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Revista Brasileira de Informática na Educação, Volume 21, Número 2, 2013 Laboratório virtual como alternativa didática para auxiliar o ensino de química no ensino médio Title: Virtual laboratory as didactic alternative for teaching in chemistry in high school Guilherme Leocárdio Lucena Universidade Federal da Paraíba João Pessoa, PB, Brasil [email protected] Vandeci Dias dos Santos Universidade Estadual da Paraíba Campina Grande, PB, Brasil [email protected] Afranio Gabriel da Silva Universidade Federal da Paraíba João Pessoa, PB, Brasil [email protected] Resumo Sendo a atividade experimental em Química uma prática indispensável no processo de constru- ção do conhecimento desta ciência, a ausência de equipados e modernos laboratórios é o princi- pal motivo no distanciamento entre o ensino teórico e a prática, problema este vivenciado pela maioria das escolas de Ensino Médio no Brasil. Devido à crescente globalização da informação e à necessidade de melhoria na qualidade do ensino, surge a necessidade em utilizar novas meto- dologias no processo educacional, de forma a despertar o interesse do aprendiz. Este trabalho apresenta a utilização de laboratórios virtuais, que simulam experimentos químicos, como recur- so didático-pedagógico para auxiliar o professor na prática docente de química por meio da realização de atividades experimentais no ensino médio. Verificou-se que a utilização do softwa- re educacional de química provocou grande aprovação por parte do corpo escolar consultado. No que se refere ao melhoramento da aprendizagem, a utilização do recurso computacional contribu- iu de forma significativa na compreensão dos conteúdos pelos discentes e possibilitou a relação entre teoria e prática. Palavras-Chave: Atividade experimental, Ensino de química, Laboratório virtual Abstract The experimental activity is an indispensable practice in the process of knowledge development in chemistry and the lack of modern and equipped laboratories is one of the main reasons of the sepa- ration between theoretical approach and the practical one. This problem is experienced by most of high schools in Brazil. Due to the growing of globalizing information and the need to improve the quality of education, there is a growing interest in the using of new methods in the educational pro- cess, in order to arouse the interest of the learner. This study describes the use of virtual labs, which simulate chemical experiments, as a didactic-pedagogic instrument, to help teachers to conduct ex- perimental activities in high schools. It was found that the use of educational software for teaching chemistry has led to a great approval by the academics consulted. Regarding the enhancement of learning, the use of the computational resources contributed significantly the understanding of the content by the students, allowing the better relationship between theory and practice. Keywords: Experimental activity, teaching chemistry, Virtual Lab. Recebido: 25 de Junho de 2013 / Aceito: 17 Agosto de 2013 DOI: 10.5753/RBIE.2013.21.02.27

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  • Revista Brasileira de Informtica na Educao, Volume 21, Nmero 2, 2013

    Laboratrio virtual como alternativa didtica para

    auxiliar o ensino de qumica no ensino mdio

    Title: Virtual laboratory as didactic alternative for teaching in chemistry in high

    school Guilherme Leocrdio Lucena

    Universidade Federal da Paraba

    Joo Pessoa, PB, Brasil

    [email protected]

    Vandeci Dias dos Santos

    Universidade Estadual da Paraba

    Campina Grande, PB, Brasil

    [email protected]

    Afranio Gabriel da Silva

    Universidade Federal da Paraba

    Joo Pessoa, PB, Brasil

    [email protected]

    Resumo Sendo a atividade experimental em Qumica uma prtica indispensvel no processo de constru-o do conhecimento desta cincia, a ausncia de equipados e modernos laboratrios o princi-

    pal motivo no distanciamento entre o ensino terico e a prtica, problema este vivenciado pela

    maioria das escolas de Ensino Mdio no Brasil. Devido crescente globalizao da informao e

    necessidade de melhoria na qualidade do ensino, surge a necessidade em utilizar novas meto-

    dologias no processo educacional, de forma a despertar o interesse do aprendiz. Este trabalho

    apresenta a utilizao de laboratrios virtuais, que simulam experimentos qumicos, como recur-

    so didtico-pedaggico para auxiliar o professor na prtica docente de qumica por meio da

    realizao de atividades experimentais no ensino mdio. Verificou-se que a utilizao do softwa-

    re educacional de qumica provocou grande aprovao por parte do corpo escolar consultado. No

    que se refere ao melhoramento da aprendizagem, a utilizao do recurso computacional contribu-

    iu de forma significativa na compreenso dos contedos pelos discentes e possibilitou a relao

    entre teoria e prtica.

