ELABORACAO_DE_MODELOS_MOLECULARES_REUTILIZANDO_MAT

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ELABORAÇÃO DE MODELOS MOLECULARES REUTILIZANDO 
MATERIAIS PARA O ENSINO DA BIOQUÍMICA 
 
 
Karoline Mirella Soares de Souza 
Doutoranda em Ciências Biológicas pela UFPE 
karolinemssouzas@gmail.com 
Ariadne Tennyle Vieira de Souza 
Mestranda em Ciências Biológicas pela UFPE 
ariadne.tennyle@gmail.com 
Maria Taciana Holanda Cavalcanti 
Doutora em Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica pela Universidade de São Paulo 
Professora da Universidade Federal Rural de Pernambuco 
mtcvsoares@yahoo.com.br 
Ana Lúcia Figueiredo Porto 
Doutora em Engenharia Química pela Universidade de Campinas 
Professora da Universidade Federal Rural de Pernambuco 
analuporto@yahoo.com.br 
Raquel Pedrosa Bezerra 
Doutora em Ciências pela Universidade de São Paulo 
Professora da Universidade Federal Rural de Pernambuco 
rpbezerra@yahoo.com.br 
 
 
RESUMO: 
Uma das vertentes da bioquímica está relacionada com o estudo das estruturas 
tridimensionais das macromoléculas envolvidas na formação celular. Por não serem 
visíveis a olho nu, exige um alto grau de complexidade para sua compressão. O objetivo 
do trabalho caracterizou-se na produção de materiais didáticos feita com materiais 
reutilizáveis, relacionado os conceitos bioquímicos e estruturais das macromoléculas. 
Inicialmente foi aplicado um questionário aos estudantes do 1° ano do Ensino Médio de 
um colégio público estadual do Recife. Observou-se que as concepções prévias dos 
estudantes apresentavam conceitos generalistas e/ou equivocados. Estas concepções 
foram relevantes para intervenção, realizada de forma expositiva e dialogada, utilizando 
modelos didáticos, em seguida, o mesmo questionário foi respondido. Os modelos 
didáticos podem ser utilizados como ferramentas em auxílio ao professor no processo 
ensino-aprendizagem bem como para acompanhar o progresso dos estudantes. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Avaliação; Bioquímica; Biomolécula; Ensino; Lúdico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEVELOPMENT OF MOLECULAR MODELS REUSING MATERIALS FOR 
THE TEACHING OF BIOCHEMISTRY 
 
 
 
ABSTRACT 
 
One of the aspects of biochemistry relates to the study of the biomolecules 3D-
structures involved in cell formation. Because it is not visible to the naked eye, it 
requires a high degree of complexity for understanding. The objective of the work was 
to characterize the production of teaching materials made with reusable materials and 
related to the biochemical and structural concepts of macromolecules. Initially a 
questionnaire was administered to students of 1st year of high school to a state public 
school in Recife. It was analyzed that the previous conceptions of the students presented 
generalist and/or mistaken concepts. These concepts were relevant to intervention, 
carried out through dialogue and expository way, using didactic models, then the same 
questionnaire was completed. Didactic models can be used as tools to assist the teacher 
in the teaching-learning process, as well as to monitor the progress of students. 
 
KEYWORDS: Evaluation; Biochemistry; Biomolecules; Teaching; Playful. 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Bioquímica aborda o estudo da Química e Biologia, que se complementam para 
explicar fenômenos que ocorrem nos sistemas vivos, descrita como a ciência química da 
vida (GOMES; RANGEL, 2006). Demonstrando que há necessidade destas duas áreas 
de conhecimento, para o estudante estruturar o conhecimento entre as mesmas para 
assimilação de um fenômeno (GOMES; MESSEDER, 2013). 
É reconhecida a relevância da diversificação de materiais e métodos 
pedagógicos para o ensino de Bioquímica. Métodos como periódicos científicos, cursos 
à distância, oficinas, materiais didáticos que abrangem as Tecnologias de Informação e 
Comunicação (TIC) tais como programas interativos, CD-ROMs, hipertextos, 
hipermídias, correio eletrônico, simulações, tem sido sugerido com o objetivo de reduzir 
as dificuldades de compreensão dos estudantes desta área de conhecimento, auxiliando a 
interação e criação conjunta (SOUZA; NEVES, 2006), contudo, muito ainda precisa ser 
executado em termos de materiais didáticos relacionando Bioquímica com as TIC, para 
estudantes da graduação e ensino médio (GOMES; MESSEDER, 2013). 
A Bioquímica descreve as estruturas moleculares, os mecanismos e os processos 
 
