disciplinaarquivos.info.ufrn.br/arquivos/2013158099ecf11445875a108e45577… · 4 aula 15...

Márcia Gorette Lima da Silva

Isauro Beltrán Núñez

Instrumentação para o Ensino de Química IID I S C I P L I N A

Organizando o trabalho prático na aprendizagem

Autores

aula

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Copyright © 2007 Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste material pode ser utilizada ou reproduzida sem a autorização expressa da

UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Divisão de Serviços TécnicosCatalogação da publicação na Fonte. UFRN/Biblioteca Central “Zila Mamede”

Governo Federal

Presidente da RepúblicaLuiz Inácio Lula da Silva

Ministro da EducaçãoFernando Haddad

Secretário de Educação a Distância – SEEDCarlos Eduardo Bielschowsky

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

ReitorJosé Ivonildo do Rêgo

Vice-ReitoraÂngela Maria Paiva Cruz

Secretária de Educação a DistânciaVera Lúcia do Amaral

Secretaria de Educação a Distância- SEDIS

Coordenadora da Produção dos MateriaisMarta Maria Castanho Almeida Pernambuco

Coordenador de EdiçãoAry Sergio Braga Olinisky

Projeto GráficoIvana Lima

Revisores de Estrutura e LinguagemEugenio Tavares BorgesJânio Gustavo BarbosaThalyta Mabel Nobre Barbosa

Revisora das Normas da ABNT

Verônica Pinheiro da Silva

Revisoras de Língua Portuguesa

Janaina Tomaz CapistranoSandra Cristinne Xavier da Câmara

Revisora TipográficaNouraide Queiroz

IlustradoraCarolina Costa

Editoração de ImagensAdauto HarleyCarolina Costa

Diagramadores

Bruno de Souza MeloDimetrius de Carvalho Ferreira

Ivana LimaJohann Jean Evangelista de Melo

Adaptação para Módulo MatemáticoAndré Quintiliano Bezerra da SilvaKalinne Rayana Cavalcanti Pereira

Thaísa Maria Simplício Lemos

Imagens UtilizadasBanco de Imagens Sedis

(Secretaria de Educação a Distância) - UFRNFotografias - Adauto HarleyStock.XCHG - www.sxc.hu

Silva, Márcia Gorette Lima da. Instrumentação para o ensino de química II / Márcia Gorette Lima da Silva, Isauro Beltrán Núñez. – Natal, RN :EDUFRN Editora da UFRN , 2007.

226 p.

1. Química - Ensino. 2. Ensino fundamental. 3. Fenômenos químicos. 4. Teoria de Ausubel. 5. Capacidades metacognitivas. 6. Aprendizagem – Atividades práticas. 7. Pesquisa orientada. I. Núñez, Isauro Beltrán. II. Título.

ISBN 978-85-7273-358-8 CDD 540.7RN/UF/BCZM 2007/37 CDU 54:37

Aula 15 Instrumentação para o Ensino de Química II

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Copyright © 2007 Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste material pode ser utilizada ou reproduzida sem a autorização expressa da

UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Divisão de Serviços TécnicosCatalogação da publicação na Fonte. UFRN/Biblioteca Central “Zila Mamede”

Governo Federal

Presidente da RepúblicaLuiz Inácio Lula da Silva

Ministro da EducaçãoFernando Haddad

Secretário de Educação a Distância – SEEDCarlos Eduardo Bielschowsky

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

ReitorJosé Ivonildo do Rêgo

Vice-ReitoraÂngela Maria Paiva Cruz

Secretária de Educação a DistânciaVera Lúcia do Amaral

Secretaria de Educação a Distância- SEDIS

Coordenadora da Produção dos MateriaisMarta Maria Castanho Almeida Pernambuco

Coordenador de EdiçãoAry Sergio Braga Olinisky

Projeto GráficoIvana Lima

Revisores de Estrutura e LinguagemEugenio Tavares BorgesJânio Gustavo BarbosaThalyta Mabel Nobre Barbosa

