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Biotecnologia: próteses biônicas/inteligentes

 

16/09/2014

Autor e Coautor(es)
SELMA GONZAGA SILVA
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UBERLANDIA - MG Universidade Federal de Uberlândia

Elizabet Rezende de Faria e Leandro Rezende

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Educação Escolar Indígena Ciências Corpo humano e a saúde
Educação Profissional Ambiente, Saúde e Segurança Técnico em Agente Comunitário de Saúde
Educação Profissional Ambiente, Saúde e Segurança Técnico em Estética
Educação Profissional Ambiente, Saúde e Segurança Técnico em Equipamentos Biomédicos
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Ser humano e saúde
Educação Profissional Ambiente, Saúde e Segurança Técnico em Enfermagem
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Tecnologia e sociedade
Educação Profissional Ambiente, Saúde e Segurança Técnico em Gerência de Saúde
Ensino Médio Biologia Qualidade de vida das populações humanas
Ensino Médio Biologia Moléculas, células e tecidos
Educação de Jovens e Adultos - 2º ciclo Ciências Naturais Visões de mundo
Educação Profissional Ambiente, Saúde e Segurança Técnico em Biotecnologia
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Apontar problemas físicos e as soluções alcançadas pela biotecnologia na produção de próteses biônicas/inteligentes.
  • Diferenciar as próteses mecânicas das biônicas/inteligentes.

  • Explicitar os avanços da pesquisa biotecnológica e da neurociência na produção de próteses e implantes eletrônicos.

  • Explicar princípios básicos de funcionamento de próteses biônicas e implantes eletrônicos.

  • Destacar as dificuldades de acessibilidade das experiências com próteses biônicas ao grande público.
Duração das atividades
5 aulas de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Noções básicas de anatomia e fisiologia humana.

Estratégias e recursos da aula

ESTRATÉGIAS

Estudos individuais e em grupos; discussão em pequenos e grandes grupos; análise de vídeos; estudo de textos; produção de texto e publicação no blog ou site da escola.

RECURSOS

Utilização de computadores com acesso à internet; textos e vídeos digitais.

Módulo 1- Introdução: homem biônico

Atividade 1- Homem biônico na televisão

Sugerimos que o professor inicie o trabalho com este tema por meio de um diálogo com os alunos, direcionando a eles perguntas, como as sugeridas a seguir.

  • O que vocês já ouviram falar sobre o homem biônico?

  • Por que essa denominação?

  • O cinema e a televisão muitas vezes procuram mostrar este tipo de personagem numa perspectiva de ficção futurista. Conhecem algum exemplo neste sentido?

 

Após dialogar com os alunos, sugerimos que o professor resgate uma história que foi retratada no cinema e em uma série de televisão denominada "O homem de seis milhões de dólares". Trata-se, no Brasil, de um antigo seriado de tevê, no qual o ator Lee Majors interpretava o coronel Steve Austin, piloto militar mutilado num acidente, que recebeu próteses eletrônicas para substituir as duas pernas, o braço direito e o olho esquerdo. Baseada no livro O Cyborg, de Martin Caidin, o seriado da década de 70 fez tamanho sucesso que gerou a Mulher biônica, Jaime Sommers, agente secreta com pernas eletrônicas e ouvido direito supersensitivo. As especulações fantasiosas da tevê mostravam implantes biônicos conectados diretamente ao cérebro. Ponto para a ficção científica! Sabia-se, desde aquela época, que estava no intrincado funcionamento neural a chave para unir biologia e eletrônica. Fonte: MENCONI, Darlene. Quase um homem biônico. Disponível em: http://www.terra.com.br/istoe-temp/1584/ciencia/1584homem.htm. Acesso em 10/09/2014.

 

Para ilustrar estas informações, e contextualizar esta série de televisão, sugerimos que os alunos assistam aos dois vídeos indicados abaixo.

 

ANJO PERFEITO. O homem de seis milhões de dólares - Abertura Brasil. Duração: 1min24seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=IvoQuJnokoQ. Acesso em 10/09/2014.

 

CINESCÓPIO TV. CinescópioTV #08 - O Homem de Seis Milhões de Dólares e A Mulher Biônica. Duração: 9min9seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=5Y4tDxTezqs. Acesso em 10/09/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar os vídeos diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar o vídeo em seu computador e projetá-los, utilizando o aparelho data show.

