O DNA como ponte entre os seres vivos

Autores

Dimitri Reynier Dib Ferreira/Escola Municipal Charles Dickens
Alexander Faria/Instituto Pio X
Márcia da Costa Gomes/Escola Municipal Azevedo Junior
Gisele Martins Vieira/Colégio Primeiro de Maio
Charles Esteves Lima/colégio A.Liessin Scholem Aleichem

Tema

Origem da vida e evolução.

Justificativa

Nós, seres humanos, nunca conseguimos compreender de modo absoluto quem somos. Em cada momento da história do Ocidente e da história da Filosofia, os homens se compreenderam de uma determinada maneira. Animal racional, criatura de Deus, ser que deve ter fé, sujeito racional autônomo, ser social, ser que possui desejos inconscientes – eis algumas definições de ser humano criadas pela história da Filosofia. Pode-se ver, então, que o ser humano é profundamente misterioso. Podemos ainda acrescentar outros elementos que pertencem ao ser humano e que foram destacados ao longo da história: ser que possui emoções, ser religioso, ser lúdico, ser artístico, ser cultural etc. Por mais que o homem possa ter diversas definições, nenhuma delas esgota a sua riqueza. Podemos dizer que o homem é um eterno enigma para si mesmo. Nunca ele se sentirá satisfeito com os conceitos e definições que ele cria para entender a si mesmo. Talvez sua maior definição seja: o homem é um ser indefinível. Mas onde os seres humanos se encaixam? Temos a mania de nos colocarmos fora de todo conceito biológico, como se não fôssemos parte integrante dele, ou mesmo como se não fossemos animais e essa forma de pensar nos fez tão devastadores e irresponsáveis com o meio em que vivemos.Não somos seres superiores, nem mesmo diferentes, apenas temos o poder de raciocinar, o que nos torna responsáveis pela manutenção racional e sustentável do todo. Por isso a necessidade de nos reconectarmos com o mundo natural de qual fazemos parte.

Segmento

Ensino Médio - 1o ano

Competências gerais

Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

"Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar

hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas."

Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo.

Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo e autoria na vida pessoal e coletiva.

Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.

Disciplinas

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Competências específicas - Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global.

Analisar e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar e defender decisões éticas e responsáveis.

Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).

Habilidades

(EM13CNT208) Aplicar os princípios da evolução biológica para analisar a história humana, considerando sua origem, diversificação, dispersão pelo planeta e diferentes formas de interação com a natureza, valorizando e respeitando a diversidade étnica e cultural humana.

Conhecimento prévio

(EF09CI08) Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes.
(EF09CI09) Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos.

Eixos temáticos

Terra e Biosfera,
Humanidade e Cultura

Delimitação do conteúdo

Conhecer de onde viemos para saber quem somos.
Estrutura e funcionamento do DNA
Evolução das espécies

Metodologia

O tema será abordado em 3 aulas, uma teórica expositiva e duas práticas com a participação dos alunos na extração do DNA e na modelagem em 3D:

ETAPA N. 1

Aula expositiva para contextualização dos objetivos e resultados esperados e para conhecimento sobre evolução das espécies e estrutura da célula e do do DNA.
O professor levantará certos questionamentos: de onde viemos? Quem somos? Quem são nossos ancestrais?. Após, conduzirá o debate para que os alunos percebam a necessidade da reconexão com nosso meio ambiente.

ETAPA N. 2

Prática com a extração do DNA do morango e DNA humano com o objetivo de vizualizar, macroscopicamente, a forma semelhante entre os DNA de um vegetal e o nosso

Extração do DNA do morango:

Em um béquer de 250 ml adicionar 90 ml de água mineral, 5 ml de detergente incolor e 1,5 g de NaCl, preparando uma solução de extração. Com o auxílio do almofariz e do pistilo, macerar meio morango (sem as sépalas), em seguida mistura-se o morango macerado à solução de extração mexendo rigorosamente por 1 minuto. Em um funil pequeno colocar o filtro de papel, filtrar a solução preparada anteriormente (junto com o morango macerado), em um tubo de ensaio grande, preenchendo apenas ⅛ de seu volume.
Devagar adicionar álcool bem gelado até a metade do tubo (deixando-o escorrer pela parede do tubo). Assim que adicionado o álcool bem gelado haverá a precipitação de uma grande quantidade de fitas de DNA do morango. Para melhor observação da fita de DNA utiliza-se um palito de madeira para retirar o DNA da preparação.
Extração do DNA do ser humano:

Misture os dois copos de água num recipiente e misture bem com o sal. Separe 3 colheres da mistura e peça um aluno para fazer bochecho por mais ou menos um minuto. Enquanto é realizado o bochecho, separe meio copo de álcool e coloque duas gotas de corante. Findo o bochecho, cuspa o líquido em um copo separado e acrescente uma gota de detergente misturando devagar para evitar a formação de bolhas pelo detergente. Por fim misture o álcool com o líquido bochechado e espere dois minutos mais ou menos para que o DNA comece a aparecer.

ETAPA N.3

Usar a tecnologia para criar, adaptar e personalizar experiências de aprendizagem que promovam o protagonismo e agreguem diferentes habilidades e necessidades dos alunos com o objetivo de mostrar ao aluno a verdadeira forma da molécula do DNA.

O aplicativo escolhido foi o de realidade virtual é aumentada cospaces e cubo Merge.

Cospaces: site usado para criar mundos virtuais.
Cubo merge: para usar a realidade aumentada.

Contextualização:

Levantamento do conhecimento prévio: o que é realidade virtual? E realidade aumentada?
Escutar as hipóteses dos alunos e esclarecer estes conceitos. Promover comparações com exemplos do mundo virtual que podem ser vistas, mas que não podem ser tocadas. Conversar sobre como podemos trazer o virtual para o real com a realidade aumentada. Podem ser citados exemplos do cinema, em que os atores gravam em cenários virtuais e contracenam com objetos que não são físicos. Também podem ser citados os jogos de videogame que usam a realidade aumentada para serem jogados.

Software Cospaces:
No site, faça o cadastro de conta como professor. Assim que entrar em sua conta, crie uma sala de aula com o nome “DNA”. Após a criação, informe aos seus alunos o código da sala para que eles possam criar os seu acesso como usuários.

Hands ON:
O software Cospaces além de ser muito intuitivo é simples de ser utilizado. Ele se baseia em três elementos: o ambiente, os objetos e a programação. Os alunos devem criar primeiro o tipo de ambiente em que apresentarão o DNA. Em seguida, incluirão, dentro destes ambientes, os modelos de DNA que poderão ser elaborados a partir de imagens ou objetos 3D disponíveis na biblioteca do Cospaces.
É importante que os alunos sejam orientados a inserir as informações relacionadas aos DNA’s.

PS: O software é gratuito na versão básica. Oóculos de realidade virtual pode ser impresso no google card board e o Cubo merge também pode ser impresso.

Cronograma

Três aulas de 50 minutos cada uma ministrada pelo professor da disciplina.

Recursos e tecnologias

Para extração do DNA do morango:

Béqueres de 250 e 100 ml

Proveta

Tubo de ensaio

Bastão de vidro

Água mineral e destilada

Detergente incolor

Meio morango

Álcool

Para extração do DNA humano:

2 copos do tipo americano com água

1 litro de álcool (92 inpm)

Detergente incolor

50 gramas de sal de cozinha

Corante de cozinha

2 colheres

1 recipiente transparente de 300 ml

Para a criação do modelo do DNA em 3D:

Computador com acesso a internet

Cubo merge

Software Cospaces: www.cospaces.io

Resultados

Por meio dessa aula espera-se que os estudantes possam responder a pergunta sobre quem somos sob a ótica da evolução das espécies. O que nos faz humanos e pertencentes ao reino animal. Para tanto, buscamos mostrar para os alunos o que nos une aos seres vivos no nível celular, através da extração do DNA de um morango e do ser humano. Comparado macroscopicamente um ao outro DNA, veremos o quão semelhantes somos.

Como objetivo secundário ensejamos que os alunos consigam vizualizar a forma do DNA, em dupla hélice, utilizando a realidade virtual para entender como as características dos pais se juntam para formar um ser vivo.

Sob a ótica da Taxonomia de Bloom, os alunos exercerão algumas habilidades dentro do domínio cognitivo como por exemplo a compreensão (discutir e reafirmar nosso papel no planeta), aplicação (interpretar e demostrar que todos temos o DNA como definidor de quem somos), análise (comparar, distinguir, investigar e experimentar sobre o DNA) e síntese (criar modelos em 3D do DNA).

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Plano de aula