Conhecimentos de Biologia
Cada ciência particular possui um código intrínseco, uma lógica interna, métodos próprios de
investigação, que se expressam nas teorias, nos modelos construídos para interpretar os fenômenos
que se propõe a explicar. Apropriar-se desses códigos, dos conceitos e métodos relacionados a cada
uma das ciências, compreender a relação entre ciência, tecnologia e sociedade, significa ampliar as
possibilidades de compreensão e participação efetiva nesse mundo.
É objeto de estudo da Biologia o fenômeno vida em toda sua diversidade de manifestações. Esse
fenômeno se caracteriza por um conjunto de processos organizados e integrados, no nível de uma
célula, de um indivíduo, ou ainda de organismos no seu meio. Um sistema vivo é sempre fruto da
interação entre seus elementos constituintes e da interação entre esse mesmo sistema e demais
componentes de seu meio. As diferentes formas de vida estão sujeitas a transformações, que
ocorrem no tempo e no espaço, sendo, ao mesmo tempo, propiciadoras de transformações no
ambiente.
Ao longo da história da humanidade, várias foram as explicações para o surgimento e a
diversidade da vida, de modo que os modelos científicos conviveram e convivem com outros
sistemas explicativos como, por exemplo, os de inspiração filosófica ou religiosa. O aprendizado da
Biologia deve permitir a compreensão da natureza viva e dos limites dos diferentes sistemas
explicativos, a contraposição entre os mesmos e a compreensão de que a ciência não tem respostas
definitivas para tudo, sendo uma de suas características a possibilidade de ser questionada e de se
transformar. Deve permitir, ainda, a compreensão de que os modelos na ciência servem para
explicar tanto aquilo que podemos observar diretamente, como também aquilo que só podemos
inferir; que tais modelos são produtos da mente humana e não a própria natureza, construções
mentais que procuram sempre manter a realidade observada como critério de legitimação.
Elementos da história e da filosofia da Biologia tornam possível aos alunos a compreensão de
que há uma ampla rede de relações entre a produção científica e o contexto social, econômico e
político. É possível verificar que a formulação, o sucesso ou o fracasso das diferentes teorias
científicas estão associados a seu momento histórico.
O conhecimento de Biologia deve subsidiar o julgamento de questões polêmicas, que dizem
respeito ao desenvolvimento, ao aproveitamento de recursos naturais e à utilização de tecnologias
que implicam intensa intervenção humana no ambiente, cuja avaliação deve levar em conta a
dinâmica dos ecossistemas, dos organismos, enfim, o modo como a natureza se comporta e a vida se
processa.
O desenvolvimento da Genética e da Biologia Molecular, das tecnologias de manipulação do
DNA e de clonagem traz à tona aspectos éticos envolvidos na produção e aplicação do
conhecimento científico e tecnológico, chamando à reflexão sobre as relações entre a ciência, a
tecnologia e a sociedade. Conhecer a estrutura molecular da vida, os mecanismos de perpetuação,
diferenciação das espécies e diversificação intraespecífica, a importância da biodiversidade para a
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vida no planeta são alguns dos elementos essenciais para um posicionamento criterioso relativo ao
conjunto das construções e intervenções humanas no mundo contemporâneo.
A física dos átomos e moléculas desenvolveu representações que permitem compreender a
estrutura microscópica da vida. Na Biologia estabelecem-se modelos para as microscópicas
estruturas de construção dos seres, de sua reprodução e de seu desenvolvimento. Debatem-se, nessa
temática, questões existenciais de grande repercussão filosófica, sobre ser a origem da vida um
acidente, uma casualidade ou, ao contrário, a realização de uma ordem já inscrita na própria
constituição da matéria infinitesimal.
Neste século presencia-se um intenso processo de criação científica, inigualável a tempos
anteriores. A associação entre ciência e tecnologia se amplia, tornando-se mais presente no
cotidiano e modificando cada vez mais o mundo e o próprio ser humano. Questões relativas à
valorização da vida em sua diversidade, à ética nas relações entre seres humanos, entre eles e seu
meio e o planeta, ao desenvolvimento tecnológico e sua relação com a qualidade de vida, marcam
fortemente nosso tempo, pondo em discussão os valores envolvidos na produção e aplicação do
conhecimento científico e tecnológico.
A decisão sobre o quê e como ensinar em Biologia, no Ensino Médio, não se deve estabelecer
como uma lista de tópicos em detrimento de outra, por manutenção tradicional, ou por inovação
arbitrária, mas sim de forma a promover, no que compete à Biologia, os objetivos educacionais,
estabelecidos pela CNE/98 para a área de Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias e
em parte já enunciados na parte geral desse texto. Dentre esses objetivos, há aspectos da Biologia
que têm a ver com a construção de uma visão de mundo, outros práticos e instrumentais para a ação
e, ainda aqueles, que permitem a formação de conceitos, a avaliação, a tomada de posição cidadã.
Um tema central para a construção de uma visão de mundo é a percepção da dinâmica
complexidade da vida pelos alunos, a compreensão de que a vida é fruto de permanentes interações
simultâneas entre muitos elementos, e de que as teorias em Biologia, como nas demais ciências, se
constituem em modelos explicativos, construídos em determinados contextos sociais e culturais.
Essa postura busca superar a visão a-histórica que muitos livros didáticos difundem, de que a vida
se estabelece como uma articulação mecânica de partes, e como se para compreendê-la, bastasse
memorizar a designação e a função dessas peças, num jogo de montar biológico.
Ao longo do Ensino Médio, para garantir a compreensão do todo, é mais adequado partir-se do
geral, no qual o fenômeno vida é uma totalidade. O ambiente, que é produto das interações entre
fatores abióticos e seres vivos, pode ser apresentado num primeiro plano e é a partir dessas
interações que se pode conhecer cada organismo em particular e reconhecê-lo no ambiente e não
vice-versa. Ficará então mais significativo saber que, por sua vez, cada organismo é fruto de
interações entre órgãos, aparelhos e sistemas que, no particular, são formados por um conjunto de
células que interagem. E, no mais íntimo nível, cada célula se configura pelas interações entre suas
organelas, que também possuem suas particularidades individuais, e pelas interações entre essa
célula e as demais.
Para promover um aprendizado ativo, que, especialmente em Biologia, realmente transcenda a
memorização de nomes de organismos, sistemas ou processos, é importante que os conteúdos se
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apresentem como problemas a serem resolvidos com os alunos, como, por exemplo, aqueles
envolvendo interações entre seres vivos, incluindo o ser humano, e demais elementos do ambiente.
Essa visualização da interação pode preceder e ensejar a questão da origem e da diversidade, até que
o conhecimento da célula se apresente como questão dentro da questão, como problema a ser
desvendado para uma maior e melhor compreensão do fenômeno vida. Para que se elabore um
instrumental de investigação desses problemas, é conveniente e estimulante que se estabeleçam
conexões com aspectos do conhecimento tecnológico a eles associados.
O objetivo educacional geral de se desenvolver a curiosidade e o gosto de aprender, praticando
efetivamente o questionamento e a investigação, pode ser promovido num programa de aprendizado
escolar. Por exemplo, nos estudos das relações entre forma, função e ambiente, que levam a
critérios objetivos, através dos quais os seres vivos podem ser agrupados. Ao estudar o indivíduo,
estar-se-á estudando o grupo ao qual ele pertence e vice-versa; o estudo aprofundado de
determinados grupos de seres vivos em particular – anatomia, fisiologia e comportamentos – pode
se constituir em projetos educativos, procurando verificar hipóteses sobre a reprodução/evolução de
peixes, samambaias ou seres humanos. Nesses projetos coletivos, tratando de questões que
mereceram explicações diversas ao longo da história da humanidade, até que se estabelecessem as
atuais leis da genética, pode-se discutir algumas dessas explicações, seus pressupostos, seus limites,
o contexto em que foram formuladas, permitindo a compreensão da dimensão histórico-filosófica da
produção científica e o caráter da verdade científica. As discussões sobre tais representações e sobre
aquelas elaboradas pelos alunos, devem provocar a necessidade de se obter mais informações, com
a intenção de superar os limites que cada uma delas apresenta para o entendimento da transmissão
de características.
As considerações acima sugerem uma articulação de conteúdos no eixo Ecologia-Evolução que
deve ser tratado historicamente, mostrando que distintos períodos e escolas de pensamento
abrigaram diferentes idéias sobre o surgimento da vida na Terra. Importa relacioná-las ao momento
histórico em que foram elaboradas, reconhecendo os limites de cada uma delas na explicação do
fenômeno. Para o estabelecimento da hipótese hoje hegemônica, concorreram diferentes campos do
conhecimento como a Geologia, a Física e a Astronomia. Essa hipótese se assenta em prováveis
interações entre os elementos e fenômenos físico-químicos do planeta, em particular fenômenos
atmosféricos, e que resultaram na formação de sistemas químicos nos mares aquecidos da Terra
primitiva. A vida teria emergido quando tais sistemas adquiriram determinada capacidade de trocar
substâncias com o meio, obter energia e se reproduzir.
