DNA na Cozinha: Ciência Molecular

Desenvolvida por: João C… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Biologia
Temática: Extração de DNA

Nesta aula prática, os alunos aprenderão a extrair DNA de alimentos comuns como morangos e bananas usando sabão, sal e álcool, demonstrando o princípio básico da extração do DNA. Após a extração, discutirão como a genética influencia cultivo, manipulação genética e segurança alimentar. A atividade visa integrar conceitos da biologia molecular com temas contemporâneos, como engenharia genética, enquanto os alunos adquirem habilidades práticas e analíticas para debates e reflexões sobre biotecnologia.

Objetivos de Aprendizagem

O principal objetivo de aprendizagem desta atividade é proporcionar aos alunos uma compreensão prática dos princípios da biologia molecular, particularmente no que diz respeito à extração de DNA. Através da experimentação prática, os alunos poderão observar como a genética se aplica diretamente a itens cotidianos, aumentando sua conscientização sobre a importância da biotecnologia em nosso mundo. Adicionalmente, o debate subsequente sobre genética e segurança alimentar não apenas solidifica o conhecimento adquirido, mas também promove habilidades de raciocínio crítico e domínio de discussão, essenciais para o contexto do ensino médio.

  • Compreender o processo de extração de DNA e sua relevância para a biotecnologia.
  • Relacionar a genética de alimentos à segurança alimentar e à engenharia genética.
  • Desenvolver habilidades práticas em experimentos de biologia molecular.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13CNT101: Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
  • EM13CNT103: Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
  • EM13CNT104: Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade envolve uma introdução aos fundamentos da biologia molecular, com foco na estruturação, função e extração do DNA. Os alunos aprenderão sobre as etapas do procedimento de extração de DNA usando materiais simples, como sabão, sal e álcool. Após a prática, haverá uma discussão sobre os impactos da engenharia genética na segurança alimentar e as questões éticas associadas. O conteúdo é integrado de forma interdisciplinar, abordando também tópicos de química e ciências ambientais, mostrando a interconexão entre biologia e outras áreas de conhecimento para uma compreensão mais ampla e aplicada.

  • Fundamentos da biologia molecular.
  • Técnicas de extração de DNA.
  • Relação entre genética, segurança alimentar e engenharia genética.

Metodologia

A metodologia adotada privilegia o aprendizado ativo e a experiência prática, alinhando-se com as metodologias ativas ao permitir que os alunos 'coloquem a mão na massa'. Essa abordagem garante que eles não apenas absorvam os conceitos teóricos da aula, mas também experimentem diretamente os processos estudados. O uso de atividades práticas promove a curiosidade e o raciocínio investigativo, além de reforçar a compreensão do conteúdo através da aplicação direta no laboratório. A combinação de experimentação prática com discussão em aula reforça o aprendizado e permite que os alunos desenvolvam habilidades críticas e analíticas.

  • Experimentação prática de extração de DNA.
  • Discussão e debate sobre genética e segurança alimentar.
  • Integração de conceitos interdisciplinares.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será conduzida ao longo de uma aula de 140 minutos, otimizada para maximizar a absorção dos conceitos através de uma experiência prática e a subsequente discussão. A estrutura dessa única aula intensa permite que os alunos direcionem sua atenção totalmente para o experimento de extração de DNA e a discussão relacionada, promovendo um aprendizado aprofundado sem as interrupções de várias sessões.

  • Aula 1: Introdução teórica, execução da prática de extração de DNA e discussão final sobre implicações genéticas e de segurança alimentar.
  • Momento 1: Introdução Teórica à Biologia Molecular (Estimativa: 30 minutos)
    Inicie a aula apresentando os conceitos fundamentais da biologia molecular e a importância do DNA. Utilize recursos digitais, como slides ou vídeos, para ilustrar o conteúdo. É importante que os alunos façam anotações e perguntas. Oriente-os a refletir sobre como o DNA está presente nos aspectos do cotidiano. Sugira exemplos práticos e aplicações.

    Momento 2: Preparação para a Prática de Extração de DNA (Estimativa: 20 minutos)
    Explique o procedimento para a extração de DNA de alimentos, destacando os materiais e passos necessários. Mostre todo o procedimento antes de iniciar a atividade prática. Divida a turma em grupos, assegurando que todos entendam suas funções no experimento. Incentive a colaboração e a troca de ideias entre os alunos.

