O Ensino de Biologia na Educação Básica, na Perspectiva do Ensino Desenvolvimental*Texto publicado com autorização das autoras. Tradução de Thales Campos, com a colaboração de Adda Daniela Lima Figueiredo Echalar e Marilza Vanessa Rosa Suanno.

A análise lógica do conteúdo de uma área significativa que se tornará objeto de estudo dos alunos requer a reconstrução do caminho histórico de formação do conhecimento humano nessa área. A lógica real do desenvolvimento das noções está escondida por detrás dos caminhos do progresso histórico, que nos parecem sinuosos e obscuros. Assim, a reconstrução da história da biologia é necessária para considerar a maneira como os termos científicos se desenvolveram, e para revelar a “célula” inicial1A expressão “célula inicial” (initial cell, em inglês), no original inglês deste texto, é equivalente a “relação geral inicial” (DAVYDOV, 1988), ou a “modelo germinal” (germ-cell model, em inglês) ou modelo nuclear (core model, em inglês) (HEDEGAARD, 2002). Refere-se à abstração substantiva da relação conceitual central que se encontra na base dos conceitos de uma matéria de estudo, isto é, à apreensão da relação geral inicial e essencial que se encontra na origem (gênese) de um objeto de estudo dentro de uma área de conhecimento. Segundo Davydov, para alguém formar um conceito científico do objeto, ultrapassando o conceito empírico, é preciso reunir aspectos ou relações que são diferentes, multifacetadas e não coincidentes, integrando-os num todo, isto é, num sistema conceitual. Após identificar no material de aprendizagem a relação geral inicial, os alunos observam que esta relação geral se manifesta em muitas outras relações particulares que existem nesse dado material. É possível, pois, descobrir e analisar esse movimento do objeto, analisando o trânsito da sua forma universal, geral, a formas particulares dentro de um problema ou situação particular. Assim, o conteúdo de um conceito teórico é a conexão objetiva entre forma universal e forma particular do objeto. No estudo de um determinado tópico de conteúdo, a relação geral inicial ou, às vezes, relações gerais iniciais ou conceitos nucleares, expressos na célula inicial (ou modelo germinal), podem ser modeladas, por exemplo, por meio de gráficos, como meio de abstração e compreensão dessas relações (Nota dos Organizadores). responsável pelo princípio destas noções.

A primeira coisa que se torna óbvia quando se tenta considerar os conteúdos tradicionalmente estudados na matéria escolar de biologia, é que algumas áreas, historicamente separadas do conhecimento, estão incluídas nela. Anatomia e fisiologia humana, botânica e zoologia, compreensão da evolução da vida na Terra, genética - todas elas surgiram, e se desenvolveram, em práticas extremamente heterogêneas: medicina, atividades agrícolas, geografia, caça e agricultura, etc. Assim, algumas vertentes subjetivas podem ser, obviamente, distinguidas dentro da matéria de biologia. Com isso, parece impossível que apenas uma noção em desenvolvimento seja sua base.

Consequentemente, a tentativa de construção da disciplina biologia na escola primária requer, antes de qualquer coisa, revelar, não apenas uma, mas algumas noções básicas/áreas substantivas/modelos que devem definir os conteúdos da futura disciplina. Mesmo L. S. Vygotsky, na época, construindo a teoria da estrutura sistêmica da consciência (VYGOTSKY, 1984), apontou para a diferença significativa entre disciplinas do Ensino Médio e do Ensino Primário.

Aqui, vamos considerar o método de construção de apenas uma linha de conteúdo - o desenvolvimento da noção de organismo.

A noção de organismo é uma das noções-chave em qualquer disciplina de biologia escolar. Para a formação inicial em nossa disciplina são dedicadas, no mínimo, de 80 horas acadêmicas. Faz-se necessário realizar análises lógico-subjetivas e lógico-psicológicas do conteúdo dessa noção, a fim de construir a atividade de aprendizagem do aluno visando sua compreensão da noção (DAVYDOV, 1996).