Reconhecer tais elementos da Terra primitiva, relacionar fenômenos entre si e às características
básicas de um sistema vivo são habilidades fundamentais à atual compreensão da vida. Os estudos
dos processos que culminaram com o surgimento de sistemas vivos leva a indagações acerca dos
diferentes níveis de organização como tecidos, órgãos, aparelhos, organismos, populações,
comunidades, ecossistemas, biosfera, resultantes das interações entre tais sistemas e entre eles e o
meio. Identificar e conceituar esses níveis de organização da matéria viva, estabelecendo relações
entre eles, permite a compreensão da dinâmica ambiental que se processa na biosfera.
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Uma idéia central a ser desenvolvida é a do equilíbrio dinâmico da vida. A identificação da
necessidade de os seres vivos obterem nutrientes e metabolizá-los permite o estabelecimento de
relações alimentares entre os mesmos, uma forma básica de interação nos ecossistemas, solicitando
do aluno a investigação das diversas formas de obtenção de alimento e energia e o reconhecimento
das relações entre elas, no contexto dos diferentes ambientes em que tais relações ocorrem. As
interações alimentares podem ser representadas através de uma ou várias sequências, cadeias e teias
alimentares, contribuindo para a consolidação do conceito em desenvolvimento e para o início do
entendimento da existência de um equilíbrio dinâmico nos ecossistemas, em que matéria e energia
transitam de formas diferentes – em ciclos e fluxos respectivamente – e que tais ciclos e fluxos
representam formas de interação entre a porção viva e a abiótica do sistema.
A tecnologia, instrumento de intervenção de base científica, pode ser apreciada como moderna
decorrência sistemática de um processo, em que o ser humano, parte integrante dos ciclos e fluxos
que operam nos ecossistemas, neles intervém, produzindo modificações intencionais e construindo
novos ambientes. Estudos sobre a ocupação humana, através de alguns entre os diversos temas
existentes, aliados à comparação entre a dinâmica populacional humana e a de outros seres vivos,
permitirão compreender e julgar modos de realizar tais intervenções, estabelecendo relações com
fatores sociais e econômicos envolvidos. Possibilitarão, ainda, o estabelecimento de relações entre
intervenção no ambiente, degradação ambiental e agravos à saúde humana e a avaliação do
desenvolvimento sustentado como alternativa ao modelo atual.
Para o estudo da dinâmica ambiental contribuem outros campos do conhecimento, além da
Biologia, como Física, Química, Geografia, História e Filosofia, possibilitando ao aluno relacionar
conceitos aprendidos nessas disciplinas, numa conceituação mais ampla de ecossistema. Um
aspecto da maior relevância na abordagem dos ecossistemas diz respeito à sua construção no espaço
e no tempo e à possibilidade da natureza absorver impactos e se recompor. O estudo da sucessão
ecológica permite compreender a dimensão espaço-temporal do estabelecimento de ecossistemas,
relacionar diversidade e estabilidade de ecossistemas, relacionar essa estabilidade a equilíbrio
dinâmico, fornecendo elementos para avaliar as possibilidades de absorção de impactos pela
natureza.
Conhecer algumas explicações sobre a diversidade das espécies, seus pressupostos, seus limites,
o contexto em que foram formuladas e em que foram substituídas ou complementadas e
reformuladas, permite a compreensão da dimensão histórico-filosófica da produção científica e o
caráter da verdade científica. Focalizando-se a teoria sintética da evolução, é possível identificar a
contribuição de diferentes campos do conhecimento para a sua elaboração, como, por exemplo, a
Paleontologia, a Embriologia, a Genética e a Bioquímica. São centrais para a compreensão da teoria
os conceitos de adaptação e seleção natural como mecanismos da evolução e a dimensão temporal,
geológica do processo evolutivo. Para o aprendizado desses conceitos, bastante complicados, é
conveniente criarem-se situações em que os alunos sejam solicitados a relacionar mecanismos de
alterações no material genético, seleção natural e adaptação, nas explicações sobre o surgimento das
diferentes espécies de seres vivos.