    Momento 3: Atividade Prática - Extração de DNA (Estimativa: 50 minutos)
    Permita que os alunos realizem a extração de DNA de morangos e bananas, seguindo as etapas do procedimento. Oriente-os a usar o sabão, sal e álcool corretamente. Observe se estão executando as etapas adequadamente e intervenha se necessário, oferecendo suporte e esclarecimentos. Avalie o engajamento e a precisão dos alunos durante o experimento, anotando observações.

    Momento 4: Discussão sobre Implicações Genéticas e Segurança Alimentar (Estimativa: 25 minutos)
    Convoque os alunos para uma roda de discussão onde possam compartilhar suas experiências e observações da atividade prática. Estimule uma análise crítica sobre como a genética influencia na segurança alimentar e na engenharia genética. Proponha questões instigantes para fomentar o debate e permita a expressão de diferentes pontos de vista. Avalie a participação ativa dos alunos e a qualidade das argumentações apresentadas.

    Momento 5: Relatório e Fechamento (Estimativa: 15 minutos)
    Instrua os alunos a elaborar um relatório escrito sobre a atividade prática, incluindo explicações sobre o processo de extração e reflexões críticas acerca das implicações discutidas. Recolha os relatórios para avaliação posterior. Faça um resumo dos principais aprendizados do dia e destaque a importância da biotecnologia no mundo atual.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Considere proporcionar materiais complementares em formatos diversos (áudio, texto ampliado) para atender diferentes estilos de aprendizagem. Ofereça resumos impressos e digitais para facilitar o acompanhamento das atividades. Esteja disponível para atender individualmente alunos que possam necessitar de apoio extra. Promova um ambiente acolhedor, onde todos se sintam confortáveis para expressar suas ideias sem receio de julgamento. Incentive a empatia e o respeito à diversidade entre os alunos, visando um aprendizado colaborativo e inclusivo.

Avaliação

A avaliação será baseada em métodos formativos e somativos, oferecendo feedback contínuo e final. A observação do engajamento durante a atividade prática e a precisão na realização do experimento fornecerão dados para a avaliação formativa. Para a somativa, os alunos entregarão um relatório que detalha o procedimento de extração e suas reflexões sobre as discussões realizadas, avaliando o entendimento teórico e a capacidade crítica. Critérios incluirão a clareza do relatório escrito, a precisão técnica do experimento e a profundidade das reflexões críticas postas em diálogo com a biotecnologia e segurança alimentar.

  • Engajamento e precisão na prática experimental.
  • Relatório escrito sobre o experimento e reflexões críticas.

Materiais e ferramentas:

Os recursos para a atividade incluem todos os materiais necessários para a extração de DNA, como morangos, bananas, sabão, sal e álcool. Além disso, suprimentos de laboratório padrão, como tubos de ensaio, funis e filtros de café serão usados. Recursos digitais, como apresentações ou vídeos explicativos, poderão ser aproveitados como apoio durante a introdução e o encerramento da aula, facilitando a compreensão visual do processo através do uso de tecnologias educacionais inovadoras.

  • Morangos, bananas, sabão, sal e álcool.
  • Tubos de ensaio, funis e filtros de café.
  • Recursos digitais para explicações visuais.

Inclusão e acessibilidade

Sabemos das múltiplas responsabilidades do professor, e a inclusão e acessibilidade são aspectos fundamentais que devem ser considerados para garantir uma educação equitativa. Para esta atividade, embora não haja alunos com necessidades específicas identificadas, é importante manter um ambiente aberto à adaptação. Recomenda-se a possibilidade de realizar adaptações metodológicas pequenas, como ajustamentos na velocidade das explicações ou flexibilidade em prazos para aqueles que necessitem. Além disso, recursos visuais suplementares e vídeos podem servir como apoio adicional para alunos que necessitem de reforço visual, garantindo que todos os alunos compreendam os conceitos apresentados.

  • Flexibilidade em tempo e prazos.
  • Utilização de apoio visual e vídeos explicativos.

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