    Palavras-Chave: Atividade experimental, Ensino de qumica, Laboratrio virtual

    Abstract The experimental activity is an indispensable practice in the process of knowledge development in chemistry and the lack of modern and equipped laboratories is one of the main reasons of the sepa-

    ration between theoretical approach and the practical one. This problem is experienced by most of

    high schools in Brazil. Due to the growing of globalizing information and the need to improve the

    quality of education, there is a growing interest in the using of new methods in the educational pro-

    cess, in order to arouse the interest of the learner. This study describes the use of virtual labs, which

    simulate chemical experiments, as a didactic-pedagogic instrument, to help teachers to conduct ex-

    perimental activities in high schools. It was found that the use of educational software for teaching

    chemistry has led to a great approval by the academics consulted. Regarding the enhancement of

    learning, the use of the computational resources contributed significantly the understanding of the

    content by the students, allowing the better relationship between theory and practice.

    Keywords: Experimental activity, teaching chemistry, Virtual Lab.

    Recebido: 25 de Junho de 2013 / Aceito: 17 Agosto de 2013

    DOI: 10.5753/RBIE.2013.21.02.27

  • RBIE V.21 N.2 2013

    Lucena et al.

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    1. Introduo

    As escolas esto cada vez mais se modernizando atra-

    vs da informtica, e este mecanismo de modernizao

    vem se desenvolvendo de maneira muito rpida, atravs

    de computadores e programas mais sofisticados. A inten-

    sidade com que a informtica se desenvolveu nos ltimos

    anos, permitiu um avano crucial na qualidade do ensino,

    principalmente por ser um instrumento que desperta a

    ateno dos discentes [1]. A introduo de novas tecno-

    logias computacionais tem proporcionado uma alternativa

    promissora para um crescimento significativo no processo

    de ensino-aprendizagem, auxiliando assim os docentes e

    facilitando a compreenso dos discentes.

    Muitos so os pases que utilizam as Tecnologias da

    Informao e Comunicao (TICs) aplicadas educao.

    Esse feito faz parte da era da informao que afeta a qua-

    se todas as atividades humanas mediante a utilizao da

    internet, correios eletrnicos e de outras ferramentas

    computacionais [2,3].

    De forma geral, o ensino de qumica requer, tanto do

    professor quanto do aluno, que a teoria discutida e traba-

    lhada em sala de aula seja experimentada, confirmada e,

    sobretudo, que possa existir uma construo de conheci-

    mento e no uma mera repetio de teorias e crenas.

    Diante desta realidade, faz-se necessrio a aquisio

    laboratrios devidamente equipados para que assim as

    escolas possam oferecer recursos necessrios para que o

    profissional da educao qumica possua solues didti-

    cas para exercer sua funo de facilitador na construo

    do conhecimento.

    Porm, a realidade educacional brasileira bem dife-

    rente da necessidade real vivenciada pelos professores da

    educao bsica. Na maioria das escolas, principalmente

    da rede pblica, os nicos recursos pedaggicos dispon-

    veis se resume ao giz e ao apagador. A ausncia de polti-

    cas pblicas que proporcione melhoria da qualidade

    educacional brasileira a principal causa de tais proble-

    mas.

    Na prtica, o ensino de qumica nas escolas se baseia

    no verbalismo terico-conceitual totalmente desvinculado

    do cotidiano dos alunos. Os estudantes do Ensino Funda-

    mental e Mdio, muitas vezes, encontram dificuldades no

    desenvolvimento de idias de carter interdisciplinar, em

    funo de terem sido formados dentro de viso positivista

    e fragmentada do conhecimento [4].

    A realizao de atividades qumicas experimentais

    considerada uma prtica indispensvel no processo de

    ensino-aprendizagem, principalmente no setor da educa-

    o bsica. A construo do conhecimento a partir da

    observao e da descoberta por meio de hipteses e con-

    cluses empricas contribui para a formao de cidados

    com conscincia mais crtica e capazes de racionalizar

    melhor nas mais diversas situaes do cotidiano. A esco-

    la deve ser o local privilegiado neste processo de constru-

    o, oferecendo ambientes fsicos favorveis e recursos

    didticos essenciais, permitindo a troca de experincias e

    a discusso para um entendimento comum e aceitvel dos

    fenmenos estudados. Tambm os docentes devem estar

    motivados e preparados para assegurar a melhor metodo-

    logia pedaggica necessria.

    De acordo com as diretrizes dispostas nos Parmetros

    Curriculares Nacionais para a Qumica (PCNs) [5], o

    ensino desta cincia presencia um paradigma invivel e

    ineficaz em todos os nveis, mas, sobretudo, no mbito

    superior. Desta forma, se defende no citado documento, a

    necessidade de criao de um novo modelo de curso

    superior, que privilegie o papel da importncia do estu-

    dante no processo da aprendizagem, em que a funo do

    professor, de ensinar coisas e solues, passe a ser

    ensinar o estudante a aprender coisas e solues [3].

