REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8417394
Jerusca Rodrigues da Silva Souza¹
Joilson Barros Santos²
Gustavo Souza de Melo³
Brunela Nunes de Brito4
Anisio Andre Santos Junior5
Resumo
Este artigo apresenta uma experiência pedagógica que utiliza a plataforma SCRATCH como recurso didático nas aulas de Ciências da Natureza, o desenvolvimento do ensino de programação para estudantes do ensino médio, baseada na pesquisa ação. A pesquisa é uma metodologia que envolve os participantes como sujeitos ativos na construção do conhecimento e na transformação da realidade. Os estudantes desenvolveram projetos de material interativo e educativo na plataforma Scratch, uma ferramenta que permite criar animações e interações de forma simples e intuitiva. O objetivo foi estimular o pensamento computacional, a criatividade e a colaboração dos estudantes, além de promover a aprendizagem de conteúdos curriculares. com foco no ensino de citologia para estudantes do Ensino Médio do Complexo Integrado de Educação de Itamaraju. Como resultado, os estudantes demonstraram interatividades e motivação no processo de ensino-aprendizagem, utilizando a linguagem de programação visual do SCRATCH para desenvolver atividades lúdicas e criativas sobre as células e suas estruturas. Os resultados mostraram que os estudantes se envolveram com as propostas e demonstraram maior interesse e compreensão dos conteúdos abordados, além de desenvolverem habilidades de pensamento computacional e colaboração.
Palavras Chaves: Citologia; Ensino Aprendizagem; lógica computacional; criatividade.
INTRODUÇÃO
Uma das marcas da sociedade atual é a presença constante das tecnologias digitais, que transformam a forma como as pessoas se comunicam, trabalham e se divertem. Nesse contexto, a educação também precisa se adaptar e incorporar as tecnologias de informação e comunicação como ferramentas pedagógicas, que podem enriquecer e facilitar o processo de ensino-aprendizagem. A variedade de formas do uso das tecnologias digitais, permitem que os estudantes tenham acesso a diferentes fontes de informação, desenvolvam habilidades de pesquisa, análise e síntese, e se tornem mais autônomos e críticos em relação ao conhecimento. Além disso, as tecnologias de informação e comunicação possibilitam que os objetos de conhecimento trabalhados em sala de aula sejam abordados de forma mais dinâmica, interativa e contextualizada.
O ensino de citologia no ensino médio é um dos temas mais importantes para a compreensão da biologia e da vida. No entanto, muitos estudantes enfrentam dificuldades para aprender sobre as células, suas estruturas, funções e interações.Uma forma de superar esse desafio é utilizar uma plataforma digital interativa que permita aos alunos explorar os diferentes aspectos da estrutura e do funcionamento celular, de forma lúdica e dinâmica.
Questionou-se neste trabalho de pesquisa, como a plataforma SCRATCH pode estimular o interesse, a curiosidade e a motivação pelos estudantes, e como ela poderá favorecer o desenvolvimento de habilidades cognitivas? Sua relevância está intrinsecamente ligada à necessidade do educador encontrar soluções para o ensino aprendizagem de um componente curricular da Biologia, tão importante para a vida cotidiana para busca de soluções nos problemas de saúde da população humana.
Com o objetivo principal de estimular o pensamento computacional, a criatividade e a colaboração dos estudantes, além de promover a aprendizagem de conteúdos curriculares. com foco no ensino de citologia para estudantes do Ensino Médio, e os específicos impulsionar o ensino aprendizagem no componente Biologia, valorizar a criatividade dos estudantes na criação e produção de plataformas interativas, Ilustrar as diferentes composições das células e permitir uma memorização mas eficiente das suas funções biológicas.
Assim, após a realização das atividades de construção junto a plataforma, os estudantes demonstraram interatividades e motivação no processo de ensino-aprendizagem, utilizando a linguagem de programação visual desenvolveram atividades lúdicas e criativas sobre as células e suas estruturas. Os resultados mostraram que os estudantes se envolveram com as propostas e demonstraram maior interesse e compreensão dos conteúdos abordados, além de desenvolverem habilidades de pensamento computacional e colaboração.
Uma das experiências que tivemos com o software Scratch foi a de nos familiarizarmos com essa ferramenta, que nos permitiu desenvolver animações de Biologia. Além disso, as animações que produzimos, buscando uma aprendizagem mais efetiva, foram consolidadas pelos relatos dos estudantes.
Aplicou-se uma abordagem de pesquisa mista (qualitativa e quantitativa). Os principais resultados alcançados indicam que tal atividade, tem forte indícios de positivos quanto ao desenvolvimento do trabalho colaborativo, despertando o pensamento computacional para novas abordagens futuras.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
No contexto brasileiro, observa-se uma lenta transformação na organização educacional, no que se refere à incorporação de tecnologias nos programas escolares. Ainda são escassas as iniciativas de se tentar modificar essa situação em que a tecnologia demanda e se oferece para integrar-se a ela. No entanto, de acordo a Base Nacional Curricular Comum (BNCC) aborda como prioritária tais ações.
Assim, propostas de trabalho que possibilitem aos estudantes o acesso a saberes sobre o mundo digital e a práticas da cultura digital devem também ser priorizadas, já que impactam seu dia a dia nos vários campos de atuação social. Sua utilização na escola não só possibilita maior apropriação técnica e crítica desses recursos, como também é determinante para uma aprendizagem significativa e autônoma pelos estudantes (Brasil, 2018, p. 54)
Diante desse cenário, não se pode ignorar a cultura do impresso (ou da palavra escrita), que ainda tem um papel fundamental na educação escolar, mas também é necessário levar em conta a cultura digital, os multiletramentos, os novos letramentos, entre outras expressões que tentam nomear novas práticas sociais e de linguagem.
Com esta visão a escolha desta atividade visa alinhar as necessidades do mundo contemporâneo junto ao desenvolvimento de novas tecnologias e ou uso coerente das já existentes, e para isto a escolha pelos autores para trabalhar objetos de conhecimento em Biologia nas condições apresentadas pela unidade escolar foi a plataforma Scratch.
Plataforma Scratch
O Scratch é uma ferramenta que permite criar programas de computador usando uma linguagem de programação visual e intuitiva. Com o Scratch, podemos desenvolver nossos próprios projetos interativos, como histórias, jogos ou animações, arrastando e encaixando blocos de código. O Scratch foi criado pelo Media Lab do MIT em 2007, e tem como principais vantagens a simplicidade e a universalidade, possibilitando que pessoas de diferentes idades e lugares iniciem seu aprendizado em programação.
Escolhida também pelos autores nesta atividade, por ser uma das ferramentas de grande engajamento no mundo, para o ensino de programação, é o Scratch, uma plataforma online que permite aos usuários criar, compartilhar e remixar projetos interativos usando blocos de código. O Scratch também oferece um espaço de interação social, onde os usuários podem se conectar com outros criadores por meio de contas e estúdios.
Fundamentada nos pilares do trabalho com projetos, paixão pelo que faz, colaboração e pensar ludicamente, tais bases são as principais estruturas da plataforma. Assim, o estudante que entra na plataforma e consegue compreender suas estruturas despertam o pensamento crítico e lúdico.
O Scratch foi projetado para facilitar a programação para crianças. Usando blocos de programação inspirados no Lego, não é preciso digitar códigos complexos numa linguagem difícil de entender. Basta encaixar os blocos corretos e vinculá-los ao personagem ou cenário que se quer programar.
Uma das vantagens das ferramentas gratuitas e livres, como Scratch, é que elas permitem aos professores desenvolverem seus próprios recursos educacionais, adaptados à realidade escolar. Thompson e Lamshed (2006) afirmam que esse tipo de ferramenta facilita a criação de materiais interativos e personalizados, que podem estimular o aprendizado dos alunos e a inovação pedagógica.
Pensamento computacional
O pensamento computacional é a capacidade de resolver problemas usando conceitos e ferramentas da computação, como algoritmos, lógica, abstração e criatividade. Na educação básica brasileira, o pensamento computacional pode ser desenvolvido por meio de atividades interdisciplinares que envolvam o uso de tecnologias digitais, como robótica, programação, jogos e aplicativos. O objetivo é estimular o raciocínio lógico, a autonomia, a colaboração e a inovação dos estudantes, preparando-os para os desafios do século XXI.
Para corroborar com este fundamento do pensamento computacional destacamos o seguinte parágrafo apresentado na BNCC que deve ser aplicado aos estudantes do ensino básico brasileiro.
Além disso, a BNCC propõe que os estudantes utilizem tecnologias, como calculadoras e planilhas eletrônicas, desde os anos iniciais do Ensino Fundamental. Tal valorização possibilita que, ao chegarem aos anos finais, eles possam ser estimulados a desenvolver o pensamento computacional, por meio da interpretação e da elaboração de fluxogramas e algoritmos. (Brasil. 2018; p.94)
Os autores justificam a escolha de uma plataforma que possa promover o pensamento computacional, ou seja, a capacidade de resolver problemas usando conceitos e práticas da ciência da computação.