Vamos recapitular a história da ciência. Um ser vivo separado, considerado um organismo, inicialmente, parece aos pesquisadores uma “caixa preta”, transformando ar, água e alimentos que recebe. Como entender sua estrutura e trabalho? Claro, neste caso, ele pode ser morto e dissecado.

Os anatomistas foram por esse caminho e, devido a seus trabalhos de pesquisa, surgiram as noções de “sistemas” e “órgãos” como partes do corpo de seres vivos que são muito diferentes de outras por sua forma, e podem ser separadas sem danos severos.

Com este método de pesquisa, no entanto, o ser vivo perde sua característica de estar vivo de modo que nada, a não ser as misteriosas estruturas entrelaçadas, pode ser encontrado dessa forma. Portanto, por outro caminho, o principal modo de pesquisa que, historicamente, foi formado posteriormente, consiste na experimentação e modelagem de conexões entre funções e estruturas através da comparação dessa “caixa preta” com transformadores analógicos, porém compreensíveis.

Este é o caminho dos fisiologistas. Devido aos seus trabalhos, foi desenvolvido o conhecimento das funções dos corpos dos seres vivos, e mudanças de suas condições e inter-relações entre trabalhos de estruturas.

Desse modo, a análise lógica do mostra que a comparação entre o "absorvido" e o "emitido" pelo corpo, e a detecção de processos (semelhantes por natureza) de transformação do que é recebido pela "caixa preta", porém, mais visível aos olhos humanos e, assim, mais acessível para pesquisa, torna-se o primeiro passo em busca da “célula” inicial para a área de assunto.

Devido a estudos sobre o ar e sua transformação no corpo de um ser vivo, iniciados por Lavoisier, Séguin, Priestley e Scheele, descobriu-se que o processo crucial que conecta as funções vegetativas básicas do organismo em conjunto é a respiração. Neste processo, a energia química das substâncias orgânicas, recebidas durante a nutrição heterotrófica (por animais, bactérias e fungos), e durante a alimentação autotrófica (por outras bactérias e plantas), é transformada na energia disponível para o ser vivo, e pode ser consumida pelas suas necessidades.

No processo de respiração, o oxigênio é absorvido do ambiente externo e, logo, gasto; então, o dióxido de carbono e a água são produzidos e emitidos. Os mesmos pesquisadores mencionados acima, descobriram que o processo de queima, disponível para observação imediata, é analógico por sua “absorção” e “emissão”. No processo da queima de madeira, papel, etc., por exemplo, o oxigênio é gasto, a energia química de substâncias orgânicas transforma-se na energia da luz e do calor, e são produzidos dióxido de carbono e água. Assim, o “sentido” do processo de respiração celular, que não está disponível para observação imediata, pode ser distinguido a partir da analogia com o processo de queima. Além disso, entretanto, são encontradas diferenças significativas entre a respiração e a queima: a fim de realizar a respiração, oxigênio, dióxido de carbono, água e substâncias orgânicas devem ser trazidas através da borda do ser vivo que o separa do ambiente externo. A diferença entre o ser vivo e o não-vivo está na presença de um ambiente interno separado do externo e escondido da observação externa. Assim, esta borda, com suas características contraditórias (segurar e passar), torna-se a “célula” inicial da noção de organismo, que fixa essa inter-relação entre ambiente externo e interno.

A concretização do conceito de borda inclui o estudo da membrana celular com sua permeabilidade seletiva e o da borda do organismo multicelular em suas diversas formas.

As estruturas e formas dos corpos dos seres vivos que modificam as relações espaciais do interno e do externo, são modificadas, simultaneamente, com a transformação da borda. Partes da borda, curvando-se, “escondem-se dentro”, de modo que o ambiente interno aparece “dentro do corpo”. É o caso, por exemplo, do ar nos pulmões ou o conteúdo dos nossos intestinos.