    Nesta realidade, as TICs prope um excelente meio para

    introduzir prticas pedaggicas que favoream a partici-

    pao ativa do aluno no processo mencionado

    A utilizao de recursos computacionais uma estra-

    tgia didtica que minimiza a deficincia encontrada na

    maioria das escolas. O uso de softwares educacionais que

    simulam experimentos reais tem sido uma alternativa para

    que o professor de qumica possua o mnimo de recurso

    didtico para ministrar uma aula experimental.

    Alm de reduzir a deficincia das aulas experimentais,

    o uso de softwares qumicos educacionais um recurso

    dinmico que atraem a curiosidade e a busca pela desco-

    berta da cincia em estudo por parte dos discentes, uma

    vez que estes softwares possuem animaes que simulam

    experimentos muito prximos da realidade [6]. Dentre as

    vrias opes de softwares qumicos educacionais, os

    laboratrios virtuais destacam-se devido o aluno ter a

    capacidade de navegar por um Laboratrio tridimensio-

    nalmente modelado, interagindo com seus objetos: vidra-

    rias, equipamentos, reagentes, etc.

    Nesta perspectiva, este trabalho buscou avaliar a utili-

    zao de um laboratrio virtual nas aulas de qumica em

    uma escola pblica situada na cidade de Campina Gran-

    de/PB com o objetivo de proporcionar a construo do

    conhecimento dos fenmenos qumicos atravs da obser-

    vao e investigao.

    Os objetivos especficos desta investigao buscaram

    verificar os possveis impactos positivos que a ferramenta

    computacional poderia oferecer e o grau de aprovao do

    recurso digital por parte dos docentes.

  • Lucena et al. Laboratrio virtual como alternativa didtica

    para auxiliar o ensino de qumica no ensino mdio.

    29

    2. Fundamentao Terica

    2.1 O computador como ferramenta de ensi-

    no

    Em um passado no to distante, ao se mencionar o

    uso do computador na prtica educacional o primeiro

    entendimento era que a mquina substituiria o professor.

    Em tempos hodiernos, este mito j no faz parte do

    entendimento dos docentes no que diz respeito impor-

    tncia que a informtica exerce sobre a educao. O pro-

    cesso educacional munida das inovaes da informtica

    vem tornar o exerccio da construo do conhecimento

    uma atividade bem mais atrativa, proporcionando a busca

    pela compreenso atravs da observao alm de favore-

    cer uma viso um pouco mais alm daquela disposta nos

    livros didticos e na discusso interclasse.

    Atualmente o computador tornou-se um aliado inse-

    parvel dos estudantes, pois proporciona uma maior co-

    modidade e agilidade nas necessidades dirias, como por

    exemplo, o acesso rpido e eficaz a acervos bibliogrficos

    (antes detidos nas grandes bibliotecas) informaes em

    tempo real, etc. No ensino superior, mais precisamente,

    indispensvel utilizao da mquina como recurso did-

    tico, seja no simples ato de digitar um trabalho ou na

    busca por informaes ainda restrita nos livros.

    Toda e qualquer tecnologia que possui potencialida-

    des e caractersticas de comunicao e manipulao de

    informaes, parece adequar-se perfeitamente as ativida-

    des ligadas educao, na medida em que o ato de ensi-

    nar/aprender consiste, sobretudo, em uma relao de

    comunicao por excelncia A introduo de novas tec-

    nologias na educao vem aprimorando o conhecimento,

    no sentido de que assume a forma de objeto didtico

    auxiliar no ensino, sendo capaz de gerar e proporcionar

    aos seus usurios a transmisso de conhecimentos cient-

    ficos de maneira ldica [7].

    A melhor forma de aprender interagir, seja com a

    mquina, com a tecnologia, com as telecomunicaes,

    com os colegas ou mesmo com os professores. Aos alu-

    nos interessa tanto o aprendizado por instruo como por

    descoberta. No podemos dispensar nem um recurso nem

    outro. O que precisa haver a ideal comunho entre esses

    elementos que estimulam o aprendizado. Se o professor

    se aliar adequadamente aos recursos que lhe esto dispo-

    nveis, todos tm a ganhar [8].

    O emprego do computador, quando bem dirigido,

    possui um grande poder de persuaso junto aos alunos,

    pois, ao mesmo tempo em que diverte, instrui. uma das

    fantsticas maneiras de se aprender, utilizando-se as no-

    vas tecnologias de ensino-aprendizagem, sem as limita-

    es de uma simples aula expositiva numa sala de aula

    convencional [1]. Atravs dessa ferramenta podemos

    atribuir memria a um banco de dados, criar simulaes,

    percepo de realidades virtuais etc.

