A neurociência e o ensino aprendizagem

Atualmente a Neurociência é uma das áreas que mais avançou, em termos de indagação e investigação, nos últimos tempos. Quando pensamos no tema, a primeira impressão que temos é de algo difícil, incompreensível, afinal falar a respeito do cérebro parece coisa do outro mundo ou, assunto específico para médicos. Entretanto, ao buscarem-se elementos que fizesse um diálogo com a Neurociência e o Ensino-aprendizagem em Ciências, percebeu-se que isso é possível e que o ambiente escoar é propício para esse diálogo, afinal, grande parte dos saberes iniciou-se dentro da escola.

Percebeu-se, ao longo do caminho, que a Neurociência lida com os mecanismos biológicos, as estruturas cerebrais, as doenças mentais, a cognição, o sistema nervoso, as emoções. Conhecer seus encantos requer desmistificar conceitos e linguagens e adentrar numa direção com desafios no universo do aprender. Conhecer o funcionamento cerebral é conhecer como o conhecimento humano vem a se organizar, e, portanto, torna-se tarefa respeitável ao redimensionamento do ser humano.

Numa sociedade cada vez mais marcada pela heterogeneidade de culturas e saberes, pertence à Neurociência o desafio de explicar como as células cerebrais não só direciona o desempenho, como também são influenciadas pelo comportamento das pessoas e pelo meio ambiente, ou seja, busca novos olhares em contextos diversificados, registrados e assimilados em leituras especializadas. Pensando nessa possibilidade e, na dimensão histórica do conhecimento, levamos em conta não só os aspectos sociais, individuais, políticos, econômicos e coletivos do Ensino em Ciências, mas, o resgate de conceitos, linguagens, teorias e saberes ao longo da história do cérebro, a fim de que estudantes e professores possam bampliar suas experiências e seus conhecimentos teórico-práticos, situando-se no tempo e espaço e firmando-se como seres sócio-históricos do processo do aprender.

Esse percurso não se iniciou nos dias de hoje, mas,

[...] tem suas bases na antiguidade quando Sócrates em 370 a.C. sugeriu: “conhece-te a ti mesmo, pois dentro de ti reside toda sabedoria”. Dessa forma, lançou seus fundamentos no método introspectivo: olhar-se para dentro de si mesmo. Entretanto, sabemos que nem tudo reside dentro de nós. Há tanta coisa que aprendemos de fora que, precisamos na realidade entender como se processa essa linha divisória entre o mundo interno e o mundo externo, muitas vezes, confuso e complicado. (PRESA).

Nessa linha do tempo, encontramos muitos teóricos que se preocuparam com fatos que advinham da nossa mente. Delinear, nesse momento, correntes filosóficas como as orientais e ocidentais que timidamente tentavam enfraquecer a couraça cartesiano-positivista, seria a possibilidade de renovação da educação. Porém, o tema é extremamente profundo e detalhista, desenvolvido a partir da crescente consciência da multidimensionalidade humana. Nesse trajeto, optou-se por apenas alguns. Para Aristóteles as idéias geradas pela percepção se associam por meio de contraste, semelhança e proximidade, construindo novas idéias. Assim, não existiriam idéias inatas como afirmavam Sócrates e Platão. Do ponto de vista neuroanatômico, idéia e imaginação são produzidas pelos neurônios do lobo frontal do neocórtex do telencéfalo humano. Portanto, pertence à Neurociência o desafio de explicar esses termos e de que maneira as células cerebrais não só controlam o comportamento, como também são influenciadas pelo comportamento de outras pessoas e pelo meio ambientes. No entanto, torna-se ainda necessário perceber que se vive em um mundo onde o ser humano está envolvido por fatos científicos e que nem sempre se tem conhecimento suficiente ou se encontra preparado para pensar, observar ou compreender cientificamente esses fatos. Muitos são os caminhos que levam ao complexo mundo do cérebro. Eles penetram pelos labirintos da alma, da física quântica, da química, das novas tecnologias, da história, da arte, da medicina, da literatura e da biologia.

Para melhor direcioná-los, foram escolhidos os rumos da biologia e da psicologia, sem, contudo, deixar de voltar os olhares para a história que permeia qualquer caminho do ser humano. A partir destas idéias, buscou-se fundamentar o tema nos pressupostos de Zimmer (2004), que nos traz reflexões sobre a história do cérebro tendo como pano de fundo o cenário da primeira guerra civil, da peste, do poder e do grande incêndio de Londres. Essas ponderações nos levam a repensar sobre os múltiplos olhares do universo cerebral, ajudando a derrubar conceitos equivocados e filosofias sobre o homem, sobre Deus e o universo.

Além disso, recria os conflitos éticos, religiosos e científicos que permeiam as primeiras autópsias do cérebro executadas por Thomas Willis, revelando o secreto processo das emoções, da memória e da consciência. O autor referenciado faz reflexões acerca da época em que a cidade de Oxford disseminava no ano de 1662 odores e cheiros de uma vida que se dava entre ruas, travessas, esgotos, cidades, lugares, laboratórios, flores e folhas numa nova sistematização cercada de ignorância, poder e saber. Relata o momento crucial em que o cérebro foi visto pela primeira vez como "abrigo" da mente (ou da alma) e algo que não merecia crédito.

De acordo com o relato de Zimmer (2004), muitos pesquisadores e estudiosos desse século, achavam que a alma estava locada no coração, pois, esse miolo localizado na cabeça do homem não demonstrava capacidade para pensar, sendo incapaz de abrigar o complexo funcionamento da alma. Entre esses diálogos surgiram nomes importantes na história da Ciência e, especialmente, ao se tratar do cérebro o nome de Thomas Willis e Lower. Esses homens dissecavam crânios com o objetivo de retirar o cérebro para estudo, prenunciando uma nova era, um novo jeito de pensar sobre o pensar e um novo jeito de conceber a alma. Nesta ocasião, diversos fundamentos e conceitos surgiram a respeito do cérebro e as funções da alma, porém, Zimmer afirma que:

[...] todas elas caíram por terra quando Willis descrevia para seu público um cérebro que não se limitava aos entroncamentos nervosos e outros detalhes anatômicos, mas, mostrava uma complicada estrutura capaz de criar lembranças, dar origem à imaginação e produzir sonhos.

Portanto, Willis apud Zimmer lançou as bases para a pesquisa moderna do sistema nervoso e cunhou o termo "neurologia", prenunciando uma nova era. Willis foi o primeiro neurologista do mundo. [...] Ele criou o que chamou de “neurologia”, uma doutrina dos nervos. Graças a ele, o cérebro deixou de ser visto como um "pote de coalhada", que servia como uma espécie de refrigerador do sangue, para ser estudado como o centro das emoções, da percepção e da memória.

Foi com Willis que teve início a idéia de que podemos explicar fisiologicamente todos os problemas mentais. Além disso, Willis tentou aproximar a anatomia, fisiologia e química aos achados clínicos de patologia nervosa da época e acreditava que a química era a base da função humana, ao invés da mecânica, como se acreditava na época. Em relação à busca pelos correlatos cerebrais da mente, Willis ampliou os conceitos propostos pelo médico romano Galeno, que o cérebro o órgão responsável pela secreção dos "espíritos animais" (que se pensava originar na placa cribiforme, um osso na base do crânio, que fica cima da cavidade nasal).

Willis propôs que o plexo coróide era o responsável pela absorção do fluido cérebro espinhal. Posteriormente, em De Anima Brutorum, ele propôs que o corpo estriado recebe toda a informação sensorial, enquanto que o corpo caloso seria associado com a imaginação e o córtex cerebral com a memória.

Segundo Zimmer, Mais do que qualquer outra pessoa, Thomas Willis anunciou a Era Neurocêntrica. Ele fez pelo cérebro e nervos o que William Harvey fizera pelo coração e o sangue: transformou-os em objetos de estudo da ciência moderna. Sua mescla de anatomia, experimentos e observação médica nortearam a pauta da ciência neurológica do século XXI.

Fundamentada nestas afirmações percebeu-se que os pensamentos e as doutrinas de Willis citadas por Zimmer (2004) abriram as portas para o pensamento ocidental moderno e, ainda estão embutidas em muitas de nossas crenças sobre os seres humanos. Ainda com bases na história do cérebro, encontram-se pressupostos relacionados a Aristóteles que, por desconhecer os nervos, imaginava que os olhos e ouvidos estavam ligados aos vasos sanguíneos, responsáveis por levar as percepções ao coração. Tais conexões permitiam ao coração governar todas as sensações, movimentos e ações. O cérebro, por outro lado, modera o calor e a agitação do coração.

Anos mais tarde surgiram na cidade de Alexandria, dois médicos anatomistas, Herófilo e Erasistrato, com visões mais aguçadas e perceptivas, descrevendo, pela primeira vez, dezenas de partes do corpo, abrindo caminhos para se conhecer a descrição do sistema nervoso. Assim, perceberam que as fibras do sistema nervoso formavam uma rede específica que brotava do crânio e da espinha. Foi a partir desta constatação que:

A medicina de Galeno se apoiava na transformação da comida e da respiração em carne e espírito. Nesse sistema, cada órgão dispunha de uma faculdade especial, um poder semelhante ao da alma, que ajudava no desempenho de uma série de purificações. Por exemplo, a função do estomago era a de atrair para o esôfago o alimento que entra pela boca prosseguia para os intestinos e para o fígado, que, por sua vez, a transformava em sangue. Do fígado, o sangue fluía para o coração, passando pelo seu lado esquerdo, sendo quaisquer impurezas atraídas pelos pulmões, enquanto o sangue purificado voltava para as veias, para ser consumido pelos músculos e órgãos. Galeno afirmava que o sangue do lado direito do coração se misturava com o ar dos pulmões, sendo cozido no calor inato do coração, tornando-se vermelho e impregnado de espíritos vitais. (ZIMMER)

Galeno acreditava ter encontrado a sustentação do trio de almas de Platão: a alma vegetativa do fígado, responsável pelo prazer e pelos desejos, a alma vital do coração, produtora das paixões e da coragem e a racional alma da cabeça. Em torno de 199 da era cristã, a medicina de Galeno foi absorvida pelas doutrinas do Cristianismo que, por sua vez, acreditavam que a alma, era a própria vida, residindo no sangue e desaparecendo por ocasião da morte.

Muitos filósofos de Roma não aceitavam as idéias de Galeno sobre o cérebro, preferindo as teorias sobre o coração da autoria de Aristóteles. Eles gostavam de chamar a atenção para o fato de que a fala vinha do peito, o que significa que sua origem deveria estar no coração. Nessa direção, encontramos Cajal apud Sabbatini, pioneiro em estudos sobre a estrutura fina do sistema nervoso. Além disso, [...] descobriu os mecanismos controladores da morfologia e os processos conectivos das células nervosas na medula espinhal. Nos dois anos seguintes demonstrou as mudanças básicas dos neurônios durante o funcionamento do sistema nervoso. Foi também o primeiro a isolar as células nervosas cerebrais, as chamadas células de Cajal. (SABATTINI)

Nesse caminhar, chegou-se aos neurocientistas no começo do século XX, cientes de que muitas das sinapses eram de natureza química. Entretanto, a prova fundamental que faltava para isso veio apenas em 1921, com os experimentos cruciais realizados por Otto Loewi. A descoberta de como o sistema nervoso é organizado e trabalha em nível celular constitui uma dos mais fascinantes e ricos episódios da história da ciência. Ela começou com um novo conceito, o da bioeletricidade, mas ainda sem o conhecimento de como ela era gerada, pois devemos nos lembrar que até 1838 a ciência nem sequer sabia que os organismos vivos eram constituídos de células e qual era a função do sistema nervoso. O progresso científico foi bastante lento no princípio, devido aos obstáculos técnicos.

Portanto, três fases compõem esse progresso científico: A primeira, relacionada à descoberta de neurônios, dendritos e axônios, foi devido à invenção do microscópio acromático moderno, em 1824. A segunda, a descoberta de que os neurônios não se fundem, e que os dendritos e axônios fazem parte dos neurônios, foi devida à descoberta do método de coloração de prata, por Golgi e Cajal, em 1887. A terceira foi conseguida apenas com as técnicas microeletrofisiológicas, equipamentos eletrônicos de amplificação de alto ganho, na década dos 40, e com a microscopia eletrônica, na década dos 50. Com isso, os derradeiros fatos fundamentais sobre a sinapse foram conquistados!

Nas voltas de 1825, Pierre Flourens, deu inicio às primeiras descobertas relacionadas ao funcionamento cerebral. Anatomistas e fisiologistas desenvolveram novos métodos experimentais para intervir diretamente no cérebro e observar os resultados destas intervenções sobre o comportamento dos animais. Alguns destes métodos se referiam à estimulação elétrica do cérebro de animais e seres humanos e, estudos clínicos “pós mortis”, voltados à pacientes com deficiências neurológicas ou mentais, numa tentativa de identificar possíveis alterações do tecido nervoso. Neste percurso, Paul Broca (1861) um neurologista francês identificou um paciente que era quase totalmente incapaz de falar e tinha uma lesão nos lobos frontais, o que suscitou questionamentos sobre a existência de um centro da linguagem no cérebro.

Mais tarde, descobriu casos no qual a linguagem havia se comprometido devido a lesões no lobo frontal do hemisfério esquerdo. A recorrência dos casos levou Broca a propor, em 1864, que a expressão da linguagem é controlada por apenas um hemisfério, quase sempre o esquerdo. Essa área veio a ser conhecida como área de Broca. Por outro lado, o modelo neurolingüístico de Wernicke considerava que a área de Broca conteria as memórias dos movimentos necessários para expressar os fonemas, compô-los em palavras e estas em frases, ou seja, ela conteria as memórias dos sons que compõem as palavras, possibilitando a compreensão. 

Num momento em que a ciência busca novos paradigmas, não podemos deixar de perceber que muitos diálogos se abrem nos percursos da história, a respeito do tema em questão. Em vários lugares do mundo, pesquisadores buscavam bases para suas teorias em torno do pensamento e de ideologias que acreditavam ser verdadeiro. É nessa visão que torna o pensamento de Goethe tão atual, já que considerava o crânio como um desenvolvimento das vértebras e os órgãos vegetais como metamorfoses do princípio espiritual expresso pela folha. Comparava o cérebro e suas infinitas ligações com as raízes das plantas. Esses pensamentos foram desprezados pela Ciência e retomados por Steiner em 1925. 

Na visão de Steiner, Goethe além de grande pesquisador, realizou análise em campos variados como a ótica, a geologia, a mineralogia, a botânica e a zoologia. Fez descobertas importantes, como a do osso intermaxilar no crânio humano e elaborou uma teoria das cores alternativa à do grande físico inglês Isaac Newton. Buscam na imagem e nos estudos detalhados do cérebro os seguintes aspectos e diz que:

O cérebro representa somente uma massa da medula espinhal aperfeiçoado ao máximo grau. Na medula terminam e começam os nervos que estão a serviço das funções orgânicas, ao passo que no cérebro terminam e começam os nervos que servem às funções superiores, principalmente os nervos dos sentidos. No cérebro surge desenvolvido aquilo que está indicado como possibilidade na medula espinhal.

E continua:

O cérebro é uma medula perfeitamente desenvolvida, ao passo que a medula espinhal é um cérebro que ainda não chegou ao pleno desenvolvimento. Ora, as vértebras da coluna contornam como um molde às várias partes da medula, servindo-lhe como órgãos envoltórios. Parece então altamente provável que, se o cérebro é uma medula espinhal elevada ao máximo grau, também os ossos que o envolvem sejam vértebras altamente desenvolvidas.

Em outras palavras, as diversas vértebras da coluna seriam manifestações de um princípio espiritual, de uma idéia arquetípica. De vértebra a vértebra, no sentido ascendente, esse mesmo princípio vai-se metamorfoseando, sendo representado por formas ósseas cada vez mais sutis. Até chegar ao crânio, que seria a última metamorfose da idéia vértebra. Em verdade, essa maneira de ver o mundo apresenta enorme afinidade com o pensamento do filósofo grego Platão (427-347 a.C.) e de seus sucessores neoplatônicos (séculos III a VI d.C.). Mas Goethe não chegou a ela por meio da especulação filosófica, e sim através de uma observação muito atenta e sem preconceitos da natureza. Mais do que em qualquer outro campo, foi na botânica que sua abordagem alcançou as melhores realizações. Goethe, ao longo de suas pesquisas nos deixou um legado maravilhoso em relação a botânica e aos nervos, quando compara os nervos cerebrais e de todo o corpo humano com as raízes de uma frondosa e bela árvore.

Pode-se observar que os segredos da razão e da emoção sempre estiverem presentes na vida do ser humano. De Copérnico a Galeno, de Aristóteles a Galileu Galilei, de Locke a Descartes, de Boyle a Darwin, e muitos outros se fizeram presentes no mundo do ser humano, para o ser humano e com o ser humano através de suas inquietações e indagações. Todos, de uma forma ou de outra, trilharam um caminho para um novo conceito sobre o cérebro, a alma e a anatomia do mundo.

Buscavam explicações e diálogos junto aos gregos, aos romanos, aos físicos, químicos e matemáticos da idade média, reconstruindo conceitos e metodologias sobre os movimentos da terra, do sol, dos músculos, do sangue, do coração, dos nervos, do coração, da alquimia, do uso da papoula e suas alterações mentais a 4000 a. C do cérebro. Enfim, sua história transcorre por nomes consagrados na evolução dos tempos como: Thomas Willis apud Zimmer, Goethe, Santiago Ramon y Cajal apud Sabattini, Camille Golgi apud Sabattini, Hans Berger apud Sabattini, Lord Edgar Adrian apud Sabattini, Sir Charles Sherrington apud Sabattini, Carl Zimmer dentre outros. Deste modo, pode-se observar que a história da Neurociência é tão antiga quanto à história da humanidade.

Atualmente, a escola requer uma pedagogia que não vise essencialmente transmitir conteúdos intelectuais, mas, sim, descobrir processos capazes de suprir as dificuldades existentes às áreas ligadas à aprendizagem. Diante de tal realidade, buscou-se no desenvolvimento da neurociência o intuito de incluir estes saberes com um aprender mais abrangente, contínuo e dinâmico, compreensivo e instigante para quem ensina e para quem aprende. Vive-se um tempo em que a dificuldade de aprender, de se concentrar, de memorizar, de persistir, de querer, está cada vez mais forte dentro das escolas. Assim sendo, identificou-se que a aprendizagem acontece sob dois aspectos: de um lado, os conhecimentos construídos e/ou reconstruídos e, de outro, os mecanismos utilizados para construí-los, visto que, a civilização atual faz parte de uma época totalmente influenciada, em grau sempre maior, pela tecnologia.

Hoje em dia, têm-se informações precisas que a Neurociência cresceu, em passo acelerado, a partir do século XX, motivando novas abordagens, novas perguntas, novas direções, novos recursos e, uma aplicação mais verdadeira do conhecimento cerebral. Entretanto, inúmeras incógnitas ainda permeiam em nossa cultura a respeito do cérebro. Neste contexto, surge, ainda, a necessidade dos educadores dialogarem dentro de uma visão inovadora, com os temas abordados em sala de aula. Por isso, este estudo traz informações de valor precioso e aponta, por meio de recursos, importantes caminhos para o conhecimento do sistema funcional complexo que é o cérebro.

Atualmente, encontramos um moderno campo da ciência cognitiva, conhecido como a era do novo cérebro, voltado para o estudo dos mecanismos cerebrais responsáveis por nossos pensamentos, emoções, decisões e atos. Portanto, a Neurociência é um termo que reúne algumas disciplinas biológicas que estudam o sistema nervoso, especialmente a anatomia e a fisiologia do cérebro humano. Com isso, englobam-se três áreas principais: a neurofisiologia (estuda as funções do sistema nervoso), a neuroanatomia (estuda a estrutura do sistema nervoso, em nível microscópico e macroscópico) e a neuropsicologia (estuda as modificações comportamentais).

Dentro da percepção de Bear,

A revolução das Neurociências ocorreu quando os cientistas perceberam que a melhor abordagem para o entendimento da função do encéfalo vinha da interdisciplinaridade, a combinação das abordagens tradicionais para produzir uma nova síntese, uma nova perspectiva.

Portanto, elas atuam procurando o bem-estar e o progresso pessoal do ser humano, já que o cérebro é o maior instrumento da evolução humana. Dessa forma, para compreender o cérebro, é preciso ampliar nossos conhecimentos e apreciar o tipo de operações que ele realiza e os seus desempenhos, pois, a educação fundamenta-se no desenvolvimento destas capacidades. É preciso, ainda, abandonar o tédio, o vazio e a incerteza e buscar cada vez mais conhecimentos nessa área complexa, intrigante e moderna nos vastos campos da Ciência. A questão interessante que se coloca é acerca de quais os saberes que o Ensino de Ciências adota e que diálogo ele faz em relação à Neurociência.

De certo modo, a aprendizagem acontece num processo individual, porque cada cérebro estabelece redes específicas de acordo com os estímulos do ambiente imediato e a experiência e história única de cada indivíduo. Deste modo, este estudo toma o direcionamento da abordagem da neurofisiologia e da neuroanatomia de forma mais intensa, porém, não se deixou em associar algumas etapas a níveis comportamentais, uma vez que o ser humano precisa do equilíbrio das forças que atuam no seu sentir, querer e pensar.

Nesta perspectiva, buscou-se no quadro abaixo, um desenho metodológico que procura elaborar uma reflexão sobre a complexa relação entre três áreas específicas, reunindo diálogos na construção de ações educativas, ou seja, refletindo o cérebro, a cognição, a sensibilidade, o raciocínio, a memória, a informação e o processo ensino-aprendizagem em uma abordagem biológica. Além disso, aborda os aspectos comportamentais, de aprendizagem e o funcionamento do cérebro como um todo, já que o ser humano é um conjunto de aspectos físicos, químicos e biológicos. É nesse sentido que um dos desafios desta dissertação está na relação entre os conceitos acima relatados e a compreensão de que o pensamento humano requer o uso da imaginação, das representações mentais e as capacidades cognitivas de produção de conhecimentos. O quadro abaixo mostra essa afinidade e, seu vínculo com o Ensino de Ciências.

Cabe salientar que todas essas funções relacionam-se de forma direta com o aprendizado do ser humano por aspectos comportamentais, interferindo nas forças do pensar, sentir e querer. O Ensino de Ciências tem-se preocupado com o aspecto multidimensional do conhecimento cerebral, pela própria informação da neurociência, acarretando com isso, uma busca mais consciente, atualizada e reflexiva da prática pedagógica do professor de ciências. Segundo Olivier, a Neurociência também denominada Neurociência Cognitiva busca uma relação entre as atividades do Sistema Nervoso Central e o Cognitivo.

De tal modo, acredita-se que o professor por si só, com uma linguagem própria, possa fundamentar elementos do sistema nervoso necessários ao entendimento do tema em questão, que lhe permitirão expressar originalidade, espontaneidade, conhecimento e criatividade. Assim, os educadores despertarão no contato com a Neurociência, as mais diversas formas de representá-las, o despertar do todo. A Neurociência é uma ciência do século XX, ou seja, relativamente recente. Data da década de 1970 e resulta da confluência de várias disciplinas que até então concebiam o sistema nervoso de maneira independente e desarticulado, como a neuroanatomia, a neurofisiologia, a neurologia, a psiquiatria, a psicologia, entre outras.

Assim sendo, a neurofisiologia examina as funções do sistema nervoso e, utiliza eletrodos para instigar e registrar a reação das células nervosas ou de áreas maiores do cérebro. A neuroanatomia estuda a estrutura do sistema nervoso, em nível microscópico e macroscópico. A neuropsicologia analisa a relação entre as funções neurais e psicológicas. Ultimamente têm-se informações de que a conexão do cérebro e da neurociência inclui estreitas ligações com os processos cognitivos, pois, permite orientar educadores na utilização do conhecimento das neurociências no ensino e na abordagem dos problemas de aprendizagem, visando desenvolvimento de práticas promotoras da aprendizagem, preventivas e terapêuticas das suas dificuldades.

Nos últimos trinta anos, houve progressos consideráveis no conhecimento do cérebro. Hoje em dia, sabe-se muito mais sobre a organização anatômica do cérebro, sobre a circulação da informação dentro dele, sobre seus neurotransmissores, sobre a interação com o mundo exterior, seja ele físico social ou cultural, do que no século XIX ou início do século XX. Muito se avançou na compreensão dos mecanismos moleculares que participam da comunicação entre os neurônios e as repercussões disso são consideráveis.

Portanto, o século XXI com todos os avanços é, com certeza, o “século do cérebro”. O educador está cotidianamente agindo nas modificações neurobiológicas cerebrais que levam à aprendizagem. No entanto, desconhece como o cérebro trabalha. Dessa forma, seria interessante que o educador antes de passar um conteúdo de Ciências, em particular sobre o cérebro, questionasse: Sabendo que o cérebro é o órgão da aprendizagem, qual seria a contribuição das Neurociências para a educação? O conhecimento do funcionamento do cérebro, objeto de estudo das Neurociências, poderia contribuir para o processo ensino-aprendizagem mediado pelo educador?

Dessa forma, avaliar a coordenação do cérebro, suas funções, períodos críticos, as habilidades cognitivas e emocionais, as potencialidades e limitações do sistema nervoso, a memória, as dificuldades de aprendizagem e intervenções apropriadas, pode tornar o trabalho do educador mais significativo, eficiente e autônomo. Portanto, o grande desafio do século XXI é conhecer cada parte que compõe o cérebro, associá-lo a uma comunicação intra e inter pessoal e revelar os mistérios na esfera mental, emocional e cognitiva do ser humano.

Acredita-se que o século XXI será o século da informação, da sociedade do conhecimento. Atualmente, os conhecimentos fornecidos pela Neurociência servem de base para a funcionalidade cerebral do ser humano e para o desenvolvimento da capacidade cognitiva. Portanto, o grande desafio do século XXI é desvendar os enigmas cerebrais na esfera emocional e cognitiva do ser humano.

Relva nos diz que

[...] o nosso universo biológico interno com centenas de milhões de pequenas células nervosas que formam o cérebro e o sistema nervoso comunicam-se umas com as outras através de pulsos eletroquímicos para produzir atividades muito especiais: nossos pensamentos, sentimentos, dor, emoções, sonhos, movimentos e muitas outras funções mentais e físicas, sem as quais não seria possível expressarmos toda a nossa riqueza interna e nem perceber o nosso mundo externo, como o som, cheiro, sabor.

Estas afirmações nos levam a crer que ações, sentimentos, sensações repostas emocionais e motoras e pensamentos, isto é, informações sobre o estado interno do organismo, não podem ser entendidas sem o fascinante conhecimento do cérebro e suas múltiplas conexões. Para isso, precisam-se percorrer algumas formas de comunicação que processam informações específicas ao ser humano. Uma destas formas está relacionada aos neurônios que, através de suas células especializadas recebem conexões, transportam sinais nervosos (elétrico e químico), avaliam estas informações e, em seguida, coordenam atividades apropriadas à situação e às necessidades das pessoas. Quanto maiores são as buscas a respeito da Neurociência, mais expectativas temos de que a sua história ainda está sendo escrita. Encontramos em Bear um pouco dessa história que nos diz:

A história demonstrou claramente que compreender como o encéfalo funciona é um grande desafio. Para reduzir a complexidade do problema, os neurocientistas o “quebraram” em pequenos pedaços para uma análise sistemática experimental. Isto é chamado de abordagem reducionista. O tamanho da unidade a ser estudada define o nível de análise. Em ordem ascendente de complexidade, estes níveis são: moleculares (as moléculas permitem aos neurônios comunicarem-se uns com os outros); celulares (observam como as moléculas trabalham juntas para dar aos neurônios propriedades especiais); de sistemas (estudam como diferentes circuitos neurais analisam informação sensorial, formam a percepção do mundo externo, tomam decisões e executam movimentos); comportamentais (tipos de memória, humor, sonhos...) e cognitivas (investiga como a atividade do encéfalo cria a mente).

A partir desta perspectiva, Bear também descreve que a meta das neurociências é compreender como o sistema nervoso funciona. Portanto, estabelecer um diálogo e uma metodologia entre os vastos campos destes níveis é um dos propósitos desta dissertação, até porque ela não é voltada, especificadamente, a nenhuma especialidade médica, mas, volta os seus olhares ao Ensino de Ciências, à formação de professores e à educação de maneira global.

Organizar formas diferenciadas de aprender e lidar com o conhecimento tem sido na linha do tempo, objeto de pesquisa de muitos teóricos. Cada qual com sua linguagem, baseados em conceitos e definições para, simplesmente, explicar por “partes” ou no “todo” a organização do conhecimento.

O estudo da formação de conceitos tem por fim, buscar entender como estes conceitos se organizam em nossa memória. Sabe-se que o desenvolvimento cognitivo do indivíduo se desenvolve ao longo da vida através de diferentes fases que envolvem diversos processos mentais e, uma dessas fases é o desenvolvimento da palavra, ela é o meio para centrar ativamente a atenção e busca entender de que forma o conhecimento se organiza. Desta forma, inicia-se um processo de representação da organização do conhecimento. Uma de suas principais dificuldades é a grande complexidade do cérebro e a flexibilidade do pensamento humano.

Vários modelos são propostos e criticados chegando aos modelos atuais que explicam ainda com algumas fragilidades como codificamos, armazenamos e recuperamos a informação. (POZO). A concretização de conceitos no processo ensinoaprendizagem está relacionada ao seu contexto e às ações seguidas pelo educador. Esses conceitos se encaixam em várias teorias da aprendizagem, entre elas, relacionamos a de Ausubel, Vygotsky, Steiner e Wallon apud Relvas. Ao abordar a questão da aquisição de conceitos de Ausubel entendemos que a apresentação de conceitos reprimiu o caráter da estrutura cognitiva existente no estudante, necessitando das condições do desenvolvimento e da capacidade intelectual, da natureza do conceito e da forma pelo qual ele é mostrado ao aluno.

Já Vygotsky, um dos maiores estudiosos do tema, é enfático ao afirmar que um conceito é um ato real e que não pode ser ensinado por treinamento, mas com o desenvolvimento de funções intelectuais, como: atenção, memória, lógica, abstração, capacidade para comparar e diferenciar. Postula que o aprendizado é uma das principais fontes de conceito da criança em idade escolar, e é também força impulsionadora de seu desenvolvimento. Do ponto de vista de Steiner, a formação de conceitos deve ultrapassar a prática da Pedagogia tradicional de ensino, porque nas instituições escolares, os professores não devem cair em modismos, mas, refutar atividades mecanicistas. Por outro lado, devem aplicar métodos e técnicas sabendo exatamente para quê, como fazer, o porquê fazer, para quem fazer e se as mudanças propostas têm algum significado na evolução da criança e/ou jovem, visando a sua aprendizagem em todos os aspectos.

Quanto aos aspectos da linguagem na formação desses conceitos, percebeuse que existe uma sutil relação entre pensamento e linguagem em nossa mente, pois permite a criatividade humana (concretizada pela ciência e tecnologia). As capacidades de ver, ouvir, falar ou pensar ativam diferentes áreas cerebrais como pode ser visto na figura 01 apresentada a seguir. O mais interessante é que temos percebido o quanto são ricas as ações e relações entre os sujeitos envolvidos no espaço escolar, principalmente quando estas ações abordam observações “in loco”. Decorrente disso é possível questionarmos as informações e as interpretações dadas a partir destas observações.

Só assim, buscaremos metodologias e tecnologias que darão sentido para o Ensino de Ciências em uma perspectiva de buscas, de análises, de algo novo. Nesse sentido, a teoria e a prática precisam assumir uma relação de dialogicidade, de trocas, de quebra de paradigmas e de novos saberes. Nesta perspectiva, buscar essa dialogicidade abre expectativas nas questões de sentir, pensar e querer. A figura abaixo mostra no campo cerebral como se dá o aspecto de absorvermos conceitos ao pensar, ouvir, falar e ver.

Na condição de investigadora e de perceber a transversalidade dos conteúdos utilizados no universo do corpo humano, procurou-se descrever, resumidamente, alguns conceitos que influenciam direta ou indiretamente a construção do conhecimento cerebral. São eles:

O Sistema Nervoso: O Sistema Nervoso é o órgão onde se enraízam a sensibilidade consciente, a mobilidade espontânea e a inteligência. Por este motivo é analisado como o centro nervoso mais respeitável de todo o sistema. Nada escapa a ele e ao desenvolvimento integral do ser humano.

De acordo com Relvas, O sistema nervoso detecta estímulos externos e internos, tanto físico quanto químico, e desencadeia respostas musculares e glandulares. Ele é formado, basicamente, por células nervosas, que se interconectam de forma específica e precisa, formando os circuitos (redes) neurais.

Com isso, pode-se observar que o sistema nervoso é uma rede complexa que permite a comunicação do ser humano com o ambiente e, questionar esses circuitos que produzem comportamentos variáveis e invariáveis (reflexo). Incluem além de componentes sensoriais, referentes ao ambiente, os motores, geradores de movimentos, e os interativos, que recebem, armazenam e processam as informações. Neste mesmo sentido, Bear comenta que alguns desses componentes são essenciais em sua estrutura e ao funcionamento do cérebro. São eles:

• A medula espinhal ou raquiana (último componente do sistema nervoso central). Ela está localizada dorsalmente, interiormente ao canal vertebral. Nela, a massa cinzenta está localizada mais profundamente e a massa branca mais superficialmente. Assim, é capaz de controlar boa parte dos atos reflexos, sem a interferência do cérebro, mas apesar disso, grande parte dos estímulos recebidos por ela é enviada ao encéfalo, para a distribuição pelos vários centros.
• O tronco encefálico (formado pelo mesencéfalo, pela ponte e pela medula) conecta o cérebro à medula espinhal, além de coordenar e entregar as informações que chegam ao encéfalo. Controla ainda a atividade de diversas partes do corpo.
• O mesencéfalo recebe e coordena informações referentes ao estado de contrações dos músculos e a postura, responsável pelos reflexos.
• O cerebelo ajuda a manter o equilíbrio e a postura.
• O bulbo raquiano está implicado na manutenção das funções involuntárias, tais como a respiração. A ponte é constituída principalmente por fibras nervosas mielinizadas que ligam o córtex cerebral ao cerebelo.
• O tálamo, localizado dentro do prosencéfalo (conhecido como encéfalo anterior), age como centro de retransmissão dos impulsos elétricos, que viajam para o córtex cerebral.

O sistema nervoso forma no organismo uma rede de comunicações entre a cabeça e todos os órgãos do corpo. Ele é formado pelo tecido nervoso, onde se destacam os neurônios e as células glia3 (dão sustentação aos neurônios e auxiliam no seu funcionamento). Os neurônios são células que possuem um corpo celular e prolongamentos. Os prolongamentos curtos são chamados dendritos; os prolongamentos longos, únicos em cada neurônio, são chamados axônio. A função dos neurônios é conduzir impulsos nervosos. Esses impulsos caminham em sentido único, entrando pelos dendritos, passando pelo corpo celular e saindo pelo axônio. Chama-se nervo a um feixe de células nervosas. Fibras nervosas são axônios mielinizados. Os nervos possuem fibras aferentes ou sensitivas, que levam informações aos centros nervosos, e fibras eferentes ou motoras, que trazem as respostas dos centros nervosos. Todos esses conceitos serão discutidos no corpo desta dissertação. Com isso, buscaram-se no quadro 02 abaixo, um desenho metodológico priorizando alguns itens fundamentais na abordagem do sistema nervoso, favorecendo a construção de conceitos.

Observando a estrutura do sistema nervoso, percebemos que eles têm partes situadas dentro do cérebro e da coluna vertebral e outras distribuídas por todo corpo. As primeiras recebem o nome coletivo de sistema nervoso central (SNC), e as últimas de sistema nervoso periférico (SNP). É no sistema nervoso central que está a grande maioria das células nervosas, seus prolongamentos e os contatos que fazem entre si. No sistema nervoso periférico estão relativamente poucas células, mas um grande número de prolongamentos chamados fibras nervosas, agrupados em filetes alongados chamados nervos.

A esse respeito, Capovilla e do Vale destacam, Muitas funções do sistema nervoso como a sensação, percepção, memória, movimento e ação, linguagem, pensamento, emoção, resultam da fina, adequada e harmônica integração de toda a rede neuronal. Diferentes componentes do sistema nervoso periférico e central mantêm-se em uma relação de dependência recíproca, tendo o neurônio como unidade sinalizadora que cumpre funções de transmissão e processamento de sinais através de dois de seus prolongamentos: os dendritos, verdadeiras antenas para os sinais provenientes de outros neurônios e o axônio, um prolongamento longo que transporta a mensagem, contida no seu interior, o neurotransmissor, para locais, inclusive de grande distancia, do corpo.

Desta forma, essa relação de proximidades e dependência recíprocas localiza em regiões distintas, conjunto de neurônios que levam informação para o SNC: as fibras aferentes (respondem ao estímulo sensorial nos olhos, ouvidos, pele, nariz, músculos, articulações) e as fibras eferentes que enviam sinais para os músculos e as glândulas. Decorrente disso, compreendemos que no ser humano, todo nosso comportamento, desde as mais simples às mais complexas funções nos mecanismos biológicos pelos quais nos movemos, pensamos, percebemos, aprendemos, lembramos, são reflexos das funções cerebrais.

Em geral, o uso comum do termo cérebro se refere ao encéfalo como um todo. Em rigor, o termo cérebro refere-se aos hemisférios cerebrais e às suas estruturas intra-hemisféricas. Muito se pode aprender a respeito do cérebro. Ele está no centro da aprendizagem e é a parte mais desenvolvida e a mais volumosa do encéfalo. Quando cortado, apresenta duas substâncias distintas: uma branca, que ocupa o centro, e outra cinzenta, que forma o córtex cerebral. O córtex cerebral está dividido em mais de quarenta áreas funcionalmente distintas (cada qual responsável por uma função, como visão, audição, linguagem, coordenação motora, etc...). Nele estão agrupados os neurônios. As regiões mais importantes do ponto de vista do pensamento são o córtex e o neocórtex, como mostra a figura abaixo:

Para compreender esta totalidade de informações é necessário que o (a) professor (a) tenha em mãos algumas variáveis indispensáveis para uma prática pedagógica mais eficaz. Dentre elas, estima-se que cada córtice envolve aspectos importantes para se entender e, para isso, o quadro 03 que se segue, especifica melhor esta questão. Além disso, tudo isso funciona num jogo de interdependência, de inter-retroações múltiplas e simultâneas de associações e implicações. Em verdade, buscamos os paradoxos essenciais do cérebro, que ao mesmo tempo, produz e desafia os nossos meios de conhecimento. O cérebro é uma máquina hipercomplexa e inseparáveis são seus aspectos físicos, biológicos e psíquicos. Por isso, a menor percepção, a menor representação mental é inseparável do estado físico e dele em relação à disposição dos neurônios nas várias áreas corticais.

