Embed Size (px)
Citation preview
1
Universidade do Grande Rio “Prof. José de Souza Herdy”
UNIGRANRIO
Celso Luis Soares dos Santos Sobrinho
A Aplicação do Ensino de História da Ciência em uma
Aprendizagem Significativa da Disciplina Química
DUQUE DE CAXIAS
2010
2
Celso Luis Soares dos Santos Sobrinho
A Aplicação do Ensino de História da Ciência em uma
Aprendizagem Significativa da Disciplina Química
Dissertação apresentada à Universidade
do Grande Rio “Prof. José de Souza
Herdy” como parte dos requisitos parciais
para obtenção do grau de mestre em
Ensino de Ciências na Educação Básica.
Área de concentração:
Ciências Exatas e da Terra.
Orientador:
Prof. Dr. Zenildo Buarque Morais Filho.
Co-orientadora:
Profa. Dra Jacqueline de Cássia Pinheiro
Lima.
DUQUE DE CAXIAS
2010
3
CATALOGAÇÃO NA FONTE/BIBLIOTECA – UNIGRANRIO
“Este trabalho reflete a opinião do autor, e não necessariamente a da Associação
Fluminense de Educação – AFE. Autorizo a difusão deste trabalho.”
S237a Santos Sobrinho, Celso Luis Soares dos. A aplicação do ensino de historia da ciência em uma aprendizagem significativa da disciplina Química / Celso Luis Soares dos Santos Sobrinho. – 2010.
154 f. : il. ; 30 cm. Dissertação (mestrado em Ensino de Ciências na Educação Básica) – Universidade do Grande Rio “Prof. José de Souza Herdy”, Escola de Educação, Ciências, Letras, Artes e Humanidades, 2010.
“Orientador: Prof. Zenildo Buarque Morais Filho.” “Co-Orientadora: Prof.ª Jacqueline de Cássia Pinheiro Lima.” Bibliografia: p. 112-116
1. Educação. 2. Educação básica. 3. Química – Estudo e ensino. 4. Ciência – História. 5. Aprendizagem. 6. Livros didáticos – Química – Avaliação I. Morais Filho, Zenildo Buarque. II. Lima, Jacqueline de Cássia Pinheito. III. Universidade do Grande Rio “Prof. José de Souza Herdy”. IV. Título. CDD –370
4
5
A Deus por todas as bençãos e graças derramadas em minha vida.
A minha esposa Cristina pelo seu amor, carinho e apoio incondicionais
tão necessários em minhas realizações e as minhas filhas Julia e Leticia
pelo olhar e pelo sorriso que me motivam a seguir adiante.
Aos meus pais Francisco e Sueli, por seu infinito amor, carinho e empenho em confortar-me
de todas as formas para que os meus objetivos sejam alcançados.
6
AGRADECIMENTOS
Aos meus orientadores, Zenildo Buarque de Morais Filho e Jacqueline de Cássia
Pinheiro Lima pelo auxílio e atenção desmedidos e indispensáveis a elaboração deste
trabalho.
Aos professores doutores Wilma Clemente de Lima Pinto, Carlos Benevenuto Guisard
Koehler, Marilza Batista Correa componentes da minha banca por sua disponibilidade e
principalmente pelas preciosas considerações para o aprimoramento deste trabalho.
Aos demais professores da UNIGRANRIO por toda a colaboração e ensinamentos
Aos companheiros de mestrado, em especial ao professor e mestre Nelson Lage por
sua valiosa cooperação ao longo do curso.
A todos os funcionários da Escola de Educação pela boa vontade e paciência sempre
que se fez necessário.
7
RESUMO
O presente trabalho descreve uma aplicação da História da Ciência nas aulas sobre leis
ponderais, com o intuito de realizar uma aprendizagem significativa da disciplina Química. Para isto, foram utilizados o máximo de recursos didáticos disponíveis e um questionário sócio-econômico que combinado a avaliações trouxessem um parâmetro da evolução dos sujeitos da pesquisa em relação aos tópicos do assunto tratado, permitindo uma plausível análise da situação proposta. Também foi realizada uma análise de livros didáticos selecionados pelo PNLEM (Programa Nacional dos Livros de Ensino Médio) e uma entrevista com um grupo de professores de Química de diversas instituições visando reconhecer o grau de relevância dado a História da Ciência nas aulas lecionadas por este grupo e no material didático recomendado pelo Ministério da Educação e Cultura (MEC). Busca-se também neste trabalho estimular a capacidade de questionamento e interpretação dos discentes, competências fundamentais para a formação de cidadãos imbuídos de senso crítico. PALAVRAS CHAVE: História da Ciência – Aprendizagem Significativa - Química
8
ABSTRACT
This thesis describes an application of the History of Science classes on weight laws in order to achieve a meaningful learning Chemistry as a subject. To do so, we used the maximum of available teaching resources and a socioeconomic questionnaire that when combined to evaluations would bring a parameter of the evolution of the research subjects in relation to the topics of the subject, providing a plausible analysis of the proposed situation. Also, an analysis of textbooks selected by PNLEM (National Program of Ensino Medio Books) was accomplished as well as an interview with a group of chemistry teachers from several institutions in order to recognize the level of relevance given to either to the History of Science in classes taught by this group and or to textbooks recommended by the Ministry of Education and Culture (MEC). This work aims also at stimulating learner’s ability for questioning and interpretating, which are considered basic skills to the constitution of citizens imbued with a critical sense. KEYWORDS: History of Science – Meaningful Learning - Chemistry
9
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1. Resposta do aluno A...............................................................................................80
Figura 2. Resposta do aluno B...............................................................................................80
Figura 3. Resposta do aluno C...............................................................................................80
Figura 4. Resposta do aluno D...............................................................................................81
Figura 5: Resposta do aluno E...............................................................................................81
Figura 6. Resposta do aluno F...............................................................................................82
Figura 7. Resposta do aluno G...............................................................................................82
Figura 8. Resposta do aluno H...............................................................................................83
Figura 9. Resposta associação anterior 1..............................................................................92
Figura 10. Resposta associação anterior 2............................................................................92
Figura 11. Resposta associação pressões parciais 1.............................................................92
Figura 12. Resposta associação pressões parciais 2.............................................................93
Figura 13. Resposta baseado na teoria de Dalton 1.............................................................93
Figura 14. Resposta baseado na teoria de Dalton 2.............................................................94
Figura 15. Resposta reorganização dos átomos....................................................................94
Figura 16. Resposta relação entre as leis..............................................................................94
Figura 17. Resposta com idéia errônea.................................................................................95
Figura 18. Resposta síntese da Lei de Dalton de alunos completa.....................................95
Figura 19. Resposta corpo X substância...............................................................................96
Figura 20. Resposta base conceitual 1...................................................................................96
Figura 21. Resposta base conceitual 2...................................................................................96
Figura 22. Resposta com dificuldade matemática 1.............................................................97
Figura 23. Resposta com dificuldade matemática 2.............................................................97
Figura 24. Resposta com erro conceitual..............................................................................98
Figura 25. Resposta conceitualmente correta......................................................................98
Figura 26. Resposta com repetição de fórmulas...................................................................99
Figura 27. Resposta com “estrutura simples e pequenas”................................................100
Figura 28. Resposta conceito errôneo de valência.............................................................101
Figura 29. Resposta sem relação com a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton..........101
Figura 30. Resposta com o maior número de fórmulas correta.......................................102
10
LISTA DE TABELAS E GRÁFICOS
Tabela 1 Número de Questões (Autor do Livro x Autor da Lei)................................63
Tabela 2 Tratamento Estatístico dos Resultados.......................................................106
Gráfico 1. Faixa Etária...........................................................................................................65
Gráfico 2. Trabalho/Relação com estudo..............................................................................66
Gráfico 3. De onde vai para a escola.....................................................................................66
Gráfico 4. Tempo para chegar a escola.................................................................................67
Gráfico 5. Com quem o aluno reside.....................................................................................68
Gráfico 6. Número de filhos...................................................................................................68
Gráfico 7: Pais vivos...............................................................................................................69
Gráfico 8: Renda Familiar.....................................................................................................70
Gráfico 9: Comparativo entre número de aulas e número de exercícios propostos...........71
Gráfico 10: Abordagem realizada para lecionar.................................................................72
Gráfico 11: Aplicação da HQ/Conhecimento Histórico/Abordagem posterior do
assunto......................................................................................................................................73
11
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
PNLEM – Programa Nacional do Livro didático para o Ensino Médio.
PEQUIS – Projeto de Ensino de Química e Sociedade.
IEGRS – Instituto de Educação Governador Roberto Silveira.
CBNB – Colégio Brigadeiro Newton Braga.
SEEDUC – Secretaria Estadual de Educação.
PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais.
IFRJ – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro.
a.C. – Antes de Cristo.
CTS – Ciência Tecnologia e Sociedade.
CFC’s – Cloroflúorcarbonos.
CV – Coeficiente de variança.
12
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...........................................................................................................13
2 JUSTIFICATIVA ........................................................................................................15
3 OBJETIVO GERAL .......................................................................................................16
4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................................17
5 METODOLOGIA/PROCEDIMENTOS ......................................................................18
5.1 AVALIAÇÃO SÓCIO-ECONÔMICA COMO INSTRUMENTO DE
ANÁLISE ......................................................................................................................................19
5.2 O QUE AS LEIS PERMITEM FAZER NO ENSINO DE QUÍMI CA?................20
5.3 RECURSOS UTILIZADOS .......................................................................................20
6 REFERENCIAL TEÓRICO ......................................................................................23
6.1 BREVE HISTÓRICO .................................................................................................23
6.2 DISCUSSÃO FILOSÓFICA: FATORES RELEVANTES PARA A CEITAÇÃO
DE UMA TEORIA ..................................................................................................................28
6.3 SOBRE AS LEIS E SEUS AUTORES......................................................................39
6.3.1 Lei Da Conservação das Massas (LEI DE LAVOISIER)........................................39
6.3.2 Lei Das Proporções Definidas (LEI DE PROUST)..................................................42
6.3.3 Lei Das Proporções Múltiplas (LEI DE DALTON).................................................45
7 RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................................50
7.1 AVALIAÇÕES DOS LIVROS ......................................................................................50
7.1.1 Química (Volume 1), Ricardo Feltre, Editora Moderna, 2004.......................................50
7.1.2 Química na abordagem do cotidiano, Peruzzo e Canto, Editora Moderna, 2003........52
7.1.3 Química para o ensino médio (série parâmetros), Mortimer e Machado, Editora
Scipione, 2003................................................................................................................................53
7.1.4 Química (Volume Único), Nóbrega, da Silva e da Silva, Editora Ática, 2008..............56
13
7.1.5 Universo da Química (Volume Único), Bianchi, Albrecht, Daltamir, Editora FTD,
2005................................................................................................................................................60
7.1.6 Química e Sociedade (Volume Único), PEQUIS, Editora Nova Geração, 2009..........61
7.2 ENTREVISTA COM ALUNOS: QUESTIONARIO SÓCIO-ECONÔ MICO .....64
7.3 ENTREVISTA COM PROFESSORES DO ENSINO MÉDIO REGULAR ..........70
7.4 RELATO DAS AULAS.............................................................................................74
7.4.1 Uso e construção mental de modelos (1a aula).............................................................74
7.4.2 Aula Expositiva: Lei de Lavoisier (2a aula)..............................................................77
7.4.3 Avaliação sobre o assunto Lei de Lavoisier (3a aula)...............................................78
7.4.4 Lei de Proust (4a aula).................................................................................................84
7.4.5 Experimentações: recurso didático para o ensino da Lei de Proust (5a aula)......85
7.4.6 Aula em sala de vídeo: a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton (6a aula)..........87
7.4.7 Recurso de Multimídia: pesquisa da Internet (7aaula)............................................90
7.4.8 Recursos manuais de modelagem (8a Aula)..............................................................99
7.4.9 Webquest (9a Aula).....................................................................................................104
7.4.10 Seminários (10a Aula)................................................................................................105
7.5 TRATAMENTO DE DADOS ESTATÍSTICOS ....................................................106
8 CONCLUSÃO...........................................................................................................110
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................112
ANEXOS................................................................................................................................117
APÊNDICES..........................................................................................................................126
14
1 INTRODUÇÃO
Teorias científicas podem ser formuladas por vias distintas: podem servir como
justificativa de uma hipótese desenvolvida, podem corroborar com a elaboração de um
determinado modelo e podem surgir como explicação contrária a uma outra teoria já em voga,
entre outras argumentações. Estas teorias podem ser admitidas como procedentes e em alguns
casos, tornarem-se dogmas científicos, mas também podem ser rejeitadas e serem esquecidas
no desenrolar da História. Em ambos os casos, a situação final pode ser revertida; uma teoria
transformada em dogma pode ser posta abaixo, ou pelo menos, ter o seu nível de abrangência
diminuído, por uma outra que justifique melhor um fenômeno em comum, desde que haja
algum tipo de comprovação, que na maioria dos casos se traduz em fenômenos observáveis,
enquanto uma teoria não aceita por vários anos, séculos, ou até mesmo gerações, pode ser
resgatada do ostracismo, por algum “notável” que visualize causalidade e finalidade da
mesma para algum sistema ou fenômeno observado.
Face ao exposto, é importante ressaltar que mesmo com uma teoria aceita por uma
comunidade científica, em qualquer época existe uma pluralidade de idéias que não pode ser
descartada. Cita-se como exemplo, nos séculos XVI e XVII, a convivência, mesmo que
conflituosa, entre as idéias de um sistema astronômico geocêntrico de Ptolomeu em seu
Almagesto, um sistema heliostático de Copérnico, apresentado no tratado De Revolutionibus e
o sistema heliocêntrico da astronomia kepleriana (ROSSI, 2001). Ainda segundo o autor:
As leis de Kepler se tornaram leis “científicas” somente depois que Newton se serviu delas, sendo as mesmas leis aceitas pela maioria dos astrônomos somente no decorrer da década de sessenta do século XVII. (ROSSI, 2001, p.145).
Dessa forma, foi realizada uma pesquisa, visando, a cada assunto discutido, trazer o
máximo de idéias, hipóteses e teorias, mesmo que frustradas, pois crê-se, como aponta
Feyerabend (1989), que somente dessa forma acontece o desenvolvimento de uma área
científica e que esta visão ampla dos “fatos” é a melhor maneira de valorizar o pensamento
cognitivo do aluno atingindo assim uma aprendizagem realmente significativa. Portanto, pode-
se contribuir significativamente na formação de cidadãos com real senso crítico, capaz de não
só realizar análises sobre uma determinada proposta, mas também de avaliar todas as
alternativas que estão à sua volta, selecionando o que é mais razoável, despidos das amarras e
15
dos paradigmas enraizados em uma educação formal que não permite opções e somente cita,
unicamente, a teoria (de cada assunto tratado) contida nos livros didáticos, assimilada então
pelos alunos como verdade absoluta, criando limites a sua capacidade de questionamento (e,
muitas vezes de entendimento) em relação à disciplina e, como conseqüência, em relação ao
mundo. Os educandos devem pressupor que o educador não deve simplesmente transferir a eles
certos saberes (FREIRE, 2002, p. 28). Ainda segundo o autor, “o educador democrático não
pode negar-se o dever de, na sua prática docente, reforçar a capacidade crítica do educando, sua
curiosidade, sua insubmissão.”.
Ao professor também cabe o exercício da auto-reflexão. Educadores são formadores de
opinião e, portanto, não podem se abster de criticar constantemente os conteúdos tratados e as
suas próprias aulas, buscando, tanto o seu crescimento profissional quanto a evolução do
aluno em termos práticos e de cidadania. Segundo GHEDIN, “Pressupõe-se que o potencial
da reflexão ajudará a reconstruir tradições emancipadoras implícitas nos valores de nossa
sociedade.”
Somente a partir desse desejo, dessa inquietude, dessa busca por novas metodologias,
o professor estará efetivamente mais capacitado para produzir no aluno uma aprendizagem
significativa.
16
2 JUSTIFICATIVA
Para que eu tenho que estudar isso? Quem inventou esse negócio? Por que a Química
é tão difícil? Esses questionamentos, que acredito convictamente, todo professor já tenha
ouvido, devem incomodar o espírito de um docente compromissado e, suponho que, não são
poucas as noites, antes de dormir, em que tais docentes de química não façam a seguinte
indagação: “Por que não consigo respostas aparentemente tão simples, que permitam tornar os
temas abordados pela química mais interessantes e de melhor compreensão?”
Sabe-se que, atualmente, existem várias conjecturas que podem servir como respostas
a algumas dessas dúvidas do docente. Várias pesquisas em ensino de ciências têm
demonstrado que a dificuldade de aprender conceitos científicos em sala de aula está muito
relacionada à maneira pela qual o professor trata a disciplina, objeto do seu ensino.
(DUARTE,1999).
A imposição da memorização e a reprodução de conceitos em detrimento da
construção coletiva ou individualizada de conceitos científicos são aspectos que ocasionam o
desestímulo do aluno.
Outro grande obstáculo ao processo de ensino-aprendizagem são os pré-conceitos já
formados na estrutura cognitiva do aprendiz que, em muitos casos, são conflitantes com os
conceitos científicos a serem explanados pelo docente. Consoante RODRIGUES (1993, p.60)
“o professor freqüentemente desconhece (ou releva) este fato e o estudante continua a usar
seus conhecimentos prévios [...] para interpretar informações recebidas na sala de aula.”
Mas alguns dos motivos da baixa aceitação e apreço dos discentes pela disciplina
consistem, certamente, no ensino de Química fundamentado em manuais, que se refere à
percepção da maioria dos professores em relação aos atuais livros didáticos, bem como
algumas aulas desinteressantes, em que boa parte dos conteúdos são transmitidos como
verdades absolutas, sem nenhuma interpretação plausível, levando o discente a um sentimento
de resignação diante dos fatos, além da desconexão entre o teórico e o vivenciado por este
mesmo (BARROS, 1999).
17
3 OBJETIVO GERAL
O objetivo dessa dissertação é trazer a História da Ciência para a sala de aula de variadas
formas, desde a discussão de problemas pelos quais os cientistas de cada época tiveram que
enfrentar até a reprodução por meio de experimentos, softwares de suas engenhosas soluções ou
tentativas, auxiliando o aluno na construção do conhecimento e principalmente, dando sentido
ao seu objeto de estudo. Escolheu-se o tema Leis Ponderais como foco direcionador de todo
trabalho.
Por conseguinte, busca-se atingir uma aprendizagem significativa e um ensino eficaz e
aprazível tendo a história da química como referencial, trazendo à tona várias verdades a cada
assunto explanado, incitando a inquietação necessária para o êxito do processo de ensino-
aprendizagem.
18
4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Para alcançar o objetivo geral, delinearam-se como objetivos específicos abordar o tema
Leis Ponderais1, através dos seguintes tópicos:
- Selecionar o tema: Leis Ponderais;
- Avaliar os livros didáticos do Programa Nacional do Livro didático para o Ensino Médio
(PNLEM), quanto ao conteúdo Leis Ponderais;
- Selecionar e caracterizar a amostra quanto as suas características sócio-econômicas;
- Realizar um breve histórico teórico e levantar dados históricos sobre as Leis Ponderais e a
relação entre elas;
- Realizar uma análise crítica sobre a formação da construção do pensamento científico;
- Discutir sobre o que as Leis ponderais permitem fazer no ensino de química;
- Realizar aulas envolvendo diversos recursos didáticos;
- Analisar, de modo qualitativo e quantitativo, o aproveitamento dos discentes nas aulas
apresentadas.
1 O assunto Leis Ponderais foi escolhido graças à amplitude de possibilidades de interações entre a ciência química e seu conteúdo histórico.
19
5 METODOLOGIA/PROCEDIMENTOS
A metodologia utilizada envolveu uma base de levantamentos de livros e artigos que se
relacionam ao tema, além da análise qualitativa e quantitativa que obedeceram aos seguintes
critérios de análises:
1- Realização de atividades diferenciadas, em grupo, em dupla ou individuais, sobre
cada uma das Leis Ponderais (Dalton, Proust e Lavoisier)
2- Avaliação da condição sócio-econômica do discente, através da utilização de um
questionário, visando uma interpretação mais coerente dos seus resultados, ou seja, para
possíveis identificações de fatores que possam comprometer um bom rendimento na disciplina
Química.
3- Realização de uma análise qualitativa e quantitativa para mensurar os resultados,
tomando por base o aproveitamento dos discentes nas aulas apresentadas. O resultado das
avaliações não foi expresso com base em respostas “certas ou erradas”, conforme preconizado
por MINAYO (1994). Também foi ponderada a linha de raciocínio seguida para as suas
concepções (análise qualitativa) e a partir desta análise, atribuído um determinado valor para a
sua avaliação, caracterizando a análise quantitativa, ou seja, a correção das atividades levou em
consideração se houve coerência nas respostas apresentadas e associação com o assunto
lecionado, mesmo que elas não se enquadrassem num padrão de respostas formal em relação ao
conteúdo ministrado nas aulas.
Neste trabalho realizou-se a análise de cinco livros didáticos aprovados pelo Programa
Nacional do Livro de Ensino Médio (PNLEM), com relação ao tema Leis Ponderais. Os livros
analisados são indicados abaixo, por título, autor e editora, edição e ano de publicação:
- Química (Volume 1), Ricardo Feltre, Editora Moderna, 6a edição, 2004.
- Química na abordagem do cotidiano, Peruzzo e Canto, Editora Moderna, 3a edição, 2003.
- Química para o ensino médio (série parâmetros), Mortimer e Machado, Editora Scipione, 1a
edição, 2003.
- Química (Volume Único), Nóbrega, da Silva e da Silva, Editora Ática, 1a edição, 2008.
- Universo da Química (Volume Único), Bianchi, Albrecht, Daltamir, Editora FTD, 1a edição,
2005.
- Química & Sociedade (Volume Único), PEQUIS (Projeto de Ensino de Química e Sociedade),
Editora Nova Geração, 2005.
20
Dentre um universo de quatro instituições possíveis, duas públicas (Instituto de
Educação Governador Roberto Silveira – IEGRS e Colégio Brigadeiro Newton Braga - CBNB)
e duas particulares (Sistema GAU de Ensino e Colégio Ponto de Ensino - PENSI), num total de
27 turmas disponíveis, criou-se como critério de seleção optar por àquela instituição e turmas
que se apresentassem em consonância com o cronograma sugerido pela Secretaria Estadual de
Educação – SEEDUC, que sugere, baseada nos PCN’s, o conteúdo Leis ponderais para o 1º ano
do Ensino Médio Regular. Com base nos critérios foram selecionadas seis turmas do Instituto
de Educação Governador Roberto Silveira, em Duque de Caxias, por apresentarem as
características acima mencionadas e propícias à realização deste trabalho.
5.1 AVALIAÇÃO SÓCIO-ECONÔMICA COMO INSTRUMENTO DE A NÁLISE
Uma avaliação sócio-econômica foi realizada com todas as turmas envolvidas na
dissertação em questão onde se empregou como procedimento, a utilização de uma amostra
com grupos de 15 alunos por turma, representando aproximadamente 50 % do total de cada
turma, para que pudesse ser feita uma posterior análise das informações obtidas e se traçasse
uma visão geral do perfil da turma. Acredita-se que a realização de um questionário sócio-
econômico seja importante para a verificação de possíveis fatores externos que possam vir a
interferir no aprendizado do discente. Foram propostas as perguntas indicadas a seguir:
1- Qual o seu sexo?
2- Qual a sua idade?
3- Qual o seu estado civil?
4- Você trabalha? Caso a resposta seja afirmativa, em que área ou setor?
5- Qual a sua jornada de trabalho semanal?
6- Você sai da sua casa, ou do seu trabalho, para ir ao colégio?
7- Quanto tempo leva para chegar ao colégio?
8- Na sua opinião, trabalhar e estudar simultaneamente,atrapalha ou não os seus estudos?
9- Quem mora com você?
10- Você tem filhos? Caso a resposta seja afirmativa, quantos?
11- Você tem pai e mãe vivos?
12- Qual a renda média da sua família?
13- Onde cursou o 90 ano do Ensino Fundamental?
21
5.2 O QUE AS LEIS PERMITEM FAZER NO ENSINO DE QUÍMI CA?
Para responder a este questionamento, buscou-se, a partir da opinião de um total de 10
professores, profissionais dos colégios: Brigadeiro Newton Braga (CBNB), Sistema GAU de
Ensino, Ponto de Ensino, Instituto Brasil, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia
do Rio de Janeiro (IFRJ) e do próprio Instituto de Educação Governador Roberto Silveira
(IEGRS), a ênfase que dão ao assunto Leis Ponderais, considerando-se as Leis de Lavoisier
(Conservação das Massas), Proust (Proporções Definidas) e Dalton (Proporções Múltiplas),
através da análise, em termos quantitativos, realizada do seguinte questionário:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar tal assunto?
2- Sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
5- Há algum conhecimento da demanda histórica que originou as leis e das suas
conseqüências?
6- A História da Química é aplicada em suas aulas na apresentação deste assunto?
As respostas dadas por cada um dos professores entrevistados serão discutidas no
capítulo Resultados e Discussão.
5.4 RECURSOS UTILIZADOS
Das seis turmas envolvidas uma foi selecionada como turma controle, na qual não foi
realizada nenhuma das propostas descritas neste trabalho para as aulas, isto é, empregou-se o
método tradicional de aula puramente expositiva e matemática do assunto.
Para realizar o roteiro planejado com as outras cinco turmas empregaram-se vários
recursos didáticos. Todos foram aplicados em aulas ministradas para os alunos das turmas
selecionadas, pertencentes ao 1° ano do Ensino Médio Regular do Instituto de Educação
Governador Roberto Silveira (IEGRS), tendo como tema Leis Ponderais. Os recursos foram
assim distribuídos:
22
1a aula:- Uso e construção mental de modelos, empregado em sala de aula como auxiliador
para a apresentação das teorias da constituição da matéria feita pelo docente.
2a aula:- Aula expositiva e com resolução de exercícios relacionados à Lei de Lavoisier.
3a aula:- Atividade avaliativa para o assunto Lei de Lavoisier.
4a aula:- Apresentação de um resumo histórico sobre a elaboração da Lei de Proust.
5a aula:- Experimentações como recurso didático para o ensino da Lei de Proust.
6a aula:- Aulas em sala de vídeo, utilizando DVD com trajetória histórica resumida de
Demócrito à Dalton, para introdução do assunto Lei das Proporções Múltiplas.
7a aula:- Aulas empregando recurso de Multimídia: Pesquisa da internet para responder
atividade relativa à Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
8a aula:- Recursos manuais de modelagem: utilização de massas de modelar para montagem
de fórmulas, como verificação dos conceitos básicos da Lei de Dalton.
9a aula:- Apresentação de webquest2 sobre o tema Leis Ponderais.
10a aula:- Realização de Seminários sobre Leis Ponderais.
A diversidade de recursos didáticos empregada tem por finalidade tornar o processo de
ensino-aprendizagem mais consistente. Para ZANON e ALTHAUS (2008, p.2) “Oportunizar
aos alunos diversas possibilidades de serem avaliados [...] Implica [...] em encarar a avaliação,
teórica e praticamente como um verdadeiro processo.”
Foram feitas avaliações para que se tivesse um referencial quantitativo do
aproveitamento dos alunos a cada aula lecionada. A partir destes resultados fez-se uma análise
qualitativa objetivando determinar os pontos positivos e negativos de cada recurso
apresentado.
Para validação da proposta concebida para este trabalho, a opção de utilizar uma
metodologia mista combinando a análise qualitativa e a quantitativa traduziu de maneira mais
eficaz os resultados que serão apresentados ao longo desta dissertação. Tal proposta baliza-se
no raciocínio de MINAYO (2004, p.22), que sugestiona que “O conjunto de dados
quantitativos e qualitativos, porém não se opõe. Ao contrário, se complementam, pois a
realidade abrangida por eles interage dinamicamente, excluindo qualquer dicotomia.”
Acredita-se que não se pode desconsiderar a complexidade da relação ser-humano
/meio ambiente da dimensão sócio-cultural. Por isto, para este trabalho buscou-se aliar dados
2 Segundo Gaspar (2009), a WebQuest é definida como uma lição–investigação orientada, na qual a maioria ou toda a informação que os estudantes utilizam estão na Internet.
23
estatísticos que mensurassem a realidade de um coletivo à avaliação de fenômenos que
permitissem o entendimento das singularidades.
24
6 REFERENCIAL TEÓRICO
Os livros e artigos utilizados para a elaboração do levantamento histórico deste trabalho
foram selecionados de acordo com temas que tratassem de discussões sobre teorias da
constituição da matéria ou dos fenômenos observados a partir de transformações químicas.