    A sofisticao e acessibilidade dos programas compu-

    tacionais tornaram a interao homem-mquina muito

    mais rpida e familiar. Sendo assim, os indivduos esto

    buscando a cada dia atualizar-se e possurem o que h de

    mais inovador no mbito da informtica.

    Os programas utilizados na educao devem promo-

    ver a maior interao possvel entre o computador e o

    estudante, possibilitando-lhe tambm expressar o seu

    prprio saber para o desenvolvimento de suas tarefas [1].

    Dentre os vrios tipos de softwares dispostos no mer-

    cado pode-se fazer meno aos ditos: softwares tutoriais

    (verses computadorizadas das conhecidas aulas tradicio-

    nais); softwares de jogos educacionais (atua como uma

    ferramenta desafiadora na motivao da construo do

    saber); softwares de simulao (permite uma interativida-

    de e a possibilidade de simular situaes experimentais e

    visualizar fenmenos de carter microscpicos, muitas

    vezes impossveis de compreender mesmo em uma aula

    prtica experimental). Dos tipos de softwares citados este

    ltimo apresenta uma vantagem em relao aos outros,

    pois permite a explorao de situaes fictcias e de risco.

    Em Qumica, por exemplo, possvel trabalhar com ma-

    teriais radioativos e no necessria a contaminao de

    um lago para propor os mtodos adequados para sua

    despoluio.

    Pessoa [9] afirma que, tais softwares apresentam po-

    tencial educacional mais ambicioso que os programas

    tutoriais, porm podem desenvolver uma viso distorcida

    da realidade, trazendo uma viso simplista do mundo.

    Quando h grande possibilidade de interao com o com-

    putador, esse tipo de software faz com que tal recurso

    seja mais usado como ferramenta do que como um tutor

    do conhecimento. Esse o caso que observamos em si-

    muladores de vo e em outros tipos de simuladores com

    finalidade educativa.

    Para Schank [10], a metodologia de Aprender Fa-

    zendo Baseado em Simulaes faz com que o aluno ad-

    quira habilidades atravs do aprendizado, pois, quando se

    realiza uma tarefa simulada, se est aprendendo a forma

    de execuo e se pode utilizar este conhecimento para

    atividades da vida real. Isto muito importante, pois faz

    com que o aluno sinta a aplicabilidade do aprendizado em

    momentos de seu interesse.

    2.2 Presena da informtica na formao

    docente de qumica no Brasil

    A formao de docentes capacitados a utilizarem tec-

    nologias da informtica na educao qumica, no exige

  • RBIE V.21 N.2 2013

    Lucena et al.

    30

    apenas o domnio dos recursos, mas uma prtica pedag-

    gica reflexiva. Neste sentido, Gabini e Diniz [11] afirmam

    que:

    A escola deve adaptar-se e abrir-se para as

    possibilidades geradas pelas tecnologias, no

    ignorando ou desafiando essa presena atual, o

    que provocaria um distanciamento do ensino

    desenvolvido e as novas linguagens. Contudo,

    refora-se a importncia de no agir de forma

    acrtica e alienada em relao aos recursos. O

    potencial das tecnologias digitais no contexto

    educacional determina oportunidades adicio-

    nais aos alunos, ampliando os limites da sala

    de aula. A contribuio que os recursos tecno-

    lgicos, em especial a informtica, tm trazido

    ao ensino de Qumica, por exemplo, por meio

    das simulaes, pode colaborar para a reverso

    de uma situao de afastamento desenvolvida

    por parte dos alunos em relao ao monlogo

    do professor treinando macetes e dicas de co-

    mo decorar frmulas e nomes de substncias.

    Nesse sentido, os docentes necessitam no apenas co-

    nhecer o recurso didtico e o contedo programado.

    necessrio promover uma reflexo sobre qual a melhor

    maneira de introduzir o recurso em seu cotidiano.

    O uso do computador expressa-se em um con-

    texto de contnua interao. Nesse sentido, o

    computador no apenas um instrumento que

    prolonga nossos poderes de comunicao ou de

    processar informaes: realiza operaes e in-

    terpreta informaes de modo correspondente

    ao nosso. Com isso possibilita uma qualidade

    de interao, que tem valor de desenvolvimen-

    to. Piaget chamava essa qualidade dialtica de

    interao de formas de interdependncia.

    Trata-se de uma interao em que os elementos

    devem funcionar ao mesmo tempo, como todo'

    e como parte, ou seja, devem atuar de forma

    interdependente. Como todo porque so res-

    ponsveis por suas decises, e como parte,

    porque sua ao depende da ao de um outro.

