A Microbiologia experimental na Educação Básica: caminhos possíveis para a alfabetização científica

Microrganismos são formas de vida diminutas cuja visualização é impossibilitada a olho nu. Popularmente chamados de micróbios, eles englobam representantes dos domínios Bacteria, Archaea e Eukarya. Os vírus, entidades que não são formadas por células, também recebem essas generalizações; entretanto não são considerados seres vivos (Tortora et al., 2010).

Tendemos a associar os microrganismos somente a doenças como diversas infecções que acometem o ser humano e demais animais ou a degradação da matéria orgânica; contudo, eles contribuem de modo fundamental para a manutenção do equilíbrio dos organismos vivos e dos elementos químicos no nosso ambiente, são a base da cadeia alimentar, são responsáveis pela reciclagem dos nutrientes e alguns realizam fotossíntese. Também ajudam na digestão dos alimentos e na síntese de vitaminas como K, algumas do complexo B e na coagulação do sangue (Tortora et al., 2010; Morowitz et al., 2011).

O contato inicial com o mundo microbiológico, ainda que de modo informal, dá-se na infância, com os responsáveis e os professores no ensino de higienização e cuidados com o corpo para não adoecer. No ensino de Ciências e Biologia, sobretudo nas etapas do Ensino Fundamental II e no Ensino Médio, nas disciplinas de Ciências e Biologia, a Microbiologia é inserida com abordagem reducionista, sem enfoque holístico que possibilite ao aluno compreender as demais influências dessa área, sobretudo das bactérias, no cotidiano das pessoas, por meio da Biotecnologia, da alimentação, dos processos ecológicos, da evolução, da genética e até mesmo da economia (Cunha et al., 2012; Bianchi et al., 2018).

Por se tratar de organismos invisíveis a olho nu, a Microbiologia acaba sendo uma área abstrata, pouco compreensível, descontextualizada, meramente teórica e com pouca experimentação, uma vez que muitas escolas não apresentam equipamentos necessários para a realização de aulas práticas de Ciências e Biologia – como microscópios, lupas, vidrarias, reagentes etc. (Barberán et al., 2016), tornando o ensino desinteressante e dificultando a aprendizagem dos estudantes e a formação de habilidades e competências necessárias preconizados pelos documentos curriculares (Limberger et al., 2009; Moresco et al., 2017). A deficiência de formação docente que estimule e valorize as aulas práticas se soma à negligência sobre esse tema (Delizoicov; Angotti; Pernambuco, 2011).

A experimentação é capaz de permitir maior envolvimento dos estudantes com a ciência (Delizoicov; Angotti; Pernambuco, 2011; Moresco et al., 2017). Muitos são os benefícios decorrentes dessa prática científica. O protagonismo e a participação ativa dos estudantes na construção do conhecimento desenvolvem neles habilidades cognitivas diversas, como resolução de situações problemáticas, testagem de hipóteses, argumentação, discussão com os pares e compreensão dos conteúdos curriculares (Moresco; Rocha; Barbosa, 2017). Esses resultados são possíveis pela alfabetização científica, que, para Chassot (2016, p. 70), é “o conjunto de conhecimentos que facilitariam aos homens e mulheres fazer uma leitura do mundo onde vivem”.

É necessário que os conteúdos ensinados pelas disciplinas de Ciências na escola sejam pautados por linguagem que facilite o entendimento do mundo pelos alunos. Segundo Chassot (2016, p. 109), “temos de formar cidadãs e cidadãos que não só saibam ler melhor o mundo onde estão inseridos como também, e principalmente, sejam capazes de transformar esse mundo para melhor”.

Considerando que a escola é um espaço formativo e a educação é uma prática de formação pessoal, humanística e global, é necessário que esse espaço não se limite somente ao repasse de informações sobre determinado assunto, mas vise estimular práticas que possibilitem que o aluno entenda e verifique eventos de forma experimental (Garcia, 2005). O objetivo deste trabalho é investigar o potencial da Microbiologia experimental desenvolvida por estudantes da Educação Básica de uma escola pública para a alfabetização científica.

Metodologia

Este trabalho se caracteriza por ter natureza mista, isto é, quantitativo e qualitativo; foi realizado na Escola Municipal Terra de Educar, em Paracambi/RJ, por e com os estudantes do 9º ano do Ensino Fundamental.

