Aprenda com a bolha de sabão

Disciplina: Ciências
Ciclo: Ensino Fundamental – 1ª a 4ª
Assunto: Células, tensão superficial, decomposição da luz
Tipo: Texto

Um modo de enriquecer sua aula e garantir a aprendizagem de seus alunos é propiciar que eles brinquem e pensem sobre o que estão fazendo.

No artigo “A Ciência da Bolha de Sabão”, da revista Ciência Hoje das Crianças, você encontrará vários tipos de brincadeiras como forma de abordar conteúdos científicos, envolvendo conhecimentos sobre células biológicas, tensão superficial e decomposição da luz. Elas podem ser aproveitadas por você.

Após a leitura do artigo com a classe, divida os alunos em grupos e desenvolva a experiência da bolha de sabão, construindo o “aparelho” e preparando a água. Em seguida, releia o artigo e, junto com eles, organize as informações enfatizando os seguintes pontos:

  • semelhança da bolha de sabão com alguns aspectos da membrana biológica de células de plantas e animais – estrutura e permeabilidade;
  • tensão superficial e elasticidade;
  • decomposição da luz – o que acontece com a luz quando passa por um prisma.“Aparelho” para fazer bolhas

Modele um arame em forma de círculo, quadrado ou retângulo de tamanho que permita colocá-lo em um copo ou caneca. Enrole um fio de lã sobre o arame e amarre com o próprio fio de lã um palito de churrasco para segurar. Faça uma mistura de água e sabão com detergente neutro de boa qualidade. De preferência, deixe essa mistura repousar por 12 horas.

Referência:
“A Ciência da Bolha de Sabão”, in Ciência Hoje das Crianças, ano 12, nº 88, jan./fev., p. 8.

Texto original: Vera Lúcia Moreira
Edição: Equipe EducaRede

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

O Óleo de Lorenzo

Disciplina: Biologia
Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Metabolismo e biologia das células
Tipo: Filme
Onde encontrar: Locadoras de vídeo de todo o país

Em muitas situações no estudo da Biologia, a compreensão de um determinado fenômeno requer o estabelecimento de relações entre acontecimentos visíveis e facilmente observáveis com outros microscópicos e de difícil compreensão. Esse é o caso de muitas doenças.

Transitar conceitualmente entre fenômenos aparentes, como a manifestação de doenças e suas causas metabólicas, possibilita ao aluno compreender as relações entre os fenômenos que ocorrem no microuniverso das células e o funcionamento do corpo de forma geral.

O filme “O Óleo de Lorenzo”, de George Miller, retrata a saga de uma família que se depara com uma doença rara em seu filho Lorenzo, a Leucodistrofia (ALD). Contrariando as expectativas médicas e o comportamento de outros pais com filhos que têm a mesma doença, os pais de Lorenzo entregam-se a uma busca incessante para obter uma explicação e um tratamento para a enfermidade.

Dedicando horas ao estudo sobre o funcionamento de células, lipídios, enzimas e do metabolismo, eles descobrem a causa enzimática da doença e posteriormente, aplicando um genuíno método dedutivo, descobrem um tratamento que alivia os efeitos da doença.

Por basear-se em uma história real, o filme relata esses acontecimentos de forma bastante verossímil. O professor pode explorar diferentes aspectos para trabalhar conceitos da Biologia, por exemplo:

  • Por tratar-se de uma doença hereditária, transmitida exclusivamente pelas mães aos filhos homens, pode-se explorar o conceito de herança ligada ao sexo.
  • Durante o filme, os médicos e os pais de Lorenzo utilizam continuamente o método científico para tentar elucidar os mecanismos geradores da doença. Nesse caso, é possível explorar o significado do método científico, o teste de hipótese, o que é uma teoria e por que um medicamento ou tratamento deve ser intensamente estudado antes de se tornar público.
  • Ao explorar hipóteses para a manifestação da doença, o pai de Lorenzo elabora dois modelos de atuação das enzimas encarregadas de metabolizar os ácidos graxos de cadeias longas – o modelo da “pia” e o modelo da única enzima. O professor pode solicitar aos alunos que repitam os esquemas propostos por ele em sala de aula e discutam suas implicações.
  • Outra possibilidade de exploração do vídeo em sala de aula diz respeito aos lipídios e suas características químicas.

A atividade consiste em dividir os alunos em três grupos temáticos, da seguinte forma: o Grupo 1 descreve a doença e seu desenvolvimento; o Grupo 2, as hipóteses e teorias propostas no filme; e o Grupo 3, os diferentes tratamentos que existem, suas finalidades e resultados.