    No assim, entre ns e um programa de com-

    putador? No deveria ser assim, tambm, na

    escola? [8].

    Pessoa [9] ao estudar as grades curriculares e ementas

    das disciplinas dos cursos de licenciatura em qumica das

    Universidades Federais do Brasil (UF) mostra os seguin-

    tes dados apresentados na Tabela 1.

    Tabela 1. Observao em relao presena da Informtica nos cursos

    de licenciatura em Qumica no Brasil.

    Regio Geogrfica Observaes

    Norte

    Cursos de duas UFs possuem a

    disciplinas envolvendo inform-

    tica, porm nenhuma delas visa

    aplicao direta no ensino de

    qumica EQ.

    Nordeste

    Duas UFs apresentam discipli-

    nas envolvendo informtica sem

    relao direta com o ensino de

    qumica, uma possui uma disci-

    plina que visa o uso do compu-

    tador como ferramenta para o

    estudo da qumica e outras qua-

    tro apresentam disciplinas de

    informtica relacionadas ao EQ.

    Centro-oeste

    Duas UFs possuem disciplinas

    de informtica sem relao

    direta com o EQ.

    Sudeste

    Seis UFs possuem disciplinas

    de informtica sem relao

    direta com o EQ, uma UF possui

    uma disciplina que visa o uso do

    computador como ferramenta do

    EQ e outras trs que apresentam

    em seus fluxogramas disciplinas

    de informtica com relao

    direta ao EQ.

    Sul

    Trs UFs possuem disciplinas

    de informtica sem relao

    direta com o EQ, uma apresen-

    tando a informtica como ferra-

    menta para o EQ e duas com

    disciplinas que possuem relao

    direta entre os mesmos.

    A possibilidade da utilizao da informtica no ensino

    de Qumica na formao inicial de professores possibilita

    a estes profissionais, o desenvolvimento e aprimoramento

    de habilidades para o uso criativo da informtica em suas

    prticas docentes. Desta forma, as TICs podem oportuni-

    zar, facilitar e estimular mudanas no processo tradicional

    de ensino, centrado no professor e na transmisso de

    contedos para processos de ensino-aprendizagem que

    buscam focar as aes no aluno e na construo e recons-

    truo de conceitos, consequentemente exigindo dos

    professores e alunos novas posturas.

  • Lucena et al. Laboratrio virtual como alternativa didtica

    para auxiliar o ensino de qumica no ensino mdio.

    31

    3. Metodologia

    3.1 Descrio da Pesquisa

    As estratgias e abordagens deste trabalho so resul-

    tados das experincias vivenciadas no Estgio Docente

    Supervisionado do curso de Qumica da Universidade

    Estadual da Paraba como requisito obrigatrio para o

    grau de licenciado em qumica.

    A pesquisa foi desenvolvida em uma unidade de ensi-

    no fundamental e mdio da rede de educao bsica do

    estado da Paraba, situada em um bairro perifrico na

    Mesorregio do Agreste Central do Planalto da Borbore-

    ma, em Campina Grande/PB. O trabalho foi realizado

    com 30 alunos, todos matriculados na 1 srie do Ensino

    Mdio, e com 2 docentes com formao superior conclu-

    da em Licenciatura Plena em Qumica. A escolha da esco-

    la ocorreu de forma aleatria levando em considerao

    aspectos como localizao e aspectos scio-econmicos

    da comunidade na qual a mesma encontra-se inserida.

    O estudo teve carter exploratrio e investigativo,

    buscando conhecer a realidade educacional da escola e

    propor uma alternativa didtico-pedaggica para minimi-

    zar a deficincia do ensino da Qumica Experimental.

    Utilizou-se como mtodo, a pesquisa de abordagem quali-

    tativa-descritiva, que de acordo com Ogliari [12], pesqui-

    sar analisar informaes da realidade que se est estu-

    dando, por meio de um conjunto de aes e objetivos,

    alm de, uma comunicao entre os dados coletados e

    analisados com uma teoria de base.

    3.2 Problematizao

    A qumica como qualquer outro ramo da cincia ne-

    cessita de recursos didticos que ofeream a melhor for-

    ma de compreenso de um determinado tema em estudo.

    A educao qumica admite a constatao de que os prin-

    cpios qumicos esto presentes em vrios aspectos da

    vida cotidiana. No entanto, a sofisticao e acessibilidade

    dos programas computacionais tornaram a interao ho-

    mem-mquina muito mais rpida e familiar. Sendo assim,

    os indivduos esto buscando a cada dia atualizar-se e

    possurem o que h de mais inovador no mbito da infor-

    mtica.

