Francisco Paulo Caires Junior
Mestrando no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Educação Matemática, Universidade Estadual de Londrina
Mariana A. B. S. de Andrade
Departamento de Biologia Geral, Universidade Estadual de Londrina Resumo: As visões de como o conhecimento científico é construído têm mudado radicalmente nos últimos 50 anos. O positivismo tem cedido lugar a abordagens que consideram fatores como a História da Ciência. Além disso, valores cognitivos como acurácia preditiva ou adequação empírica, consistência interna e externa, poder de explicação, amplitude de escopo e simplicidade têm sido considerados fatores rele- vantes no direcionamento da construção e avaliação dos fenô-
menos científicos. Simultaneamente a essasmudanças na Filo- sofia da Ciência, um intenso debate tem acontecido na área de Ensino de Ciências. A alfabetização científica é hoje conside- rada fundamental na formação dos cidadãos. Ainda assim, o ensino de Ciências esbarra em obstáculos como a visão distor- cida da Ciência, mesmo por parte dos professores. Um cami- nho que nos parece interessante é mostrar aos alunos os valores envolvidos na atividade científica. O presente trabalho pretende discutir como os valores cognitivos de adequação empírica e poder explicativo foram importantes em um episódio da histó- ria da biologia: a proposição do modelo de dupla-hélice do DNA, na década de 1950. Mais ainda, defende que o reconhe- cimento e explicitação desses valores, juntamente com a histó- ria teórica são ferramentas importantes na alfabetização cientí- fica e construção de uma visão de ciência adequada.
Palavras-chave: educação científica; valores cognitivos; histó- ria teórica; dupla hélice
As visões de como o conhecimento científico é construído têm mudado radicalmente nos últimos 50 anos. O positivismo tem cedido lugar a abordagens que consideram fatores como a História da Ciência (BATISTA, SILVA, 2011). Partindo do viés da ciência como construção humana, os fatores sociais, políticos, econômicos e culturais são abordados e tomam posição de destaque como elementos norteadores dos caminhos da Ciência.
Para Peschard (2007), tudo aquilo que serve ao entendimen- to dos fenômenos tem um valor cognitivo. Os valores são um fator relevante no direcionamento da construção e avaliação dos fenômenos científicos. A natureza e o juízo desses valores são importantes também para a distinção entre modelos dife- rentes e as histórias teóricas que guiaram e construíram cada um (PESCHARD, 2007).
Itens como acurácia preditiva ou adequação empírica, con- sistência interna e externa, poder de explicação, amplitude de
escopo, simplicidade, compreendem um conjunto de valores chamados por Peschard (2007) de valores tradicionais. Dentro do grupo desses valores decidimos discutir a adequação empí- rica e o poder explicativo, em um importante acontecimento histórico da Biologia: a proposição da estrutura da molécula de DNA. Além disso, o papel da história teórica também será le- vado em conta, pois como explica a autora “é o quadro teórico ao qual pertence o modelo, a história teórica que restringe a sua construção, que torna possível para um modelo que é empiri- camente adequado e explicativo, promover nossa compreen- são” (PESCHARD, 2007. Tradução nossa).
Juntamente com essas mudanças na Filosofia da Ciência, tem se processado um intenso debate na área de Ensino de Ci- ências. Para Cachapuz et al. (2011), a educação científica é uma necessidade do desenvolvimento social e pessoal. A visão descontextualizada da ciência é, contudo, um grande obstáculo. Segundo os pesquisadores, o modo como um professor ensina ciência está intimamente relacionado à maneira com que en- xerga a ciência e seu processo de construção. Assim, há a “ne- cessidade de se estabelecer no que se pode compreender como uma imagem basicamente correta da ciência e da atividade ci- entífica” (CACHAPUZ et al., 2011). Surge então um dilema: como realizar essa alfabetização científica de maneira a garan- tir que os alunos construam uma visão correta da atividade ci- entífica, como uma produção humana, e alinhada às visões contemporâneas de natureza da Ciência? Um caminho pode ser mostrar aos alunos os valores envolvidos na atividade científi- ca, como vamos argumentar.