Após a visualização dos vídeos, em sequência, o professor deverá solicitar aos alunos que escrevam em seus cadernos, as impressões que tiveram ao assisti-los além de responderem a algumas questões como as sugeridas a seguir, que o professor deverá disponibilizar digitadas e impressas a cada aluno.

Questões para discussão

  • O que você já sabia sobre o "homem de seis milhões de dólares"?

  • Que características o tem este homem, que o fazem ser considerado um homem biônico?

  • É possível se construir um homem biônico? Por quê?

Atividade 2- Discussão das questões propostas

A discussão das questões propostas até aqui deverão ser realizadas, primeiramente, em grupos de três alunos. Cada aluno deverá socializar aos demais os seus registros e discutir com o grupo as suas impressões pessoais. Os alunos deverão fazer um consolidado dos registros do grupo. Este consolidado deverá ser digitado, salvo nos computadores dos alunos e enviado ao professor, por e-mail, para avaliação. O mesmo grupo de alunos deverá escolher um relator que apresentará o consolidado do grupo para o professor e demais colegas, em um momento de socialização e discussão. Neste momento, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

Atividade 3- Como seria um homem biônico?

Após fazerem seus registros, sugerimos que os alunos leiam o texto abaixo indicado e acessem a imagem do homem biônico denominado "Rex", produzido na Inglaterra e tornado público no início de 2013.

 

Texto- G1. TECNOLOGIA E GAMES. Homem biônico 'Rex' é o mais completo do mundo, dizem cientistas. Disponível em: http://g1.globo.com/tecnologia/noticia/2013/02/homem-bionico-rex-e-o-mais-completo-do-mundo-dizem-cientistas.html. Acesso em 10/09/2014.

 

 

http://www.record.xl.pt/storage/ng9C0E4568-F182-49F3-80EA-ADEB86EAEF04.jpg

Imagem disponível em: http://www.record.xl.pt/storage/ng9C0E4568-F182-49F3-80EA-ADEB86EAEF04.jpg. Acesso em 10/09/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar o texto e a imagem diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvá-los em seu computador e projetá-los, utilizando o aparelho data show.

Explorando a imagem do homem biônico "Rex"

Cabe ao professor explorar as informações contidas no texto e na imagem, conversando com os alunos a respeito e destacando as partes do corpo que podem ser substituídas por próteses inteligentes.

Módulo 2- Fundamentação teórica

Atividade 1- Leitura de textos

O professor deverá orientar os alunos a lerem os dois textos abaixo indicados, que oferecerão subsídios teóricos para a compreensão do tema.

 

Os alunos deverão fazer a leitura dos textos sugeridos e registrar em seus cadernos as respostas às questões propostas. Ao fazerem a leitura, os alunos deverão estar atentos aos aspectos comuns neles e localizar o aspecto central de que tratam, assim como os problemas físicos, as soluções apontadas e alcançadas por meio da biotecnologia na produção de próteses inteligentes ou biônicas.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar os textos diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar os textos em seu computador e imprimi-los, disponibilizando uma cópia para cada aluno, juntamente com as questões propostas para discussão.

 

Texto 1- MENCONI, Darlene. Quase um homem biônico. Disponível em: http://www.terra.com.br/istoe-temp/1584/ciencia/1584homem.htm. Acesso em 10/09/2014.

 

Texto 2- LOPES, Adriana Dias. Um passo adiante. Disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/p_092.shtml. Acesso em 10/09/2014.

 

Questões para registro e discussão

  • Quais são os órgãos e partes do corpo humano que já podem ser substituídos por próteses e implantes eletrônicos?

  • Como cada um destes implantes ou próteses funciona?

  • Das experiências da neuromedicina, qual é o trabalho mais revelador na direção de trazer esperança a milhares de pessoas deficientes e paralíticas?

  • Quais são os avanços das pesquisas da neurociência envolvendo os órgãos dos sentidos?

  • Quais conhecimentos atuais da neurociência permitem avanços nas pesquisas de próteses e implantes eletrônicos?

  • Por que as experiências com próteses biônicas ainda não são acessíveis ao grande público?

  • Por que se se usa a denominação de “biônicas” para estas próteses?

  • Por que estas próteses são denominadas de "inteligentes"?

  • Quais são as vantagens das próteses inteligentes em relação às mecânicas?

  • Como funciona a perna artificial biônica?

  • Qual é o relato histórico do uso de próteses nas pernas/pés?

  • Por que as próteses biônicas de pernas ficam descobertas?

  • Qual é o maior empecilho ao uso de próteses biônicas?

