Modelagem criativa para aulas de Ciências: criando organismos para entendimento da vida

Os alunos do Ensino Fundamental II, principalmente nas séries iniciais, possuem grande dificuldade de entendimento e abstração sobre seres vivos, principalmente quanto a anatomia e fisiologia. Para tentar estreitar a abstração, a criatividade e a realidade, buscamos, por meio de estudos bibliográficos, formas de tratar a temática e a problemática, para mudar na sala de aula a percepção do alunado. Uma das formas encontradas, de fácil solução e aplicação, foi a produção de modelos didáticos, com base em massa para modelagem, nós a intitulamos Modelagem Criativa.

Criando seres vivos já existentes, os alunos estariam apenas reproduzindo o conteúdo dos livros didáticos, sem que realizassem a conexão necessária entre teoria e prática (práxis). Porém, ao criar um ser vivo, eles estarão buscando, no conhecimento científico dos livros didáticos, bases teóricas para sustentar a possibilidade de existência do seu ser vivo.

Para verificar se a proposta elaborada, de criar hipoteticamente um ser vivo e descrevê-lo quanto a biologia, ecologia, anatomia e fisiologia, se converteria em bons resultados, testamos a partir de nossa própria Modelagem Criativa e chegamos a seguinte produção:

1. Nome do Organismo Criado: Raspadoros leviticus

2. Elaboração descritiva do organismo e do ambiente: em 2080, foi descoberto no sistema solar vizinho, em nossa galáxia (Via Láctea), um planeta batizado de Z-10, classe 2, que possui água na forma líquida e de vapor, cuja gravidade é 7m/s² (na Terra é quase 10m/s²).

Em sua atmosfera, rica não só de vapor de água (H2O), também encontramos em grande quantidade o gás hidrogênio (H2), o gás nitrogênio (N2) e o gás ozônio (O3). Apesar da densa composição de gases, destaca-se um ser vivo de porte médio, pesando aproximadamente 45kg na fase adulta: o Raspadoros leviticus, que possui esse nome científico em função do modo como se alimenta e da leveza ao se locomover. Possui pele espessa e rígida, de cor azul marinho, que o protege das tempestades constantes que ocorrem no planeta. É quadrúpede, possui cauda média e achatada que permite equilibrar o corpo durante o caminhar, mas também o auxilia na natação nos lagos ácidos do planeta. Além disso, ele pode saltar devido à baixa gravidade do planeta.

A anatomia é simples: em sua boca, na mandíbula, encontram-se dois marfins que utilizam para raspar o substrato arenoso e rochoso do planeta, do qual ingere e retira os sais minerais de que tanto precisam. Respiram por brânquias no pescoço, de onde captam o ozônio e o hidrogênio de que precisam para suas reações metabólicas celulares. Possuem uma moela muscular com espículas cristalinas que realiza a trituração do solo e das pedras que raspam, disponibilizando melhor os sais minerais que são absorvidos logo em seguida pelos três intestinos; o primeiro é onde o bolo mineral recebe carga de suco digestivo ácido, que quebra as moléculas químicas para serem mais bem absorvidas. O que não é absorvido é envolto por uma membrana fina, gelatinosa, que é liberada pelo orifício anal na base da cauda, na região inferior. Sua reprodução é singular, já que esses animais são hermafroditas; portanto, possuem os dois órgãos sexuais: um orifício genital feminino, no qual desembocam um útero e um único ovário; e o órgão genital masculino, que produz gametas móveis. Durante o período de amadurecimento do animal, eles entram na fase de acasalamento e escolhem um parceiro; aí trocam gametas masculinos. Isto geralmente ocorre uma única vez em sua vida, já que as células reprodutoras masculinas ficam armazenadas e são liberadas aos poucos quando há o óvulo no útero. Mesmo sendo hermafroditas, não podem fecundar a si mesmos. A gestação demora 12 meses; após esse tempo, nasce um filhote, que logo é estimulado a nutrir-se do substrato para poder se fortalecer e sobreviver. A gestação é prolongada devido à quantidade necessária de minerais para formar os compostos orgânicos de que o embrião precisa para se desenvolver.