Daí, o conceito de que a máquina cerebral é um enorme computador, reunindo de 30 a 100 bilhões de neurônios, cada um dispondo de aptidões polivalentes, podendo captar e transmitir várias comunicações ao mesmo tempo e produzir novas aptidões que procuram encontrar aproveitamento sócio-cultural, provocando cada vez mais a complexidade. Para Relvas, o cérebro é mais do que um sistema complexo é simplesmente, um complexo de sistemas complexos. Ele não dispõe de nenhum centro de comando, portanto, é acêntrico e policêntrico.

Deste modo, nele perpassam conhecimentos, déficits, desordens, ruídos, sonhos, fantasias, delírios, imaginações, emoção, dor, prazer, desejo, paixão, amor, mentiras, loucuras, análises, sínteses, enfim, um sistema hipercomplexo. O cérebro refere-se aos hemisférios cerebrais e às suas estruturas intra-hemisféricas. Os hemisférios distinguem-se pelas pregas nas suas superfícies, que formam giros, os quais são separados por sulcos ou fendas. O cérebro humano ( complexo e extenso) se divide em duas metades, o esquerdo e o direito. Ele dispõe de funções e aptidões polivalentes. Entre eles os neurônios, a calota cerebral (córtex e neocórtex), o encéfalo e suas infinitas funções.

A capacidade de pensar, organizar sistemas e categorias, imaginar, sorrir, chorar, compreender, aprender, é apenas um ponto de vista entre outros possíveis da capacidade cerebral. Recuperar nos alunos esta percepção, conforme mostram as figuras 03 e 04 abaixo, significa criar estratégias de organização de uma metodologia que avance em conhecimentos. Cada hemisfério do nosso cérebro tem um comprometimento em algumas habilidades sejam elas, concretas, analógicas, intuitivas, sintéticas, verbais, racionais, simbólica, analíticas ou abstratas. Buscar entre professores e estudantes, no tempo e no espaço, essas aptidões no contexto escolar é algo mágico, rico e desafiador. Todo ser humano pode encontrar esse caminho, basta querer. As figuras abaixo nos alertam para tal direcionamento.

Pode-se dizer que o nosso cérebro, sede de todos os nossos comportamentos, é composto por duas semi-esferas: o hemisfério direito e o hemisfério esquerdo, os quais mantêm conexões recíprocas. Cada tipo de habilidade ou de comportamento vivenciado pode ser mais bem relacionado a uma área do cérebro em particular. As regiões posteriores do córtex - os lobos occipitais são especializados na visão; as regiões laterais os lobos temporais na audição e linguagem; as partes superiores - os lobos parietais são responsáveis pelo tato e informações sinestésicas e as áreas situadas na parte anterior, isto é, os lobos frontais, estão mais bem relacionados a funções motoras e planejamento e execução de comportamentos complexos.

Em termos de funções especializadas, há uma importante diferença entre os dois hemisférios: para a maior parte das pessoas, o hemisfério esquerdo é dominante para o processamento verbal e aspectos cognitivos da linguagem, e o hemisfério direito, para a ortografia e percepção de formas e direção. A dominância cerebral é cruzada para a visão, audição, funções motoras e percepção somática.

Portanto, o encéfalo possui dois hemisférios (direito/esquerdo) que são, ao mesmo tempo, diferentes e idênticos. São responsáveis pela inteligência e pelo raciocínio, ou seja, atuam no aprender, lembrar, ler, agir por si mesmo e sobrevivem à diferenciação da eqüipotencialidades. Um domina, com freqüência, o outro. Essa dominância varia conforme os sexos, mas também os indivíduos e, num mesmo indivíduo, dependendo das circunstâncias. Onde há dominância de um, há inibição do outro. Um tende para a análise, abstração e ordenação linear, o outro, aos modos globais, sintéticos e concretos do conhecimento.

Além disso, Relvas diz que há uma conexão complexa entre racionalidade-afetividade-pulsão no conhecimento. Mas fica claro que a verdade encéfalo-epistemológico reside no caráter ambidestro do cérebro, ou seja, em qualquer situação, a racionalidade é frágil, deve ser objeto de reflexão permanente e de redefinição. A afetividade é inseparável do conhecimento e do pensamento humano. Ainda nesta perspectiva, Vygotsky apud Relvas, “concebe o cérebro como um sistema flexível, plástico, apto a servir a novas e diferentes funções, sem que sejam necessárias transformações no órgão físico”.

Assim, para ele compreender o processo de construção do conhecimento, pode possibilitar a criação de projetos pedagógicos voltados para a aprendizagem como também para o desenvolvimento da consciência, da linguagem e da inteligência do educando. Barbosa reforça este aspecto quando diz que o pensamento é uma atividade cortical cerebral que se estrutura na linguagem, ajuda a formar a consciência, o conhecimento, o reconhecimento (gnosia). É tanto causa quanto conseqüência desses elementos. Um aspecto importante é que o pensamento dá suporte ao conhecimento gerando desdobramentos como aprender, sentir, querer.

No processo da aprendizagem cada informação que o ser humano envia ao cérebro ou ao sistema nervoso central, centro de comando, passa pela elaboração e retorna de forma bem elaborada. Deste modo, a compreensão e o aprendizado só serão possíveis se passar pela memória. O cérebro é o centro de controle do movimento, do sono, da fome, da sede e de quase todas as atividades vitais necessárias à sobrevivência. Todas as emoções, como o amor, o ódio, o medo, a ira, a alegria e a tristeza, também são controlados pelo cérebro. Ele está encarregado ainda de receber e interpretar os inúmeros e os sinais enviados pelo organismo e pelo exterior, já que, hoje conseguimos localizar diversas regiões responsáveis pelo controle da visão, da audição, do olfato, do paladar, dos movimentos automáticos e das emoções, entre outras.

De acordo com Valle, “na superfície do encéfalo se encontra a massa cinzenta, corpos de neurônios, região também chamada de córtex cerebral”. Esta região é de extrema importância, pois nela são armazenadas as informações, percebidos os sentidos, processados os dados de estímulos externos e estimuladas contrações musculares. Desta forma, compreender os hemisférios cerebrais, os córtices associativos e dialogar com eles em sala de aula é uma tarefa importante junto aos estudantes que está tendo contato com o estudo das funções do corpo humano, especialmente o cérebro. Na sequencia, reflitamos mais um pouco, nas funções específicas do córtex cerebral.

Córtex significa ‘casca’ em latim. De fato, o córtex é uma fina camada acinzentada que envolve o encéfalo e possui de quatro a nove milímetros de espessura. Também é chamado de neocórtex, de neo = novo em latim, porque é a estrutura mais recente na evolução dos mamíferos e dos primatas. São no córtex que se localizam as células nervosas (neurônios) responsáveis por grande parte dos nossos processos mentais superiores. Na região mais profunda, se encontra a massa branca, nela estão localizados os corpos dos neurônios e também seus axônios e dendritos.

As diferentes partes do córtex cerebral são divididas em quatro áreas chamadas de lobos cerebrais, tendo cada uma funções diferenciadas e especializadas. Os lobos cerebrais são designados pelos nomes dos ossos cranianos nas suas proximidades e que os recobrem. O lobo frontal fica localizado na região da testa; o lobo occipital, na região da nuca; o lobo parietal, na parte superior central da cabeça; e os lobos temporais, nas regiões laterais da cabeça, por cima das orelhas.

O lobo frontal, que inclui o córtex motor e pré-motor e o córtex préfrontal, está envolvido no planeamento de ações e movimento, assim como no pensamento abstrato. A atividade no lobo frontal aumenta nas pessoas normais somente quando temos que executar uma tarefa difícil em que temos que descobrir uma sequência de ações que minimize o número de manipulações necessárias. A parte da frente do lobo frontal, o córtex préfrontal, tem que ver com estratégia: decidir que sequências de movimento ativar e em que ordem e avaliar o seu resultado. As suas funções parecem incluir o pensamento abstrato e criativo, a fluência do pensamento e da linguagem, respostas afetivas e capacidade para ligações emocionais, julgamento social, vontade e determinação para ação e atenção seletiva. Traumas no córtex préfrontal fazem com que uma pessoa fique presa a estratégias que não funcionam ou que não consigam desenvolver uma sequência de ações correta. Abaixo a figura apresenta outras estruturas básicas do cérebro, além do córtex.

Nessa perspectiva, nota-se que o córtex cerebral está relacionado, através das vias de associação, às estruturas subcorticais: corpo estriado, tálamo óptico, tronco encefálico, medula e cerebelo. Ele é composto de substância cinzenta (formada principalmente dos corpos das células nervosas e gliais), em contraste com o interior do encéfalo, constituído parcialmente de substância branca (consiste predominantemente dos processos ou fibras dessas células). O córtex de cada hemisfério cerebral está dividido arbitrariamente em lobos: frontal, parietal, occipital e temporal. Cada uma dessas regiões exerce funções dentro do cérebro. Entendê-las e relacioná-las com o Ensino de Ciências no espaço escolar está presente na busca e na formação do (a) professor (a). A figura abaixo permite esta visualização:

O lobo parietal têm uma relação fundamental com as sensações, ou seja, com a dor, o tato, a gustação. Em relação ao aprendizado, também está relacionado à lógica matemática. O lobo temporal, por sua vez, tem uma relação com a audição, possibilitando, assim, o reconhecimento de tons e intensidade dos sons. Esta área faz uma importante ponte com o processamento das emoções e da memória. No que diz respeito ao lobo occipital, observou-se uma estreita relação com o processamento da informação visual. Qualquer acidente nesta região, evidenciar-se-á cegueira total ou parcial. Além desses dados, ao longo da linha do tempo, a história do estudo do encéfalo, ou seja, do cérebro nos mostrou a importância das áres de Wernicke e de Broca. Olivier atentou para Broca ao descrever seu destaque na história da Medicina e das Neurociências pela descoberta do centro da fala. Além disso, observou que:

[...] pacientes com distúrbios da fala causados por danos do hemisfério esquerdo eram indivíduos destros, apresentando em comum fraqueza e paralisia da mão direita. Esta observação gerou a colocação de que existem relações cruzadas entre o hemisfério dominane e a mão de preferência. Com isso, os estudo de Broca estimulou pesquisas para o lócus cortical da função comportamental.

Para Wernicke existe uma região do cérebro humano responsável pelo conhecimento, interpretação e associação das informações. Ele identificou que lesões na superfície superior do lobo temporal, entre o córtex auditivo e o giro angular, também interrompiam a fala normal. Graves danos nessa área podem fazer com que uma pessoa que escuta perfeitamente e reconhece bem as palavras, seja incapaz de agrupar estas palavras para formar um pensamento coerente.

De acordo com Lent,

O modelo neurolingüístico de Wernicke considerava que a área de Broca conteria os programas motores de fala, ou seja, as memórias dos movimentos necessários para expressar os fonemas, compô-los em palavras e estas em frases. A área de Wernicke, por outro lado, conteria as memórias dos sons que compõem as palavras, possibilitando a compreensão. Assim, se essas duas áreas fossem conectadas, o indivíduo poderia associar a compreensão das palavras ouvidas com a sua própria fala.

Atualmente, estas afasias (desordens que resulta de lesões do cérebro) nos fazem perceber e associar que enquanto a fala mesmo perturbada apresenta compreensão em Broca (incapacidade de construir frases gramaticalmente corretas), o modelo de Wernicke apresenta identificação das palavras e não da compreensão do seu significado (a fala é fluente, mas a sua compreensão é improdutiva). Ainda neste sentido, Bear nos conduz ao seguinte pensamento:  

Pessoas com afasia de Broca têm dificuldade em dizer qualquer coisa, fazendo seguidas pausas para procurar a palavra certa. A incapacidade de encontrar palavras é chamada de anomia (significando literalmente sem nome). De maneira curiosa, há termos superaprendidos que afásicos de Broca conseguem dizer sem hesitação, os dias da semana. Também os verbos frequentemente não são conjugados. Em contraste com as dificuldades da fala, a compreensão é bastante boa.

