Embed Size (px)
Citation preview
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 1
CHAVE PARA IDENTIFICAÇÃO MACROSCÓPICA DE MINERAIS: O
DESENVOLVIMENTO DE UMA APLICAÇÃO PARA DISPOSITIVOS MÓVEIS
Francisco Carlos Moreira Gomes (a), Isabel Patrícia Martins Baêta Guimarães (b),
Camila Neves Silva(c)
(a) Departamento de Geociências, Universidade Federal de Juiz de Fora-UFJF,
(b) Departamento de Geociências, Universidade Federal de Juiz de Fora-UFJF,
(c) Departamento de Geociências, Universidade Federal de Juiz de Fora-UFJF,
Metodologias para o ensino da geografia física no ambiente escolar
Resumo
Os minerais são usados para práticas de ensino em Geografia, Geologia e Mineralogia, bem como para as
diversas atividades humanas ‒ de práticas religiosas à construção de componentes de alta tecnologia para exploração
espacial, por exemplo. Devido aos seus padrões físicos e químicos bem definidos, muitas vezes pode-se definir o tipo de
mineral de forma macroscópica ao observar suas características externas. Durante essas identificações macroscópicas é
possível utilizar-se das chamadas “chaves para o reconhecimento de minerais”, que consistem em guias/manuais que
organizam e sistematizam uma série de minerais de acordo com as características externas da amostra mineral. Com o
avanço das tecnologias ‒ principalmente as voltadas para dispositivos móveis ‒ torna-se possível a criação de
aplicativos que auxiliem no processo de identificação macroscópica dos minerais de forma mais rápida e efetiva. O
objetivo deste trabalho é apresentar o processo de desenvolvimento de um aplicativo para dispositivos móveis, por meio
do “AppInventor”, com a finalidade de auxiliar no processo de identificação macroscópica de minerais.
Palavras-chave: Mineralogia; Geologia; AppInventor, Chaves de Minerais; Geotecnologias e ensino
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 2
1. Introdução
Os minerais são composições naturais inorgânicas que, isoladamente ou formando
rochas, constituem a crosta terrestre. Nesta, são formados por um elemento ou composto
químico por meio de processos geológicos (ERNST, 1971; MENEZES, 2012), que
originam substâncias minerais com composição química e propriedades físicas bem
definidas, de modo que cada mineral recebe um nome mineralógico único (MENEZES,
2012).
Essas substâncias são amplamente utilizadas em muitas atividades humanas, desde
práticas religiosas/esotéricas, diversas indústrias, até o desenvolvimento de materiais de
alta tecnologia para a exploração espacial (LUZ & LINS, 2005).
Contudo, para ser considerado como mineral, o material deve atender a certos
parâmetros universais:
Mineral é um sólido que possui composição química característica ou composições
variáveis dentro de certos limites e uma sistemática de ordem atômica tridimensional.
Ele [o mineral] é homogêneo quanto às suas propriedades físicas e químicas ou exibe
variações sistemáticas restritas [...], os minerais ocorrem “naturalmente e são “produtos
inorgânicos” [...], limitando a excluir todas as substâncias elaboradas pelo homem ou
por outros organismos (ERNST, 1971, p.05).
Para a Mineralogia, ramo da ciência que se preocupa com o estudo dos minerais e
de suas propriedades físicas e químicas, bem como sua gênese, metamorfismo, evolução e
intemperismo (FONTES, 1984), é crucial identificar as espécies mineralógicas com base
em sua composição química e suas propriedades cristalográficas., havendo uma
estimativa da existência de mais de 4700 minerais já catalogados pela International
Mineralogical Association. Atualmente, essa ciência encontra-se subdividida em diversos
campos.
Devido à homogeneidade inerente aos seus padrões físicos e químicos, os minerais
têm um comportamento restrito, o que torna possível sua identificação macroscópica de
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 3
acordo com certas características externas que apresentam, bem como por meio de alguns
simples testes. É possível, assim, reconhecer algumas propriedades físicas, químicas e
óticas por meio de técnicas macroscópicas de laboratório, utilizando-se de suas
propriedades determinativas (propriedades diagnósticas) (ARCHELA, 2004).