A borda, enquanto elemento estrutural, é o método de "ligação" específica das funções2Esta citação pertence a D. B. Elkonin.. A concretização do conceito de borda determina a formação da noção de organismo, pelos estudantes, pois implica o estudo da diversidade de variantes estruturais da organização dos corpos dos seres vivos. Quanto mais entendemos especificamente a borda, mais nos aprofundamos nos detalhes de sua possível estrutura, e maior a diversidade de dados e compreensão, por nós, da diversidade de variantes de estrutura e de funcionamento possíveis do organismo.

A percepção do conceito de organismo permite realizar as seguintes ações: interpretar os resultados de estudos experimentais de relações estruturais-funcionais, isto é, construir hipóteses-conclusões significativas; construir (imaginar, descrever hipoteticamente) as estruturas que cumprem funções vegetativas, bem como projetar seus substitutos artificiais; distinguir funções vegetativas de estruturas baseadas nas características de suas estruturas, e o lugar no organismo do ser vivo. Em termos simples, uma pessoa que entende essa noção, também pode entender como o corpo do animal (incluindo o humano), a planta e o fungo são construídos, e como ele funciona. E se algo não estiver claro, pode-se formular perguntas exatas para procurar informações suplementares ou para montar um experimento.

No entanto, entender a organização interna do material a ser aprendido pelos alunos, não significa construí-la da maneira como esse aprendizado se tornaria possível.

A análise lógico-psicológica requer a correlação de características da idade em relação à consciência, ao pensamento e à personalidade dos alunos com a estrutura lógica do material a ser aprendido e sua representação na forma de um sistema de tarefas educacionais. De acordo com D. B. Elkonin, noções não podem ser aprendidas; o conhecimento não pode ser, apenas, ligado ao assunto. A aprendizagem de noções ocorre durante as atividades educacionais no processo de reprodução ativa da lógica de redução dos fatos observados às relações iniciais e a posterior concretização dessa noção pelos alunos.

Nesse caso, o processo de “redução” dos fatos estudados para as relações iniciais deveria ser prolongado no tempo, quase como acontece quando se começa a estudar certos tópicos de conteúdo na escola, no primeiro ano (o período de estudar matemática “antes dos números” ou o período de aprendizagem da leitura “antes das letras”). Os objetos de estudar por si mesmos são percebidos como muito heterogêneos pelos estudantes: eu (humano); animais (meu gato, elefante, dinossauro, etc); plantas (batata, baobá). Todos estes objetos parecem vir de “diferentes contos de fadas” para as crianças. É difícil, para os alunos, aceitarem a homogeneidade dos fatos relacionados a essa diversidade.

A duração do período de “redução” está relacionada, também, em primeiro lugar, ao fato de que os alunos ainda não estão familiarizados com uma gama limitada de fenômenos, modelos básicos e métodos experimentais de atividades, que são significativos para o início do trabalho neste período. Em segundo lugar, está ligada ao fato de que, em contrapartida, os estudantes são considerados bastante conscientes. Eles usam a terminologia biológica, química e física, combinada com o naturalismo da percepção e pensamento nesta área do conhecimento em sua vida cotidiana. Podemos ver esse naturalismo, por exemplo, no fato de que a maioria dos alunos de 5 a 6 anos já ouviu falar que “tudo é composto de moléculas”. No entanto, eles, geralmente, dão às moléculas as propriedades de um ser vivo, especialmente se descobrirem que elas se movem. Então, por exemplo, moléculas se movem mais rápido quando o corpo está sendo aquecido, "porque está quente". A cenoura consiste em “moléculas de cenoura”, a massa consiste em “moléculas de massa”, etc.

Para construir a “célula” inicial, é necessário ter: 1) compreensão básica de substâncias, moléculas (orgânicas e inorgânicas) e o caráter de seus movimentos; 2) compreensão básica de transformações químicas de substâncias; 3) compreensão básica de energia, seus tipos e transformações de um tipo em outro; 4) a capacidade de interpretar os resultados de experimentos e distinguir entre os resultados de um experimento e sua conclusão; 5) habilidades básicas de modelagem, como, por exemplo, a capacidade de substituir o relacionamento com os símbolos e signos, a capacidade de interpretar as diferenças nos símbolos e sinais como um reflexo de diferenças reais, etc.