Foram realizados quatro encontros com os estudantes de uma turma de 9º ano da unidade escolar. Cada encontro teve duração de uma hora e meia, variando de acordo com a atividade proposta. Os encontros foram divididos em cinco etapas:

1. discussão sobre os conceitos previamente adquiridos sobre bactérias durante a escolarização e apresentação de novas informações com relação ao cotidiano dos discentes;
2. Discussão sobre a metodologia experimental e início das ações; o modo de preparo do meio de cultura está no Apêndice A. Nesse encontro, os alunos acharam pertinente avaliar o crescimento de bactérias em duas situações: antes da lavagem das mãos e após lavagem;
3.  Coleta e transferência de inóculos bacterianos de superfícies diversas, tais como mãos sujas de dois alunos, mãos lavadas dos dois alunos, corrimão do ônibus da escola, língua de uma aluna e torneira do banheiro; e
4.  Contagem do número de colônias bacterianas com auxílio de um estereomicroscópio binocular (Leica); esta etapa foi realizada no laboratório de Biologia 2 do Polo Cederj (Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro (Cecierj) de Paracambi/RJ (Figura 2).
5. Posteriormente, os alunos confeccionaram um gráfico no software Excel®, analisaram os dados e discutiram os resultados junto aos demais alunos da classe.

Os materiais utilizados para o preparo estão listados a seguir. Essa metodologia é recomendada por Nóbrega e Bossolan (2010), contudo foram realizadas algumas adaptações de acordo com a realidade da escola.

Material necessário para a fazer o meio de cultura:

• 10 placas de Petri
• Caldo de galinha
• 250 mL de água quente
• 250 mL de água fria
• 1 pacote de gelatina sem sabor
• 1 corante alimentar vermelho
• Hastes flexíveis com pontas de algodão (cotonetes)
• 1 estereomicroscópio binocular (lupa)

Resultados e discussão

O meio de cultura foi produzido pelos alunos na cozinha da escola com auxílio e supervisão do professor e de um estagiário (Figura 3). Durante todas as etapas, os alunos utilizaram roteiro e ficha de registro de atividades. O modo de preparo está disponível no Apêndice A. O meio de cultura, depois de pronto, foi colocado nas placas de petri deixadas na estante da sala de aula em temperatura ambiente por três dias até a inoculação bacteriana.

Depois de sólido, prosseguimos com a coleta de bactérias presentes nos seguintes sítios: corrimão do ônibus escolar, torneira do banheiro dos professores, mão de dois alunos antes e após a higienização com sabão (Figura 4 A-E). Após as coletas, as bactérias foram inoculadas utilizando hastes flexíveis com ponta de algodão nas placas que foram devidamente identificadas (Figura 4 F-H). O material foi organizado para as análises de crescimento bacteriano nos ambientes selecionados pelos estudantes.

O material inoculado foi devidamente guardado na sala de aula em uma caixa tampada com plástico. Esperamos por cinco dias o crescimento das bactérias nas placas, que continuaram fechadas. Dois alunos da turma foram selecionados para ir ao Polo Cederj Paracambi para analisar as placas e contar o número de bactérias no laboratório do curso de licenciatura em Biologia. Os alunos foram autorizados pelos responsáveis e no contraturno foram com o professor para o local de análise.

Com o auxílio de um estereomicroscópio binocular (lupa), os alunos analisaram as placas e iniciaram a quantificação das colônias de bactérias seletivas para o meio de cultura criado (Figura 5). Para que não tivesse um viés, os alunos utilizaram o mesmo aumento (40x) para todas as placas.

A quantificação das bactérias revelou presença de colônias bacterianas nas placas de todos os sítios de coleta; afinal, as bactérias estão presentes em todos os ambientes. A mão do aluno 2 foi a que mais apresentou colônia de bactérias, seguida da torneira do banheiro, da mão do aluno 2 e do corrimão do ônibus (Gráfico 1). A hipótese dos alunos é que o aluno 2, que estava jogando bola na Educação Física e não higienizou as mãos antes da análise, teve maior contato com microrganismos do solo durante a atividade física, além de a sua microbiota normal também contribuir para esse significativo número de bactérias.