Para que a aplicabilidade do trabalho seja estabelecida em bases sólidas e prime pela
intelegibilidade, dividiu-se o referencial teórico em livros e artigos da área de conhecimento
tratada como História da Ciência e livros e artigos que trouxessem um maior embasamento e
discernimento sobre a área pedagógica em relação ao tema aprendizagem significativa.
Em relação à História da Ciência, destacaram-se os livros O Sonho de Mendeleiev
(STRATHERN, 2002) e Breve história da ciência moderna (BRAGA, 2003) por serem os
precursores do estímulo que desencadeou o interesse em desenvolver trabalhos nesta área de
atuação. São leituras agradáveis com certo apelo popular, o que em nenhum momento
indignifica ou desqualifica as obras citadas; ao contrário, por seu bom conteúdo, mostrando a
evolução e a importância da ciência química e áreas afins de modo acessível, o livro torna-se
uma importante fonte para todos que se interessem em uma abordagem histórica das ciências
naturais. Também empregou-se o livro: O Nascimento da Ciência Moderna na Europa
(ROSSI, 2001), por permitir vislumbrar as várias filosofias presentes na Europa do século XV
a XVII e a reação da sociedade nos âmbitos moral, político e religioso, dentre outros e os
desdobramentos destas filosofias no âmbito científico.
Também foi muito importante para uma possível interpretação a respeito de como se
produzia ciência, como a ciência era divulgada e se houve de fato uma “Revolução Científica”
no século XVII, a leitura de La Revolución Cientifica: uma interpretación alternativa
(SHAPIN, 2000). Em relação à literatura pedagógica pode-se citar “A teoria da aprendizagem
significativa e sua implementação em sala de aula” (MOREIRA, 2006).
6.1 BREVE HISTÓRICO
Deseja-se enfatizar que a construção do conhecimento é um processo em que, na
maior parte dos casos, ocorre com várias concepções concordantes ou não, sendo expostas a
25
uma comunidade, onde uma ou mais de uma delas prevalece, de acordo com o contexto sócio-
histórico-científico de cada época.
Entretanto, para KUHN (2009), a ciência só pode fazer progresso quando os cientistas
concordam quanto ao aspecto de um problema e de sua solução.
Fato é que para cada nova teoria apresentada com sucesso a uma comunidade
científica, sempre há um período de “latência”, necessário para que a partir da adesão de
cientistas de reconhecida competência na área de que trata a teoria em questão, a mesma
possa ser tomada como um “paradigma”3
Este pensamento é evidenciado nos dizeres de Lavoisier a respeito de sua “nova”
teoria da combustão:
Não espero que minhas idéias sejam logo adotadas; o espírito humano se aferra a uma maneira de ver e aqueles que têm encarado a natureza sob um certo ponto de vista durante uma parte de sua carreira se adaptam com dificuldades à idéias novas; (TOSI, 1989, p.42-43).
Diante do exposto, pensa-se que trazer um breve histórico nesta dissertação torna-se
elucidativo para o seu desenvolvimento e para a explicitação dos seus resultados.
Desde o início dos tempos, o homem buscava entender os diversos fenômenos naturais
que apresentavam-se ao seu redor, tais como: o movimento das marés, a formação do fogo,
dentre outros. O surgimento do pensamento com foco científico na Grécia antiga, que vem
tentar explicar alguns desses fenômenos sem o auxílio de mitos, aumenta a inquietação em
saber quais elementos estavam por trás de vários desses fenômenos.
Neste breve histórico atem-se especificamente aos aspectos históricos que culminaram
na explicação do fenômeno da combustão, que é como já visto no item Metodologia, é o
desencadeador de todo o corpo de conhecimento a ser trabalhado com os alunos durante toda
esta dissertação.
O primeiro personagem desta caminhada é um filósofo grego de nome Heráclito,
nascido por volta de 540 a.C. Heráclito imaginou o fogo, não como um fenômeno, mas como
um elemento fundamental por meio do qual o mundo era formado (Strathern, 2002), tendo,
posteriormente, um outro filósofo grego, de nome Empédocles acabado com a ideia de um
elemento como unidade fundamental de formação de todas as coisas, através da proposição de
uma das teorias que mais tempo perdurou em toda a História da Ciência, atravessando vários
3 De acordo com Kuhn (2006), “um paradigma é aquilo que os membros de uma comunidade partilham e, inversamente, uma comunidade científica consiste em homens que partilham um paradigma.”
26
séculos e contando com seguidores fiéis. Essa teoria ficou conhecida como teoria dos quatro
elementos (terra, água, fogo e ar) e o seu sucesso deveu-se em grande parte a Aristóteles, um
dos maiores e mais influentes pensadores gregos. Aristóteles incluiu ainda um quinto
elemento, o éter, para explicar o movimento dos corpos celestes (STRATHERN, 2002).
Não há uma precisão histórica sobre o seu início, mas as práticas alquímicas também
seguiram essa linha de pensamento (filosofia aristotélica), tendo em Djabir (conhecido na
Europa como Geber), um alquimista de origem árabe um dos seus principais expoentes
(BRAGA, 2002).
Sabe-se que, uma das principais metas dos alquimistas de diferentes regiões era a
transmutação de metais em ouro, o que fez Djabir pensar que haveria princípios formadores
de metais que quando combinados em proporções adequadas e auxiliados no processo por um
catalisador formariam o metal de pureza absoluta tanto almejado por todos: o ouro. Os
princípios formadores do ouro seriam: o enxofre e o mercúrio.
Segundo STRATHERN (2002, p.42), em “O Sonho de Mendeleiev”, para Djabir:
O enxofre era caracterizado pelo princípio da combustibilidade. O mercúrio continha o princípio idealizado das propriedades metálicas. Quando esses dois princípios eram combinados em quantidades diferentes, formavam metais diferentes. Assim o metal inferior chumbo podia ser separado em mercúrio e enxofre, os quais, se recombinados nas proporções corretas, podiam se tornar ouro.
É importante frisar que o enxofre e o mercúrio alquímicos não são os elementos a que
estamos acostumados a nos referir atualmente. De acordo com BRAGA (2003, p.78):
Apesar do nome, eles eram diferentes do mercúrio comum e do enxofre comum, pois constituíam uma espécie de mercúrio e enxofre totalmente puros, inexistentes de forma isolada na natureza. Esses elementos podiam ser combinados em diferentes proporções, formando outras substâncias.
Paracelso, em Liber de mineralibus, afirma: “uma espécie de Enxofre se encontra no
ouro, outra na prata, uma terceira no chumbo e outra ainda no estanho e assim por diante.
Existe também uma outra espécie de Enxofre nas pedras, na cal, nas nascentes, nos sais.”
(PARACELSUS, 1922-33: III, apud ROSSI, 2001, p.43-44).
Assim, a Alquimia, através de seus adeptos e simpatizantes seguia a linha de
pensamento da escola Aristotélica, em que os elementos não formavam substâncias concretas
(corpos concretos) de forma imediata, colocando-se primeiramente em um estado
27
intermediário: o enxofre como a união do fogo e do ar e o mercúrio como a união da terra e da
água, apresentando-se assim como condutores de qualidade ou de “princípios” (PRIESNER,
2005).
Portanto, o fogo deixaria de ser um elemento e o enxofre (“a pedra que queima”)
assumiria as honras de ser protagonista de um processo fascinante e que apesar de comum,
suscitava dúvidas quanto ao modo como aconteceria a combustão.
Ali al-Razi, conhecido como Razes no mundo latino, um próspero alquimista do
século X acrescentou o sal como um terceiro princípio aos sólidos descritos, já que não era
volátil como o mercúrio, nem inflamável como o enxofre, constituindo assim a parte sólida
residual da queima (PRIESNER, 2005).
Razes já vislumbrava um saber oriundo da experiência, valorizando os conhecimentos
adquiridos nas práticas cotidianas. Segundo BRAGA (2003, p. 81), “ele fundamentalmente
explicitava uma postura frente à tradição filosófica e alquímica, questionando a aceitação
quase dogmática dos tantos médicos da Antiguidade. Defendeu, em lugar disso, um
conhecimento construído a partir da prática, da experiência.”
Na obra aluminibus et saibus (apud Priesner,2005), de Razes, temos uma descrição
carregada de alegoria e conceitualmente ainda arraigada a teoria dos quatro elementos.
Nós ouvimos falar do mercúrio. Saiba que o mercúrio é frio e úmido e que Deus tirou dele todos os metais. Portanto, ele está na origem de todos. E ele é liquido, não pega fogo, mas se ficar um tempo em contato com o fogo, realizará obras miraculosas e grandes. E apenas ele é um espírito puro e não há nada no mundo que lhe seja comparável na essência e que possa realizar o que ele pode realizar (...) Portanto, no momento em que se une a um outro metal, ele lhe dá vida, deixa-o belo e o transforma de um estado a outro (...) e ele será o outro metal, depois será inteiramente elixir do branco e do vermelho. (RAZES apud PRIESNER, 2005, p. 69).
No século XV, Paracelso, desenvolveu a iatroquímica, cujo objetivo era instituir a
química como principal fundamento para a prática médica (CHASSOT, 2004).
As práticas alquímicas, segundo ele, deveriam ter como fim a busca de remédios que
auxiliassem a tornar a medicina uma ciência e não apenas um conjunto de práticas duvidosas
realizadas de forma intuitiva e artesanal (STRATHERN, 2002).
Entretanto, Paracelso aceitava a teoria desenvolvida por Djabir e Razes dos três
princípios: enxofre como principio da inflamabilidade, mercúrio como principio da
volatibilidade e sal como principio da solidez, ajudando a fazer com que esta teoria perdurasse
até meados do século XVII apesar da contestação de vários grandes cientistas, como o inglês
28
Robert Boyle, por exemplo, durante os muitos anos que compreenderam da Idade Média ao
Renascimento (STRATHERN, 2002).
Além disso, a Metafísica sob a forma da Astrologia estava fortemente presente na
química médica de Paracelso:
É preciso tomar consciência de que a medicina deve ter nos astros a sua preparação e que os astros se tornam os meios para a cura [...]. A preparação do médico terá que ser exercida de tal forma que o remédio seja preparado por tramitação celeste, do mesmo modo como são tramitadas as profecias e outros eventos celestes” (PARACELSO, 1973: 136 apud ROSSI, 2001, p.274 ).
De acordo com Chagas (2006, p. 28): “No início do século XVIII, surge entre os
químicos, uma teoria que procurava, dentre outros, explicar os fenômenos associados ao fogo.
Ficou conhecida como teoria do flogístico. Esse termo vem do grego e quer dizer inflamado.”
O grande responsável por esta teoria foi o médico alemão Georg Ernst Stahl. A partir
das idéias da obra de Johann Becher, Physica Subterranea, Stahl vislumbrou a ampliação do
papel da terra pinguis, considerada o elemento “que dá a substância material suas qualidades
oleosas e combustíveis” para além da simples combustão, levando-a para um ramo que
iniciava seu desenvolvimento teórico (sua prática já corria por séculos anteriores): a
mineração (STRATHERN, 2002)
Em O Sonho de Mendeleiev (Strathern, 2002, p.178), “A terra pinguis operava da
seguinte maneira: um pedaço de madeira compõe-se originalmente de cinza e terra pinguis;
quando é queimado, a terra pinguis é liberada, deixando a cinza”. Ou seja, a terra pinguis era
para Becher, o princípio da inflamabilidade. Para Stahl, a combustão e as técnicas de fundição
presentes no processo final da mineração eram processos opostos.
Então, na combustão um material quando queimado liberaria seu flogístico, restando
apenas as suas cinzas, ou seja, a terra presente nos corpos, enquanto na fundição o minério
absorvia flogístico do material para se transformar em metal.
Consoante BRAGA em Lavoisier e a ciência no iluminismo (2000, p.36):
O flogisto seria uma substância imperceptível aos olhos dos homens e impossível de ser isolada, pois estaria sempre combinada com a terra presente nos corpos ou com o ar. A luz e o calor percebidos durante a queima das substâncias eram as únicas manifestações sensíveis desse princípio do fogo.
29
Ainda segundo Braga (2000, p.37), “a teoria do flogisto funcionava como um grande
princípio unificador, isto é, era uma teoria que explicava diversos fenômenos da química”.
Entretanto, algumas questões confrontavam a teoria do flogístico gerando conflitos,
principalmente pelo caráter metafísico da mesma: se para haver combustão a presença de ar
no processo era essencial, por que ele não era o componente fundamental na queima, ao invés
de um inexprimível flogístico? Por que um enferrujamento, que para Stahl era semelhante ao
processo de combustão numa velocidade muito mais lenta, não produzia nenhuma chama ou
calor? Como explicar que em algumas calcinações e combustões (como a de metais), a massa
dos corpos aumentava, embora o flogisto fosse liberado? (BRAGA, 2000)
A medida que os cientistas do século XVIII buscavam respostas, ou para defender a
teoria ou para explicar de forma mais consistente (eliminando o fantasma da metafísica) as
combustões e outros tipos de reações, novos fatos e novas descobertas, incluindo o isolamento
de vários ares (termo utilizado à época para designar os gases) conduziam a Química rumo a
novas interpretações para o fenômeno da combustão.
6.2 DISCUSSÃO FILOSÓFICA: FATORES RELEVANTES PARA ACEITAÇÃO
DE UMA TEORIA
É importante destacar que para cada filosofia proposta, os fatores históricos, políticos
e sociais permeiam todo o processo de produção da ciência e que de modo geral, as teorias
que surgem coexistem. Então o que determina o predomínio de uma filosofia em detrimento
de outra?
A Grécia é o berço da filosofia voltada para um pensamento científico em grande parte
porque também é um dos berços da mitologia. O confronto de idéias visando melhores
explicações para os fenômenos da natureza produz um ganho ímpar de conhecimentos e,
muitos deles, são em vários momentos da Historia rememorados e tornados conceitos
científicos como é o caso do átomo de Demócrito e Leucipo, concebido por volta de 450 a.C.
(CHASSOT, 2004) e que passa a ter o status de teoria atômica pelas mãos do inglês John
Dalton, apenas no século XIX (USBERCO, 2006).
Entretanto, nesse ínterim são vários os cientistas, como é o caso do também inglês
Robert Boyle que assumem uma hipótese corpuscular da matéria, ou seja, imaginam a matéria
formada por pequenas partículas, na elaboração de seus estudos.
30
François Delaporte, em “A História das Ciências segundo G. Canguilhem” (1994,
p.25) preconiza: “Uma reabilitação dos mitos e das imagens opõe-se à sua depreciação. É
preciso, então, libertar-se da idéia segundo a qual o saber se forma por rejeição dos conteúdos
imaginários, cuja única função seria a de obstáculo.”
Mas, o que percebemos historicamente é que cada cientista ou grupo de cientistas que
desenvolve ou adere a uma determinada filosofia busca perpetuar o seu pensamento ad
eternum e fazer com que outra filosofia ou mitologia ou o que chamariam de metafísica seja,
por completo, esquecida, ou no mínimo depreciada a tal ponto que se torne obsoleta e caia em
desuso.
O século XVII é rico em exemplificações para o que afirmamos. Citando Shapin
(2000, p. 92),
Na Inglaterra do século XVII, os autoproclamados “modernos” se alinhavam contra os “antigos” contemporâneos. Entre os modernos, as vozes mais polêmicas consideravam que não se deveria preservar nada das práticas tradicionais e que o legado textual do saber antigo era pouco mais que uma testamento da capacidade humana para a ilusão e da credulidade humana enganada pela autoridade.
O termo “nova ciência”, tinha um significado emblemático para a sociedade. Queria
dizer, acima de tudo, que o que havia de conhecimento antigo não deveria mais ser usado,
pois não traziam verdades capazes de explicar a natureza e seus fenômenos. Ser novo era
impositivamente desprezar o que era antigo.
No entanto, em muitas situações, o “velho” e o “novo” confundem-se, sendo
extremamente laborioso identificar o que é “antigo” ou “moderno”. De acordo com Shapin
(2000, p. 94), ainda em relação ao século XVII,
Coexistiam concepções de natureza “novas” e “velhas”, e seus partidários disputavam, em ocasiões, o direito a ser considerados modernos ou antigos... Para cada filósofo que identificava o inovador como valioso havia outro que atribuía as opiniões modernas a ignorância carente de educação. A Revolução Científica era significativamente, porém só parcialmente algo Novo.
Vários cientistas utilizaram-se de modelos antigos como pilar para suas novas teorias.
Nicolau Copérnico assume o conceito aristotélico da perfeição do movimento circular para a
explicação da sua nova astronomia; William Harvey e o preceito de que o sangue move-se em
31
nosso corpo de forma circular; Niels Bohr e seu modelo atômico de órbitas circulares, em que
o círculo era a única figura em que uma partícula (no caso, um elétron) pudesse estar
eqüidistante do centro e portanto girar sempre com a mesma velocidade, sem perder nem
ganhar energia.
Pode ser observado dessa forma, que em muitos casos, a necessidade de se usar o
termo “novo” é muito mais uma estratégia de valorizar o conhecimento proposto e incuti-lo
de uma forma inovadora em uma comunidade científica e de forma mais ampla, na própria
sociedade, do que realmente significar uma revolução de conceitos em detrimento de
conceitos tradicionais.
Segundo Shapin (2000, p.93) “quase não faz falta dizer que nunca se constrói uma
casa com materiais completamente virgens e seguindo um plano que não guarde nenhuma
semelhança com pautas antigas, e que nenhuma cultura pode rechaçar completamente seu
passado.”
Assim percebe-se que a História da Ciência é repleta de reformulações conceituais,
muitas delas recorrendo a conceitos anteriormente descartados, como é o caso da própria
teoria dos quatro elementos que ultrapassou mais de 20 séculos sendo defendida pelos
aristotélicos e combatida pelos não aristotélicos e sendo abandonada em fins do século XVIII,
após a aceitação, junto à comunidade científica, das pesquisas de Lavoisier para a explicação
de vários tipos de reação, inclusive a combustão.
Em contrapartida, o conceito da existência do átomo, criado em 370 a.C. por Leucipo
e Demócrito que havia sido descartado foi resgatado por Dalton no século XIX (CHASSOT,
2004).
Apesar disso, no livro de Torres Homem, datado de 1837, 48 anos após a obra mais
famosa de Lavoisier ter sido publicada, o “Traité Élémentaire de Chimie”, houve crítica a
teoria da combustão:
A palavra combustão significa mudança total que se opera na natureza dos corpos combustíveis com emissão de calórico e luz. Lavoisier e a maioria dos químicos encaram pelo contrário a combustão como um fenômeno no qual o oxigênio combina-se com um corpo qualquer, ainda que não haja desenvolvimento sensível de luz nem de calórico. Esta opinião não pode ser hoje admitida, pois que observamos todos os fenômenos da combustão em muitas combinações em que não entra oxigênio, v.g., introduzindo-se o fósforo, o arsênico ou o antimônio em pó dentro de um vaso cheio de cloro gasoso, vemos o gás combinar-se com eles e aparecer luz e caloria. Do outro lado, não se observa fenômeno algum de combustão em muitos casos em que o oxigênio combina-se com uma substância simples, v.g. o ferro exposto ao ar (TORRES-HOMEM, 1837: 81-82, apud STRAUCH, 2009).
32
Assim, pode-se interpretar que a teoria dos quatro elementos foi o maior obstáculo
epistemológico da História da Ciência4, mas também pode-se afirmar que só o confronto de
idéias permitem buscas por teorias mais adequadas aos fenômenos observáveis (concretos) ou
não (abstratos) e este foi o modo como a ciência se desenvolveu até aqui.
A construção de conhecimentos não ocorre de forma linear e contínua, mas é irregular
e muitas vezes condicionada a uma corrente de pensamento. Por isto muitos autores
discordam das idéias de revolução científica e nascimento de uma ciência moderna. Segundo
Shapin (2000, p.18),
A Revolução Científica, ademais, foi interpretada como uma revolução conceitual, uma reordenação fundamental de nossos modos de pensar o natural. De acordo com esta interpretação, se poderia contar adequadamente a História da Revolução científica mediante uma explicação das mudanças radicais que sofreram as categorias fundamentais do pensamento.
Um exemplo característico de que a mudança na forma de pensar o mundo possibilita
novos conhecimentos é o surgimento da nova astronomia, a partir do século XVI. ROSSI em
O Nascimento da Sociedade Moderna na Europa (2001) traz alguns pressupostos, de
forma simplificada, destruídos na construção dessa nova astronomia:
1) “A distinção de princípio entre uma física do Céu e uma física terrestre, que resultava da divisão do universo em duas esferas, uma perfeita e a outra sujeita ao devir.” 2) “A convicção (que seguia deste primeiro ponto) do caráter necessariamente circular dos movimentos celestes.” 3) “O pressuposto da imobilidade de Terra e da sua centralidade no universo que era comprovado por uma série de argumentos de aparência irrefutável (o movimento terrestre projetaria para os ares objetos e animais) e que encontrava uma confirmação no texto das Escrituras.” 4) “A crença na finitude do universo e em um mundo fechado que está ligada à doutrina dos lugares naturais.” 5) “A convicção, conexa estritamente com a distinção entre movimentos naturais e violentos, de que não há necessidade de aduzir nenhuma causa para explicar o estado de repouso de um corpo, ao passo que, ao contrário, todo movimento deve ser explicado ou como dependente da forma natural do corpo ou como provocado por um motor que o produz e o conserva.” 6) “O divórcio, que se havia fortalecido, entre as hipóteses matemáticas da astronomia e a física.” ( ROSSI, 2001, p. 38-39).
4 O termo obstáculos epistemológicos foi forjado pelo filósofo francês Gaston Bachelard na década de trinta do século passado. Faz referência àquelas convicções (deduzidas tanto do saber comum, como também do saber científico) que tendem a impedir toda ruptura ou descontinuidade no crescimento do saber científico e, por conseguinte, constituem obstáculos poderosíssimos para a afirmação de novas verdades (ROSSI, 2001).
33
É claro que mudanças de qualquer ordem, principalmente as mudanças de
pensamento, não são aceitas de forma imediata. Ainda segundo ROSSI (2001, p.39.), “No
decorrer de quase cem anos cada um desses pressupostos foi discutido, criticado ou rejeitado”.
É importante então notar que uma corrente de pensamento ganha força quando a
sociedade contemporânea está apta a receber e discutir a respeito dela. De acordo com Braga
(2004, p.71): “Copérnico não foi o primeiro a colocar o Sol em repouso, com os planetas em
movimento a seu redor”. Apesar disso, sua obra teve grande impacto pela repercussão e novas
questões que apresentava num momento histórico, no qual a ordem estabelecida já não era mais
plenamente aceita.
Desse modo pode-se afirmar que as mudanças de conceitos científicos passam pela
mudança de pensamento da sociedade, consistindo em um período transitório, não definitivo e
não unânime (nem todos os membros de uma sociedade pensam de forma igual).
Parte-se do pressuposto que, em qualquer área do conhecimento, só há
desenvolvimento significativo, quando há questionamento. Daí a importância de se ter mais
de uma corrente filosófica que debata um mesmo assunto. A verdade não precisa estar com
nenhuma delas, mas ambas podem ser producentes para a assimilação de novos
conhecimentos.
Veja, por exemplo, a Física dos séculos XVI e XVII que caminhou por meio de duas
vertentes: a da Matematização, tendo como principal representante o filósofo francês René
Descartes e a do Empirismo, em que se pode citar o filósofo inglês Francis Bacon, com seu
método indutivo, e seu compatriota Robert Boyle, defensor e aplicador do método de Bacon
em seus experimentos. De acordo com Braga (2004, p.60),
Apesar do desejo comum de reformar a filosofia natural, Bacon e Descartes apresentaram propostas distintas. Enquanto o primeiro deu prioridade às investigações experimentais, o segundo assumiu que o conhecimento seguro seria aquele fundado no pensamento racional abstrato da matemática, de forma que todas as proporções e teorias estivessem de acordo com o raciocínio da lógica.
Repare que a Física em si não era o objetivo principal dos filósofos. O foco era buscar
“verdades” a partir do entendimento da Natureza ou de seus fenômenos. Neste caso, trata-se a
Física, não no sentido original de estudo da natureza mas, como a ciência natural que
34
atualmente nos é apresentada nas instituições de ensino, isto é, com um foco extremamente
tecnicista.
Descartes supôs que a partir do entendimento das partes ou dos elementos de um todo
que estivessem coordenados entre si, poder-se-ia pensar no funcionamento de uma estrutura
organizada. Em outras palavras, Descartes pensava a Natureza como um sistema. Segundo
Rossi (2001, p.195),
Tal sistema se apresentava como fundado na razão; excluía definitivamente qualquer recurso a formas de ocultismo e de vitalismo, parecendo capaz de conectar ao mesmo tempo (de um modo diferente daquele que havia sido realizado pela escolástica na Idade Média) a ciência da natureza, a filosofia natural e a religião; propiciava, enfim em uma época cheia de incertezas que se relacionavam com as grandes viradas intelectuais, um quadro coerente, harmonioso e completo do mundo.
Assim, para se estudar com eficácia a natureza, devia-se seguir o caminho da
matemática e começar com simples intuições, progredindo por meio de deduções, do mais
simples ao mais complexo teorema (BRAGA, 2004).
Bacon pensava que a Natureza e seus fenômenos só poderiam ser compreendidos por
meio de experimentos que constituindo casos particulares nos fizesse entender o caso geral
(funcionamento da Natureza propriamente dita). Como demonstrado na citação a seguir:
O interesse da filosofia natural não reside em utilizar a experiência inquestionável para ilustrar uma concepção geral do funcionamento da natureza, senão em reunir experiência autêntica em quantidade suficiente como para fundamentar as investigações de modo plausível de funcionamento da natureza (SHAPIN, 2000, p.116).
Bacon também preconizava que cada experimento deveria ter o registro de seus passos
e resultados. Este procedimento traria qualidade e credibilidade aos dados empíricos. Quanto
mais cuidadosos e precisos forem os registros, mais confiáveis serão os conhecimentos
adquiridos pela experiência, possibilitando “verdade” na razão filosófica. Tal proposta pode
ser resumida na frase a seguir: “Se os cimentos são débeis, o edifício construído sobre eles
será frágil” (SHAPIN , 2000, p.121).
Assim, o método indutivo de Bacon privilegiava a investigação e a sistematização, em
que a partir de dados concretos, revelados na experiência, avançava em generalizações de
35
formas mais globais, num processo ascendente, capaz de permitir a formulação de leis e o
estudo das causas dos fenômenos investigados (BRAGA, 2004).
Apesar das nítidas diferenças entre as filosofias naturais de Bacon e Descartes, as duas
assemelhavam-se pela ausência de fórmulas representativas de suas leis. Mesmo a “física
matematizada” de Descartes não estava impregnada da linguagem matemática, mas sim da
linguagem filosófica. Segundo Rossi (2001, p.211), “A sua física não continha leis expressas
matematicamente (como várias vezes foi repetido), a sua era uma física matemática sem matemática.
O ‘matematismo’ cartesiano se manifestava somente no caráter axiomático e dedutivo da sua
construção do mundo.”
Robert Boyle, “considerado por muitos como o fundador da química moderna”
(STRATHERN, 2002, p.147), foi um dos adeptos do experimentalismo de Francis Bacon.
Suas atividades empíricas restringiam-se a justificar fatos que embasassem o mecanicismo de
Descartes. Não deixa de ser curioso que um mesmo cientista adote como fundamento duas
filosofias opostas. Isto serve para corroborar a visão de que não há uma única “verdade”, mas
que todas as filosofias empreendidas podem ser úteis na construção do conhecimento.
Boyle se destacava de seus contemporâneos por um pensamento original de que a
filosofia natural não poderia estar impregnada de considerações teológicas, morais ou
políticas, sob pena de o cientista não estar isento de “paixões” em sua avaliação de dados
empíricos. Lembre-se que na filosofia de Bacon quanto mais seguros e genuínos os
resultados, mais fiel a Natureza e seus fenômenos é a interpretação dos mesmos.
Shapin (2000, p.137) explicita, “Introduzir a moral e a política nas explicações da
natureza corpórea, onde na realidade todas as coisas terminam por meio de leis mecânicas,
escreve Boyle, tem dificultado o “progresso do conhecimento humano.”
Dito em outras palavras, as condições que se devem cumprir para que se consiga o
conhecimento objetivo e inteligível da natureza que é possível lograr são: a separação da
filosofia natural das formas de cultura em que se enfrentam as paixões dos interesses humanos
e a interpretação da natureza em seus aspectos mecânicos.