Revisora das Normas da ABNT

Verônica Pinheiro da Silva

Revisoras de Língua Portuguesa

Janaina Tomaz CapistranoSandra Cristinne Xavier da Câmara

Revisora TipográficaNouraide Queiroz

IlustradoraCarolina Costa

Editoração de ImagensAdauto HarleyCarolina Costa

Diagramadores

Bruno de Souza MeloDimetrius de Carvalho Ferreira

Ivana LimaJohann Jean Evangelista de Melo

Adaptação para Módulo MatemáticoAndré Quintiliano Bezerra da SilvaKalinne Rayana Cavalcanti Pereira

Thaísa Maria Simplício Lemos

Imagens UtilizadasBanco de Imagens Sedis

(Secretaria de Educação a Distância) - UFRNFotografias - Adauto HarleyStock.XCHG - www.sxc.hu

Silva, Márcia Gorette Lima da. Instrumentação para o ensino de química II / Márcia Gorette Lima da Silva, Isauro Beltrán Núñez. – Natal, RN :EDUFRN Editora da UFRN , 2007.

226 p.

1. Química - Ensino. 2. Ensino fundamental. 3. Fenômenos químicos. 4. Teoria de Ausubel. 5. Capacidades metacognitivas. 6. Aprendizagem – Atividades práticas. 7. Pesquisa orientada. I. Núñez, Isauro Beltrán. II. Título.

ISBN 978-85-7273-358-8 CDD 540.7RN/UF/BCZM 2007/37 CDU 54:37


Apresentação

Na disciplina de Instrumentação para o Ensino de Química I, discutimos, entre outros pontos, que há diferenças entre demonstrações, aulas práticas e aulas de campo. Destacamos a importância do trabalho em grupo e os cuidados em organizar o ambiente

(no caso, o laboratório ou, se preferir, a sala de aula, quando a atividade for demonstrativa).

Nesta aula, procuramos discutir a existência de dificuldades que permeiam as atividades experimentais, entre elas o planejamento e a orientação ao estudante para realizá-las. Para tanto, apresentarmos alguns pontos importantes relativos à organização de atividades experimentais de caráter demonstrativo e àquelas nas quais os estudantes realizam o experimento, guiando-se por um roteiro.

Objetivos

Dimensionar as dificuldades referentes aos trabalhos práticos para o desenvolvimento de habilidades do trabalho individual e em grupo.

Planejar situações de ensino para o trabalho prático dos estudantes.

Organizar atividades práticas para os estudantes do tipo predizer-observar-descrever.

2 Aula 15 Instrumentação para o Ensino de Química II Aula 15 Instrumentação para o Ensino de Química II

Destacando algumas dificuldades do trabalho prático na escola

Entre as dificuldades que permeiam as atividades experimentais, encontra-se o fato de, em certas ocasiões, o planejamento não estar relacionado com as disciplinas teóricas ou essas atividades apresentarem pouco vínculo com elas. Isto é, no

laboratório, na aula prática de Química, são realizadas atividades desconexas ou pouco relacionadas com o que é trabalhado na teoria. Às vezes, as exigências do currículo geram dificuldades na programação das atividades, considerando, por exemplo, a limitação de horário para trabalhar um determinado conteúdo, tanto em sala de aula quanto no laboratório. Outra dificuldade pode ocorrer quando as aulas experimentais ou práticas são realizadas antes dos estudantes conhecerem a teoria, o que, por sua vez, pode levar o professor a supor que eles já conheçam o conteúdo.

Por outro lado, é comum os estudantes terem dificuldade em relacionar os modelos teóricos com os dados observados na atividade experimental (CAMPANARIO, 2002), o que pode ser associado ao fato deles não conseguirem captar o objetivo da realização do experimento. Dessa forma, podem realizá-lo aleatoriamente, ao fazer manipulações no laboratório sem um conhecimento científico e sem uma orientação geral do objetivo do professor (DÍAZ; JIMENEZ, 1999; HODSON, 1994). Isso, conseqüentemente, leva ao não entendimento do objetivo da atividade e a uma possível surpresa com relação ao resultado obtido; ou, ainda, ao não reconhecimento da teoria envolvida no experimento, não permitindo, assim, que os estudantes relacionem uma atividade experimental à outra, ou seja, que eles sejam capazes de situar a atividade experimental no marco conceitual da disciplina.