 

http://veja.abril.com.br/191207/imagens/medicina2a.jpg

Imagem disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/imagens/medicina2a.jpg. Acesso em 10/09/2014.

Imagem disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/imagens/medicina2b.jpg. Acesso em 10/09/2014.

http://veja.abril.com.br/191207/imagens/medicina2c.jpg

Imagem disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/imagens/medicina2c.jpg. Acesso em 10/09/2014.

Atividade 2- Discussão dos textos

Terminada a leitura e os registros, o professor deverá organizar os alunos em grupos de três componentes. Cada aluno deverá socializar aos demais os seus registros e discutir com o grupo as suas impressões pessoais. Os alunos deverão fazer um consolidado dos registros do grupo. Este consolidado deverá ser digitado, salvo nos computadores dos alunos e enviado ao professor, por e-mail, para avaliação.

O mesmo grupo de alunos deverá escolher um relator que apresentará o consolidado do grupo para o professor e demais colegas, em um momento de socialização e discussão. Neste momento, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

Atividade 3- Biotecnologia - Vídeos

A fim de ampliar este universo de informações sobre o tema, os alunos deverão assistir aos vídeos abaixo enumerados.

Vídeo 1- OLHAR DIGITAL. Como as próteses digitais podem ajudar atletas e pessoas com restrições motoras. Duração 5min11seg. Disponível em: http://olhardigital.uol.com.br/video/como-as-proteses-digitais-podem-ajudar-atletas-e-pessoas-com-restricoes-motoras/32960. Acesso em 10/09/2014.

 

­­­­­­­­­­­­­Vídeo 2- ___________ Brasileiro cria mão e braço de robô humanoide em casa. Duração 4min07seg. Disponível em: http://olhardigital.uol.com.br/video/40840/40840. Acesso em 10/09/2014.

 

Vídeo 3- __________ Conheça o olho biônico, que custa até US$ 100 mil. Duração 4min58seg. Disponível em: http://olhardigital.uol.com.br/video/40350/40350. Acesso em 10/09/2014.

 

Vídeo 4- ALMEIDA, Jefferson. Como a impressão 3D pode ajudar a medicina Duração 6min8seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=g3F0VZpNyqE. Acesso em 10/09/2014.

 

Vídeo 5- VEJA. Medicina impressa: os avanços que a tecnologia 3D trouxe à saúde. Duração 1min36seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=d0sm4cAPnJs. Acesso em 10/09/2014.

 

Questões para discussão dos vídeos

  • Quais são os aspectos comuns nos vídeos?

  • Quais são os aspectos nos quais o conteúdo dos vídeos é diferente?

  • Qual é o aspecto central de que trata cada vídeo?

  • Quais são os problemas físicos apontados e as soluções alcançadas por meio da biotecnologia na produção de próteses inteligentes ou biônicas?

Atividade 4- Discussão dos vídeos

A discussão dos vídeos deverá acontecer, inicialmente, em pequenos grupos de três alunos e ter como ponto de partida as questões propostas pelo professor. Cada aluno deverá socializar aos demais os seus registros e discutir com o grupo as suas impressões pessoais. Os alunos deverão fazer um consolidado dos registros do grupo. Este consolidado deverá ser digitado, salvo nos computadores dos alunos e enviado ao professor, por e-mail, para avaliação. O mesmo grupo de alunos deverá escolher um relator que apresentará o consolidado do grupo para o professor e demais colegas, em um momento de socialização e discussão. Neste momento, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

 

http://www.cadxpert.com.br/wp-content/uploads/2014/02/Hughescalando.jpg

Imagem disponível em: http://www.cadxpert.com.br/wp-content/uploads/2014/02/Hughescalando.jpg. Acesso em 10/09/2014.

Módulo 2- Ampliando conhecimentos

Atividade 1- Rodada de leituras

Para ampliar ainda mais os conhecimentos dos alunos sobre o tema, o professor deverá distribuir os alunos em 6 grupos e sortear entre os grupos os textos abaixo indicados para que façam um estudo e socialização do conteúdo dos mesmos.

Grupo 1

CIÊNCIA ESPANHA. Implante injetável permitirá regenerar tecidos e recuperar a função das articulações. Disponível em: http://www.dicyt.com/noticia/implante-injetavel-permitira-regenerar-tecidos-e-recuperar-a-funcao-das-articulacoes. Acesso em 10/09/2014.