O único predador desses animais é uma espécie de “planta”, mas que possui características tanto de plantas como de animais, em virtude de sua composição orgânica e fisiológica, que ainda está em estudo. Elas são chamadas popularmente de árvores carnívoras, enquanto não são classificadas cientificamente. Esse nome é devido ao porte que possuem e ao modo como obtêm seus nutrientes, que é predando o Raspador. Elas possuem tentáculos móveis que utilizam para capturar os animais e leva-los até sua boca imensa, que possui presas que perfuram a vítima enquanto está sendo engolida. Passam meses fazendo a digestão e liberando os nutrientes de que precisam. Estas plantas são os únicos inimigos naturais do Raspador.

Figura 1 – Imagem do modelo criativo dos organismos: à esquerda, o predador do Raspadoros leviticus (que está à direita).

Esses seres possuem encéfalo pouco desenvolvido, que lhes confere apenas adaptabilidade anátomo-fisiológica para sobreviver no planeta que habitam, em virtude do ambiente em que se desenvolverão evolutivamente.

Analisando ecologicamente essa espécie, seus exemplares constituem pequenas comunidades ecológicas, onde há a presença de um macho dominante e fêmeas que dele dependem para proteção e reprodução. Nesse contexto, a fêmea mais velha do grupo, estando ainda em atividade fértil, domina as demais e pode lutar pelo status com fêmeas jovens que entram em estado fértil. Quando ela vence, a fêmea jovem torna-se submissa a ela ou é expulsa do grupo. Já os machos infantis nascidos no grupo, quando atingem certo grau de maturidade e começam a desenvolver comportamentos de acasalamento, disputam com o macho alfa do grupo a posição hierárquica. Quando as lutas travadas são vencidas pelo macho alfa, o jovem é expulso do grupo e vaga solitário pelas planícies do planeta até que consiga derrotar um macho alfa de outro grupo comunidade ou constitua um grupo familiar com fêmeas desgarradas.

Com isso, eles mantêm a estrutura familiar dos grupos e o cuidado parental é compartilhado. Os filhotes aprendem pela interação com os demais filhotes do grupo familiar e com o contato com os animais adultos. Pelas brincadeiras e o exemplo dos animais adultos, aprendem a explorar o ambiente, obter alimento, fugir do seu predador e a se preparar para disputas de território e na hierarquia do grupo.

Quando um animal envelhece e não consegue mais acompanhar o ritmo do grupo familiar, ele se retira do grupo e procura um espaço isolado para sobreviver enquanto espera a morte. Geralmente esses animais acabam com deficiência de suas funções sensoriais e motoras, o que facilita a ação das plantas carnívoras que são seus predadores naturais.

Essa interação social possibilita aos grupos explorar melhor o ambiente, obter os recursos necessários e sobreviver frente aos seus inimigos naturais (predadores).

Possíveis questionamentos sobre o resultado

Solicitamos a colegas professores da escola em que realizamos a metodologia de pesquisa qualitativa – com observação participante, já que fazemos parte do objeto de estudo – que realizassem a leitura da descrição detalhada do organismo criado e propusessem questionamentos sobre falhas ou dúvidas na sua descrição. Relacionamos aqui seis perguntas representativas que deveriam ter embasamento teórico para serem respondidas.

A) Sobre o planeta, o que significa classe 2?

Resposta: é uma classificação astronômica, para designar planetas compostos de intensas nuvens de água (para saber mais: http://pt.wikilingue.com/es/Planeta_extrasolar).

B) Veja as propriedades do gás hidrogênio para saber da viabilidade de grande quantidade dele no ar.

Resposta: No caso deste planeta, ele se dissocia da água e ao mesmo tempo a forma, que pela temperatura e pressão, combinam-se para formar gás hidrogênio e gás ozônio.

C) Você afirma que o planeta possui lagos ácidos onde o R. leviticus se banha. Por que a acidez da água não o afeta? Qual(s) o(s) mecanismo(s) de proteção?

Resposta: Ele não é afetado por sua pele espessa e rígida, além das proteínas das células, que possuem propriedades especiais de resistência.