A proposição da molécula de DNA muitas vezes é ensinada na sala de aula, ou aparece nos livros didáticos da educação básica, como um evento isolado ou resultado de ideias geniais de cientistas solitários, sem a devida contextualização histórica (FERREIRA, JUSTI, 2014). Entretanto, a proposição da corre- ta estrutura da molécula de DNA por Watson e Crick em 1953, foi alcançada graças a um arcabouço teórico que envolveu uma
série de pesquisas em diferentes áreas (ANDRADE, CALDEIRA, 2009).
A história dos ácidos nucleicos, de um modo geral, começa entre o fim do século XIX e início do século XX. Nesse perío- do ocorreram eventos cruciais como a descoberta da difração de raios X e a caracterização dos dois tipos de ácidos nucleicos – DNA e RNA. Há também uma intensa discussão sobre que tipo de molécula seria portadora das informações genéticas, e muitos estudos dessa época mostram indícios de que essa mo- lécula seria o DNA. Em 1950, Chargaff determinou as quanti- dades proporcionais exatas das bases nitrogenadas do DNA em cada molécula. Essa informação tornou-se importantíssima para a proposição correta da estrutura da molécula do DNA. Esse foi um período em que os pesquisadores se convenceram que o DNA tinha importância central na organização e no fun- cionamento dos seres vivos, e assim, empreenderam tentativas para identificar os detalhes da estrutura química do material genético e desvendar os segredos da hereditariedade (OLIVEIRA, 2009). Desse modo, se por um lado a função do DNA estava clara, por outro não havia ainda um modelo que descrevesse a molécula.
O químico Linus Pauling (1901-1994), que desde a década de 1930 trabalhava com moléculas orgânicas dos seres vivos, também investiu na descoberta da estrutura do DNA e chegou a propor, sem sucesso, um modelo de tripla hélice em 1952 (SILVA, 2010). Segundo Oliveira (2009), “assim como Wat- son e Crick estavam focados na descoberta do DNA, Linus Pauling também se convencera que o DNA era a molécula da hereditariedade ou da informação genética”. Em 1951, Francis Crick (1916 – 2004), conhece James Watson (1928 -). Para Oliveira (2009) esse encontro “resultou em um dos momentos mais importantes da Ciência e da história da humanidade”. Outra dupla importante nessa história foi Maurice Wilkins e Rosalind Franklin que trabalhavam em pesquisas com difração de raios X. Rosalind, que há algum tempo trabalhava com cris-
talografia por difração de raios X do DNA, conseguiu produzir em 1952, uma foto da molécula de DNA como jamais antes produzira. Esta famosa foto, quando chegou mais tarde às mãos de Watson e Crick, foi interpretada como um forte indício de que a estrutura do DNA é helicoidal.
Watson e Crick passaram a se debruçar sobre os estudos que os antecederam e que tinham o DNA como objeto, tendo im- portância crucial para suas ideias, o trabalho de Chargaff. Ao contrário de Pauling, tiveram acesso aos resultados dos estudos e Franklin e Wilkins. Esse parece ter sido um fator decisivo para que as conclusões de Watson e Crick avançassem na fren- te dos estudos de Pauling (ACOT, 2003). Para Oliveira (2009) o diferencial de Watson e Crick foi a capacidade que tiveram de extrair as ideias de diferentes disciplinas, construindo um conjunto de pensamentos ordenados, e relacionar suas ideias com as de outros pesquisadores.
A proposição da molécula de DNA representa um dos mar- cos mais importante na Biologia por atuar como um ponto con- sistente na investigação do funcionamento dos genes e codifi- cação genética. O desafio do ensino desse episódio na educa- ção básica é motivar os alunos e levá-los a construir uma noção correta de como esse conhecimento foi construído.
