5

SUMRIO

p.

INTRODUO ..........................................................................................................................................

07

1 APRESENTAO DA DISCIPLINA ............................................................................................... 09

1.1 PLANEJAMENTO DAS ATIVIDADES DE AVALIAO ......................................................... 11

1.2 CRITRIOS DE AVALIAO .......................................................................................................... 11

1.3 APRESENTAO DA EMENTA E DO PROGRAMA DA DISCIPLINA .............................. 12

2 IMPORTNCIA E ORIGEM DA INSTRUMENTAO PARA O ENSINO DE

QUMICA .................................................................................................................................................

14

2.1 BRICOLAGEM ..................................................................................................................................... 15

3 FORMAS DE ABORDAGEM DE CONCEITOS E FENMENOS QUMICOS ................. 15

4 0BJETOS DE APRENDIZAGEM ..................................................................................................... 17

5 FUNDAMENTOS, UTILIZAO E SELEO DE MEIOS .................................................................... 19

6 INSTRUMENTOS PARA O ENSINO DE QUMICA ................................................................. 21

6.1 A EXPERIMENTAO NO ENSINO DE QUMICA ................................................................ 21

6.1.1 O papel da experimentao no ensino de Qumica ............................................... 24

6.1.2 Uma nova concepo sobre atividades experimentais ....................................................... 25

6.1.3 O planejamento de uma aula experimental .............................................................. 27

6.1.4 Planejamento e organizao de um laboratrio .................................................... 30

6.2 VDEOS E FILMES EDUCATIVOS ............................................................................................................... 33

6.3 A UTILIZAO DE JOGOS DIDTICOS NO ENSINO DE QUMICA ................................ 34

6.4 A INFORMTICA EDUCACIONAL E O ENSINO DE QUMICA ........................................ 34

6.5 A UTILIZAO DE MODELOS COMO INSTRUMENTO PARA O ENSINO DE

QUMICA ..............................................................................................................................................

36

6.6 A UTILIZAO DE ANALOGIAS NO ENSINO DE QUMICA ............................................. 38

6.7A IMPORTNCIA DO LIVRO DIDTICO COMO INSTRUMENTO PARA O

ENSINO DE QUMICA .....................................................................................................................

39

6.7.1 Anlise e seleo de livros didticos de Qumica ................................................... 43

REFERNCIAS .......................................................................................................................................... 46

APNDICE .................................................................................................................................................. 48

6

AGRADECIMENTOS

Aos colegas professores que, com sua dedicao ao ensino, estimularam-me a

buscar e entender os novos conceitos de educao.

Aos meus alunos de Instrumentao Para o Ensino de Qumica, do curso de

Licenciatura em Qumica da UFPA, que, na troca de experincias, nos debates em sala

de aula e, principalmente na motivao, construram junto comigo uma base de apoio e

uma nova identidade para esta disciplina.

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INTRODUO

Caro Estudante.

Este o seu livro-texto para cursar a disciplina Instrumentao Para o Ensino de

Qumica, que faz parte do sexto perodo do seu curso de graduao. A intencionalidade

deste livro oferecer aos alunos, textos de referncias para a sua formao que

contenham subsdios formativos relacionados ao campo dos saberes pedaggicos e

cientficos.

Nesta disciplina sero discutidas as dimenses conceitual, procedimental e

atitudinal de contedos de Qumica, principalmente os princpios pedaggicos dos vrios

tipos de atividades que so utilizados como instrumentos para o ensino de Qumica,

essenciais na ao educativa e basilares na prtica de ensino do professor.

Antes das atividades de avaliaes, o aluno ser apresentado ao referencial terico

necessrio para o professor inserir uma transformao da prtica metodolgica em sala

de aula, com os objetivos de analisar os principais problemas que professores de Qumica

relatam e oferecer elementos (teorias e exemplos) que convenham aos futuros

professores, para constiturem seu prprio juzo sobre os problemas analisados e suas

provveis solues.

O objetivo geral o de construir competncias e habilidades relacionadas aos

saberes prticos do professor de Qumica, considerando os parmetros tericos

disciplinares de Qumica e da Cincia da Educao, realizando aes educativas no

cotidiano da escola, comprometendo-se com a criatividade e inovaes do ensino de

Qumica. O objetivo especfico o de pesquisar, desenvolver e construir atividades para o

aperfeioamento do processo de ensino e aprendizagem de Qumica.

Este livro-texto, que procurou reunir informaes de obras atualizadas e o

pensamento e ideias de renomados educadores em Qumica, tem incio com a

apresentao da disciplina, com subsdios a respeito de sua importncia e pertinncia no

curso de Licenciatura em Qumica, alm de apresentar as atividades de avaliao, os

critrios de pontuao para posterior elaborao dos conceitos e o programa oficial da

disciplina, incluindo a ementa, o contedo programtico, alm da bibliografia bsica e

complementar.

A seguir, discute-se a origem e a importncia da Instrumentao Para o Ensino

de Qumica, seguida de uma reflexo sobre as formas de abordagem de conceitos e

fenmenos qumicos, uma explanao esclarecedora sobre objetos de aprendizagem,

finalizando com uma breve abordagem de alguns instrumentos para o ensino, que so

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essenciais na construo e organizao de materiais instrucionais para um ensino de

Qumica de qualidade e que podem proporcionar aos alunos um ensino mais dinmico e

significativo, inclusive com a insero de atividades ldicas.

Ao longo deste livro, vrias bibliografias so sugeridas para aqueles alunos que

desejem aprofundamento e consolidao do tema abordado.

Depois do momento inicial de reflexo, partimos para a ao. No seu GUIA DE

ESTUDO esto contidas todas as atividade de avaliao da disciplina. O objetivo destas

atividades, alm de serem utilizadas como critrios avaliativos para estabelecerem o

conceito do aluno, fazer com que o mesmo tenha contato com prticas inerentes ao

ofcio do professor. Todas as avaliaes devero ser encaminhadas por escrito para o

professor da disciplina, que dever emitir o conceito de cada aluno aps consultar o tutor

presencial.

Caro estudante, como nas outras disciplinas, preciso trabalhar intensamente,

estudar de maneira eficiente e usar os instrumentos disponveis para voc, entre eles este

livro. Espero conseguir motiv-lo para a leitura deste texto e desejo-lhe sucesso para que

voc extraia as condies essenciais para o seu desenvolvimento como educador.

Boa leitura, boa aprendizagem e boa sorte.

Prof. Jorge Raimundo da Trindade Souza (jrts@ufpa.br)

Faculdade de Qumica / ICEN / UFPA

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1 APRESENTAO DA DISCIPLINA

Diante da ausncia de uma literatura que discuta os vrios instrumentos para o

ensino de Qumica e que enfoque os processos de como desenvolver esse ensino na sala

de aula, propusemo-nos a construir este livro-texto, apresentando e discutindo os

fundamentos dos vrios instrumentos que contribuem para o ensino de Qumica.

Este livro foi pensado com o objetivo de aplicao de estratgias especficas para o

ensino de Qumica, na busca da compreenso dos fenmenos envolvidos nesta cincia,

oferecendo aos professores alguns direcionamentos bsicos para serem aplicados em

sala de aula ou mesmo em espaos no formais. Assim, em vrias passagens do livro e

em momentos fundamentais da disciplina, os alunos so convidados para a leitura de

textos de renomados educadores em Qumica ou de cincias prximas, que reforam esta

proposta metodolgica.

Instrumentao Para o Ensino de Qumica uma disciplina de carter prtico,

que tem como principal objetivo dar subsdios ao estudante de Licenciatura em Qumica

para saber utilizar os variados instrumentos para o ensino como recursos didticos.

Assim, objetiva-se dotar o futuro professor de Qumica de um instrumental que lhe permita

conhecer os diversos tipos de aes educativas, analisar suas funes e adequao a

diferentes realidades educacionais, desenvolver atividades experimentais fundamentadas

em pressupostos tericos e metodolgicos e saber planejar e organizar o espao fsico

para o desenvolvimento destas atividades experimentais, considerando aspectos

pedaggicos, de segurana e ambientais.

A metodologia planejada para a disciplina Instrumentao Para o Ensino de

Qumica objetiva estreitar a distncia existente entre a teoria e prtica / imaginrio e

concreto, observada no estudo da cincia Qumica, aproximando os alunos de conceitos e

fatos prprios desta cincia e favorecendo o contato dos aprendizes com uma diversidade

de instrumentos que podem ser utilizados pelo professor, potencializando a capacidade

dos educandos para observar, testar, comparar, registrar, pesquisar, formular hipteses,

experimentar, explicar e raciocinar sobre procedimentos, fatos e atitudes caractersticas

desta rea de conhecimento, proporcionando o incentivo a reflexo das relaes

existentes entre este campo do saber e a sociedade contempornea.

Utilizando mtodos e tcnicas para o ensino de Qumica, propondo alternativas

metodolgicas que visem experincia pedaggica na escola, os alunos devero

continuar desenvolvendo, nesta disciplina, competncias que lhes deem autonomia, para

que possam criar materiais didticos, em que seja utilizado um amplo leque de opes

10

para a construo de um processo de ensino e aprendizagem significativo, utilizando

sempre que possvel a abordagem de fenmenos qumicos observados no cotidiano.

A seguir, relacionam-se algumas opes de instrumentos para o ensino que sero

abordados neste livro e que so essenciais na construo e organizao de materiais

instrucionais para um ensino de Qumica de qualidade:

a anlise, o conhecimento e o domnio do livro didtico e do livro paradidtico;

a utilizao de recursos de multimdia (vdeos educativos, informtica etc.);

o uso de analogias;

o uso de jogos educacionais;

a utilizao da experimentao com materiais alternativos de baixo custo e de fcil

aquisio;

o planejamento de aulas experimentais e a organizao do espao fsico para

desenvolver estas atividades;

a utilizao de modelos e simulaes;

a anlise de artigos cientficos de interesse para o ensino de Qumica.

Como atividade inicial, para melhor compreenso da importncia dos instrumentos

empregados para o ensino de Qumica, e antes da realizao das atividades

experimentais, recomenda-se a leitura e anlise crtica de alguns artigos cientficos

relacionados no apndice A, que abordam a utilizao de instrumentos para o ensino de

Cincias, em particular para o ensino de Qumica.

