Um kit para ensinar biologia a baixo custo

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Ensinar biologia de forma prática e interessante dentro da realidade de escolas públicas: esse é o objetivo do BioBits, projeto desenvolvido por pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology), do Wyss Institute e da Northwestern University, nos Estados Unidos. “Acreditamos que todos merecem acesso à educação em biologia de qualidade, tanto para inspirar uma nova geração de cientistas empolgados com pesquisa biomédica quanto para fornecer a todos uma compreensão básica da biologia molecular e como isso é relevante para nossa vida cotidiana”, diz James J. Collins, professor de Engenharia Médica e Ciência no Instituto de Engenharia Médica e Ciência e no Departamento de Engenharia Biológica do MIT.

Em entrevista à Gazeta do Povo, ele fala sobre os desafios do ensino de biologia em escolas com recursos limitados e como o BioBits pretende mudar esse cenário (para saber mais sobre o kit, acesse o site do Wyss Institute).

Como surgiu o BioBits? Qual a ideia dele?

A biologia molecular é difícil de ensinar nas escolas, uma vez que os conceitos não podem ser vistos e são representados com diagramas abstratos em livros didáticos. Algumas escolas introduziram atividades práticas, como o cultivo de células que brilham em cor verde, que ilustram essas ideias de forma prática para facilitar o aprendizado. No entanto, essas atividades são limitadas a escolas com recursos: são necessários equipamentos caros para lidar com microrganismos vivos e componentes biológicos, tornando-os limitados e complicados para muitas escolas. Isso se deve em grande parte às particularidades da experimentação da biologia tradicional, que requer uma câmara fria para evitar que os componentes biológicos estraguem, equipamentos e meios estéreis para evitar a contaminação, instrumentos especializados como incubadoras e preocupações com a biocontenção de microrganismos recombinantes. É proibitivamente caro e complicado para muitas escolas.

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No entanto, acreditamos que todos merecem acesso à educação em biologia de qualidade, tanto para inspirar uma nova geração de cientistas empolgados com pesquisa biomédica quanto para fornecer a todos uma compreensão básica da biologia molecular e como isso é relevante para nossa vida cotidiana. Para enfrentar esses desafios, desenvolvemos o BioBits, um kit que contém uma variedade de atividades práticas e de baixo custo para ensinar conceitos de biologia.

Como o BioBits funciona? Como os estudantes podem utilizá-lo?

Nossas atividades usam tecnologia liofilizada (desidratada) e livre de células: semelhante a como um motor ainda pode funcionar se retirado de um carro, extraímos as ferramentas essenciais das células e as misturamos em uma reação livre de células que ainda pode transformar DNA em proteínas, contornando a necessidade (e o equipamento necessário) de cultivar células vivas em uma sala de aula. Em seguida, liofilizamos essas reações para formar pellets [pequenos cilindros]. Cada um deles custa apenas 5 centavos de dólar. Eles são estáveis à temperatura ambiente, eliminando a necessidade de freezers especializados para armazenamento. Os alunos apenas adicionam água aos pellets para fazer suas próprias proteínas fluorescentes visíveis a partir do DNA, tornando este sistema barato e fácil de usar em qualquer ambiente.

As diferentes atividades permitem que os alunos usem as proteínas fluorescentes que criaram para ilustrar diferentes conceitos de biologia molecular, como o papel do DNA na expressão de proteínas e o impacto de diferentes variáveis nas proteínas. Também desenvolvemos um iluminador portátil acessível (15 dólares por unidade) para que as proteínas fluorescentes possam ser facilmente visualizadas.

Como esses kits podem ser usados na sala de aula? Há métodos específicos para ensino e aprendizagem?

Nós desenvolvemos uma série de planos de aula sobre BioBits para que os estudantes possam aprender conceitos básicos (como o DNA, que é o dogma central da biologia molecular, e como as proteínas são feitas, por exemplo), bem como pensar como um cientista e desenvolver suas próprias experiências. O professor pode conciliar os kits juntamente com os seus planos de aula já existentes, para fornecer uma atividade prática que ajuda os alunos a aprender mais e os ensina habilidades e pensamento científicos.

Como os BioBits podem ser usados de forma independente por estudantes para aprendizagem autodidata? Como os pais podem ajudar essas crianças?

Os kits BioBits também têm potencial para uso doméstico. Alguns dos planos de aula pedem para que os alunos explorem de forma independente e apliquem o que aprenderam, aplicando outras variáveis que podem afetar o sistema. Os pais podem ajudar sugerindo ideias de variáveis para explorar e conversando sobre os experimentos com os filhos.

Quais são os próximos passos para o projeto?

Até recentemente, o foco do projeto era a pesquisa técnica e o desenvolvimento das atividades em nossos respectivos laboratórios. Atualmente, estamos realizando um projeto piloto, no qual os kits BioBits de teste serão produzidos e distribuídos gratuitamente aos educadores de biologia do ensino médio nos Estados Unidos em troca de feedback sobre o kit. Ao fornecer kits de teste para grupos que normalmente não podem pagar por materiais para seus alunos, esperamos enriquecer as experiências de aprendizado dos alunos, aprimorar sua compreensão de alguns conceitos de biologia e até mesmo inspirar mais interesse nas ciências.

*** O vídeo abaixo explica como os kits estão sendo utilizados pelos alunos dos Estados Unidos: