O presente estudo consistiu na verificação dos efeitos de uma intervenção pedagógica, junto a professores e alunos do ensino médio de Biologia e Química, na diminuição das dificuldades encontradas na compreensão, representação e aplicação de conceitos químicos e biológicos em questões do dia a dia. Tais conceitos foram extraídos do tema gerador semioquímicos. Os resultados da presente pesquisa sugerem a importância de um ensino contextualizado e integrado de Ciências no âmbito da formação básica do aluno, de forma a repercutir positivamente na evolução conceitual dos temas abordados.
 
 

    This study aimed to verify the effects of an educational intervention in reducing the misunderstanding among Biology and Chemistry teachers and secondary level students in their understanding, representations and applications of the concepts involved in daily questions. The findings suggest the importance of interdisciplinarity and contextualization to the conceptual development of teachers and students.

Introdução

    Os semioquímicos possuem grande diversidade estrutural e respondem por interações entre indivíduos de uma mesma espécie ou de espécies diferentes. Os feromônios são semioquímicos responsáveis pelas interações intra-específicas e vêm tendo grande aplicação, principalmente na agricultura (Vilela et al, 1997), aonde vêm sendo utilizados no controle biológico de pragas. Em alguns casos, o uso de feromônios pode substituir totalmente a utilização de inseticidas e, em outros, diminuir consideravelmente a quantidade utilizada. Os feromônios de insetos vêm sendo mais estudados que os de outras espécies devido ao fato de serem os responsáveis pela principal forma de comunicação desses animais (olfativa) e aos terríveis danos causados por eles, os insetos, à agricultura e à saúde dos homens, ao atuarem como transmissores de doenças.

    A partir de dados obtidos em pesquisa realizada junto a professores do ensino médio, nas disciplinas de Química e Biologia, em Escolas da Região Metropolitana do Recife, sobre suas concepções referentes ao conceito de semioquímicos - entre eles, os feromônios - constatou-se, que apesar dos professores analisados já terem ouvido falar desse assunto, poucos tinham condições de defini-lo corretamente e, conseqüentemente, não utilizavam o tema na sua prática de sala de aula (Bandeira, 2000). Por outro lado, a maioria relacionava o tema feromônios às disciplinas de Química e Biologia, o que foi motivo de estímulo para aprofundar esta temática. Acredita-se que uma abordagem diferenciada neste sentido levará a uma aprendizagem mais significativa por parte dos alunos e, como conseqüência, a uma melhor leitura desse tema nas questões relacionadas ao dia-a-dia.

    Este estudo justifica-se, ainda, pela necessidade e oportunidade de promover uma abordagem multidisciplinar com a aproximação dos conceitos químicos e biológicos que o tema envolve, incluindo o estudo de suas funções em plantas, insetos e outros animais, contribuindo, inclusive, com estudos relacionados à Química Orgânica através da sistematização das funções orgânicas, classificação de cadeias carbônicas e estudo da isomeria espacial, entre outras. Some-se a esses aspectos a oportunidade de trabalhar as questões éticas relacionadas com o conhecimento científico e desenvolvimento tecnológico inerentes ao tema.
 

Os Parâmetros Curriculares Nacionais

    Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) (Brasil, 1997) propõem uma educação comprometida com a cidadania, em que os conteúdos sejam utilizados como instrumentos para a reflexão e a transformação da vida de cada indivíduo, desenvolvendo habilidades que possibilitem sua participação efetiva na sociedade. A educação deve, portanto, estar voltada às questões sociais que devem ser trazidas à reflexão pelos alunos. Os PCNs sugerem, também, a adequação do ensino à realidade da sala de aula, de modo a contemplar sua complexidade e dinâmica. A transversalidade surge como uma tentativa de estabelecer, na prática educativa, uma relação entre o aprender o conhecimento teórico sistematizado e as questões da vida real e de sua transformação, abrindo espaço para a inclusão de saberes extra-escolares.

    Os temas transversais são temas urgentes que preocupam toda a sociedade e que se apresentam como obstáculos para a concretização da cidadania. Eles foram eleitos segundo critérios de urgência social, abrangência nacional, possibilidades de adequação ao processo ensino-aprendizagem, favorecimento à compreensão da realidade e participação social. São eles: Ética, Meio Ambiente, Pluralidade Cultural, Saúde, Orientação Sexual, Trabalho e Consumo e devem servir de ponte entre o saber escolar e o saber real, embora muitas outras questões possam vir à tona.

    A proposta de transversalidade traz a necessidade da escola refletir e atuar conscientemente na educação de valores e atitudes em todas as áreas, garantindo que a perspectiva político-social se expresse no direcionamento do trabalho pedagógico, influencie a definição de objetivos educacionais e oriente eticamente as questões epistemológicas mais gerais das áreas, seus conteúdos, e mesmo, as orientações didáticas. O tema Meio Ambiente foi integrado às demais áreas, numa relação de transversalidade, de modo a permear toda a prática educativa e, ao mesmo tempo, criar uma visão global da questão ambiental, visualizando os aspectos físicos e histórico-sociais, assim como, a articulação entre a escala local e global desses problemas. Trabalhar nesta proposta significa buscar a transformação de conceitos, a explicitação de valores e a inclusão de procedimentos sempre vinculados ao cotidiano da sociedade de modo que toda a filosofia que norteia os PCNs seja abraçada. Cada professor, dentro da especificidade de sua área, deve adequar o tratamento dos conteúdos para contemplar o tema Meio Ambiente, assim como os demais temas transversais.

    Enfocando, particularmente, a questão do meio ambiente é evidente a urgência de um trabalho conjunto entre a Escola e a Sociedade como forma não só de conscientização, mas de ação frente a todo esse desequilíbrio causado pelo homem ao meio ambiente. Fica claro que à medida que a humanidade cresce em número de indivíduos, cresce também a capacidade de intervir na natureza para a satisfação das necessidades e desejos crescentes da humanidade, surgindo tensões e conflitos quanto ao uso de espaços e recursos. É preciso que o homem aja como um membro da natureza e não simplesmente como um expectador-predador.

    A perspectiva ambiental deve remeter os alunos à reflexão sobre os problemas que afetam a sua própria vida, a vida da sua comunidade, a vida de seu país e, enfim, a vida do seu planeta. Para que essas informações os sensibilizem e provoquem o início de um processo de mudança de comportamento, é preciso que a aprendizagem seja significativa, isto é, estabeleça ligações entre o que devem aprender e a sua atividade cotidiana.

    Para que os alunos construam a visão de globalidade das questões ambientais é necessário que cada profissional de ensino, mesmo especialista em determinada área de conhecimento, seja um dos agentes da interdisciplinaridade que o tema exige. Percebe-se que este exercício conduz a uma importante habilidade para o resgate da cidadania: a integração social. A temática da interdisciplinaridade centra sua problemática em tomadas de atitudes diante do conhecimento, atitudes estas que buscam alternativas para conhecer mais e melhor: atitude de reciprocidade que impele à troca, ao diálogo com pares idênticos, com pares anônimos ou consigo mesmo; atitude de humildade diante da limitação do próprio saber; atitude de perplexidade ante a possibilidade de desvendar novos saberes e novos desafios diante do novo (Arantes, 1999).

    A transversalidade, além do aspecto de inserir a contextualização na prática escolar, propicia a interdisciplinaridade não só nos conteúdos formais, mas também nos próprios Temas Transversais, além da importante integração entre professores, alunos e sociedade na luta por uma melhoria do sistema educacional.

    O professor, ao planejar e ministrar suas aulas, é responsável pela maioria dos insucessos na produção do conhecimento que decorre, em parte, da não consciência da própria autonomia em delimitar seu campo conceitual (Carvalho e Gil-Pérez, 1995). Os mesmos se sentem inseguros em definir e adotar um paradigma que proponha abordagens interdisciplinares e contextualizadas a qual não estão acostumados já que, ao planejarem suas atividades didáticas, deixam refletir as influências recebidas dos vários segmentos do contexto educacional bem como de sua própria experiência em atividades didático-pedagógicas.

    As abordagens e referências históricas que definem a concepção dos professores e que são refletidas em sala de aula, através da abordagem didática que esses profissionais vivenciam, geralmente não contemplam uma visão contextualizada e interdisciplinar, o que dificulta uma aprendizagem significativa por parte dos alunos. Tais profissionais, muitas vezes, não fazem uma leitura dessas temáticas que se apresentam refletidas na sua prática docente e, o que se vê com muita freqüência, é uma relação de dependência entre certos professores e os livros didáticos que, comumente, são utilizados não como fonte de pesquisa e instrumento de ensino-aprendizagem, mas como delimitador e ditador de técnicas. Nesse contexto, muitos conteúdos não são vivenciados nas aulas pelo fato de não serem abordados pelo livro adotado e o professor, mesmo sendo alertado, não se encontra preparado para o exercício de sua autonomia com o objetivo de reverter essa situação.

    A integração é clara entre os temas Meio Ambiente e Ética. O tema Ética, apesar de seguir os critérios de eleição dos demais, surge como um eixo norteador, uma vez que as questões abordadas nos demais temas reportam-se sempre a implicações de valor presentes nas situações sociais. Em Ciências Naturais, questões como a neutralidade ou não do conhecimento científico, as relações entre esse conhecimento e as técnicas e tecnologias e as transformações sociais causadas pelas transformações tecnológicas formam "um pano de fundo" no qual os conteúdos da área se desenvolvem. No âmbito da produção do conhecimento científico ou de novas técnicas e tecnologias, questões éticas vêm sendo debatidas. É o caso do uso de energia atômica na Física, a clonagem de seres humanos e a formulação do código de Bioética na Biologia, o uso indiscriminado de agrotóxicos no controle de pragas (revelando uma Química a serviço da contaminação e da destruição), mostrando como as Ciências Naturais estão impregnadas de questões valorativas e éticas. Temas como estes devem ser abordados porque mostram como o uso e a produção de conhecimentos científicos estão dissociados de uma discussão e opção por valores. Tratar esses conhecimentos de forma neutra e absoluta expressa valores. Contextualizá-los e discutir seus usos contribui para uma formação moral e ética.

    Buscando abordar questões relacionadas com os Temas Transversais de maneira a contextualizar o processo educativo, bem como levar a uma integração de todas as partes, pretende-se inserir o estudo dos semioquímicos em conteúdos escolares buscando a conscientização em relação ao controle de pragas, de forma mais racional, refletindo-se acerca do papel social da Ciência, analisando-se aspectos biológicos inerentes ao assunto e desenvolvendo uma abordagem contextualizada para o estudo da Química Orgânica, conduzindo a uma aprendizagem mais significativa pelos alunos.
 

Comunicação Química

    A comunicação é um fenômeno integrante do comportamento dos seres vivos e característico dentro das espécies. Cada uma delas, apresenta um sistema de comunicação desenvolvido com base nas suas necessidades particulares, de maneira a organizar suas interações com o meio ambiente e com outros organismos da mesma espécie ou de espécies diferentes.

    Os seres humanos utilizam formas distintas para se comunicar. Entre elas existem: a comunicação escrita, destacada através de relatos, livros, textos etc.; a comunicação verbal, que é a mais usada; a comunicação corporal, que pode ser caracterizada pelos gestos realizados, durante o contato com outros indivíduos; e a comunicação por sinais, muito utilizada por indivíduos surdos-mudos.

    Não são apenas os humanos que se comunicam, outros seres vivos apresentam formas variadas de comunicação. Dentre os animais que interagem entre si, principalmente, através da comunicação química, destacam-se os insetos. Nessa forma de comunicação, o sentido mais utilizado é o olfato que é muito importante na localização de presas; na corte e no acasalamento; no ataque e na defesa; na delimitação do caminho percorrido e, em outros tipos de comportamento.

    As formigas seguem uma trilha guiada por uma substância química volátil, emitida por cada indivíduo, indicando o caminho a ser seguido. Quando se sentem ameaçadas por qualquer fator externo, elas imediatamente se afastam, liberando outras substâncias voláteis que indicam alarme, mas novamente voltam a sua trilha original depois de passado o perigo, emitindo novos compostos voláteis que geram um comportamento de agregação e, em seguida, liberam as substâncias de trilha. Com esse exemplo, pode-se observar a mudança de comportamento entre indivíduos da mesma espécie, através da comunicação química.

    Os compostos químicos usados na comunicação, em geral, são denominados de semioquímicos, que significam "sinais químicos". Os semioquímicos são divididos em dois grandes grupos, de acordo com as interações que realizam. São eles os aleloquímicos, semioquímicos de interação interespecífica, ou seja, entre indivíduos de espécies diferentes; e feromônios, que são semioquímicos de ação intra-específica, também chamados de substâncias de interação molecular intra-específica, ou seja, entre indivíduos da mesma espécie (Harbone, 1993). Os aleloquímicos (do grego allelon, de um a um outro) subdividem-se em: cairomônios (do grego kairos, oportunistas), aqueles que beneficiam a espécie receptora do estímulo; alomônios (do grego allos, outro), os que beneficiam a espécie emissora do estímulo; e sinomônios (do grego syn, com ou juntamente), que são produzidos por uma espécie e recebidos por outra, onde ambas são beneficiadas.

    Os tipos de aleloquímicos podem ser exemplificados da seguinte forma:

a) Alomônios (+/-): substâncias emitidas, por exemplo, pelas flores de Dracula chestertonii, que possuem aroma semelhante a alguns cogumelos e atraem moscas-fêmeas, genericamente conhecidas como moscas de fungos, as quais normalmente ovipositam nos recipientes nutritivos desses fungos, que são fontes alimentares para as futuras larvas do inseto (Kaisur, 2000);

b) Cairomônios (-/+): compostos voláteis emitidos, por exemplo, pelo milho (fenilacetaldeído e 3-metilbutan-1-ol) e frutas maduras (etileno), que atraem mariposas fêmeas de Helicorvepa zea e estimulam a produção do seu feromônio sexual, o (Z)-11-hexadecenal (Oldham, 1996).

c) Sinomônios (+/+): substâncias voláteis emitidas, por exemplo, pelo milho Zea mays, que quando atacado por herbívoros (lagartas da mariposa Spodoptera exigua) atraem fêmeas da vespa Cortesia marginiventris, a qual é um parasitóide natural daquelas lagartas (Schröder, 1998).

    Os feromônios podem ter um efeito preparador, quando agem na fisiologia e no desenvolvimento dos indivíduos, ou um efeito desencadeador, quando determinam uma mudança imediata no comportamento dos indivíduos. Um exemplo de feromônio com efeito preparador é o que acontece com o gafanhoto Schistocerca gregaria. Segundo Vilela e Della Lúcia (1987):

    Os feromônios de efeito desencadeador provocam uma mudança de comportamento imediata, como no caso dos feromônios sexuais e dos de agregação, dispersão, alarme, territorialidade, marcação de trilha e oviposição. Os feromônios sexuais e de agregação estão intimamente relacionados uma vez que, quando ocorre uma agregação, a possibilidade de acasalamento bem-sucedido aumenta.

    A ação dos semioquímicos é muito importante na mediação de vários processos ecológicos, tais como interações inseto-planta, inseto-inseto, planta-planta e planta-microorganismo (Harbone, 1993). Uma mesma substância química pode agir como um feromônio ou como um aleloquímico; quando isto ocorre, ela é classificada dependendo do ponto de vista com que se observa a ação provocada por ela.

    Dependendo do contexto, um mesmo composto químico pode pertencer a categorias distintas de semioquímicos. Por exemplo, flores do gênero Ophrys (Orchidaceae) emitem compostos voláteis de estrutura idêntica ao feromônio sexual de certas abelhas ou vespas, que são atraídas para a flor e a polinizam através de uma pseudo-cópula (Harbone, 1993). Esses compostos de interação entre inseto e planta, em relação à planta, são classificados como alomônios, ou seja, um tipo de aleloquímico e não de feromônio.

    Existem quatro formas de comunicação entre os insetos: visão, audição, tato e química; a dominância de uma dessas formas sobre as outras depende do habitat e do estilo de vida de uma espécie em particular (Nascimento e Morgan, 1996). Os insetos utilizam a comunicação química como principal forma de transmissão de informações.
 

Feromônios

    A comunicação química mediada por substâncias que atuam como feromônios é constatada em várias espécies. Embora sejam conhecidos em vários organismos marinhos (algas, anêmonas, esponjas, etc) e em animais superiores terrestres (Solé-Cava e Kelecom, 1998), os feromônios de insetos são bem mais pesquisados.

    A descoberta de que insetos se comunicam entre si por meio de uma linguagem de odores, ocorreu na década de 1950, em especial através dos trabalhos do pesquisador alemão A. R. Beutenandt e de seus colaboradores (Vilela e Della Lúcia, 1987).

    O interesse por pesquisa em feromônios tem despertado grande atenção dos químicos, desde a descoberta do primeiro feromônio de inseto, em 1959, por Butenandt e colaboradores (Quadros, 1998). Esse trabalho pioneiro foi desenvolvido na Alemanha, onde esses pesquisadores extraíram de 500.000 mariposas do bicho-da-seda (Bombyx mori) 12 mg de um álcool de cadeia longa, o 10(Z),12(Z)-hexadecadienol-1, que é produzido pela fêmea para atrair os machos para o acasalamento. Este feromônio sexual foi chamado "bombicol" levando aproximadamente 20 anos para a sua caracterização (Ferreira e Zarbin, 1998).

    O termo feromônio foi empregado para a nova classe de semioquímicos usada na comunicação olfativa (deriva de Pherein, do grego, que quer dizer carregar e horman, estimular). O feromônio tanto pode ser constituído por uma única substância como por uma mistura de substâncias e causam mudanças fisiológicas ou respostas comportamentais nos organismos receptores das mensagens químicas. Os feromônios são considerados substâncias mensageiras entre indivíduos, logo, não devem ser confundidos com hormônios, os quais atuam no interior do indivíduo como mensageiros entre órgãos e tecidos. Em 1959, Karlson e Luscher propuseram feromônio como "substância secretada por um indivíduo para o exterior e recebida por um segundo indivíduo da mesma espécie, provocando uma reação específica (comportamento definido) ou um processo de desenvolvimento fisiológico definido" (Vilela e Della Lúcia, 1987).

    De acordo com as vantagens trazidas aos indivíduos envolvidos nas interações, os feromônios apresentam-se nas seguintes formas:

a) Feromônio (+/-): confere vantagens adaptativas para o organismo emissor. Como exemplo, tem-se a 3-etil-2,5-dimetil-pirazina (componente principal), e os acetatos de metil-fenila ou de etil-fenila (componentes minoritários) dos feromônios de trilha que permitem às formigas cortadeiras - Atta sexdens rubropilosa - escolher entre diferentes trilhas.

b) Feromônio (-/+): confere vantagens adaptativas para o organismo receptor. Por exemplo, o feromônio de trilha da formiga da espécie Atta leavigata. A mistura que forma a trilha é um líquido claro, viscoso e altamente alcalino, armazenado no saco do veneno. Ela se solidifica em contato com o ar, transformando-se numa massa semi-sólida, insolúvel na água e com baixa pressão de vapor, isto é, menos volátil, o que torna a trilha ativa por muito tempo, mesmo sob chuva. O primeiro componente identificado nessa substância foi o N-metil-4-metil-pirrol-2-carboxilato.

c) Feromônio (+/+): confere vantagens adaptativas para ambos os organismos. Por exemplo, o feromônio de território da saúva-da-mata (Atta cephalotes) consiste em pelo menos dois componentes, um específico da colônia e o outro, da espécie ou gênero. O componente próprio da espécie é provavelmente um n-nonadecadieno, produzido pela glândula vulvar, e sua ação persiste por cerca de uma hora. Há evidências de que em Atta sexdens rubropilosa, a substância (Z)-9-nonadeceno produzida pela glândula de Dufour faz parte do feromônio de território.

    Os feromônios de insetos são produzidos e armazenados em glândulas que se distinguem em dois tipos gerais: glândulas exócrinas e endócrinas. As glândulas exócrinas possuem um duto que transporta as secreções para a parte externa do corpo do inseto, enquanto que nas endócrinas este duto é inexistente e seus produtos se difundem para todas as partes do corpo pela hemolinfa.

    Quanto ao tipo de comportamento causado, os feromônios de insetos de efeito desencadeador são classificados em feromônios de aproximação de sexos (sexual), agregação de indivíduos, marcação de caminhos e trilhas, alarme, dispersão, territoriedade, oviposição, etc. Os feromônios sexuais são produzidos por um sexo para atrair o outro com a finalidade de reprodução. A produção de feromônios sexuais geralmente é feita pela fêmea para atrair os machos, porém o inverso também ocorre, sendo que numa proporção bem menor. Os feromônios de trilha são utilizados pelos insetos para marcação de determinados materiais, descrevendo o caminho a ser seguido por outros indivíduos da espécie. Esses tipos de feromônios são mais estáveis e a mensagem se torna mais duradoura. Já os feromônios de alarme são menos persistentes e são constituídos por substâncias altamente voláteis, de baixo peso molecular, e que desencadeiam uma mensagem de alerta para os indivíduos de uma colônia sob a presença de perigo.

    Alguns insetos delimitam os seus territórios utilizando feromônios. A partir dessa delimitação territorial, são evitados ou minimizados os encontros indesejáveis e agressivos com indivíduos de outras colônias. A agregação de indivíduos também pode ser realizada através da comunicação química. Feromônios de agregação são emitidos por ambos os sexos e atraem indivíduos de uma mesma espécie. Às vezes, um processo ecológico envolve a ação de mais de um tipo de feromônio, como pode ser observado na infestação entre árvores de pinho (Pinus ponderosa) pelo besouro da casca do pinheiro (Dendroctonus brevicomis). Esse besouro ataca as cascas de pinheiros e é responsável pela morte natural de cerca de 54% de todas coníferas adultas na América do Norte.

    Segundo pesquisa de dois entomologistas americanos, o processo de interação ocorre em quatro diferentes estágios (Harbone, 1993).

    A casca do pinheiro possui uma oleoresina rica em terpenos voláteis que são volatilizados para fora da planta. Componentes desse vapor atraem as fêmeas de Dendroctonus brevicomis que passam a se alimentar da casca da árvore, sendo esse o primeiro estágio do processo. Num segundo estágio, quando as fêmeas já estão acomodadas nas plantas, elas passam a atrair os machos para a reprodução emitindo um feromônio chamado de exo-brevicomina. Os primeiros besouros machos, ao chegarem à casca, emitem a substância frontalina que, em sinergismo com a exo-brevicomina produzida pela fêmea e com o mirceno extraído diretamente da oleoresina, atraem em massa outros besouros; ou seja, as três substâncias em conjunto atuam como bouquet aromático que, por sua vez, atua como feromônio de agregação. As fêmeas continuam emitindo substâncias voláteis de forma a manter uma população de machos e fêmeas na proporção de 1:1, constituindo o terceiro estágio da interação. Quando a população aumenta e existe uma relação ótima entre o número de besouros e o alimento, os besouros machos e fêmeas passam a emitir substâncias que repelem a chegada de outros besouros na árvore, sendo este o quarto estágio: as fêmeas produzem (E)-verbenol que repele fêmeas e os machos produzem verbenona e (+)-ipsidienol que repele os machos que tentam se aproximar. O (E)-verbenol e a verbenona são produzidos a partir do a -pineno, o principal terpeno da casca do pinheiro e que tem odor de pinho; já o (+)-ipsidienol é produzido a partir do mirceno.

    Os feromônios são em geral substâncias voláteis e multicompostas. Elas deixam um "rastro de odor" que contém um gradiente de concentração das diferentes substâncias que a integram. Estas substâncias permitem que diferentes informações sejam passadas ao mesmo tempo, variando de acordo com a necessidade da espécie.

    Os feromônios são importantes na manutenção e sobrevivência das comunidades, garantindo que espécies diferentes não interfiram na comunicação de uma determinada espécie. Assim, quanto mais específica for a mensagem, menor será a possibilidade de decodificação por indivíduos de espécies diferentes. Embora uma substância individualmente possa ser um feromônio, muitas vezes ele é constituído por uma mistura, apresentando proporções bem definidas entre os seus componentes. Por exemplo, o feromônio da mosca-doméstica é constituído por um único componente, a muscalure, com uma estrutura química muito simples, enquanto que o feromônio da mosca-oriental-da-fruta (Graplolita molesta) é constituído pela mistura de quatro substâncias em uma proporção bem definida.

    A avaliação da ação dos feromônios pode ser feita através de bioensaios em laboratórios, onde é necessário se garantir condições semelhantes àquelas que o inseto possui em condições naturais. Devem, também, ser levados em consideração todos os fatores externos porque a comunicação de insetos por feromônios depende da velocidade do vento e, consequentemente, das turbulências no ar que influenciam diretamente na obtenção de um resultado positivo. Os bioensaios laboratoriais são realizados, a fim de se obter informações a respeito da atividade biológica do feromônio que deverá, posteriormente, ser comprovada em trabalho de campo. Para isso, todas as variáveis ambientais experimentais devem ser rigorosamente controladas.

    O isolamento e a identificação de um feromônio deverão ser acompanhados de estudos simultâneos de comportamento, de modo que as diferentes substâncias encontradas nas amostras analisadas possam ser testadas quanto à sua atividade biológica.

    A dificuldade que o homem tem em detectar odores de forma quadrimensional (discriminando-os no espaço e no tempo) torna difícil entender e decifrar o idioma das espécies que se comunicam através de sinais químicos.

    Para Vilela e Della Lúcia (1987):

Materiais e Método

    Este trabalho teve a participação de 11 professores e 34 alunos do Ensino Médio, de uma escola da Rede Privada de Ensino do Estado de Pernambuco que, de forma experimental, vivenciaram uma intervenção pedagógica que objetivava verificar a possibilidade de diminuir as dificuldades encontradas por alunos e professores em compreender, representar e aplicar conceitos químicos e biológicos nas questões do dia-a-dia. Tais conceitos foram extraídos do tema gerador semioquímicos. Os instrumentos utilizados consistiram de dois questionários semi-estruturados para identificar as concepções dos professores e dos alunos sob o tema em estudo. Foram utilizados com os professores, textos informativos sobre semioquímicos, feromônios e aspectos pedagógicos do ensino contextualizado. Para os alunos foram elaboradas seqüências didáticas abordando o estudo dos semioquímicos e dos feromônios bem como utilizadas fitas de vídeo sobre comportamento e comunicação animal. O projeto foi conduzido por um período de 11 meses e seguiu as seguintes etapas:
 

1ª Etapa – Sensibilização do grupo de professores.

    Foram realizadas reuniões com os professores, para apresentação dos objetivos do trabalho e planejamento conjunto das atividades a serem realizadas durante a intervenção.
 

2ª Etapa – Elaboração e aplicação de questionários (pré-testes) aos professores de Biologia e Química

    Após a exposição e discussão dos objetivos do estudo foi aplicado um questionário aos 11 professores responsáveis pelas disciplinas de Biologia e Química da escola escolhida para o desenvolvimento do projeto. O questionário foi elaborado a partir de conceitos básicos sobre o tema, contendo dez questões e visaram coletar as concepções apresentadas pelos professores e alunos em relação aos principais conceitos ligados aos semioquímicos e sua relação com o cotidiano, incluindo sua possível importância econômica. As respostas foram categorizadas e serviram para traçar o perfil dos conhecimentos prévios dos professores diante do tema em foco.
 

3ª Etapa - Intervenção junto aos professores

    Após a aplicação do pré-teste aos professores e da análise dos resultados, foi preparado um material para ser empregado na intervenção pedagógica junto aos professores, baseando-se nas dificuldades encontradas pelo grupo e trabalhando-se em cima dos seus erros conceituais. Além de distribuição desse material específico, desenvolveram-se reuniões de estudo, palestras e debates, no sentido de esclarecer todas as lacunas observadas quando da análise dos resultados do questionário.
 

4ª Etapa - Aplicação de questionários (pré-testes) aos alunos de Biologia e Química

    Antes do início das intervenções nas salas de aula, questionários (pré-testes) também foram aplicados aos alunos para verificar os conceitos prévios dos mesmos sobre o tema em foco. As perguntas dos questionários aplicados aos alunos não foram as mesmas dos aplicados aos professores, embora os conteúdos fossem essencialmente os mesmos. O pré-teste para os alunos foi baseado em um texto básico, desenvolvido para o presente estudo e distribuído para eles durante a intervenção. As respostas dos alunos às diversas questões do questionário foram categorizadas, para criação de critérios comparativos com o pós-teste.
 

5ª Etapa - Intervenção Pedagógica nas salas de aula

    Entre as atividades realizadas destacaram-se: a exibição do filme "Caça e fuga", mostrando as diversas formas de interação entre animais da mesma espécie ou de espécies diferentes, destacando os comportamentos relacionados à corte, ao acasalamento e à defesa; as exposições didáticas através de fichas e transparências, em que foram explorados os conceitos básicos sobre os semioquímicos; debates em sala de aula visando estimular os alunos a fazerem conexões entre as novas informações e o seu dia-a-dia; e as observações e as discussões baseadas nas apresentações feitas pelos alunos em sala de aula, mostrando o que eles compreenderam durante a intervenção pedagógica, com exemplos cotidianos.
 

6ª Etapa - Aplicação de questionários (pós-testes) aos alunos de Biologia e Química

    Após a intervenção pedagógica foi aplicado um pós-teste, com o mesmo conteúdo do pré-teste, para os mesmos alunos, apenas ocorrendo uma inversão na ordem em que se dispunham as questões, para verificar os efeitos da intervenção pedagógica na evolução conceitual dos alunos com relação aos temas estudados. Ao final do questionário havia uma questão diferenciada em relação ao pré-teste onde o aluno, de forma aberta, poderia opinar acerca da facilitação que o estudo integrado e contextualizado das disciplinas poderia trazer para o aprendizado das mesmas. As respostas foram também categorizadas para o estabelecimento de critérios comparativos com o pré-teste.
 

Resultados e Discussão

Análise do pré-teste aplicado aos professores de Biologia e Química

     A aplicação do pré-teste aos professores de Biologia e Química do Ensino Médio mostrou claramente as dificuldades encontradas no que se refere ao tema proposto, tanto quanto ao caráter estritamente técnico do assunto quanto, principalmente, ao aspecto integrado e contextualizado em que ele deveria ser vivenciado em sala de aula. O pré-teste constou de 10 questões, abaixo descritas, envolvendo o tema proposto com respectivas respostas e quantificações.
 
 

    Legenda: RC: resposta correta; RI: resposta incompleta; RE: resposta errada; NR: não respondeu.

    Na questão 1, as respostas foram consideradas incompletas quando contemplavam alguns dos aspectos envolvidos com os conceitos de semioquímicos, sem contudo haver correção técnica nos conceitos, de modo geral. As respostas foram bem variadas, ocorrendo um percentual de respostas incompletas, da ordem de 43%, enquanto que 57%, erraram a resposta. Nenhum dos professores respondeu de forma totalmente correta.

    Na questão 2, 14% dos professores afirmaram que havia relação entre o tema semioquímicos e as disciplinas de Biologia ou Química, o que condiz com a realidade. 57% dos professores demonstraram dúvidas quanto a isso, enquanto nada menos que 29% acharam que não haveria relação entre as disciplinas e o tema.

    Na questão 3, metade dos professores referiu conceitos e idéias corretas sobre os feromônios, enquanto a outra metade, além de não saber conceituar corretamente o que seriam feromônios, não sabia exemplificá-los ou mesmo os confundia com hormônios.

    Na questão 4, nada menos que 71% dos professores pesquisados não souberam comentar acerca dos comportamentos influenciáveis pelos feromônios liberados pelos organismos vivos, enquanto apenas 29% foram felizes na exposição desse conteúdo, fato que analisado juntamente com os resultados da questão 3 mostram que existem muitos erros conceituais entre os professores no que diz respeito ao tema em estudo.

    Na questão 5, houve um total de respostas erradas equivalente a 14% dos professores pesquisados, enquanto outros 86% simplesmente nada responderam. Esses resultados mostram que, diferentemente do que ocorre com os feromônios, que são mais conhecidos em função de sua abordagem, ainda que muito limitada, nos livros didáticos, no caso dos aleloquímicos o desconhecimento é geral, embora sejam biologicamente tão importantes quanto os feromônios e, quimicamente, muito representativos. Apesar disso, quase não são referidos nos mesmos textos dos livros didáticos que comentam sobre os feromônios.

    Na questão 6, como era esperado em função dos resultados da questão anterior, todos os professores tiveram extrema dificuldade na diferenciação entre feromônios e aleloquímicos, a tal ponto que nenhum deles sequer respondeu a este item do questionário.

    Na questão 7, a maioria dos professores relacionou os conceitos referentes à comunicação química entre os seres vivos apenas com os insetos, desconhecendo o fato que, embora nos insetos esse tipo de comunicação ganhe, realmente, maior destaque, em muitos outros grupos de animais ela se faz presente, como no caso dos peixes, mamíferos e anfíbios, entre outros. Como o tema semioquímicos, nos livros didáticos de Biologia, é comentado, normalmente, quando do estudo dos insetos, é provável que os próprios textos passem a falsa idéia de que os insetos, de certa forma, têm o privilégio da exclusividade no uso desse tipo de comunicação, o que, obviamente, não é verdade.

    Na questão 8, 14% dos professores não conseguiram diferenciar os efeitos preparadores dos efeitos desencadeadores dos feromônios, enquanto que 86%, nem responderam à pergunta, o que pode significar uma inadequação dos conteúdos discutidos nos livros didáticos em relação ao tema, desde que essa diferenciação funcional dos feromônios é de extrema importância tanto do ponto de vista biológico quanto no que diz respeito à importância econômica dessas substâncias.

    Na questão 9, mais uma vez observaram-se inadequações conceituais dos professores em relação ao tema em estudo. Apenas 14% deles conseguiram responder corretamente à pergunta, enquanto nada menos que 86% não obtiveram sucesso na resposta e, desses, 72% nada responderam. Assim, a grande maioria desconhece, na realidade, a contribuição que os feromônios podem trazer às mudanças comportamentais na espécie humana, fato em torno do qual não existem dúvidas, o que pode ser verificado, por exemplo, pelos investimentos que a indústria de cosméticos tem realizado em torno do significado dos odores humanos.

    Na questão 10, apenas 14% dos professores responderam de forma correta, enquanto 72% atingiram apenas parcialmente esse objetivo, algumas vezes não conseguindo perceber a importância do conhecimento dos aspectos biológicos e químicos dos feromônios para algumas atividades humanas. Nada menos que 14% dos professores pesquisados deixaram a questão sem resposta.
 

Análise comparativa do pré-teste e do pós-teste aplicados aos alunos de Biologia e Química

    A aplicação do pré-teste aos alunos de Biologia e Química do Ensino Médio foi seguida da intervenção em sala de aula, com realização de diversas atividades, tanto sob a supervisão dos professores de Biologia como dos professores de Química. Após essa intervenção efetivou-se a aplicação do pós-teste aos alunos, no sentido de verificar sua evolução conceitual. Tanto o pré-teste quanto o pós-teste contaram com 9 questões que, embora pudessem apresentar ordem diferente, eram essencialmente as mesmas nos dois questionários, permitindo, portanto, a comparação de um questionário com o outro. As questões e suas quantificações, no pré-teste e no pós-teste, estão relacionadas a seguir:
 
 

   Na questão 1, se observa que, inicialmente, apenas 3% dos alunos referiram à importância da comunicação química propriamente dita entre os animais. Significativa evolução conceitual ocorreu após a intervenção, desde que, no pós-teste, 14% se referiram à importância daquelas substâncias na comunicação animal. Quando se considera que a comunicação através de cheiros é também uma forma de comunicação química, esse percentual passa de 15% no pré-teste para nada menos que 45% do total de alunos no pós-teste.

    Na questão 2, não se observou variação significativa das respostas quando se compara os resultados do pré-teste com os resultados do pós-teste, o que significa que, de fato, as formas de comunicação entre animais da mesma espécie são bastante variáveis e, diferentes espécies, muito freqüentemente, podem utilizar formas de comunicação semelhantes.