Nesta perspectiva, destaca-se que uma das contribuições da plataforma Scratch para o pensamento computacional é que ela facilita o aprendizado de conceitos básicos de programação, como variáveis, condicionais, laços, eventos e funções. Além disso, ela estimula a criatividade, a colaboração e a comunicação entre os usuários, que podem compartilhar e remixar seus projetos na comunidade online.
Outra contribuição da plataforma Scratch para o pensamento computacional é que ela permite integrar diferentes mídias, como imagens, sons, textos e sensores, em projetos interdisciplinares que envolvem arte, música, matemática, Ciências da Natureza e outras áreas do conhecimento. Assim, ela amplia as possibilidades de expressão e exploração dos usuários, que podem criar animações, jogos, histórias, simulações e outros tipos de projetos.
O pensamento computacional envolve a formulação de problemas de forma que possam ser representados e manipulados por algoritmos, a abstração de detalhes irrelevantes, a decomposição de problemas complexos em subproblemas mais simples, o reconhecimento de padrões e a generalização de soluções, como por exemplos os elementos que compõem as células animais . A biologia é uma área rica em desafios que exigem o pensamento computacional, como a análise de sequências de DNA, a modelagem de redes metabólicas, a simulação de dinâmicas populacionais, a predição de interações proteína-proteína, entre outros.
Desafios teóricos para o ensino de Ciências da Natureza
Uma forma de tornar o ensino de biologia, física e química mais atraente e significativo para os estudantes é utilizar uma variedade de recursos didáticos, sejam eles digitais ou manipuláveis. Citamos como exemplo os experimentos podem ser realizados de forma real ou virtual, dependendo da disponibilidade de materiais, equipamentos e infraestrutura. Os experimentos reais permitem aos Estudantes manipular objetos concretos, observar fenômenos naturais e desenvolver habilidades práticas, no entanto, nem todas as escolas públicas brasileiras contém um laboratório capaz de ter estes recursos.
Os experimentos virtuais, por sua vez, oferecem a possibilidade de simular situações que seriam difíceis ou impossíveis de reproduzir na realidade, além de facilitar a visualização de conceitos abstratos. Ambos os tipos de experimentos contribuem para a construção do conhecimento científico, o desenvolvimento do raciocínio lógico e a motivação para aprender. No entanto, escolher recursos com melhor custo benefício para as escolas públicas é um fator relevante para os trabalhos do educador.
Neste sentido, em vez de elaborar maquetes para elencar as diferentes estruturas que compõem as células animais, usou-se uma plataforma de manipulação dinâmica por meio da programação de linguagens de blocos para visualizar estes elementos.
Entre os desafios para o ensino de Ciências da Natureza, destacamos a falta de laboratórios equipados, a ausência de contextualização dos conteúdos por meio de materiais impressos, para superar a predominância de uma abordagem tradicional e memorística, e a baixa motivação dos estudantes, destacamos a interação com a plataforma digital e de criação como recursos didáticos alternativos, a realização destas atividades práticas e experimentais promoveram a integração entre as diferentes áreas do conhecimento, a articulação entre os conceitos científicos com a valorização da participação e da criatividade dos estudantes.
Os aplicativos e softwares são recursos tecnológicos que podem contribuir para o ensino de biologia, pois permitem explorar os conteúdos de forma interativa e dinâmica. De acordo (HARTMANN; DUTRA; DO ESPÍRITO SANTO, 2017) a popularização do smartphone e o aumento do consumo das mídias digitais, os professores e futuros professores podem aproveitar essas ferramentas para tornar as aulas mais fluidas e produtivas, despertando o interesse e a curiosidade dos alunos. Além disso, os aplicativos e softwares podem facilitar a visualização e a compreensão de conceitos biológicos complexos, como a estrutura celular, a genética e a evolução.
Materiais e métodos
Para produzir objetos de ensino que facilitassem a compreensão dos alunos sobre as células animais, optou-se por uma abordagem que combinasse teoria e prática. Primeiro, os estudantes assistiram a uma explicação teórica sobre as características gerais das células animais, como sua estrutura, função e tipos. Depois, eles aprenderam sobre alguns conceitos comuns relacionados às células animais, como organelas, membrana plasmática e núcleo. Por fim, eles participaram de uma proposta de criação de células animais de forma interativa, usando materiais diversos para representar os diferentes componentes celulares. Essa atividade envolveu animações que ilustram as etapas do processo e os resultados esperados, variando conforme o grau de dificuldade e o nível de detalhamento de cada célula animal.