Para se proceder com a identificação, podem ser utilizados manuais, dicionários
ou guias de mineralogia que permitam a identificação de amostras em estado bruto por
meio de análises simples a olho nu ou com auxílio de microscópio estereoscópico (lupa),
sem requerer equipamentos sofisticados. Para tal, podem ser utilizadas as chamadas
chaves de reconhecimento/Identificação de minerais, que agrupam de forma sistemática
uma série de minerais de acordo com uma sequência lógica de características (por meio
de agrupamentos de propriedades que excluem outras tantas propriedades, de modo a ir
reduzindo as possibilidades, até chegar a poucas ou mesmo uma única espécie
mineralógica), facilitando assim o processo de identificação macroscópica dos mesmos.
Cada chave de identificação ou manual de mineralogia prática pode agrupar os
minerais de acordo com certas características. Um exemplo é a Introdução à Mineralogia
Prática (NEVES et al., 2008), que agrupa os minerais conforme o brilho e a cor do traço.
Já a “Chave para o Reconhecimentos de Minerais Comuns”, constante no livro “Minerais
Comuns e de Importância Econômica: um manual fácil” (MENEZES 2012), e muito
utilizada na Universidade Federal de Juiz de Fora – UFJF - pelos graduandos em
Geografia, Ciências Biológicas e Química, agrupa os minerais de acordo com o brilho, a
dureza e a clivagem, nessa ordem.
Além de ser facilmente possível verificar propriedades físicas como hábito,
dureza, densidade relativa, traço e fratura, os alunos da UFJF estão também habituados a
testarem o ferromagnetismo dos minerais e sua solubilidade (em um teste simples que
avalia o comportamento da amostra quando atacada pelo ácido clorídrico- HCl- diluído e
a frio). Essas identificações, em sua maioria, são realizadas, durante as aulas, no próprio
Laboratório de Geologia e Pedologia – GEOPED – da UFJF, o qual dispõe dos
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 4
equipamentos necessários à identificação, bem como vários exemplares da referida
Chave.
Contudo, com o atual avanço da tecnologia e um maior acesso das pessoas aos
smartphones, torna-se possível disponibilizar de forma prática e fácil as chaves de
reconhecimento de minerais por meio de aplicações mobile para dispositivos Android.
Dessa forma, cabe ressaltar que o uso de aparelhos móveis facilita o processo de
aprendizagem na prática de identificação macroscópica de minerais, conforme já fora
observado por autores como Sharples et al. (2007) e Marçal et al. (2013).
Além do ensino, tal ferramenta permite que pesquisadores sejam auxiliados na
execução dos processos de identificação macroscópica de uma forma mais rápida e fluida,
quando comparada ao processo atualmente empregado de folhear chaves de identificação
impressas.
O presente trabalho portanto, tem como objetivo apresentar o processo de
desenvolvimento de um aplicativo para reconhecimento de minerais, destacando seus
aspectos mais relevantes e suas potencialidades de uso para o reconhecimento
macroscópico de minerais mais comuns.
2. Material e métodos
A metodologia que fomenta a execução deste trabalho encontra-se subdividida em
dois momentos distintos. A priori, fez-se necessária a realização de uma revisão
bibliográfica acerca da “Chave para o Reconhecimento de Minerais Comuns” pautada na
obra de Menezes (2012), entre outras fontes, como acervos eletrônicos de museus de
mineralogia de instituições brasileiras, a fim de se obter o aporte teórico conceitual
necessário à execução dos testes referentes aos processos de identificação macroscópica
dos minerais.
Concomitantemente à etapa supracitada, realizou-se o processo de revisão,
transcrição, correção, seleção e organização das informações contidas na chave de
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 5
minerais referida, buscando, dessa forma, estabelecer quais as informações mais
importantes no que se refere ao objetivo do estudo, na tentativa de adequar a chave à
realidade do GEOPED-UFJF, bem como sua inserção em um ambiente mobile.
O segundo e último momento baseou-se na programação e execução dos testes
referentes ao aplicativo no ambiente da plataforma online livre AppInventor2, conforme
ilustrado no fluxograma abaixo (Figura 1).
Figura 1: Fluxograma simplificado das atividades metodológicas realizadas
2.1 ACERCA DO PROCESSO DE REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Por mais que haja o uso de chaves para a identificação de minerais no meio
acadêmico, a disponibilidade desse tipo de documento é limitada, pois raros são os
autores que se dedicaram à construção deste tipo de material. Sendo assim, ao longo do
presente estudo, o uso da “Chave para o Reconhecimento de Minerais Comuns” elaborada
pelo professor aposentado do Departamento de Geociências da UFJF, Sebastião de
Oliveira Menezes, foi de suma importância para a triagem das informações a serem
utilizadas.
Destarte, utilizou-se também das obras de autores que dedicaram seu tempo a
estudos relacionados aos minerais, tais como Ernst (1975), Press et al (2012), Menezes
(2012), Klein & Dutrow (2009), numa tentativa de obter aporte teórico e conceitual no
Revisão Bibliográfica
Transcrição
da "Chave para o reconhecimento deminerais comuns"
Correção e adequação do texto e das informações
da chave
Início do processo de programação da
aplicação no
AppInventor2
Criação do App:CHAVE PARA O
RECONHECIMENTO DE MINERAIS
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 6
que diz respeito aos parâmetros utilizados durante todo o processo de testes necessários à
identificação macroscópica de amostras minerais. Tal revisão gerou um quadro teórico
que fundamentou o método de reconhecimento das amostras minerais na própria interface
da aplicação.
Esse recorte tornou-se importante para que fosse possível determinar a forma
como ocorreria a divisão das telas do aplicativo, bem como a sequência de transição
lógica entre essas telas, de forma a atender as abordagens propostas por Menezes (2012)
em sua chave impressa.
2.2 SOBRE O PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DA APLICAÇÃO
Todo o processo de construção da aplicação ocorreu na plataforma online livre de
desenvolvimento AppInventor2. Essa plataforma foi criada originalmente pela GOOGLE
e atualmente está sendo mantida pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).
O processo de programação e execução da aplicação ocorreu com intensidade
através desta plataforma online, devido a sua facilidade e simplicidade no processo de
escrita do código. Além do fato de se tratar de uma plataforma online, possibilita a
execução do processo de programação sem a necessidade de computadores potentes.
Permite-se, assim, todo um processo de programação através da construção de
blocos, o que facilita a escrita, modificação e adequação do código de acordo com a
capacidade inventiva do usuário, sem grandes esforços tanto de hardware quanto
peopleware.
3. Resultados e discussões
O resultado final do processo de programação é a criação da aplicação “Chave de
Reconhecimento de Minerais”. A aplicação funciona a partir de uma modelagem de
decisão simples, orientada a eventos, como destacam Gomes e Melo (2013) sobre o estilo
de programação da plataforma usada, visto que “a programação de uma aplicação no App
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 7
Inventor é orientada a eventos, ou seja, o comportamento dos componentes depende, em
sua maioria, de eventos provocados pela interação do usuário com o aplicativo” (GOMES
& MELO, p.623, 2013).
Partindo da pressuposição da amostra mineral, há uma série de determinadas
qualidades inseridas como forma de eventos pelo usuário, sendo que o aplicativo as
processa e gera uma lista de minerais. Nessa lista encontram-se presentes aqueles
minerais que atendem às características básicas de identificação inseridas pelo usuário.
Ademais, cada item presente na lista ainda possui uma série de informações
complementares que possibilitam uma identificação mais precisa da amostra.
3.1. Interface de uso da aplicação
A interface do aplicativo tem uma totalidade de 30 telas, todas organizadas de
forma sequencial e lógica de acordo com a execução da metodologia proposta por
Menezes (2012) para a identificação macroscópica de minerais mais comuns.
A primeira e a segunda telas da aplicação (Figura 2) estabelecem algumas
informações sobre o desenvolvimento, assim como algumas orientações gerais de uso
importantes para o bom funcionamento do programa.
A próxima tela, de acordo com a metodologia de Menezes (2004), propõe que o
usuário identifique em sua amostra a característica do brilho, que pode ser classificado
como brilho metálico ou brilho não metálico.
Por conseguinte, posteriormente à escolha do tipo de brilho, o usuário passa a ter
de identificar informações complementares acondicionadas ao brilho, visto que aquelas
com brilho não metálico se subdividem em cores claras ou escuras.
Caso a amostra analisada tenha brilho metálico, passa a ser necessária a
identificação da cor do traço deixado quando ela é riscada contra uma placa de porcelana
branca não polida, se subdividindo entre as com cores do traço preto ou cinzento,
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 8
castanho ou amarelado, vermelho ou castanho escuro. Já os de brilho não-metálico ‒ em
sua maioria ‒ apresentam traço branco ou incolor (figura 3).
Após essas escolhas iniciais, os processos são os mesmos para ambos os tipos de
brilho. De acordo com a escala relativa de Dureza de Mohs, agrupam-se os minerais em
três classes distintas, sendo elas: dureza baixa, média e alta. Posteriormente à
classificação do nível de dureza, o usuário determina a ocorrência ou não de clivagem na
amostra (figura 4), ou seja, se há a tendência do mineral a se quebrar em determinadas
direções (planos paralelos às possíveis faces dos retículos cristalinos), o que se pode
verificar por meio de fissuras em uma ou mais direções.
Figura 2: Tela inicial (à esquerda) e tela posterior (à direita) com as informações gerais do aplicativo e de seu
uso.
Ao fim, a aplicação estabelecerá uma lista com os possíveis minerais em que a
amostra analisada se enquadra, com algumas informações complementares que
possibilitam a sua identificação mais precisa, como hábito, sistema cristalino, solubilidade
em ácidos, dentre outras, bem como apresentará a imagem de uma amostra mineral da
espécie mineralógica em questão (figura 4).
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 9
Figura 3: A terceira tela da aplicação estabelece a escolha pelo usuário do tipo do brilho da
amostra e de uma característica complementar.
Figura 4: A esquerda quarta tela da aplicação: determina aos usuários que escolham de acordo
com o grau de dureza relativa e ocorrência ou não de clivagem na amostra, a fim de ser direcionado à lista
de minerais presente a direita na quinta tela da aplicação: estabelece a lista de minerais que se enquadram
nas características estabelecidas nas etapas anteriores.
3.2 Ressalvas à aplicação
O ambiente de desenvolvimento do aplicativo foi o AppInventor2, que é uma
ferramenta útil para a construção de aplicações, permitindo a estudiosos de diversas áreas
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 10
colocarem em prática suas ideias, mesmo que não tenham acesso a um profissional da
área de programação.
Contudo, apesar do potencial apresentado pela ferramenta, faz-se necessário
ressaltar que o intuito da plataforma é que seja usada para o ensino da programação nos
primeiros anos do ensino médio, e até mesmo no superior (GOMES & MELO 2013).
No entanto, mesmo que essa plataforma seja utilizada principalmente para o
ensino de programação, ela permite, com uma boa dose de criatividade na construção do
código da aplicação, a criação de programas funcionais a partir da adaptação do código
fonte, alcançando bons resultados nos aplicativos do estilo proposto pelo presente estudo.
Contudo, como se trata de uma adaptação, o aplicativo não está isento de falhas, e
os autores assumem que ocorrem alguns erros durante a execução da aplicação ‒ devido a
alguma falha na execução do programa em modelos mais antigos, como a versão Android
5.0 ou anterior. Quando se efetua uma série de identificações seguidas sem sair da
aplicação, através da função “voltar” do celular, inesperadamente ocorre o fechamento da
aplicação.
A fim de se evitar esses transtornos de fechamento inesperado do aplicativo, é
aconselhável que após uma rodada de identificação de uma amostra a aplicação seja
encerrada e, se necessário, uma nova rodada de identificação de minerais reinicie
normalmente o programa, fruto de uma solução paliativa encontrada durante os testes da
aplicação.
4. Considerações finais
O uso de aparelhos móveis e aplicações já é algo presente no cotidiano da maioria
das pessoas. Dados da ANATEL demonstram que em 2017 havia mais de 214 milhões de
linhas móveis em atividade no país, cerca de 114 linhas ativas para cada 100 habitantes.
À medida que o número de aparelhos cresce, o desenvolvimento de aplicações
móveis capazes de auxiliar tanto no ensino quanto na pesquisa torna-se de grande
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 11
importância para o próprio avanço da ciência e da disseminação do conhecimento que os
seus estudos promovem para a sociedade.
Dentro desse aspecto, “A chave para Reconhecimento de Minerais” toma forma
para tentar demonstrar as possibilidades que esse campo traz para a geografia e demais
ciências de forma geral, sendo as suas potencialidades de uso ligadas tanto a pesquisas
quanto à prática de ensino em instituições de nível fundamental, médio e até mesmo
superior.
Ainda no que tange a possibilidades, a aplicação da chave de identificação tem a
capacidade de proporcionar mais autonomia aos alunos quanto ao conteúdo abordado,
visto que o caráter mais ativo por parte do estudante com o uso desta ferramenta pode
despertar o interesse do aluno, fazendo-o deixar uma posição de passividade a fim de se
tornar mais ativo na produção de seu próprio conhecimento (NETO 2016)
Quanto ao uso da plataforma App Inventor para a criação e execução de aplicações
Android, torna-se necessário destacar o seu alto potencial, mesmo com as suas possíveis
limitações. Uma vez que mesmo que a geografia nos últimos anos tenha se ligado cada
vez mais com as geotecnologias, ainda ocorre entre os profissionais da área um déficit de
mão de obra com a visão holística da geografia, e que concomitantemente sejam capazes
de promover um desenvolvimento de ferramentas computacionais para a resolução e
otimização de simples desafios do cotidiano do geógrafo, seja ele pesquisador ou
professor.