    Na educao no pode ser diferente, os programas uti-

    lizados no ensino devem acompanhar a modernizao,

    para que possam promover a maior interao possvel

    entre o computador e o estudante, possibilitando-lhe

    tambm expressar o seu prprio saber para o desenvolvi-

    mento de suas tarefas [1].

    Diversos pesquisadores [6,8,9,11,13] vm desenvol-

    vendo trabalhos neste aspecto nas mais diferentes reas

    do conhecimento, de modo a integralizar o uso dos recur-

    sos computacionais na educao.

    No que se refere ao ensino de qumica, o processo

    de ensino-aprendizagem dos fenmenos qumicos requer

    do docente que este se utilize de meios que possibilitem a

    visualizao de tais fenmenos, seja pela imaginao e/ou

    comparao de aspectos abstratos com o real. Por exem-

    plo, para o estudo da geometria assumida pelas molcu-

    las, fundamentada na teoria da repulso dos pares eletr-

    nicos da camada de valncia (VSEPR), o docente necessi-

    ta introduzir a visualizao das possveis geometrias

    assumindo planos cartesianos tridimensionais. Sendo

    assim, a ausncia de recursos didticos pedaggicos ou

    computacionais pode causar desordem na visualizao e

    consequentemente no entendimento da geometria molecu-

    lar.

    Outro aspecto importante a realizao de prticas

    experimentais que promovam a compreenso dos fen-

    menos qumicos por meio da observao. Estas prticas

    alm de proporcionar a interao entre os alunos, favore-

    ce a apropriao efetiva dos conceitos, enfatizando a

    problematizao como ponto de partida para a construo

    do conhecimento. A experimentao possibilita que o

    aluno visualize os fenmenos atravs de uma tica distin-

    ta daquelas mostradas nos livros. O problema que a

    maioria das escolas no dispem de laboratrios e/ou

    equipamentos que possibilitem a realizao destas prti-

    cas.

    Diante desta problemtica e baseado na observao

    das prticas pedaggicas adotadas nas aulas de qumica,

    da infraestrutura e dos recursos didticos disponveis na

    instituio escolar em estudo, verificou-se a necessidade

    de implementar atividades experimentais (mesmo que

    virtualmente) de modo a promover melhorias no processo

    de ensino-aprendizagem.

    Paritndo dos relatos dos docentes quanto ao grau de

    dificuldade vivenciado pelos discentes no que se refere

    compreenso dos contedos pertinentes ao programa de

    qumica do 1 Ano do ensino mdio, introduziu-se nas

    aulas de qumica a utilizao do software educacional

    Crocodile Chemistry para a realizao de experimentos

    referentes aos contedos trabalhados em sala de aula.

    A escolha do software educacional levou em conside-

    rao o objetivo da pesquisa (promover aulas experimen-

    tais), a disponibilidade do software e o recurso computa-

    cional de fcil manipulao.

    O Crocodile Chemistry oferece uma biblioteca de

    componentes para construir uma maior interatividade com

    o aluno. Por exemplo, a biblioteca Qumica

    contm reagentes qumicos diferentes classificados em

    diferentes categorias: metais, cidos, bases, xidos, hale-

    tos, sulfetos, carbonatos, nitratos, sulfatos, gases, etc. O

    acervo de vidrarias oferece ao usurio utenslios qumicos

  • RBIE V.21 N.2 2013

    Lucena et al.

    32

    diferentes, como: beckeres, frascos, erlenmayers, bales

    de fundo redondo, buretas, pipetas graduadas, etc. Alm

    disso, a coleo de equipamentos inclui os aparatos ne-

    cessrios classificados em algumas colees, como equi-

    pamentos e aparelhos, eletroqumica, medidores e sondas,

    sinais de segurana e rolhas.

    A utilizao do programa simples devido obter uma

    interface grfica de fcil entendimento utilizando coman-

    dos como arrastar e soltar para adicionar materiais e

    reagentes a rea de trabalho. A Figura 1 apresenta o de-

    signer grfico do software utilizado na pesquisa.

    Figura 1. Designer grfico do software Crocodile Chemistry

  • Lucena et al. Laboratrio virtual como alternativa didtica

    para auxiliar o ensino de qumica no ensino mdio.

    33

    3.3 Aplicando o recurso virtual

    Inicialmente o software educacional foi instalado em

    15 computadores pertencentes ao laboratrio de inform-

    tica da escola, atravs de uma licena gratuita para teste.

    As simulaes experimentais foram realizadas durante

    duas semanas consecutivas totalizando 6 (seis) aulas (45

    min/aula), tendo sido precedidas de aulas terico-

    expositivas ministradas anteriormente. Em todo o proceso

    da pesquisa, houve a participao dos docentes da insti-

    tuio, desde o planejamento at a aplicao do recurso

    computacional.