Como já discutimos anteriormente (na aula 7 – Pensando formas de ensinar o conhecimento químico: o ensino por descoberta e a experimentação – da disciplina Instrumentação para o Ensino de Química I), as atividades experimentais, ou trabalho prático, podem ser classificadas em demonstrações práticas, experimentos ilustrativos, demonstrativos e investigativos (as têm níveis diferentes de orientação e acompanhamento do professor), e aulas de campo (visitas, excursões etc).

As aulas demonstrativas (ou experimentos demonstrativos) são aquelas em que o professor tem maior controle da atividade e, muitas vezes, são utilizadas para ilustrar leis, princípios, como também para realizar atividades mais dinâmicas com os estudantes.

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Viram a decomposiçãodo dicromato de amônia?

Agora escrevam aequação química.

Di... o quê?Eu só vi essa

explosão.

Bem legal, professora!

Aula 15 Instrumentação para o Ensino de Química II Aula 15 Instrumentação para o Ensino de Química II

Segundo Campanario (2002), as causas mais freqüentes das dificuldades de aprendizagem dos estudantes, quando o professor utiliza como recurso a atividade demonstrativa, são resumidas a seguir:

a) a ausência de um referencial teórico para interpretar as informações observadas nos experimentos;

b) a interferência de outros conhecimentos químicos num mesmo contexto, outras demonstrações ou experimentos semelhantes;

c) as dificuldades para relacionar todas as informações sobre o experimento;

d) a não utilização, em geral, das aulas demonstrativas nos processos usuais de avaliação da aprendizagem;

e) a pouca oportunidade para que os estudantes explicitem suas idéias e interpretações sobre o fenômeno observado no experimento, antes e durante sua realização.

No caso das atividades demonstrativas, é importante que o professor tenha consciência de que o que é evidente para ele pode não ser para o estudante. Isso porque eles (os estudantes) podem não saber diferenciar o fenômeno, que é objeto de estudo, de outros aspectos do experimento que lhes são mais chamativos.

Quando o professor for planejar a aula demonstrativa com o objetivo de facilitar a aprendizagem dos estudantes, pode considerar os pontos a seguir.


n Promover durante a atividade a oportunidade dos estudantes explicarem as bases teóricas dos resultados da aula demonstrativa. Uma possibilidade seria o professor solicitar que elaborem por escrito um breve roteiro explicando, em termos de conhecimento químico, o experimento e as conclusões mais importantes. Ou ainda organizar os estudantes em grupos e pedir que apresentem, discutem e socializem suas opiniões com relação aos resultados observados, relacionando-os com aspectos teóricos já estudados.

n Ao optar por utilizar a aula demonstrativa para promover uma mudança nas idéias ou opiniões dos estudantes sobre um determinado fenômeno, deve-se considerar o fato de que colocar em conflito as idéias prévias não necessariamente os leva a questioná-las.

n Solicitar dos estudantes a elaboração de um esquema ou mapa conceitual em que sejam relacionados os aspectos teóricos e metodológicos da aula demonstrativa.

n Rever a literatura (ou sua experiência docente anterior, se for o caso) sobre as possíveis interpretações errôneas dos estudantes para explicar o experimento. Isso porque, muitas vezes, eles recorrem as suas concepções alternativas para explicar o fenômeno observado.

n Incluir nas avaliações escolares pelo menos uma questão sobre a experiência da aula demonstrativa.

Antes da realização da aula demonstrativa, o professor deverá informar aos estudantes sobre os pontos ou aspectos que serão abordados na atividade e orientar a observação por parte deles. Por exemplo, se for realizar uma medida de temperatura, o professor deve apresentar o fundamento teórico do funcionamento do termômetro. No caso de um equipamento mais complexo, deve mostrar o seu esquema de funcionamento. Depois, pode descrever o procedimento experimental e, por fim, orientá-los na organização dos resultados observados, se em tabelas, registros etc. Deve ainda discutir e analisar os possíveis fatores que interferem no desenvolvimento da experiência e os resultados obtidos, bem como solicitar que os estudantes dêem sugestões ou façam comentários que permitam melhorar a experiência.

Além das aulas demonstrativas, outra atividade são os experimentos ilustrativos, nos quais os estudantes seguem um roteiro, a ser realizado no laboratório ou na própria sala de aula. No caso de roteiros fechados, a atividade pode não ter muito significado para o estudante. Por exemplo, se o professor propuser como atividade a preparação e a padronização de uma solução de NaOH (hidróxido de sódio) com uma determinada concentração e, a partir daí, fizer diluições, em que o estudante fará cálculos matemáticos sem um acompanhamento do que está fazendo. Em atividades como esta, são feitas medidas que precisam ser correlacionadas, convertidas em outras unidades e, muitas vezes, requerem muita atenção dos estudantes. Como conseqüência, eles têm dificuldade de captar os aspectos conceituais, podendo realizá-la de forma mecânica, sem saber ou entender a fundamentação teórica. Outro ponto é que as habilidades desenvolvidas nesse tipo de atividade são muito específicas e podem não ser utilizadas em outros contextos.

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Atividade 1

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Algumas recomendações para organizar o trabalho no laboratório

Não há dúvidas de que quando se planeja as atividades práticas (ou experimentais) é importante que se considere as limitações e dificuldades inerentes a esse tipo de atividade. Por exemplo, para interpretar e analisar os resultados experimentais, é

necessária a utilização de modelos teóricos que, muitas vezes, são abstratos. Outra é a interferência das concepções alternativas durante a explicação e interpretação dos resultados experimentais. O experimento pode reforçar, involuntariamente, tais concepções se a atividade não estiver orientada para a explicitação e modificação dessas concepções. Por exemplo, o professor pode apresentar o experimento realizado por Rutherford como imprescindível para o entendimento entre uma teoria e outra já existente (modelo de Thompson), o que pode reforçar uma concepção inadequada da Ciência.

Uma sugestão seria a de que o professor, nas aulas que antecedem o experimento, pudesse antecipar conteúdos que subsidiarão no entendimento do fenômeno ou propor problemas que sejam abordados nas aulas de laboratório. Dessa forma, estimula-se no

Faça uma síntese das possíveis dificuldades que permeiam a realização de atividades experimentais na escola, tanto nas demonstrações experimentais como nos experimentos ilustrativos.

Sistematize os cuidados que um professor de Química deverá ter para organizar uma atividade demonstrativa cujo objetivo é verificar a condutibilidade de diferentes compostos iônicos e moleculares para uma turma do 9º ano do Ensino Fundamental.

Identifique as condições necessárias para a organização do trabalho prático individual e em grupo.


estudante o interesse e o questionamento sobre outros aspectos do experimento, bem como a discussão das decisões que os envolvem.

Muitas vezes, dada a limitação de tempo, o professor se vê diante da possibilidade de ter que usar um roteiro de uma determinada atividade experimental. Nesses casos, é possível avaliar o roteiro e procurar adaptá-lo aos objetivos que se deseja. No planejamento pode ser solicitado ao estudante que formule perguntas e hipóteses explicativas, que prediga os resultados experimentais, e que planeje sua observação.

Há atividades nas quais os estudantes podem prever, observar e explicar os fenômenos. As atividades para prever podem ser aquelas nas quais os estudantes são chamados a levantar hipóteses sobre o acontecimento de um determinado fenômeno. Nesse caso, o objetivo é levá-los a se conscientizarem do papel dos conhecimentos prévios, isto é, daquilo que já sabem sobre o fenômeno, seu objeto de estudo.

