesmo modo que a investigação científica, que leva aodesenvolvimento ou à substituição de teorias partindo da matriz teórica existente, também as atividadesconcebidas para produzir o desenvolvimento conceitual dos aprendizes deveriam inspirar-se em suacompreensão. ... Os alunos deveriam ser estimulados a explorar suas opiniões pondo a prova suacapacidade para a explicação. Se se demostra que suas ideias não são adequadas, se lhes pode animar aque as modifiquem ou que produzam outras novas. (Hodson, 1994, p. 306) Nesse sentido, segundo Silva e Zanon (2000), é essencial aos processos interativos e dinâmicos que
  • Artigo aceito para apresentação no III Encontro Nacional de Ensino de Biologia – III ENEBIO - & V Congresso Iberoamericano de Educación em CienciasExperimentales, Fortaleza, CE, 10 a 13 de outubro de 2010caracterizam a aula experimental de ciências, a ajuda pedagógica do professor que, em relação não simétrica,faz intervenções e proposições sem as quais os alunos não elaborariam as novas explicações - relacionadas àsciências - aos fatos explorados na sala de aula. Tal exploração não se baseia na observação empiricamenteconstruída mas, sim, na problematização, tematização e conceitualização com base em determinados aspectospráticos/fenomelógicos evidenciados. Nesses contextos é possível explicitar e discutir os pontos de vista demodo a extrapolar as ideias compreensivas iniciais dos estudantes, por meio das contraposições eintervenções específicas e intencionais do professor. A partir dessas ideias, este trabalho parte do pressuposto que, no ensino de biologia na educaçãobásica, pode-se promover no aluno não somente o desenvolvimento de conceitos, mas também deprocedimentos e atitudes que estão em jogo no processo de construção do conhecimento científico. Por isso,aqui apresentamos, a partir de um relato de experiência com alunos do ensino médio sobre o conceito degerminação do grão de pólen, como pode se dar esse processo.CONTEXTUALIZAÇÃO DA EXPERIÊNCIA DOCENTE A experiência docente analisada neste trabalho ocorreu em um colégio particular localizado na regiãocentral de um município do estado do Paraná. Esse colégio dispunha de vários laboratórios para alunos eprofessores, sendo três laboratórios de informática, cada qual com um quadro para o professor. Além dolaboratório de informática, também haviam: o de Arte, Matemática, Física, Química e Biologia, cada qualcom espaço para atender até 40 alunos. O laboratório de Biologia, no qual, parte da experiência didática relatada ocorreu, dispunha de oitobancadas, cada qual com 5 banquetas, pia, torneira, lupa estereoscópica, microscópio óptico. Nele, também,havia armários para alocação de materiais diversos (vidraria, bisturis, pinças, reagentes, soluções), estufa,televisão acoplada a um microscópio por meio de câmera, quadro branco e um computador conectado àinternet. Nesse contexto é que ocorreu a experiência docente em epígrafe cujo conceito abordado foi o dagerminação do grão de pólen.Problematizando conceitos iniciais sobre germinação O intuito aqui é refletirmos sobre possibilidades do trabalho experimental no ensino médio ao seconsiderar as ideias prévias dos alunos como hipóteses de trabalho. Assumimos que o comportamento dosalunos em uma atividade experimental, não é o mesmo de um cientista, pois motivações diferentes, restriçõesde tempo, material e objetivos educacionais e científicos são claramente diversos. Porém, podemos levá-los auma aproximação dos processos da ciência ao problematizarmos questões concernentes aos conteúdos debiologia, no caso aqui sobre a germinação do pólen e auxiliando-os na construção de um problema, naelaboração de hipóteses e na reelaboração de suas ideias sobre esse conceito. É sobre isso que tratamos aseguir.Preparação da atividade Cabe destacar que a experiência relatada de agora em diante partiu de uma aula que poderia serconsiderada corriqueira no ensino de botânica no nível médio. Isso porque a intenção inicial do professor nãoera fazer com que os alunos desenvolvessem uma investigação sobre germinação, mas, sim, fazer uma aulaprática sobre a formação do tubo polínico. Para isso, foi utilizado como protocolo1 um modelo apresentadonum Guia de Apoio Didático (AMABIS e MARTHO, 2002, p. 95). Para a demonstração, foi utilizada a flordo hibisco.1 Pode-se preparar uma câmara para a germinação do grão de pólen na lâmina, colando nela um anel de plástico (por exemplo, umafatia fina de um tubo plástico). A colagem pode ser feita com cola plástica quente ou com cola de silicone. Prepara-se, então, umasolução contendo 1% de ágar e 10% de açúcar, a qual deve ser aquecida até a fervura para a dissolução do ágar. Um pouco dessasolução, ainda quente, deve ser colocada no anel de plástico aderido à lâmina, de modo a formar uma fina camada. Após oresfriamento e o endurecimento do ágar, deve-se esfregar um estame com uma antera bem madura sobre a superfície do ágar, demodo a deixar ali os grãos de pólen. A preparação deve ser mantida durante algum tempo (cerca de uma hora, pelo menos) em umacâmara úmida, como uma caixa plástica forrada com papel embebido em água.
  • Artigo aceito para apresentação no III Encontro Nacional de Ensino de Biologia – III ENEBIO - & V Congresso Iberoamericano de Educación em CienciasExperimentales, Fortaleza, CE, 10 a 13 de outubro de 2010 A aula foi planejada para três turmas do ensino médio, cada qual com cerca de 35 alunos. Estes foramorganizados em oito grupos e cada um destes preparou, com auxílio do professor, o experimento para poderobservar a formação do tubo polínico. Após o preparo, com os grãos de pólen aderidos ao ágar e com tempo suficiente para germinação(período de 24 hs), alunos e professor foram ao laboratório para verificar a ocorrência de germinação nas 24lâminas preparadas. Para surpresa de todos, não houve germinação em nenhuma das lâminas. Por quê? A aulapoderia ter terminado aí, com uma demonstração frustrada. Porém, o problema “Por que não houvegerminação?” colocado pelos alunos levou o docente a engajá-los na busca de respostas plausíveis para oocorrido.Organização do conhecimento O problema posto “Por que não houve germinação?” desencadeou, para o professor, várias questões:O que houve de errado com o experimento? Como levar os alunos a buscarem possíveis respostas a essaquestão? Uma possibilidade de trabalho aventada foi considerar esse problema como gerador de investigação,isto é, considerar as ideias dos alunos como hipóteses para o fenômeno em foco, auxiliá-los a buscaremrespostas para tentar responder a questão e, finalmente, ajudar os alunos a reelaborar suas hipóteses com basenos conhecimentos novos adquiridos. Na aula subsequente foi perguntado aos alunos que respostas teriam à falta de germinação observadana aula anterior. As respostas recorrentes foram:- O pólen poderia estar infértil; O pólen poderia estar morto; - Poderia não ter reconhecido o ambiente; - Aconcentração de ágar poderia estar insuficiente; - A concentração de açúcar poderia ser insuficiente; - oágar poderia estar em condições desfavoráveis à germinação do grão de pólen; - havia excesso de sacarose;- faltou açúcar no ágar. Para sistematizar suas hipóteses formuladas nas respostas, foi criado um blog, no qual os alunospostariam suas ideias a respeito da não germinação. Para tanto, foram encaminhados ao laboratório deinformática para que pudessem realizar as postagens com o acompanhamento do professor. Diversas ideias foram apresentadas sobre a não germinação, sendo que algumas possuíam equívocosconceituais que precisavam ser revistos, como expresso abaixo:- Aqui quem ta falando (escrevendo) é o Adamastor e o Marcos 2, bom, nós acreditamos que o grão-de-pólennão germinou por causa das condições criadas por nós... Acreditamos que se isto tivesse ocorrido no seulugar apropriado [na terra] teríamos melhores resultados...Gostaríamos de realizar novamente esteexperimento. Poderia até ser lá fora, em condições reais de fecundação das flores. A partir disso, os alunos acima foram questionados sobre: “Por quê germinação na terra?” e elesresponderam: “Porque a germinação ocorre na terra!” A resposta dada pelos alunos demonstrou que o termogerminação, relativo ao grão de pólen, tinha a mesma estrutura explicativa encontrada no conceito degerminação, para sementes. Em sua estrutura cognitiva não havia diferenciação entre um conceito e outro.Tal fato precisou da intervenção do professor para que daí derivasse que a germinação do grão de pólen nãoocorre na terra, mas sobre o estigma floral, ou algo que a simule de alguma forma. A preocupação dos alunos em encontrar um local apropriado (“na terra”) para a germinação mostraque equívocos conceituais podem levar a procedimentos também equivocados e distantes daqueles que aciência lança mão. Assim, o conteúdo escolar não pôde ser trabalhado de forma fragmentada como sehouvessem conteúdos puramente conceituais e outros procedimentais. Na própria formulação das ideias arespeito do problema abordado, questões conceituais e procedimentais precisavam ser trabalhadas. Ao final das postagens, o professor requisitou que os alunos pensassem em possibilidades de reveremsuas hipóteses e se o laboratório de biologia do colégio dispunha do material necessário. Foi dado tempo deuma semana para que eles pudessem por em prática seus “desenhos experimentais” e postassem no blogcomo fariam seus experimentos.2 Para elaboração desse artigo, todos os alunos tiveram seus nomes mudados.