    Para a realizao das aulas terico-experimentais fo-

    ram criadas um roteiro contendo 4 (quatro) simulaes de

    experimentos que envolvem a teoria relacionada a ementa

    do 1 Ano do ensino mdio, abordando as temticas:

    estrutura atmica; processos de separao de misturas;

    reaes cido-base; e efeito da concentrao nas reaes

    qumicas. O intuito principal era motivar a descoberta do

    conhecimento por meio da investigao experimental.

    O procedimento metodolgico baseou-se, primeira-

    mente, em apresentar o fenmeno qumico e, em seguida,

    construir as possveis explicaes para tal fenmeno.

    Aps as consideraes empricas apresentadas pelos

    alunos, deu-se incio a introduo de conceitos qumicos e

    associao dos resultados observados nos experimentos

    com a teoria que fundamenta estas transformaes. Por

    fim, juntamente com os alunos, gerou-se a conceituao

    qumica dos fenmenos estudados baseando-se nos resul-

    tados experimentais, na teoria abordada pelo livro didti-

    co e nas concluses apresentadas. A Figura 2 apresenta o

    esquema metodolgico utilizado.

    4. Resultados

    4.1 Avaliao do software pelos discentes

    Foi elaborado um questionrio e aplicado ao fim das

    atividades a uma populao de 30 alunos. Este teve a

    finalidade de conhecer a opinio dos alunos com relao

    ao software educacional utilizado. A sequncia de questi-

    onamentos realizados est disposta na Tabela 2.

    Tabela 2. Sequncia de questionamentos realizados durante a pesquisa

    N

    Questo

    1

    A qumica a cincia que estuda a matria e suas

    transformaes. Na sua opinio qual o grau de

    importncia desta disciplina no ensino mdio?

    2

    A qumica uma cincia experimental. Voc

    sente dificuldade em visualizar os fenmenos

    qumicos apresentados nos livros didticos?

    3 Como voc avalia a utilizao do software Croco-

    dile Chemistry nas aulas de qumica?

    4 Com relao ao grau de dificuldade em utilizar o

    recurso computacional, como julgas?

    Na Figura 3 so apresentadas as frequncias das res-

    postas obtidas.

    Como pode ser observado na Figura 3, dentre os as-

    Figura 2. Esquema metodolgico utilizado na prtica educacional.

    Figura 3. Importncia da disciplina de qumica como matria para

    o ensino mdio (a). Grau de dificuldade de compreenso do conte-

    do de qumica na sala de aula (b).

  • RBIE V.21 N.2 2013

    Lucena et al.

    34

    pectos questionados, perguntou-se a respeito da impor-

    tncia da disciplina de qumica como matria do ensino

    mdio. Cerca de 60% dos entrevistados responderam que

    no vem importncia prtica. Quando questionados

    sobre a compreenso do contedo trabalhado pelo profes-

    sor nas aulas de qumica, 86,7% dos alunos responderam

    que sente dificuldade de entendimento. Sobre as dificul-

    dades, 77% responderam que no conseguia compreender

    apenas pela discusso e pelo livro didtico.

    Estes resultados tornam-se preocupantes no que se re-

    fere perspectiva esperada pelos discentes quanto im-

    portncia da disciplina de qumica para a formao inte-

    lectual do cidado. Estes resultados podem estar associa-

    dos s deficincias encontradas pelos docentes no que se

    refere prtica pedaggica, devido a ausncia de labora-

    trios e recursos didticos. Quando os alunos foram sub-

    metidos a perguntas em relao avaliao da utilizao

    de recursos computacionais como instrumento na cons-

    truo do conhecimento qumico, os resultados foram

    bastante positivos. A Figura 4 apresenta os dados obtidos.

    perceptvel que a presena do recurso virtual

    proporcionou uma boa aceitao por parte dos discentes

    consultados.

    De acordo com os dados mostrados na Figura 4

    percebe-se que houve uma aprovao de 90%. Isso prova

    que as atividades experimentais, mesmo que de forma

    virtual, provoca a curiosidade e estimula a descoberta da

    cincia pelos estudantes. Quanto dificuldade de manipu-

    lar o programa apenas 10% julgou ser difcil. Estes dados

    confirmam os estudos discutidos na fundamentao teri-

    ca deste trabalho.

    4.2 Avaliao do software pelos docentes

    Com o propsito de conhecer a realidade didtico-

    pedaggica dos docentes consultados, estes responderam

    alguns questionamentos.