Todos estes pontos fazem dos requisitos para a construção da disciplina introdutória algo muito difícil, pois não temos a oportunidade de contar com um nível suficiente de compreensão dos alunos sobre as áreas que são, tradicionalmente, estudadas em física, química e outros.

Exceto para os problemas de coordenação da biologia, física, química e matemática, descritos acima, surge uma série de outras dificuldades relacionadas à idade e à psicologia.

Em primeiro lugar, é importante que o objeto real, com base no qual é logicamente conveniente estudar a variante “mais simples” da borda, ou seja, a célula, seja desproporcional ao corpo humano. A célula é muito pequena, só pode ser vista através do microscópio, e borda da célula, a membrana celular, pode ser vista apenas pelo microscópio eletrônico3Nota para aqueles que não usam este dispositivo em seu trabalho: o microscópio eletrônico não deve ser confundido com o microscópio digital - quase todas as escolas têm microscópios digitais atualmente, em contraste com os microscópios eletrônicos - apenas centros de pesquisa, correspondentes, os utilizam. (Observação do tradutor: trata-se de um microscópio com potencial de aumento muito superior ao óptico).. No nosso caso, reduz significativamente a disponibilidade do objeto como objeto de pesquisa dos alunos. É necessário organizar atividades especiais (cálculo de tamanho por sua escala, produção dos tamanhos "com as próprias mãos", ou seja, representação corporal) apenas para os aprendizes imaginarem os “tamanhos” deste objeto. Assim, é necessária a busca de outros temas de estudo naturais com os quais os alunos trabalhariam (pesquisa, transformação, imaginação, discussão, etc). Obviamente, cada um desses temas de estudo é “parcial”, ou seja, em contraste com a célula, é adequado para estudar somente com um de seus lados; portanto, tais objetos devem ser correlacionados, representados para os alunos “no mesmo campo”.

A complexidade e a inacessibilidade dos temas de estudo requerem a discussão simultânea em diferentes linguagens de modelação e, é claro, também afetam a duração do período de “redução” da diversidade dos fatos à célula inicial, para que os alunos aprendam estas linguagens de modelação no processo de trabalho. Assim, as nomeamos:

a) A primeira linguagem, necessária para a discussão do trabalho com objetos biológicos e para a compreensão deles, é a linguagem de esquemas (incluindo esquemas moleculares, funções de relações de circuitos, etc) que permite relacionar diferentes planos de ações, representar para si e para outros, o conjunto de tarefas. O exemplo de tal representação esquemática é mostrado na Figura 1 (são dois esquemas moleculares revelando entendimentos controversos dos alunos sobre a borda do organismo vivo). Essa borda, que divide os ambientes interno e externo, está ausente na Figura A e presente na Figura B, mas “não consiste de moléculas”. A fixação de diferentes pontos de vista na forma dos esquemas moleculares, permite aos estudantes fixar claramente a natureza da controvérsia revelada e definir a tarefa de pesquisa, o que seria impossível se os estudantes formulassem suas opiniões apenas de forma verbal.

b)Outra linguagem que deve ser aprendida pelos alunos que estudam biologia em qualquer programa, é a linguagem de imagens biológicas esquemáticas, cortes e fotos de micrografia, que a maioria dos alunos que estudam biologia tradicional na escola não percebem como uma linguagem até que eles passem nas provas de ensino médio. Assim, os objetos representados, dessa maneira, parecem naturais para eles. As imagens nos livros escolares parecem a eles como objetos reais; por exemplo, 95% dos adultos que estudaram biologia na escola dizem que a forma da ameba é igual a de uma "panqueca" plana.

As cores, vermelho e azul nas imagens do sistema circulatório significam, para muitas pessoas, que o sangue arterial é vermelho e o sangue venoso é azul ou quase azul. A imagem de duas redes capilares no sistema circulatório pisciano (à esquerda e à direita da silhueta do peixe, fig. 2), significa que uma rede está na cabeça e a outra perto da cauda, etc.