Quando analisamos a eficiência da lavagem das mãos, verificamos que de fato ela contribui para a redução de microrganismos, contudo é importante levar em consideração que os indivíduos não são estéreis e apresentam diversidade de bactérias na pele e em todo o organismo. O aluno 2, após a higienização das mãos, apresentou uma pequena redução de bactérias. Segundo a observação dos alunos que fizeram a coleta do esfregaço das mãos, o aluno 2 não lavou a mão corretamente (Gráfico 2).

Desde pequenos aprendemos a importância da lavagem das mãos para a prevenção de doenças; porém poucos sabem corretamente como fazê-la. Apenas 5% lavam as mãos corretamente após ir ao banheiro (Borchgrevink et al., 2013). Segundo Anderson e colaboradores (2008), existe relação entre o hábito de lavar as mãos e o gênero; o gênero feminino é o que melhor demonstra tais hábitos em virtude do comportamento social e cultural das mulheres, que são mais cuidadosas com a saúde e seu corpo. Neste estudo, o aluno 1 era do sexo feminino e o aluno 2 do sexo masculino. A diversidade microbiana varia de acordo com o gênero (Anderson et al., 2008).

As crianças são as maiores vítimas de infecções agudas e diarreia. Para mudar esse quadro, é fundamental haver mudanças de hábito: lavar as mãos com água e sabão após usar o banheiro e antes de preparar os alimentos, a fim de prevenir contaminações por agentes microbianos. Segundo Costa e colaboradores (2011), por meio dessa prática é possível reduzir em mais de 42% as doenças diarreicas e em 25% as infecções respiratórias, pois ela interrompe o ciclo de contágio dos patógenos.

O trabalho possibilitou que os alunos desenvolvessem o método científico e verificar, ainda que de forma simples, experiências científicas que até então ainda não tinham vivenciado na escola. Com o auxílio da professora de Matemática, os alunos construíram os gráficos e puderam revisar conceitos sobre os eixos X e Y e as variáveis dependente e independente que compõem um gráfico. Buscar metodologias de ensino alternativas, aliadas às aulas teóricas, no intuito de facilitar o processo de ensino-aprendizagem, é imprescindível. As aulas experimentais são um ótimo recurso (Barbosa; Oliveira, 2015; Gonçalves, 2021).

De modo criativo, investigativo, simples e estabelecendo parcerias com instituições de Educação Superior locais, pudemos instigar nos alunos a Microbiologia e os princípios que norteiam o crescimento bacteriano, mostrando que as bactérias crescem de forma acelerada quando obtêm nutrientes e que elas podem ser contadas e visualizadas quando formam colônias. A identificação das espécies bacterianas não é possível pelo método que utilizamos.

Ao relacionar a Microbiologia ao cotidiano, o aluno passa a estabelecer correspondência entre os fenômenos descritos teoricamente e aqueles que ocorrem na sua realidade, garantindo a eficácia na aprendizagem e, por conseguinte, oportuniza melhor qualidade de vida pela aquisição de conhecimento contextualizado (Kimura et al., 2013).

Conclusão

As atividades desenvolvidas neste trabalho mostraram que ampliar o conhecimento dos alunos acerca da Microbiologia influencia na melhoria de hábitos de higiene de forma simples e investigativa, despertando assim a curiosidade e o interesse dos estudantes. Também possibilitaram introduzir novas práticas, como lavagem correta das mãos para os estudantes que desconheciam o processo correto de lavagem e higienização delas com água e sabão ou com álcool em gel. Ações como essas são caminhos para a alfabetização científica, instrumento fundamental para formação plena e crítica dos estudantes.

Referências

ANDERSON, J. L.; WARREN, C. A.; PEREZ, E. et al. Gender and ethnic differences in hand hygiene practices among college students. American Journal of Infection Control, v. 36(5), p. 361-368, 2008. 

BARBERÁN, A. et al. Microbes should be central to ecological education and outreach. Journal of Microbiology & Biology Education, v. 17, nº 1, p. 23, 2016.

BARBOSA, F. G.; OLIVEIRA, N. C.  Estratégias para o ensino de Microbiologia: uma experiência com alunos do Ensino Fundamental em uma escola de Anápolis/GO. Unopar Científica Ciências Humanas e da Educação, Londrina, v. 16, nº 1, p. 5-13, 2015.