Apesar de Boyle admitir a filosofia mecânica como o meio mais claro de
entendimento da Natureza e seus fenômenos, a sua prática experimentalista o afastava da
filosofia introduzida por Descartes, conforme afirma (Shapin, 2000, p.141):
Descartes não fez uma grande quantidade de experimentos físicos ainda que expressasse formalmente o desejo que se encerra uma infinidade de experimentos, não considerava necessário conhecer seus resultados para formular uma filosofia natural segura.
36
Boyle, no entanto comungava da visão abstrata de Descartes no entendimento da
natureza. A abstração de Boyle era sustentada por sua teoria ou sistema mecânico-corpuscular
em que “a matéria...é uma realidade material unitária constituída por partículas uniformes que
podem se unir entre elas produzindo aqueles corpos que são tratados pela química” (ROSSI,
2001, p.281). Já a abstração de Descartes é proveniente da sua matematização da física e da
introdução da álgebra e da aritmética na resolução de problemas anteriormente solucionáveis,
exclusivamente, pelos conceitos de geometria.
O pensamento abstrato de Boyle aliado as sua verificações experimentais com a
anotação e interpretação dos resultados, foram um grande impulso não só a constituição das
bases da ciência Química, como a estudamos hoje, mas também a divulgação perceptível dos
conhecimentos a todos que buscassem maiores explicações dos fenômenos da natureza.
Segundo Strathern (2002, p.153),
Boyle iniciou também a prática de anotar seus experimentos de maneira clara e facilmente compreensível, de modo que pudessem ser entendidos, repetidos e confirmados por outros cientistas...Agora as verdades da ciência, alcançadas por raciocínio indutivo, tinham seus próprios meios de verificação. De uma prática sigilosa num cubículo sombrio, a nova química foi transformada numa ciência universal que podia ser praticada em qualquer laboratório de qualquer lugar.
A crença de Boyle em um mundo corpuscular capaz de explicar fenômenos naturais
macroscópicos foi, mais tarde, a chave para a retomada de teorias atômicas e moleculares que
justificassem fatos envolvendo os fenômenos naturais.
Para Rossi (2001, p.10), “a ciência moderna não nasceu no campo da generalização de
observações empíricas, mas no terreno de uma análise capaz de abstrações, isto é, capaz de
deixar o nível do sentido comum, das qualidades sensíveis e da experiência imediata.”
Na História da Ciência, as abstrações, apesar de úteis para a compreensão de
fenômenos naturais, também eram motivo de desconfiança, devido ao seu caráter metafísico.
Ao longo de vários séculos, inúmeros pesquisadores e filósofos trouxeram valiosas
contribuições consideradas de caráter científico e em paralelo desenvolveram numerosos
estudos de cunho místico, teológico ou alquímico. Mais ainda, utilizaram-se de
conhecimentos considerados metafísicos para sustentar suas teorias, ou pelo menos, usaram-
nos como leitura primordial para desenvolvê-las.
Segundo Rossi (2001, p.59),
37
Na sua defesa da centralidade do Sol, Nicolau Copernico invoca a autoridade de Hermes Trimegisto...William Gilbert se refere a Hermes e Zoroastro, identificando a sua doutrina do magnetismo terrestre com a tese da animação universal. Francisco Bacon, ..., na sua teoria das formas, é fortemente condicionado pela linguagem e pelos modelos presentes na tradição alquimista. Johannes Kepler é um profundo conhecedor do Corpus Hermeticum...Tycho Brahe vê na astrologia uma aplicação legítima da sua ciência. René Descartes, ..., quando jovem, ..., insistia sobre a unidade e a harmonia do cosmo... De motu cordis de William Harvey, dedicadas à exaltação do coração como “Sol do microcosmo”, ecoam os temas da literatura solar e hermética dos séculos XV e XVI... Também na concepção newtoniana do espaço como sensorium. Dai foram ressaltadas influências das correntes neo-platônicas e da cabala judaica. Newton não só lia e resumia textos alquímicos, mas dedicou muitas horas da sua vida a pesquisas do tipo alquimista.
A alquimia e seus mistérios exerciam realmente uma celeuma entre cientistas de
diversas linhas de pensamento. Boyle, como já foi citado, caracterizou-se por sua visão
mecanicista combinada com o método indutivo de caráter estritamente empírico. Isto não o
impediu de praticar a alquimia com intenso fervor. De acordo com Strathern (2002, p.156),
“Boyle empreende seus experimentos alquímicos com seu rigor científico usual, tentando
repetir, um a um todos os experimentos alquímicos bem-sucedidos que chegam ao seu
conhecimento.”
Sendo Boyle um dedicado e excelente experimentalista, ao longo de suas experiências
pôde perceber que grande parte dos textos alquímicos e seus relatos de experiência não
passavam de embustes. Mas apesar disso, “sua crença no aspecto “substancial e nobre” da
alquimia persistiu” (STRATHERN, 2002, p.156). O fascínio da alquimia era tão grande que
muitos viam a sua prática como um meio de se alcançar à purificação da alma ou como uma
necessidade para reforçar a sua fé no Criador, entre outros argumentos de conotação religiosa.
Para Strathern (2002, p.157), isso significava que “o exercício da alquimia era também um
dever religioso, tal como a ciência.”
Newton, outro ícone da história da ciência, também se dedicou a alquimia com grande
entusiasmo. Segundo Rossi (2001, p.424), “Alguns de milhares de páginas manuscritas,
redigidas durante toda a sua vida, mostram que Newton dedicou não só à leitura, mas também
à transcrição e ao comentário de textos alquimistas uma parte deveras relevante de sua
atividade.”
A questão então consiste em: é possível que o metafísico, em suas mais variadas
conotações, seja importante para a construção do pensamento científico?
38
Ao longo do texto, já pode ser objetivado em vários exemplos de que a resposta é
afirmativa. Então porque o metafísico é tão desprezado e paradoxalmente tão estudado
durante toda a história da ciência?
Pode-se pensar que a resposta encontra-se na própria evolução do pensamento
científico e na sua busca do entendimento da Natureza, passando de informações concretas a
abstrações capazes de explicá-la. Estas abstrações que a princípio constituiriam uma
metafísica em sua mais literal expressão, tornam-se fundamentais para o desenvolvimento
científico no instante em que experimentos possam comprovar todo o seu suporte teórico
(BURTT, 1983).
Além disso, a leitura de textos ou teorias metafísicas gerou questionamentos ao longo
da história que suscitaram dúvidas e culminaram em novas teorias. Sob esse enfoque, não
importa a teoria “certa” ou a “errada” (até porque não existem teorias certas ou erradas,
existem períodos em que são mais ou menos importantes na construção do conhecimento); o
fundamental é que a partir da interpretação dessas teorias, construa-se um conhecimento
significativo para toda uma sociedade.
Então o saber histórico é contínuo ou descontínuo? Um saber contínuo é um saber
mais envolvido com um passado histórico e todo conhecimento construído a partir desse
passado. É um saber mais ameno e menos ansioso por mudanças repentinas. É um saber que
aceita e admite a importância da existência de mitos e de conceitos de caráter metafísico. É
um saber onde novos conhecimentos não destroem conhecimentos antigos, ou seja, estes
últimos não representam obstáculos epistemológicos (BACHELARD, 1996) para o
desenvolvimento do pensamento científico. De acordo com Delaporte (1994, p.25) “Em
lugar de considerar a negatividade de uma construção discursiva para suprimi-la do
conhecimento científico, é preciso estar atento ao seu núcleo positivo de modo a mostrar que
ele pertence à história da formação do saber.”
E ainda, “Fazer a história de uma ciência é descrever sua trajetória, seus desvios, seus
objetivos e a distância que separa um projeto de sua realização” (DELAPORTE, 1994, p.38).
Um saber descontínuo é um saber sem pré-conceitos. É um saber em que a
desconstrução de um conhecimento é uma forma de aprender. É um saber agressivo, que tem
pressa, que contesta os fatos. Fatos não contribuem para este tipo de saber. Somente vários e
diferentes pontos de vista fazem a experiência ter sentido. É um saber que parte da premissa
que nenhum saber é absoluto. Ao contrário, apregoa que saberes já pré-estabelecidos
representam obstáculos, a reconstrução dos saberes. Segundo Bachelard (1996, p.18):
39
“Aceder à ciência é rejuvenescer espiritualmente, é aceitar uma brusca mutação que contradiz
o passado.”
Portanto, pode-se concluir que não importa se o saber será contínuo ou descontínuo.
Essencial é que nosso espírito científico tenha em mente a importância que as abstrações, no
seu mais amplo sentido, fazem parte das divagações, das dúvidas e das experimentações de
qualquer pessoa que almeje desenvolver seu pensamento científico. Para Bachelard (1996,
p.8), “a abstração desobstrui o espírito”. Essencial também é que a capacidade de questionar
seja um atributo da função de cientista (e também da sociedade como um todo). Mas não um
questionamento imbuído de parcialidade a um conceito; um questionamento que venha da
alma. Alma esta que precisa estar infantil, para ser curiosa o suficiente na “criação” de um
novo saber.
Como já foi mostrado acima, a parcialidade em relação a um determinado conceito é
muito comum dentro de uma comunidade científica. “Como na atividade científica, temos de
inventar, temos de considerar o fenômeno sob outro ponto de vista. Mas é preciso legitimar
nossa invenção: concebemos então nosso fenômeno, criticando o fenômeno dos outros”
(BACHELARD, 1996, p.26).
Imagina-se que para desempenhar seu papel, o cientista esteja “vestido” de
neutralidade. Entretanto, a neutralidade está sempre acompanhada da subjetividade.
Esta forma de agir forja obstáculos contrários, pois, ao mesmo tempo em que o
cientista precisa defender a sua teoria e o faz elevando as suas críticas à condição de leis, esta
intensa oposição reforçará uma corrente oposta a sua linha de pensamento (obstáculo)
(BACHELARD, 1996).
Ainda segundo Bachelard (1996, p.13), “A tarefa da filosofia científica é muito nítida:
psicanalisar o interesse, derrubar qualquer utilitarismo por mais disfarçado que seja, por mais
elevado que se julgue, voltar o espírito do real para o artificial, do natural para o humano, da
representação para a abstração.”
Portanto, para fazer ciência é fundamental que a curiosidade sem compromisso e as
abstrações do pensamento sejam a essência condutora de novos conhecimentos.
6.3 SOBRE AS LEIS E SEUS AUTORES
40
Inicialmente, deve ser atentado para a diferença conceitual entre uma lei e uma teoria.
Para Leal (2001, p.9), “As leis são afirmações gerais geradas a partir de coleções de
resultados experimentais (empíricos). As teorias são conjecturas racionais, elaboradas para
descrever e explicar, no caso da química, a estrutura e o comportamento das substâncias e dos
materiais.”
Dessa forma, percebe-se que a elaboração de uma lei se restringe a descrição
generalizada dos fenômenos observáveis, mas não os explica, enquanto uma teoria deve a
partir de uma hipótese ou pressuposto explicar os diferentes fenômenos físicos e químicos da
matéria, bem como sua composição, ou como afirma Leal (2001, p.9), “as teorias têm que
estar de acordo com as evidências experimentais disponíveis (que são os temas organizados
na forma de leis.”
Intenciona-se neste tópico, descrever simplificadamente como e quais os principais
motivos que originaram a elaboração das leis ditas ponderais e trazer também algumas
informações mais relevantes a respeito dos seus idealizadores.
6.3.1 Lei Da Conservação das Massas (LEI DE LAVOISIER)
Antoine Laurent Lavoisier nasceu em 1743, em meados do reinado de Luis XV, tendo
a sua juventude coincidindo com o florescimento do movimento filosófico na França
(GUERLAC, 2007).
Ainda de acordo com GUERLAC (2007), Lavoisier viveu com seus pais durante os
primeiros cinco anos de sua vida até a morte de sua mãe, Émile Punctis, em 1748, tendo então
passado o restante de sua infância, os anos de escola e o início da fase adulta até se casar, com
sua tia Mlle. Constance Punctis.
Estudou no Collège des Quatre Nations. Nesta Escola, Lavoisier foi influenciado pelo
astrônomo Lacaille, seu tutor de matemática e ciências, fez sua primeira dissertação
descrevendo a aurora boreal, visível em Villers-Cotterets (cidade de origem da família de
Lavoisier). Em 1763, obteve o grau de bacharel em direito e a licenciatura no ano seguinte.
(GUERLAC, 2007)
“O geólogo Jean-Étienne Guettard foi quem exerceu grande influência em Lavoisier,
direcionando a sua atenção para a geologia e mineralogia” (GUERLAC, 2007, p.1559).
41
Lavoisier também acompanhou o curso de química ministrado por Guillaume François
Rouelle, provavelmente em 1762 e 1763, de mineralogia e química dos minerais (GUERLAC,
2007).
“Em 1764 realizou seu primeiro trabalho sobre geologia, investigando a composição
química da gipsita5 (BRAGA, 2000, p.31).
Posteriormente, Lavoisier foi admitido como adjoint chimiste surnuméraire e também
entrou (um pouco antes da eleição para a Academia) para a Ferme Générale. Esta empresa
coletava para o governo impostos indiretos, tais como: a taxa sobre tabaco e sal, bem como
direitos aduaneiros e taxas sobre produtos que entravam em Paris (GUERLAC, 2007).
Após um meticuloso experimento, realizado por 101 dias, em que mediu o peso de
uma retorta com refluxo antes e depois da destilação da água, e verificou que o peso da
vidraria era significativamente menor ao final do experimento.Realizou então, a evaporação
da água até a secura, observando que, após pesar o resíduo terroso, que este representava a
perda de peso do aparato de vidro (GUERLAC, 2007).
Para Tosi (1989, p.36), “Nesse primeiro trabalho, Lavoisier mostra bem claramente
quais as características de sua mente e da sua obra científica. Concentra a sua atenção nas
correlações ponderais e adota como critério fundamental o princípio que depois seria
chamado de conservação da massa.”
A partir daí, Lavoisier, influenciado por Hales, dedica-se a vários estudos a respeito do
papel químico do ar (FILGUEIRAS, 1995).
Em meados de 1774, Lavoisier tinha a certeza de que a oxidação dos metais por via
seca ou úmida, assim como a combustão do fósforo, eram acompanhadas pela fixação de uma
parte do ar e que existia uma relação constante entre o aumento do peso do metal ou do
fósforo e a diminuição do volume do ar (TOSI, 1989).
Esta “parte do ar” foi identificada por Priestley, um adepto da teoria flogística de Stahl
como “ar deflogisticado”(BRAGA,2000). Lavoisier tomou conhecimento das observações de
Priestley e, em fins de 1774 e início de 1775, realizou experimentos com o mesmo óxido de
mercúrio (mercurius calcinatus per se) utilizado por Priestley em suas experiências obtendo
uma conclusão distinta daquela obtida pelo seu contemporâneo inglês (TOSI, 1989). Para
Lavoisier,
Parece provado do que precede que o princípio que se combina com os metais durante sua calcinação e que aumenta o seu peso, não é outra coisa
5 A gipsita é uma espécie de gesso, cujo principal componente químico é o sulfato de cálcio (GUERLAC, 2007).
42
senão a porção mais pura do ar que nos rodeia, que respiramos e que passa, nessa operação, do estado de expansibilidade ao de solidez. (TOSI, 1989, p.39).
Lavoisier designa o ar deflogisticado de Priestley, por princípio acidificante ou
principe oxygine (TOSI, 1989). Também é interessante notar que o gás oxigênio, a que
Lavoisier designava ar vital, era para este formado pela combinação dos princípios oxigênio e
calórico, este último uma espécie de fluido imponderável que seria a matéria do fogo e do
calor. Mas então, porque a ascensão do calórico e a derrocada do flogístico? Como resposta a
esse questionamento, pode-se recorrer à concepção Kuhniana de que o sistema instituído por
Lavoisier era capaz de explicar e resolver problemas não resolvíveis no sistema anterior
(FILGUEIRAS, 1995).
Isto demonstra que a Lei de Lavoisier elaborada e descrita em Traité Élémentaire de
Chimie” (1789), também conhecida como Lei da Conservação das Massas, teve como
estímulo para a sua formação a descrença nos conceitos científicos da época (século XVIII), o
principal deles a Teoria do Flogisto ou Flogístico. Esta teoria preconizava que todos os corpos
materiais apresentavam em sua essência uma espécie de “espírito” que poderia ser libertado
do corpo caso submetido a condições que gerassem uma reação química, como por exemplo,
a combustão. Ainda segundo o autor, “o flogisto seria o princípio da combustibilidade”
(FILGUEIRAS, 1995, p.220).
A discordância de Lavoisier em relação à teoria do flogisto o fez postular o que
tornou-se conhecida como Lei da Conservação das Massas:
Podemos afirmar, como um axioma incontestável, que, em todas as operações da arte e da natureza, nada é criado; uma quantidade igual de matéria existe antes e depois do experimento; a qualidade e a quantidade dos elementos permanecem precisamente as mesmas; e nada ocorre além de mudanças e modificações na combinação desses elementos. Desse depende toda a arte de realizar experimentos químicos. Devemos sempre supor uma exata igualdade entre os elementos do corpo examinado e aqueles dos produtos de sua análise (LAVOISIER, 2007, p.89).
Percebe-se que, Lavoisier concebe a conservação da massa como uma “verdade
absoluta” e como um orientador de todo o desenvolvimento experimental para a ciência
química, ou seja, “um princípio fundamental, o qual deve orientar todos os trabalhos em
Química” (VIDAL, 2007, p.30).
43
Assim, hoje, costuma-se narrar a Lei de Lavoisier para os alunos afirmando que: “num
sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos” (USBERCO,
2006, p.93).
6.3.2 Lei Das Proporções Definidas (LEI DE PROUST)
Joseph Louis Proust nasceu em Angers em 1755, filho de um farmacêutico daquela
cidade, e em sua juventude destinou-se a seguir a profissão de seu pai. Ele, portanto, começou
seus estudos em casa e foi, oportunamente, enviado a Paris para completar seu treinamento
sob a direção de Mr. Clerambourg um renomado farmacêutico daquele período. Devotou-se
com entusiasmo ao estudo da química e a prática desta arte, começando a carreira um pouco
mais cedo que o ilustre químico Scheele, poucos anos mais velho que Proust. A posição de
farmacêutico chefe no hospital La Salpétrière ficara vaga e Proust foi indicado ao posto, e,
dessa forma, ganhou significativamente, não só um honroso sustento, mas o prosseguimento
do estudo de química que tinha para ele uma irresistível atração. Em seu caminho ele tinha a
vantagem do encorajamento e conselhos de Rouelle, então um famoso professor, do qual foi
um diligente pupilo. Em Salpétrière, Proust publicava notas e memórias de diversos assuntos
em que mostrava a independência científica que caracterizaria todos os seus trabalhos
científicos nos anos seguintes (TILDEN, 1968, p.127-128).
Proust deve sua importância histórica6, principalmente a enunciação da Lei das
Proporções Fixas ou Definidas, num período em que os métodos quantitativos de análise
encontravam-se extremamente valorizados frente a comunidade científica, a sua lei com
nítido cunho empírico deveria ser bem-vinda. De acordo com Mauskopf (2007, p.2309):
Não há dúvida de que a tendência geral da química do fim do século XVIII para a análise quantitativa, particularmente associada à expressão da composição em peso, que se tornou comum, sobretudo, na década de 1780, serviu de pano de fundo para a formulação da lei das proporções definidas.
6 Proust também desenvolveu o uso do sulfeto de hidrogênio como reagente analítico e utilizou métodos quantitativos de análise baseando seus resultados em termos e composição de pesos percentuais
44
A idéia central da teoria de Proust era de que todos os complexos minerais
apresentavam em sua composição óxidos e sulfetos metálicos, além de alguns outros
compostos binários simples, e que, por sua vez, cada metal poderia formar no máximo dois
diferentes tipos de óxidos (com exceção do chumbo), aos quais considerou como “máximo e
mínimo extremos” e apenas um tipo de sulfeto (com exceção do ferro). Estas substâncias
eram identificadas por Proust como “compostos reais ou verdadeiros” e havia uma proporção
em massa (peso) constante entre o metal e o oxigênio (no caso dos óxidos) ou o metal e o
enxofre (no caso dos sulfetos) que os caracterizava. A análise de qualquer outro material que
indicasse proporções intermediárias as já determinadas para os compostos verdadeiros, levaria
a conclusão de que se tratava de uma mistura ou solução (MAUSKOPF, 2007).
Este pensamento poderia ser, então, generalizado a quaisquer outras substâncias
consideradas, conforme podemos ver no artigo sobre óxidos de ferro “Recherches sur le bleu
de Prusse” [“Pesquisas sobre o azul-da-Prússia], de 1794:
Se o ferro, como se presumia, fosse passível de se unir ao oxigênio em todas as proporções entre 27/100 e 48/100, que parecem ser os dois termos extremos de sua união com esse princípio, não deveria ele gerar tantas combinações diversas com um mesmo ácido quanto lhe é possível produzir óxidos diferentes? (MAUSKOPF, 2007, p.2310)
E tirou a seguinte conclusão:
Grande número de fatos comprova, ao contrário, que o ferro de modo algum se estabiliza indiferentemente em todos os graus de oxidação intermediários entre os dois termos que acabamos de citar; e a despeito dos diferentes graus de oxidação pelos quais se acredita que o ferro pode passar quando sua superfície é exposta ao ar, só temos conhecimento de dois sulfatos desse metal (MAUSKOPF, 2007, p.2310).
Em 1785, Proust foi contratado para assumir um cargo letivo em Madri, na Espanha,
dessa vez a convite do governo espanhol e por intermédio de Lavoisier. (MAUSKOPF,
2007). O governo espanhol observando o progresso das ciências da natureza então notáveis na
França e estimulada desse modo na esperança de beneficiar-se de suas aplicações com
propósitos industriais, ofereceu a Proust um posto como titular de química na Escola de
Artilharia da Segóvia, onde essa disciplina tinha-se tornado obrigatória (TILDEN, 1968,
p.128). Ali Proust lecionou e realizou experimentos, além de conduzir levantamentos e
análises geológicos e mineralógicos para o governo (MAUSKOPF, 2007).
45
Ainda segundo o autor, a Lei de Proust foi desenvolvida de modo mais abrangente,
após a polêmica causada pela publicação da teoria química de Berthollet sobre as proporções
de combinação no Essai de statique chimique [ensaio de estática química], em 1803.
Berthollet defendia que: “as substâncias combinadas podiam unir-se em um continuum de
proporções de peso entre o máximo e o mínimo.” (MAUSKOPF, 2007, p.2311)
Os extremos (máximo e mínimo da Lei das Proporções Constantes) eram apenas
substâncias estáveis, devido a algumas propriedades físicas como, por exemplo, a volatilidade
e a tendência à precipitação que detinham a reatividade química e estabilizavam as
combinações.
Segundo Mauskopf (2007, p.2311), a estratégia de Proust para a defesa de sua lei foi
dupla:
Demonstrar as incoerências e até contradições entre as explicações fisicalistas e teóricas de Berthollet para o aparecimento de alguns óxidos em proporções fixas, e mostrar experimentalmente que os exemplos do que Berthollet tomava por óxidos, em proporções intermediárias entre o mínimo e o máximo, eram, na verdade, misturas dos dois óxidos ou do metal com um de seus óxidos.
Ainda, de acordo com Mauskopf (2007, p.2312), ”A essência da resposta de Proust foi
que os compostos reais só nos são dados sob a condição rigorosa de uma ou duas proporções, no
máximo”, ao passo que outros tipos de misturas, como as soluções, podiam ser obtidos “numa latitude
de proporções cujos extremos são infinitamente separados.”
Apesar desta argumentação Proust nunca foi capaz de pontualizar de forma criteriosa
o que seria então uma “verdadeira combinação química” e, dessa forma, a controvérsia com
Berthollet perdurou até 1807, sem que houvesse um “vencedor” (MAUSKOPF, 2007).
Em 1799, Proust conseguiu isolar o açúcar da uva e sugeriu que este poderia ser
fabricado e usado para complementar o abastecimento, incerto e relativamente caro, do açúcar
de cana proveniente das Índias Ocidentais (MAUSKOPF, 2007).
Infelizmente com a guerra na península ibérica, a França ocupou Madrid e ele foi
destituído de seu cargo e seu esplêndido equipamento de laboratório, além da coleção de
minerais e produtos químicos que ele havia acumulado com muito trabalho. Napoleão
desejando promover na França a manufatura de glicose encarregou Proust de organizar
custeado pelo governo uma fábrica para sua produção junto com a oferta de um honorário,
mas em consideração a sua idade e ao seu estado de saúde sentiu-se obrigado a declinar da
46
oferta. Proust voltou a sua cidade natal, onde continuou a realizar suas pesquisas até o fim da
sua vida. Ele morreu em 5 de julho de 1826. (TILDEN, 1968, p.129)
Atualmente, a Lei das Proporções Definidas de Proust é expressa por: “toda substância
apresenta uma proporção em massa constante na sua composição” (USBERCO, 2006, p.94).
Mas, onde se encontra a relação entre essas as Leis de Proust e Lavoisier? Ambas,
tratam de relações entre as massas das substâncias participantes de uma reação química (daí
serem conhecidas como Leis ponderais) e, portanto, vem a ser leis complementares.
Para a análise da Lei de Lavoisier é necessário ter um único experimento para uma
determinada reação química, podendo a mesma ser comprovada teórica ou
experimentalmente; já para a análise da Lei de Proust, devem ser feitos, no mínimo, dois
experimentos para uma mesma reação química, para que se tenha a noção de relação e
proporcionalidade entre as massas das substâncias participantes. A comprovação desta lei
também pode ser realizada de forma teórica ou experimental, conforme será discutido no
capítulo RESULTADOS e DISCUSSÃO.
Assim, pode-se utilizar a interpretação das duas leis num mesmo exercício, como
forma de fixação de aprendizado. Como exemplo, veja a questão número 8 da página 49 do
livro Química na abordagem do cotidiano (PERUZZO & CANTO, 2003):
Os seguintes dados referem-se à decomposição da amônia:
Decomposição de: amônia � nitrogênio + hidrogênio
17 g de amonia 17g ? 3g 34 g de amonia 34g 14g ? 51 g de amonia 51g ? 9g
a)Use a Lei de Lavoisier para prever os valores que faltam.
b)Mostre que os valores obtidos obedecem à Lei de Proust.
6.3.3 Lei Das Proporções Múltiplas (LEI DE DALTON)
John Dalton nasceu em Eaglesfield em Cumberland em 6 de setembro de 1766 (Price,
2009, p.5).
Sua precoce instrução em matemática obteve de seu pai, mas Dalton também
freqüentava a Pardshaw Hall School, então dirigida por John Fletcher.
47
Aos doze anos de idade ele começou a lecionar em sua cidade natal. Do lado de fora
da casa em frente a porta, Dalton escreveu um anúncio que ele tinha aberto uma escola para
ambos os sexos com duração moderada (PRICE, 2009, p.8).
Em 1871, tendo 15 anos de idade ele desistiu da escola em Eaglesfield e foi para
Kendal como assistente de seu primo George Bewley. Nesta época ele veio a conhecer John
Gough, um homem cego de nascença, mas de dotes científicos e, aparentemente, foi o
exemplo de Gough que levou Dalton a registrar as suas primeiras observações científicas
(PRICE, 2009, p.11).
Segundo THACKRAY (2007), no período de 5 anos após sua saída do New College,
Dalton completou o esboço essencial do trabalho que viria sustentar sua reputação científica:
a lei da expansão gasosa à pressão constante (também chamada Lei de Charles, por causa do
francês que, trabalhando de forma independente, a descobrira antes); a lei das pressões
parciais de sistemas gasosos e a teoria atômica química (que pela primeira vez deu sentido e
forneceu uma técnica para calcular os pesos relativos das menores partículas das substâncias
químicas conhecidas, quer elementos ou compostos).
As idéias de que, em uma mistura de gases, cada gás atua como uma entidade
independente (Lei de Dalton das pressões parciais) e que o ar não é um vasto solvente
químico apareceram pela primeira vez nas Meteorological Observations and Essays
[Observações e ensaios meteorológicos] (THACKRAY, 2007).
Dalton estava convencido da importância de suas idéias. O esboço de sua teoria das
misturas gasosas publicado no Journal de Nicholson foi rapidamente desdobrado em três
artigos para a sociedade de Manchester. Esses incluem a primeira afirmação clara de que:
Quando dois fluidos elásticos, denominados A e B, são misturados, não há repulsão mútua entre suas partículas; isto é, as partículas de A não repelem as de B, como o fazem entre si. Conseqüentemente, a pressão ou o peso total sobre qualquer partícula dada só depende das de sua própria espécie. (THACKRAY, 2007, p.567)
Discussões foram imediatas e acaloradas. Uma das ações adotadas por Dalton, de
modo a fornecer suporte à sua fortemente atacada teoria de mistura de gases, foi iniciar uma
pesquisa experimental sobre as proporções dos vários gases na atmosfera (THACKRAY,
2007).
A principal questão a ser respondida por Dalton era: por que a água não admite a
mesma quantidade de qualquer tipo de gás?
48
Em 12 de novembro de 1802 ele já tinha descoberto o suficiente para ler para a
Manchester Society o seu artigo “On the Proportion of the Several Gases or Elastic Fluids,
Constituting the Atmosphere; with and Enquiry into the Circunstances Which Distinguish the
Chymical and Mechanical Absortion of Gases by Liquids” [ Sobre as proporções dos vários
gases ou fluidos elásticos, constituindo a atmosfera; com uma investigação sistemática sobre
as circunstâncias que distinguem a absorção química e mecânica dos gases por líquidos].
Quando lido, embora não publicado, continha a afirmação de que o dióxido de carbono “é
mantido na água, não por afinidade química, mas pela pressão do gás [...] na superfície,
forçando-o para dentro dos poros da água” (THACKRAY, 2007, p.568).
Nas palavras de Dalton (1805):
Estou quase persuadido de que essa circunstância depende do peso e do número das partículas últimas dos diversos gases: aqueles cujas partículas são mais leves e simples são menos absorvíveis, e as outras são mais, conforme aumentam em peso e complexidade. (VIANA e PORTO, 2007, p.8).
De acordo com Viana e Porto (2007, p.9), posterior ao relato descrito acima, a tabela
de massas atômicas relativas foi pela primeira vez apresentada na forma impressa. Ainda
segundo os autores, “para a determinação das massas atômicas relativas, era necessário que
Dalton desenvolvesse um modelo que explicasse as combinações químicas e que propiciasse a
previsão de fórmulas para os compostos.”
De acordo com os postulados de sua teoria de mistura de gases, Dalton supôs que
quando dois elementos A e B se aproximam em uma reação, a repulsão mútua dos átomos de
B é o fator crítico para controlar o que acontece, em vez de qualquer atração entre A e B.
Assim, supondo átomos esféricos de mesmo tamanho, doze átomos de B podem teoricamente
entrar em contato (reagir) com um átomo de A. Na prática, o resultado mais provável é uma
combinação um a um de A e B. Dois átomos de B também podem combinar-se com um de A,
mas isso é menos provável, já que os átomos de B tem que superar uma repulsão mútua,
embora assumam automaticamente posições em lados opostos de A. Três átomos de B para
um de A envolve forças repulsivas ainda maiores, uma disposição triangular correspondente e
assim por diante. Assim, se só um composto químico dos elementos A e B for conhecido, é
natural se presumir que sua composição seja AB. Se existirem dois compostos, é mais
provável eles serem AB e AB2 e assim, por diante. Desse modo, Dalton concebia um
raciocínio capaz de identificar possíveis fórmulas para diferentes compostos e a conseqüente
49
disposição geométrica de suas partículas. Este raciocínio foi denominado por Dalton como
Lei das Proporções Múltiplas (THACKRAY, 2007).
Em 1805, diante de críticas continuadas contra a teoria e do fato de que os estudos de
peso de partícula fracassaram em fornecer a evidência esperada, Dalton revisou suas idéias
sobre mistura de gases. Essa revisão parece ter fortalecido gradativamente a convicção de que
seu trabalho sobre pesos de partículas era fundamental como base para o seu New System of
Chemical Philosophy [Novo sistema para a filosofia química] (THACKRAY, 2007).
O principal objetivo da maior parte de seu trabalho foi fornecer medidas experimentais
de pesos atômicos de compostos conhecidos.
Dalton incorporou aos poucos à sua teoria, as idéias de afinidade química e do calórico
de Lavoisier. Viana e Porto (2007, p.10) afirmam que, “nessa nova concepção de Dalton, os
átomos passaram a ter diferentes tamanhos: quanto maior o seu calor específico (o que
significaria que o átomo seria capaz de reter uma maior quantidade de calórico à sua volta),
maior o átomo.”
A partir desta reformulação conceitual, Dalton elaborou a sua segunda teoria das
misturas gasosas em 1804 ou 1805 em que estabelece conexões diretas entre as “atmosferas
de calor” dos átomos e suas “massas atômicas” (VIANA E PORTO, 2007).
O trabalho de Dalton não só forneceu um novo, fundamental e enormemente
proveitoso modelo da realidade para os químicos. Também deu foco e racionalidade àqueles
estudos de peso que tinham se tornado de contínua e crescente importância para a química nas
duas gerações anteriores. Mesmo assim, a utilização sistemática e a extensão das idéias de
Dalton sobre pesos atômicos foram infestadas de problemas metodológicos só vagarosamente
resolvidos pelos trabalhos de Gay-Lussac, Avogadro e Canizzaro (THACKRAY, 2007).
Conforme Dalton percebia a ampla utilidade química de suas pesquisas sobre os pesos
relativos das partículas elementares, também sentia a crescente necessidade de definir a
natureza dessas partículas elementares. Por causa de sua história e do contexto que o cercara,
a mudança para reconhecer explicitamente os átomos químicos e a matéria heterogênea era
relativamente simples de ser feita.
No plano de aula de 1807, em Edinburgo aparece pela primeira vez uma menção direta
a partículas indivisíveis ou átomos.
No ano seguinte na primeira parte do New Sistem, ele diria que as análises e sínteses
químicas seriam somente a separação e a reunião de partículas existentes, estando para além
do alcance da química a criação e a destruição da matéria (THACKRAY, 2007).
50
A Lei de Dalton (que alguns livros trazem como hipótese de Dalton) associa as Leis de
Proust e Lavoisier através de uma modelagem atômica. Segundo Dalton, “numa reação
química os átomos apenas se recombinam” (PERUZZO, 2003, p.57). Dessa forma, como os
átomos participantes da reação são os mesmos, no início e no seu término, a massa do sistema
reacional deve permanecer constante, o que explicaria a Lei de Lavoisier.
De acordo com Peruzzo (2003, p.57), Dalton também supunha que a composição dos
átomos em uma determinada substância era sempre a mesma, o que garantiria que: “não
importa a quantidade de substância que consideremos, haverá sempre uma proporção
constante entre os átomos dos elementos que a constituem.”
Como a proporção entre os átomos não se modificava e átomos de um mesmo
elemento apresentavam a mesma massa (CAMPOS & SILVA, 2004), a proporção entre as
massas dos elementos e consequentemente das substâncias participantes de uma reação
química são fixas (FELTRE, 2004).
Apesar da teoria atômica de Dalton proporcionar o necessário embasamento teórico
para as Leis de Lavoisier e, principalmente, de Proust, os indícios da influência deste sobre os
trabalhos de Dalton são decepcionantes (THACKRAY, 2007). Consoante Mauskopf (2007,
p.2313), “não há evidência de que o trabalho de Proust tenha desempenhado qualquer papel
na gênese da teoria atômica química”.
No Dicionário de biografias científicas , o autor sugere:
Ao que parece, coube a Berzelius (1811) reconhecer a dívida que havia para com Proust, estabelecendo a relação lógica entre a obra de Proust (e a polêmica com Berthollet) e o atomismo daltoniano, bem como atribuindo a Proust o justo mérito pela lei das proporções definidas. (MAUSKOPF 2007, p. 2313).
A teoria atômica de Dalton foi motivo de muita controvérsia entre os cientistas do
século XIX, não sendo aceita por aproximadamente um século (BRUSH, 1976). Porém foi de
fundamental importância para o desenvolvimento relacionado a transformações químicas e
estrutura da matéria.
51
7 RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Este capítulo mostra os resultados obtidos para os critérios definidos na proposta
metodológica deste trabalho, trazendo também a interpretação dos resultados obtidos como
meio gerador de discussão.
7.1 AVALIAÇÕES DOS LIVROS
Neste tópico será feita a avaliação dos seis livros didáticos recomendados pelo PNLEM
para a verificação da presença ou não da História da Ciência no conteúdo do assunto Leis
Ponderais.
7.1.1 Química (Volume 1), Ricardo Feltre, Editora Moderna, 2004.
O livro em questão é o utilizado como livro didático no Instituto de Educação
Governador Roberto Silveira (IEGRS), que é o local da aplicação prática de nossa metodologia.
Este livro traz o assunto Leis Ponderais no Capítulo 3, cujo título é Explicando a Matéria e suas
Transformações, nos seus tópicos 3 e 4, chamados respectivamente de, O nascimento da
Química e A hipótese de Dalton.
O livro traz aproximadamente uma única página tratando sobre a Lei de Lavoisier (parte
das páginas 50 e 51) e uma página também para a Lei de Proust (página 51), mostrando uma
pequena biografia de ambos os químicos. Há três pequenas conclusões explicitadas para a Lei
de Lavoisier:
“ No interior de um recipiente fechado, a massa total não varia, quaisquer que sejam as
transformações que venham a ocorrer.”(p.50)
“ A soma das massas antes da reação é igual à soma das massas após a reação.”(p.51)
“Na natureza, nada se perde, nada se cria; a matéria apenas se transforma.”(p.51)
52
Quanto a Lei de Proust é trazido o seguinte enunciado:
“Uma determinada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre
na mesma proporção em massa.”(p.51)
Não há na apresentação de nenhuma das duas leis alguma relação com o contexto
histórico em que aconteceram. Também não há nenhum texto que sirva como orientador prévio
para a apresentação do assunto Leis Ponderais.
A Lei das Proporções Múltiplas não é comentada no livro. O tópico “A Hipótese de
Dalton” traz apenas uma pequena hipótese, atribuída ao inglês John Dalton, que teria sido
formulada como motivação “para explicar os fatos experimentais observados nas duas Leis
ponderais” de Lavoisier e Proust,
“ Todo e qualquer tipo de matéria é formado por partículas indivisíveis, chamadas
átomos.”(p.53)
Em seguida, o autor utiliza o modelo de átomo de Dalton, conhecido como bola de
bilhar, para explicar de forma didática, as Leis de Lavoisier e Proust.
É importante perceber que apesar da aceitável explicação das Leis de Lavoisier e Proust,
a partir do modelo atômico de Dalton, o autor induz o aluno a pensar de modo errôneo que a
principal causa da elaboração do que chama hipótese de Dalton foi a busca da explicação dessas
leis, o que traduz um grave equívoco em relação ao contexto histórico, como já foi visto
anteriormente nesta dissertação no Capítulo 6, sub item 6.3 SOBRE AS LEIS E SEUS
AUTORES.
Este tópico traz ainda uma breve biografia de John Dalton e um destaque denominado
revisão, em que o aluno deverá responder em seu caderno as seguintes perguntas relativas ao
tópico comentado:
a) O que afirma a hipótese de Dalton?
b) Como a hipótese de Dalton explica a Lei de Lavoisier?
c) Como a hipótese de Dalton explica a Lei de Proust?
53
7.1.2 Química na abordagem do cotidiano, Peruzzo e Canto, Editora Moderna, 2003.
Este livro traz as Leis de Lavoisier e Proust no capítulo 3, intitulado Introdução ao
conceito de reação química. O tópico de número 6, O Conceito de Elemento Químico, segundo
Boyle, traz um pequeno resumo diferenciando a idéia dos quatro elementos de Aristóteles (ar,
água, fogo e terra), para a idéia de elemento elaborada pelo químico inglês Robert Boyle, a
partir do século XVII. Considera-se importante frisar que o autor coloca que este conceito não é
o utilizado nos dias de hoje, mas que esta nova concepção de elemento “foi muito importante
para o grande impulso que a Química teve, principalmente a partir do século XVIII com o
cientista francês Lavoisier.”
A Lei da Conservação da Massa, de Lavoisier, é discutida no tópico 7, nas páginas 46 e
47, em que o autor atribui o seguinte enunciado a Lavoisier:
“ a massa final de um recipiente fechado, após ocorrer dentro dele uma reação química, é
sempre igual à massa inicial.”(p.47)
Um outro enunciado destacado pelos autores é:
“quando uma reação química é realizada num recipiente fechado, a massa dos produtos é igual à
massa dos reagentes.”(p.47)
E outro enunciado que o autor considera incorporado aos “saberes populares” enunciado
como: “na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.”(p.47)
A Lei das Proporções Constantes, de Proust é apresentada nas páginas 47 e 48 do livro
e pode ser identificada pelo tópico 8, em que o autor traz a seguinte conclusão atribuída ao
cientista francês: “ a composição química das substâncias compostas é sempre constante, não
importando qual a sua origem.”(p.48)
O autor também deixa evidente para o leitor que a Lei de Proust não é válida para as
misturas, pois as mesmas “não têm composição constante”(p.48).
Apesar do autor iniciar o capítulo com uma breve distinção entre os conceitos de
elementos relativos as concepções de Aristóteles e de Boyle, o que sugeriria uma possível
contextualização histórica para o assunto Leis Ponderais, isto não ocorre e a apresentação das
54
leis da Conservação das Massas (Lavoisier) e das Proporções Definidas (Proust) acontece de
forma tradicional, privilegiando exclusivamente a análise matemática das mesmas.
A Lei das Proporções Múltiplas de John Dalton, também não é citada no livro. Este traz
uma breve explicação da Teoria Atômica de Dalton (Capítulo 4, tópico 1), cometendo o mesmo
equívoco já comentado na análise do livro Química (Volume 1) de Ricardo Feltre, quando
sugere que a teoria foi elaborada como motivação para explicar as leis de Lavoisier e Proust.
Segundo Peruzzo e Canto (2003), “Entre 1803 e 1808, o cientista inglês John Dalton propôs
uma teoria para explicar as leis enunciadas por Lavoisier e Proust.” (p. 52)
No tópico 4, chamado Explicação para as Leis de Lavoisier e Proust, os autores
também buscam mostrar, de forma didática, utilizando o modelo atômico de Dalton (Bola de
Bilhar), como a teoria atômica de Dalton é capaz de explicar as Leis Ponderais. Consideramos
válida estas representações. Entretanto, é preciso reiterar que alguns trechos do texto em
questão, como por exemplo, “A teoria de Dalton é uma proposta (bem-sucedida) de explicação
para a Lei de Lavoisier e a Lei de Proust” (p.57), sugerem que esta teoria foi criada com o
propósito de explicar as leis antecedentes, o que não condiz com o que afirmam as literaturas
utilizadas neste trabalho.
Não há exercícios sobre a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton, já que este assunto
não é apresentado no livro. Porém, há um grande número de exercícios que utilizam o modelo
bola de bilhar tratando dos temas representação de equações, símbolos e fórmulas e
relacionando os conceitos apresentados nos tópico Explicação das Leis de Lavoisier e Proust.
No Anexo A poder-se-á ver alguns dos exercícios citados neste parágrafo.
7.1.3 Química para o ensino médio (série parâmetros), Mortimer e Machado, Editora
Scipione, 2003.
O livro dos autores Eduardo Fleury Mortimer e Andréa Horta Machado traz o tema Leis
Ponderais, no seu capítulo 6 (página 132), Introdução às transformações químicas. O livro traz
os seus tópicos divididos em atividades, textos e projetos. As atividades tem por objetivo
fornecer um embasamento teórico inicial, quase sempre a partir de uma realização prática. Os
textos funcionam como um aprofundamento teórico mais específico para um assunto em
questão; e os projetos utilizam temas de cunho social sempre relacionados a conhecimentos
55
químicos, fazendo o aluno refletir sua participação como cidadão e também a importância da
Química para o desenvolvimento científico e tecnológico.
No capítulo 6, a atividade 1 (página 133) tem como título, Como reconhecer uma
transformação química?, são propostos cinco experimentos: a reação entre ácido clorídrico e
zinco, a queima de uma fita de magnésio, a reação entre soluções de hidróxido de sódio e
sulfato de cobre II, a reação entre soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio e a reação
entre soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio na presença de fenolftaleína. Com
exceção do último experimento citado, todos os outros introduzem, em um dos itens da seção
Questões, a seguinte pergunta: “Se você determinasse a massa (mi) do sistema inicial e a massa
(mf) do sistema final, depois que a transformação se completou, você acha que mi seria maior,
menor ou igual a mf? Justifique.”
Este questionamento faz com que o discente tenha uma noção, a partir da observação do
ocorrido no experimento, da Lei da Conservação das Massas (Lavoisier), mesmo sem que este
assunto tenha sido apresentado. Podemos considerar que a realização dos experimentos aliados
a pergunta já citada, atuam em conjunto como um orientador prévio.
Na atividade 3 (página 140), A massa é conservada nas reações químicas?, os autores
buscam caracterizar que as respostas a esta pergunta, podem ser diferentes de acordo com o
sistema em questão (aberto ou fechado), ou em relação ao estado de agregação (sólido, líquido
ou gasoso) das substâncias envolvidas na reação. Para isto, divide a atividade em três partes: na
parte A, propõe o experimento da reação do bicarbonato de sódio com o ácido clorídrico, em
sistema aberto e em sistema fechado, em que ao final, sugere que se “Construa uma tabela com
os dados obtidos por todos os grupos da classe, com massa (em gramas) do sistema antes e
depois da reação”, na parte B, propõe que seja feita a reação entre hidróxido de sódio (soda
cáustica) e sulfato de cobre e na parte C propõe aos alunos a realização da queima da lã de aço.
Nas partes C e B, a tarefa final dos alunos é idêntica à já citada na parte A.
A reação entre bicarbonato de sódio com o ácido clorídrico (parte A) objetiva que o
aluno conclua que em sistemas abertos não haverá a conservação da massa, resultado contrário
à realização do mesmo experimento em sistema fechado. Já nas partes B e C, o objetivo é
mostrar que a reação de duas soluções líquidas é evidenciada pela formação de um sólido
precipitado e que a massa neste sistema é conservada, apesar do mesmo ser aberto (parte B);
enquanto na combustão da lã de aço (parte C), a massa final do sistema será maior que a inicial,
devido a incorporação do gás oxigênio (não medido inicialmente) ao material original (lã de
aço), formando um óxido que acarretará no aumento de massa do sistema aberto.
56
Assim, a Lei da Conservação das Massas, com todas as suas particularidades e
limitações, é explicada a partir das atividades, sem que o docente faça referência ao seu autor
(Lavoisier) e ao contexto histórico em que a mesma foi elaborada.
O texto 2, A massa é conservada nas reações químicas?, na página 144, remete que as
conclusões obtidas a partir das atividades realizadas são originariamente idealizadas por
Lavoisier no seu princípio da conservação das massas. Nas palavras dos autores, “Lavoisier
(1743-1794), ao anunciar esse princípio, teria dito que “na natureza nada se perde, nada se cria,
tudo se transforma”. Verifica-se, mais uma vez, o equívoco de se atribuir esta frase ao químico
francês. De acordo com Vidal (2007), este enunciado foi descrito pela primeira vez pelo filósofo
Tito Lucrecio em um resumo do poema De Rerum Natura.
Mortimer e Machado (2003), vêem a Lei da Conservação das Massas, como “a principal
via para passarmos do nível fenomenológico, [...], para o atômico-molecular”. E concluem, “a
massa se conserva porque os átomos dos elementos químicos envolvidos na transformação
se conservam”, ou seja, permitem a previsibilidade dos produtos esperados em uma reação e a
possibilidade de escrevermos equações químicas.
O capítulo 7 (página 152) traz o tema Quantidades nas transformações químicas o
seguinte questionamento “Existe uma relação entre as quantidades de reagentes para formar os
produtos de uma reação química?” (Atividade 1, página 152). A intenção dos autores é, a partir
de atividades práticas, sugerir aos alunos relações de proporcionalidade entre as massas das
substâncias participantes de uma reação. A atividade é dividida em duas partes: a parte A,
intitulada “Estabelecendo a relação ideal entre as quantidades de nitrato de chumbo (II) e iodeto
de potássio para a formação de iodeto de chumbo (II) (precipitado amarelo) e a parte B,
“Verificando a existência de excesso de reagentes”, que é uma continuação da parte A.
Para um melhor entendimento da prática desenvolvida, transcreve-se a metodologia
utilizada no anexo B.
O principal objetivo desta atividade é fazer com que o aluno perceba através da
relação de volumes iodeto/nitrato e da quantidade de precipitado formada (parte A) ou em
análises qualitativas com a solução sobrenadante produzida (parte B), qual é a relação ideal a
ser utilizada na reação entre iodeto de potássio e nitrato de chumbo II sem que haja excesso de
reagente. Estes procedimentos visam que o discente adquira noções de proporcionalidade em
relação às quantidades das substâncias participantes da reação.
A Lei de Proust é citada pelos autores no item “Considerações finais”, em que se
justifica a realização das atividades como verificação desta lei. O autor utiliza-se da seguinte
citação para enfatizar a idéia da Lei das Proporções Definidas ou Lei de Proust:
57
“... um composto é um produto privilegiado ao qual Natureza confere proporções fixas... “
Devemos reconhecer, portanto, [...], que as características de um composto verdadeiro
são invariáveis como a proporção entre seus elementos...”
(PROUST, J. L. J. de Phys., 1806, 364 f. Citado em Partington, J. R. A History of Chemistry.
London: MacMillan, 1964. v. 3, p. 650)
É importante destacar que, em nenhum momento, os autores sugerem que as realizações
de Proust em química para se chegar ao enunciado de sua lei, referiam-se a proporções em
massa, e, apesar da interessante proposta da atividade, esta idéia não é explicitada para o
discente.
O livro Química para o Ensino Médio é fundamentalmente temático e interativo.
Temático, a medida que grande parte dos conceitos químicos que os alunos devem apreender
são apresentados em textos com temas gerais e cotidianos; interativo, no sentido de que a
primeira aprendizagem do aluno sobre um determinado assunto, normalmente é apresentado sob
a forma de atividade prática, em que os mesmos participam dos experimentos e respondem a
questionamentos posteriores. A sua proposta aproxima-se do sistema CTSA. Esta afirmação
pode ser sustentada a partir das palavras dos autores: “procuramos abordar esses temas de forma
contextualizada, buscando articular a construção do conhecimento químico e sua aplicação a
problemas sociais, ambientais e tecnológicos. A ênfase no estudo teórico-prático de fenômenos
nos obrigou a abrir mão, em vários momentos, do formalismo/formulismo que caracteriza o
ensino tradicional de Química”.
Percebe-se assim que o contexto histórico e social em que as leis foram elaboradas e até
mesmo a importância de seus autores não é privilegiada na apresentação do assunto Leis
Ponderais, o que é justificável pela proposta já comentada do livro.
7.1.4 Química (Volume Único), Nóbrega, da Silva e da Silva, Editora Ática, 2008.
Os autores introduzem a noção de conservação de massa, no capítulo 3,
Transformações, páginas 41, 42 e 43, com o tópico A massa e as transformações. O texto diz
respeito as modificações que o homem promoveu em seu planeta a partir da descoberta do fogo
e do domínio de outras formas de energia, como por exemplo, a elétrica, a solar, a nuclear e a
química, possibilitando a fabricação de materiais não originariamente presentes na natureza,
como o vidro, o alumínio, o ferro e o cimento e propõe a seguinte questão: “Com todas as
58
transformações ocorridas, a massa da terra atualmente é maior, menor ou igual à massa que a
Terra tinha antigamente?” , e conclui, com o auxílio da exposição do texto adaptado de
Rodolpho Caniato, Projeto Brasileiro para o ensino de Física em anexo 3 que a massa se
conserva em sistemas fechados e a Terra pode ser considerada como um sistema fechado já que
“a massa ganha ou perdida pela Terra é insignificante se comparada com sua massa total.”
A situação proposta pelos autores para a apresentação inicial da idéia de conservação da
massa é extremamente complexa, utilizando-se de vários materiais e tipos de energia para a sua
explanação, tendo como sistema de referência, um planeta (a Terra). Apesar de ser o planeta em
que habitamos, acredita-se que um sistema menor, como por exemplo, uma panela com água e
seu posterior aquecimento até a ebulição, considerando a panela como um sistema fechado,
traria o discente bem mais próximo de sua realidade cotidiana.
Os autores retomam o conceito apresentado no capítulo 3, mais a frente, no Capítulo 6
(página 102) intitulado Relações entre as massas nas reações químicas e sugerem duas
hipóteses para a conservação da massa nas reações químicas na situação apresentada no anexo
C:
- “A massa se altera em uma reação: a massa do aquário teria permanecido constante porque a
massa que “desaparece” em algumas reações seria compensada pela que “aparece” em outras.”
- “A massa não se altera em uma reação química: como a massa de cada reação não sofreria
alteração, a massa do conjunto das reações que ocorreram no aquário permaneceria constante.”
Com esta avaliação, os autores mostram que pode haver mais de uma interpretação
para uma determinada situação ou fenômeno observado e também sugerem que a
experimentação, no caso apresentado é a via mais interessante para se chegar a uma conclusão.
Segundo Nóbrega et al., a escolha da melhor hipótese, ou seja a conclusão desta observação foi
alcançada por Antoine Laurent de Lavoisier, a partir da generalização feita por ele, em relação a
vários experimentos realizados em sistemas fechados:
“Em uma reação a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos”. (p.103)
Dessa forma, retomando a noção já apresentada anteriormente de conservação da
massa, o autor apresenta a idéia e um escopo da metodologia em que se baseia a Lei da
Conservação da Massa ou Lei de Lavoisier.
O tópico seguinte, Como Lavoisier elaborou a Lei da Conservação da Massa” (página
104), é um resumo histórico que apresenta a teoria vigente no século XVIII, a teoria do
Flogístico, e os questionamentos, sempre relativos as variações de massa nas reações químicas,
59
que demonstravam suas possíveis falhas, motivando Lavoisier a buscar uma melhor explicação
para os fenômenos observados nas transformações químicas. De acordo com os autores, a partir
da análise do ocorrido em reações químicas em sistemas fechados, Lavoisier estabelece a Lei da
Conservação da Massa, dizendo: “Nada se cria nas operações técnicas ou naturais e pode-se
admitir como axioma que em toda operação existe a mesma quantidade de matéria antes e
depois da operação.”
Os autores na apresentação do livro afirmam que “Há sempre o cuidado de deixar
claro que não existe uma explicação definitiva e verdadeira.” Isto é posto “em prática” no
último parágrafo deste tópico, com a pergunta: “Mas essa lei é realmente verdadeira? No caso
das reações químicas, sim, pois as diferenças, se porventura ocorrerem, não são detectáveis com
as balanças usadas em laboratório [...] Quando pensamos em um problema de Química, essa lei
determina, de certa forma, a nossa análise, impedindo que outras hipóteses sejam levantadas.”
Há ainda um texto, cujo título é Lavoisier: pai da Química (página 105) que traz um
resumo da importância histórica de Lavoisier para o desenvolvimento da Química moderna,
principalmente pela elaboração de seu “Tratado Elementar” (1789), da Lei da Conservação da
Massa e das novas concepções de elementos químicos. Ao final do texto seguem algumas
questões para fixação de seu conteúdo.
No tópico subseqüente, Por que em uma reação química a massa se conserva”
(página 107), há uma breve exposição da teoria atômica de Dalton, que como sugere o título do
tópico, serve como explicação para a Lei de Lavoisier (Conservação da Massa). De acordo com
os autores a teoria atômica de Dalton “explicava leis quantitativas da Química, como a Lei de
Lavoisier.” Não há nenhum tópico ou referência a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
Posteriormente a relação entre a Teoria Atômica de Dalton e a Lei de Lavoisier é
reiterada no tópico Teoria atômica de Dalton e conservação da massa em uma reação química
(página 111), onde o modelo Bola de Bilhar é utilizado para representar a situação inicial e a
final na reação química entre grafita e oxigênio. Através desse modelo, os autores fazem a
associação entre a observação fenomenológica com o que ocorre em nível atômico para
justificar a Lei de Lavoisier. Para Nóbrega et al, “Como em uma reação química a massa se
conserva, os átomos não são criados nem destruídos, apenas se reorganizam.”
No tópico Outra relação entre massas nas reações químicas (página 112), a noção de
proporções definidas nas reações químicas também é apresentada, com destaque para a seguinte
conclusão: “Em qualquer reação química existe uma proporção constante entre as massas dos
reagentes e as dos produtos.”
60
A Lei de Proust é apresentada no tópico A Lei das Proporções Constantes: Lei de
Proust (página 115). Segundo os autores Proust propõe que “A proporção entre as massas dos
reagentes que participam de uma reação química é constante, independentemente da quantidade
dos reagentes colocada em contato para reagir.” e sugerem de outra forma que “A proporção
entre os elementos que constituem uma substância é sempre a mesma, isto é, a composição
química de uma substância é constante.”