 
químicos compartilhados por todos os organismos e fornece princípios de organização 
subjacentes à vida em suas distintas formas e princípios, referidos coletivamente como a 
lógica molecular da vida (NELSON; COX, 2014). 
Uma das vertentes está relacionada com o estudo da estrutura tridimensional 
macromoléculas envolvidas na formação celular, como as proteínas, carboidratos, 
lipídios e ácidos nucléicos, portanto é uma disciplina que exige um grau de abstração 
para compreender de que forma a estrutura molecular está ligada à sua função. Por não 
serem visíveis a olho nu, entender estes conteúdos tem sido complicado para os 
estudantes, assim como para os professores que também enfrentam dificuldades no que 
se refere à adequação da disciplina. 
Devido à complexidade dos conteúdos a utilização de métodos alternativos e 
didáticos de ensino, que propiciem ao estudante um aprendizado mais interativo, 
apresentam-se como meios interessantes para o ensino, uma vez que propiciam a 
assimilação dos conteúdos pela curiosidade natural de cada indivíduo. Pois, segundo De 
Souza (2007, p. 122): 
 
Utilizar recursos didáticos no processo de ensino- aprendizagem é importante 
para que o aluno assimile o conteúdo trabalhado, desenvolvendo sua 
criatividade, coordenação motora e habilidade de manusear objetos diversos 
que poderão ser utilizados pelo professor na aplicação de suas aulas. 
 
Krasilchik (2012) relata que modelos didáticos são um dos recursos utilizados 
em aulas de ciências e biologia para visualizar objetos tridimensionais mediante a 
necessidade de relacionar de alguma forma os conhecimentos abstratos. Os modelos 
palpáveis auxiliam uma melhor visualização, apresentando facilidade ao relacionar as 
partes com o todo (ORLANDO et al., 2009). 
A utilização de novas práticas pedagógicas e, consequentemente, recursos 
didáticos são fundamentais no ensino/aprendizagem. Diante disso, a fim de que a 
aprendizagem da bioquímica seja tão eficiente quanto possível, são necessárias 
modificações que facilitem à compreensão de assuntos abstratos. Como ressalta Freire 
(2003, p. 47) “Ensinar não é transferir conhecimento, mas criar as possibilidades para a 
sua própria produção ou a sua construção”. 
Por essa razão, cientes da necessidade de melhoria nas práticas pedagógicas, 
ancorando-se nessa linha de raciocínio, o principal objetivo do trabalho foi a confecção 
 
 
de modelos tridimensionais das principais macromoléculas utilizando matérias 
reutilizáveis como auxílio aos estudantes do ensino médio. 
 
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS 
 
Aplicação do questionário 
 
A primeira fase do estudo utilizou como instrumento um questionário qualitativo 
(apêndice A) composto por 4 questões dissertativas com intuito de avaliar o 
conhecimento prévio sobre a bioquímica básica em termos de estrutura e função das 
biomoléculas: Ácido nucleico, Lipídios, Proteínas e Carboidratos. A estruturação do 
questionário foi composta por perguntas específicas pertinentes à pesquisa, vistas como 
essenciais para atender aos objetivos estabelecidos e aplicado à 29 alunos do primeiro 
ano do Ensino Médio, em uma escola localizada na zona Oeste do Recife-PE. A 
aplicação dos questionários e da atividade proposta foi previamente autorizada pelo 
responsável da Instituição mediante a assinatura de uma autorização para realização da 
pesquisa e cada participante assinou o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido 
(TCLE). 
Planejamento, execução e confecção dos modelos tridimensionais 
Durante a ação do projeto, os estudantes foram divididos em 6 grupos, cada 
grupo ficou responsável pela confecçãode um modelo de macromolécula. Para escolha 
dos modelos tridimensionais foram utilizados livros didáticos para o Ensino Médio 
Biologia das células- Amabis e Martho (2004) e livros de bioquímica para o Ensino 
Superior Lehninger – Princípios de Bioquímica - Nelson e Cox (2014). Para o 
desenvolvimento e confecção foram utilizados materiais reutilizáveis e de baixo custo, 
analisados mediante a durabilidade do material, facilidade em seu manuseio e 
variabilidade do tamanho. 
 
• Garrafas pet: 
- Ligações simples: Tiras transparentes. 
- Ligações duplas: Tiras verdes 
(1 cm de diâmetro x 6 cm de comprimento) 
 
 
• Tampas: 
- Amarelo: Nitrogênio; Verde: Hidrogênio; Branco: Carbono; Vermelho: 
oxigênio; Azul: Radical. 
• Tesoura 
• Régua 
• Material sólido para perfuração das tampas. 
 
Ao final da atividade todo material confeccionado foi disponibilizado para 
laboratório de Biologia da escola, de modo que eles pudessem auxiliar o aprendizado 
das próximas turmas. 
 
Análise dos dados 
 
Os dados obtidos a partir das respostas contidas nos questionários foram 
analisados qualitativamente, na qual se avaliou os conceitos dos alunos antes e após a 
elaboração dos modelos tridimensionais, para fins de comparação do conteúdo 
assimilado. “A investigação de caráter qualitativo visa obter um conhecimento mais 
amplo, pois leva em consideração que os pontos de vista, e as práticas no campo são 
diferentes devido às diversas perspectivas [ . . . ] ” (FLICK, 2009, p 24). Segundo 
Oliveira (2005, p. 89), o questionário é baseado na “técnica para obtenção de 
informações sobre sentimentos, crenças, expectativas, situações vivenciadas e sobre 
qualquer dado que o pesquisador (a) deseja registrar para atender os objetivos de seu 
estudo”. 
O tratamento analítico ao qual foram submetidos os dados obtidos na pesquisa 
foram elementos baseados na análise de conteúdo proposta por Laurence Bardin (1977). 
Inicialmente foi efetuada a leitura flutuante, “deixando-nos invadir por impressões e 
orientações” (BARDIN, 1977, p. 122). Após o preparo e reaplicação do questionário, 
procedemos à sua exploração e posterior tratamento dos resultados, através da 
realização de recortes das falas dos estudantes, na qual recorremos a partes mais 
expressivas das questões dissertativas para inferência dos mesmos. 
 
 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Avaliação dos questionários e do material 
Em reconhecimento as limitações dos estudantes, foram verificadas inicialmente 
dificuldades sobre à temática mediante o elevado número de termos pouco conhecido 
pelos mesmos. As respostas dissertativas em sua maioria expressavam pouco 
entendimento sobre os termos básicos da bioquímica molecular, e quando significativas, 
apenas com respostas compactas (Tabela 1). 
 
Tabela 1. Concepções referentes aos ácidos nucléicos, proteínas, lipídeos e carboidratos 
antes do desenvolvimento das atividades teóricas/pratica. 
Concepções % 
Ácidos nucléicos 
Ácido que protege as células 13,79 
Moeda energética 31,03 
Junção de vários núcleos 10,34 
Abstenção 44,84 
Proteínas % 
Função estrutural 27,59 
Nutriente de origem animal 10,34 
Fortalecimento e defesa ao corpo 34,48 
Abstenções 27,59 
Lipídios % 
Compõe a membrana plasmática 
Reserva energética 
Gorduras sem função significativa 
13,79 
20,69 
3,45 
Abstenções 62,07 
 
 
Carboidratos % 
Fornece energia para célula 
São moléculas raras atribuídas através de 
alimentos 
58,62 
6,90 
Abstenções 34,48 
Fonte: Os autores, 2019. 
 
O ensino de ciências e biologia por compreender aspectos microscópicos e 
macroscópicos para seu entendimento torna-se dependente de diferentes alternativas 
metodológicas, ainda mais quando as escolas carecem de laboratórios e protótipos em 
que se possam favorecer o manuseio por professores e estudantes (SETÚVAL; 
BEJARANO, 2009). 
Após o processo teórico/prático, os estudantes foram novamente avaliados a fim 
de observar o que foi assimilado, obtendo as seguintes respostas: 
 
• Ácidos nucléicos 
o “São ácidos encontrados nos núcleos das células. Elas servem para nos definir 
(DNA)” C23 
o “Caracteriza os tipos de cabelo a cor, e fim” C18 
o “Os ácidos nucleicos é tudo aquilo que a gente encontra em cores, tipo: pele, 
cabelo e tudo que tem colorido em você” C16 
o “São o DNA de todos os seres humanos, são as heranças físicas dos nossos 
familiares” C29 
 
• Proteínas 
o “São macromoléculas biológicas constituídas por uma ou mais cadeias de 
aminoácidos” C12 
o “Podem ser encontrados em alimentos frios: ovo, peixe, leite, queijo, etc. A 
proteína forma várias estruturas da célula e controla a entrada e saída de 
substancias pela membrana plasmática” C5 
o “Que são elementos importantes para o nosso corpo, sua função é fornecer 
energia e força para o corpo, e encontrado em alimentos como: leite e etc” C1 
 
 
o “São essenciais nos seres vivos, nos defende de bactérias e doenças, nos 
fornecendo energia entre outros. Está presente em alimentos saudáveis” C9 
 
• Lipídios 
o “Lipídios são gorduras que servem como reserva energética. Quando 
ingerimos em excesso, pode os causar problemas” C2 
o “Podem ser encontradas em alimentos de origem animal: ovo, leite, 
margarina. Lipídios funcionam como uma eficiente reserva de energia” C7 
o “São gorduras e os óleos. Podem ser encontrados no leite e seus derivados, 
eles acumulam energia” C16 
o “Os lipídios são ingeridos através de alimentos gordurosos que se acumulam 
e forma gorduras que não foram utilizadas” C21 
 
• Carboidratos 
o “São também um tipo de célula que nos da energia. Encontradas no pão e 
outros” C22 
o “Origem de massas e açúcares, podem ser encontradas no pão, barrinha de 
cereal... etc” C10 
o “Ajuda no funcionamento do corpo, e fortalece a energias” C20 
o “Encontra-se no pão e em qualquer comida que se tem massa, açúcar” C25 
 
Mediante as respostas citadas, observou-se que houve um melhor entendimento 
dos conteúdos apresentados pois foi possível notar diferenças nas questões respondidas 
pelos estudantes após a atividade, através da metodologia desenvolvida. O ponto 
positivo este da compreensão e da aprendizagem do processo biológico em que estão 
associados à aplicação do modelo didático (DELLA JUSTINA; FERLA, 2006). Nesse 
sentido, constituindo-se como fator de interação para estruturação do conhecimento, 
bem como possibilidades de sua utilização na prática pedagógica de professores 
(SETÚVAL; BEJARANO, 2009). 
Percebeu-se também uma mudança de linguagem positiva na aquisição de 
algumas denominações, como foi possível expressar as funções das macromoléculas, 
mas infelizmente carecendo de profundidade teórica relacionado as estruturas, problema 
 
 
este observado, contudo diferentemente do que se demonstrou perceptível no primeiro 
questionário com respostas compactas e complexas. 
Era esperado um aumento significativo de respostas corretas após a atividade, 
como expresso pelos exemplos citados. No entanto, em alguns casos foi observado 
divergências na aceitação da metodologia por alguns estudantes -variável não 
investigada-. A metodologia pode apresentar limitações, como fazer os estudantes 
interpretarem que os modelos são simplificações do objeto ou fases de um processo. 
Diante disso, para minimizar essas limitações, transfigura-se importante que façam os 
próprios modelos, para que se envolvam no processo de aprendizagem (KRASILCHIK, 
2012). Não reconhecendo a devida importância no processo de construção do objeto de 
conhecimento. 
Em contrapartida apesar das dificuldades técnicas relacionada aos componentes 
teóricos, quando indagados sobre a importância da “atividade prática”, os estudantes em 
suma maioria responderam positivamente, afirmando assim que a atividade auxiliou do 
decorrer das aulas, além de auxiliar no diálogo entre os colegas. Por isso, podemos 
inferir que a atividade prática pode garantiruma interação mais favorável e motivadora 
(KRASILCHIK, 2012). 
No decorrer das atividades realizadas pelos estudantes, foi possível realizar a 
confecção de 11 modelos diferentes como mostrado nas Figuras 1 a 5 a seguir. 
 
Figura 1. Representação estrutural das bases púricas (A) Adenina e (B) Guanina. 
 
 
Fonte: Os autores, 2019. 
 
Figura 2. Representação estrutural das bases pirimidinas: (A) Citosina, (B) Uracila e 
(C) Timina. 
1B 
1
A 
 
 
 
 
 
Fonte: Os autores, 2019. 
 
Figura 3. Representação estrutural dos carboidratos: Glicose (A) e Frutose (B) 
 
 
Fonte: Os autores, 2019. 
 
2
A 
2B
 
2
A 
2C 
2
A 
3A 3B 
 
 
Figura 4. Representação estrutural dos aminoácidos: (A) Leucina e (B) Lisina 
 
 
Fonte: Os autores, 2019. 
 
Figura 5. Representação estrutural dos lipídios: (A) Triglicerídeo e (B) Ácido 
butanoico. 
 
 
Fonte: Os autores, 2019. 
 
 
Em relação ao processo de avaliação pelos estudantes na produção e utilização 
dos modelos didáticos, observou-se nas respostas aspectos consideráveis conforme 
citado a seguir: 
 
• “É mais fácil de entender a aula montando o que está no livro” C4 
• “Mais interessante pois a gente prestou atenção e as aulas não ficaram chatas” 
C12 
• “Podemos entender melhor as ligações químicas que no papel não conseguimos 
entender” C23 
4A 4B 
5A 5B 
 
 
• “Aula pratica melhora o entendimento das aulas” C29 
• “Quando a gente montou ficou mais fácil de ver o que tinha no livro é o que ele 
faz no corpo” C18 
• “É bom porque a gente tem uma aula mais divertida” C9 
• “Eu aprendi mais detalhes do processo do DNA no homem” C16 
• “Eu gostei porque as aulas foram diferentes e todos prestavam muita atenção 
• “No início foi difícil montar, mas depois eu entendi o desenho do livro” C15 
 
No contexto dos argumentos apresentados pelos estudantes, é notório que a 
visualização da molécula para explicação do processo, é um indicativo que os modelos 
didáticos são recursos indicados para promover a socialização de um determinado 
assunto (SETÚVAL; BEJARANO, 2009). 
Orlando et al. (2009) em seus estudos utilizando modelos tridimensionais 
palpáveis das células humanas, relataram que os estudantes do ensino básico 
compreenderam melhor as informações, demonstrando maior interesse nas atividades 
lúdicas (com a confecção do próprio material didático). O envolvimento nas atividades 
utilizando modelos didáticos também pode auxiliar a melhora em obter e assimilar as 
informações em comparação aos métodos tradicionais (ROTBAIN; MARBACH‐AD; 
STAVY, 2006). 
Oliveira (2005) observou que os estudantes apresentaram dificuldade com o 
entendimento sobre o tecido muscular, uma delas diagnosticada como a ausência da 
visualização da composição célular, não conseguindo correlacionar o formato e função 
das organelas. Após intervenção, em seus resultados demonstrou que a utilização de 
modelos tridimensionais representando a contração muscular, desenvolvido pelos 
estudantes, possibilitou que os mesmos diminuíssem as dificuldades com arranjo das 
estruturas didáticas, servindo-se melhor do conteúdo. Perfazendo assim como 
alternativa a fim de minimizar as dificuldades dos estudantes, pois este problema seria 
postergado e persistiria quando correlacionado em outras disciplinas. 
Atividades práticas propiciam uma melhor dinâmica dos conteúdos, estimulando 
a participação dos estudantes pela curiosidade, pois consegue visualizar e relacionar o 
assunto abordado (PREDIGER; BERWANGER; MORS, 2009). Este também possibilita 
a realização de aula prática, sem a necessidade de laboratório e equipamentos 
 