 

ESCOBAR, Herton. Projeto é um entre vários que criaram próteses inteligentes. Disponível em: http://estadao.br.msn.com/ciencia/projeto-%C3%A9-um-entre-v%C3%A1rios-que-criaram-pr%C3%B3teses-inteligentes. Acesso em 10/09/2014.

Grupo 2

MOON, Peter; RIBEIRO, Aline; BUSCATO, Marcela. O novo homem biônico. Disponível em: http://revistaepoca.globo.com/Revista/Epoca/0,,EMI120557-15257,00-O+NOVO+HOMEM+BIONICO.html.  Acesso em 10/09/2014.

 

BRITTO, Lázaro. Como conseguir próteses e aparelhos ortopédicos pelo SUS. Disponível em: http://passofirme.wordpress.com/2011/10/02/como-conseguir-proteses-e-aparelhos-ortopedicos-pelo-sus/. Acesso em 10/09/2014.

Grupo 3

BEM ESTAR. Paciente recebe prótese biônica 'inteligente' no lugar de antebraço. Disponível em: http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2013/01/paciente-recebe-protese-bionica-inteligente-no-lugar-de-antebraco.html. Acesso em 10/09/2014.

 

MOREIRA, Maria Edicy. Alpinista e biofísico do MIT cria próprias próteses e volta a escalar. Disponível em: http://www.cadxpert.com.br/mecanica/alpinista-e-biofisico-do-mit-cria-proprias-proteses-e-volta-a-escalar/. Acesso em 10/09/2014.

Grupo 4

CIÊNCIA ON LINE. Criada primeira prótese que permite sentir (com vídeo)- Disponível em: http://www.ciencia-online.net/2014/02/mao-bionica-que-permite-sentir.html#comment-form. Acesso em 10/09/2014.

 

LISZEWSKI, Andrew. Como a prótese de mão que poderia ser do Exterminador do Futuro melhora a vida deste homem. Disponível em: http://gizmodo.uol.com.br/video-protese-de-mao-exterminador-do-futuro/. Acesso em 10/09/2014.

Grupo 5

DIAZ, Jesus. Mulher ganha controle total de um braço robótico, assim como em Star Wars. Disponível em: http://gizmodo.uol.com.br/mulher-ganha-controle-total-de-um-braco-robotico-assim-como-em-star-wars/. Acesso em 10/09/2014.

 

LISZEWSKI, Andrew. Como funciona a prótese de mão que poderia ser do Exterminador do Futuro. Disponível em: http://gizmodo.uol.com.br/como-funciona-a-protese-de-mao-que-poderia-ser-do-exterminador-do-futuro/. Acesso em 10/09/2014.

Grupo 6

CONDLIFFE, Jamie. Com perna biônica movida pelo cérebro, este cara conseguiu subir 103 lances de escada. Disponível em: http://gizmodo.uol.com.br/perna-bionica-103-lances-de-escada/. Acesso em 10/09/2014.

 

VENTURA, Felipe. Você realmente cortaria seu olho fora para implantar um olho robótico? Disponível em:  http://gizmodo.uol.com.br/voce-realmente-cortaria-seu-olho-fora-para-implantar-um-olho-robotico/. Acesso em 10/09/2014.

 

Os alunos deverão fazer a leitura dos textos sugeridos e registrar em seus cadernos as informações que considerarem mais relevantes. Ao fazerem a leitura, deverão estar atentos aos aspectos comuns neles, localizar e registrar o aspecto central de que tratam, assim como os problemas físicos apontados e as soluções alcançadas por meio da biotecnologia na produção de próteses inteligentes ou biônicas.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar os textos diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar os textos em seu computador e imprimi-los, disponibilizando uma cópia para cada aluno.

Atividade 2- Discussão e socialização

Terminados as leituras e os registros, os alunos do mesmo grupo, que leram os mesmos textos deverão se reunir para discutirem e produzirem uma síntese única para socialização para o professor e demais colegas. Além dos registros anteriormente propostos, nesta discussão em grupo, deverão estabelecer relações do que os textos apresentam com tudo que foi estudado até aqui.

Após esta discussão, o grupo deverá escolher um relator que fará a socialização. Neste momento, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

Atividade 3- Produção de textos

Para finalizar este estudo, o professor deverá organizar os alunos em grupos de 3 componentes para que produzam um texto dissertativo/argumentativo com o tema: próteses biônicas.

Neste texto, deverão contemplar os itens apontados a seguir.

  • Diferenças entre as próteses mecânicas e as biônicas.

  • Por que as denominações de "próteses inteligentes" ou "biônicas".