Como o filme é longo, o professor precisa organizar a apresentação em duas sessões (divididas em duas aulas) ou fora do horário regular. Após assistir ao filme, cada grupo deve pesquisar em outras fontes (livros e Internet) e preparar painéis que sintetizem seus aprendizados.

O Grupo 1 descreve o desenvolvimento da doença, relacionando o excesso de lipídios de cadeia longa à degeneração da bainha de mielina, que recobre os neurônios do sistema nervoso.

O Grupo 2 organiza painéis explicativos com as duas hipóteses apresentadas no vídeo — a hipótese da pia e a da enzima comum. Além disso, deve fazer um resumo sobre o método científico.

Por fim, o Grupo 3 organiza um painel, mostrando por que os diferentes tratamentos se baseiam em mudança da dieta alimentar e a relação entre dieta e metabolismo.

Referência:
O Óleo de Lorenzo, de George Miller.
EUA, 1992, 135 minutos.
Até completar cinco anos de idade, Lorenzo era uma criança normal. Subitamente, ele começa a agir de forma agressiva e passa a preocupar os pais. É diagnosticada uma doença muito rara chamada ALD, que provoca uma incurável degeneração no cérebro, levando o paciente à morte em no máximo dois anos.
Frustrados com o fracasso dos médicos e a falta de medicamento para a doença, os pais do menino começam a estudar e pesquisar sozinhos, na esperança de descobrir algo que possa deter o avanço da doença.

Texto original: Paulo Roberto da Cunha
Edição: Equipe EducaRede

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

Extração de DNA de cebola

Disciplina: Biologia
Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Genética, Biologia Molecular
Tipo: Metodologias

Para iniciar um trabalho sobre material genético, em Genética ou Citologia, pode-se realizar uma experiência de extração total de DNA de células de cebola. A atividade é relativamente simples e pode ser realizada na própria sala de aula.

No entanto, antes de iniciá-la, o professor deve propor aos alunos uma conversa, levantar as expectativas que eles têm sobre o assunto e registrá-las. É importante, também, solicitar que façam um levantamento, em casa ou na biblioteca, sobre a forma como o DNA encontra-se nas células e estabelecer um significado para a expressão “extração de DNA”.

As substâncias químicas presentes no interior das células interferem em toda a organização e funcionamento do organismo dos seres vivos. A substância central nesse processo é o ácido desoxirribonucléico, ou simplesmente DNA.

O processo de extração de DNA é o começo do estudo molecular dos genes. A partir do isolamento (extração) da substância química DNA, é possível, por meio de diferentes métodos químicos, identificar genes, fazer o seqüenciamento de nucleotídeos que compõem esse DNA e localizar seqüências homólogas (iguais ou similares) a seqüências encontradas em outros seres vivos. Mãos à obra!

Material:

  • 1 cebola grande
  • 1 faca de cozinha
  • 1 colher de sopa ou copinho plástico para café
  • 1 colher de chá
  • equipamentos para realizar um banho-maria (+ou-60º C): cuba, tela de amianto, tripé e termômetro
  • água filtrada
  • sal de cozinha
  • detergente neutro incolor para louça
  • álcool etílico 95% gelado (abaixo de 4º C)
  • gelo
  • gelo seco (para resfriar o álcool)
  • bastão de vidro ou palito de dente
  • filtro de café
  • 2 copos de vidro transparente
  • 1 funil
  • 2 caixas de isopor (uma com gelo seco para estocagem do álcool e outra com gelo para uso dos alunos)Procedimento:O professor, em qualquer experimento, deve tomar todas as precauções necessárias para a manipulação de materiais, de modo a prevenir qualquer tipo de acidente com os alunos.
  • Pique a cebola em pedaços pequenos, com cerca de 0,5 cm;
  • Coloque 4 colheres de sopa (ou 1 copinho para café) de detergente e 1 colher de chá de sal em meio copo de água. Mexa bem até dissolver completamente o sal e o detergente;
  • Acrescente a cebola picada ao copo e deixe a mistura em banho-maria por cerca de 15 minutos. Caso não seja possível colocar em banho-maria, deixe a mistura de cebola, detergente e sal exposta ao sol por aproximadamente 30 minutos (sol forte e sem vento). Durante esse tempo de espera, pode-se aproveitar para comentários e questionamentos.
  • Resfrie a mistura rapidamente, colocando o copo no gelo por 5 minutos;
  • Filtre a mistura recolhendo o líquido filtrado no copo limpo;
  • Adicione 1/2 copo de álcool gelado* ao líquido filtrado, deixando-o escorrer vagarosamente pela borda; não se deve deixar o álcool misturar-se com o líquido filtrado. Formam-se duas fases bem nítidas – a superior alcoólica e a inferior aquosa. Entre as duas fases, forma-se uma faixa esbranquiçada ou viscosa, menos evidente, que concentra a maior parte do DNA extraído;
  • Mergulhe o bastão ou um palito de dente no copo e, com movimentos circulares, procure movimentar a faixa intermediária esbranquiçada. Dependendo da quantidade de DNA, será possível ver que uma substância viscosa se adere ao palito ou bastão.Depois de pescar o DNA de cebola com o palito, é comum que alguns alunos queiram levar o material ao microscópio para visualizá-lo. Deixe que façam isso, se for possível. Logo perceberão que não podem distinguir nada, uma vez que o poder de resolução do microscópio óptico não é suficiente para revelar a estrutura da molécula de DNA.Durante e depois da experiência, o professor pode colocar questões que estimulem os alunos a refletirem sobre o experimento que realizaram. É importante que eles descrevam suas observações e impressões sobre esse experimento.