Espera-se que a “Chave para Reconhecimento de Minerais” seja um dos primeiros
passos para inspirar demais estudantes da geografia e dos demais cursos no
desenvolvimento de ferramentas e produtos através desta plataforma, para o auxílio na
pesquisa, ensino e extensão em todos os níveis.
Agradecimentos
ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 12
Agradeço a Universidade Federal de Juiz de Fora pelo apoio neste projeto e pelo
compromisso com a sociedade brasileira em promover, difundir e gerar conhecimento
público e de qualidade. Agradecemos ainda ao Laboratório de Geoprocessamento
Aplicado (LGA) pelo auxílio e equipamentos e da mesma forma o Laboratório de
Pedologia e Geologia (GEOPED).
Referências
ARCHELA, E. Identificando minerais através de suas propriedades macroscópicas. Revista Geografia,
Londrina, v. 13, n. 1, jan./jun. 2004. Disponível em: < http://www.geo.uel.br/revista>. Acesso em 12 nov
2018.
BRASIL. ANATEL. Brasil tem redução de 574,38 mil linhas de telefonia móvel em fevereiro. 2015.
Disponível em: <http://www.anatel.gov.br/dados/destaque-1/283-movel-acessos-maio>. Acesso em: 12 abr.
2018.
ERNST, W.G. Minerais e rochas. São Paulo: Edgard Blücher, 1971. 163p
FONTES, M.P.F. Introdução ao estudo de minerais e rochas. Viçosa. Imprensa Universitária da UFV,
1984. 23p.
GOMES, T. S. G. e Melo, J. C. B. de (2013) App Inventor for Android: Uma Nova Possibilidade para o
Ensino de Lógica de Programação, Em: Anais do Congresso Brasileiro de Informática na Educação -
CBIE, Campinas, Brasil. p.620-629, 25 nov. 2013. Sociedade Brasileira de Computação.
KLEIN, C; DUTROW, B. Manual de ciência dos minerais. São Paulo : Bookman Editora, 2009.
LUZ, A.B.; LINS, F.A.F. (Editores). Rochas & Minerais Industriais - Usos e Especificações. Rio de
Janeiro: CETEM/MCT, 2005. 867p.
MARÇAL, E. et al. Geomóvel: Um Aplicativo para Auxílio a Aulas de Campo de Geologia. Anais do Ii
Congresso Brasileiro de Informática na Educação (cbie 2013) Xxiv Simpósio Brasileiro de
Informática na Educação (sbie 2013), [s.l.], p.52-61, 22 nov. 2013. Sociedade Brasileira de Computação.
MENEZES, S.O. SIMPÓSIO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE JUIZ DE FORA, 2., 2004, Juiz de
Fora. CHAVE PARA RECONHECIMENTO DE MINERAIS COMUNS. Juiz de Fora: S.n, 2004. 49 p.
______. Minerais Comuns e de Importância Econômica: um manual fácil. São Paulo: Oficina de
Textos. 2012. 144p.
NETTO, D. et al. GeographyHistory: Um aplicativo para auxílio ao ensino de Geografia. Anais do Xxvii
Simpósio Brasileiro de Informática na Educação (sbie 2016), [s.l.], p.1321-1325, 7 nov. 2016. Sociedade
Brasileira de Computação - SBC. NEVES, P.C.P; SCHENATO, F.; BACHI, F.A. Introdução à Mineralogia Prática. Canoas: Ed. Ulbra.
2008. 336p.
PREES, F. et al. Para entender a Terra. São Paulo:Bookman, 2012. 747 p. Tradução Rualdo.
SHARPLES, M. et al. An evaluation of MyArtSpace: A mobile learning service for school museum
trips. 2007. Disponível em: <https://www2.le.ac.uk/departments/museumstudies/AboutUs/people/dr-
giasemi-vavoula/Publications/downloads/publicationpreprints/conference-proceedings/SharplesEtAl-
mLearn-2007.pdf/view> Acesso em 24 dez 2018