O trabalho na formação de habilidades da leitura de tais desenhos esquemáticos, lâminas de microscópio e fotos, deve ter lugar nas aulas de biologia durante as discussões, não só do conteúdo dos desenhos, fotos e lâminas de microscópio, mas, também, de como esse desenho foi obtido. O método de obter (produzir) um desenho, uma lâmina de microscópio ou uma foto, deve ser claro para o aluno. Aqui está o exemplo de como esse trabalho é realizado nesta disciplina.

Em uma das lições com alunos de 12 a 13 anos, enquanto introduzia a ameba para eles, o professor lhes ofereceu quatro micrografias de amebas. Então, ele perguntou: “Quantos seres vivos existem nessas fotografias?” As opiniões dos alunos ficaram divididas. Alguns deles acreditavam que havia quatro amebas, outros acreditavam que havia apenas uma. Todos os que acreditavam que havia quatro, se justificaram pelo fato de que as formas eram diferentes, logo, os seres também seriam.

Mas aqueles que sugeriram que havia apenas um ser vivo, tinham pontos de vista diferentes. Uma criança explicou que a ameba tem uma forma complexa e que foi fotografada de lados diferentes, portanto, parece diferente. Outra criança discordou e sugeriu que a ameba rasteja e muda de forma, por isso foi fotografada em momentos diferentes. A disputa foi resolvida depois de assistirem a animação "O movimento da ameba". Os estudantes descobriram, inesperadamente, que ambos os debatedores estavam corretos: eles viram que a forma da ameba muda, mas a suposição de várias perspectivas também foi justificada, pois é possível tirar fotos, ao mesmo tempo, de quatro ângulos diferentes. E, mais importante, a discussão ajudou os alunos a imaginar como a ameba se parece em volume.

c) A terceira “linguagem” a ser estudada pelos estudantes, é representada por diferentes variantes dinâmicas de modelagem: o uso de ímãs móveis, em contraste com círculos nos esquemas; trabalhar com recursos interativos; uso de movimentos e gestos ao representar a dinâmica dos processos, também o uso de modelagem em argila, permitindo imaginar e comparar as escalas, as mudanças de formas de objetos, a correlação entre o interno e o externo.

d) Finalmente, a quarta "linguagem" - a linguagem dos objetos-modelo - ou seja, objetos naturais que são substitutos dos reais (por exemplo, polietileno, celofane e borda de gaze entre ambientes), que permitem, por um lado, modelar características estudadas de seres vivos e, por outro lado, descobrir características excessivas para a substituição de objetos reais enquanto trabalham com elas na prática (Figura 3).

Essa ou aquela solução das tarefas visando superar o naturalismo, de estudar o significado das modelagens básicas, de ampliar as visões das crianças sobre o assunto estudado e o leque de ações que transformam o objeto observado, transformando seus diferentes lados, conduz a uma lógica bastante rígida da construção da disciplina introdutória. Usualmente, os métodos de esquematização apresentados na disciplina, são o resultado de pesquisas difíceis que passaram por vários testes em sala de aula. Um fragmento de uma história como essa, é apresentado em uma série de fotos da lição (Figuras 4-6), na qual os desenvolvedores de projetos, graças ao trabalho com os alunos, encontraram deficiências na esquematização e depois da discussão da aula entre os desenvolvedores.

Assim, o caráter da modelagem é extremamente importante para construir a lógica das descobertas consistentes dos alunos. As modificações dos esquemas construídos, que parecem pequenos à primeira vista, podem levar a consequências irreversíveis e, nem sempre, previsível para o futuro movimento educacional da classe.

Vamos, agora, considerar a lógica da disciplina introdutória, cujo conteúdo já foi testado muitas vezes.