Na execução do experimento, deve-se orientar os estudantes para que realizem as observações, medidas, utilizem as vidrarias e equipamentos, registrem os dados, façam cálculos numéricos e expliquem os procedimentos.

A atividade de observação implica solicitar aos estudantes que contrastem o que foi previsto com a experiência, o que constitui uma atividade valiosa: a confrontação na Ciência. Uma sugestão de orientação aos estudantes para realizar a observação é apresentada a seguir.

Roteiro de orientação para a observação de um objeto de estudo

a) Determinar o objetivo da observação.

b) Determinar os indicadores (indícios ou características) das manifestações do fenômeno.

c) Elaborar um modelo para o registro das informações coletadas.

Na análise dos resultados, solicita-se aos estudantes que procurem explicar as observações realizadas. Assim, eles deverão: representá-las na forma de gráficos, tabelas, desenhos, esquemas, mapas etc.; inferir conclusões a partir dos resultados, relacionando-as com a base teórica; definir as limitações do experimento; formular generalizações e novas perguntas; comparar seus resultados com os obtidos por outros grupos, a fim de discutir as diferenças, se houver.

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Atividade 2

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Na aplicação, o professor pode propor novos problemas ou situações em que estenda o resultado para outro contexto. Outra forma de avaliação seria verificar se o estudante conhece o objetivo da atividade experimental e das manipulações; se consegue destacar os conteúdos mais relevantes e interpretar as observações realizadas; se contribuiu para resolver as dificuldades surgidas durante o trabalho (avaliando, inclusive, os conteúdos atitudinais do trabalho coletivo).

Pesquise atividades experimentais com relação ao conteúdo Reações químicas, em livros de Ciências para o Ensino Fundamental ou na Internet. Selecione dois experimentos e analise as propostas a partir dos seguintes pontos:

a) a relação entre a fundamentação teórica e o experimento;

b) os conhecimentos prévios dos estudantes;

c) a proposição de atividades do tipo: prever hipóteses, observar, comparar, entre outras.

Com relação à questão anterior, apresente sugestões de como adequar os dois experimentos a partir das orientações dadas nesta aula.

Leituras complementares

Campos, Maria Cristina da Cunha; Nigro, Rogério Gonçalves. Atividades: para quê?. In: ______. Didática das ciências: o ensino-aprendizagem como investigação. São Paulo: FTD, 1999, p. 117-137.

Neste capítulo, os autores discutem a importância de considerar o nível cognitivo dos estudantes do Ensino Fundamental, ao propor atividades e a sua realização em grupo. Fazem uma discussão clara e objetiva acerca do papel da observação, apresentando várias orientações a serem consideradas durante o planejamento de atividades de observação de

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Resumo


um fenômeno. Ressaltam os procedimentos relacionados às atividades de investigação e apresentam alguns exemplos de orientação aos estudantes para organizarem o registro das observações feitas.

KINALSKI, Alvina Canal; ZANON, Lenir Basso. O leite como tema organizador de aprendizagem em química no ensino fundamental. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 2, p. 15-18, 1997.

Este artigo apresenta o relato de uma experiência vivenciada com estudantes da 8ª série (9o ano) do Ensino Fundamental. Nele, os autores procuram associar na proposta de abordagem do tema Leite os conteúdos conceituais e os temas transversais. Para tanto, partem de uma abordagem problematizadora que enfatiza a visão dos grupos de alimentos semelhantes quanto ao valor nutricional. Foram realizadas atividades experimentais para constatar a existência de várias substâncias constituintes do leite, assim como a presença de sais minerais. Por fim, uma outra atividade citada foi a fabricação de queijo.