A Teoria Atômica de Dalton também é utilizada pelos autores para a explicação da
Lei de Proust, no tópico Por que uma substância apresenta composição constante? (página
116). O modelo Bola de Bilhar é novamente utilizado para uma exposição do que ocorre em
uma reação química a nível atômico. O autor utiliza como exemplo a formação de cloreto de
prata a partir dos seus átomos simples, determinando que a proporção na qual os átomos reagem
é sempre de 1:1, independente da quantidade de átomos misturados.
Percebe-se neste livro certa preocupação em não mostrar as leis ponderais de
Lavoisier e Proust como verdades absolutas, mas como generalizações que são de grande
utilidade para o pensamento químico até os dias de hoje. Em relação a Lei de Lavoisier também
há uma preocupação em mostrar a sua oposição a uma outra teoria (Flogístico) e o período em
que as duas foram desenvolvidas e confrontadas; já a Lei de Proust recebe um tratamento mais
discreto por parte dos autores quanto a sua origem histórica, havendo apenas a citação do ano
em que foi desenvolvida e o período de sua aceitação em todo o mundo, graças a um químico
chamado Stas7.
A teoria atômica de Dalton mais uma vez é utilizada como explicação das Leis da
Conservação da Massa (Lavoisier) e das Proporções Definidas (Proust), mas ao contrário dos
outros livros já analisados nesta dissertação, os autores não citam que a motivação para o
desenvolvimento da Teoria seja a explicação das leis predecessoras, o que vai de encontro com
a literatura lida para este trabalho. A Lei das Proporções Múltiplas de Dalton, mais uma vez está
ausente no conteúdo apresentado.
Acredita-se que, em relação à Lei de Lavoisier, os textos apresentados no livro são
bastante úteis para uma aula de Química em que a História da Ciência possa ser aplicada e fica a
impressão de que em relação à Lei de Proust também poderiam ser utilizados textos mais
relevantes em relação ao desenvolvimento da lei.
7 Segundo Nóbrega et al., Stas analisando diferentes amostras de cloreto de prata de várias regiões da Terra, verificou que em todas existiam 3 partes de massa de prata para uma parte em massa de cloro e dessa forma confirmou os dados obtidos por Proust.
61
7.1.5 Universo da Química (Volume Único), Bianchi, Albrecht, Daltamir, Editora FTD,
2005.
O livro traz em seu Capítulo 1, chamado Substâncias, no tópico A composição
química das substâncias (página 19) um pequeno texto com apenas dois parágrafos uma breve
apresentação da Lei das Proporções Definidas, chamada pelos autores Lei das Proporções
Invariáveis e da Teoria Atômica de Dalton em que afirmam: “[...] o inglês John Dalton (1766-
1844) apóia-se na Lei de Proust e apresenta sua Teoria Atômica.” De acordo com a Literatura
utilizada nesta dissertação, ocorre um equívoco nesta afirmação, em atribuir a Lei de Proust
como o fundamento teórico utilizado por Dalton para a elaboração de sua teoria atômica.
No Capítulo 3, intitulado Radioquímica (página 78), os autores, talvez por
desconhecimento histórico, reincidem na idéia da função da Lei de Proust como sustentáculo
utilizado por Dalton para chegar às conclusões de sua teoria: “Embora o termo átomo fosse
antigo, Dalton o retomou, mas tomando como inspiração a Lei das Proporções Definidas,
enunciada pelo francês Joseph Louis Proust, em 1799.
A definição da Lei de Proust é trazida no livro, na página 78, da seguinte forma:
“Independentemente do modo que se prepara um composto ou de sua fonte de obtenção,
os elementos constituintes da substância combinam-se sempre na mesma proporção em
massa.”
No subtópico Aplicação decorrente da Lei de Proust (página 78) ocorre a única
citação da Lei da Conservação das Massas, em que os autores a definem do seguinte modo:
“Num ambiente fechado, observa-se que a massa dos reagentes é igual à massa dos
produtos.”
No subtópico A utilização da Lei de Proust para a Teoria Atômica (página 79),
Bianchi et. al expõe os principais princípios em que se baseia a Teoria de Dalton e apresenta de
forma discreta e sem explicitar o nome, a Regra da Máxima Simplicidade (Viana e Porto,
2007), que daria origem a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton. Segundo os autores Dalton
sugeriria a fórmula dos compostos da seguinte maneira:
“ [...] quando dois elementos constituem um único composto binário, o mesmo é formado por
um átomo de cada elemento. [...] se dois elementos formam dois compostos binários diferentes,
então as proporções entre as quantidades de átomos que formarão cada um desses compostos
também serão diferentes.”
62
O livro é muito incipiente no assunto Leis Ponderais, trazendo um conteúdo muito
aquém do esperado para o tema em questão, além de uma quantidade muito pequena de
exercícios. Também não há nenhuma relação entre o tema e o contexto histórico em que surgiu.
Cabe ressaltar, porém que é o único dentre os livros analisados que faz referência a Lei das
Proporções Múltiplas de Dalton, mesmo sem explicitá-la com por este título.
7.1.6 Química e Sociedade (Volume Único), PEQUIS, Editora Nova Geração, 2009
O livro em questão é organizado por um conjunto de autores que fazem parte de um
projeto que busca um ensino voltado para as relações CTSA (Ciência, Tecnologia, Sociedade e
Ambiente) intitulado PEQUIS (Projeto de Ensino de Química e Sociedade).
O livro é dividido em nove unidades e, em cada uma, é abordado um tema social como
mote para contextualização do conhecimento químico, numa seção intitulada “Tema em Foco”.
Também há uma seção denominada Ação e Cidadania proposta pelos autores com o
objetivo do aluno “conhecer a sua comunidade e procurar pensar em alternativas para os seus
problemas” (p.4), o que mais uma vez reafirma a orientação do livro em utilizar as relações
CTSA para o ensino de Química.
As Leis Ponderais são apresentadas no Capítulo 11, com o título “Cálculos Químicos”.
O “Tema em Foco” é apresentado com o título “Limpeza na Medida Certa”, com o seguinte
questionamento: “Quanto mais sabonete usa, mais limpo você fica? Como a Química pode
ajudar a evitar o desperdício?”(p.274).
O texto relata inicialmente os hábitos de higiene no Império Romano na Idade Media e
os benefícios desse hábito para a saúde e o bem estar de toda a nossa sociedade, além da
problemática atual de poluição ambiental devido ao grande número de embalagens descartadas
no ambiente e da contaminação de rios, lagos e mares caso não haja tratamento adequado da
água.
Adiante, é destacada a importância das proporções com que as substâncias químicas são
utilizadas nos produtos comerciais. Segundo os autores, “Em águas-de-colônia a concentração
máxima permitida é de 3%. Se o químico responsável pela formulação colocasse 10% de ácido
bórico, não estaria apenas desperdiçando esse ingrediente, como colocaria em risco a saúde do
consumidor” (p.275).
63
O último parágrafo do texto revela ao aluno que o mesmo irá “aprender como os
químicos efetuam cálculos precisos para obter a fórmula ideal dos produtos e verá como
podemos usá-las sem desperdício” (p.275).
A seção Química na escola traz uma interessante proposta de experimento utilizando
materiais de baixo custo, com o título “O que acontece com a massa durante uma reação
química?” com o objetivo de fornecer aos discentes “evidências que foram utilizadas para a
formulação das leis químicas” (p.276)
Na página 277 é apresentada a Lei da Conservação da Massas (Lei de Lavoisier). A lei é
descrita de modo bastante próximo ao enunciado contido no Tratado Elementar de Química.
Ao contrário de outros livros citados neste trabalho, o livro Química e Sociedade
caracteriza a frase “Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma”, como um
resumo da idéia original da Lei de Lavoisier, não atribuindo a este químico a autoria desta frase,
e, deste modo, não cometendo erro comum presente em alguns livros didáticos analisados.
Mais além (p.278), os autores buscam explicar sob a ótica da Lei da Conservação das
Massas, o que ocorre na combustão do papel e da palha de aço através de um esquema das
reações ocorridas, conforme pode se verificar na transcrição abaixo:
Para os autores “os esquemas acima resumem matematicamente o resultado da Lei da
Conservação das Massas ou Lei de Lavoisier, pelo qual foi possível definir as regras necessárias
para a realização de cálculos em análises quantitativas” (p.278).
Na página 279 a Lei das Proporções da Massa (Lei de Proust) é apresentada com uma
proposta de atividade (anexo D), seguida da conclusão que irá se verificar uma “regularidade na
proporção entre as massas dos reagentes e a do produto formado” e que o aumento da massa de
um reagente acarreta um aumento proporcional na massa do outro reagente e conseqüentemente
na massa do produto formado, sugerindo que numa reação química as substâncias reagem com
suas massas em proporções definidas.
Os autores também enfatizam o pensamento de Proust de que se as substâncias reagem
em proporções fixas em massa, a composição química de uma substância deve ser sempre a
mesma independente da fonte ou do processo usado na sua obtenção.
Ferro + oxigênio ���� oxido de ferro
m1 + m2 = m3
papel + gás oxigênio ���� água + gases + cinza
m1 + m2 = m3 + m4 + m5
64
O tópico é concluído com um enunciado resumido da Lei da Proporções Definidas: “as
substâncias reagem sempre na mesma proporção para formarem outra substância” (p.279).
Não há nenhum tópico do livro que faça menção a Lei das Proporções Múltiplas de
Dalton. No capítulo 6, na página 139 é apresentado o modelo atômico de Dalton, mas não há
referência a lei desenvolvida a partir deste modelo.
A História da Ciência para a explicação do assunto Leis Ponderais é muito pouco
explorada pelos autores, surgindo em pequenos trechos, como por exemplo, na citação de um
dos experimentos realizados por Proust que o ajudaram a enunciar a sua lei: “E foi essa a
conclusão que chegou o químico e farmacêutico francês Joseph Louis Proust (1753-1826)
quando mostram que a composição do carbonato de cobre, independentemente da procedência
ou do processo de preparação, era sempre a mesma” (p.279)
Entende-se que como a proposta do livro é relacionar a importância dos conceitos
químicos com as relações CTSA, a História da Ciência, acabou não sendo privilegiada pelos
autores na apresentação dos conteúdos.
A tabela 1 apresenta a quantidade de exercícios propostos para cada uma das leis
ponderais e o total de páginas que cada livro aborda sobre o tema.
Leis de Feltre
Peruzzo *
Mortimer **
Nóbrega ***
Bianchi ****
Santos et al.
*****
Lavoisier 2 6 2 14 2 8
Proust 3 5 1 11 5 5
Dalton 0 0 0 0 0 0
Total página do assunto 6 12 25 22 7 5
Tabela 1. Número de Questões (Autor do Livro x Autor da Lei)
*Há 3 exercícios que relacionam as leis de Lavoisier e Proust de maneira concomitante, por
isso, o total de questões não é igual a soma do número total de exercícios referentes as leis de
Lavoisier e Proust.
**O baixo número de exercícios do assunto Leis Ponderais deve-se ao fato das atividades já
apresentarem um grande número de questões relativas ao tema. Também considera-se
importante comentar que são propostas seis questões que relacionam a Teoria Atômica de
Dalton com as Leis de Lavoisier e Proust.
65
***Há 5 exercícios que relacionam as leis de Lavoisier e Proust de maneira concomitante, por
isso, o total de questões não é igual a soma do número total de exercícios referentes as leis de
Lavoisier e Proust.
****Há 1 exercício que relacionam as leis de Lavoisier e Proust de maneira concomitante, por
isso, o total de questões não é igual a soma do número total de exercícios referentes as leis de
Lavoisier e Proust.
*****Todas as questões de Proust possuem itens que também fazem referencia a Lei de
Lavoisier. Duas questões fazem referência a como o modelo atômico de Dalton pode ser
utilizado como justificativa à Lei de Lavoisier.
Percebe-se que nenhum dos livros analisados relaciona de modo significativo a
História da Ciência, salvo o Capítulo 6 do livro Química (Volume Único) dos autores Nóbrega
et. al, que traz um bom conteúdo histórico a respeito do assunto Lei de Lavoisier (Conservação
das Massas). Verifica-se que não há uma tendência nos livros recomendados à utilização da
História da Ciência como um importante fator para o processo de ensino-aprendizagem.
7.2 ENTREVISTA COM ALUNOS: QUESTIONARIO SÓCIO-ECONÔ MICO
A intenção deste questionário é informar ao leitor que nossa preocupação com o tema
não se encerra somente em como o aluno vê ou sente interesse ou dificuldade pela Disciplina
ou pela forma como ela é conduzida, mas como os fatores socioeconômicos podem também
influenciar no aprendizado destes alunos e aí sim, delimitar interesses específicos nas
Disciplinas ministradas.
A amostra utilizada nesta pesquisa, constituída de um total de 90 alunos do Ensino
Médio Regular, apresenta equilíbrio em relação ao número de homens e mulheres.
Determinou-se um percentual de 52% de pessoas do sexo feminino contra 48% do sexo
masculino. No APÊNDICE A pode-se conferir 10 entrevistas previamente selecionadas
contendo as variadas respostas dadas pelos alunos.
Quanto a faixa etária verifica-se no gráfico 1 que a grande maioria dos discentes é de
jovens com idade entre 15 e 18 anos. Curiosamente dos 90 alunos que responderam ao
66
questionário sócio-econômico, nenhum encontrava-se na faixa etária entre 23 a 29 anos. As
possíveis interpretações para este fato são:
- A faixa etária de 23 a 29 anos já está bem além da idade em que normalmente os jovens
concluem o ensino médio regular, que vai até aproximadamente os 21 anos.
- Muitos alunos começam a trabalhar antes da conclusão do Ensino Médio, retornando para
complementar o seu curso apenas na idade adulta (acima dos 30 anos).
Gráfico 1. Faixa Etária.
A maior parte dos alunos é solteira (92%), sendo 7% deles casados e 1% separado. O
resultado já era esperado devido aos 84% de alunos na faixa etária entre 15 e 18 anos.
Apesar da maioria dos entrevistados serem jovens entre 15 e 18 anos, verifica-se no
gráfico 2 que 32% dos alunos trabalham. Isto significa dizer que se considerarmos que todos
os entrevistados na faixa etária acima de 18 anos trabalhem, o que corresponderia a um
percentual de 15 % de alunos, os outros 17% de alunos que trabalham seriam menores de 18
anos. Talvez esta seja uma possível justificativa para os ainda altos índices de evasão escolar
no Ensino Médio da Rede Pública Estadual
Os educandos ficaram divididos em afirmar se o trabalho atrapalha ou não o estudo.
Conforme o gráfico, 42% disseram que não, mas 38%, um percentual relativamente próximo
e bastante significativo, afirmaram que depende do tipo de trabalho, da carga horária de
trabalho.
1%
84%
11% 0% 3% 1%
< 15 anos 15 a 18 anos 19 a 22 anos 23 a 29 anos 30 a 39 anos 40 a 49 anos
67
Gráfico 2. Trabalho/Relação com estudo.
Embora haja um grande número de alunos que trabalham, percebe-se pelo gráfico 3
que a maior parte deles se dirige a sua escola tendo a sua casa como ponto de partida. Pode-se
conjecturar então que haja tempo hábil para que vão à casa, trocar-se e até alimentar-se antes
de ir ao colégio. Esta é uma hipótese plausível.
14
3 1
82
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
trabalho curso treino casa
perc
entual (%
)
Gráfico 3. De onde vai para a escola.
No entanto, por experiência própria, já que faço parte do quadro acadêmico do
Instituto de Educação Governador Roberto Silveira (IEGRS), ocorre um número
extremamente significativo de atrasos no primeiro tempo do turno noturno (18:10 ás 18:50) e
entradas a partir somente no segundo tempo de aula (18:50 às 19:30) em praticamente todos
os dias da semana. Uma possibilidade para a explicação destes atrasos é que o aluno, ao ir
32
20
68
42 38
0 10 20 30 40 50 60 70 80
% aluno trabalha
% trabalho não atrapalha estudo
sim não depende
68
inicialmente do trabalho para a sua casa perca um tempo tal que o impeça de chegar ao
colégio dentro do limite de tolerância para a entrada no primeiro tempo.
Uma outra justificativa para que os alunos partam da sua residência para a escola é
possivelmente a proximidade entre a sua casa e o seu trabalho. Percebe-se no gráfico 4 que
um maior número de alunos levam entre 16 minutos a uma hora (60 minutos) para chegar a
escola, o que interpreta-se como um tempo relativamente baixo para se chegar a sua
destinação. Assim uma provável interpretação dos dados permite dizer que a proximidade
entre o trinômio casa-escola-trabalho, permite ao aluno, ao sair do trabalho, passar em casa
antes de ir à escola.
11
29
26 26
8
0
5
10
15
20
25
30
35
< 15 min 16 a 30 min 31 a 45 min 46 a 60 min > 60 min
perc
entu
al (%
)
Gráfico 4. Tempo para chegar a escola.
No gráfico 5, vê-se que a maioria dos alunos mora com seus dois pais e outros
parentes e aproximadamente metade desta pluralidade mora com apenas um dos pais e outros
parentes, representando que a maior parte apresenta o que visualiza-se como a família
tradicional, com o convívio das figuras materna e paterna. Já um outro percentual
significativo (29% do total), não possui uma das figuras citadas, ou por motivo de falecimento
ou pela separação dos conjugues. Um percentual pequeno (8%) equivale a discentes que já
constituíram a sua própria família.
Alguns alunos (9%) declararam morar com outros parentes como avós, irmãos mais
velhos, tios, não residindo com nenhum dos pais, apesar de em alguns casos responderem em
outra questão que os mesmos se encontram vivos.
Acredita-se que a uma boa estrutura familiar, independente do modelo de família
que se tenha como referencial é essencial para um bom aproveitamento escolar. O gráfico é de
grande valia para que o docente perceba se o motivo do baixo rendimento de algum aluno
69
pode estar atrelado a algum fator que esteja intimamente ligado a problemas familiares, desde
que o mestre saiba em que fatia do percentual gráfico o aluno se encontra.
Gráfico 5. Com quem o aluno reside.
O percentual de entrevistados com filhos foi pequeno, o que era esperado até certo
ponto pela também pequena faixa etária (entre 15 e 18 anos) da maioria dos entrevistados
(gráfico 6).
Gráfico 6. Número de filhos.
Atenta-se, como já previsto no gráfico 7, que a maioria dos alunos apresenta pai e mãe
vivos, mas que um número razoável para o espaço amostral utilizado possui apenas um dos
pais, por motivo de falecimento do outro. Em termos numéricos significa dizer que dos 90
alunos entrevistados, aproximadamente 16 não têm pai ou mãe. Caso este indivíduo seja
54% 29%
8% 9%
2 pais e outros parentes 1 dos pais e outros parentes conjuge e filhos outros parentes
94%
4% 1% 1%
Nenhum um dois quatro
70
menor de idade, e sua família tenha a sua renda média comprometida pela morte do parente,
resta na grande maioria dos casos que este menor vá trabalhar para complementar o sustento
familiar, sendo uma possível causa de baixo aproveitamento escolar, além de um fator que
pode ser determinante para a evasão escolar.
18%
6%
75%
1%
só tem mãe só tem pai pai e mae não tem pais vivos
Gráfico 7: Pais vivos.
Observa-se uma tendência em relação a permanência do aluno de 90 Ano das Escolas
Públicas da Rede Municipal, continuar os seus estudos na rede Pública Estadual. Esta
conclusão é determinada através da pesquisa em que percebe-se que a principal parcela do
público recebido pelas escolas da Rede Estadual no 10 Ano do Ensino Médio (96%), vem de
escolas públicas, o que caracteriza, de modo geral, uma certa homogeneidade de conteúdo já
pré-existente e de comportamento entre os alunos das diferentes turmas entrevistadas.
Foi discutido anteriormente e verificado no gráfico 2, que 32% dos alunos trabalham.
Este índice considerável pode ser justificado pela baixa renda familiar dos educandos. O
maior número de alunos possui família com renda média de 1 a 2 salários mínimos, o que
pode justificar o percentual descrito de alunos jovens no mercado de trabalho. Os números
tornam-se mais impressionantes se for descartado o percentual dos que não sabiam responder
qual a sua renda média familiar (gráfico 8). O número de alunos cuja família ganha de um a
dois salários mínimos sobe para 58,8%. Considerando também que 20,5 % ganham apenas
um salário mínimo pode-se interpretar que o alunado da região é carente e que as dificuldades
sociais podem interferir de modo apreciável em seu rendimento.
71
14%
40%
11%
3%
32%
até 1 sal min. 1 a 2 sal. min. 3 a 4 sal. min.
mais de 4 sal. min. não sabe
Gráfico 8: Renda Familiar.
Deste modo, podemos aqui perceber todas as especificidades do objetivo desejado
com a aplicação do questionário criando uma efetiva ponte de comunicação entre a criação, a
renda, o modo de viver e agir, que denota fatores determinantes ao analisarmos as pessoas e
suas relações com o que fazem.
7.3 ENTREVISTA COM PROFESSORES DO ENSINO MÉDIO REGULAR
Acredita-se que o tema Leis Ponderais é o fundamento teórico de todo o
desenvolvimento de dois tópicos subseqüentes que são: cálculo de fórmulas e cálculo
estequiométrico (COSTA E ZORZI, 2008).
As leis das Proporções Definidas de Proust e a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton
são a base para o pensamento em fórmulas que trazem a contribuição percentual de cada
elemento (composição centesimal) e no conhecimento de que os elementos combinam-se em
proporções de números inteiros e pequenos na formação de suas moléculas - fórmulas mínima
e molecular (FONSECA, 2001).
Já em relação ao cálculo estequiométrico, o que é feito, de modo implícito, ao explicar
este tópico, consiste da aplicação das leis de Lavoisier e principalmente de Proust, pois a
resolução de grande parte das questões trabalha com base em relações de proporcionalidade
entre massas de reagentes e produtos da reação química (COSTA E ZORZI, 2008).
72
Buscou-se identificar a partir das perguntas já citadas no tópico O QUE AS LEIS
PERMITEM FAZER NO ENSINO DE QUÍMICA? da metodologia, o grau de importância
que os docentes aferem ao assunto Leis Ponderais e se, em suas aulas, a História da Ciência se
faz presente na apresentação do tema.
No APÊNDICE B, temos as respostas de 10 professores que totalizam o espaço
amostral desta pesquisa.
O gráfico 9 representa um comparativo entre o número de aulas e o número de
exercícios propostos que cada um dos professores entrevistados realiza para o tema Leis
Ponderais. Verifica-se que 30% dos professores realizam em média 30 exercícios para este
assunto. Mas estes professores têm, no mínimo 6 tempos para a exposição do assunto, o que
determina uma média de cinco exercícios por aula. Os que fazem menos exercícios, também
apresentam o assunto em um menor número de aulas. Percebe-se assim uma importante
coerência nas respostas apresentadas. Verificou-se uma média geral de aproximadamente 16
exercícios feitos para um total de 4 aulas lecionadas sobre o assunto Leis Ponderais.
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
número máximo de aulas número máximo de exercícios
Gráfico 9: Comparativo entre número de aulas e número de exercícios propostos.
Quanto a abordagem realizada para lecionar o assunto Leis Ponderais, nota-se, no
gráfico 10, um equilíbrio entre as abordagens exclusivamente teórica e a teórico-prática. Dois
professores entrevistados em nossa pesquisa disseram que a abordagem que utilizam é
diferenciada, podendo ser apenas teórica ou teórico-prática. A dualidade de suas respostas foi
motivada por trabalharem tanto em instituições que possuem laboratório químico, quanto nas
que não possuem o que na opinião dos mesmos impediria o uso da segunda abordagem citada.
O professor 2 responde que “Em colégios com laboratório consigo fazer uma
abordagem prática. Se não tenho laboratório a abordagem é teórica.” A visão apresentada
73
corresponde a um ensino tradicional em que práticas só poderiam ser realizadas em
laboratórios e a sala de aula seria um ambiente exclusivo para o aprendizado teórico. As
novas pedagogias em relação a disciplina Química concebem que a prática e a teoria devem
caminhar juntas e que a sala de aula pode ser sim um ambiente que sirva para a apresentação
prática e teórica, sem que haja a necessidade de um segundo ambiente que divida a disciplina,
na concepção do aluno, em Química Experimental e Química Teórica.
40%
40%
20%
teórico teórico-prático teórico e/ou teórico-prático
Gráfico 10: Abordagem realizada para lecionar.
O professor 6 credita o uso da abordagem teórica para que haja o cumprimento do
conteúdo programático. Mas será que um tópico ou tema não pode ser apresentado de modo
prático, através de experimentos? Claro que é possível. O livro Química para o ensino médio,
um dos analisados nesta dissertação, faz a apresentação do conteúdo Leis Ponderais sempre a
partir de uma atividade prática, o que não prejudica de forma nenhuma o “andamento” do
programa, além de ajudar o aluno na construção de seus próprios conhecimentos.
O professor 8, dá uma resposta que se aproxima da proposta de ensino baseada nos
pilares Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTSA) demonstrando a preocupação em
tornar o assunto relevante para o aluno através de “exemplos cotidianos” e de sua
“importância para a sociedade”.
A interpretação do gráfico 11 mostra que a grande maioria dos docentes faz referência
ao assunto Leis Ponderais em temas posteriores, mais especificamente ao introduzirem
Estequiometria. Há quase uma unanimidade na pesquisa, em relação a idéia de que as Leis
Ponderais são as bases para o Cálculo Estequiométrico, conforme já descrito nesta
dissertação. É pertinente comentar que um dos professores entrevistados (professor 8), inverte
74
a ordem de apresentação dos assuntos Leis Ponderais e Estequiometria em relação as
respostas dadas pelos outros professores e também é o único dentre os dez entrevistados a
utilizar o conceito da Lei de Lavoisier como justificativa para o assunto Balanceamento de
Equações Químicas. A sua resposta à questão 4, descrita na Metodologia, é destacada a
seguir: “Eu prefiro trabalhar com as leis ponderais após discutir massa molar, volume molar...
Após ensinar balanceamento de equações químicas, eu retomo o princípio da Lei de Lavoisier
para verificar se a equação foi devidamente balanceada. O mesmo é feito ao iniciar o estudo
da estequiometria, afinal de contas a base da estequiometria são as leis ponderais,
principalmente a Lei de Proust”.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
abordagem posterior doassunto
conhecimento historico
aplicação da historia daquimica
sim não muito pouco
Gráfico 11: Aplicação da HQ/Conhecimento Histórico/Abordagem posterior do
assunto.
Em relação a aplicação da História da Química em sala de aula averigua-se que 60%
dos professores entrevistados a utiliza de algum modo em suas aulas. A resposta mais enfática
é a do professor 10: “A História deveria ser apresentada em todos os assuntos abordados”. Em
contrapartida 30% dos professores não aplica a História da Química em seus ensinamentos
sobre Leis Ponderais, apesar de praticamente todos afirmarem que possuem algum
conhecimento histórico capaz de auxiliá-los em suas explanações sobre o tema.
O professor 2 justifica o não uso da História, fazendo uma referência específica a
História das Leis, tratando-a como um “processo evolutivo” para que a Química se tornasse
prática; já o professor 8 atribui a “correria do dia a dia” como a razão pela qual não expõe a
75
História da Química para seus alunos. Na verdade, o professor opta por apresentar exemplos
cotidianos na apresentação do tema.
Subentende-se que esta “correria” a que o professor se refere seja a obrigatoriedade do
cumprimento do conteúdo programático, utilizando dois tempos para a apresentação das leis
de Proust e Lavoisier e resolução de exercícios, conforme explicita em sua resposta a questão
1. Mas cabe questionar porque no tempo em que faz a explanação teórica, não utiliza um
breve histórico para a introdução às leis?
Entende-se, considerando-se o espaço amostral utilizado que o conhecimento histórico
básico, necessário para a implementação da História da Química em sala de aula, os docentes
têm. Entretanto, boa parte dos educadores, por variados motivos não intencionam utilizar o
contexto sócio-histórico como “ferramenta” para maior eficiência no processo de ensino-
aprendizagem.
A pouca relevância do assunto Leis Ponderais, à distância entre os exemplos trazidos
nos livros didáticos e a realidade do discente e a ausência de conteúdo histórico na maioria
dos livros didáticos analisados, também são importantes fatores que contribuem para
desestimular a aplicação da História da Química em sala de aula.