Os passos básicos do movimento educacional conjunto da classe, enquanto comunidade de aprendizagem (detectando a "célula" inicial da noção futura de organismo), devem ser os seguintes:

1. Detecção das visões iniciais dos alunos sobre os seres vivos. A resposta para a pergunta: o que um ser vivo precisa para a vida? Fixação destas visões em forma escrita.
2. Detecção, pelos alunos, do fato de que eles não sabem a resposta para as perguntas: por que precisamos de ar, por que precisamos de comida, por que precisamos de calor, etc?
3. Busca de respostas para essas perguntas (começando com a pergunta sobre o ar, por sugestão do professor4A questão do por que precisamos de ar se transforma em uma questão sobre como o ar é transformado no corpo de um ser vivo. Isso nos permite descobrir o processo de respiração (respiração celular) mais rápido, para identificar seu significado e proceder à análise da borda, enquanto estrutura contraditória, função de ligação.).
4. Formar, fixar e testar as hipóteses sobre a natureza das transformações no corpo de um ser vivo.
5. Descoberta da sensação energética de respiração e detecção dos processos que a servem.
6. Consideração de processos que servem à respiração (trocas gasosas, nutrição, excreção), como funções da borda do corpo de um ser vivo.
7. Problematização, desenho e estudo das propriedades da borda "mais simples" do corpo de um ser vivo.

A Tabela 1 apresenta as questões que surgem na aula quando a organização das discussões, pelo professor, é habilidosa, e apresenta as respostas obtidas, principalmente, através de experimentos conduzidos em conjunto. Na terceira coluna da tabela, destacam-se as principais dificuldades no entendimento dos alunos neste período de tempo, ou seja, suas visões, natural e mundana, que requerem modificação. Às vezes, uma descoberta repentina ajuda. E, às vezes, não há compreensão súbita, mas a modificação das visões naturalistas iniciais requer uma longa consolidação na mente dos alunos de qualquer maneira.

Como é a tarefa de aprendizagem central desta disciplina? O professor ajuda a classe a entender e aguçar a contradição fundamental da borda do corpo de um ser vivo, que está sendo inicialmente introduzido abstratamente quando se discutem as questões sobre a inter-relação entre as composições dos ambientes, externo e interno, de um ser vivo.

O esquema inicial da borda se parece com isto:

A contradição é que a borda deve manter, simultaneamente, o ambiente interno (que difere em características e composição do externo), e passar algumas substâncias através de si mesmas, em particular: gases do ar, água e substâncias orgânicas necessárias para a respiração celular. Somente alunos individualmente (ou nem um único aluno da turma) estão cientes dessa contradição ao desenhar o esquema inicial. Para conscientizar as crianças disso (para fazê-las sentir), o professor enfatiza a fixação de pontos de vista conflitantes dos alunos sobre as propriedades da borda (tanto oralmente quanto por escrito), e ajuda os alunos a formular novos argumentos para ambos e, também, para os outros pontos de vista.

Aqui está um episódio de uma aula com alunos de 12 a 13 anos.

O professor mostra aos alunos, na tela, uma bela foto de uma água-viva do mar, e pergunta: “O que vêem na tela?” “É uma água-viva”, respondem os alunos. “É uma água-viva em águas marinhas”, respondem depois de uma pausa. O professor mostra diagramas dos ambientes, interno e externo, do ser. Os alunos e o professor discutem o que é representado nos dois diagramas. Os alunos descrevem verbalmente o ambiente interno da água-viva e a composição da água do mar onde elas vivem, comparando-os.

Em seguida, cada aluno deve desenhar um "quadro molecular" de onde a extremidade do corpo da água-viva entra em contato com a água do mar. As crianças ainda não conhecem as células e sua estrutura, mas já conhecem moléculas e difusão.

As imagens na sala de aula parecem bem típicas - aproximadamente como na Fig. 1 (mostrada anrteriormente). Os alunos foram convidados a desenhar um "quadro molecular", portanto, não deveria haver linhas "desmolecularizadas". Tanto a água-viva quanto a água do mar consistem, apenas, em moléculas5Nesta fase inicial do estudo da ciência, os alunos têm uma visão que não é totalmente correta.. Uma vez que isso seja esclarecido, o professor pede a alguns alunos que venham ao quadro-negro e representem tal esquema com a ajuda de ímãs. Ímãs podem ser movidos, então os alunos mostram a difusão de moléculas das substâncias do corpo da água-viva e moléculas de água do mar, ou seja, a dissolução da água-viva na água. Mas isso é impossível!