Nesta aula, destacamos que, em geral, as atividades experimentais mais utilizadas na escola de Educação Básica podem ser organizadas em dois grupos: as demonstrações experimentais e os experimentos ilustrativos. Essas atividades adequam-se, em certa medida, à realidade de muitas escolas brasileiras, tendo em vista o número excessivo de estudantes e a pressão imposta pelo currículo. Pretendemos, nesta aula, chamar a atenção para a importância do trabalho prático, mesmo em aulas de caráter demonstrativo ou ilustrativo (aquelas nas quais os estudantes realizam em grupo os experimentos sob a orientação do professor), para que se fomente uma atitude mais crítica e criativa. Não pretendemos rechaçar esses tipos de atividade, mas alertar para a necessidade de um planejamento que considere as limitações e dificuldades inerentes a esse recurso. A realização de atividades experimentais visa promover a formação de atitudes dos estudantes, tanto em relação aos comportamentos ou posturas assumidos no momento da realização da experiência, quanto no sentido de conduzi-los a outras discussões como, por exemplo, as imagens negativas da Ciência ou de cientistas isolados em laboratórios que detêm a verdade. Nesse sentido, as atividades experimentais devem ser planejadas para facilitar, entre outros, o desenvolvimento conceitual e despertar o interesse dos estudantes pela Química.

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Auto-avaliação

Veja o roteiro do seguinte experimento, disponível no site da SBQ <http://www.sbq.org.br>.

Comparação do tipo de leite quanto à quantidade de proteína

Material: 200 mL de leite (tipo A, B, C e leite em pó); 10 mL de vinagre; 2 pedaços de pano fino (20 cm x 20 cm, aproximadamente); 2 béqueres de 250 mL; sistema de aquecimento (tripé com tela refratária).

Procedimento: aqueça o leite em um dos béqueres até ficar bem morno, mas sem ferver. Retire do fogo e acrescente vinagre aos poucos, até que se formem grumos de um material branco. Esse material é uma das proteínas do leite: a caseína. Coe a caseína utilizando um dos pedaços de pano, recolhendo o soro no outro béquer. Lave o béquer que continha o leite para utilização na próxima etapa.

Aqueça agora o soro, deixando-o ferver. Após algum tempo de fervura, formam-se grumos que são constituídos por outra proteína do leite: a albumina. Tal como procedeu com a caseína, coe o material para reter a albumina no pano e recolha o soro em outro béquer, que já deverá estar limpo. Guarde o soro para testes que serão realizados na próxima experiência.

Compare as quantidades de caseína e de albumina que seu grupo obteve com as que outros grupos obtiveram e registre as observações, anotando tipos e marcas de leite usados. Procure ordenar os tipos de leite de acordo com a quantidade de cada proteína que contêm.

A partir desse experimento, planeje situações de atividades em grupo, reforçando a observação, o registro de dados e a discussão.

Font

e: L

isbo

a e

Boss

olan

i (19

97, p

. 30-

32).


Referências

CAMPANARIO, J. M. La enseñanza de las Ciencias en preguntas y respuestas. Espanha, 2002. Disponível em: <http://www2.uah.es/jmc/webens/portada.html>. Acesso em: 20 ago. 2006.

Campos, Maria Cristina da Cunha; Nigro, Rogério Gonçalves. Atividades: para quê?. In: ______. Didática das ciências: o ensino-aprendizagem como investigação. São Paulo: FTD, 1999. p. 117-137.

DÍAZ, J.; JIMéNEZ, M. P. Aprender ciencias, hacer ciencias: resolver problemas en clase. Alambique, n. 20, p. 9-16, 1999.

HODSON, D. Hacia un enfoque más critico del trabajo de laboratório. Enseñanza de las Ciencias, Barcelona, v. 12, n. 3, p. 299-313, 1994.

KINALSKI, Alvina Canal; ZANON, Lenir Basso. O leite como tema organizador de aprendizagem em química no ensino fundamental. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 2, p. 15-18, 1997.

LISBOA, J. C. F; BOSSOLANI, M. Experiências lácteas. Química Nova na Escola, São Paulo: SBQ, n. 6, p. 30-32, 1997.

REBUSTILLO, Marisela Rodríguez; SARGUERA, Rogelio Bermúdez. ¿Cómo utilizar el método de observación? Havana: Editorial Pueblo y Educación, 2002.

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Anotações


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