    Propor aos alunos que eles:

  • Identifiquem que relações têm a substância viscosa do experimento com as imagens de DNA que aparecem nos livros didáticos. Essa é uma boa oportunidade para discutir o significado dos modelos de representação utilizados nos livros didáticos.
  • Expliquem o porquê da utilização do detergente nesse experimento.
  • Pensem por que foi necessário manter a mistura de cebola e detergente em banho-maria ou aquecida ao sol.
  • Descubram de que forma o papel do calor poderia ser testado.
  • Expliquem o fato de o álcool e a água formarem fases distintas.*Álcool gelado: a temperatura do álcool é um fator determinante nesse experimento. No caso, quanto mais gelado melhor. O álcool deve estar a uma temperatura abaixo de –4° C.Texto original: Paulo Roberto da Cunha
    Edição: Equipe EducaRede

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)

Estudando a Divisão Celular

Disciplina: Biologia
Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Divisão Celular, Meiose e Mitose
Tipo: Informática
Onde encontrar: O CD-Rom

A Divisão Celular é, dentro do ensino de Biologia, um dos mais importantes fenômenos que ocorrem nos seres vivos. É necessário que os alunos entendam cada tipo de divisão que as células sofrem, analisem suas diferenças, façam relações com outros fenômenos celulares ou genéticos, sem que haja pura e simplesmente um processo de memorização passageira.

Uma forma de tornar esse ensino mais dinâmico, fugindo dos desenhos estereotipados que existem nos livros e que o professor reproduz na lousa, é fazer uso da “Enciclopédia Encarta”, que é uma enciclopédia eletrônica em CD-Rom, totalmente em português, composta por vários volumes que abordam assuntos variados. As escolas da rede pública estadual receberam esse material.

Nessa enciclopédia eletrônica, existe um tópico dedicado ao ensino de Mitose e Meiose, com animações e uma voz que segue explicando cada passo do processo. É possível interferir a qualquer momento, como parar a animação na fase que se deseja entender melhor, voltar e repetir o processo inúmeras vezes. Existem ainda fotos ilustrativas e outros tópicos para serem pesquisados.

O professor, primeiramente, precisa ver a enciclopédia, conhecê-la na palma da mão para poder orientar os alunos na pesquisa. Depois, é importante selecionar o conteúdo que os alunos vão observar e preparar um roteiro de discussão específica.

Por exemplo, pode-se pedir que os alunos, enquanto assistem à animação da Meiose, comparem a fase I com a fase II; ou que façam um levantamento das diferenças entre Mitose e Meiose; ou, ainda, que durante a animação fiquem atentos para a ocorrência de crossing-over, anotando o que acontece, verificando suas dúvidas, para depois iniciar uma discussão sobre a importância desse processo.

Para terminar, o professor pode pedir que se faça uma pesquisa na Internet sobre Mapeamento Genético ou Clonagem de Embriões, possibilitando, dessa forma, que haja uma ampliação do assunto Divisão Celular para as últimas novidades no mundo da pesquisa biológica.

Texto original: Mariza Mendes
Edição: Equipe EducaRede

(CC BY-NC Acervo Educarede Brasil)