D) Se o ser respira por brânquias, como se mantém respirando no solo com brânquias? O lago ácido possui oxigênio livre? O que o torna ácido? É possível a presença desse ácido e do oxigênio livre?

Resposta: A respiração branquial é possível no solo por causa da intensa umidade do ar do planeta, por ser classe II. Não há oxigênio no lago, já que é ácido e composto por muitas moléculas de hidrogênio combinadas à água e a outros sais desprendidos das rochas. Os elementos químicos ácidos têm como característica a presença marcante do hidrogênio, e não do oxigênio. O oxigênio, portanto, só estará disponível no ar.

E) Mais adiante afirma que "captam o ozônio". Se ele precisa de oxigênio, seria mais fácil obtê-lo através do H2O ou do O3? Qual ligação é menos estável, mais fácil de quebrar?

Resposta: No caso deste animal, as moléculas de O3, que podem ser quebradas pelo seu metabolismo celular, liberando o O2 (gás oxigênio) e um elemento químico “O” livre, que, juntamente com o hidrogênio, poderão ser utilizados tanto para formar moléculas orgânicas como moléculas de água. Mas é claro que, no caso da formação das moléculas orgânicas dentro das células do animal, entram na composição outros elementos que eles obtêm na alimentação.

F) O raspador precisa quebrar as moléculas de sais? Que sais precisam ser quebrados? De que nutriente ele consegue obter energia?

Respostas: Ele retira no solo e nas rochas os sais minerais disponíveis: ferro, potássio, fósforo, cálcio, zinco, cloro e magnésio.Sais que utiliza para a formação de sua estrutura esquelética e das células. Sua energia é proveniente da quebra da molécula do ozônio, que converte em energia química e armazena nas células, de forma semelhante ao ciclo de Krebs dos animais da Terra.

Proposta para sala de aula

Inicialmente, o nível do exemplo desenvolvido anteriormente não pode ser o mesmo, e a construção dos modelos até sua descrição total final deve ocorrer por etapas, ao longo de, pelo menos, oito aulas. Primeiramente, o professor deve ministrar os conteúdos curriculares de Ciências, como exemplo, no 7° ano – os seres vivos, adotando a didática e a metodologia que melhor convier; posteriormente, deve solicitar que os alunos criem um ser vivo hipotético, a partir de sua imaginação e utilizando como matéria principal a massa de modelagem. No terceiro momento, eles devem realizar um relatório descrevendo a anatomia, a fisiologia e o habitat do ser vivo criado. Os resultados devem ser apresentados numa mostra (culminância) na própria sala de aula com os modelos e os relatos de cada modelista.

Esta mesma técnica de trabalho didático pode ser adotada para Biologia, no Ensino Médio.

Disciplinas relacionadas

Biologia/Ciências – conceitos ecológicos (hábitat, ecossistema, cadeias alimentares, fluxo de matéria e energia), meio ambiente, relações ecológicas, fisiologia e anatomia, fotossíntese, respiração celular; ciclo de Krebs e formação de compostos orgânicos.

Geografia – ambiente natural, universo e o sistema solar; classificação dos planetas, topografia e relevo.

Sugestão de receita de massa para modelagem

Caso a aquisição de massa pronta para modelagem se torne inviável na escola em que o professor(a) atua, poderá ser produzida uma massa rápida, porém pouco durável, utilizando farinha de trigo comum (1kg) misturada gradativamente a uma xícara de água e 250mL de cola branca. Pode-se colorir a massa no ato da mistura, acrescentando tinta tipo guache da cor que preferir. Essa proporção dá para ser dividida para oito alunos. Outras receitas poderão ser encontradas pela internet.

Figura 2 – Fotos de alunos do Ensino Fundamental II da EMF Major Adolfo P. Maia, do município de Cabedelo-PB realizando a modelagem criativa em Ciências, com produção da massa caseira e elaboração dos modelos de organismos.

Referências

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Agradecimentos

A toda a comunidade escolar da Escola Municipal Major Adolfo Pereira Maia, pela colaboração e autorização para o desenvolvimento deste projeto pedagógico interdisciplinar.

Publicado em 15 de janeiro de 2013