 
sofisticados. Permite a utilização de outro recurso didático, nas aulas, além do livro 
adotado. Possibilita o manuseio do material concreto e a visualização (DELLA 
JUSTINA; FERLA, 2006). 
Diversos autores relatam que as atividades lúdicas se constituem de atividades 
primárias, apresentam benefícios em diferentes enfoques: pedagógicos, social, 
cognitivo, psíquico, intelectual e emocional. Assim, quando a atividade ultrapassa os 
benefícios acadêmicos torna-se mais que uma simples obrigação (DOS SANTOS 
MIRANDA; LEDA; PEIXOTO, 2013; SANTOS, 2006; SOARES; PORTO, 2006; 
PIMENTEL, 2006). 
Impacto no ensino-aprendizagem 
A partir da execução da referida atividade, o estudante pode melhor visualizar 
aspectos inicialmente mais abstratos com procedimentos mais práticos simples e 
acessível, como na montagem de modelos estruturais das principais macromoléculas, o 
que pode auxiliar no fomento de tais conceitos e melhora o aprendizado de assuntos 
correlacionados. 
Expondo que: “Os professores devem trabalhar mais com recursos alternativos, 
uma vez que despertam maior interesse dos estudantes, bem como buscar que os 
próprios apresentem seus interesses ou mesmo criem com auxílio do professor” 
(SANTOS; GUIMARAES, 2010, p. 57). 
Nesse sentido, Lopes (2000, p. 42) expressa que “Essa forma de aula expositiva 
utiliza o diálogo entre professor e aluno estabelecendo uma relação de intercâmbio de 
conhecimentos e experiências”. 
Para Gil (1994, p. 65), aula expositiva por mais prática que seja ainda é alvo de 
críticas, isso por que: 
Boa parte das críticas feitas às aulas expositivas é pertinente. Porém, uma 
aula bem planejada constitui estratégia adequada em muitas situações. “O 
que importa é que o professor identifique a aula exposição como uma entre 
muitas estratégias possíveis, com vantagens e limitações, recomendável em 
certas situações e contraindicada em outras. 
 
Mediante o exposto e, na expectativa de auxiliar na resolução dos problemas que 
transpõem na área de educação, consideramos que a implementação de diferentes 
práticas educativas, possam auxiliar na superação dos obstáculos (PEDROSO, 2009). 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
A elaboração de modelos tridimensionais buscou viabilizar a aprendizagem 
construtivista, proporcionando momentos de descontração, reflexão e criação. A 
confecção e utilização desses modelos mostrou-se, tanto pela observação no decorrer 
das aulas como pelas avaliações dos estudantes, que a maioria dos mesmos apresentou 
um maior interesse ao longo das aulas através de uma participação interativa. A 
experiência de produzir um material didático que envolva conteúdos complexos é de 
grande relevância em auxílio ao crescimento do intelecto do estudante, assim como 
capacitá-los a pensar criticamente. A partir da comparação dos resultados obtidos nos 
questionários, evidenciou que a utilização destes recursos em sala de aula facilitou o 
entendimento do conteúdo proposto, assim podemos considerar que as informações 
foram assimiladas. Em suma, pôde-se verificar que através das dinâmicas com modelos 
palpáveis de teorias abstratas demonstrou um maior interesse dos estudantes. 
 
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https://www.revistas.uneb.br/index.php/faeeba/issue/viewIssue/232/131
http://bioquimica.org.br/revista/ojs/index.php/REB/article/view/26
 
 
Apêndice A 
 
Departamento de Morfologia e Fisiologia Animal – DMFA/UFRPE 
 
ELABORAÇÃO DE MODELOS MOLECULARES UTILIZANDO MATERIAIS 
RECICLÁVEIS PARA O ENSINO DA BIOQUÍMICA 
 
1- O que você entende por ácido nucleico? 
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2- O que você entende por proteína? 
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3- O que você entende por carboidratos? 
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4- O que você entende por lipídios? 
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