BIANCHI, R.; PEREIRA Jr., A. M.; BENAVALLI, L. et al. Construção do saber: práticas para o ensino de microbiologia no ensino de Ciências. Interagir: Pensando a Extensão, v. 0(25), p. 55-64, 2018.

BORCHGREVINK, C.P.; CHA, J.; KIM, S. Hand washing practices in a college town environment. Journal of Environmental Health, v. 75(8), p. 18-24, 2013.

CHASSOT, A. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 7ª ed. Ijuí: Editora Unijuí, 2016.

COSTA, A. P. et al. Mãos limpas, corpo saudável: importância da higiene das mãos para prevenção de doenças. In: SEMINÁRIO NACIONAL DO ENSINO MÉDIO, 1, 2011. Natal. Anais... Natal, 2011.

CUNHA, D. T.; STEDEFELDT, E.; ROSSO, V. Boas práticas e qualidade microbiológica nos serviços de alimentação escolar: uma revisão sistemática. Revista Brasileira Pesquisa Saúde, v. 14, nº 4, p. 108-121, 2012.

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências, fundamentos e métodos. 4ª ed. São Paulo: Cortez, 2011.

GARCIA, L. A. M. G. Competências e habilidades: você sabe lidar com isso? Educação e Ciência On-Line, 2005.

GONÇALVES, T. M. A guerra imunológica das células contra os patógenos: a proposta de um modelo didático tridimensional de baixo custo para simulação da resposta imune celular mediada por linfócitos T CD8+. Brazilian Journal of Development, v. 7, nº 1, p. 4.854-4.860, 2021.

KIMURA, A. H., OLIVEIRA, G. S., SCANDORIEIRO, S. et al. Microbiologia para o Ensino Médio e Técnico: contribuição da extensão ao ensino e aplicação da ciência. Revista Conexão UEPG, v. 9(2), p. 254-267, 2013.

LIMBERGER, K. M.; SILVA, R. M.; ROSITO, B. A. Investigando a contribuição de atividades experimentais nas concepções sobre Microbiologia de alunos do Ensino Fundamental. In: X SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, PUC-RS. Porto Alegre, 2009.

MORESCO, T. R.; ROCHA, J. B. T. da; BARBOSA, N. B. V. Ensino de Microbiologia e experimentação no Ensino Fundamental. Revista Contexto & Educação, v. 32, nº 103, p. 165, 1 dez. 2017.

MOROWITZ, M. J.; CARLISLE, E. M.; ALVERDY, J. C. Contributions of intestinal bacteria to nutrition and metabolism in the critically ill. The Surgical Clinics of North America, v. 91(4), 771–viii, 2011.

NÓBREGA, F. G.; BOSSOLAN, N. R. S. Invisíveis, hóspedes e bem-vindos: os microrganismos. Coleção Explorando o Ensino Ciências, v. 18, p. 115–128, 2010.

TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 10ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.

Agradecimentos

Aos colaboradores do Polo Cederj Paracambi e aos alunos da turma 190 da Escola Municipal Terra de Educar.

APÊNDICE A

Objetivo

Verificar o crescimento bacteriano.

Materiais

Placas de Petri

Caldo de galinha

250 mL de água quente

250 mL de água fria

Gelatina sem sabor

Corante alimentar vermelho

Hastes flexíveis com pontas de algodão

Lupa ou microscópio de luz (opcional)

Procedimento

1. As placas estéreis devem ser preenchidas (1/3) com a gelatina sem sabor e o caldo de galinha prontos, todos estéreis;

2. As placas precisam ficar tampadas para evitar contaminação com microrganismos do meio;

3. Após a secagem das placas, os inóculos podem acontecer com palito ou cotonetes estéreis;

4. Os cotonetes devem ser passados nas superfícies desejadas para cada estudo e semeados nas placas de petri ou frascos de plásticos que contêm o meio de cultura sólido;

5. As placas precisam ser novamente tampadas e identificadas com caneta e/ou fita adesiva;

6. As placas podem ser deixadas à temperatura ambiente durante dois a quatro dias para que as bactérias se multipliquem e deem origem a colônias, que serão visíveis a olho nu ou com lupa.

Habilidades

• Construção do conhecimento sobre bactérias e suas possíveis doenças.

• Desenvolvimento de noções matemáticas e crescimento exponencial.

• Desenvolvimento e estímulo ao método científico.

• Conhecimento de espaços não formais de ensino.