  • Artigo aceito para apresentação no III Encontro Nacional de Ensino de Biologia – III ENEBIO - & V Congresso Iberoamericano de Educación em CienciasExperimentales, Fortaleza, CE, 10 a 13 de outubro de 2010Grupo 1 - Luis, Yohan e Meiri: Mudamos o método do experimento, a fim de despertar o pólen para suagerminação usando choques térmicos. Baseado em experimentos feitos com sementes. Esperamos melhoresresultados.Grupo 2 - Maria e Mariah: Gostaríamos de tentar realizar o experimento do hibisco novamente! Vamospersistir na mesma concentração do ágar usado na outra tentativa. Polinização: pegar o pólen da flor ecolocar na solução de ágar. Acreditamos que será necessário usar uma flor mais jovem, para ter uma maiorprobabilidade de ocorrer a polinização. Esperaremos o tempo que julgamos necessário para que comece apolinização (aprox. 1h), e logo depois, observaremos o resultado no microscópio.Grupo 3 - Ariana e Geisa: Ocorreram dois problemas: o pólen veio de uma flor arrancada há muito tempoda árvore e por isso houve dificuldade na criação do tubo. O segundo problema é a concentração desacarose, que estava muito baixa para que a estimulação do pólen fosse suficiente. A nossa sugestão étrazermos mudas de hibisco para o laboratório e arrancássemos a flor na hora do experimento, diminuindoassim a desidratação da flor. E aumentássemos a concentração de sacarose para 15%. Os dois primeiros grupos de alunos elencaram a inviabilidade do grão de pólen como possívelexplicação para a não ocorrência de germinação. Outro fator, citado pelos três grupos, foi o meio de culturaconsiderado como não adequado. As ideias propostas pelos alunos inicialmente não foram todas consideradas quando pensaram numdesenho experimental. Ainda mais, outras hipóteses surgiram durante a semana quando pensaram noexperimento a ser realizado. O seguinte diálogo dos alunos Yohan e Maria junto ao professor, ocorrido apósas postagens de suas hipóteses pode ajudar a clarificar o porquê:Yohan: Professor...assim, eu sei que já postamos no seu blog as hipóteses que nosso grupo havia pensado. Sóque tem um problema. Estávamos procurando na internet sobre a germinação e achamos uns textos quefalam da importância de choques térmicos. Podemos alterar nossas hipóteses “pra combinar” com nossoexperimento?Professor: Choques térmicos? É algo sobre sementes?Yohan: Sim, mas achamos que pode funcionar com o pólen também.Professor: Não tem problema. Não é porque vocês pensaram em algumas hipóteses é que vocês sãoobrigados a manterem elas até o fim. Se vocês leram e acham importante testar outra ideia, tudo bem.Maria: Nosso grupo também, professor. Queremos mudar nossas conclusões (hipóteses). O diálogo acima mostra que os alunos ao perceberem que seus conhecimentos não davam conta deresponder ao fenômeno observado, buscaram informações e pensaram possibilidades para explicá-lo, comotambém outros procedimentos para o desenvolvimento da germinação. Nesse processo pode-se dizer que elesestavam vivenciando as várias possibilidades que se fazem necessárias na aprendizagem em Ciências,conforme aponta Hodson (1994). No desenvolvimento das atividades com a germinação, os alunos foram auxiliados pelo professorquanto aos procedimentos próprios de cada desenho experimental. Na utilização dos diversos instrumentos delaboratório, os alunos apresentavam diferentes níveis de desenvolvimento quanto aos procedimentos a serempostos em prática em seus experimentos. Por isso, a ajuda do professor buscou ser adequada às diferentesnecessidades e dificuldades encontradas por eles. A partir dessa mediação, ou ajuda pedagógica do professor, os alunos apresentaram suas novasexplicações para o processo de germinação do grão de pólen, conforme segue:Grupo 1 - Luis, Yohan e Meiri: O nosso experimento consistia em simular um choque térmico nos polens.