11

1.1 PLANEJAMENTO DAS ATIVIDADES DE AVALIAO

AVALIAO ATIVIDADE PONTUAO

MXIMA

1 Anlise crtica de artigos cientficos que abordam alguns dos instrumentos utilizados no ensino de Qumica (Apndice A).

1,0

2 Produo de material didtico sobre contedo de Qumica (conceitos bsicos de Qumica, estrutura atmica, classificao peridica dos elementos qumicos, ligaes qumicas, funes qumicas e reaes qumicas) empregando os instrumentos necessrios para o ensino de Qumica e com transposio de contedos de Qumica da Educao Superior para a Educao Bsica, incluindo a anlise crtica sobre o livro didtico utilizado.

5,0

3 Produo de material instrucional para uma aula experimental e elaborao de experimentos utilizando material alternativo de baixo custo e de fcil aquisio.

2,0

4 Planejamento e organizao do espao fsico para o desenvolvimento de atividades experimentais (laboratrio) para o Nvel Mdio, considerando aspectos pedaggicos, de segurana e ambientais. Os objetivos desta atividade so: reconhecer os elementos primordiais para o planejamento e a organizao de um laboratrio; identificar os cuidados de segurana necessrios para a realizao de experimentos.

2,0

TOTAL 10,0

1.2 CRITRIOS DE AVALIAO

A avaliao do desempenho dos alunos ser vivenciada nas dimenses diagnstica,

formativa e somativa, individualmente e em grupo, considerando, entre outros, os seguintes

aspectos:

frequncia mnima de 75% da carga horria;

participao das atividades propostas, observando: responsabilidade, criticidade,

interesse, compromisso, autonomia, pontualidade, assiduidade e qualidade nos trabalhos

produzidos e nas avaliaes aplicadas;

avaliao escrita abrangendo todas as atividades apresentadas durante a aplicao da

disciplina;

os alunos que obtiveram mdia igual ou superior a 5 (cinco) nas atividades sero

considerados aprovados;

os conceitos sero atribudos conforme a mdia obtida da seguinte forma:

MDIA 0,0 4,9 5,0 6,9 7,0 8,9 9,0 10,0

CONCEITO Insuficiente Regular Bom Excelente

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1.3 APRESENTAO DA EMENTA E DO PROGRAMA DA DISCIPLINA

1.3.1 Identificao:

1.3.2 Ementa

Transposio de contedos de Qumica da Educao Superior para a Educao Bsica. Aproveitamento da capacidade criativa do aluno para a elaborao de modelos tericos relacionados estrutura ntima da matria. Confeco e montagem de experincias de Qumica utilizando materiais simples e de fcil aquisio. Preparao de roteiros para aulas prticas. Seminrios sobre temas voltados educao em Qumica. Iniciao pesquisa no ensino de Nvel Mdio: emprego do mtodo da redescoberta. Adaptao de uma sala de aula para um laboratrio. A utilizao de referncias bibliogrficas como instrumento de ensino com bases em dois eixos temticos: Qumica e a sociedade e Qumica e o meio ambiente.

1.3.3 Contedo Programtico

1.3.3.1 Transposio de contedos de Qumica da Educao Superior para a Educao Bsica

Conceitos bsicos da Qumica: A viso cientfica da Qumica; O mtodo cientfico; Matria, corpos e objetos; Conceito e notao de elemento qumico; Transformaes da matria; Mudanas de estado fsico; O estado gasoso da matria; Propriedades e leis dos gases; Substncias e misturas; Separao de misturas; A Qumica no dia-a-dia.

Estrutura atmica: Os primeiros modelos atmicos; O modelo atmico orbital; Estados

energticos dos eltrons; Nmeros qunticos; Diagrama de distribuio eletrnica; Propriedades do ncleo atmico; Reaes nucleares.

Classificao Peridica dos Elementos Qumicos: Classificao peridica moderna;

Ocorrncia dos elementos qumicos; Elementos qumicos importantes; O carbono e suas propriedades; Compostos orgnicos naturais e sintticos: petrleo, gs natural, hulha, glicdios, lipdios, aminocidos, protenas e polmeros sintticos; Atmosfera e seu aproveitamento; Aplicaes da lei peridica no estudo descritivo das principais propriedades dos elementos qumicos e seus compostos; Propriedades peridicas e aperidicas

Ligaes qumicas: Ligao inica, ligao covalente e ligao metlica; Eletronegatividade

e polaridade das ligaes qumicas; As ligaes qumicas nos compostos orgnicos; Geometria molecular; Isomeria; Ligaes intermoleculares.

Funes qumicas: As funes qumicas e a Classificao Peridica; Conceitos usuais de

cidos, bases, sais e xidos; Os conceitos cido-base aplicados a sistemas qumicos; cidos e bases de importncia industrial; Fora dos cidos e das bases; Terminologia das solues de cidos, bases, sais e xidos; Propriedades coligativas das solues; Mistura de solues; Anlise volumtrica; Equilbrio cido-base em soluo aquosa; Equilbrio inico; pH e pOH; Hidrlise de sais; Produto de solubilidade; Funes orgnicas e suas nomenclaturas; Propriedades fsicas e qumicas dos compostos orgnicos.

Reaes qumicas: Quando ocorre uma reao qumica; Ajuste de equaes qumicas;

Tipos de reaes qumicas inorgnicas e orgnicas; Leis ponderais e volumtricas das reaes qumicas; Conceitos e clculos decorrentes das leis e da teoria atmico-molecular; Fatores que influenciam nas velocidades das reaes qumicas; A troca de calor nas reaes qumicas; Lei de Hess, entropia e energia livre; Sistemas redox: leis de Faraday, pilhas eletroqumicas e eletrlise.

Cdigo Carga Horria Grupo de Atividade

QL-01028 68 horas Ensino de Qumica

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1.3.3.2 Projetos de montagem de laboratrios para o ensino da Qumica no Ensino Mdio Utilizao de uma sala de aula para a realizao de experimentos; Caractersticas da sala:

dimenses, nmero de alunos, paredes, piso, arejamento e iluminao; Ordem na sala: carteiras, mesas, bancadas, armrios e quadro branco; Necessidade de planejamento: telas de projeo, gua, eletricidade, estojo de primeiros socorros e extintores de incndio.

1.3.3.3 Projetos de experincias, confeco e montagem de roteiros de aulas prticas para o Ensino Mdio

Instrues gerais para a realizao de atividades prticas; Cuidados no laboratrio: uso do fogo, manuseio de substncias e vidraria; Preparao de aulas prticas: montagem de roteiros; Organizao, registro e reposio do material de laboratrio; Separao e transporte do material; Durao das aulas prticas; Formao dos grupos de trabalho: distribuio de atribuies; Discusso dos experimentos; Avaliao da aprendizagem nas atividades prticas.

1.3.3.4 Confeco e montagem de aparelhagens para experimentos de Qumica no Ensino Mdio, utilizando material alternativo de fcil aquisio

Escolha de material alternativo; Montagem de aparelhagens: adaptao de vidraria e utenslios; Utilizao de recursos didticos na apresentao dos conceitos bsicos da Qumica: desenhos, grficos, modelos de construo molecular, slides, filmes, tabelas, painis, murais etc.

1.3.3.5 A utilizao de referncias bibliogrficas como instrumento de ensino

Eixos temticos: Qumica e a sociedade, Qumica e o meio ambiente.

1.3.4 Bibliografia Bsica

BORDENAVE, Juan Daz; PEREIRA, Adair Martins. Estratgias de ensino-aprendizagem. Petrpolis (RJ): Vozes, 2008. BRANCO, Francisco Fbio Castelo (Org.). Prticas de Qumica. Fortaleza: Demcrito Rocha, 2004. CRUZ, Roque; GALHARDO FILHO, Emlio. Experimentos de Qumica em microescala, com materiais de baixo custo e do cotidiano. So Paulo: Editora da Fsica, 2009. MATEUS, Alfredo Lus. Qumica na cabea. Belo Horizonte: UFMG, 2001. SANTOS, Wildson Luiz P. dos; MALDANER, Otavio Aloisio (Org.). Ensino de Qumica em foco. Iju (RS): Uniju, 2010. 1.3.1.5 Bibliografia Complementar

FRACALANZA, Hilrio; MEGID NETO, Jorge (Org.). O livro didtico de Cincias no Brasil. Campinas (SP): Komedi, 2006. LUTFI, Mansur. Cotidiano e educao em Qumica. Iju (RS): Uniju, 1988. MAGALHES, Mariza. Tudo o que voc faz tem a ver com Qumica. So Paulo: Editora da Fsica, 2007. SANTOS, Wildson Luiz Pereira dos; ML, Gerson de Souza (Coord). Qumica e sociedade. So Paulo: Nova Gerao, 2005. SOUZA, Jorge Raimundo da Trindade. Prtica Pedaggica em Qumica: oficinas pedaggicas para o ensino de Qumica. Belm: UFPA, 2010.

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2 IMPORTNCIA E ORIGEM DA INSTRUMENTAO PARA O ENSINO DE QUMICA

Na viso da prtica de ensino dominante atual considerado como bom

professor aquele que sabe transmitir o conhecimento, dentro de um processo no qual o

estudante o receptor. Dessa forma dado grande valor s tcnicas de transmisso,

como postura de voz, uso do quadro, ou seja, no bom manuseio dos equipamentos. Outra

premissa considerar que basta saber bem essas tcnicas e saber bem o

conhecimento para se ter uma boa aula. Este princpio, na educao, conhecido como

racionalidade tcnica (BRITO; PALHETA, 2008).

A utilizao dos instrumentos para o ensino de Qumica contrape esta

racionalidade tcnica, pois estimula o desenvolvimento da criatividade dos alunos com a

proposio de uma aprendizagem ativa, na qual os alunos participam de atividades

prticas. Assim, aflora a necessidade de produo de novos conhecimentos para a teoria

e a prtica de ensinar. importante destacar que, nesta abordagem, o conceito de

experimentao ultrapassa a dimenso do laboratrio, pois so atividades que se

caracterizam pela ao de investigar, vivenciar e experienciar.

A Qumica parece ser muito complexa para os estudantes, pois existem muitos

fenmenos que podem ser observados no nvel macroscpico, mas os conceitos que os

explicam situam-se no nvel submicroscpico. Muitos alunos no conseguem estabelecer

relaes entre esses diferentes nveis. Por outro lado, o ensino de Qumica situa-se,

preferencialmente, no nvel mais abstrato, sendo esta uma das barreiras primrias para o

seu aprendizado (JUSTI, 2010). O professor pode empregar os instrumentos disponveis

para o ensino de Qumica, para superar estes obstculos didticos e epistemolgicos.

Qualquer instrumento para o ensino de Qumica, como a utilizao de imagens,

sons, experincias de simulao, experimentao, uso do livro didtico, jogos analogias

etc., quando aplicado cuidadosamente pode facilitar aos alunos, o acesso s informaes

em situaes de ensino onde outros modelos tm se mostrado ineficazes. Vrios

instrumentos para o ensino podem ser utilizados, inclusive simultaneamente, na inteno

de extrair de cada um os principais elementos que viabilizem aspectos pedaggicos

interessantes, porm deve-se priorizar queles que permitam grande interatividade com

menor necessidade de recursos financeiros. O professor deve focalizar a atividade em

poucos objetivos para facilitar a aprendizagem do aluno e a realizao desta atividade

com sucesso. No caso de uma atividade experimental, o aluno deve ser alertado de que

um experimento pode servir para diferentes objetivos.

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2.1 BRICOLAGEM

O termo bricolagem, que vem do francs bricolage, usado nas atividades em

que voc mesmo realiza para seu prprio uso ou consumo, evitando desse modo, o

emprego de um servio profissional. O conceito surgiu nos Estados Unidos, na dcada de

50 com a sugesto do it yourself (faa voc mesmo), devido ao encarecimento da mo-

de-obra e se desenvolveu com a viso dos empresrios em perceber que poderiam

diminuir custos, criando produtos fceis de serem usados, utilizando embalagens com

pouca quantidade e todos com manuais explicativos.

Este conceito coerente com a concepo de Instrumentao para o Ensino de

Qumica, onde os futuros professores so estimulados e orientados para a produo do

seu prprio material pedaggico e para a construo de experimentos, onde possam ser

utilizados materiais alternativos, acessveis e de baixo custo financeiro.

Um exemplo do quanto esta metodologia prtica e funcional no processo ensino

e aprendizagem o trabalho desenvolvido por um grupo de alunas do curso de

Licenciatura em Qumica da UFPA, no 2 semestre de 2010, na disciplina Prtica

Pedaggica em Qumica VI, que planejou e construiu uma tabela peridica para ser

utilizada por alunos portadores de deficincia visual (DVs), utilizando o sistema braile e

materiais alternativos de baixo custo e de fcil obteno. Este trabalho possibilitou aos

alunos que apresentam esta deficincia, a identificao e localizao dos elementos

qumicos presentes na tabela peridica. Como o material utilizado na construo da

tabela apresentava texturas diferentes para cada grupo de elementos de acordo com suas

classificaes, os alunos DVs puderam identificar, atravs do tato e do alfabeto braile, as

vrias classificaes existentes dentro da tabela, tais como: os metais, os no metais, os

gases nobres, as famlias e os perodos, alm de verificar algumas propriedades, tais

como: nmero atmico e massa atmica. O grupo que concebeu a elaborao da tabela

peridica para os deficientes visuais, apropriou-se da viso da sociedade contempornea,

que exige a incluso das pessoas portadoras de necessidades especiais, e elaborou

experincias inovadoras, no sentido de inclu-las no processo educacional.

3 FORMAS DE ABORDAGEM DE CONCEITOS E FENMENOS QUMICOS

As informaes apresentadas neste captulo foram extradas do texto Qumica

para o Ensino Mdio: fundamentos, pressupostos e o fazer cotidiano de Andra Horta

Machado e Eduardo Fleury Mortimer, inserido no livro Fundamentos e propostas de

16

ensino de Qumica para a educao bsica no Brasil, 2007, organizado por Lenir Basso

Zanon e Otavio Aloisio Maldaner:

________________________________________________________________________ Do ponto de vista didtico, til distinguir trs aspectos do conhecimento qumico: fenomenolgico, terico e representacional. O aspecto fenomenolgico diz respeito aos fenmenos de interesse da Qumica, sejam aqueles concretos e visveis, como a mudana de estado fsico de uma substncia, sejam aqueles que temos acesso apenas indiretamente, como as interaes radiao-matria que no provocam um efeito visvel, mas que podem ser detectados na espectroscopia. Os fenmenos tambm podem estar materializados nas atividades sociais. So as relaes sociais que o aluno estabelece por meio dessa cincia que do significado Qumica do seu ponto de vista, pois mostram que a Qumica est na sociedade, no ambiente. Alm disso, quando ns, professores, retomamos fenmenos j estudados ou vividos em sala de aula, possibilitamos que os alunos participem da conversa, pois passamos a falar de algo que eles compartilham conosco. A abordagem do ponto de vista fenomenolgico tambm pode contribuir para promover habilidades especficas, tais como controlar variveis, medir, analisar resultados, elaborar grficos etc. O aspecto terico relaciona-se a informaes de natureza atmico-molecular, envolvendo, portanto, explicaes baseadas em modelos abstratos e que incluem entidades no diretamente observveis, como tomos, molculas, ons, eltrons etc. Os contedos qumicos de natureza simblica esto agrupados no aspecto representacional, que compreende informaes inerentes linguagem qumica, como frmulas e equaes qumicas, representaes dos modelos, grficos e equaes matemticas. FENOMENOLGICO TERICO REPRESENTACIONAL Figura 1: Tringulo que representa as inter-relaes entre os aspectos do conhecimento qumico (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000).

A maioria dos currculos tradicionais e dos livros didticos enfatiza o aspecto representacional, em detrimento dos outros dois. A ausncia dos fenmenos nas salas de aula pode fazer com que os alunos tomem por reais as frmulas das substncias, as equaes qumicas e os modelos para a matria. necessrio, portanto, que os trs aspectos comparecem igualmente. A produo do conhecimento na Qumica resulta sempre de uma dialtica entre teoria e experimento, pensamento e realidade, mesmo porque no existe atividade experimental que no oferea mais de uma possibilidade de interpretao. Ainda que o aluno no conhea a teoria cientfica necessria para interpretar determinado fenmeno ou resultado experimental, ele o far com suas prprias teorias implcitas, suas ideias de senso comum, pois todo processo de compreenso ativo.

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Para que a interpretao do fenmeno ou resultado experimental faa sentido para o aluno, desejvel manter essa tenso entre teoria e experimento, percorrendo constantemente o caminho de ida e volta entre os dois aspectos. O aspecto representacional tambm resulta dessa tenso, fornecendo as ferramentas simblicas para representar a compreenso resultante desses processos de idas e vindas entre teoria e experimento. importante ressaltar que, nesta proposta, o conceito de fenmeno e de experimento ultrapassa a dimenso do laboratrio. Ir ao supermercado, fazer uma visita, investigar a corroso do porto da garagem, tambm so atividades que se caracterizam pela ao de experienciar, vivenciar, em geral de forma sistematizada. No caso das atividades de laboratrio, so desenvolvidas habilidades especficas como as j citadas (controlar variveis, organizar dados em tabelas e construir grficos etc.).

Um experimento pode cumprir tambm o papel de mostrar essa forma de pensar em Qumica, em que teoria e realidade esto em constante interlocuo. O aluno pode ser levado a formular hiptese, desenvolver formas de test-las, modific-las de acordo com os resultados etc.

No caso das demais atividades, o aprendiz tem oportunidade de desenvolver essas mesmas habilidades e outras, como experienciar a forma como os conceitos qumicos esto funcionando nas relaes sociais. ________________________________________________________________________ Fonte: Machado e Mortimer, 2007.

4 OBJETOS DE APRENDIZAGEM

A seguir, reproduzimos alguns trechos do texto Objetos de aprendizagem: um

recurso estratgico de mudana de Rejane Maria Ghisolfi da Silva; Mrcia Aparecida

Fernandes e Anna Cristina Nascimento, extradas do livro Fundamentos e propostas de

ensino de Qumica para a educao bsica no Brasil, 2007, organizado por Lenir Basso

Zanon e Otavio Aloisio Maldaner.

________________________________________________________________________ Os modelos transmissivos, alicerados na lgica conservadora caracterizada pela

produo do conhecimento fragmentado, esttico, linear, descontextualizado e pela adoo de metodologias que conduzem a respostas nicas e convergentes (Oliveira, 2003), no respondem s demandas socioculturais, nem so coerentes com os princpios da construo de conhecimento.

Tendo como pano de fundo a problemtica da mudana das prticas pedaggicas dos professores, mudana entendida, muitas vezes, como resultado de reformas curriculares e que se tornam usualmente desencadeadoras de propostas de formao docente, este captulo pretende estimular ou favorecer novas anlises capazes de gerar prticas de interveno e de pesquisa, valendo-se de um olhar sobre a possibilidade de inovao educativa com base na produo e utilizao de materiais com tecnologias de informao e comunicao, nomeadamente objetos de aprendizagem, no ensino de Qumica.

Segundo Cebrin de La Cerna, (2004, p.32), inovao educativa toda ao planejada para produzir uma mudana nas instituies educativas que proponha uma melhora de pensamentos na organizao e planejamento da poltica educativa, assim como nas prticas pedaggicas. Desse modo, a inovao no uma reforma qualquer, ao contrrio, ela tem um carter intencional na perspectiva de uma melhoria da ao educativa. Nesse sentido, alguns autores argumentam que os conceitos de reforma e

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inovao no so sinnimos, pois inovao mudana com origem na escola, sendo proposta pelos prprios professores. J a reforma mais abrangente, pois inclui fatos que, historicamente, aparecem como prticas sociais privilegiadas por projetos polticos, constituindo-se em um dos principais meios para incorporar, modificar e realizar mudanas nos processos de ensino e aprendizagem e nos contedos curriculares.

Toda inovao traz uma inteno de mudana, mas nem toda mudana introduz inovao, pois pode, por vezes, significar apenas a recuperao de prticas do passado.

Assim, as tecnologias podem ter diferentes implicaes no processo educativo. Uma delas que podem inovar o processo de ensino e aprendizagem por duas grandes razes: pela produo de novos materiais educativos inexistentes, contribuindo com novos ambientes de aprendizagem e interao didtica, e pelas interaes que so facilitadas, que possibilitam partilhar novos sentidos, socializar saberes e compartilhar novos consensos entre alunos e alunos ou entre alunos e professor (CEBRIN DE LA CERNA, 2004). O outro que podem significar o uso de recursos mais sofisticados em velhas prticas educacionais (OLIVEIRA, 2003).

Assim, no se trata de apenas introduzir a tecnologia na escola, pois os equipamentos no promovem por si s a inovao. Significa que no se trata de usar as tecnologias a qualquer custo, mas sim acompanhar consciente e deliberadamente uma mudana de civilizao que questiona profundamente as formas institucionais, as mentalidades e a cultura dos sistemas educacionais e os papis de professor e de aluno (LVY, 2003).

Embora sejam utilizadas as novas tecnologias, salvo algumas excees, o paradigma tradicional tem se mantido sob a forma de encapsulamento de contedos em mdias digitais. Nessa perspectiva, fundamentamos a tecnologia dos objetos de aprendizagem na hiptese de que a sua produo e utilizao requerem pensar novos contedos, objetivos e novos mtodos na promoo de aprendizagens mais efetivas que favoream o desenvolvimento intelectual dos educandos.

Para subsidiar essa hiptese apoiamo-nos em um paradigma cognitivista, que entende a aprendizagem como um processo de construo de conhecimento que intervm, de uma forma decisiva, nas estruturas internas do sujeito, mediante um processo intencional e planejado. Tem como princpio orientador a abordagem histrico-social na dimenso do psiquismo investigado por Vygotski em A formao social da mente, 1989.

Embora existam aspectos pedaggicos ainda no investigados no processo de construo do material digital, o uso de tecnologias no ensino pode propiciar, principalmente na rea de Qumica, o contato com atividades e contedos que no seriam facilmente abstrados pelos alunos seno por meio de um mecanismo que permitisse ainda que virtualmente, visualizar um ambiente real no qual fosse possvel tanto conhecer novos contedos quanto aplicar conhecimentos j adquiridos. Nesse sentido, especialmente o computador, alm de proporcionar essa visualizao, tambm viabiliza um alto grau de interatividade, sendo considerado atualmente uma ferramenta indispensvel aos processos de ensino.

Os objetos de aprendizagem procuram aliar essa capacidade do computador com aspectos pedaggicos intrnsecos ou no ao contedo. Tambm conseguem introduzir caractersticas que levam em conta o perfil do aprendiz, estimulando interesse, criatividade, raciocnio lgico, descoberta de novos conhecimentos, especialmente quando se exploram saberes do cotidiano. A sensibilidade e a experincia do professor em sala de aula no podem ser substitudas, mas pode-se introduzir, de forma mais concreta e eficaz, processos de aprendizagem que, por exemplo, considerem caractersticas individuais de cada aprendiz. ________________________________________________________________________ Fonte: Silva, Fernandes e Nascimento, 2007.

19

5 FUNDAMENTOS, UTILIZAO E SELEO DE MEIOS

Esta sntese de aspectos referentes aos meios (material de ensino e

aprendizagem), que aborda fundamentos, utilizao e seleo destes meios, foi composta

a partir do livro Metodologia do ensino de Cincias, 1998, de Georg J. Hennig.

________________________________________________________________________ Estabelecidos os objetivos (pensar, conhecer, agir), selecionados os contedos

(contedos conceituais), escolhidos os mtodos, definidas as tcnicas e as tticas (que, em conjunto, direcionam as atividades do professor e dos alunos para a assimilao dos contedos-processos e atingir os objetivos), necessrio buscar-se os meios (materiais ensino-aprendizagem) auxiliares para promover o processo ensino-aprendizagem. Meios so todos os elementos a serem utilizados para operacionalizar mtodos, tcnicas ou tticas educacionais. Como forma bsica de estimular e dirigir a aprendizagem. Os meios influem acentuadamente no comportamento, constituindo-se em uma das expresses mximas do ensino. O meio, como processo de conduzir a mensagem ao aluno, o conjunto de material e equipamentos a serem utilizados no processo ensinar-aprender. Material o suporte que contm a mensagem a ser proposta ao aluno (por exemplo: filme). Equipamento o dispositivo em que se utiliza o material (por exemplo: projetor de filmes). O intermedirio que faz a conexo entre o ensino e a aprendizagem so os sentidos. A aprendizagem realizada atravs de mais de um dos sentidos mais durvel, e torna-se mais promissora quando todos os sentidos entram em cena e quando, alm disto, ela for proposta com a participao ativa do aluno. essencial que se entenda que a aprendizagem se realiza, isto , que chega e ancora na estrutura cognitiva por meio dos sentidos. Nada chega ao intelecto que no seja atravs dos sentidos. Por esta razo que a seleo e a combinao adequada de meios muito importante; facilita e torna agradvel a tarefa de ensinar, possibilita que mensagens sejam mais facilmente expostas e incorporadas tornando, enfim, mais objetivo e tolervel o doloroso ato de aprender. As Cincias reunindo disciplinas essencialmente objetivas tm no som e na imagem sua melhor forma de comunicao. Nesses aspectos, aparelhos clssicos ou improvisados, vidrarias, reagentes etc. so utilizados pelo professor, esclarecendo ou demonstrando um princpio, construindo um modelo. O professor no pode competir com os meios de comunicao. Portanto, cabe-lhe apenas, como pea importante do processo ensino-aprendizagem, ser orientador das melhores opes e atitudes que possam ser assumidas pelo jovem frente a um vasto conjunto de informaes. Isso favorece um despertar interior no aluno, oportunizando a realizao de trabalhos, possibilitando a sondagem de aptides, concorrendo para sua real formao. Nesse aspecto, qualquer assunto debatido em aula poder despertar no aluno o desejo de realizar experimentos, comprovar ou negar hipteses previamente formuladas, chegando, ele mesmo, a concluses operacionais. Assim, novas ideias e buscas, por parte do aluno, sero uma consequncia natural do trabalho realizado pelo professor. A simples utilizao de estmulos visuais e sonoros, porm, no parece ser suficiente para a formao de imagens mentais adequadas. Caso os recursos audiovisuais se bastassem, por si mesmos, no estariam justificados os longos anos de aprendizagem necessrios para aprenderem-se contedos bsicos, normalmente superficiais. Alm disso, boa parte dos professores desconhece o valor real deste material e no o utiliza.

Dentro do contexto da tecnologia educacional, os meios representam muito mais

20

do que recursos para enfeitar as aulas e deixar os alunos mais satisfeitos e motivados. Eles so o suporte do ensino e da aprendizagem. Em muitos casos representam a diferena entre conseguir-se ou no atingir os objetivos propostos. Eles apenas podero assumir esse seu papel na medida em que forem perfeitamente integrados nas atividades previstas para o ensino.

Para evitarem-se distores que invalidem qualquer esforo na atualizao do processo ensino-aprendizagem necessrio que se atente para alguns fatos importantes:

1- a multiplicidade de meios muito grande; 2- os meios esto relacionados aos mtodos e estes a uma funo bsica do

professor, implicando a utilizao de diferentes meios; 3- a aprendizagem aparentemente ocorre em trs momentos: introduo,

desenvolvimento e fechamento; cada um desses momentos ou fases requer a busca de determinados meios;

4- as relaes entre os meios com os mtodos e com os momentos de aprendizagem devem ser analisados com cuidado; a escolha de meios, alm de feita em funo do mtodo e das fases do ensino, deve estar combinada a outros princpios e critrios para seleo de meios;

5- os meios devem ser utilizados de forma ativa; os alunos so influenciados pelos meios e sobre eles devem agir, trabalhar com eles e at mesmo produzi-los; meios para promover a aprendizagem e no, simplesmente, como recurso de ensino.

Na seleo de meios (material de ensino-aprendizagem) disposio dos

professores e aqueles a serem ainda criados deve ser observado que: 1- os materiais ensino-aprendizagem formem imagens mentais adequadas; 2- os materiais ensino-aprendizagem sejam aplicados pelo professor para

desencadear uma aprendizagem real e que sejam aproveitados pelos alunos como instrumento de trabalho;

3- a qualidade e a eficincia de um meio depende das circunstancias em que utilizado;

4- a seleo de meios implica uma atualizao constante; 5- a seleo de meios no uma atividade isolada, depende de outras decises

anteriores como objetivos, contedos, mtodos e tcnicas; 6- a seleo de meios deve ser realista; no selecionar materiais que no existam na

escola, que no possam ser conseguidos ou produzidos. ___________________________________________________________________________

Fonte: Hennig, 1998.

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6 INSTRUMENTOS PARA O ENSINO DE QUMICA

Neste captulo, apresentaremos e discutiremos alguns dos principais instrumentos

para o ensino de Qumica, que podem ser utilizados pelo professor no processo de ensino

e aprendizagem, com o objetivo de se alcanar uma educao de qualidade.

6.1 A EXPERIMENTAO NO ENSINO DE QUMICA

Qumica uma cincia reconhecidamente experimental, no entanto, por falta de

tempo dos professores ou de espao apropriado, os experimentos ficam relegados a um

plano secundrio. A incluso da experimentao no ensino de Qumica justificada pela

importncia do seu papel investigativo e pedaggico de auxiliar o aluno no entendimento

dos fenmenos e na construo dos conceitos. Ainda assim, apesar da experimentao

ser incentivada, o ensino de Qumica continua apresentando carter exageradamente

livresco. bom lembrar que a utilizao de aulas com demonstraes constitui-se em

importante instrumento para despertar o interesse dos estudantes pelo fenmeno exibido

e que algumas atividades que envolvem experimentos no precisam de salas especiais,

podendo ocorrer em salas de aulas regulares quando a escola apresenta problemas

estruturais, como a falta de um laboratrio.

O espao da sala de aula ou do laboratrio no limitado e se estende para todos

os lados: alcana a rua, a praia a casa do aluno etc. Machado (1999), quando se refere

aos aspectos fenomenolgicos do conhecimento qumico, ensina que os fenmenos da

Qumica no se limitam queles que podem ser reproduzidos em laboratrio, pois falar,

por exemplo, sobre supermercado, sobre posto de gasolina tambm uma referncia

fenomenolgica.

Na aprendizagem de Cincias Naturais, as atividades experimentais devem ser

garantidas de maneira a evitar que a relao teoria-prtica seja transformada numa

dicotomia. As experincias despertam em geral um grande interesse nos alunos, alm de

propiciar uma situao de investigao. Quando planejadas, levando em conta estes

fatores, elas constituem momentos particularmente ricos no processo de ensino-

aprendizagem. No entanto, no suficienteusar o laboratrio ou fazer experincias,

podendo mesmo essa prtica vir a reforar o carter autoritrio e dogmtico do ensino de

Cincias. Atividades experimentais efetivadas somente para provar leis e teorias so

pobres relativamente aos objetivos de formao e apreenso de conhecimentos bsicos

em Cincias (DELIZOICOV; ANGOTTI, 1994).

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Investigaes reforam as j conhecidas constataes de que demonstraes em

Cincias podem se constituir em cenrios que priorizam aspectos emocionais dos

estudantes, potencializando-os para aprender conceitos. As aulas com demonstraes

objetivam a transposio dos limites frios do ensino formal, descritivo e axiomtico, em

direo a um cenrio rico em estmulo e interativo. As observaes iniciais tm indicado

que os estudantes participantes deste ensino apresentam maiores interesses na busca de

explicaes e dos significados subjacentes aos fenmenos demonstrados. Os principais

elementos presentes nas demonstraes costumam ser: o inesperado, o curioso, o

desafio a ser vencido, a quebra e/ou substituio de paradigmas, o inacreditvel, o

mgico/ldico e o previsvel (SAAD, 2005). Para Neves e Silva (2006), as aulas prticas

demonstrativas, como o show da Qumica, podem dar um carter de espetculo ou de

magia para os alunos, mas, tambm, podem ser teis na perspectiva de divulgao do

conhecimento qumico, pois so recursos alternativos que podem e devem ser utilizados,

desde que adequadamente.

Pesquisas indicam que a realizao de atividades experimentais se torna mais

motivadora/emocionante quando os prprios estudantes participam da construo de

seus equipamentos para poderem explorar fenmenos estudados. A realizao de

experimentos geralmente desperta nos estudantes um maior interesse pelo estudo de

Cincias. importante associar o saber fazer com o explorar/compreender os

fenmenos ou princpios cientficos (SAAD, 2005).

Neves e Silva (2006) reconhecem que a realizao de atividades experimentais

pode ser um recurso til para motivar a aprendizagem, aprender procedimentos e

conceitos, alm de favorecer atitudes positivas em relao Cincia. Os autores, porm,

tambm reconhecem que uma das crticas s atividades experimentais de que o

conceito envolvido na experincia pode no ser evidente para o aluno como para o

professor, ou seja, o aluno no consegue distinguir o fenmeno e as leis cientficas

envolvidas na experincia demonstrada. Talvez alguns professores tenham a crena de

que fcil para os alunos fazerem a relao entre os conceitos e os fenmenos

observados. provvel que esses conceitos j tenham sido interiorizados pelos

professores h algum tempo, mas no pelos alunos.

Para que atividades experimentais permitam uma melhor aprendizagem de

conceitos, precisam de bom planejamento e devem ser conduzidas de maneira adequada

pelo professor, que precisa ter clareza do papel da experimentao no processo

educativo. Por outro lado, estudos revelam que atividades experimentais que esto fora

da zona de interesse do aluno, ou seja, que no colaboram para a aprendizagem e que

23

no produzam significado para os alunos, acabam por transformar a motivao inicial

destes alunos em completo desinteresse pelo processo de ensino e aprendizagem,

aumentando a frustrao pelo estudo, em virtude da expectativa criada no incio desta

atividade. Apesar de a discusso envolvendo as atividades experimentais ser polmica,

fica claro que o ensino por meio destas atividades deve ser utilizado como uma forma de

solucionar as dificuldades dos alunos de adquirir o conhecimento qumico, levando o

aluno a compreender e aprender (operaes intelectuais), e realizar e aprender a fazer

(aes).

Cruz e Galhardo Filho (2009) alertam que quando o trabalho de laboratrio

tratado com o enfoque da escola tradicionalista, que considera a experimentao somente

como um meio de testar e verificar os conceitos tericos que j foram desenvolvidos na

aula terica, o experimento teria apenas a funo de mostrar a validade da teoria

desenvolvida. O experimento imediatamente descartado caso no oferea o resultado

esperado, afirmando-se que no deu certo, ou seja, no serve para confirmar a teoria.

Neves e Silva (2006) lembram que as ideias positivistas influenciam as prticas

pedaggicas na rea das cincias apoiadas na experimentao e na aplicao do mtodo

como veculo legitimador do conhecimento cientfico, a partir do ponto em que possvel

controlar e prever os efeitos dos eventos experimentais. Dessa forma, o principal objetivo

da experimentao seria desenvolver habilidades e destrezas, segundo o mtodo

cientfico.

Um professor de Qumica s vai tornar-se competente no emprego da

experimentao nas suas aulas, se aplicar essa abordagem com frequncia e, alm

disso, se coletar informaes peridicas e sistemticas sobre como os alunos trabalham e

como isso influencia na sua motivao, na sua capacidade argumentativa, na sua

curiosidade e interesse em questionar, no manuseio dos materiais, entre outros aspectos

relevantes. Enfim, se pesquisar a prpria prtica (MORAES; MANCUSO, 2004).

Considera-se mais conveniente um trabalho experimental que d margem

discusso e interpretao de resultados obtidos (quaisquer que tenham sido), com o

professor atuando no sentido de apresentar e desenvolver conceitos, leis e teorias

envolvidos na experimentao. Desta forma, o professor ser um orientador crtico da

aprendizagem, distanciando-se de uma postura autoritria e dogmtica no ensino e

possibilitando que os alunos venham a ter uma viso mais adequada do trabalho em

Cincias. Se esta perspectiva de atividade experimental no for contemplada, ser

inevitvel que se resuma simples execuo de receitas e comprovao da

verdade daquilo que repousa nos livros didticos (DELIZOICOV; ANGOTTI, 1994).

24

6.1.1 O papel da experimentao no ensino de Qumica

As informaes a seguir foram elaboradas com base no livro-texto de Luiz Seixas

das Neves e Mrcia Gorette Lima da Silva (2006):

________________________________________________________________________

As estratgias ou formas de ensino tradicionais tm como fundamentos suposies inadequadas. A primeira supe que ensinar uma tarefa fcil e no requer uma preparao especial. Outra, que o processo de ensino e aprendizagem se reduz simples transmisso e recepo de conhecimentos j elaborados e, por fim que o fracasso de muitos alunos se deve, principalmente, as suas prprias deficincias, tais como falta de estudo, de capacidade entendimento etc. Tambm, possuem a crena ingnua de que a atividade prtica por si s pode conseguir efeitos radicais na aprendizagem dos alunos. Nesse sentido, a experimentao ocupou um papel especial, a partir do sculo XVII, com relao consolidao das Cincias Naturais. A proposio era de seguir uma metodologia cientfica, assim, seu papel no ensino de Cincias e, mais particularmente no de Qumica, a partir da influncia do modelo de ensino por descoberta, consistia em aplicar as etapas do mtodo cientfico nas salas de aula, acreditando que a aprendizagem ocorreria pela transmisso de etapas. Esse mtodo tinha como pressupostos que, estabelecido um problema, o cientista ocupava-se em efetuar alguns experimentos, controlar e prever os efeitos dos fenmenos, seguidos de cuidadosas observaes, registros e organizao desses resultados (formulao de hiptese e enunciados que se generalizem em leis e teorias) divulgando-os para a comunidade O interesse em introduzir atividades experimentais (realizadas no laboratrio) foi provocado por vrios fatores, entre eles, polticos e educativos. No Brasil e em outros pases do mundo, o ensino de Cincias, no perodo de 1950 a 1960, foi bastante influenciado pelas transformaes decorrentes da Segunda Guerra Mundial, como a industrializao, o desenvolvimento tecnolgico e cientfico, tendo como importante marco o lanamento do Sputnik em 1957.

H autores, como Campanrio (2002), que classificam as atividades que envolvem experimentao como uma forma de analisar as situaes de ensino nas quais podero ser utilizadas. Assim, as atividades experimentais poderiam ser classificadas como:

Demonstraes prticas: so experimento que o professor realiza e os estudantes no podem intervir. Este tipo de atividade possibilita um maior contato com fenmenos, com equipamentos e instrumentos os quais os estudantes no conheciam;

Experimentos ilustrativos: apesar de manter as mesmas finalidades das demonstraes prticas, os experimentos ilustrativos diferenciam-se destas pelo fato dos prprios estudantes poderem realizar as experincias;

Experimentos descritivos: neste tipo de experimento, o professor no precisa, obrigatoriamente, acompanhar a realizao dos estudantes;

Experimentos investigativos: so experimentos nos quais os estudantes tero grandes atividades durante a sua execuo. Envolvem outros aspectos, como discusso de ideias, elaborao de hipteses, testagem de experimentos, planejamento de experimentos, anlises etc.

O erro em um experimento deve ser valorizado, j que provoca o inesperado em oposio a um relato explicativo arraigado na previsibilidade do fenmeno. Discuti-lo com o aluno constitui um recurso valioso no processo de ensino e aprendizagem. ________________________________________________________________________ Fonte: Neves e Silva, 2006.

25

6.1.2 Uma nova concepo sobre atividades experimentais

A seguir, reproduzimos trechos do texto Experimentar sem medo de errar de

Roberto Ribeiro da Silva, Patrcia Fernandes Lootens Machado e Elizabeth Tunes,

extradas do livro Ensino de Qumica em foco, 2010, organizado por Wildson Luiz P. dos

Santos e Otavio Aloisio Maldaner.

________________________________________________________________________ Os documentos oficiais recentes para o ensino de Cincias (Parmetros

Curriculares Nacionais - PCN; Orientaes Curriculares Nacionais - OCN; Orientaes Educacionais Complementares aos Parmetros Curriculares Nacionais - PCN+; Programa Nacional de Educao Ambiental) recomendam o uso da experimentao, enfatizando a relao teoria-experimento, incorporando a interdisciplinaridade e a contextualizao.

Nesse sentido, h necessidade de se modificar o que entendemos por laboratrio, ampliando o conceito de atividades experimentais. Nessa ampliao cabem como atividades experimentais aquelas realizadas em espaos tais como a sala de aula, o laboratrio (quando a escola dispe), o jardim da escola, a cozinha da escola etc; alm dos espaos existentes no seu entorno. Tambm podem se inserir nessas atividades visitas planejadas a museus, estaes de tratamento de gua, indstrias etc.

Para dar conta desses novos contextos somente os contedos de Qumica no so suficientes. Faz-se necessria a insero de conceitos de diversas matrias. Dessa forma a incluso da interdisciplinaridade e da contextualizao decorre naturalmente. Dentro deste novo contexto pode-se considerar como atividades experimentais, por exemplo:

(1) Atividades demonstrativas-investigativas; (2) Experincias investigativas; (3) Simulaes em computadores; (4) Utilizao de vdeos e filmes; (5) Visitas planejadas. A experimentao no ensino pode ser entendida como uma atividade que permite a

articulao entre fenmeno e teorias. Desta forma, o aprender Cincias deve ser sempre uma relao constante entre o fazer e o pensar.

A capacidade de generalizao e de previso de uma teoria que pode dar experimentao no ensino um carter investigativo. Assim, um experimento simples, em que haja um roteiro contendo apenas materiais e procedimentos, pode ser transformado numa atividade investigativa se o professor conseguir inserir atividades que contemplem generalizaes e previses.

Quando fazemos uso de uma teoria para explicar um fenmeno observado por meio de uma atividade experimental, no significa que estamos provando a veracidade desta teoria, mas sim testando sua capacidade de generalizao. Por exemplo, ao explicarmos o acender de uma lmpada ligada rede eltrica, aplicando o conceito de eltrons, no estamos provando que esta teoria est correta, mas sim testando sua generalidade, visto que o conceito de eltrons foi introduzido, inicialmente, na Cincia, para explicar a conduo da corrente eltrica por gases nos tubos de raios catdicos.

No que tange capacidade de previso de uma teoria, consideremos, por exemplo, a experincia de se medir a condutividade eltrica de uma determinada soluo contendo ons, utilizando-se de uma lmpada ligada a dois eletrodos e a uma pilha. A teoria existente explica que o acender da lmpada ocorre, dentre outros fatores, devido presena imprescindvel de ons na soluo. Se a teoria for adequada para explicar tal fenmeno, ento, se aumentarmos a quantidade de ons em soluo, poderamos inferir que a luminosidade da lmpada iria aumentar.

As atividades de laboratrio meramente reprodutivas e com carter comprobatrio

26

so pobres para se alcanar a relao desejada entre a teoria e o mundo concreto que o homem tem diante de si, porm, a transformao de uma experincia elaborada como comprobatria em uma investigativa no tarefa fcil.

Um dos problemas relacionados qualidade do ensino de Cincias a ausncia da experimentao. Essa ausncia est baseada em crenas frequentemente veiculadas no meio educacional. Dentre elas podemos citar:

a falta de laboratrios nas escolas; a deficincia dos laboratrios, traduzida na ausncia de materiais, tais como

reagentes e vidrarias; a inadequao dos espaos disponibilizados para aulas experimentais, que, muitas

vezes, so salas comuns que no contam com instalaes mnimas de gua, gs, eletricidade etc.;

a no conformidade dos laboratrios para a realizao de aulas prticas no Ensino Mdio, tendo em vista que esses foram projetados usando como modelos os laboratrios de universidades;

a grade curricular de Cincias, em funo do escasso tempo disponvel, dificulta a incluso de atividades de laboratrio;

a organizao das atividades na escola no prev tempo para preparao das experincias, organizao do laboratrio antes e aps as aulas experimentais.

________________________________________________________________________ Fonte: Silva, Machado e Tunes, 2010.

Um livro sobre experimentao em Qumica de grande utilidade para professores e

alunos que precisam praticar a Qumica enfatizando o cotidiano em que vivemos

Unidades Experimentais de Qumica: cotidiano inorgnico, 2000, de Jos Vicente Lima

Robaina. Outra obra muito interessante para a aplicao de experimentos o livro

Praticas de Qumica, 2004, organizado por Francisco Fbio Castelo Branco, que contm

atividades experimentais cotidianas relacionadas a temas bsicos da Qumica, possveis

de serem realizados com os recursos disponveis na maioria das escolas, ajudando o

aluno a contextualizar o conhecimento com o qual est inserido.

O livro Qumica na cabea: experincias espetaculares para voc fazer em casa

ou na escola, 2001, de Alfredo Luis Mateus um excelente material didtico que

apresenta experimentos e atividades acessveis, fascinantes e que despertam grande

interesse nos alunos. No livro Experimentos de Qumica em microescala, com materiais

de baixo custo e do cotidiano (CRUZ; GALHARDO FILHO, 2009), 32 experimentos so

apresentados atravs de uma forma construtivista, constituindo-se em um importante

instrumento para o ensino de Qumica, atravs da metodologia terico-experimental.

Aprendendo Qumica, 1997, livro de Lilavate Izapovitz Romanelli e Rosria Justi

apresenta conceitos de Qumica utilizando, tambm, a metodologia terico-experimental.

No livro Experimentos de Cincias em microescala: Qumica e Fsica, 1996, de Roque

Cruz, Srgio Leite e Luiz Orecchio, os autores apresentam experimentos com instrues

bsicas para o trabalho em microescala.

27

6.1.3 O planejamento de uma aula experimental

Para Neves e Silva (2006) o professor pode planejar atividades experimentais que

venham a se relacionar com a vida cotidiana dos alunos, envolvendo a manipulao de

reagentes, de vidrarias, de equipamentos e, quando necessrio, utilizar o mtodo

cientfico. Ao planejar as aulas experimentais importante que o professor considere uma

srie de aspectos relevantes, como:

a) a relao dos experimentos com o cotidiano dos estudantes;

b) os conhecimentos que os estudantes possuem sobre os conceitos que sero

abordados;

c) os contedos conceituais (conceitos, leis, teorias) que esto envolvidos como a

atividade prtica;

d) os contedos procedimentais (as tcnicas e habilidades) que os estudantes

aprendero e/ou precisaro ter para realizar o experimento;

e) o conhecimento da complexidade do equipamento a ser utilizado (se houver) no

experimento que o professor deve ter;

f) a anlise pelos estudantes dos dados obtidos empiricamente;

g) o tempo para a realizao (demonstrativa ou definitiva) do experimento e para a

sistematizao e anlise das informaes;

h) a forma de avaliao no somente dos conceitos, mas tambm dos

procedimentos e das atitudes dos estudantes.

Aqui, recorremos a partes de um texto de Bordenave e Pereira (2008) presente em

Souza (2010):

________________________________________________________________________

Aula Prtica no , como comumente se aplica a expresso, uma sesso puramente de fazer coisas. A aula prtica tambm no s uma ocasio de aplicar o que foi aprendido previamente na aula terica. Ambos so erros conceituais herdados de uma teoria da educao na qual a aprendizagem sempre comea com o pensamento e termina com a ao.

Depois de Piaget, j no possvel aderir to dogmaticamente ao processo dedutivo e acreditar que a aula prtica deva vir sempre depois da aula terica. A razo simples: a aula prtica oferece um contato direto com a realidade e, por conseguinte, pode ser utilizada tanto para a etapa de Observao da Realidade (problematizao), como para a etapa de Aplicao da Realidade.

As aulas prticas devem suscitar perguntas que so respondidas pelas aulas tericas. No deve existir divrcio algum entre esses dois tipos de aulas, pois ambas so parte do mesmo processo. ________________________________________________________________________ Fonte: Bordenave e Pereira (2008 apud SOUZA, 2010).

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No planejamento e na execuo de uma atividade experimental no existe a

necessidade de vidrarias precisas, reagentes de pureza absoluta (P.A.) ou de

equipamentos sofisticados, pois isso pode tornar esta atividade economicamente invivel.

Assim, deve-se substituir este material por outro de baixo custo.

Uma caracterstica que deve ser considerada para este tipo de atividade a opo

por experincias que no gerem resduos e, quando isso no for possvel, que os

resduos possam ser aproveitados ou descartados na rede de esgoto (pia) ou lixo comum,

atendendo a legislao vigente. Tambm importante lembrar que as quantidades de

reagentes utilizadas devem ser sempre as mnimas possveis. Esse aspecto, ao ser

considerado no planejamento da experincia, se encaixa em uma perspectiva de

Educao Ambiental (SILVA; MACHADO, 2008).

A observao essencial no processo de experimentao. Os Parmetros

Curriculares Nacionais (PCN) orientam que as atividades experimentais no podem se

limitar a nomeaes e manipulaes de equipamentos, vidrarias e reagentes, fora da

situao de experimentao. Tambm no servem somente para verificar aquilo que foi

ensinado teoricamente. Assim, o contexto experimental deve tambm garantir o espao

de reflexo, desenvolvimento e edificao de ideias, junto com a construo de

conhecimentos de atitudes e procedimentos.

importante lembrar que as situaes experimentais so importantes para a

aprendizagem de Qumica exatamente porque favorecem a construo de uma forma de

observar e explicar os fenmenos. A utilizao de experincias acompanhadas de outras

aes, tais como observar, refletir, descrever, debater etc., podem favorecer a aquisio

de uma atitude de investigao diante do mundo que vivemos, servindo como alicerce

para a compreenso do pensamento cientfico. Portanto, a experincia sugerida deve ser

elaborada para que o estudante aperfeioe a sua capacidade de observar fenmenos

cientficos e da natureza e aprender a: observar e controlar ocorrncias experimentais;

formular hipteses e test-las empiricamente; confirmar ou rejeitar hipteses por meio de

fatos observados no contexto experimental; rever procedimentos de uma experincia

quando houver a necessidade de reformul-la.

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A seguir, apresentamos a estrutura mnima, para a produo de material

instrucional, para uma aula experimental e para elaborao de experimentos utilizando

material alternativo de baixo custo e de fcil aquisio:

1. IDENTIFICAO.

2. TTULO DA AULA.

3. TTULO DO EXPERIMENTO.

4. OBJETIVO(S).

5. RESUMO TERICO SOBRE O ASSUNTO ABORDADO (deve conter apenas

as informaes necessrias para que o aluno consiga refletir, discutir e

compreender o fenmeno observado por meio do experimento que ser

realizado).

6. MATERIAL NECESSRIO (reagentes, vidrarias etc.).

7. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (MARCHA ANALTICA).

8. QUESTIONRIO SOBRE O EXPERIMENTO REALIZADO (deve ser elaborado

de tal maneira que cada pergunta leve o aluno a reviver ou lembrar

mentalmente a cronologia de como se desenvolveu o experimento, ou seja, a

ordem de ocorrncia dos fatos. A ltima pergunta do questionrio deve

remeter imediatamente o aluno a verificar se o objetivo planejado para a

experincia foi alcanado).

9. EXERCCIOS COMPLEMENTARES SOBRE O ASSUNTO ABORDADO (o

objetivo o de transportar os alunos para outras situaes de aplicao e

tambm para explicar modelos tericos).

10. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS OU BIBLIOGRAFIA.

30

6.1.4 Planejamento e organizao de um laboratrio

Sabendo que a utilizao de atividades experimentais bem planejadas facilita muito

a compreenso da produo do conhecimento em Qumica, importante que o professor

enriquea as ridas aulas de Qumica (fundamentadas, geralmente, apenas nas aulas

expositivas) introduzindo interessantes atividades experimentais, inclusive com a

utilizao de materiais alternativos, permitindo que os alunos possam desenvolver

conhecimentos consistentes e significativos. Assim, necessrio que o professor exercite

o planejamento e a organizao do espao fsico para o desenvolvimento de atividades

experimentais (laboratrio) para o Nvel Mdio, considerando aspectos pedaggicos, de

segurana e ambientais.

Neves e Silva (2006) apresentam alguns cuidados que o professor, ao organizar o

laboratrio de Qumica na escola, deve observar, considerando a realidade da escola:

1- ter um armrio para guardar reagentes que provocam risco sade;

2- deixar os reagentes organizados em grupos com etiquetas, como agrupar xidos,

sulfatos, indicadores, metais, cloretos, iodetos e assim por diante;

3- evitar que as substncias sejam armazenadas sem considerar a compatibilidade,

por exemplo, deve-se evitar colocar produtos oxidantes prximos de solventes

orgnicos ou ainda pirofricos prximos de inflamveis;

4- evitar que as substncias fiquem expostas ao calor. Por exemplo, se na escola tiver

um armrio ou depsito que sirva de almoxarifado, deve estar localizado no lado

oposto da parede que recebe o sol intenso;

5- verificar a ventilao do ambiente (caso no seja possvel ter um exaustor) e evitar

armrios totalmente fechados (sem venezianas), dependendo do tipo de

substncias que se for armazenar;

6- colocar sinalizao em todos os frascos das substncias qumicas;

7- deixar livre(s) a(s) entrada(s) do laboratrio para no caso de emergncia ser(em)

utilizada(s) com tranqilidade;

8- ter extintores e um estojo de primeiros socorros. Por exemplo, ataduras, algodo,

gua oxigenada, para pequenos ferimentos. H situaes que requerem lavagem

do local afetado com gua em abundncia. O professor deve conhecer as

substncias que sero utilizadas no laboratrio e o que fazer no caso de acidentes;

9- se o professor for utilizar a sala de aula como laboratrio e se o nmero de alunos

for significativo, dever tomar alguns cuidados para favorecer o bom

31

desenvolvimento das atividades experimentais. Nesse caso, com relao ao espao

fsico, Weissmann (1988 apud NEVES; SILVA, 2006) recomenda que, para maior

segurana, ao estruturar o laboratrio de ensino, deve ser previsto um mnimo de 3

m2/aluno para a rea na qual sero realizados os experimentos. As estantes devem

ser resistentes corroso e, dependendo da idade dos estudantes que

freqentaro o laboratrio, as prateleiras devem ter alturas diferentes, deixando as

substncias que causem maiores riscos sade fora do alcance dos mais curiosos.

A seguir, apresentamos a estrutura mnima de um projeto descritivo para

construo ou adaptao de um laboratrio, onde seja possvel desenvolver experimentos

prprios e essenciais a Educao Bsica. Esta estrutura contm alguns elementos que

podem facilitar o planejamento e a organizao do espao fsico prprio para a aplicao

de atividades laboratoriais.

1. IDENTIFICAO.

2. SUMRIO.

3. INTRODUO.

4. OBJETIVOS.

5. MEMORIAL DESCRITIVO.

Capacidade (No de alunos);

Dimenso do laboratrio (espao fsico);

Dimenso da porta principal;

Dimenso das portas de sada de emergncia e sinalizao no cho da

faixa vermelha de trfego, indicando espaos de perigo;

Localizao do quadro magntico e sinalizao no cho da faixa verde

de trfego, indicando rea segura para locomoo;

Cadeiras e bancos;

No de janelas ou balancinhos e suas dimenses;

Capela e exaustor;

Estantes com prateleira e armrios;

Bancadas laterais para servir de suporte de material didtico ou

equipamentos e sinalizao no cho da faixa verde de trfego, indicando

rea segura para locomoo

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Bancadas centrais, com pias, para realizao das experincias e

sinalizao no cho da faixa amarela de trfego, indicando rea de

ateno;

Tipo e cor do piso, das paredes das bancadas e do forro ou teto;

Altura do p-direito;

Chuveiro;

Instalaes hidrulicas;

Tipos de extintores e classes de incndio;

Condicionadores ambientais;

Sala de balana;

Armrio e kit ou estojo de primeiros socorros;

Fontes de gs e energia eltrica;

Recomendaes para armazenamento de produtos;

Almoxarifado interno;

Simbologia de segurana;

rea de descarte de produtos qumicos;

Iluminao (nvel de iluminamento recomendado / lux, iluminao de

emergncia);

Ventilao;

Equipamentos, reagentes e vidrarias;

Outras informaes que forem relevantes sobre o espao fsico.

6. TABELA (contendo relao de vidrarias e reagentes usuais utilizados em

laboratrios e materiais alternativos de baixo custo, que podem substituir os

materiais frequentemente empregados).

Exemplo:

MATERIAL CONVENCIONAL MATERIAL ADAPTADO cido actico Vinagre cido clordrico cido muritico comercial Pipeta Seringa Bquer Copo comum

7. DESENHO ESQUEMTICO, PLANTA OU CROQUIS.

8. NORMAS DE SEGURANA.

9. RECOMENDAES PARA PROCEDIMENTOS DE PRIMEIROS SOCORROS.

10. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS OU BIBLIOGRAFIA.

33

6.2 VDEOS E FILMES EDUCATIVOS

De acordo com Silva, Machado e Tunes (2010), uma estratgia que pode ser

utilizada como atividade experimental o uso de vdeos e filmes, por permitirem uma

abordagem contextualizada e interdisciplinar de uma determinada realidade. Vdeos e

filmes possibilitam a observao de fenmenos que demandam um tempo mais longo

para ocorrer, principalmente aqueles relacionados alterao no meio ambiente. Tambm

favorecem a visualizao de processos que ocorrem em realidades distantes da

comunidade em que a escola est inserida, por exemplo, a obteno industrial de metais,

plsticos etc. A TV Escola do Ministrio da Educao dispe de um acervo de filmes

apropriados para o ensino de Cincias e que podem ser utilizados para introduzir, motivar,

ilustrar ou concluir um trabalho de ensino e aprendizagem.

Estudos mostram que as narrativas flmicas despertam interesses, informam e

estimulam a curiosidade. Alm disso, a reteno do conhecimento veiculado pode ser

maior quando se utiliza mais de um de nossos sentidos simultaneamente, nesse caso,

viso e audio. A utilizao de apenas um desses sentidos, como a fala de um professor

(audio) ou a observao de uma imagem esttica (viso), no so to eficientes no

processo ensino e aprendizagem (SILVA; MACHADO; TUNES, 2010).

Para Haydt (1995) o filme educativo instrumento, ferramenta de trabalho e s

deve ser usado se, de fato, trouxer uma contribuio efetiva aula. O aspecto

fundamental da utilizao de qualquer recurso audiovisual impedir a passividade do

aluno diante dele. Todos os recursos devem ser aproveitados para ativar a classe. Um

filme educativo no necessita ser projetado maneira dos filmes recreativos. Durante a

projeo, os alunos devem ser estimulados a acionar seus esquemas cognitivos. Aps a

projeo, vrias atividades podem ser realizadas sobre o contedo abordado. O uso na

sala de aula de tcnicas de projeo favorece a concentrao e facilita a apresentao do

contedo, porm o professor deve planejar, de forma a:

definir os objetivos que pretende alcanar em termos de comportamentos a serem

desenvolvidos, informaes a serem transmitidas e esquemas mentais a serem

agilizados e mobilizados;

selecionar previamente o material, de acordo com o objetivo proposto e o contedo

abordado, evitando improvisos;

propor previamente algumas questes que os alunos podero discutir e responder

aps a projeo;

destacar aspectos importantes, que merecem ateno especial.

34

6.3 A UTILIZAO DE JOGOS DIDTICOS NO ENSINO DE QUMICA

Para Souza (2010), os jogos didticos so instrumentos interessantes e

motivadores para desenvolver nos alunos a capacidade de tomar decises, desde que

ocorra uma atividade de reflexo e no apenas a explorao de conceitos triviais. Porm

bom o professor levar em conta tambm os aspectos negativos que os jogos podem

proporcionar, como, por exemplo, a competio exagerada e o desvio da ateno do

conceito envolvido no jogo, deixando em segundo plano o objetivo pedaggico.

Segundo Haydt (1995 apud SOUZA, 2010) o uso de jogos ajuda a criar na sala de

aula uma atmosfera de motivao que permite ao aluno, seja ele criana ou adulto,

participar ativamente do processo ensino-aprendizagem. Jogar uma atividade natural do

ser humano. Ao brincar e jogar, o indivduo fica to envolvido com o que est fazendo que

deposita na ao seu sentimento e emoo. O jogo, assim como a atividade artstica,

um elo integrador dos aspectos motores, cognitivos, afetivos e sociais.

interessante citar como exemplo, o trabalho desenvolvido pelos alunos do curso

de Licenciatura em Qumica da UFPA, na disciplina Instrumentao Para o Ensino de

Qumica, no segundo semestre de 2010, onde vrios jogos didticos envolvendo

conhecimentos de Qumica foram elaborados pelos prprios alunos e aplicados com os

demais colegas da turma, proporcionado resultados positivos dentro do objetivo almejado.

Novamente, apenas materiais alternativos de baixo custo e de fcil obteno foram

utilizados nesta atividade.

6.4 A INFORMTICA EDUCACIONAL E O ENSINO DE QUMICA

Diversas pesquisas tm ressaltado a importncia do processo ensino e

aprendizado ser conduzido a partir de uma metodologia baseada na utilizao de

computadores como instrumento de ensino. Assim, o envolvimento dos alunos em

atividades com a utilizao desse meio surge como parte fundamental de uma abordagem

de ensino mais interessante e significativa para os alunos. Diniz (2009) mostra que o

computador um poderoso aliado do professor, que pode us-lo para que os alunos

aproveitem os equipamentos e suas possibilidades para se conectar com o mundo e

descobrir as prprias potencialidades.

A formao do professor capaz de mediar a interao aluno-computador tem sido

um componente chave diante de um contexto de transformaes e de novas exigncias.

O professor um agente multiplicador do processo educativo e, em uma sociedade em

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que as inovaes so processadas rapidamente, necessrio formar pessoas flexveis,

crticas, criativas, atentas s transformaes da sociedade e capazes de aprender e rever

suas idias e aes (FUGIMOTO, 2010).

A utilizao de simulaes no recinto escolar tem sido uma das formas mais

recorrentes de incluso do computador nas atividades didticas. A simulao um

modelo que pretende imitar um sistema real ou imaginrio, possibilitando observaes de

fenmenos que s seriam possveis, muitas vezes, em um laboratrio bem equipado.

uma realidade que vem se tornando um poderoso instrumento de ensino e aprendizagem,

que favorece o aprendizado pela sua grande capacidade de criar, reproduzir, processar,

comunicar e estimular o desenvolvimento cognitivo dos alunos.