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As relações entre alterações ambientais e modificações dos seres vivos, estas últimas decorrentes
do acúmulo de alterações genéticas, precisam ser compreendidas como eventos sincrônicos, que não
guardam simples relação de causa e efeito; a variabilidade, como conseqüência de mutações e de
combinações diversas de material genético, precisa ser entendida como substrato sobre o qual age a
seleção natural; a própria ação da natureza selecionando combinações genéticas que se expressam
em características adaptativas, também precisa considerar a reprodução, que possibilita a
permanência de determinado material genético na população. A interpretação do processo de
formação de novas espécies demanda a aplicação desses conceitos, o que pode ser feito, por
exemplo, pelos alunos, se solicitados a construir explicações sobre o que poderia determinar a
formação de novas espécies, numa população, em certas condições de isolamento geográfico e
reprodutivo.
Para o estudo da diversidade de seres vivos, tradicionalmente da Zoologia e da Botânica, é
adequado o enfoque evolutivo-ecológico, ou seja, a história geológica da vida. Focalizando-se a
escala de tempo geológico, centra-se atenção na configuração das águas e continentes e nas formas
de vida que marcam cada período e era geológica. Uma análise primeira permite supor que a vida
surge, se expande, se diversifica e se fixa nas águas. Os continentes são ocupados posteriormente à
ocupação das águas e, neles, também a vida se diversifica e se fixa, não sem um grande número de
extinções.
O estudo das funções vitais básicas, realizadas por diferentes estruturas, órgãos e sistemas, com
características que permitem sua adaptação nos diversos meios, possibilita a compreensão das
relações de origem entre diferentes grupos de seres vivos e o ambiente em que essas relações
ocorrem. Caracterizar essas funções, relacioná-las entre si na manutenção do ser vivo e relacioná-las
com o ambiente em que vivem os diferentes seres vivos, estabelecer vínculos de origem entre os
diversos grupos de seres vivos, comparando essas diferentes estruturas, aplicar conhecimentos da
teoria da evolução na interpretação dessas relações são algumas das habilidades que esses estudos
permitem desenvolver.
Ao abordar as funções acima citadas, é importante dar destaque ao corpo humano, focalizando as
relações que se estabelecem entre os diferentes aparelhos e sistemas e entre o corpo e o ambiente,
conferindo integridade ao corpo humano, preservando o equilíbrio dinâmico que caracteriza o
estado de saúde. Não menos importantes são as diferenças que evidenciam a individualidade de
cada ser humano, indicando que cada pessoa é única e permitindo o desenvolvimento de atitudes de
respeito e apreço ao próprio corpo e ao do outro.
Noções sobre Citologia podem aparecer em vários momentos de um curso de Biologia, com
níveis diversos de enfoque e aprofundamento. Ao se tratar, por exemplo, da diversidade da vida,
vários processos celulares podem ser abordados, ainda em um nível fenomenológico: fotossíntese,
respiração celular, digestão celular etc. Estudando-se a hereditariedade, pode-se tratar a síntese
protéica e, portanto, noções de núcleo, ribossomas, ácidos nucleicos.
A compreensão da dinâmica celular pode se estabelecer quando for possível relacionar e aplicar
conhecimentos desenvolvidos, não só ao longo do curso de Biologia, mas também em Química e
Física, no entendimento dos processos que acontecem no interior das células. Elaborar uma síntese,
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em que os processos vitais que ocorrem em nível celular se evidenciem relacionados, permite a
construção do conceito sistematizado de célula: um sistema que troca substâncias com o meio,
obtém energia e se reproduz. Compreende-se, assim, a teoria celular atualmente aceita, assim como
se abre caminho para o entendimento da relação entre os processos celulares e as tecnologias
utilizadas na medicina ortomolecular, a aplicação de conhecimentos da Biologia e da Química no
entendimento dos mecanismos de formação e ação dos radicais livres, a relação desses últimos com
o envelhecimento celular.
É recomendável que os estudos sobre Embriologia atenham-se à espécie humana, focalizando-se
as principais fases embrionárias, os anexos embrionários e a comunicação intercelular no processo
de diferenciação. Aqui cabem duas observações: não é necessário conhecer o desenvolvimento
embrionário de todos os grupos de seres vivos para compreender e utilizar a embriologia como
evidência da evolução; importa compreender como de uma célula – o ovo – se organiza um
organismo; não é essencial, portanto, no nível médio de escolaridade, o estudo detalhado do
desenvolvimento embrionário dos vários seres vivos.
A descrição do material genético em sua estrutura e composição, a explicação do processo da
síntese protéica, a relação entre o conjunto protéico sintetizado e as características do ser vivo e a
identificação e descrição dos processos de reprodução celular são conceitos e habilidades
fundamentais à compreensão do modo como a hereditariedade acontece.