Seguindo as atividades colaborativas, o professor de Matemática explicou o conceito de pensamento computacional e como ele pode ser aplicado para resolver problemas de forma criativa e eficiente no ensino aprendizagem. Ele também mostrou como usar a plataforma scratch, uma ferramenta online que permite criar projetos interativos usando blocos de código. O professor demonstrou alguns exemplos de jogos, animações e histórias feitos com scratch e incentivou os alunos a explorarem as possibilidades da plataforma.
O próximo passo foi, a turma de 30 estudantes foi dividida em grupos de 5 para explorar algumas funcionalidades da plataforma Scratch. Cada grupo recebeu um desafio diferente, que envolvia programar uma interatividade com um elemento da célula animal, podendo ser uma história interativa usando os blocos de código do Scratch. Os estudantes puderam aprender sobre conceitos básicos de programação, como variáveis, laços, condicionais e eventos, além de desenvolver a criatividade, o raciocínio lógico e o trabalho em equipe. Ao final da atividade, os grupos receberam o desafio de criar uma célula animal interativa, onde cada estrutura celular pudesse ser explicada por comando de voz e texto.
Na imagem 01, apresenta a tela inicial da ferramenta desenvolvida pelo grupo de estudantes sobre interatividades com as estruturas das células. Trata-se de um simulador que permite ao usuário explorar os diferentes componentes de uma célula eucariótica, como o núcleo, o citoplasma, as organelas e a membrana plasmática. Ao clicar na bandeira verde, a interatividade começa e o usuário pode arrastar o mouse sobre a célula para visualizar os nomes e as funções de cada parte. Além disso, o usuário pode clicar em botões que mostram exemplos de células animais e vegetais, bem como alterar o nível de zoom para ver os detalhes mais finos. Esta ferramenta é uma forma lúdica e educativa de aprender sobre a biologia celular e suas aplicações.
Imagem 01: Criação autoral dos estudantes (CIEI) sobre células animal.
Fonte: autores (CellExplorer on Scratch (mit.edu)) acesso em 05 de outubro de 2023.
Na imagem 02 representa os blocos de comando do software Scratch para desenvolver um projeto de programação educativa. Os blocos de comando são elementos gráficos que representam diferentes instruções, como movimento, som, controle, operadores, variáveis, entre outros. Eles podem ser encaixados uns nos outros para formar sequências lógicas de ações. Com os blocos de comando, é possível criar animações, jogos, histórias e outras aplicações interativas de forma simples e intuitiva.
Imagem 02: Criação autoral dos estudantes (CIEI) blocos usados .
Fonte: autores (CellExplorer on Scratch (mit.edu)) acesso em 05 de outubro de 2023.
A imagem 03 é a tela inicial da interatividade desenvolvida pelos estudantes do Complexo Integrado de Educação de Itamaraju, na Bahia, para estudar as células animais. Nessa interatividade, o usuário poderá explorar as principais estruturas e funções das células animais. Além disso, poderá testar os conhecimentos por meio de atividades interativas e desafios. Essa interatividade é uma forma lúdica e dinâmica de aprender sobre um dos temas mais importantes da biologia.
Imagem 03: Criação autoral dos estudantes (CIEI) blocos usados .
Fonte: autores (CellExplorer on Scratch (mit.edu)) acesso em 05 de outubro de 2023.
Os estudantes relataram que gostaram da experiência, pois puderam aprender de forma lúdica e dinâmica, além de compartilhar suas produções com os colegas e com os professores. Eles também afirmaram que a plataforma Scratch é fácil de usar e oferece muitas possibilidades para explorar os conceitos de biologia.