  • Avanços da pesquisa biotecnológica e da neurociência na produção de próteses e implantes eletrônicos.

  • Órgãos e partes do corpo humano que já podem ser substituídos por próteses e implantes eletrônicos e como estes funcionam.

  • Conhecimentos atuais da neurociência que permitem avanços nas pesquisas de próteses e implantes eletrônicos.

  • Acessibilidade das experiências com próteses biônicas ao grande público.

Estruturação do texto

O texto dissertativo/argumentativo é uma modalidade em que se defende um ponto de vista. Nele a argumentação é importante, uma vez que apresenta fundamentos para sustentar a tese. Quando o produzimos, devemos observar certas normas de organização bastante particulares. Em geral, para se obter maior clareza na exposição do ponto de vista, organiza-se em três partes, que apontamos a seguir.

 

  • Introdução: apresenta-se a ideia ou o ponto de vista que será defendido.

  • Desenvolvimento ou argumentação: desenvolve-se o ponto de vista (para convencer o leitor, é preciso usar uma sólida argumentação, citar exemplos, recorrer a opiniões de especialistas, fornecer dados etc.).

  • Conclusão: dá-se um fecho coerente com o desenvolvimento, com os argumentos apresentados.

Fonte: TERRA, Ernani. O Texto Dissertativo/Argumentativo. Disponível em: http://www.professorafrancinetecel.com/dicas/item/3-o-texto-dissertativo-argumentativo.html. Acesso em 15/08/2014.

 

O texto produzido pelos alunos deverá ser digitado e enviado ao professor, por e-mail, para avaliação.

 

Atividade 4- Socialização na rede

Os textos produzidos, após serem avaliados pelo professor, deverão ser postados, com a ajuda de alunos, no blog ou site da escola. Caso a escola não possua um blog ou site, professor e alunos  deverão criar o blog.  Para criar o blog, basta acessar o endereço eletrônico https://accounts.google.com/ServiceLogin?service=blogger&ltmpl=start&hl=pt-BR&passive=86400&continue=http://www.blogger.com/home#s01 (acesso em 09/09/2014) e seguir as instruções. É rápido, prático e gratuito.

Postadas as produções, o professor deverá solicitar aos alunos que entrem no endereço eletrônico do blog e que façam comentários sobre os trabalhos desenvolvidos. Todos os alunos deverão seguir este procedimento. O professor, juntamente com os alunos, deverá divulgar o blog na escola, solicitando à comunidade escolar que também participe, deixando seus comentários e opiniões. Para divulgar o blog, todos os recursos de comunicação disponíveis na escola deverão ser utilizados: site da escola, rádio da escola, cartazes, faixas, comunicados, redes sociais, entre outros.

O professor deverá manter o blog atrativo, postando atualidades relacionadas ao tema.

 

http://www.cadxpert.com.br/wp-content/uploads/2014/02/HerrAimeeP1070330.jpg

Imagem disponível em: http://www.cadxpert.com.br/wp-content/uploads/2014/02/HerrAimeeP1070330.jpg. Acesso em 10/09/2014.

Recursos Complementares

CORDEIRO, Tiago. Implantes Biônicos - Máquinas integradas. Disponível em: http://super.abril.com.br/tecnologia/implantes-bionicos-maquinas-integradas-625226.shtml. Acesso em 10/09/2014.

 

DARAYA, Vanessa. Pai imprime em 3D mão biônica para filho de 12 anos. Disponível em: http://planetasustentavel.abril.com.br/noticias/pai-imprime-3d-mao-bionica-filho-12-anos-759466.shtml. Acesso em 10/09/2014.

 

THE NEW YORK TIMES. Tela em branco para criação de membros artificiais inteligentes. Disponível em: http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/2013-05-05/tela-em-branco-para-criacao-de-membros-artificiais-inteligentes.html. Acesso em 10/09/2014.

Avaliação
  • A avaliação deverá ser processual e abranger todas as etapas do processo. Deverão ser consideradas, além da participação dos alunos, as suas produções individuais e coletivas, orais e escritas.  

  • Os principais instrumentos de avaliação quantitativa deverão ser: i) os registros dos alunos ao longo da proposta; ii) os consolidados resultantes das discussões em pequenos grupos; iii) os textos dissertativos produzidos pelos alunos.

  • Todos esses instrumentos servirão de referência para que o professor e os alunos possam identificar as aproximações e distanciamentos dos objetivos propostos para esta aula.

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