Desta forma, pode-se analisar que a linguagem é percebida, mas não fluentemente produzida. A figura abaixo visualiza no cérebro estas duas áreas, distintas e fundamentais na aprendizagem:

Portanto, existem mecanismos de associação para a integração das funções motora ( a afasia de Broca é um distúrbio mais para o lado motor do sistema de linguagem) e sensitiva. Algumas áreas dos hemisférios cerebrais controlam a atividade muscular e suas células nervosas enviam processos para o tronco encefálico e medula espinhal, onde se ligam às células motoras, cujos prolongamentos saem pelos nervos crânicos ou raízes ventrais. Outras áreas são sensitivas e recebem impulsos que alcançaram a medula espinhal através de nervos periféricos e raízes dorsais e subiram pela medula espinhal e pelo tronco encefálico graças a uma sucessão de fibras nervosas e seus prolongamentos.

As fibras que sobem e descem no encéfalo e na medula espinhal são quase sempre agrupadas em tratos. Estes em geral recebem uma denominação de acordo com sua origem e destino e, algumas vezes, também pela sua posição. Apesar de o nosso cérebro ser dividido em dois hemisférios não existe relação de dominância entre eles, pelo contrário, eles trabalham em conjunto, utilizando-se dos milhões de fibras nervosas que constituem as comissuras cerebrais e se encarregam de pô-los em constante interação. O conceito de especialização hemisférica se confunde com o de lateralidade (algumas funções são representadas em apenas um dos lados, outras nos dois) e de assimetria (um hemisfério não é igual ao outro).

Segundo Valle e Capovilla, 

O córtex cerebral é a fascinante estrutura que armazena em si inúmeras funções, ditas superiores. Dentre estas funções, temos a cognição, a linguagem articulada, memória, percepção sensorial, intenção e planejamento dos movimentos voluntários, pensamentos, etc. quando da presença de MCs (malformações corticais) estas funções podem ser desestabilizadas.

Baseado nisso, o hemisfério esquerdo controla a fala em mais de 95% dos seres humanos, mais isso não quer dizer que o direito não trabalhe, ao contrário, é a acentuação do hemisfério direito que confere à fala nuances afetivos essenciais para a comunicação interpessoal. O hemisfério esquerdo é também responsável pela realização mental de cálculos matemáticos, pelo comando da escrita e pela compreensão dela através da leitura. Já o hemisfério direito é melhor na percepção de sons musicais e no reconhecimento de faces, especialmente quando se trata de aspectos gerais. O hemisfério esquerdo participa também do reconhecimento de faces, mas sua especialidade é descobrir precisamente quem é o dono de cada face.

Da mesma forma, o hemisfério direito é especialmente capaz de identificar categorias gerais de objetos e seres vivos, mas é o esquerdo que detecta as categorias específicas. O hemisfério direito é melhor na detecção de relações espaciais, particularmente as relações métricas, quantificavam aquelas que são úteis para o nosso deslocamento do ser humano no mundo. O hemisfério esquerdo não deixa de participar dessa função, mas é melhor no reconhecimento de relações espaciais categoriais qualitativas. Finalmente, o hemisfério esquerdo produz movimentos mais precisos da mão e da perna direitas do que o hemisfério direito é capaz de fazer com a mão e a perna esquerda (na maioria das pessoas). Estas informações podem ser consideradas na figura abaixo:

De acordo com o que foi concebido, se abarca a importância da utilização do cérebro na abordagem dos problemas de aprendizagem. Com essas informações, os professores podem utilizar-se da Neurociência para desenvolver práticas visando uma melhor compreensão do desenvolvimento do conteúdo abordado. Na verdade, exige-se desse (a) professor (a) abrangência de conteúdos científicos para melhorar e, ao mesmo tempo, questionar sua forma de ensinar.

Os neurônios são microscópicos. Só podem ser vistos com aumentos acima de 500 vezes. Eles são responsáveis pela nossa personalidade total, entendida como jeito de ser e subdividida em perceber, pensar, agir e sentir. Nossa capacidade mental de pensar sobre nossa origem é um dos muitos produtos do funcionamento dos nossos neurônios, nossas células cerebrais, e suas conexões as sinapses. O neurônio, sua estrutura e suas funções começaram a ser descoberto há cerca de 100 anos apenas, com os trabalhos do espanhol Ramón y Cajal. O cérebro de um ser humano adulto normal contém um número impressionante de neurônios: de 100 a 200 bilhões. Cada neurônio pode estabelecer até 100.000 ligações com os seus vizinhos: são as sinapses. É através das sinapses que ocorre a neurotransmissão.

Segundo Barbosa,

O cérebro fabrica uma infinidade de neurônios e sinapses. Apesar do “estoque”, haverá uma seleção daqueles que serão inicialmente utilizados, sendo o restante mantido. Se os estímulos recebidos são positivos, há um fortalecimento seletivo de população de sinapses. Se não houver estímulos, pode haver um enfraquecimento. Os estímulos internos e externos são de fundamental importância para o desenvolvimento do cérebro humano.

Esse número inimaginável de sinapses justifica a plenitude de nossas capacidades mentais: memorizar, criar, pensar, etc. Existem pessoas que decoram milhares de livros, que falam dezenas de idiomas. Na prática, nossa capacidade de aprendizagem é inesgotável. Aprendemos durante toda a vida, mesmo em idades avançadas, devido à grande quantidade de neurônios, de sinapses e de plasticidade neuronal. Nosso cérebro, simplesmente, pode transformar, de modo permanente ou pelo menos prolongado, a sua função e a sua forma, em resposta à ação do ambiente externo, por meio dos neurônios. São eles, portanto, os grandes responsáveis por tudo o que podemos perceber e pensar. Por outro lado, encontramos os dendritos que se ramificam no cérebro como galhos ou raízes de uma árvore, para receber sinais de outras células nervosas. Quando sadios, os dendritos podem reorganizar sua morfologia em resposta a estímulos ambientais. Assim, tanto os axônios como os dendritos possuem ao longo de suas funções, o poder da plasticidade, de regeneração.

Pensando nessa possibilidade, Relvas esclarece que,

Estes dendritos funcionam como antenas do neurônio e são cobertos por milhares de sinapses, ou seja, por junções formadas com outras células nervosas onde o terminal pré-sináptico de uma célula faz contato com a membrana pós-sináptica de outra. São nestas junções que os neurônios são excitados, inibidos ou modulados.

Por conseguinte, baseada nestas informações buscou-se na figura abaixo as partes principais do neurônio (corpo, dendrito, axônio) e suas funções básicas. Observe que os dendritos coletam informações (como antenas), o corpo celular processa, integra informações e os axônios transmitem informações. Além disso, a plasticidade sináptica do neurônio tem algo nobre com a função da memória, utilizando-se através do aumento ou da diminuição desses prolongamentos.

Os neurocientistas fazem diversas classificações para os tipos de neurônios que o cérebro humano possui.

Para Presa,

[...] só de neurônios sensoriais (os que processam os cinco sentidos) têm-se cinco tipos, quais sejam: visuais, auditivos, táteis, olfativos e gustativos. Somente entre os neurônios sensoriais visuais têm-se três subtipos, quais sejam: neurônios visuais para cores; neurônios visuais para formas e neurônios visuais para a percepção do movimento dos objetos e das coisas. Percebe-se que nessa linha, encontram-se centenas de tipos de neurônios

Então, com o intuito de simplificar, os cientistas estabeleceram alguns tipos fundamentais de neurônios, que são classificados de acordo com o corpo celular, conforme se pode ver nas seqüências apresentadas a seguir.

Uma das formas de classificação utilizadas em neurônios é baseada no número de extensões que saem do corpo celular:

Neurônio Pseudounipolar (Ex: células dos gânglios dorsais). Na verdade estas células têm dois axônios ao invés de um axônio e um dendrito. Um dos axônios vai até a medula espinhal, enquanto outro vai em direção da pele ou músculo.

Os neurotransmissores são os mensageiros químicos que realizam as sinapses. São muito ínfimos, quase moleculares em tamanho e quantidade. Os neurônios parecem gigantes diante de determinado neurotransmissor. Nos anos 70 do século passado conheciam-se cerca de oito neurotransmissores: eles eram suficientes para explicar todo comportamento. Atualmente conhecem-se mais de 90 e sabe-se que há outros para serem descobertos. Todos eles têm implicações diretas sobre as emoções, pensamentos, percepções e comportamentos. As medicações psicotrópicas funcionam basicamente mexendo na neurotransmissão.

Para Presa, a palavra sinapse vem do latim synapsis, que significa contato, ligação. Foi descoberta por Ramon y Cajal (1852-1934) que nos diz “... os neurônios nunca se tocam”. Durante o século XX o fisiologista inglês William Sherrington (1861-1952) demonstrou que ela é unidirecional, ou seja, só ocorre em uma direção. Os neurotransmissores são substâncias químicas geradas pelos neurônios (retículo endoplasmático). Alterações radicais no comportamento de uma pessoa podem ser causadas por drogas, estímulos elétricos e doenças que alteram as quantidades normais dos neurotransmissores.

O problema da natureza da transmissão de um neurônio para outro também foi um ponto importante de consideração e pesquisa entre os neurofisiologistas do começo do século XX. Muitos defendiam a idéia de que a transmissão era elétrica, da mesma forma como a propagação ao longo da célula. Em 1846, o grande fisiologista Emil Du Bois-Reymond, o descobridor do potencial de ação, tinha proposto que somente duas hipóteses poderiam ser consideradas para a transmissão entre neurônios: elétrica ou química. Ele não tinha nenhum apoio experimental para esta reflexão, de modo que ela acabou sendo esquecida.

Muitos anos depois, entretanto, ao renascer o interesse no mecanismo sináptico, a hipótese de transmissão elétrica parecia fazer mais sentido, (alguns cientistas chegaram a imaginar faíscas elétricas microscópicas atravessando a fenda sináptica!), pois configurava uma imagem mais simples do sistema nervoso. Infelizmente para esta hipótese, havia três pontos de evidência que a contradiziam:

• A primeira delas era o fluxo unidirecional de informação em uma cadeia neuronal. Por ser sempre na direção axo-dendrítica, a sinapse deveria ser a responsável por isso. Se a sinapse fosse elétrica, seria difícil imaginar como impedir o fluxo na direção oposta quando o elemento pós-sináptico fosse excitado;
• A segunda é que os cientistas estavam começando a acumular evidências de que existiam sinapses excitatórias e inibitórias. Como já se sabia que o potencial de ação tinha sempre a mesma polaridade, era difícil imaginar uma sinapse puramente elétrica produzindo excitação ou inibição;
• A terceira era que existia claramente um retardo na transmissão através de uma sinapse, como comprovavam os estudos de cronometragem de um reflexo proprioceptivo simples, como o reflexo patelar, que é puramente espinhal e monossináptico, ou seja, (tem apenas uma sinapse entre o neurônio sensorial e o neurônio motor). Uma transmissão elétrica dificilmente teria algum retardo.

Muitos dos experimentos que forneceram estas informações foram realizados no laboratório do grande fisiologista inglês Charles S. Sherrington (1852-1952), que investigou no final de 1890 a fisiologia dos reflexos motores simples e complexos; a conexão entre os neurônios, via final da regulação da transmissão no sistema nervoso e, desta forma complementar a linha de raciocínio do "pai" da fisiologia, Claude Bernard (1813-1878), que tinha descoberto o papel integrativo do sistema nervoso no organismo. Esta evidência já era considerável

A palavra cerebelo vem do latim e significa "pequeno cérebro”. Durante muito tempo, o cerebelo foi visto como o coordenador dos movimentos corporais, participando de uma grande multiplicidade de atividades voltada às habilidades cognitivas e perceptivas. O cerebelo está localizado ao lado do tronco encefálico, é dividido em hemisférios e tem um córtex que recobre estes hemisférios. Suas principais funções são: movimento, equilíbrio e postura. Atualmente, ele tornou-se, novamente, uma área de muitos mistérios, pois, tem um papel importante na memória de curta duração, na atenção, no controle de atos impulsivos, nas emoções, nas funções cognitivas superiores, na habilidade de planejar tarefas e, possivelmente, até mesmo em condições especiais como a esquizofrenia o autismo. 

Para Bear,

[...] o cerebelo é primariamente um centro para o controle do movimento que possui extensivas conexões com o cérebro e a medula espinhal ao contrário dos hemisférios cerebrais, o lado esquerdo do cerebelo está relacionado com os movimentos do lado esquerdo do corpo, enquanto o lado direito, com os movimentos do lado direito do corpo.

Assim sendo, percebemos que o cerebelo regula o movimento e o equilíbrio, ajustando e recebendo informações dos sistemas cerebrais. Além disso, as lesões hemisféricas do cerebelo manifestam-se do mesmo lado afetado. Quando o cerebelo é lesado, os principais sintomas são: descoordenação dos movimentos (ataxia); perda do equilíbrio; diminuição do tônus muscular; dismetria; dificuldade para calcular o movimento. Lesões nesta região podem provocar distúrbio da organização dos movimentos dos olhos e dos membros, déficit do equilíbrio e diminuição do tônus muscular. Ainda neste sentido, Lundy-Ekman descreve que além de seus papéis no controle e no planejamento motores, o cerebelo também contribui para o desvio voluntário da atenção.

O cerebelo constitui apenas 10% do volume total do cérebro e, no entanto, contêm mais da metade de todos os neurônios do Sistema Nervoso Central. Assim, ele é visto como um respeitável meio de conexão de sensibilidade e coordenação de várias fases do processo cognitivo (o cerebelo participa das funções cognitivas relacionadas à atenção auditiva, memória auditiva, raciocínio abstrato, solução de problemas, discriminação e informação sensorial, processamento da linguagem). Nesse particular, compreendeu-se que essas informações quando danificadas podem causar bloqueios em processos não-motores, afetando, em especial, a rapidez e precisão com que as pessoas percebem as informações sensoriais.

Apesar de os biólogos considerarem o crescimento do córtex cerebral uma característica definidora do grau de evolução do cérebro humano, o cerebelo também cresceu de forma significativa, aumentando pelo menos três vezes ao longo do último bilhão de anos da história humana, conforme registros fósseis.

Buscando iniciar uma nova abrangência do cérebro, passamos nos labirintos de sua plasticidade. O cérebro pode permanecer produtivo e criativo durante toda uma vida devido a sua capacidade de renovação. A cada nova experiência, o ser humano pode aprender e reaprender, adaptar e modificar informações conforme as funções de regeneração das células nervosas e de suas inúmeras conexões entre os neurônios. Portanto, basicamente, a plasticidade é a capacidade de mudança do cérebro, ou seja, é a habilidade do sistema nervoso alterar o funcionamento do sistema motor e perceptivo baseado em mudanças no ambiente.

Por esse ângulo, compreende-se que o cérebro não é limitado, pois, nunca perde a capacidade de se transformar. De acordo com Restak os fatores determinantes da saúde do cérebro são os pensamentos, as emoções e os atos, e não as leis mecânicas. Pensando nisso, percebeu-se que o cérebro é um órgão dinâmico que se adapta a novas informações, portanto, necessita de estímulos através de exercícios, pois, os mesmos dirigem-se aos hemisférios direito e esquerdo e destaca a importância de explorar a intuição para garantir um cérebro jovem e atuante, independente da idade. Porém, este processo é gradual e dependendo do desenvolvimento do sistema nervoso, devem-se valorizar os progressos de cada dia, mesmo que sejam poucos.

Conservar a juventude do cérebro requer estimulá-lo, pois, suas células nervosas quando excitadas produzem neutrofinas, moléculas que estimulam seu crescimento e reação. Toda nossa existência está nas mãos do cérebro. Estudos epistemológicos trazem à tona, questões essenciais ao nosso processo de aprendizagem e de desenvolvimento referentes ao sistema nervoso, á memória, aos neurônios e ao pensar. Portanto, Relvas argumenta que a importância da abordagem da plasticidade cerebral por ser, o ponto culminante da nossa existência, do desenvolvimento da aprendizagem e também da reabilitação das funções motoras e sensoriais. 

Logo, entende-se que o cérebro muda durante a vida, se remodela, melhora a memória e a capacidade de raciocínio. Quanto maior o ato de exercitar as células nervosas do cérebro, maiores serão as potencialidades do ser humano. Essa questão torna-se essencial no contexto escolar, uma vez que, cabe aos professores buscar conhecer e estimular o cérebro de seus estudantes, pois cada um tem as suas próprias características.

 A memória é a base de todo o saber, ou seja, da nossa individualidade, da nossa história, da nossa individualidade, das nossas experiências captadas pelo corpo por meio de movimentos e sentidos e, a capacidade de julgamento, planejamento, abstração e atenção. Diferentes partes do encéfalo envolvidas no armazenamento de determinados tipos de informações formam a memória. Aprendemos e lembramos de muitas coisas e é importante observar que, às vezes, esquecemos rapidamente algum fato, conteúdo, história. Portanto, determinado tipo de informação armazenado pode mudar com o tempo, de acordo com o tipo de memória. Os diversos neurônios, das diversas áreas cerebrais, se especializam em tarefas definidas.

Assim, uns são especializados para o processamento de informação visual, outros para processamento de estímulos verbais, outros coordenam a motricidade, outros definem apetites etc. Os processamentos cerebrais dependem de como esses neurônios podem ser associados. Isto é, dependem da eficácia da transmissão sináptica entre eles. O aprender, por exemplo, de uma resposta motora a uma informação verbal, depende de aumentar a eficácia da transmissão sináptica entre neurônios encarregados da análise do som verbal e aqueles encarregados de controlar a resposta motora. A memória e a aprendizagem dependem, portanto, do relacionamento entre neurônios, relacionamento este que é governado por moléculas. Têm-se notícias de que existem vários tipos de memória e que variam em complexidade, pois, são processadas de formas diferentes e em partes diferentes do cérebro. Conforme Capovilla e do Valle “a memória humana está localizada em sistemas cerebrais conjugados”.

São elas:

• Memória Reflexiva (ou não-declarativa): é aquela inconsciente que inclui hábitos e habilidades. Nela se incluem todas as habilidades motoras, sensitivas e intelectuais, bem como toda forma de condicionamento.
• Memória Declarativa: é aquela que armazena e evoca informação de fatos e de dados levados ao nosso conhecimento através dos sentidos e de processos internos do cérebro, como associação de dados, dedução e criação de idéias. O tipo que nos interessa mais particularmente é a memória de procedimentos, ou seja, memória para habilidades, hábitos e comportamentos.
• Memória Operacional: é aquela sustentada pela atividade elétrica dos neurônios do córtex pré-frontal. Através dela pode-se determinar se uma dada informação é nova e convém guardá-la, ou se já deve ser evocada.
• Memória Remota ou Permanente: é aquela em que os fatos podem permanecer por anos. Ela é estável e mantém-se inalterada mesmo com a ocorrência de danos cerebrais graves.
• Memória Recente ou de Curta Duração: é aquela que retêm informação por um período curto e pode ser comprometida em vários processos patológicos

Resumindo, podemos perceber que uma determinada informação pode ser armazenada temporariamente como memória de curta duração, mas o armazenamento permanente como memória de longa duração precisa ser concretizada. A memória é a base da aprendizagem. Repassar esses informes são fundamentais no espaço escolar, pois, tem-se a oportunidade de mudar o comportamento do estudante. Para que esse processo aconteça, o hipocampo é ativado e, todas as informações adquiridas são envolvidas entre os neurônios. A partir disso, o hipocampo descansa e, o lobo frontal, torna-se o responsável pela guarda das informações, dando origem ao raciocínio. Representamos no quadro abaixo um esquema que contempla a memória de curta e longa duração.

Entretanto, a capacidade de informação dessas memórias está relacionada às condições psico-físico-afetivas do ser humano, pois, cada pessoa apresenta diferentes reações conforme a utilização de suas mentes e da capacidade biológica de suas células. Relvas tem um discurso que demonstra essa relação psico-físico-afetiva da informação ao mencionar que o fato de que a memória não está localizada em uma estrutura isolada do cérebro: ela é um fenomeno biológico e psicológico envolvendo uma aliança de sistemas cerebrais que funcionam juntos.

Em verdade a contínua atividade intelectual como a leitura, exercícios com imagens, jogos e habilidades lógicas, espaciais e verbais auxiliam a manutenção da memória. Assim, um estudante ao assistir uma aula, recebe informações que se transformam em estímulos para o cérebro e circulam no córtex cerebral antes de serem arquivadas ou descartadas. Se o aluno não aprende um conteúdo é porque não encontrou nenhuma referência nos arquivos já formados para abrigar a nova informação. Ainda neste sentido, Relvas elaborou algumas estratégias a serem aplicadas no contexto escolar.

São elas:

• Criar em sala de aula um clima favorável para a aprendizagem, eliminando-se a insegurança do estudante em suas respostas ou perguntas.
• Dividir a aula em espaços curtos, onde se propõem atividades diversificadas. Uma breve exposição, seguida de arguições, sínteses ou algum jogo pedagógico operatório é sempre mais eficiente do que uma exposição prolongada. Neste procedimento, o kit neuropedagógico se encaixa como uma opção que, além de dialogar com o conteúdo, estimula os sentidos e resgata a memória.
• Habituar o estudante a fazer da caneta ou lápis sua melhor memória, mostrando-lhe os usos consistentes de uma agenda, reforçando lembretes, cognitivos ou não.
• Desenvolver hábitos estimuladores da memória de maneira lenta e progressiva.
• Respeitar as particularidades de cada estudante e a maneira como sua memória melhor trabalha.
• Reservar alguns minutos da aula para conversar sobre o conteúdo estudado possibilita que o novo conhecimento percorra mais uma vez o caminho no cérebro dos estudantes. Assim, eles fazem uma releitura do que aprenderam.
• Estabelecer relações entre novos conteúdos e aprendizados anteriores faz com que o caminho daquela informação seja percorrido novamente, tornando mais fácil seu reconhecimento.

Portanto, cabe ao professor oferecer outras conexões, usando abordagens diferentes, investigando conhecimentos prévios e estabelecer relações entre novos conteúdos para tornar mais fácil o aprender. Quanto mais conexões, mais memória.

A hipófise é um órgão pequeno, do tamanho de uma ervilha alojada na base do crânio entre os olhos, numa depressão óssea chamada sela túrcica, abaixo do hipotálamo, na altura do nariz, em direção à nuca. No percurso da evolução do ser humano e da ciência, torna-se necessário ressaltar que há 2.500 anos, os gregos, já suspeitavam que a hipófise fosse uma ligação entre o cérebro e o resto do corpo humano. Só no fim do século XIX é que se suspeitou que a hipófise pudesse secretar hormônios, e que tanto o excesso de certas secreções como a falta de algumas substâncias hormonais poderiam levar a várias doenças já conhecidas na época.

Esta glândula é conhecida também por glândula pituitária, por isso reconhecida como glândula-mestra do sistema nervoso.

É formada de duas partes:

1. Hipófise anterior ou ADH (adenohipófise), que se origina de células epiteliais. A emissão de seus hormônios para o sangue está sob o controle de centros nervosos situados na base do cérebro, na região denominada hipotálamo. O hipotálamo, por sua vez, coordena as manifestações periféricas da emoção. Dos sete hormônios produzidos pela adenohipófise, quatro exercem sua ação por intermédio de uma outra glândula endócrina.

2. Hipófise posterior ou neuro-hipófise. O lobo posterior é constituído por fibras nervosas desprovidas de mielina e por células da neurologia. Os hormônios neuro-hipofisários são a vasopressina ou hormônio antidiurético (ADH) e a oxitocina, de estrutura parecida. A oxitocina atua ao nível dos músculos lisos dos vasos sangüíneos do útero.

Assim, a hipófise estimula a tireóide a trabalhar por meio da secreção de um hormônio conhecido como TSH; estimula a lactação após o parto, através da prolactina; desenvolve o hormônio do crescimento e controla as glândulas supra-renais por um hormônio chamado ACTH. A glândula pituitária ou hipófise, portanto, é um verdadeiro centro de regulagem e manutenção do nosso sistema hormonal. Ela secreta uma série de hormônios que dirigem funções vitais diversas tais como crescimento, desenvolvimento sexual, volume urinário, sendo indispensável desde a vida fetal, para que a criança em gestação tenha o estímulo necessário para começar a produzir hormônios da tireóide e essencial para que o recémnascido tenha crescimento normal e ótimo desenvolvimento cerebral.

Portanto, em última instância, a pituitária regula o funcionamento da glândula tiróide (um desequilíbrio pode causar o hipotireoidismo-retardo no crescimento e aumento da massa de gordura ou hipertireoidismo-produz ganho de peso, intolerância ao frio, afilamento do cabelo e espessamento da língua), das glândulas suprarenais, dos órgãos reprodutores (ovários e testículos), a produção do leite (lactação) nas mamas e o crescimento corporal. Também produz hormônios que causam a pigmentação escura da pele e que inibem a sensação de dor.

A figura abaixo visualiza esta glândula:

Assim, a hipófise tem uma grande função na vida do ser humano: controla o funcionamento da maioria das outras glândulas endócrinas

Rudolf Steiner (1999) sempre focou uma educação que possa construir com o novo4através de buscas expressivas que ampliem o conhecimento na área de Ciências. Sabe-se, também, que a produção e a transmissão desse conhecimento ocorrem com diferentes tipos de linguagem e de visão5, pois, nem todo mundo está preparado para receber “conhecimentos”. Pensando nisso, buscou-se em algumas obras pedagógicas de Rudolf Steiner uma análise bio-psicossocial do homem, assim como, um aprofundamento e uma conscientização da atividade docente. De acordo com o pensamento de Campos, a ciência surgiu como uma etapa natural da evolução humana, marcada pela capacidade de produzir e transmitir conhecimento.

Refletindo nisso e relacionando esse pensamento com a necessidade de evidenciar o homem como um ser dotado de aptidões, pressupõe-se que a capacidade de aprender é uma característica própria do sistema nervoso e, as funções corticais estabelecem a base do processo de aprendizado. O homem nasce com a capacidade de gerar conhecimento e, de transmitir a outros seres humanos. O estudo dos processos corticais revela importantes caminhos para o conhecimento do sistema funcional complexo que é o cérebro. O sistema nervoso garante à conexão das informações que recebe do mundo exterior e do próprio organismo, dirigindo, finalmente, de forma coordenada, aos órgãos internos, as resoluções necessárias à vida do indivíduo (motricidade voluntária, funções psíquicas, respiração, digestão, circulação sanguínea e sobrevivência da espécie).

O cérebro com seus dois hemisférios funcionam como um todo, estruturando a conduta do indivíduo em seus aspectos cognitivo e afetivo.

Rudolf Steiner se preocupou com o estudo de muitas esferas, sobretudo a fisiologia, neurologia, neurofisiologia, psicologia, filosofia, e nomeadamente,
antropologia antroposófica. Diante desta perspectiva, buscou-se na Antroposofia e com ela a pedagogia Waldorf o olhar mais profundo do ser, em
que educar e ensinar significa promover o pleno desenvolvimento das capacidades manifestas em cada ser humano. Os vastos campos na evolução
da pessoa humana estão ligados a todas as variedades do seu desempenho, não só no desenvolvimento das suas potencialidades, mas também, nos
processos cognitivos de sua maturação. Ao abordar estas questões, voltamos nossos olhares a uma de suas obras:

O Estudo geral do homem: uma base para a pedagogia, onde Steiner destaca a relação do indivíduo com todo o Universo, no sentido psíquico e, ao mesmo tempo, busca desenvolver nas crianças as faculdades de pensar, sentir e querer. Faz uma analogia entre a antipatia e a simpatia, relaciona-a com a nossa vida de sentimentos e que está sempre presente no ser humano. ParaSteiner, a Antipatia reflete toda a vida, todo o mundo que percorremos antes do nascimento. Por sua vez, ela forma a memória, o conhecer, o conceito. Já a Simpatia se esteia no querer e dela nasce a fantasia. E se a fantasia é recebida de forma suficientemente intensa, o que na vida comum acontece apenas inconscientemente, assumindo tal vigor que permeie todo o ser humano até os sentidos, obtemos as imaginações comuns, pelas quais representamos os objetos exteriores.

Assim como o conceito nasce da memória, da fantasia nasce a imaginação, que fornece as visualizações sensórias. Além disso, relacionam três focos: a cabeça, onde nasce a memória pela ação comum do sangue e dos nervos; a medula espinhal e, os nódulos ganglionares inseridos os nervos simpáticos. Estes focos são detalhadamente discutidos no livro: O Corpo como instrumento da alma, na saúde e na doença de Walther Bühler.  Por outro lado, Steiner discorre sobre a hipercomplexidade da trimembração do homem (corpo mente e espírito). O professor moderno deve ter ampla visão das leis do Universo. Deve mostrar à criança o mundo da natureza e o mundo espiritual.

Busca a conscientização do por que a criança vem à escola; de torná-la consciente de possuir mãos, levar isso tudo à sua consciência e, mostrar através do desenho, da pintura e da música o que ébelo, bom e verdadeiro. Desenvolver na criança a sensibilidade de ouvir.Procura desenvolver no educador a relação do ouvir, perceber, aprender, ler e sentir nas relações do corpo com o cérebro.

Portanto, duas questões justificam a relevância das contribuições de Steiner para o Ensino de Ciências: primeiro porque ele procura ressignificar um
ensino que sempre foi, e ainda o é, nas escolas de modo geral, fortemente dominadas pelo método científico, onde o saber sobrepuja o sentir, o querer e
o pensar. E num segundo momento, porque busca a necessidade de refletirmos o ser humano, como um ser biológico, inserido na natureza. Assim
sendo, a prática do Ensino de Ciências, se legitima como uma possibilidade de sistematizar a educação, onde a inter-relação entre o eu e o outro, aspectos propostos por Steiner dentro da escola Waldorf, sejam considerados indissociáveis na ação pedagógica do educador.

Na visão de Rudolf Steiner o ser humano é apreendido em seu aspecto físico, anímico (psico-emocional) e espiritual, de acordo com as características
de cada um e da sua faixa etária, buscando-se uma perfeita integração do corpo, da alma e do espírito, ou seja, entre o pensar, o sentir e o querer. Ele
parte do princípio que o ser humano é concebido por uma identidade espiritual própria e autônoma e, portador de potencialidades.

Há muito tempo, percebe-se que há coisas comuns nas diferentes áreas do conhecimento. Morin em um dos seus mais representativos livros do pensar
complexo: O método 3: o conhecimento do conhecimento, redigido entre 1974 e 1986, mas, publicado definitivamente no ano de 1986, evidencia a
necessidade de dialogar e interagir com os processos biológicos, antropológicos, psicológicos e culturais em uma dimensão epistemológica, onde o conhecimento do conhecimento não poderá dispensar as aquisições e os conhecimentos científicos relativos ao cérebro.

O pensamento moriano acredita que todo conhecimento vem necessariamente de um computador (mente/espírito/cultura), fonte de extrema importância para o ser humano, pois realizam operações como tradução (signos/símbolos), construção (programas que articulam informações, signos e símbolos) e solução (reconstrução), já que é uma associação viva de células,  idéias, estruturas e geram outro complexo com linguagem, organização, informação e conhecimentos.

Morin é categórico quando enfatiza que,

O cérebro dispõe de funções e aptidões polivalentes. Entre elas os neurônios, a calota cerebral (córtex e neocórtex), o encéfalo e suas infinitas funções. Tudo isso funciona num jogo de interdependência, de inter-retroações múltiplas e simultâneas de associações e implicações. Busca os paradoxos essenciais do cérebro, que ao mesmo tempo, produz e desafia os nossos meios de conhecimento. O cérebro é uma máquina hipercomplexa e inseparáveis são seus aspectos físicos, biológicos e psíquicos. Por isso, a menor percepção, a menor representação mental é inseparável do estado físico e dele em relação à disposição dos neurônios nas várias áreas corticais.

Daí, o conceito de que a máquina cerebral é um enorme computador, reunindo de trinta a cem bilhões de neurônios, cada um dispondo de aptidões
polivalentes, podendo captar e transmitir várias comunicações ao mesmo tempo e produzir novas aptidões que procuram encontrar aproveitamento
sócio-cultural, provocando cada vez mais a complexidade. Na seqüência, Morin aborda que as regiões mais importantes do ponto de vista do pensamento são o córtex e o neocórtex. A organização do cérebro tem a capacidade de combinar especializações e não-especializações, localizações e não-localizações. Deixa claro que a verdade encéfaloepistemológico reside no caráter ambidestro do cérebro, ou seja, em qualquer situação, a racionalidade é frágil, deve ser objeto de reflexão permanente, de reexame e de redefinição. A afetividade é inseparável do conhecimento e do pensamento humano.

O cérebro, segundo Morin, é mais do que um sistema complexo é simplesmente um complexo de sistemas complexos.

Ele não dispõe de nenhum centro de comando, portanto, é acêntrico e policêntrico. Nele perpassam desordens, ruídos, sonhos, fantasias, delírios, imaginações, emoção, dor, prazer, desejo, paixão, amor, mentiras, loucuras, análises, sínteses, enfim, um sistema hipercomplexo. Três são os princípios que identificam e interrelacionam esse sistema hipercomplexo. São eles, o dialógico, o autogerativo e o hologramático.

Para Morin, a linguagem é um instrumento do pensamento e utiliza a computação como forma de associar as operações de separar e associar, enquanto, a cogitação desenvolve operações lógicas para o pensamento. A consciência é inseparável do pensamento e, conseqüentemente, da linguagem. Ela é a emergência do pensamento. O nosso cérebro só reconhece o mundo externo através das variações e diferenças, e os receptores sensoriais são, cada um à sua maneira, sensíveis a variações de estímulos químicos (olfato, paladar), mecânicos (tato, audição) e luminosos (visão).

Essas variações e diferenças, citada por Morin, são codificadas e transmitidas pelos neurônios, ou seja, opera-se uma estratégia de reconhecimento da identidade e uma estratégia de determinação da mudança através da identidade. O cérebro reconhece a imagem, reformula, analisa, descreve, enriquece objetiva melhor a sua percepção e, confere o seu conhecimento do mundo exterior. Ela é cognoscente, seletiva (pode ir além) e por meio disto constitui o ciclo perceptivo. Transforma as informações codificadas de uma primeira linguagem em novas traduções, até a sua representação. O indivíduo só percebe o real através da representação.

A unidade fundamental da percepção, da lembrança, da fantasia, do sonho, está na representação. Tudo passa pela representação, o passado e o presente, o sonho e a vigília. O nosso cérebro diferencia a percepção e o sonho, o controle organizador das  aparências exteriores e lhes impõe os limites de espaço e de tempo, esquemas de identificação e, constrói a coerência e a estabilidade perceptivas. O homem dispõe de estratégias cognitivas e a possibilidade de cogitar as computações, ou seja, de praticar estratégias cognitivas por meio das palavras, da linguagem, dos discursos, da idéia, da lógica e da consciência.

O novo desafio da educação tem sido a ênfase nos conteúdos, no uso da abordagem lógico-racional como critério de verdade, que levou as mentes a
se condicionarem a um funcionamento generalizado da realidade. A partir deste prisma, Morin pontua que: 

A compreensão é a um só tempo meio e fim da comunicação humana. Entretanto, a educação para a compreensão está ausente do ensino. O planeta necessita, em todos os sentidos, de compreensão mútua. Considerando-se a importância da educação para a compreensão, em todos os níveis educativos e em todas as idades, o desenvolvimento da compreensão pede a reforma das mentalidades. Esta deve ser a obra para a educação do futuro. [...] A compreensão mútua entre os seres humanos, quer próximos, quer estranhos, é daqui para frente vital para que as relações humanas saiam de seu estado bárbaro de incompreensão. Daí decorre a necessidade de estudar a incompreensão a partir de suas raízes, suas modalidades e seus efeitos. Este estudo é tanto mais necessário porque enfocaria não os sintomas, mas as causas do racismo, da xenofobia, do desprezo. “Constituiria, ao mesmo tempo,
uma das bases mais seguras da educação para a paz, à qual estamos ligados por essência e vocação.”

Assim, retornamos à ética, que implica no auto-conhecimento, pois que a sua base, a empatia, centrar-se-ia no saber de si para entender o outro. O Dicionário de Sociologia de Allan G. Johnson define refletividade como o processo de referir-se a si mesmo, aplicando-se tanto à teoria quanto às pessoas. Desta forma, busca o conhecimento, não do ponto de vista da simplificação, mas de forma dialógica, antagônica, hologramática e holoscópia.
O princípio hologramático está centrado na complexidade da organização viva, à complexidade da organização cerebral e à complexidade sócio-antropológica. Nele, o todo está de certa maneira gravado na parte que está incluído no todo. Quanto ao cérebro, este princípio se encontra na relação do neurônio com o organismo, pois um neurônio, como cada célula, detém a informação genética de todo o organismo.

Ainda nesse aspecto, Morin argumenta que para o ser humano adquirir o conhecimento a partir de uma teoria da complexidade é preciso que sempre haja uma relação do sujeito com o objeto, da unidade com a diversidade, do imaginário com o real. A essa relação deve ser dada uma dimensão dialógica bio-antropo-cerebral e sócio-cultural.

Vygotsky, ao longo dos seus estudos, preocupou-se fundamentalmente com a aprendizagem e a influência do ambiente social e cultural nos processos
de aprendizagem. Para ele, a direção essencial do desenvolvimento não vai do individual para o social, mas do social para o individual. Sem deixar de
reconhecer a importância fundamental da atividade individual, destaca que o indivíduo progride pela apropriação da cultura através das interações sociais,
cuja vivência favorece a sua interiorização. Tal interiorização corresponde à reconstrução interna de uma operação externa e, nesse sentido, o
desenvolvimento é uma sócio-construção. 

Vygotsky defende que,

A atividade do sujeito é fundamental, enquanto processo de transformar o meio mediante o uso de instrumentos, destacando dois tipos de mediadores: as ferramentas que atuariam diretamente sobre os estímulos e os signos ou símbolos que modificam o próprio sujeito e, através deste, os estímulos. É a cultura que proporciona ao indivíduo as ferramentas de que necessita para modificar o seu meio, adaptando-se ativamente a ele. A cultura é constituída por sistemas de símbolos que medeiam as nossas ações, sendo a linguagem o sistema de signos mais utilizado.

Portanto, a linguagem tem um papel essencial, pois, além de ser um instrumento do pensamento, é um fator de desenvolvimento do próprio pensamento ao funcionar como instrumento de mediação entre os indivíduos e a realidade onde se inserem. Os sistemas de signos são formados por conceitos e estruturas organizadas de conceitos. Ainda nos olhares de Vygotsky (2001), o significado (mediadores simbólicos) é proporcionado pela cultura, pelo meio social. Mais especificamente, a aprendizagem passa a ser condição de desenvolvimento desde que se situe na designada zona de desenvolvimento próximo (ZDP) e que representa a diferença entre aquilo que o aluno é capaz de resolver por si só e aquilo que ele só é capaz de fazer sob a orientação de outros, professor ou colegas mais capazes.