  • Artigo aceito para apresentação no III Encontro Nacional de Ensino de Biologia – III ENEBIO - & V Congresso Iberoamericano de Educación em CienciasExperimentales, Fortaleza, CE, 10 a 13 de outubro de 2010Primeiramente os resfriamos, depois os aquecíamos e logo em seguida colocamos os polens com umamistura de 1% de Agar e 10 % de sacarose, o mesmo volume que utilizamos no experimento anterior.Concluímos que o volume dessas substancias foi insuficiente para a representação natural da germinação,para a formação do tubo polínico, uma das hipóteses desse resultado insatisfatório, foi a insuficiência desacarose (10%). Por outro lado, os polens poderiam estar mortos, devido ao choque térmico realizado. Essas explicações evidenciam nos alunos uma evolução do conceito de germinação que,anteriormente, restringia-se à sementes. Isso porque, anteriormente, eles propunham “despertar opólen...baseado em experimentos feitos com sementes”. Entendiam procedimentos para a germinação desementes extensivas ao pólen, devido a não diferenciação entre um conceito e outro. A partir do intercâmbiode conhecimentos entre as equipes e as intervenções específicas e intencionais do professor, as explicaçõesdos alunos tornaram-se mais complexas, outros termos passam a tomar parte na linguagem utilizada para oconceito de germinação do pólen. Então, vemos que aparece no lugar de "despertar o grão de pólen" o termo"formar tubo polínico". Entretanto, a afirmação que os alunos fazem - “Por outro lado, os polens poderiamestar mortos, devido ao choque térmico realizado” – indicia que podem ainda manter a concepção de queo choque térmico, dentro de certos limites, pode causar a germinação. Tal fato mostra que a evoluçãoconceitual é gradual e requer formas de articulação das dinâmicas de organização das atividadesexperimentais que busquem superar uma visão simplista de ciência e do papel da experimentação no ensino ena formação dos alunos.CONCLUSÕES O aspecto formativo das atividades práticas-experimentais tem sido negligenciado, muitas vezes, aocaráter superficial, mecânico e repetitivo em detrimento aos aprendizados teórico-práticos que se mostremdinâmicos, processuais e significativos. Avanços, nesse sentido, conforme apontado anteriormente, requeremuma redefinição e uma reorientação do conceito do que seja trabalho prático ou ensino experimental. Comovimos, é possível que, nessa modalidade de ensino, sejam proporcionadas estratégias para que os alunospossam se expressar, pensar, agir com criatividade e re-elaborar suas ideias, sendo essas atitudes valorizadaspara uma participação social efetiva. Ademais, conceitos que, inicialmente, se mostrem confusos ou queapresentem equívocos, podem ganhar maior poder explicativo, a partir de intervenções e proposiçõesintencionais do professor para provocar nos alunos outras/novas elaborações conceituais relacionadas aofenômeno explorado na aula. Assumindo tal posicionamento, o ensino de ciências pode promover nos alunos a reorientação de suasestratégias e uma evolução conceitual, ainda que de forma gradual, como vimos na experiência analisada.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASAMABIS, J. M.; MARTHO, G. Guia de apoio didático - para os três volumes da obra Conceitos deBiologia. São Paulo: Moderna, 2002.HODSON, D. Hacia un Enfoque más Crítico del Trabajo de Laboratório. Enseñanza de las Ciencias, v. 12,n. 3, p. 299-313, 1994.SILVA, L. H. e ZANON, L. B. A experimentação no ensino de ciências. In: SCHNETZLER, R. P. eARAGÃO, R. M. R. (orgs.). Ensino de Ciências: fundamentos e abordagens. Piracicaba:CAPES/UNIMEP, 2000.WEISSMANN, H. Didática das ciências naturais. Contribuições e reflexões. Porto Alegre: Artmed, 1998.