    Quando perguntados a respeito dos recursos didticos

    utilizados em suas prticas de ensino, percebeu-se que o

    mtodo tradicional de ensino (quadro e giz) ainda prin-

    cipal recurso utilizado. A Figura 5 apresenta os resultados

    obtidos.

    Figura 5. Recursos didticos utilizados pelos docentes de qumica

    Quando questionados sobre o conhecimento e o uso

    do recurso computacional aplicado ao ensino de qumica,

    ambos responderam que tinham conhecimento de softwa-

    res de simulao, mas no conheciam o Crocodile Che-

    mistry. Julgaram ser muito interessante e motivador. So-

    bre este assunto, um dos consultados afirmou:

    ... o uso de tecnologias na educao capaz de mudar

    completamente a minha prtica pedaggica no dia-a-dia

    com meus alunos, percebi como eles ficaram atentos e

    curiosos com as descobertas no programa de qumica.

    5. Concluso

    A utilizao das tecnologias computacionais da in-

    formao voltada para o ensino , em geral, um recurso

    indispensvel nas ltimas dcadas, porm, ao se tratar do

    ensino de qumica esta no a soluo efetiva para os

    problemas encontrados. As TICs so apenas ferramentas

    que proporcionam uma nova estratgia atrativa e eficiente

    no processo de construo do conhecimento qumico.

    Figura 4. Grau de aprovao da utilizao do laboratrio virtual

    como recurso computacional nas aulas de qumica (a). Grau de

    dificuldade encontrado na utilizao do software educacional (b).

  • Lucena et al. Laboratrio virtual como alternativa didtica

    para auxiliar o ensino de qumica no ensino mdio.

    35

    Com o intuito de apresentar uma proposta inovadora, a

    inteno do trabalho no foi substituir o professor pela

    mquina nem tampouco inserir o uso do software como a

    nica soluo para a problemtica vivenciada pelas esco-

    las em relao ausncia de laboratrios experimentais,

    mas mostrar a importncia da construo do conhecimen-

    to mediante a realizao de experimentos.

    A partir dos objetivos deste trabalho, buscou-se ve-

    rificar a eficincia da utilizao de um laboratrio virtual

    como recurso didtico no auxilio do exerccio docncia

    de qumica, mas precisamente no ensino da qumica expe-

    rimental. Os resultados obtidos consolidaram as perspec-

    tivas deste trabalho. Atravs da observao e avaliao

    das atividades realizadas, verificou-se que, de fato, a

    inexistncia de equipados laboratrios de qumica nas

    escolas o principal fator que distancia a teoria da prti-

    ca. Outro aspecto est relacionado com a ausncia de

    propostas que minimizem esta deficincia.

    Com este estudo, percebeu-se que a maioria dos dis-

    centes consultados demonstrou dificuldades de compre-

    enso dos fenmenos qumicos apresentados pelo livro

    didtico, devido ausncia de atividades experimentais

    que facilitasse o entendimento. Em relao proposta

    apresentada pelo trabalho, sugerindo a utilizao de simu-

    ladores computacionais, est foi bem aceita e evidenciou

    um impacto positivo no processo educacional de qumica

    tanto pelos discentes. Quanto facilidade e praticidade da

    utilizao do software educacional, cerca de 90% dos

    consultados julgaram ser acessvel. No que se refere

    utilizao do software como um atrativo para despertar a

    curiosidade e imaginao do alunado, percebeu-se uma

    boa participao e ateno destes quanto s atividades

    experimentais simuladas no laboratrio virtual.

    Mediante as consideraes apresentadas percebe-se

    claramente que a incorporao de tecnologias computaci-

    onais no exerccio da prtica docente em qumica propor-

    ciona uma maior interatividade e facilita o processo de

    ensino-aprendizagem. No entanto, se faz necessrio uma

    maior capacitao dos docentes para que seja possvel a

    utilizao de tais recursos. O processo de formao dos

    professores de qumica torna-se complexo, pois, exigem

    que o estudante possua conhecimentos bsicos e especfi-

    cos da cincia qumica alm de conhecimentos de teorias

    educacionais, psicolgicas, didticas e scio-humanas. A

    necessidade da introduo da informtica no ensino de

    Qumica, na formao inicial de professores, possibilita a

    estes profissionais o desenvolvimento e aprimoramento

    de habilidades para o uso criativo das tecnologias compu-

    tacionais em suas prticas educacionais. Neste sentindo,

    as instituies de ensino superior devem investir na for-

    mao dos novos docentes e proporcionar alternativas

    que garantam a formao continuada daqueles que esto

    atuando nas escolas.

    Agradecimentos

    Os autores agradecem a Secretria de Educao e Cultura

    do Estado da Paraba pelo apoio concedido.

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