7.4 RELATO DAS AULAS
Quanto às aulas realizadas, procurou-se a utilização máxima de recursos disponíveis
(aulas expositivas, construção de modelos mentais, aulas com o uso de vídeo, aulas utilizando
a Internet e realização de webquests e seminários) para que pudesse fazer avaliações
comparativas de quais instrumentos tiveram um maior índice de aproveitamento por parte dos
alunos.
7.4.1 Uso e construção mental de modelos (1a aula)
Iniciou-se o trabalho com as turmas selecionadas através de um breve histórico, fez-se
uma análise crítica sobre a construção do pensamento científico, o confronto entre a mitologia e
a metafísica com as “verdades científicas”, conforme afirmação de Canguilhem apud Delaporte
76
(1994, p.25), “Uma reabilitação dos mitos e das imagens opõe-se à sua depreciação. É preciso,
então, libertar-se da idéia segundo a qual o saber se forma por rejeição dos conteúdos
imaginários, cuja única função seria a de obstáculo”.
Na 1ª aula empregou-se o procedimento de caráter expositivo, onde foi utilizado o
recurso da construção de modelos mentais. Iniciou-se a aula com uma pergunta: o que é
preciso para que ocorra a queima de um material? Este questionamento pretendeu estimular a
construção de modelos mentais por parte dos alunos, para que a partir das respostas
formuladas fosse descrito um breve histórico das teorias relativas a constituição da matéria e
como as mesmas explicavam o fenômeno da combustão.
Destacaram-se as respostas mais significativas na elaboração dos modelos mentais
construídos de forma coletiva em que as respostas voluntárias de alguns alunos foram
assumidas indefectíveis por toda a turma, ou seja, a partir da pergunta proposta pelo professor,
os alunos que participaram efetivamente, expondo as suas respostas e conquistaram a
concordância de toda a turma em relação a elas, tiveram as suas respostas escritas no quadro.
O educador então, levando estas respostas em consideração, dava continuidade à condução da
aula. As palavras mais citadas como condições para descrever uma possível explicação para o
fenômeno da combustão foram: ar, oxigênio, vento, combustível, álcool, madeira, gás, calor e
fogo.
A palavra ar foi citada em quatro turmas e a palavra oxigênio em cinco das seis turmas
estudadas. Interessante notar que todas as turmas que citaram o ar como um componente
necessário para uma reação de queima, também citaram o oxigênio, revelando que os mesmos
não tem a clareza que o oxigênio é um dos componentes do ar, ou se tem, que tanto o
oxigênio, quanto os outros componentes do ar, participam efetivamente da combustão. Vento
também foi citado, simultaneamente a ar em duas turmas, mostrando que não há distinção da
matéria propriamente dita (ar) e do fenômeno observado pela movimentação sob certa
velocidade da matéria em questão.
Três das seis turmas usaram o termo combustível para designar uma substância
reagente. Mas é importante frisar que em uma das turmas, o termo combustível foi citado
concomitantemente ao termo álcool, o que faz crer que a palavra combustível, no caso
específico de uma turma, não se adequa ao álcool etílico. O termo álcool foi citado mais uma
vez, junto à palavra madeira por uma das turmas. Apesar dos dois serem combustíveis em
potencial, a palavra combustível não é citada pela turma.
Os termos gás e calor também foram citados duas vezes. O primeiro identificado como
um combustível, apesar da palavra não haver sido citada e o segundo como uma energia
77
necessária para iniciar a reação (e não como uma energia liberada durante o acontecimento da
combustão (CHAGAS, 2006). Torna-se necessário lembrar que o termo genérico gás, pode
sim representar um tipo de combustível (gás natural, gás de cozinha, gases CFC’s, etc), mas
também pode referir-se a substâncias que sejam praticamente inertes a reações de combustão
(por exemplo, gás nitrogênio) ou a substâncias que atuem como isolantes ou extintores desse
tipo de reação (por exemplo, gás carbônico).
A palavra fogo recebeu 5 citações (uma única turma não o considerou necessário à
combustão de um material), sendo a mais citada entre todas as destacadas. È altamente
aceitável que o senso comum associe o fogo como um princípio necessário à queima,
lembrando a teoria dos quatro elementos (CHASSOT, 2006). No entanto, também precisa ser
questionado porque os alunos, de modo geral, não tem a visão do fogo como um “efeito” da
energia calorífica desenvolvida ao longo de toda a reação de combustão (CHAGAS, 2006).
Não está sendo cogitada a hipótese de que o aluno vá dizer que o fogo ocorre como
visualização da energia liberada por “saltos” eletrônicos em diferentes níveis energéticos;
tem-se que admitir a dificuldade esperada para um aluno de 1º ano, do ensino médio, pensar
numa hipótese baseada em um modelo quântico. Esta colocação não é feita com pesar, mas
com indignação por um sistema de ensino que não privilegia o ensino de química, nem os
professores de química no 9º ano do 2º segmento do ensino fundamental e faz com que o 1º
ano do ensino médio seja uma “revisão” de conceitos que em tese já deveriam ter sido
aprendidos. Reforça-se esse pensamento citando Costa (2010, p.44), “80% dos cursos de
licenciatura em Ciências Biológicas apresentam deficiências na formação de professores para
o ensino de química no 9º ano de escolaridade”.
O que, entretanto, gerou surpresa, consistiu no fato de que nas citações o fogo tenha
sido causa (e não consequência) das reações de combustão. Vê-se então, que a idéia de fogo
como um elemento ou princípio como apregoava Aristóteles deixou raízes que sobressaltam
quando tentados a recorrer ao senso comum (CINDRA E TEIXEIRA, 2004).
A proposta de argüição para a construção de modelos mentais coletivos para reações
de combustão (queima) foi uma importante estratégia para iniciar a exposição de teorias a
respeito da constituição da matéria (teoria dos quatro elementos e teoria alquímica dos três
princípios formadores de todas as coisas – STHRATERN, 2002) e posteriormente das teorias
que buscavam explicar as transformações químicas, utilizando como principal reação, a
queima (combustão) ou a oxidação de diversos materiais (CHAGAS, 2006).
Num segundo momento, após a finalização do modelo mental para reações de queima,
foi explanado que o modelo atual de combustão preconiza que, para que a mesma ocorra, são
78
necessários um combustível e um comburente (gás oxigênio). Em seguida, foi apresentada em
forma de aula expositiva, a teoria dos quatro elementos, amplamente divulgada por
Aristóteles, como uma das primeiras teorias que visavam explicar a constituição da matéria e
a formação e transformação das substâncias (objetivos gerais da disciplina química) e como
esta teoria serviu de base para outras duas: a teoria alquímica dos três princípios (mercúrio,
enxofre e sal) ou tria prima de Paracelso (GUERLAC, 2007) e a teoria do flogisto de Georg
Sthal8.
Neste ponto, procurou-se evidenciar que teorias podem ter adeptos ou opositores e que
apesar da teoria de Stahl gozar de grande prestígio entre vários cientistas do século XVIII,
vários outros discordavam veementemente de suas idéias. Era o caso de Lavoisier, que ao
observar fenômenos de combustão de diferentes substâncias em sistema fechado determinou
que, “em toda combustão há destruição ou decomposição do ar puro9 e o corpo queimado
aumenta de peso tanto quanto a quantidade de ar destruído ou decomposto” (TOSI, 1989,
p.41), ou de outra forma, num sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa
total dos produtos.
Um texto ditado foi disponibilizado como resumo para as turmas envolvidas como
sujeitos desta dissertação (APÊNDICE C). Tal resumo serviu como recurso didático, onde os
discentes leram durante a semana, até o próximo encontro.
7.4.2 Aula Expositiva: Lei de Lavoisier (2a aula)
Na aula seguinte, retomou-se o conceito de conservação das massas, exposto na aula
anterior e definiu-se, então, a Lei de Lavoisier. Tendo em vista que a metodologia adotada
leva em consideração que a avaliação deve ser quantitativa e também qualitativa, almejou-se
incitar o pensamento cognitivo do aluno pela busca da idéia básica de Lavoisier, não havendo
a preocupação, a princípio, com fórmulas químicas e nem exclusivamente com cálculos
matemáticos.
É conhecido que para a ciência química tornar-se de fundamental importância, o
reconhecimento e determinação de fórmulas químicas foram etapas preponderantes.
8 Esta teoria já foi previamente discutida no Capítulo 6 desta dissertação. 9 O ar puro em questão, também chamado por Lavoisier de Príncipe Oxigyne, é o gás que hoje conhecemos como oxigênio (Tosi, 1989)
79
Entretanto, pensou-se que, nesta etapa da aprendizagem, a associação da idéia da lei em
questão com o conhecimento histórico adquirido pelos alunos na 1ª aula seria mais
conveniente à proposta apresentada por este trabalho e buscou-se em todos os exercícios
(APÊNDICE D) mostrá-los que, mesmo que não soubessem as fórmulas das substâncias
apresentadas, se tivessem assimilado a concepção das aulas expositivas seriam capazes de
resolvê-los.
7.4.3 Avaliação sobre o assunto Lei de Lavoisier (3a aula)
Na aula seguinte, foi feita uma avaliação em dupla. Os alunos receberam um texto
(ANEXO E) como material de apoio e uma outra lista com 5 perguntas sobre o tema Leis
Ponderais, tendo como tópico de referência a Lei de Lavoisier (Conservação das Massas).
A partir do texto apresentado e das concepções adquiridas nas aulas anteriores, os
alunos respondiam as seguintes questões:
Questão 1 - Teorias científicas são, em grande parte dos casos, elaboradas para explicar
fenômenos que despertam o interesse do homem. Em sua opinião, quais fatores contribuem
para a aceitação e o sucesso de uma teoria científica.
Questão 2 – Qual a principal diferença entre a teoria de Stahl (Flogístico) e a Lei de Lavoisier
(Conservação da Massa)?
Questão 3 – Por que uma nomenclatura funcional e generalizada foi de fundamental
importância para o desenvolvimento da química como ciência?
Questão 4 – De acordo com a Lei da CONSERVAÇÃO DA MASSA de Lavoisier, caso
coloquemos para reagir completamente 112 gramas de ferro com 64 gramas de enxofre, qual
será a massa de sulfeto de ferro produzida?
Questão 5 – Segundo o texto, na combustão “o peso aumentado dos compostos resultantes
correspondia ao peso da substância , inicialmente empregada, mais o do gás a ela incorporado
através da reação. Dessa forma, sabendo que em uma reação de combustão entre 48 g de
80
magnésio e gás oxigênio produz-se 80 g de óxido de magnésio, calcule a quantidade de gás
oxigênio que reagiu. Considere a reação completa em sistema fechado.
Esta primeira avaliação foi feita com base em aulas expositivas. Devemos ressaltar que
uma aula ser expositiva não implica que a mesma tenha que ser tradicional, no sentido de ser
voltada para a transmissão unilateral de conteúdos. Cogita-se que as aulas dadas para este
tópico (Lei de Lavoisier), não o foram. Esta afirmação é feita embasada pela estratégia de
construção de modelos mentais, que acredita-se não ser usualmente ministrada, apesar de o
discente elaborar a todo instante os seus próprios modelos. Deste modo, a construção coletiva
de modelos mentais, seguida de um resumo histórico (ditado pelo professor), começando
pelas teorias de constituição da matéria, imaginadas pelos antigos gregos, até a teoria do
flogístico, funciona como um organizador prévio para o tópico Lei de Lavoisier (Conservação
das Massas). Consoante Moreira (2006, p.145),
Numa aula, por exemplo, a aprendizagem seria facilitada se o professor começasse com uma visão geral, em nível de abstração mais alto, do conteúdo a ser estudado, procurando fazer a “ponte” entre aquilo que o aluno já sabe e o que ele precisa saber para aprender significativamente o conteúdo da aula.
As questões a serem respondidas pelos discentes foram criadas para verificar: a
capacidade de retenção dos alunos em relação aos conceitos aprendidos nas aulas precedentes,
a capacidade de interpretação tanto das questões, quanto do texto a eles apresentado para
consulta e para uma avaliação de suas habilidades e competências matemáticas. Neste último
caso, os exercícios foram elaborados para que o aluno, mesmo sem saber as fórmulas
químicas das substâncias, e, tendo uma mínima noção matemática das operações básicas de
adição e subtração fosse capaz de solucioná-los.
Descrever-se-á uma analise geral das principais dúvidas e dificuldades dos alunos na
resolução desta atividade.
Questão 1
A maior dúvida por parte dos alunos foi se a sua resposta deveria ser extraída do texto
fornecido ou escrita com suas próprias palavras. Esta incerteza revela que os mesmos tem
dificuldade na interpretação do texto, pois a segunda sentença da questão é iniciada com a
expressão “Em sua opinião”.
81
Esta questão funcionou como uma espécie de descoberta do pensamento dos discentes
em relação ao conceito de teoria científica. Destacou-se algumas respostas.
A figura 1 apresenta a resposta do aluno A com uma idéia didática em relação as
teorias, ou seja, uma boa teoria precisa ser entendida de maneira clara pelas pessoas que
fazem parte de uma sociedade.
Figura 1. Resposta do aluno A.
O aluno B tem uma idéia de que a condição sine qua non para a aceitação de uma
teoria é que ela seja uma “verdade” e que precisa ser demonstrada, não percebendo que na
História da Ciência sempre existiram grupos de cientistas que defendiam uma teoria, enquanto
outros opunham-se a mesma. Desse modo, percebe-se que mesmo que uma teoria fosse
demonstrada (e não entrar-se-á na questão dos meios para esta demonstração) a comunidade
científica não estaria, em unanimidade, em conformação com esta “verdade” (Figura 2).
Figura 2. Resposta do aluno B.
O aluno C (figura 3) tem uma idéia básica de método científico, utilizando um
sequenciamento (experimentação, hipótese e teoria), mostrando que a ciência não é feita ao
acaso, mas com metodologias bem definidas para o alcance dos objetivos almejados.
Figura 3. Resposta do aluno C.
82
O aluno D traz a idéia de que a teoria precisa de comprovação para ser aceita. Ele não
retrata os meios utilizados para esta aceitação: via realização de experimentos, por cálculos
matemáticos, através de métodos exclusivamente dedutivos, entre outros. É interessante notar
que este aluno tem uma visão de que as teorias levam um determinado tempo para serem
aceitas, o que pode-se descrever como uma preocupação cronológica Sabe-se que
normalmente existe um período de amplo debate e discussão entre a publicação da teoria nos
meios científicos e a sua aceitação e aplicação pelos membros de uma comunidade,
caracterizando uma dificuldade de imposição de novas idéias, argumentação esta que vai de
encontro ao pensamento do aluno (Figura 4).
Figura 4. Resposta do aluno D.
O aluno E, assim como o aluno D, defende uma visão de que as teorias precisam de
comprovação, mas há dois diferenciais na análise do aluno E: o primeiro que este também tem
em mente a idéia de que existe a necessidade de uma metodologia. “tem que ser estudada,
testada, elaborada e aceita é uma seqüência de ações que nos induz a pensar em um método; o
segundo de que a teoria precisa da aceitação de uma comunidade científica (“cientistas”) e
não da sociedade como um todo, o que não fica claro na sentença relativa ao aluno D.
Figura 5: Resposta do aluno E.
83
A figura 6 apresenta a resposta do aluno F com uma idéia de que a aceitação de uma
teoria não depende exclusivamente dos membros de uma comunidade científica, mas de todo
um contexto sócio-histórico e também defende que a teoria precisa de alguma aplicabilidade
que traga bem-estar para toda a sociedade.
Figura 6. Resposta do aluno F.
Na figura 7, o aluno G explicita uma noção básica de que as teorias são simplesmente
substituídas por novas teorias que explicam melhor algum tipo de fenômeno, mas não detalha
como e nem para quem a nova teoria tem “mais sentido”. Esta resposta foi destacada, pois
considerou-se importante a visão do aluno de que teorias sempre podem ser derrubadas por
novas teorias, ou seja, não se pode afirmar que teorias sejam “verdades absolutas”.
Figura 7. Resposta do aluno G.
Esta resposta mostra um raciocínio de que a ciência é experimental e que a sua
aceitação é dependente dos resultados e da metodologia (“ter sentido”) do experimento, além
de relatar a importância do apoio e da concordância de uma comunidade científica para a
aceitação da teoria, caracterizando em seu pensamento a influência da questão política para o
desenvolvimento da ciência.(figura 8)
84
Figura 8. Resposta do aluno H.
Questão 2
Os alunos obtiveram um bom índice de acertos e foi a questão em que houve menos
questionamentos. Acredita-se que este fato seja pela característica da questão, curta e de fácil
Interpretação, e, por apresentarem conceitos intensamente debatidos nas aulas anteriores.
Questão 3
A principal dúvida em relação a esta questão foi de vocabulário. Um grande número
de alunos não sabia o significado das palavras (nomenclatura e funcional), necessitando de
auxílio para a organização das respostas.
Questão 4
Foi dito pelo docente que a Lei de Lavoisier para alguns casos de reações químicas em
sistema aberto não poderia ser verificada experimentalmente e que a definição desta Lei,
implicava que a sua validade ocorreria em sistemas fechados. Nesta questão, de tratamento
matemático, iniciava-se com o trecho “De acordo com a LEI DA CONSERVAÇÃO DA
MASSA de Lavoisier...”, o que exigia que o aluno utilizasse este conceito para a sua
resolução.
Entretando, houveram muitas perguntas relativas ao sistema ser ou não fechado,
caracterizando, assim como na questão 1, uma dificuldade na interpretação textual.
85
Questão 5
O maior índice de questionamentos foi em relação a ser ou não necessário uma análise
matemática (“fazer a conta”, nas palavras dos discentes) e se a resposta precisava de
justificativa, sendo novamente a interpretação do texto um obstáculo de difícil passagem para
o entendimento da questão.
Em alguns casos, a interpretações dos conceitos apresentados na aulas sobre a Lei da
Conservação das Massas (Lei de Lavoisier) também foram desenvolvidas de maneira
errônea, caracterizada pela soma das massas informadas no texto (80g de óxido de magnésio e
48g de magnésio), o que não condiz com a análise matemática correta a ser feita para a
equação da reação citada no texto, mostrando também que os discentes possuem grande
dificuldade em representar equações químicas
7.4.4 Aula Expositiva: Lei de Proust (4a aula)
A aula de apresentação dos conceitos da Lei de Proust foi iniciada com a exposição
por parte do professor de que a partir da enunciação da Lei de Lavoisier, muitos químicos
adeptos das idéias do cientista francês também buscaram suas experimentações em análises
quantitativas de materiais. Proust foi um deles e elaborou a lei que ficou conhecida como Lei
das Proporções Definidas ou das Proporções Constantes. Em seguida foi dado um exemplo
ilustrativo para a Lei. Pediu-se aos discentes que fizessem individualmente o seguinte
exercício para fixação de conteúdo:
Complete o quadro abaixo:
Experimento Massa de Hidrogênio Massa de Oxigênio Massa de água
1 2 18
2 80
3 45
86
O docente comentou que a Lei de Proust foi desenvolvida a partir da análise química
de minerais e que uma substância apresenta uma proporção em massa fixa entre seus
elementos constituintes. Foi dado o seguinte exemplo:
Em 1 kg (1000 g) de carbonato de cálcio (CaCO3), temos:
400 g de Ca, 120 g de C e 480 g de O.
Em 100 g de CaCO3, temos:
40 g de Ca, 12 g de C e 48 g de O.
Portanto, temos em ambos os casos uma composição química percentual de:
40% de Ca, 12% de C e 48% de O.
Em seguida, foi pedido aos alunos que fizessem a composição química percentual de
hidrogênio e oxigênio em relação a substância água, utilizando o quadro como referencial
como exercício de verificação de aprendizagem.
Houve alguma dificuldade na pesquisa bibliográfica, referente a Lei de Proust, devido
a menor quantidade de fontes recomendadas relativas a este assunto. Por isto, a ênfase
histórica foi um pouco menos abrangente que no tópico Lei de Lavoisier.
7.4.5 Experimentações: recurso didático para o ensino da Lei de Proust (5a aula)
Realizou-se uma aula no laboratório químico no IEGRS, para verificação prática das
leis de Lavoisier e Proust, no laboratório o docente preparou uma solução de nitrato de
chumbo e outra de iodeto de potássio de acordo com o seguinte procedimento:
1 – determinação da massa de 2 bécheres, usando balança digital.
2 – O docente pesou 1 (um) grama de cada reagente nos 2 bécheres, descontando a massa dos
recepientes.
3 – Dissolveu-se os dois reagentes adicionando 25ml de água a cada béchere.
87
4 – Misturou-se as soluções obtendo-se uma solução de nitrato de potássio e um precipitado
amarelo de iodeto de chumbo.
5 – Determinou-se a massa da solução final, junto a massa dos bécheres.
Esta aula teve uma participação bastante efetiva dos alunos que, em sua maioria,
prestaram atenção em todas as etapas do procedimento e buscaram, até mesmo, tornarem-se
não só observadores da prática desenvolvida, mas também realizadores ativos do experimento
em questão.
O APÊNDICE E apresenta algumas respostas da atividade relativa a Lei de Proust.
Questão 1
A questão 1 tinha por objetivo rememorar o que foi estudado na prática realizada no
laboratório, com informações quantitativas bastante semelhantes ao apresentado nesta aula.
Assim pôde-se analisar melhor o nível de apreensão do conteúdo explicitado em aula.
Percebe-se que na questão 1 os alunos A e B tem a noção básica da Lei de Lavoisier,
mas não distinguem o que são reagentes e produtos , ou seja, não sabem “ler” uma equação
química e, deste modo, ao invés de exercer uma operação de subtração da massa total de
reagentes pela massa dada de um dos produtos (iodeto de chumbo), fazem um somatório de
todas as massas informadas, o que indicaria uma reação de adição, ao contrário da equação
dada na questão, classificada como uma reação e dupla troca.
Questão 2
Na questão 2, relativa a Lei de Proust, os alunos A e B cometem o equívoco de aplicar
um somatório das massas dos reagentes determinando uma massa total de produtos, de acordo
com a lei de Lavoisier. Neste caso, diagnostica-se dois erros: o primeiro de interpretação em
que os alunos não percebem que a massa a ser determinada é a do precipitado, ou seja, um
único produto, não havendo a possibilidade de aplicar a Lei de Lavoisier, a princípio, na
resolução da questão; o segundo que está diretamente relacionado com o primeiro erro é
novamente a análise da equação. O aluno “lê” a equação como adição e considera a soma das
massas dos reagentes como a massa de um único produto.
88
Já o aluno C percebe que as massas dos reagentes são o dobro das mesmas em relação
a questão 1, aplicando a idéia de proporções entre as massas de reagentes e produtos,
resolvendo corretamente a questão.
Questão 3
A questão 3 recorda a Lei de Lavoisier em que os alunos devem diminuir a massa de
nitrato de amônio pela massa de água para determinar a massa de óxido de nitrogênio
formado.
Os alunos A e C resolvem a questão 3 de modo satisfatório, no entanto, o aluno C
representa a equação, utilizando os dados fornecidos, como se a equação representasse uma
reação de adição. Percebe-se, neste caso, uma deficiência no trato matemático, necessário a
resolução da questão.
Questão 4
A questão 4 é resolvida corretamente pelo aluno C, mostrando que o mesmo atinge
com perfeita compreensão do conceito da Lei das Proporções Definidas (Lei de Proust). Já os
alunos A e B apresentam respostas inteiramente desconexas com o conteúdo apresentado e em
que não percebe-se nenhuma relação com proporções em massa.
O aluno B comete inclusive o erro extremo de considerar nas experiências 2 e 3, a
massa do reagente oxigênio igual a zero, o que implicaria na não ocorrência de reação.
7.4.6 Aula em sala de vídeo: a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton (6a aula)
A 6a aula realizada de acordo com a proposta desta dissertação foi realizada em sala de
vídeo, utilizando um DVD com uma trajetória histórica resumida de Demócrito à Dalton, para
introdução do assunto Lei das Proporções Múltiplas. Tratar-se-á nesta parte sobre o conteúdo
apresentado neste DVD.
O DVD cujo titulo é “Pequenos: A Estrutura do Átomo” iniciava com uma primeira
parte denominada Primeiros Modelos. O questionamento gerador do restante das discussões
89
do DVD era: “De que tamanho é o pequeno?” Para em seguida responder que “a História não
guardou o nome da primeira pessoa que fez esta pergunta tão profunda.”
O primeiro registro de que “os pequenos” estariam presentes em nosso mundo é
atribuído a Demócrito. Para este filósofo grego, considerado o idealizador do atomismo, os
átomos e o vácuo fariam parte de todas as coisas que existem.
As principais idéias de Demócrito em relação aos átomos foram:
1. Toda realidade é feita de partículas no espaço.
2. Os átomos têm movimento.
3. Os átomos são indivisíveis.
4. As coisas existentes diferem entre si por causa da forma, do arranjo e da posição
entre os átomos.
5. Todos os eventos resultam da colisão dos átomos e pelo menos em teoria podem
ser previstos.
No ANEXO F, foto 1, podemos verificar estas idéias e seu comparativo.
O conceito de atomismo não foi predominante em seu período por dois motivos
principais: o primeiro porque Platão e Aristóteles, dois influentes filósofos gregos
contemporâneos de Demócrito, ridicularizaram o Atomismo; o segundo foi a oposição da
Igreja em relação a este conceito, pois para Demócrito o espírito humano poderia ser
explicado por átomos da alma.
A narração do DVD continua destacando a principal diferença entre a Alquimia e a
Filosofia Grega: “A Alquimia substituiu o estudo da natureza puramente mental dos gregos
por um conceito de observação e experimento”, citando posteriormente, Roger Bacon como o
filósofo que “tentou demonstrar um sistema formal de conhecimento da natureza baseado
firmemente na observação e na experimentação”.
Também há a citação da obra “De Magnete” de William Gilbert, como uma das bases
do Eletromagnetismo. As forças que Gilbert e outros observaram provariam ser fundamentais
para a estrutura do átomo, embora Gilbert não estivesse buscando a menor de todas as coisas.
Os outros que o narrador se refere são Cabeo que identificou que forças de repulsão
agiam de forma similar ao descrito por Gilbert; Benjamim Franklin, que identificou que os
raios eram eletricidade e que esta era um tipo de fluido positivo em excesso e com deficiência
de carga negativa; e Coulomb, cuja lei determinava que as forças entre duas cargas elétricas
opostas eram inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre seus centros. Apesar
90
dos trabalhos desses investigadores pioneiros parecerem não apontar para a compreensão do
átomo, estas idéias seriam fundamentais para explicações que pela primeira vez apontavam
para a verdadeira natureza do interior do átomo, mais de um século após a morte de Coulomb.
“O mosaico completo de conhecimento” (ANEXO F foto 2), tornaria-se completo com
as leis de Lavoisier e Proust. A Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação da Matéria é citada no
DVD com a figura de Lavoisier realizando a decomposição da água (ANEXO F fotos 3 e 4) e
a conclusão de que “a matéria era concreta e mensurável e não desaparecia numa reação
química.”
De acordo com a narração do DVD, para Proust “a enorme variedade de compostos
químicos era feito de alguns poucos tipos simples de elementos. Estes elementos combinados
em proporções constantes formavam o composto determinado.” Ainda segundo o DVD, “a
Lei de Proust juntamente com a Lei de Lavoisier levam ao trabalho de John Dalton. Dalton
fundiria as especulações clássicas, os prodígios metafísicos e as descobertas dispersas de dois
mil anos na primeira teoria atômica moderna.
A segunda parte do DVD trazia como título, “Menor que o menor” e iniciava
recapitulando a primeira parte apresentada (“Primeiros Modelos”). Em seguida, trazia um
questionamento feito por Dalton que procurava a resposta para a seguinte pergunta: “Por que
a água absorve mais de um tipo de gás do que outro”?
Dalton imaginou que as partículas de gás deviam penetrar nos espaços ou poros das
partículas de água; as partículas mais leves penetrariam menos na água, enquanto as partículas
mais pesadas mergulhariam mais entre os poros da água, ou seja, a matéria era feita de
partículas individuais com espaços entre elas.
Dessa forma, Dalton elaborou as seguintes conclusões:
- Cada partícula era de um tipo característico.
- Átomos de um mesmo elemento são idênticos entre si.
- Átomos são indivisíveis.
- Há tantos tipos de átomos quanto o número de elementos.
- Os átomos de um elemento não podem ser transformados em átomos de outros elementos.
- Os átomos em uma reação química não são nem criados, nem destruídos, são apenas
reorganizados.
A narração afirma que “A Lei de Dalton sugeria um meio de explicar a Lei de Proust
das Proporções Definidas”. Se cada elemento é de um tipo específico de átomo, então esses
átomos combinados em números fixos formariam o que Dalton chamou de átomos compostos.