Estudante 01 “O legal que pudemos usar as coisas que aprendemos em Matemática na aula de biologia, antes disso parecia que a matemática não tinha nada com biologia”
Estudante 02 “Apesar de não ser muito fã das palavras usadas em biologia para explicar as partes do corpo eu gostei da atividade, algumas palavras até começaram a ter significado para mim”
Estudante 03 “ Fiquei surpreso com o trabalho que nosso grupo fez, pudemos testar várias vezes, mudar as configurações e toda hora aparecia um desafio diferente”
O simulador interativo de célula animal criado pelos estudantes na plataforma Scratch é uma ferramenta educativa que permite aos usuários explorarem as estruturas e funções das diferentes partes de uma célula eucariótica. Os professores que analisaram o simulador elogiaram a sua qualidade pedagógica, a sua facilidade de uso e a sua criatividade. Eles afirmaram que o simulador é um recurso didático valioso para ensinar os conceitos básicos de biologia celular de forma lúdica e interativa. Alguns dos comentários dos professores foram:
– “O simulador é muito bem feito, com gráficos atraentes e animações fluidas. Os alunos podem clicar nas diferentes organelas e ver as suas descrições e funções. O simulador também tem um quiz para testar os conhecimentos adquiridos.” (Professora 01 de Biologia)
– “Eu achei o simulador muito interessante e divertido. Ele estimula a curiosidade e o interesse dos alunos pela biologia celular. Eu gostei da possibilidade de personalizar a célula, mudando as suas cores e formas. O simulador também tem um modo de desafio, onde os alunos têm que montar a célula corretamente.” (Professora 02 de Biologia e Física)
– “O simulador é uma ótima forma de introduzir os alunos ao mundo das células. Ele mostra de forma simples e clara as principais características das células animais e vegetais. O simulador também tem um glossário com os termos técnicos usados.” (Professor 03 de Matemática e Biologia).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A criação de células animais interativas pelos estudantes é uma estratégia pedagógica que pode trazer muitos benefícios para o ensino e a aprendizagem das Ciências da Natureza. Essa atividade permite que os alunos explorem os conceitos e as características das células de forma lúdica, criativa e significativa, além de desenvolverem habilidades como pesquisa, colaboração, comunicação e criatividade.
Um dos resultados positivos dessa proposta é o aumento do interesse e da motivação dos estudantes pelas aulas de Ciências, que passam a ver a matéria como algo mais próximo da sua realidade e do seu cotidiano. Além disso, os alunos também podem ampliar seus conhecimentos sobre as células e suas funções, bem como sobre os diferentes tipos de organismos que as possuem. A criação de células animais interativas também favorece a interdisciplinaridade, pois envolve conteúdos de outras áreas como Artes, Matemática e Tecnologia.
Por fim, a criação de células animal interativas na plataforma Scratch, feita pelos estudantes, também traz satisfação para os professores, que podem acompanhar o processo de aprendizagem dos seus estudantes de forma mais dinâmica e participativa. Os professores também podem avaliar o desempenho dos estudantes de forma mais diversificada, levando em conta não apenas o produto final, mas também o percurso e as dificuldades enfrentadas pelos grupos. Assim, a criação de células animais interativas pelos estudantes se mostra uma prática pedagógica inovadora e eficaz para o ensino de Ciências da Natureza.
REFERÊNCIAS
BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, 2018.
LACERDA, Guilherme Araújo Biologia Computacional: aplicada ao ensino de ciências /organizador Guilherme Araújo Lacerda. Montes Claros – MG, 2020. 153 p., il.
HARTMANN, Andressa Corcete; DUTRA, Pâmella; DO ESPIRITO SANTO, Erica. Possibilidades didáticas para o uso de aplicativos móveis no ensino de biologia celular na educação básica: Congresso Internacional De Educação Científica E Tecnológica, IV Anais Ciecitec, 2017. Disponível em: Acesso em: 15 jun. de 2023.
MORAN, J. M. A educação que desejamos: Novos desafios e como chegar lá. Papirus, 2007.
SOUZA, Michel Figueiredo de, SCRATCH: Guia Prático para aplicação na Educação Básica / Michel Figueiredo de Souza; Christine Sertã Costa. – 1. ed. – Rio de Janeiro: Imperial, 2018.
THOMPSON, L.; LAMSHED, R. E-learning within the building and construction and allied trades. Flexible Learning Advisory Group, 2006.
¹Professora do complexo Integrado de Educação de Itamaraju; CIEI;BA jerusca.souza@enova.educacao.ba.gov.br
²Professor do complexo Integrado de Educação de Itamaraju; CIEI;BA joilson.barros@enova.educacao.ba.gov.br
³Professor do complexo Integrado de Educação de Itamaraju; CIEI;BA gustavo.melo@enova.educacao.ba.gov.br
4Professora do complexo Integrado de Educação de Itamaraju; CIEI;BA brunela.brito@enova.educacao.ba.gov.br
5Professor do complexo Integrado de Educação de Itamaraju; CIEI;BA anisio.junior@enova.educacao.ba.gov.br