    Na questão 3, se observou importante evolução conceitual na comparação dos dois questionários. No pré-teste, 67% dos alunos responderam que pode ocorrer comunicação entre animais mediada por substâncias químicas, enquanto que, no pós-teste, 88% expressaram essa opinião. Além disso, enquanto nada menos que 24% dos alunos não responderam à pergunta no pré-teste, apenas 6% não o fizeram no pós-teste.

    Na questão 4, ficou bem evidente a evolução conceitual desde que, no pré-teste, apenas 15% afirmaram que a comunicação química é mais comum entre os insetos, enquanto que, no pós-teste, 55% afirmaram o mesmo.

     Na questão 5, mais uma vez observamos significativa evolução conceitual. No pré-teste, apenas 5% dos alunos pesquisados sabiam definir conceitualmente e, consequentemente, diferenciar feromônios de aleloquímicos. Já no pós-teste verificou-se que nada menos que 88% dos alunos responderam corretamente à pergunta.

    Na questão 6, 9% dos alunos responderam, no pré-teste, que o acasalamento é um tipo de comportamento entre os animais e. no pós-teste, o percentual foi de 50%. No pré-teste, 40% dos alunos deixaram de responder, enquanto que, no pós-teste apenas 17% não responderam.

    Na questão 7, mais uma vez, percebe-se grande diferença entre as respostas referentes aos pré e pós-testes. No primeiro, 51% dos alunos disseram que acreditam na ocorrência de comunicação química entre humanos, enquanto que, no segundo, esse percentual cresce para 79%. No pré-teste, 22% dos alunos não responderam à pergunta, enquanto que, no pós-teste, nenhum aluno deixou de respondê-la.

     Na questão 8, enquanto 61% dos alunos pesquisados responderam, no pré-teste, que as substâncias utilizadas na comunicação química podem ser usadas em benefício do homem, no pós-teste esse percentual subiu para 79%, enquanto que o percentual dos que não responderam caiu para a metade (de 36% no pré-teste para 18% no pós-teste).

    No caso da questão 9, no pré-teste, 70% alunos perceberam uma ligação entre o tema e as disciplinas de Biologia e Química, enquanto que, no pós-teste, 85% dos alunos perceberam a mesma ligação. Por outro lado, enquanto que no pré-teste, 6 alunos afirmaram não haver qualquer relação entre o tema e aquelas disciplinas, nenhum deles afirmou o mesmo no pós-teste, o que mostra a assimilação, por parte do alunado, da idéia de integração das disciplinas de Biologia e Química na abordagem do assunto.
 
 

Conclusões

    Através dos resultados obtidos nos pré-testes observou-se que professores e alunos do ensino médio têm bastante dificuldade em definir os conceitos básicos do tema gerador semioquímicos, como também em vislumbrar suas aplicações. Um exemplo disso é o desconhecimento absoluto da utilização de inseticidas naturais, na agricultura, para o controle de pragas.

    Ficou evidente, também, o desconhecimento dos professores sobre os aleloquímicos, quando 86% simplesmente não conseguiram conceituá-los e 14% o fizeram de forma incorreta. Esses resultados talvez reflitam uma dependência dos livros didáticos pelos professores uma vez que, embora biologicamente importantes e, quimicamente, muito representativos, os aleloquímicos não constam dos livros adotados. Diferentemente desses, os feromônios, apesar de que de forma limitada, comparecem nos livros didáticos.

    Quanto aos alunos, percebemos uma evolução significativa entre as respostas aos pré e pós-testes. No primeiro, 51% dos alunos disseram que acreditavam na ocorrência de comunicação química entre humanos, enquanto que, no segundo, esse percentual cresceu para 79%. Além disso, no pré-teste, 22% dos alunos não responderam à pergunta, enquanto que no pós-teste, nenhum aluno deixou de respondê-la.

    Quanto à ligação entre esse tema e as disciplinas de Biologia e Química, observou-se que 70% dos alunos perceberam uma ligação entre o tema e as disciplinas, tendo este percentual aumentado para 85% no pós-teste. Além disso, embora 6% dos alunos, no pré-teste, tenham afirmado não haver qualquer relação entre o tema e àquelas disciplinas, nenhum deles afirmou o mesmo no pós-teste, o que mostra a assimilação, da idéia de integração das disciplinas de Biologia e Química na abordagem do assunto.

    Finalmente, podemos inferir que a identificação dos semioquímicos como também, de suas funções biológicas e representações químicas, foram apropriados de forma significativa por professores e alunos o que demonstra a importância de se investir tanto na formação dos docentes como no aprimoramento dos livros textos.
 

Referências

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Vilela, E.; Della Lucia, T. e Jaffé, K. Formigas Cortadeiras. A linguagem dos Odores. Ciência Hoje. Vol.6 (35): 26-31, setembro, 1997.
 

[1] Departamento de Educação - UFRPE
[2] Departamento de Química – UFRPE
[3] Departamento de Biologia - UNICAP
[4] Bolsista de Iniciação Científica - UNICAP
[5] Departamento de Educação - UNICAP e Mestrado em Ensino de Ciências – UFRPE
[6] Bolsista de Iniciação Científica – UFRPE.