91
Neste ponto o DVD traz o trecho que relata a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton do
seguinte modo: “Dalton estendeu este pensamento a sua Lei das Proporções Múltiplas que
descrevia como diferentes átomos compostos podem ser formados por dois elementos básicos.
A fórmula mais simples possível é um átomo de cada tipo; a seguinte seria um de um tipo e
dois de outro.”
Após as discussões sobre as idéias de Dalton, ainda há uma citação sobre Faraday,
afirmando que este “não concordava com as teorias de Dalton sobre os átomos, mesmo assim
tinha descoberto a cola que unia os átomos de Dalton, trazendo como explicação para esta
fala, a representação do dispositivo utilizado por Faraday e aperfeiçoado por Crookes”.
Resolveu-se interromper a apresentação do DVD neste trecho, pois a sua continuação
tratava dos modelos atômicos desenvolvidos a partir de então, o que não correspondia ao
propósito desta dissertação.
O DVD teve por finalidade resgatar o histórico já apresentado na 1a aula de modo
diferente. Neste caso, a exposição das idéias não foi feita diretamente pelo docente. Este
apenas interviu com comentários que esclarecessem algumas discussões colocadas na
narração do DVD e com explanações sobre o assunto quando solicitado pelos alunos. O DVD
também serviu para reforçar a idéia de que o conhecimento não é construído de forma isolada;
geralmente, a combinação de várias idéias, de diferentes pessoas é que solidificam os
conceitos elaborados. Finalmente, o DVD apresentou pela primeira vez a Lei das Proporções
Múltiplas de Dalton, conceito que foi extremamente debatido pelo docente e que seria
explorado na próxima atividade.
Foram propostas duas atividades nas aulas seguintes para a verificação da apreensão
dos conceitos relativos à Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
7.4.7 Recurso de Multimídia: pesquisa da Internet (7aaula)
Na 7a Aula foi entregue aos alunos uma lista com quatro perguntas para que os
mesmos buscassem na Web, textos ou hipertextos que contivessem algum conteúdo capaz de
ajudá-los a responder os questionamentos.
As três primeiras perguntas envolviam a parte teórica do assunto Leis das Proporções
Múltiplas de Dalton, enquanto a última pergunta possuía um tratamento matemático em sua
resolução.
92
As questões 2 e 3 tiveram um melhor aproveitamento por parte dos discentes. Por
serem questionamentos que estavam associadas a outras leis já estudadas, acredita-se que os
discentes tiveram maior facilidade em respondê-los. Também credita-se o melhor
desempenho dos alunos nestas questões, a maior gama de conteúdos encontrados na web que
se relacionavam mais diretamente aos questionamentos propostos.
Por outro lado, a questão quatro teve um nulo índice de acertos totais (respostas
completamente corretas). Supõe-se que o fraco desempenho nesta questão foi devido a
dificuldade de interpretação do enunciado da questão por parte dos alunos e dificuldade em, a
partir dos dados fornecidos realizar a análise matemática.
É importante ressaltar que esta dificuldade não é um problema surgido no 10 ano do
Ensino Médio, série das turmas participantes deste trabalho, mas uma deficiência que persiste
desde as primeiras séries do ensino fundamental.
Ressalva-se também que a ausência de exercícios com este modelo, em que relações
matemáticas devem ser usadas para a sua resolução pode ter refletido o baixo nível de acertos
na questão quatro.
No entanto, é conveniente lembrar que a proposta desta dissertação tem a aplicação da
História da Ciência como diretriz de todo o trabalho. Não se quer prescindir da análise
matemática no assunto Leis Ponderais, pois sabe-se que ela também é extremamente
importante na sua interpretação. O que neste caso buscou-se retratar é, se o discente, por si só,
seria capaz de interpretar a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton, já discutida na aula
anterior, através de relações matemáticas.
Verificou-se que, nesta questão, o resultado não foi satisfatório. Porém, independente
do resultado, foi mantida a coerência da proposta desta dissertação.
Foram selecionadas algumas respostas dos discentes para discutir as questões em
separado:
Questão 1
Esta questão 1 teve um índice de erros bastante alto. Talvez isto se deva a dificuldade
dos discentes em encontrar respostas na web que relacionassem a teoria atômica de Dalton
com o estudo da solubilidade de gases feito por este cientista.
93
Alguns alunos que relembraram das noções mostradas na 4a aula, responderam esta
questão de modo mais consistente, conforme pode ser observado nas figuras 9 e 10.
Figura 9. Resposta associação anterior 1.
Figura 10. Resposta associação anterior 2.
Já nas figuras 11 e 12, as respostas pesquisadas na web associam a solubilidade dos
gases ao conceito de pressões parciais, estando de acordo com o sugerido na questão.
Figura 11. Resposta associação pressões parciais 1.
94
Figura 12. Resposta associação pressões parciais 2.
Questão 2:
Na figura 13, verifica-se que os discentes buscam basear a sua resposta a partir da
descrição de alguns postulados sobre a teoria atômica de Dalton.
Figura 13. Resposta baseado na teoria de Dalton 1.
Na figura 14, o grupo destaca apenas um “postulado fundamental” que faz referência
ao átomo de Dalton propriamente dito para explicar as leis de Lavoisier e Proust.
95
Figura 14. Resposta baseado na teoria de Dalton 2.
A figura 15 mostra de maneira simples a explicação das leis de Lavoisier a partir da
idéia que em uma reação química ocorre apenas a reorganização dos átomos, sugerindo
implicitamente que a massa final e inicial do sistema deve se conservar. Quanto a Lei de
Proust os discentes poderiam detalhar um pouco mais a sua resposta para tornar mais clara a
relação entre a teoria atômica de Dalton e a Lei citada.
Figura 15. Resposta reorganização dos átomos.
A melhor resposta é apresentada na figura 16, em que o grupo divide a sua resposta em
tópicos, justificando no primeiro deles a Lei de Lavoisier a partir da imutabilidade dos átomos
em uma reação química e no segundo e terceiro tópicos relacionam as Leis de Proust das
Proporções Constantes e de Dalton das Proporções Múltiplas sintetizada na frase “um
composto é formado pela união de átomos em proporções determinadas”, o que garante
também que a proporção em massa será fixa.
Figura 16. Resposta relação entre as leis.
96
Além destas respostas, destacou-se a figura 17, a idéia errônea, também presente nos
livros didáticos, de que as leis serviam como sustentáculo para a teoria atômica de Dalton.
Figura 17. Resposta com idéia errônea.
Questão 3
A figura 18 traz uma resposta bastante completa, apesar de uma argumentação
equivocada no trecho “a lei baseia-se na lei das proporções definidas...”
A resposta dada pelos discentes traz no seu segundo parágrafo as duas idéias
principais da Lei das Proporções Múltiplas: a de que os átomos combinam-se em uma
proporção de números inteiros e pequenos e a de que a partir de uma massa fixa de um
elemento, a variação da massa de um outro elemento ocorre também numa proporção de
números inteiros e pequenos, considerando-se a formação de diferentes compostos químicos
contendo esses elementos.
Figura 18. Resposta síntese da Lei de Dalton.
97
Na figura 19, salientou-se o uso da palavra corpo, no lugar de substância, o que não
interferiu no sentido correto da resposta dada.
Figura 19. Resposta corpo X substância.
As figuras 20 e 21 trazem respostas idênticas para a questão 3 e, do modo como estão
descritas, representam a base conceitual para a resolução da questão 4. A despeito disto, na
figura 20, os alunos não respondem a última questão e na figura 21, os alunos repetem o que
já haviam descrito na questão 3 e fazem uma associação com a Lei de Lavoisier a partir das
massas dadas na reação 3, o que permite identificar que o conceito da lei não foi apreendido o
suficiente para aplicá-lo em uma análise matemática ou que os alunos não conseguiram
associar os dados matemáticos da questão com a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
Figura 20. Resposta base conceitual 1.
Figura 21. Resposta base conceitual 2.
98
Questão 4
Nesta questão, nenhum dos grupos acertou a questão por completo, o que conforme já
foi discutido, revela a dificuldade dos mesmos no tratamento matemático da questão, em parte
pelas deficiências trazidas das séries anteriores e também pela ausência da resolução de
questões com este modelo.
Destacaram-se as respostas dadas nas figuras 22 e 23 como exemplos representativos
desta dificuldade.
Figura 22. Resposta com dificuldade matemática 1.
Figura 23. Resposta com dificuldade matemática 2.
99
Na figura 24, os alunos cometem um erro conceitual em que consideram que apenas a
diferença entre as massas do gás oxigênio nas reações 2 e 3, em relação a reação 1, reagem
com a massa fixa (52 g) do cromo metálico.
Figura 24. Resposta com erro conceitual.
Na figura 25 é identificada uma resposta conceitualmente correta. Entretanto, o grupo
não exemplifica o exposto no que descreve, através dos dados da questão. Ou seja, não mostra
como a sua resposta pode ser matematicamente verificada.
Figura 25. Resposta conceitualmente correta.
100
Percebeu-se que houve, na média, um aproveitamento razoável, nesta atividade, mas
houve grande motivação dos discentes em realizá-la, comprovando que o uso da Internet
como instrumento de auxílio no processo ensino-aprendizagem pode ser valioso para que o
aluno interaja mais em aula e, por conseguinte, seja mais receptivo aos conteúdos estudados
na disciplina Química, o que deverá ser um preponderante fator de melhora de rendimento.
7.4.8 Recursos manuais de modelagem (8a Aula)
Nesta aula o professor distribuiu um bolo de massa azul e um vermelho para grupos de
quatro alunos, propondo a seguinte questão: Modelar cinco fórmulas que representem óxidos
de nitrogênio. Como padronização, recomendou-se considerar bolinhas azuis como átomos de
nitrogênio e bolinhas vermelhas como átomos de oxigênio.
O docente estimulou os alunos a lembrar do DVD assistido há duas aulas atrás e das
premissas básicas da Lei das Proporções Múltiplas, para que fizessem a modelagem das
fórmulas. Alguns resultados serão mostrados a seguir.
A figura 26 revela a repetição da fórmula de um mesmo óxido, invertendo a ordem dos
elementos (N2O e O2N) e modificando a geometria de um em relação ao outro, o que leva a
crer que, na ótica dos discentes, seriam substâncias diferentes.
Figura 26. Resposta com repetição de fórmulas.
101
Quimicamente pode-se ter uma mesma fórmula molecular dando origem a dois ou
mais compostos com diferentes arranjos estruturais. Estes seriam denominados isômeros
espaciais, mas não é o caso dos óxidos em questão.
Os discentes também utilizam duas geometrias moleculares diferentes para a
representação da “molécula” N2O2, em que consideram em um dois casos, apenas ligações
entre os átomos de nitrogênio e oxigênio, enquanto na outro, também existe a ligação entre
dois átomos de nitrogênio.
Percebe-se neste grupo, que a geometria molecular e a ordem dos elementos na
descrição da fórmula, são relevantes na caracterização das moléculas. Percebe-se também que
a atomicidade máxima utilizada para os elementos nas diversas fórmulas é dois (2),
significando que o grupo buscou escrever fórmulas com um pequeno número de átomos, indo
de encontro ao apregoado por Dalton em sua regra da máxima simplicidade e posteriormente
em sua Lei das Proporções Múltiplas.
Os discentes do grupo relativo à figura 27 também buscaram trabalhar com “estruturas
simples e pequenas”, conforme sua justificativa na figura em questão. A maior atomicidade
utilizada para o nitrogênio e para o oxigênio na elaboração das fórmulas é três (3), tornando
coerente o seu pensamento com a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
Figura 27. Resposta com “estrutura simples e pequenas”.
As fórmulas representadas pelos alunos para os óxidos de nitrogênio na figura 28,
revelam uma total falta de conhecimento da importância do conceito de valência dos
elementos na formação dos compostos químicos. Esta afirmativa pode ser confirmada pela
justificativa dada por eles para a descrição das fórmulas.
102
Figura 28. Resposta conceito errôneo de valência.
Há também uma incoerência no raciocínio utilizado quando escrevem a fórmula N8O8,
enquanto as outras quatro fórmulas (NO, N2O2, N3O3, N4O4), sugerem uma ordem crescente e
consecutiva de atomicidades e, sendo assim, deveriam escrever a fórmula N5O5. Portanto
verifica-se que não houve apreensão dos conceitos do assunto Lei das Proporções Múltiplas
de Dalton, por parte dos componentes do grupo.
Na figura 29, as fórmulas elaboradas por este grupo não sugerem nenhuma relação
com o proposto na Lei das Proporções Múltiplas de Dalton, pois ao mesmo tempo em que
apresentam a fórmula NO2, com uma proporção de números inteiros e pequenos entre os
átomos (um átomo de nitrogênio para dois de oxigênio), trazem a fórmula N7O2 em que sete
átomos de nitrogênio, um número relativamente alto para a atividade proposta, combinam-se
com dois átomos de nitrogênio.
Figura 29. Resposta sem relação com a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
103
Desta forma, apesar de duas das fórmulas (NO2 e N2O4) existirem, de acordo com a
literatura dos livros de Química analisados nesta dissertação, não se conseguiu compreender
uma associação mais evidente entre as fórmulas elaboradas pelos alunos do grupo e a Lei das
Proporções Múltiplas de Dalton.
Destacou-se, na figura 30, a atividade realizada por este grupo, pois é o que apresentou
o maior número de respostas corretas, além de representar as fórmulas químicas utilizando os
símbolos da classificação periódica dos elementos e também o modelo bola de bilhar de
Dalton.
Figura 30. Resposta com o maior número de fórmulas correta.
Quatro, das cinco fórmulas descritas, estão corretas, segundo as referências
bibliográficas que constam neste trabalho. São elas: NO, N2O, NO2 e N2O3.
A única fórmula que não está inclusa em nenhuma das literaturas utilizadas, N3O,
mantém a noção da Lei das Proporções Múltiplas, de combinação de átomos em números
inteiros e pequenos (três átomos de nitrogênio para um átomo de oxigênio), o que permite
concluir que o grupo assimilou bem a idéia do assunto em questão.
Todos os alunos que realizaram esta atividade receberam 1,0 ponto pela ativa
participação. A intenção desta atividade foi relembrar e reforçar o conceito da Lei das
Proporções Múltiplas de Dalton, já que a atividade anterior, também relativa a este assunto
não foi, conforme já comentado, satisfatória.
104
Para que houvesse o máximo de interação possível buscou-se trazer uma atividade que
fosse, ao mesmo tempo, lúdica, ao relembrar-lhes as atividades desenvolvidas em sua infância
escolar e prática, ao sugerir com as massinhas uma rápida modelagem formando moléculas a
partir do modelo atômico bola de bilhar de John Dalton (também visto pelos discentes na 4a
aula – vide Metodologia).
Interessante notar também que os alunos, em sua maioria, não possuem ainda o
conhecimento sobre o assunto Óxidos e Ligações Químicas. Deste modo, a orientação dada
pelo docente foi que modelassem as estruturas tendo em mente exclusivamente à noção que
adquiriram da Lei das Proporções Múltiplas de Dalton.
O objetivo do trabalho foi verificar se as moléculas formadas pelos discentes
privilegiavam a simplicidade ou a complexidade nas combinações realizadas e assim ter um
parâmetro de avaliação para medir um relativo grau de apreensão do conteúdo em questão.
No APÊNDICE F são mostradas as representações das moléculas, em massa de
modelar, relativas às fórmulas já comentadas anteriormente neste capítulo.
Analisando todas as respostas desta atividade, averiguou-se que as cinco fórmulas que
apresentaram a maior representatividade foram: N3O (15 modelagens), N2O2 (14
modelagens), NO2 (13 modelagens) e N2O e NO3 (12 modelagens). Apesar de apenas duas
delas (NO2 e N2O) existirem de acordo com as diversas literaturas da área Química utilizadas
nesta dissertação, todas evidenciam estruturas de relativa simplicidade, o que demonstra um
pensamento lógico com o explanado pelo docente no assunto Lei das Proporções Múltiplas de
Dalton.
É conveniente reparar que a “molécula” NO3, representada em doze modelagens, está
bem próxima à fórmula do ânion nitrato (NO3-) presente em várias substâncias inorgânicas.
Porém, reitera-se que a maior parte dos alunos ainda não foi apresentada aos assuntos
Óxidos e Ligações Químicas e alguns equívocos cometidos por eles nas modelagens das
fórmulas deveu-se ao desconhecimento dos conteúdos citados e a ausência da noção de
valência dos elementos e possíveis tipos de ligações entre os átomos.
Embora não esteja entre as cinco mais modeladas, a fórmula do monóxido de
nitrogênio (NO) obteve dez modelagens realizadas, não podendo ser desprezada nesta análise.
De acordo com a regra da máxima simplicidade10 de Dalton ela deveria ser a fórmula mais
provável para um composto formado pelos átomos de oxigênio e nitrogênio (VIANA E
PORTO, 2007). Considerou-se, portanto, que o número de modelagens feitas pelos alunos
10 Regra utilizada para combinações entre átomos proposta por Dalton em que as interações atômicas aconteceriam na seqüência de um para um.
105
para esta fórmula foi razoavelmente satisfatório, mediante a atividade proposta e ao conteúdo
teórico apresentado.
7.4.9 Webquest (9a Aula)
Foi solicitado a primeira turma a realizar esta atividade que buscasse na web um site
que contivesse uma webquest sobre leis ponderais.
Os discentes localizaram o site www.netkids.com.br/v4.0/arquivos/default.asp e a
partir do link Galeria, descobriram no Colégio Adventista de Campinas, na divisão Biblioteca,
a webquest Leis Ponderais e Volumétricas.
Neste instante foi determinado que todos clicassem e deixassem aberta a página
Introdução da webquest em questão e que um aluno lesse o descrito na Introdução e assim foi
feito sucessivamente nos outros itens da webquest: Tarefas, Processo, Recursos, Avaliação,
Autores e Conclusão.
A cada tópico lido, o professor orientava os discentes sobre o que o mesmo significava
e o que os alunos deveriam fazer em cada um deles. No ANEXO G são apresentados os
Processos para realização das Tarefas.
Ao encerrar a orientação do tópico Conclusão, o docente pediu que os alunos
entregassem uma lista com os grupos já divididos e selecionou os temas de cada grupo e a
data das apresentações.
As outras turmas (exceto a turma controle) foram orientadas a entrar no site da
webquest já definida pela primeira turma e citado nesta dissertação.
Perceba que a webquest traz o assunto Leis Ponderais e Volumétricas para o 20 Ano do
Ensino Médio, o que não compromete em nenhum momento a realização da atividade pelos
sujeitos da pesquisa (discentes do 10 Ano do Ensino Médio).
A webquest também sugere que se trabalhe a Lei Volumétrica de Gay Lussac, um
assunto não discutido com os alunos. Porém, para ser o mais fiel possível ao conteúdo da
webquest e dar oportunidade de pesquisa de um assunto não explorado nas aulas, selecionou-
se alguns grupos para realizarem a pesquisa sobre Gay Lussac e sua lei volumétrica.
Nos Recursos da webquest aparece como primeiro item, “Apostila 1 – Sistema
Interativo de Ensino. O docente determinou que este item fosse substituído por Livro
Didático, o que se enquadrava com a realidade dos alunos presentes.
106
Previu-se para as semanas seguintes a apresentação dos seminários relativos às tarefas
determinadas na webquest.
7.4.10 Seminários (10a Aula)
Os Seminários foram realizados na sala de vídeo como uma complementação da
atividade apresentada na 9a aula (webquest) e como o fechamento de todo um processo
avaliativo.
A idéia de realizar seminários foi de permitir que os alunos, através dos conteúdos
adquiridos e de pesquisas que os aprofundassem, expusessem o apreendido de maneira mais
interativa. Para Zanon e Althaus (2008, p.19), os objetivos do seminário são:
Investigar um problema; um ou mais temas sob diferentes perspectivas visando aprofundar a compreensão; analisar criticamente o tema ou idéias dos autores estudados (não é reprodução); propor alternativas para resolver as questões levantadas; instaurar o diálogo crítico, estimulando a produção do conhecimento de forma cooperativa.
Examina-se a seguir alguns slides mostrados pelos discentes quanto a seu conteúdo e
peculiaridades:Buscou-se atribuir as notas observando a atuação individual na apresentação.
Em sua apresentação o aluno não precisava ter a desenvoltura de um professor, mas foram
considerados como critério de avaliação: a segurança e o grau de conhecimento na explanação
do conteúdo, além da boa qualidade dos slides elaborados.
Importante ressalvar que estes critérios foram tornados claros ao aluno desde a
marcação das datas de apresentação dos seminários e relembrados antes do início da primeira
apresentação dos grupos.
A combinação entre a apresentação da webquest e a realização dos seminários
acabaram por antecipar alguns dos papéis do professor, como, por exemplo, explicitar
objetivos, sugerir temas, assessorar os alunos, recomendar bibliografia, e explicitar os
critérios de avaliação (ZANON E ALTHAUS, 2008).
Acredita-se que um instrumento avaliativo não deve ser utilizado apenas para mensurar os
resultados de um processo, mas também para retroalimentar o processo pedagógico (ZANON
E ALTHAUS, 2008).
107
Verificou-se que, a cada tópico abordado nas aulas o aluno pôde questionar a validade
de cada teoria apresentada, bem como avaliar os motivos que levaram uma ou algumas delas a
predominarem sobre as outras.
Espera-se também que, a partir de aulas inovadoras, talvez não em seu formato, mas
em sua concepção, que o aluno transforme a sua indiferença, ou até mesmo o repúdio à
disciplina Química, em motivação para conhecê-la cada vez mais.
Enfim, espera-se que o objetivo de atingir uma aprendizagem significativa seja
alcançado e que a Química não seja mais um “patinho feio” da Educação.
7.5 TRATAMENTO DE DADOS ESTATÍSTICOS
Neste tópico serão apresentados os resultados das quatro atividades realizadas
referentes ao tema Leis Ponderais e, então, feita a análise quantitativa dos mesmos a partir dos
dados estatísticos expostos na tabela 2.
Tabela 2 – Tratamento Estatístico dos Resultados
A atividade sobre o tema Lei de Lavoisier foi realizada em caráter expositivo aliado a
construção de modelos mentais, apresentando os resultados descritos na tabela descrita acima.
Tais resultados demonstraram que a combinação dos métodos citados, além do enfoque
Atividade Turmas 1001 1002 1003 1004 1005 1006 Desvio padrão 0,90 1,31 0,97 0,52 0,93 0,99
Média 3,59 3,84 2,75 3,53 1,93 2,75 Lavoisier Cv 25,07 34,11 35,27 14,73 48,19 36,00
Desvio padrão 0,83 0,80 0,73 1,36 1,77 1,25 Média 2,50 2,50 2,23 2,37 2,70 2,37 Proust Cv 33,20 32,00 32,74 57,38 65,56 52,83
Desvio padrão 0,38 0,76 0,26 0,65 0,33 0,97 Média 3,70 1,91 3,27 1,94 2,86 2,41 Dalton Cv 10,27 39,79 7,95 33,51 11,54 40,25
Desvio padrão 0,75 0,84 0,62 0,80 0,42 0,75 Média 2,70 2,77 2,72 1,68 1,90 1,60 Seminário Cv 27,78 30,32 22,79 47,62 22,11 46,88
108
histórico utilizado nas aulas acarretaram em médias que, em geral, ficaram acima do valor
médio (2,5), demonstrando um desempenho razoável para esta atividade.
A proximidade observada entre os devios-padrões indicam uma proximidade entre as
notas obtidas nas verificações promovidas, o que sugere certa homogeneidade na
compreensão pelos presentes sobre os conteúdos e metodologias empregados. Vale a pena
ressaltar o valor calculado para a turma 1002 indicando uma heterogeneidade, nesta turma,
para com os conteúdos apresentados.
Em relação ao coeficiente de variação, as turmas 1001, 1002, 1003, 1005 e 1006
apresentam heterogeneidade (CV acima de 30% sendo a turma 1004 a mais homogênea na
realização desta tarefa - CV menor que 15%.).
É interessante notar que o desvio padrão e o coeficiente de variação das turmas 1003 e
1006 são bastante próximas, e as suas médias são idênticas. Um desempenho tão parecido foi
atingido em aulas bastante diferentes, já que a turma 1006, por ser uma turma-controle,
assistiu a aulas mais tradicionais e sem o enfoque histórico-científico aplicado as outras
turmas.
A atividade referente a Lei de Proust mostra que as médias das turmas estão muito
próximas e girando em torno de 2,50. Este dado pode ser creditado ao caráter experimental
implementado nesta aula, em que todas as turmas puderam assistir a uma demonstração
prática das leis de Proust e Lavoisier no laboratório. Desta forma, acredita-se que o
conhecimento histórico-científico transmitido às turmas (com exceção da turma controle) não
tenha sido fator preponderante para o resultado em relação a atividade.
As turmas 1001, 1002 e tiveram os desvios-padrões mais próximos do valor unitário,
sugerindo que as notas dos alunos, de maneira geral, estariam mais próximas da média. No
entanto, mesmo assim, tanto estas quanto as turmas 1004, 1005 e 1006 tiveram coeficientes de
variação acima de 30%, caracterizando a heterogeneidade dos resultados em relação a esta
atividade.
Destaca-se também que a turma de maior média obtida (turma 1005) é também a que
apresenta os maiores desvio-padrão e coeficiente de variação, sendo esta turma o maior
exemplo da heterogeneidade já mencionada no parágrafo anterior.
Mais uma vez o desempenho das turmas cuja História da Ciência foi aplicada é semelhante ao
da turma controle.
A atividade sobre a Lei das Proporções Múltiplas de Dalton também teve um
desempenho razoável por parte das turmas.
109
As turmas 1001 e 1003 foram responsáveis pelas maiores médias. As turmas 1002 e
1004 tiveram fraco desempenho ficando afastados da considerada nota média para a atividade,
que teria o valor 2,5. A turma controle (turma 1006) teve, nesta atividade, média semelhante a
obtida na atividade anterior, ficando em ambas as atividades com médias próximas a 2,5, mas
abaixo desta.
As turmas 1001 e 1003 também tiveram baixos desvio-padrão e coeficiente de
variação o que confere homogeneidade aos resultados. Cabe destacar que nenhuma das turmas
teve um desvio-padrão maior que 1,0 nesta atividade, sugerindo notas menos dispersas em
relação a média.
Os seminários realizados tiveram um desempenho aquém do esperado. Percebeu-se
nitidamente que os alunos não estão habituados a este tipo de atividade e como já foi dito, o
excesso de leitura de textos e a timidez de alguns influenciam bastante no momento da
apresentação e conseqüentemente no resultado final.
Nesta atividade houve também um maior número de alunos faltosos que nas outras
realizadas. Estatisticamente repara-se que as turmas 1004, 1005 e 1006 (turma controle)
tiveram o seu pior desempenho, com médias abaixo das obtidas nas atividades anteriores.
As outras turmas tiveram médias um pouco acima de 2,50. Os baixos desvios-padrões
de todas as turmas mostram que as notas dos alunos estiveram próximas a média das suas
respectivas turmas e a interpretação dos coeficientes de variação das turmas 1001, 1002, 1003
e 1005 sugere uma relativa homogeneidade nos resultados dos alunos nesta atividade.
A análise geral dos resultados revela que as turmas obtiveram desempenhos próximos
e com médias consideradas regulares (entre 2,5 e 3,4) na maior parte dos casos.
Apesar de próxima, a turma controle ficou abaixo da média em três das quatro
atividades analisadas, o que também aconteceu com a turma 1004. Como as aulas para estas
duas turmas foram realizadas de formas diferentes, não se pode dizer que o resultado final
tenha sido por efeito da ausência ou da presença da História da Ciência nas explanações dadas
pelo professor e nos recursos utilizados.
Em todas as outras turmas em que a História da Ciência foi utilizada como foco
direcionador do assunto Leis Ponderais não houve mais do que duas notas abaixo da média
2,50 para as quatro atividades em questão, em cada turma, sugerindo um aproveitamento, ao
menos razoável para as turmas em que se fez uso do tema central desta dissertação.
O que intenciona-se com este trabalho não é a imposição da História da Ciência em
todas as aulas de Química voltadas para os alunos do Ensino Médio, mas o desejo de mostrar
que a disciplina Química pode ser apresentada aos alunos de um modo diferente do
110
tradicionalmente já descrito pela maioria dos livros didáticos e que a História da Ciência pode
ser um elo que otimize o processo de ensino-aprendizagem e torne a aula mais interessante e
aprazível.