Pode parecer coerente aos estudantes elaborar apontamentos errados sobre o episódio, caso eles não conheçam ou desconsi- derem os valores de adequação empírica e poder explicativo. Por exemplo, pode parecer-lhes que Rosalind Franklin foi in- gênua ou não soube interpretar seus resultados obtidos, e conci- liá-los ao que se tinha produzido na área até então. Entretanto, esse engano não se justifica, pois Rosalind apenas se manteve fiel ao valor de adequação empírica. Os estudantes podem pen- sar ainda, que para Pauling, tenha lhe faltado perspicácia e competência teórica para perceber que o modelo que propôs pouco antes do de Watson e Crick estava errado, e realizar ajustes. Porém, como se sabe ele não teve acesso aos dados de cristalografia obtidos por Rosalind Franklin e, portanto, traba-
lhou conciliando sua visão e hipóteses com poder explicativo do conhecimento científico vigente naquele momento. A histó- ria teórica também desempenha papel fundamental nesse pro- cesso, pois mostra como olhar, quais características são funda- mentais, aparentes e que tipo de desenvolvimento elas têm (PESCHARD, 2007). Compreende-se assim que os avanços científicos acontecem dentro de um panorama teórico, onde os estudos predecessores dão subsídio e alavancam os novos. A comunidade científica compartilha determinados valores que norteiam as suas produções.
Entender a natureza do conhecimento que se ensina é fun- damental para ajudar o aluno em uma construção correta desse conhecimento. Pontuar valores cognitivos em episódios cientí- ficos, como a proposição da molécula de DNA, ajuda nessa empreitada. A exposição de valores como poder explicativo de uma teoria, ou a adequação empírica de um modelo podem ser o caminho para a contextualização do ensino. A reconstrução histórica dos eventos que se sucederam até a proposição correta da estrutura da molécula de DNA mostra como a construção do conhecimento científico não é linear; não começa de um ponto onde não há conhecimento algum, e nem está isento da in- fluência de fatores sociais, econômicos, políticos e culturais. Revela também que simplificações que às vezes são feitas quando se olha para o passado, podem ser enganosas e ingê- nuas ao ponto de retirar injustamente o mérito do trabalho de um pesquisador brilhante como Rosalind Franklin. Pelo que foi discutido, insistimos na inserção de elementos da História e Filosofia da Ciência nos conteúdos escolares, como ferramen- tas para a contextualização e aproximação da atividade científi- ca dos alunos da educação básica.
Referências bibliográficas
ACOT, Pascal. A dupla revolução da dupla hélice. Ciência e ambiente, 26 (1): 7-23, 2003.
ANDRADE, Mariana Ap. Bologna Soares de; CALDEIRA, Ana Maria de Andrade. O modelo de DNA e a Biologia Molecular: inserção histórica para o Ensino de Biologia. Filosofia e História da Biologia, 4: 139-165, 2009.
BATISTA, Irinéa de Lourdes; SILVA, Marcos Rodrigues. O desenvolvimento científico e as tradições de pesquisa de Larry Laudan. In: SALVI, R. F. MARANDOLA JUNIOR, E. Geografia e interfaces do conhecimento: debates con- temporâneos sobre ciência, cultura e ambiente. Londrina: EDUEL, 2011.
CACHAPUZ, António et al. A necessária renovação do ensino de ciências. 3 ed. São Paulo: Cortez, 2011.
FERREIRA, Poliana Flávia Maia; JUSTI, Rosária da Silva. A abordagem do DNA nos livros didáticos de biologia e química do ensino médio: uma análise crítica. Ensaio, 6 (6): 1-13, 2004.
OLIVEIRA, Vânia Darlene Rampazzo Bachega. As dificulda- des da contextualização pela história da ciência no ensino de biologia: o episódio da dupla-hélice do DNA. Londrina, 2009. Dissertação. (Mestrado em Ensino de Ciências) – Centro de Ciências Exatas, Universidade Estadual de Lon- drina.
PESCHARD, Isabelle. The value(s) of a story: theories, models and cognitive values. Principia, 11 (2): 151-169, 2007. SILVA, Marcos Rodrigues. As controvérsias a respeito da par-
ticipação de Rosalind Franklin na construção do modelo da dupla hélice. Scientiae studia, 8 (1): 69-92, 2010.
Apresentação Oral – Mesa Redonda