A ZDP é um construto central na teoria da mediação de Vygotsky e representa um grande avanço, uma vez que possibilita compreender a dinâmica interna do desenvolvimento individual. O limite inferior da ZDP é fixado pelo nível real de desenvolvimento do aprendiz. O professor potencia assim as aquisições do aluno, promovendo a transição de uma atividade tutelada para uma atividade autônoma. Uma das conseqüências educacionais da noção de ZDP é de que se deve orientar o ensino das Ciências para os objetivos de desenvolvimento e não somente para objetivos mínimos. Mais do que propor exercícios interessa, pois, propor aos alunos tarefas problemáticas e explorar adequadamente as interações entre os alunos. Relvas defende três idéias de Vygotsky: a primeira refere-se às características humanas, resultado da interação indivíduo e meio sócio-cultural.

A segunda volta-se às funções psíquicas que têm origem nas relações homemmundo e, a terceira, relaciona-se com a base biológica do funcionamento psicológico: o cérebro. Portanto, compreender o processo de construção do conhecimento possibilita a concepção de ações voltadas para o desenvolvimento da inteligência dos estudantes. Cachapuz (2005) analisa as visões deformadas da ciência e da tecnologia transmitidas pelo próprio ensino, que estão contribuindo para o fracasso escolar e para as atitudes de recusa dos alunos. Esta análise busca a reorientação das estratégias educativas, gerando um novo modelo de aprendizagem das ciências.

Ao transpor estas idéias para o Ensino das Ciências, Cachapuz (1995) refere que o primeiro tem a ver com a sua (do aluno) própria visão do mundo
natural e é de natureza privada; o segundo resulta de interpretações feitas por outros, isto é, comunidade científica e a que o aluno tem acesso via (sobretudo) professor e/ou manuais escolares. É por isso, que o conhecimento comum é construído na base do que o estudante acredita, enquanto que o conhecimento veiculado pela escola é marcado pela autoridade (professor e/ou manuais); o primeiro processa-se sem limites de tempo e de forma não sistemática, enquanto que, no segundo, há não só limitações temporais de acordo com o calendário escolar, mas também saberes dispersos de acordo com uma organização disciplinar.

Dessa forma, os professores precisam gerar mudança de atitudes, promoverem novos valores, pensar e refletir na e sobre a ciência a partir de novas estratégias de aprendizagem. Portanto, em linhas gerais, Steiner, Morin e Vygotsky em épocas e tempos diferentes buscaram reflexões sobre o conhecimento do ponto de vista da cultura, da pergunta, do desconhecido, das patologias, da fratura do saber e das crises dos fundamentos do conhecimento. Entende-se, portanto, que as relações humanas são relações carregadas de sentido, de organização, de linguagem e de complexidade, pois, elas surgem do conjunto de novas concepções, visões, descobertas, retroações, ações e reflexões que vão formar uma rede de conhecimentos.

Ao abordarmos a valorização do conhecimento no Ensino de Ciências, devemos estar conscientes de que este não se desenvolve somente na sala de
aula, mas em todo o contexto onde o indivíduo se relaciona. Pensando nessa possibilidade, buscamos ao longo da trajetória desta dissertação,
especialmente, na análise dos resultados, na valorização do conhecimento e na aprendizagem de significados dos conteúdos relacionados ao Ensino de
Ciências uma aprendizagem mais rica e significativa.

A partir desse ponto de vista, buscamos em Ausubel algumas idéias pertinentes à aprendizagem significativa, que se propõe a lançar as bases para a compreensão de como o ser humano constrói significados e desse modo apontar caminhos para a elaboração de estratégias de ensino que facilitem uma aprendizagem significativa. Portanto, a grande vantagem desta teoria é a possibilidade do (a) professor (a) poder estabelecer um ritmo de aprendizagem através desse novo corpo de informações. Nesse caso quando o estudante tem pela frente uma nova fonte de informações e consegue através e por meio dela fazer conexões entre o material que lhe é apresentado e o seu conhecimento prévio no assunto abordado, ele estará construindo significados pessoais para essa informação e, ao mesmo tempo, transformando-a em conhecimentos. Isso potencializa a capacidade de ver-ler-aprender e facilita a possibilidade da construção do conhecimento e do diálogo entre o Ensino de Ciências e a Neurociência. Ainda no olhar de Ausubel (1980), a aprendizagem de conceitos sobrepuja o caráter da estrutura cognitiva existente no aluno. 

Sob este ponto de vista, entende-se que a aprendizagem como um processo articulado e significativo coloca em foco as diferentes dimensões do
estudante sob a ótica integradora do aspecto cognitivo, afetivo, orgânico e social. Portanto, o estudante vai aprendendo à medida que o conhecimento vai
construindo uma série de significados, já que na aprendizagem significativa não acontece apenas a retenção da estrutura do conhecimento, mas se desenvolve a capacidade de transferir esse conhecimento para um contexto diferente daquele em que ela se concretizou.

Para isso, repensar no Ensino de Ciências é redimensionar as práticas pedagógicas, oportunizando aos estudantes a possibilidade de aprender de forma criativa, rica, agindo, sentindo e pensando com o cérebro. A partir da nossa busca em relação à aprendizagem dinâmica e à construção de significados surgiu o seguinte mapa cerebral, que foi construído com o propósito de buscarmos utilidade e relações significativas na análise dos conteúdos abordados em Neurociência e o Ensino de Ciências. Nomearam-se os conceitos mais importantes e as conexões a elas correspondentes. A seguir, no quadro abaixo, apresentamos essa relação no mapa cerebral.

Portanto, fica como produto dessa experiência a percepção de que a estrutura cognitiva, o Ensino de Ciências e a Neurociência estão constantemente se reorganizando e, em conseqüência, novos mapas são traçados e interpretados no decorrer dos tempos, a fim de obter evidências de aprendizagem significativa. Por outro lado, expandir o Ensino Fundamental é causa imediata de toda esta estrutura para o efetivo domínio do conhecimento, uso adequado de conceitos e utilização de metodologias que vão além das salas de aula. Em suma, as novas formas de aprendizagem conduzem a uma riqueza de saberes e respostas em constante atualização.

Dentre as teorias contemporâneas de aprendizagem, em especial as cognitivistas e as sócio-interacionistas, a de Wallon, tem apresentado preocupações epistemológicas, culturais, linguisticas e biológicas no ambiente educacional, na didática e em programas de ensino auxiliado pelos computadores, assim como sua influência no desenvolvimento de novas pesquisas na área da educação. Daí o interesse pelo diálogo com o Ensino de Ciencias. A abordagem de Henri Wallon está centrada na psicogênese da pessoa completa, ou seja, no ser humano como um todo.

Para Galvão (1993), o estudo de Wallon se dá no homem contextualizado, onde o ritmo no qual se sucedem as etapas do seu desenvolvimento é descontínuo, marcado por rupturas, retrocessos e reviravoltas, provocando em cada etapa profundas mudanças nas anteriores. Com isso, podemos constatar que a cada etapa ou estágio gera-se uma crise que não se dá linearmente, mas por reformulação e por maturação originando outra etapa. Ainda neste sentido, Relvas destaca,

[...] cinco etapas de desenvolvimento do ser humano, de interesses, de dominâncias e cognição, ou seja, impulsivo emocional (movimentos bruscos e desordenados); sensório-motor e projetivo (exploração do espaço físico); personalismo (exploração de si mesmo e de expressões como eu, meu, não); categorial (exploração mental do mundo físico) e, puberdade ou adolescência (exploração de si mesmo com uma identidade autônoma, de confronto, autoafirmação).

Cada uma dessas etapas busca um diferencial, de acordo com a idade do estudante. Ela inicia intermediando sua relação com o mundo físico; busca a
linguagem e o ato motor para exteriorizar suas necessidades; desenvolve a construção da consciência e interesses; reorienta esses interesses para o
conhecimento e a conquista do mundo exterior e, por fim, define os contornos das questòes pessoais e existenciais. Todas estas questões ressultam da conquista de fases que vào se construindo à medida que o ser humano se desenvolve. Nesta perspectiva, buscamos em cada uma destas fases o interesse e o diálogo, através do uso dos recursos que contém o kit neuropedagógico na pratica de sala de aula em conjunto com os estudantes e professores. Assim, procuramos representar, resumidamente, essas etapas presentes no quadro abaixo:

Neste sentido, a didática neste processo colabora com esta dissertação através do próprio método que utiliza-se da pesquisa exploratória e das ferramentas para construir práticas e técnicas dinâmicas no contexto escolar.

O professor de Ciências frente ao conhecimento da Neurociência poderá contribuir para o processo ensino-aprendizagem de forma enriquecedora e dinâmica, pois, ao compreender o processo cerebral, induzirá um desenvolvimento de trabalho com seus estudantes, aumentando a eficiência da aprendizagem escolar, rendimento dos mesmos, estimulando a interação entre as funções cerebrais e o dia-a-dia do ser humano. Conhecendo o funcionamento do sistema nervoso, os profissionais da educação podem ndesenvolver melhor seu trabalho, fundamentar e melhorar sua prática diária,
com reflexos no desempenho e evolução dos estudantes, interferindo demaneira efetiva nos processos que permitem a mágica do ensinar e aprender.

No entanto, ao se referir nessa mágica, os professores deverão criar uma nova consciência, a partir da necessidade de redimensionar e ressignificar suas ações pedagógicas em sala de aula. A mediação do (a) professor (a) e a criação de situações para desenvolver o conteúdo de ensino-aprendizagem, devem atender às necessidades do estudante como um ser que é capaz de dialogar com todas as áreas do conhecimento, que busca diferentes maneiras de aprendizagem e apresenta múltiplas habilidades ao resolver problemas. Assim, repensar a formação dos professores no Ensino de Ciência significa (re) considerar a evolução nos campos da tecnologia, a transformação do sistema de produção com base científico-tecnológica, a postura reflexiva e crítica quanto à formação dos professores no Ensino de Ciências e os aspectos éticos e culturais no meio escolar.

Outro ponto fundamental nessa relação de ensinar-aprender é que os professores devem ter o conhecimento correspondente ao conteúdo que irão ensinar. Sem isso, tornam-se inseguros, dependentes do livro didático e pouco propenso a desenvolver atividades inovadoras nas aulas. Porém deve-se salientar que conhecer o conteúdo significa saber mais do que foi ensinado, envolvendo outros conhecimentos e metodologias, em função dos avanços científicos e pedagógicos no contexto escolar. Pensando nesta possibilidade, Santos, enfatiza que:

A disciplina de Ciências constitui um conjunto de conhecimentos necessários para compreender e explicar os fenômenos da natureza e suas interferências no mundo. Por isso, estabelece relações entre os diferentes conhecimentos físicos, químicos e biológicos, em cujos cenários estão os problemas reais, a prática social. Pode-se dizer que esse olhar para o objeto de estudo torna-se mais amplo e privilegia as relações e as realidades em estudo.

Pautada nessa compreensão, o processo de ensino e aprendizagem de Ciências valoriza a dúvida, a contradição, a diversidade e a divergência, o
questionamento das certezas e incertezas, e busca as relações sociais. Nesse sentido, é importante que o professor de Ciências tenha claro a
necessidade de conhecer os conteúdos científicos a serem ensinados; saber planejar, desenvolver e avaliar atividades de ensino que contemplem a
participação ativa dos alunos; conceber a prática pedagógica cotidiana como ponto de partida e de chegada de reflexões e ações pautadas na articulação da teoria e da prática.

De acordo com Krasilchik,

O estudo dos conteúdos específicos decorrentes deste conteúdo estruturante entende o corpo humano e seu funcionamento de modo interdependente e não em partes isoladas. Portanto, os conteúdos deverão ser enriquecidos com assuntos que promovam conhecimentos científicos para além do senso comum, e que ressaltem as inter-relações entre o sujeito e o objeto de estudo da disciplina. 

Portanto, vale considerar que essa perspectiva permite compreender a importância do kit neurológico, oferecido como um recurso metodológico na formação dos professores. Dessa forma, justifica-se a ênfase nas ações adotadas pelos professores em suas práticas de sala de aula e no comportamento dos estudantes em relação da forma como foi abordado o assunto que envolve o ensino do cérebro. Ao se desdobrar em conteúdos específicos, é necessário que o conteúdo em questão estabeleça relações com os outros conteúdos estruturantes e que tragam sentido ao aprendizado dos estudantes. Para tanto, a pesquisa de campo trouxe à tona a realidade do Ensino de Ciências na Amazônia, através de procedimentos metodológicos que nortearam o percurso da pesquisa e que será abordado no próximo capítulo.