Cabe também, nesse contexto, trabalhar com o aluno no sentido de ele perceber que a estrutura
de dupla hélice do DNA é um modelo construído a partir dos conhecimentos sobre sua composição.
É preciso que o aluno relacione os conceitos e processos acima expressos, nos estudos sobre as
leis da herança mendeliana e algumas de suas derivações, como alelos múltiplos, herança
quantitativa e herança ligada ao sexo, recombinação gênica e ligação fatorial. São necessárias
noções de probabilidade, análise combinatória e bioquímica para dar significado às leis da
hereditariedade, o que demanda o estabelecimento de relações de conceitos aprendidos em outras
disciplinas. De posse desses conhecimentos, é possível ao aluno relacioná-los às tecnologias de
clonagem, engenharia genética e outras ligadas à manipulação do DNA, proceder a análise desses
fazeres humanos identificando aspectos éticos, morais, políticos e econômicos envolvidos na
produção científica e tecnológica, bem como na sua utilização; o aluno se transporta de um cenário
meramente científico para um contexto em que estão envolvidos vários aspectos da vida humana. É
um momento bastante propício ao trabalho com a superação de posturas que, por omitir a real
complexidade das questões, induz a julgamentos simplistas e, não raro, preconceituosos.
Não é possível tratar, no Ensino Médio, de todo o conhecimento biológico ou de todo o
conhecimento tecnológico a ele associado. Mais importante é tratar esses conhecimentos de forma
contextualizada, revelando como e por que foram produzidos, em que época, apresentando a
história da Biologia como um movimento não linear e freqüentemente contraditório.
Mais do que fornecer informações, é fundamental que o ensino de Biologia se volte ao
desenvolvimento de competências que permitam ao aluno lidar com as informações, compreendê-
las, elaborá-las, refutá-las, quando for o caso, enfim compreender o mundo e nele agir com
autonomia, fazendo uso dos conhecimentos adquiridos da Biologia e da tecnologia.
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O desenvolvimento de tais competências se inicia na escola fundamental, mas não se restringe a
ela. Cada um desses níveis de escolaridade tem características próprias, configura momentos
particulares de vida, de desenvolvimento dos estudantes, mas guarda em comum o fato de envolver
pessoas, desenvolvendo capacidades e potencialidades que lhes permitam o exercício pleno da
cidadania, nesses mesmos momentos.
É preciso, portanto, selecionar conteúdos e escolher metodologias coerentes com nossas
intenções educativas. Essas intenções estão expressas nos objetivos gerais da área de Ciências da
Natureza, Matemática e suas Tecnologias e também naqueles específicos da disciplina de Biologia.
Elas incluem, com certeza, compreender a natureza como uma intrincada rede de relações, um todo
dinâmico, do qual o ser humano é parte integrante, com ela interage, dela depende e nela interfere,
reduzindo seu grau de dependência, mas jamais sendo independente. Implica também identificar a
condição do ser humano de agente e paciente de transformações intencionais por ele produzidas.
Entre as intenções formativas, garantida essa visão sistêmica, importa que o estudante saiba:
relacionar degradação ambiental e agravos à saúde humana, entendendo-a como bem-estar físico,
social e psicológico e não como ausência de doença; compreender a vida, do ponto de vista
biológico, como fenômeno que se manifesta de formas diversas, mas sempre como sistema
organizado e integrado, que interage com o meio físico-químico através de um ciclo de matéria e de
um fluxo de energia; compreender a diversificação das espécies como resultado de um processo
evolutivo, que inclui dimensões temporais e espaciais; compreender que o universo é composto por
elementos que agem interativamente e que é essa interação que configura o universo, a natureza
como algo dinâmico e o corpo como um todo, que confere à célula a condição de sistema vivo; dar
significado a conceitos científicos básicos em Biologia, como energia, matéria, transformação,
espaço, tempo, sistema, equilíbrio dinâmico, hereditariedade e vida; formular questões, diagnosticar
e propor soluções para problemas reais a partir de elementos da Biologia, colocando em prática
conceitos, procedimentos e atitudes desenvolvidos no aprendizado escolar.
No ensino de Biologia, enfim, é essencial o desenvolvimento de posturas e valores pertinentes às
relações entre os seres humanos, entre eles e o meio, entre o ser humano e o conhecimento,
contribuindo para uma educação que formará indivíduos sensíveis e solidários, cidadãos conscientes
dos processos e regularidades de mundo e da vida, capazes assim de realizar ações práticas, de fazer
julgamentos e de tomar decisões.
Fonte: PCN's Ensino Médio.