O computador pode favorecer determinadas experincias de aprendizagem que

permitam ampliar a pluralidade de abordagens, atender a diferentes estilos de

aprendizagem e favorecer a construo de conhecimentos de tal forma que proporcione o

avano das funes psicolgicas em vias de constituio. Por exemplo, o

desenvolvimento de um laboratrio virtual permite realizar experincias financeiramente

inviveis ou que apresentem alto grau de periculosidade com substncias nocivas

sade (SILVA; FERNANDES; NASCIMENTO, 2007).

De acordo com Silva, Machado e Tunes (2010) experincias de elevado custo, que

apresentem periculosidade, toxicidade e que demandam muito tempo para sua realizao

devem ser evitadas. No entanto podem ser encontradas simulaes em computadores

capazes de reproduzir esse tipo de experimento, permitindo que se explorem contedos

sem a exposio dos participantes a riscos intrnsecos de determinadas substncias e

materiais. Os autores revelam a existncia de softwares gratuitos como o Carbpolis e o

Rived que oportunizam a simulao e a experimentao de fenmenos qumicos.

Recentemente foi desenvolvida uma nova rea de pesquisa em Qumica chamada

de modelagem molecular, que estuda a aplicao de modelos tericos para representar

estruturas de molculas e analisar reaes qumicas, alm de estabelecer relaes entre

estrutura e propriedades da matria. Pesquisas mostram que a modelagem molecular

tambm relevante no processo de ensino e aprendizagem de Qumica, que uma

cincia repleta de abstraes, inferncias e estabelecimento de previses.

Acesse o endereo eletrnico http://revistaescola.abril.com.br/pdf/especial-

computador-internet.pdf e verifique atravs do artigo Computador na educao: modo de

usar como a informtica pode se tornar um excelente instrumento para o ensino.

Pesquise temas para as aulas de Qumica onde seja possvel utilizar o computador

na sua estratgia de ensino.

36

6.5 A UTILIZAO DE MODELOS COMO INSTRUMENTO PARA O ENSINO DE

QUMICA

O texto apresentado a seguir, foi construdo com base no captulo de livro Modelos

e modelagem no ensino de Qumica: um olhar sobre aspectos essenciais pouco

discutidos de Rosria Justi, inserido no livro Ensino de Qumica em foco, 2010,

organizado por Wildson Luiz P. dos Santos e Otavio Aloisio Maldaner.

________________________________________________________________________ Ao comear a aprender Qumica, modelos atmicos um dos primeiros tpicos com os quais os estudantes tm contato. Ao ingressar no Ensino Mdio, o que um estudante entende por modelo? Por outro lado, ser que os professores de Qumica atribuem palavra modelo um significado adequado? Ou pensam em modelos como reprodues ou cpias? Se os prprios professores no tm clareza sobre o significado de modelos e modelagem, nem sobre o papel da modelagem na construo do conhecimento qumico, como podem ensinar Qumica de forma ampla e mais autentica, isto , mais prxima da realidade da prpria cincia. De uma forma geral, podemos afirmar que, em cincia, um modelo uma representao parcial de uma entidade, elaborada com um, ou mais objetivo(s) especfico(s) e que pode ser modificado (Gilbert; Boulter; Elmer, 2000). Modelos podem ser considerados as principais ferramentas usadas pelos cientistas para produzir conhecimento e um dos principais produtos da cincia. Alm disso, o fato de modelos serem representaes parciais significa que eles: (1) no so realidades; (2) no so cpias da realidade e (3) possuem limitaes. A importncia desse elemento emerge da constatao de que boa parte dos estudantes pensa, por exemplo, que o tomo o que est desenhado no livro, que os desenhos de modelos atmicos nos livros so ampliaes do tomo, ou que o modelo atmico mais recente perfeito. No contexto cientfico essencial reconhecer que objetos a serem representados podem ou no ser visualizado no cotidiano. Por exemplo, possvel representar um aparato de laboratrio, assim como uma clula. Alm disso, preciso considerar que modelos tambm podem representar processos (como a conduo de corrente eltrica em um material metlico ou a destilao de uma mistura homognea) e ideias (como a constituio dos tomos ou a estrutura de uma substncia. O fato de um modelo ser elaborado significa que ele construdo pela mente humana, quer dizer, no existe pronto na natureza. Isto refora a distino entre modelo e realidade que, muitas vezes, confusa para os estudantes. Podemos pensar em inmeros objetivos para os modelos, dependendo, inclusive, da entidade que modelada ou do pblico-alvo para o qual o modelo elaborado. Em Qumica, os principais objetivos de modelos so:

Simplificar entidades complexas de forma que seja mais fcil pensar sobre as mesmas;

Favorecer a comunicao de ideias; Facilitar a visualizao de entidades abstratas; Fundamentar a proposio e a interpretao de experimentos sobre a realidade; Ser um mediador entre a realidade modelada e teorias sobre ela, isto ,

fundamentar a elaborao de: explicaes sobre a realidade; questes sobre a realidade, sobre as teorias a ela relacionadas e sobre como a realidade e teorias se relacionam, e previses sobre o comportamento da realidade de diferentes contextos (Francoeur, 1997; Vosniadou, 2002).

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Um modelo pode ser modificado quando: (1) nosso conhecimento sobre a realidade alterado (o que pode acontecer, por exemplo, quando novas tecnologias permitem a obteno de dados antes inacessveis); (2) explicaes ou previses feitas a partir do modelo so percebidas como inadequadas; (3) novas formas de representao so disponibilizadas. De uma forma geral, podemos afirmar que modelagem o processo de elaborar, expressar, testar e reformular modelos. Esse, porm, no um processo simples ou unidirecional. Ao modelar algo, um indivduo interpreta, conceitua e integra elementos que permitem o estudo de uma determinada entidade (objeto, processo, ideia) mediante a proposio e teste de representaes para tais elementos. Um ou mais dos seguintes modos de representao podem ser empregados para produzir um modelo expresso de alguma entidade:

O modo concreto Caracteriza-se pela utilizao de materiais resistentes para a produo de uma representao tridimensional. Exemplos: modelo metlico de uma locomotiva, modelo de plstico ou isopor da estrutura de um cristal.

O modo verbal Pode consistir da descrio das entidades e dos relacionamentos entre elas no modelo. Ele pode tambm ser constitudo de metforas e analogias nas quais o modelo se baseia (por exemplo, o corao uma bomba).

O modo matemtico Consiste de expresses matemticas, particularmente equaes, tais como a equao dos gases ideais.

O modo visual - Implica uma representao bidimensional que pode ser vista. Ele faz uso de grficos, diagramas e animaes.

O modo gestual faz uso do corpo humano ou de alguma de suas partes. Exemplo: representao do sistema solar a partir de crianas se movendo umas ao redor das outras. A Qumica parece ser muito complexa para os estudantes porque existem muitos

fenmenos que podem ser observados no nvel macroscpico, mas os conceitos que os explicam situam-se no nvel submicroscpico. Muitos alunos no conseguem estabelecer relaes entre esses diferentes nveis. Por outro lado, o ensino de Qumica situa-se, preferencialmente, no nvel mais abstrato. Esta uma das barreiras primrias para o aprendizado desta cincia. Contra ela os professores podem usar modelos de ensino, entretanto um professor nunca deve se esquecer de que o objetivo de um modelo de ensino favorecer ou facilitar a compreenso de um modelo curricular. To logo o modelo de ensino tiver sido entendido, essencial que o foco da discusso seja deslocado para o modelo curricular. importante que os estudantes entendam que um modelo de ensino funciona como uma ponte para a compreenso do modelo curricular. Caso contrrio, eles podem misturar os dois modelos e pensar em termos de um quando tm de pensar em termos do outro.

Entre os modelos de ensino mais utilizados no ensino de Qumica conveniente destacar as analogias, devido importncia do raciocnio analgico nos processos cognitivos envolvidos na aprendizagem de modelos e no ensino fundamentado na aprendizagem. _______________________________________________________________________ Fonte: Justi, 2010.

38

6.6 A UTILIZAO DE ANALOGIAS NO ENSINO DE QUMICA

As informaes apresentadas neste captulo foram extradas da obra de Souza

(2010).

________________________________________________________________________ Nas ltimas dcadas ocorreu um crescente interesse no ensino e aprendizagem

pelo uso de explicaes usando modelos analgicos. A Analogia uma comparao entre dois conceitos ou fenmenos que mantm certa relao de similaridade, ou seja, um ponto de semelhana entre coisas diferentes. Os elementos que constituem uma analogia so o anlogo ou foro (conhecimento familiar), o alvo (conhecimento no familiar) e as relaes analgicas ou domnio (conjunto de relaes que se estabelecem) permitindo a compreenso/entendimento do alvo. Exemplo:

O processo cognitivo subjacente analogia baseado no raciocnio analgico

podendo envolver vrias competncias cognitivas. O desenvolvimento das cincias cognitivas leva a diferentes abordagens da Cincia e de seu papel no processo de aprendizagem.

O processo de relacionar conceitos por meio das analogias um componente bsico do pensamento humano. Ao estabelecermos uma analogia, comparamos relaes entre elementos de um domnio conhecido e elementos de um domnio desconhecido com o objetivo de favorecer a compreenso deste ltimo (DUIT, 1991 apud SANTOS; MALDANER, 2010). Por isso, segundo Santos e Maldaner (2010), as analogias tambm se mostram importantes no contexto do ensino de Qumica. Como a maioria dos conceitos nessa rea de natureza abstrata, eles no so to facilmente compreendidos pelos estudantes, o que justifica a comparao feita com algo mais prximo da realidade deles. O raciocnio analgico, ento favorece a atribuio de significados aos fenmenos cientficos pelo estabelecimento de relaes com aquilo que o aprendiz traz de conceitos prvios.

A analogia impe poder discursivo ao conhecimento cientfico, dando uma nova viso do no observvel providenciando formas de argumentao, tornando possvel a comunicao cientfica. O raciocnio analgico pode facilitar a aprendizagem, porm, a analogia no pode ser vista apenas em funo de sua utilizao, mas tambm como elas so utilizadas, por quem, com quem e tambm como so avaliadas. Ayres (2008) cita que o bom construtor de analogias tambm algum que se sobressai na arte de ensinar, haja vista a importncia qu