Desta forma, os alunos começam a sentir a questão da borda. O que é e como funciona. O professor mantém a agudeza da situação: como é a aparência de uma criatura viva - como gaze ou polietileno?

Gradualmente, os alunos percebem a contradição e a explicitam por conta própria como: "Isso é um paradoxo! A borda passa por algumas moléculas e não passa por outras!" Ou: "Talvez algumas partes das bordas possam passar moléculas e algumas partes não."

A contradição é fixada pelos estudantes de forma escrita, e, então, são oferecidos a eles trabalhos que podem ajudar a resolver este problema. São trabalhos “paralelos” no sentido de que, em relação uns aos outros, são modeladores, respondem basicamente a mesma pergunta:

1. Experimento com cenoura, em que se verifica que a raiz da cenoura tem uma borda por meio da qual a água passa livremente, mas o sal não pode passar6Não é exatamente um experimento puro, pois, em seu processo, os alunos não percebem que o sal passa. Mas este é outro caminho (por apoplasto) que não tem nada a ver com o problema; portanto, é uma sorte que não seja muito perceptível.. Ao mesmo tempo a cenoura cozida (“o morto”) não possui tais propriedades.
2. Experimentos com as bordas feitas de polietileno, celofane e gaze, que revelam que o polietileno é impermeável a uma solução aquosa de iodo e amido. A gaze é permeável e o celofane é semipermeável à medida que o iodo penetra através da borda plástica e não penetra através do amido. Pode ser detectado pelo fato de que há uma mudança de cor do amido e nenhuma mudança de cor no lado da borda do celofane, onde há apenas solução de iodo.
3. Experimento virtual no qual a borda da "bolha" desenhada se comporta da mesma maneira que a borda de um ser vivo da cenoura.

No processo de fazer estes trabalhos, a explicação das coisas que acontecem é conduzida com a ajuda de imagens moleculares, desenhadas e dinâmicas (Figura 8). Os alunos movem os ímãs que denotam moléculas diferentes, mostrando como eles se movem caoticamente, explicando o que acontece no nível molecular se observarmos a mudança de cor da solução de amido em nossa análise ou se, do contrário, nada muda; se houver a propagação de odores e afins. Trabalhar com ímãs permite que os alunos enfatizem sua falta de compreensão ou, imaginem o curso do processo observado com mais clareza.

Na análise do experimento com o celofane, os estudantes descobriram a semi-permeabilidade da borda, pois o celofane passa, apenas, por pequenas moléculas e retém as grandes, isto é, classifica-as por tamanho. Os alunos entendem melhor esse fenômeno porque existe algo semelhante em sua experiência cotidiana. Por exemplo, o coador passa a água, mas contém a massa.

A experiência com a cenoura mostra, no entanto, que a borda real de um ser vivo classifica as moléculas, não pelo seu tamanho. Pois as moléculas7Estas não são moléculas, mas é cedo para dizer aos estudantes sobre os íons. de sal não passam e as moléculas de água, próximas às de sal (por seu tamanho), passam facilmente pela borda. O novo fenômeno descoberto pelas crianças é chamado, pelo professor, de permeabilidade seletiva. A borda, seletivamente permeável, torna-se o elemento estrutural e funcional básico da noção de organismo que está sendo construída. Mais tarde, os alunos são introduzidos à membrana celular, como uma incorporação natural de uma borda "mais simples", e tentam aplicar o esquema desenvolvido na análise de processos de animais específicos.

Referências

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Давыдов В. В. Теория развивающего обучения. - М.: ИНТОР, -1996, -544 с. (Davydov V.V. Theory of developmental education. Moscow, 1996).

DAVYDOV, V. La enseñanza escolar y el desarrollo psíquico. Moscu: Editorial Progreso, 1988.

HEDEGAARD, M. Leaning and Child Development. Aarhus (Dinamarca): Aarhus Universitty Press, 2002.