111
8 CONCLUSÃO
Verificou-se neste trabalho que a História da Ciência não é praticamente encontrada
nos livros didáticos recomendados pelo MEC para o assunto Leis Ponderais. Também é
importante enfatizar que as relações CTSA são o “pano de fundo” em dois dos seis livros
analisados, o que significa que esta pode ser uma tendência para a Educação nesta próxima
década.
Em relação ao questionário sócio-econômico aplicado neste trabalho percebeu-se um
equilíbrio entre alunos do sexo feminino e masculino, alunos estes em sua maioria de faixa
etária entre 15 e 18 anos. O estado civil de 92% deles é solteiro. O índice de alunos que
estudam e trabalham é de 32%, o que representa aproximadamente um terço da amostragem
em questão. Frisa-se novamente que boa parte dos alunos, um percentual de 38% dos
entrevistados, considera que o trabalho atrapalha o estudo. A maior parte destes dirige-se ao
colégio tendo a sua casa como ponto de partida. A maioria dos alunos mora em convívio com
pai e mãe e sempre é oportuno lembrar que uma boa base familiar é um importante fator para
um bom rendimento escolar. Noventa e quatro por cento (94%) dos alunos entrevistados não
possuem filhos. Ocorre um percentual ainda maior (96%) em relação aos alunos do 10 Ano do
Ensino Médio oriundos da rede pública. A renda média dos familiares gira em torno de um a
dois salários mínimos.
Acredita-se que a coleta e análise qualitativa de todas estas informações provenientes
do questionário sócio-econômico aplicado foram relevantes para uma melhor interpretação
dos resultados obtidos.
Percebeu-se a dificuldade dos discentes tanto na interpretação textual quanto na análise
matemática das questões, prejudicando sensivelmente a compreensão do tema Leis Ponderais.
Entretanto, confirmou-se a importância de uma abordagem sócio-histórica para um melhor
entendimento da construção do conhecimento científico.
Fundamentado por toda a análise de resultados qualitativos e quantitativos obtidos,
comprova-se que o tema Leis Ponderais, se apresentado ao aluno de forma mais consistente,
com um maior número de aulas, exercícios qualitativos e quantitativos e, quando possível,
aulas de cunho experimental, com a sua associação a tópicos posteriores e com uma
abordagem sócio-histórica, pode ser melhor aprendido, formando um conceito subsunçor
(MOREIRA, 2006) para temas como cálculo de fórmulas e cálculos estequiométricos. Porém,
para o que se entende como meios de uma melhor aprendizagem do tema, faz-se necessário
112
um maior aprofundamento deste assunto nos livros didáticos e uma maior capacitação dos
professores na área de História da Ciência para que estes tornem-se aptos a discorrer sobre o
contexto social e histórico e relacioná-los com os fundamentos das leis.
Assim, pode-se concluir que nem sempre um “quebra-cabeça científico” se encaixa de
acordo com a lógica de pensamento que temos hoje, no século XXI. Atualmente, torna-se
mais simples relacionar as leis, pois, a gama de conhecimentos e materiais produzidos sobre
as mesmas, além dos originais de seus autores, permite uma melhor interpretação dos estudos
desenvolvidos e dessa forma a possível associação entre elas.
As três leis enumeradas neste trabalho foram enunciadas e desenvolvidas num
intervalo bastante curto, de aproximadamente 25 anos. Vale reiterar que a proximidade entre a
sua elaboração não deveria significar, necessariamente, uma relação entre as leis. Mas deve-se
admitir que o ambiente social, histórico e científico de um período próximo favoreceu a
subsequente associação entre elas, não por parte dos autores destas leis, mas pela sua posterior
interpretação.
113
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BACHELARD, G. A formação do espírito científico: contribuição para uma psicanálise
do conhecimento. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.
BARROS, H.L.C.; SILVA, P.S.S.; DAVID, M.A. Exercício de análise de livros didáticos
No Projeto-Piloto de Inovação Curricular e Capacitação de Educadores no Espírito
Santo. Disponível em: de< http://www.sbq.org.br/ranteriores/23/resumos/1095-/index.html>.
Acesso em 29 de maio de 2010.
BARROS, H.L.C.; SILVA, P.S; DAVID, M.A. Manual de Orientação para Avaliação de
Livros Didáticos de química. Espírito Santo: SEE, 1999.
BIANCHI, J.C.A; ALBRECHT, C.H.; MAIA, D.J. Universo da Química. Volume
único.1ed. São Paulo: FTD, 2005.
BRAGA, M. Lavoisier e a ciência no iluminismo. 3 ed. São Paulo: Atual, 2000.
______________.Newton e o triunfo do mecanicismo. 6 ed.São Paulo: Atual, 1999.
______________. Breve história da ciência moderna: Convergência de saberes (Idade
Media). Volume 1. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2003.
_____________. Breve história da ciência moderna: Das máquinas do mundo ao
universo-máquina (séc. XV a XVIII). Volume 2. Rio de Janeiro: Jorge Zahar., 2004.
____________. Breve história da ciência moderna: Das Luzes ao sonho do doutor
Frankstein (séc. XVIII). Volume 3. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2005.
____________. Breve história da ciência moderna: A belle-époque da ciência (séc. XIX).
Volume 4. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2008.
BRUSH, S.G. The Kind of Motion we Call Heat. Amsterdam: North Holland Publishing,
v.1, 1976.
114
BURTT, E.A. As bases metafísicas da ciência moderna. Brasília: Universidade de Brasília,
1983.
CAMPOS, R.C.; SILVA, R.C. De massas e massas atômicas. Química Nova na Escola,
n.19, p.8-10, mai. 2004.
CHAGAS, A. P. A História e a Química do fogo. 1 ed. Campinas, SP: Átomo, 2006.
CHASSOT, A. A ciência através dos tempos. 2 ed. São Paulo: Moderna, 2004.
CINDRA, J. L. , TEIXEIRA, O. P. B. Calor e Temperatura e suas explicações por intermédio
de um enfoque histórico.In: FILOSOFIA E HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO CONE SUL, 3o
Encontro, 2004, Campinas. Associação de Filosofia e História da Ciência do Cone Sul.
(AFHIC) . Campinas:2004, p.240-248.
COSTA, N.L.da. A Formação do Professor de Ciências para o Ensino da Química do 9°
ano do Ensino Fundamental – A Inserção de uma Metodologia Didática Apropriada nos
Cursos de Licenciatura em Ciências Biológicas. Dissertação de Mestrado. Universidade do
Grande Rio - UNIGRANRIO, Rio de Janeiro, 2010.
COSTA, E. T. H. ; ZORZI, M. B. Uma Proposta Diferenciada de Ensino para o Estudo da
Estequiometria. Disponível em <http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/pde/arquivos/
2281-8.pdf?PHPSESSID=2010012508181580>. Acesso em 29 de maio de 2010.
DELAPORTE, F. A história das ciências segundo G. Canguilhem. In: PORTOCARRERO, V.
(Org.). Filosofia, história e sociologia das ciências. Rio de Janeiro: Fiocruz, 1994.
DESCARTES, R. Discurso sobre o método. Petrópolis, RJ: Vozes, 2008.
DUARTE, M. C. Investigação em Ensino das ciências: influências ao nível dos manuais
escolares. Revista Portuguesa de Educação, 12(2), p.227-248,1999.
FELTRE, Ricardo. Química.volume 1. 6 ed. São Paulo: Moderna, 2004.
115
FEYERABEND, P. Contra o Método. Rio de Janeiro: Francisco Alves, 1977.
FILGUEIRAS, C.A.L. A Revolução Química de Lavosier: uma verdadeira revolução?
Química Nova, 18 (2), p. 219-223, 1995.
FONSECA, M.R.da. Completamente Química: Química Geral. São Paulo: FTD, 2001.
FREIRE, PAULO. Pedagogia da Autonomia: saberes necessários à prática educativa. 22
ed. São Paulo. Paz e Terra, 2002.
GASPAR, J.C.G. Aprendizado colaborativo em matemática com uso da WEBQUEST:
um estudo de caso. Dissertação de Mestrado. Universidade do Grande Rio - UNIGRANRIO,
Rio de Janeiro, 2009.
GHEDIN, E. L. Professor-Reflexivo: da Alienação da Técnica a Autonomia da Crítica.
Disponível em: < http://www.anped.org.br/reunioes/24/P0807764775255.doc >. Acesso em
20 de maio de 2010.
GUERLAC, H. Lavoisier. In: GILLISPIE, C.C (Org.). Dicionário de biografias científicas -
3v. il. Rio de Janeiro: Contraponto, 2007, p. 1557-1582.
KUHN, T.S. A Estrutura das Revoluções Cientificas. 9 ed. São Paulo: Perspectiva, 2006.
LAVOISIER, A.L. Tratado Elementar de Química. São Paulo: Madras, 2007.
LEAL, M. C. Como a Química Funciona? Química Nova na Escola, n.14, p. 8-12, nov.
2001.
MACHADO, A. H.; MOURA, A.L.A. Concepções sobre o papel da linguagem no processo
de elaboração conceitual em Química. Química Nova na Escola – Linguagem em Química,
n.2, p.27-30, nov. 1995.
MAUSKOPF,S. Joseph Louis Proust.In: GILLISPIE, C.C (Org.). Dicionário de biografias
científicas - 3v. il. Rio de Janeiro: Contraponto, 2007, p. 2308-2314.
116
MILLINGTON, J.P. John Dalton. Disponível em: <http://books.google.com.br/books?id=
lGvU gMc93QkC&printsec=frontcover&dq=john+dalton&cd=2#v=onepage&q&f=false >.
Acesso em 12 de junho de 2010.
MINAYO, M.C.S. Pesquisa social - Teoria, Método e Criatividade. 23 ed. Petrópolis, RJ:
Vozes, 2004.
MOREIRA, M.A. A teoria da aprendizagem significativa e sua implementação em sala
de aula. Brasília: Universidade de Brasília, 2006.
MORTIMER, E.F., MACHADO, A.H. Química para o ensino médio. Volume único. 1 ed.
São Paulo: Scipione, 2003.
NOBREGA, O.S.; SILVA, E.R.; SILVA, R.H. Química. Volume único. 1 ed. São Paulo:
Ática, 2008.
PERUZZO, F.M.; CANTO, E.L. Química na abordagem do cotidiano. Volume 1. 3 ed. São
Paulo: Moderna, 2003.
PRIESNER, C. Alquimia uma ciência hermética. Scientific American Historia :A Ciência
na Idade Média . São Paulo: Ediouro, n.1, p.67-71, 2005.
RODRIGUES, J.F.; JUCÁ, M.E.W. Reflexões Sobre a Utilização de Metodologias
Alternativas para o Ensino de Química Geral. Química Nova, 16 (1), p.60-62, 1993.
ROSSI, P. O nascimento da ciência moderna na Europa. Bauru, SP: EDUSC, 2001.
SCHNETZIER, R.P., ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições de pesquisas
para o ensino de Química. Química Nova na Escola – Pesquisa, n.1, p.17-31, mai. 1995.
SHAPIN, S. La Revolución Cientifica: una interpretación alternativa. Barcelona, Paidós
2000. p. 17-33; 91-151
117
STRATHERN, P. O sonho de Mendeleiev: a verdadeira história da química. Rio de
Janeiro: Jorge Zahar , 2002.
STRAUCH, P.C. Os Brasileiros aprendem a realizar cálculos em química. In:
SCIENTIARUM HISTORIA II, 2009, Rio de Janeiro. Anais do Encontro Luso Brasileiro
de História da Ciência, Rio de Janeiro, p. 379-384, 2009.
THACKRAY,A. John Dalton. In: GILLISPIE, C.C (Org.). Dicionário de biografias
científicas - 3v. il. Rio de Janeiro: Contraponto, 2007, p. 563-574.
TILDEN,W.A. Famous Chemist:. The men and their work. 1968. Disponível em: <http://
books.google.com.br/books?id=T6DugokHjFEC&printsec=frontcover&dq=famous+chemists
&cd=5#v=onepage&q&f=false>. Acesso em 12 de junho de 2010.
TOSI, L. Lavoisier: uma revolução na química. Química Nova, 12(1), p.33-56, 1989.
USBERCO, João. Química, volume único. 7a Ed. reform. São Paulo: Saraiva, 2006.
VIANA,H.E.; PORTO, P.A. O processo de elaboração da teoria atômica de John Dalton.
Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola (A elaboração da Teoria Atômica), n.7,
p.4-12, dez.,2007.
VIDAL, P.H.O, CHEOLONI, F.O., PORTO,P.A. O Lavosier que não está presente nos livros
didáticos. Química Nova na Escola, n.26, p.29-32, nov. 2007.
ZANON, L.B.; PALHARINI, E.M. A Química no Ensino Fundamental de Ciências. Química
Nova na Escola – Aprendizagem Real, n. 2, p.15-18, nov. 1995.
ZANON, D.P.; ALTHAUS, M.M. Instrumentos de Avaliação na Prática Pedagógica
Universitária , 2008. Disponível em: < www.uepg.br/codi/pdfs/instrumentos%20 de%20
Avalia % C3%A3o%20Althaus%20e%20Zanon.pdf >. Acesso em 14 de maio de 2010.
118
ANEXO A – Exercícios PERUZZO e CANTO
119
ANEXO B – Metodologia Mortimer e Machado
- Em cinco tubos de ensaio numerados, colocaram-se diferentes volumes de KI 0, mol/L.
“Adicionou-se aos cinco tubos o volume de solução 0,5 mol/L de nitrato de chumbo (II)
indicado para cada tubo no quadro 7-1. Os tubos de ensaio foram deixados em repouso, por no
mínimo 5 minutos, até que o precipitado (ppt) estivesse depositado no fundo.
Em seguida, mediu-se a altura do precipitado nos cinco tubos, usando uma régua. Os resultados
foram anotados no quadro 7-1.
Tubo Volume da solução de
iodeto de potássio (mL)
Volume da solução de
nitrato de chumbo (mL)
Altura do precipitado
(cm)
1 10 2 1,0
2 8 4 2,5
3 6 6 1,0
4 4 8 0,8
5 2 10 0,5
“Para verificar a existência de excesso de reagentes, retirou-se, com o auxílio de um conta
gotas, algumas gotas da solução sobrenadante (material que fica acima do precipitado) de cada
tubo para verificar se ela reagia com iodeto de potássio e com nitrato de chumbo (II).
Foram retiradas três gotas da solução sobrenadante de cada um dos cinco tubos do
experimento anterior, que foram colocadas, respectivamente, em cinco tubos de ensaio
etiquetados de 1 a 5, de acordo com a numeração dos tubos da parte A. Pingamos duas gotas de
solução de nitrato de chumbo (II) em cada um dos cinco tubos. Registramos o que foi observado
na coluna “Teste com nitrato”.
Repetimos o procedimento descrito anteriormente usando outro conjunto de tubos numerados.
Duas gotas de solução de iodeto de potássio foram colocadas em cada tubo de ensaio. O que foi
observado está registrado na coluna “Teste com iodeto”.
tubo Teste com iodeto Teste com nitrato
1 Negativo Positivo
2 Negativo Negativo
3 Positivo Negativo
4 Positivo Negativo
5 Positivo Negativo
120
ANEXO C – Texto adaptado Rodolpho Caniato
121
122
ANEXO D – Tabelas Lei de Proust
123
ANEXO E – Texto de apoio: Lavoisier
Material utilizado pelas turmas de 10 Ano do ensino Médio (Turno Tarde)
Etapas históricas
Na antiguidade, a água era considerada um elemento, não uma substância. Essa idéia perdurou até o século XVIII, quando Lavoisier conseguiu demonstrar que, na realidade, a água era um composto químico constituído de dois elementos, combinados em proporções fixas.
Um problema que fascinava os pesquisadores da época era a entidade que participaria das reações de combustão. Invocava-se uma substância hipotética - o flogístico - para explicar muitas reações químicas cujo mecanismo não era ainda claro. Apesar de sua constante citação e da alta responsabilidade que lhe atribuíam, ninguém conseguiu isolar essa entidade despida de todo caráter científico.
Contexto histórico
No século XVIII, a química encontrava-se em plena transição para o quantitativo. Ao mesmo tempo, o grande número de novas descobertas exigia uma nomenclatura funcional e generalizada. Um sistema prático de notação tornou-se, portanto, fator essencial para seu progresso. Era comum, na época, o emprego de nomes estranhos e complicados, como "algarote", "manteiga de arsênico", "água fagedênica", "óleo de tártaro por desfalecimento", "flores de zinco", cuja única função parecia ser confundir os químicos.
Lavoisier foi um dos primeiros a chamar a atenção para o problema. "É necessário grande hábito e muita memória para nos lembrarmos das substâncias que os nomes exprimem e sobretudo para reconhecer a que gênero de combinações pertencem", escreveu no Tratado Elementar de Química.
Em 1787, Lavoisier, juntamente com outros químicos como Berthollet, Fourcroy e Guyton de Morveau, iniciou o trabalho de elaboração de uma nomenclatura mais racional.
No começo do século XIX, Lavoisier demonstrara a importância de leis químicas quantitativas, enunciando seu princípio da conservação de massa. Foi nessa ocasião que os físicos começaram a se interessar pelo estudo do calor e a tratá-lo como uma forma de energia.
Contribuições científicas
Em reações químicas ordinárias, a conversão de massa em energia é tão pequena que não é significativa. Assim, em sentido restrito, a lei que rege as reações químicas diz respeito apenas à matéria que nelas intervém: é a LEI DA CONSERVAÇÃO DA MASSA estabelecido por Lavoisier: durante o processo químico, há somente a transformação das substâncias reagentes em outras substâncias, sem que haja perda nem ganho de matéria. Todos os átomos das substâncias reagentes devem ser encontrados, embora combinados de outra forma, nas moléculas dos produtos. Outra condição: a conservação da carga elétrica. A carga total dos produtos deve ser igual à carga total dos reagentes.
No final do século XVIII, Lavoisier concluía que a quantidade de calor necessária para decompor uma substância é igual àquela liberada durante sua formação. Iniciava-se, dessa maneira, novo capítulo da físico-química, que estuda os calores de reação e fenômenos com eles relacionados.
Oxigênio
Lavoisier descobriu sua função na respiração, nas oxidações, nas reações químicas e foi também quem propôs o seu atual nome. Indicou o oxigênio como um dos constituintes do ar. Em 1781, ele o indica como o responsável pelo processo de combustão e da respiração.
Por volta de 1774, o químico francês realizava experiências sobre a combustão e a calcinação de substâncias. E observava que, dessas reações, sempre resultavam óxidos cujo peso era maior que o das substâncias originalmente usadas. Informado sobre as características do gás que ativava a queima de outras substâncias, passou a fazer experiências com o mesmo e acabou por deduzir que a combustão e a calcinação nada mais eram que o resultado da combinação do gás com as outras
124
substâncias. E que o peso aumentado dos compostos resultantes correspondia ao peso da substância inicialmente empregada, mais o do gás a ela incorporado através da reação.
Dessa constatação, Lavoisier extraiu o seu princípio, hoje muito conhecido: "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma" e deu ao elemento o nome de oxigênio, ou seja, gerador de ácidos.
O sentido mais comum de combustão é o da queima de uma substância com desenvolvimento de luz e calor. Antes de Lavoisier, a mais satisfatória explicação sobre a natureza dos fenômenos de combustão foi dada pela teoria do flogístico, estabelecida em 1697 pelo químico alemão Georg Ernst Stahl (1660-1734). Segundo essa teoria, toda substância combustível possuiria dentro de si um constituinte invisível chamado flogístico, capaz de se desprender com produção de luz e deixando como resíduo a cinza. Quanto menor a quantidade de cinza deixada pelo combustível, tanto maior seria seu teor do fantasmagórico flogístico.
Hidrogênio
Conhecido desde o século XVI - era o "ar inflamável" obtido quando se jogava limalha de ferro sobre ácido sulfúrico - foi alvo de diversos estudos dos quais resultou seu nome. Em fins de 1700, o químico inglês Cavendish observou que da chama azul do gás pareciam se formar gotículas de água e Lavoisier, em 1783, se baseava nisso para sugerir o nome hidrogênio, do grego "gerador de água". Simplesmente, durante a combustão o hidrogênio se combina com oxigênio, dando água.
Nitrogênio
Azoto quer dizer "sem vida". Este nome, sugerido por Lavoisier, designava um novo elemento, até então conhecido como "ar mefítico". O ar mefítico havia sido descoberto em 1722, quando Priestley, queimando corpos em vasos fechados, verificou que, exaurido o oxigênio do ar, restava ainda um gás inerte junto ao gás carbônico. O gás recém descoberto não ativava a combustão e não podia ser respirado; era, portanto, "alheio à vida".
Lavoisier não podia sequer imaginar que o elemento "sem vida" era um componente fundamental dos organismos vivos: achava-se presente nos aminoácidos. É também parte essencial no ciclo biológico das plantas, responsáveis, em última análise, pela sobrevivência dos seres vivos.
Como o azoto era componente dos nitratos, recebeu mais tarde o nome de nitrogênio (isto é, gerador de nitro). É um dos elementos mais difundidos, encontrado no ar em estado livre, na proporção de 78,03%, e combinado nos nitratos, como o salitre do Chile.
Extraído de http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/lavoisie.htm
Bibliografia
Conhecer, Abril Cultural LTDA /1968
Ciência Ilustrada, Abril Cultural LTDA /1971
Britânica
Mirador
125
ANEXO F – DVD: Resumo Histórico
Foto 1. Átomos de Demócrito.
F
Foto 2. Mosaico.
Foto 3. Lavoisier: a decomposição da água.
Foto 4. Lavoisier: a Lei da Conservação das
Massas.
126
ANEXO G – Webquest
Leis Ponderais e Volumétricas - 2º EMn2º
Ensino Mo Médio Colégio Adventista de
Campinas
• Introdução • Tarefas • Processos • Recursos • Avaliação • Autores • Conclusão • Sair
Processos
1°- Pesquisar sobre os temas definidos para cada equipe (breve biografia e lei estabelecida);
2°- Montar uma apresentação no Power Point com, no máximo 3 slides;
3°- Apresentação para a turma.
127
APÊNDICE A – Questionário Sócio-Econômico
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
APÊNDICE B – Entrevista Professores
PROFESSOR 1:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
2 a 3 aulas
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Teórica. Caso o colégio tenha laboratório, teórico-prática.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
10 a 20 exercícios
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Sim
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
O processo da Metodologia Científica proposto por Boyle em seu livro “O
químico cético”.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Sim.
138
PROFESSOR 2:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Duas aulas (dois tempos de 50 minutos).
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Em colégios com laboratório consigo fazer uma abordagem prática. Se não tenho
laboratório a abordagem é teórica.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Mais ou menos 3 para cada lei ( Lavoisier, Proust e Gay Lussack).
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Ele é um puxador de Cálculos de Fórmulas (Centesimal, Mínima e Molecular),
Estequiometria, Ajuste de equações e equilíbrios Químicos.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Penso é na importância dessas 3 leis que transformaram a Química numa ciência
experimental.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Esse assunto aparece como um processo evolutivo da química de uma ciência
teórica para uma ciência prática.
139
PROFESSOR 3:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
8 aulas.
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Teórico-prática.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Pelos menos, cinco por lei.
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Sim. A estequiometria está intimamente ligada a ele.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Costumo historiar. Inclusive porque não as apresento na rigorosa ordem
Cronológica. Richter precedeu Lavoisier, e no entanto acho mais didático tratar
primeiro da conservação da massa.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Sim. Caso contrário, não encaminharia o assunto conforme descrevi no tópico
anterior. Além disso, a História pode ser usada para abordar questões como a
Ética e o tráfico de influência, por exemplo. Na questão entre Proust e Bertholet,
para citar apenas um caso, se Bertholet não fosse o químico oficial de Napoleão
(quando Napoleão mandava), sua opinião a respeito de os compostos terem
fórmulas dependentes do modo de obtenção teria a repercussão que teve?
140
PROFESSOR 4
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Em média 6 tempos de aulas.
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Apenas Teórica
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Há uma lista previamente elaborada pela escola que possui 30 exercícios
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Sempre que necessário o assunto é revisado.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Sim. Mas posso garantir que não se aplica aos demais professores nas Instituições
que leciono.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Sim.
141
PROFESSOR 5:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Uma aula.
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Teórico-prática
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Em média uns 3.
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Não.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Não.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Não.
142
PROFESSOR 6:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Resposta: 2 aulas
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Resposta: teórica devido ao pouco tempo para cumprir o programa.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Resposta: 10 exercícios
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Resposta: sim (cálculo estequiométrico)
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Resposta: O estudo das leis das combinações químicas mostrou a existência de
certas relações matemáticas entre as quantidades (massas e volumes) das
substâncias participantes da reação. Estas relações começaram a ser observadas
no fim do século XVIII e constituem as chamadas leis das combinações químicas.
As relações entre as massas das substâncias participantes das reações constituem
as chamadas leis ponderais e as relações entre os volumes constituem as
chamadas leis volumétricas. Com os conhecimentos atuais as leis das
combinações químicas são evidentes; as fórmulas das substâncias e as equações
das reações evidenciam claramente os enunciados das leis. Contudo, na época em
que foram enunciadas não havia sido estabelecida a teoria atômico-molecular de
Dalton-Avogadro, portanto, não haviam sido estabelecidos os conceitos químicos
de átomo, molécula, massa atômica massa molecular, como também não eram
conhecidas as fórmulas moleculares das substâncias e conseqüentemente as
reações ainda não eram equacionadas como hoje em dia. Tudo isto surgiu depois
de estabelecida a teoria atômico-molecular de Dalton-Avogadro, teoria
estabelecida justamente para explicar as leis das combinações químicas. Podemos
dizer que o estudo da química como ciência começou com as leis das combinações
químicas.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Resposta: Sim. Sempre abordo o conteúdo histórico desse e todos os assuntos da
Química Geral, Físico-Química e Química Orgânica abordados por mim em sala
de aula.
143
PROFESSOR 7:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
2 aulas.
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Teórica.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
5 Exercícios.
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Sim.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Sim.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Muito Pouco.
144
PROFESSOR 8:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Eu abordo apenas as leis ponderais de Lavoisier e Proust. Em um tempo de 50
minutos eu explico a teoria envolvida e no outro tempo de aula trabalho alguns
exercícios.
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
A minha abordagem é apenas teórica. Entretanto, utilizo exemplos do cotidiano a
fim de contextualizar o assunto e demonstrar a sua importância para a sociedade,
inclusive nos dias de hoje.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
De cinco a dez exercícios.
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Eu prefiro trabalhar com as leis ponderais após discutir massa molar, volume
molar... Após ensinar balanceamento de equações químicas, eu retomo o
princípio da lei de Lavoisier para verificar se a equação foi devidamente
balanceada. O mesmo é feito ao iniciar o estudo da estequiometria, a final de
contas a base da estequiometria são as leis ponderais, principalmente a lei de
Proust.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Sim, mas devido à correria do dia a dia eu prefiro apenas contextualizar as aulas
com exemplos do cotidiano dos alunos.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Não!
145
PROFESSOR 9:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Entre 6 e 12 tempos (1 a 2 dias).
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Teórico e prática.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Em média, 30 exercícios.
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Sim. Em cálculos estequiométricos, dentre outras áreas.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Sim.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Sim.
146
PROFESSOR 10:
1- Qual o número de aulas que utilizam para lecionar o assunto em questão?
Entre 4 a 6 tempos de aula de 45 minutos.
2- A sua abordagem é teórico-prática ou apenas teórica?
Teórico-prática.
3- Quantos exercícios em média são utilizados para a verificação da aprendizagem?
Aproximadamente 30 exercícios.
4- Este tema é trazido à tona novamente em assuntos de aulas posteriores?
Sim, em todas as avaliações e sempre que ocorrer a oportuinidade. Manter o
assunto em dia, facilitará o estudo dos cálculos químicos, tendo em vista que
normalmente o tema é abordado no início do ano letivo e os cálculos químicos ao
final do ano.
5- Há algum conhecimento de sua parte da demanda histórica que originou as leis e das
suas conseqüências?
Sim, a abordagem histórica aumenta o interesse do aluno, facilitando
aprendizado.
6- A História da Química é aplicada em sua aula na apresentação deste assunto?
Sim. A História deveria ser apresentada em todos os assuntos abordados.
147
APÊNDICE C – Resumo Histórico
148
149
APÊNDICE D – Exercícios Lavoisier
150
151
152
APÊNDICE E – Atividade Lei de Proust
Aluno A
153
Aluno B
154
Aluno C
155
APÊNDICE F - Modelagens
Foto 1. Modelagens A Foto 2. Modelagens B
Foto 3. Modelagens C Foto 4. Modelagens D
