Os modelos didáticos são ótimas ferramentas pedagógicas, pois convertem ideias abstratas em representações concretas, facilitando a compreensão de conceitos.

Por abranger temas com alto de nível de abstração, o ensino de biologia requer uma capacidade de concretização de modelos, conceitos e ideias por parte dos estudantes, o que, muitas vezes, pode dificultar o processo de ensino e aprendizagem.

Assim, podemos dizer que modelos didáticos são representações simplificadas e intencionalmente adaptadas de um fenômeno, estrutura ou processo científico, criado para facilitar a compreensão de conceitos complexos.

Diferentemente dos modelos científicos, que buscam máxima precisão, os modelos didáticos priorizam a clareza pedagógica, mantendo apenas os elementos essenciais para o aprendizado em um determinado nível educacional.

Os modelos didáticos podem ser classificados conforme sua natureza: físicos, analógicos, digitais e simbólicos.

Os modelos físicos são as estruturas tridimensionais, como modelos de DNA em escala ampliada, modelos moleculares montáveis ou réplicas de órgãos humanos.

Já os modelos analógicos são comparações com sistemas familiares, como usar um circuito elétrico para explicar redes tróficas.

Enquanto que os modelos digitais, compreendem as simulações interativas, como softwares que replicam o processo de seleção natural ou realidade aumentada, que permitem visualizar processos dinâmicos, como a mitose.

E os modelos conceituais ou simbólicos são os diagramas, fluxogramas, mapas mentais ou equações como por exemplo os que representam ciclos biogeoquímicos.

Essas representações, confeccionados com materiais simples, de baixo custo e fácil acesso,  permitem que os estudantes visualizem, manipulem e questionem conceitos que, de outra forma, seriam inacessíveis aos sentidos ou à intuição.

Por que utilizar modelos didáticos?

Superação de limitações sensoriais e cognitivas

Muitos fenômenos biológicos ocorrem em escalas inacessíveis à percepção direta (por exemplo organelas celulares), ou em períodos temporais incompatíveis com a duração de uma aula (por exemplo a especiação).

Modelos condensam tempo e espaço, tornando o invisível visível.

Por exemplo, um modelo de mitose com massinha de modelar permite observar etapas que, na realidade, duram horas e ocorrem em micrômetros.

Facilitação da abstração

Conceitos abstratos, como fluxo gênico ou metabolismo energético, ganham concretude quando traduzidos em modelos.

Um jogo de cartas que simula a transmissão de alelos em uma população, por exemplo, ajuda alunos a compreenderem deriva genética de modo lúdico e tangível.

Estímulo ao engajamento e à multimodalidade

Modelos didáticos atendem a diferentes estilos de aprendizagem: visuais (diagramas), cinestésicos (montagem de estruturas) e auditivos (discussões sobre o modelo).

Além disso, atividades práticas com modelos aumentam a motivação, transformando alunos em agentes ativos do processo.

Estudantes com diferentes estilos de aprendizagem (visual, auditivo, cinestésico) beneficiam-se de recursos como maquetes, simulações digitais ou jogos analógicos.

Promoção do pensamento crítico

Ao manipular ou criar modelos, os alunos participam ativamente do processo de aprendizagem, alinhando-se à teoria construtivista.

E ao reconhecer que modelos são simplificações, os estudantes desenvolvem também habilidades metacognitivas.

Assim como questionamentos como “O que este modelo deixa de representar?” ou “Como ele poderia ser aprimorado?” incentivam a reflexão sobre as limitações do conhecimento científico.

Estratégias de utilização em sala de aula

Para maximizar o potencial dos modelos, é crucial integrá-los de forma intencional ao planejamento pedagógico.

Assim, o modelo deve ser escolhido com base nos objetivos de aprendizagem e no nível cognitivo dos alunos.

Por exemplo, para o ensino fundamental, um modelo físico do coração pode ser mais eficaz.

Já para o ensino médio, uma simulação digital da ação de enzimas oferece interatividade adequada.

O modelo não substitui a explicação conceitual, mas a complementa.

Por exemplo, antes de usar um modelo de cadeia respiratória mitocondrial, é essencial contextualizá-lo dentro do tema “produção de energia na célula”.

Em vez de apresentar modelos prontos, envolva os alunos em sua construção.

Por exemplo, desafiar grupos a criarem modelos de ecossistemas com materiais reciclados, justificando as escolhas de componentes.

Ou utilizar debates sobre as limitações de um modelo de cladograma.

Propor que os alunos criem seus próprios modelos estimula a criatividade e consolida o aprendizado.

Mas é importante também discutir as limitações dos modelos.

Um modelo do coração como bomba hidráulica, por exemplo, não explica a regulação nervosa, permitindo reflexão sobre o que é representado e o que é omitido.

Todo modelo tem lacunas.

Após a exploração inicial, proponha questões como: “Por que este modelo não inclui mutações genéticas ao explicar a síntese proteica?”,  “Como a escala deste modelo distorce a realidade?”.

Essa etapa desenvolve a compreensão de que a ciência é um processo de aproximações sucessivas.

Também é importante vincular o modelo a situações práticas.

Um modelo de vacina, por exemplo, pode ser associado a campanhas de imunização, enquanto um modelo de cadeia alimentar pode discutir impactos ambientais.

Além disso, é relevante também associar modelos a outras áreas, como usar algoritmos de programação para simular padrões de herança genética, unindo Biologia e Tecnologia.

Qual sua experiência com modelos didáticos? Compartilhe suas dúvidas, experiências e opiniões.