evoluÇÃo conceitual de estudante de engenharia … · do curso de engenharia ambiental e...

UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO

MESTRADO EM ENSINO DE CIÊNCIAS

EVOLUÇÃO CONCEITUAL DE ESTUDANTE DE

ENGENHARIA SOBRE SUBSTÂNCIA QUÍMICA

SUELY DE MEDEIROS ONOFRIO GAMA

Orientador: Prof. Dr. Tomás Noel Herrera Vasconcelos

Dissertação apresentada ao Mestrado em Ensino de Ciências, da Universidade Cruzeiro do Sul, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências.

SÃO PAULO

2014

AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL DA


G178e

Gama, Suely de Medeiros Onofrio. Evolução conceitual de estudante de engenharia sobre

substância química / Suely de Medeiros Onofrio Gama. -- São Paulo; SP: [s.n], 2014.

75 p. : il. ; 30 cm. Orientador: Tomás Noel Herrera Vasconcelos. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em

Ensino de Ciências, Universidade Cruzeiro do Sul. Acompanha CD com anexos. 1. Educação em engenharia 2. Ensino de química 3. Processo

de ensino-aprendizagem. I. Vasconcelos, Tomás Noel Herrera. II. Universidade Cruzeiro do Sul. Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências. III. Título.

CDU: 37:62(043.3)


PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO

EVOLUÇÃO CONCEITUAL DE ESTUDANTE DE

ENGENHARIA SOBRE SUBSTÂNCIA QUÍMICA

SUELY DE MEDEIROS ONOFRIO GAMA

Dissertação de mestrado defendida e aprovada

pela Banca Examinadora em 20/02/2014.

BANCA EXAMINADORA:

Prof. Dr. Tomás Noel Herrera Vasconcelos

Universidade Cruzeiro do Sul

Presidente

Profa. Dra. Carmem Lúcia Costa Amaral

Universidade Cruzeiro do Sul

Profa. Dra. Silvia Maria de Paula

Universidade São Judas Tadeu

A ARTE DE PENSAR

Pensei um pensamento,

Voltei no tempo.

Voltei!

Não para buscar o momento,

Mas para sentir o vento.

Encontrei!

E lá estava eu...

Lá estava tudo.

Pensei!

Pasmo, quase mudo eu percebi.

Pois nem boca eu tinha para falar,

Que meu pensamento lá estava.

E eu aqui!

Notei não pensar com meu corpo,

Estranho, mas não precisava dele,

E que nele, também eu podia

Pensar!

Meu corpo ficou na cama.

Eu vaguei em pensamento.

Então o próprio vento,

Fui novamente sentir!

Como? Sem corpo? Sentir?

Bem, foi só em pensamento!

Eu acho...

Celito Medeiros

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho àqueles que mesmo estando longe, estão tão

próximos e presentes na minha vida.

Àquele que soube me compreender e soube esperar pelos poucos

momentos, que juro, foram de muita dedicação, meu filho.

Dedico também ao meu marido que me ajudou me apoiando nesta

jornada.

Dedico à minha amiga Profa. Dra. Silvia Maria de Paula que além de me

auxiliar nas horas que estava mais perdida, sempre se mostrou leal a mim.

Dedico à minha grande amiga Profa. Dra. Marise de Barros Miranda,

que além de uma excepcional profissional, como minha chefe soube me

compreender e permitir que me ausentasse durante alguns períodos para

conseguir finalizar minha dissertação.

Especialmente à minha amiga, que cuidou da casa, da minha família e

de mim mesma, a grande Luísa, pois sem ela jamais poderia estudar e pôr em

prática toda minha aprendizagem e passar por todas as dificuldades que tenho

passado.

Dedico também aos Professores Dr. Fabio Jose Esper e M. Carlindo

Baeta de Oliveira, por serem meus amigos e me apoiarem sempre que precisei.

Por fim e não de menor importância, pois sem ela eu não existiria,

dedico este trabalho à minha mãe.

AGRADECIMENTOS

Ao meu querido orientador, Prof. Dr. Tomás Noel Herrera Vasconcelos,

que apesar de tão alto conhecimento teve uma atenção exemplar para com

minha pessoa, sabendo me entender e compreender meu tempo e ter toda

paciência pelos meus erros e sempre ter uma palavra de esperança e carinho

para me dar. Por ser uma das pessoas mais capazes e ao mesmo tempo mais

simples e educada que já conheci em toda minha vida.

Agradeço à minha grande amiga Prof. Dra. Marise de Barros Miranda,

simplesmente por ser minha melhor amiga e sempre confiar em mim, me

apoiando.

Agradeço ao Prof. Dr. Leonardo André Testoni e a Profa. Dra. Silvia

Maria de Paula por me ajudarem nesta dissertação.

A todos os meus amigos do programa de mestrado em ensino de

ciências e matemática da Universidade Cruzeiro do Sul em especial aos meus

parceiros da química, Alexandre De Souza e Jobert De Oliveira Neves.

A todos os meus amigos do Centro Universitário Estácio Radial e do

Centro Universitário FMU.

GAMA, S. M. O. Evolução conceitual de estudante de engenharia sobre substância química. 2014. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências)– Universidade Cruzeiro de Sul, São Paulo, 2014.

RESUMO

Esta pesquisa teve como objetivo identificar as concepções dos estudantes de

engenharia sobre o conceito de substância e mistura, com o propósito de originar

uma possível mudança das mesmas e sua utilização no processo de ensino-

aprendizagem de química. Nasceu das dificuldades dos alunos em relacionar

conceitos químicos ao dia a dia do profissional da engenharia sem perder a

motivação de seguirem em frente. O trabalho tem como alicerce a análise de

observações feitas ao longo de um trabalho de 10 meses com duas turmas de

engenharia, uma de civil e outra de ambiental em um tradicional Centro Universitário

da região central da cidade de São Paulo. Para isso foram desenvolvidas, atividades

que compõem uma proposta de sequência didática que auxiliou alunos a passarem

da zona atual de conhecimentos para um nível superior conhecido como zona de

desenvolvimento proximal, onde, segundo Vygotsky, altera seus conceitos prévios,

servindo de recursos durante o processo de ensino-aprendizagem de química.

Como ferramenta de coleta de dados, utilizamos questionários antes e depois do

desenvolvimento da sequência didática. Os resultados mostraram que houve uma

mudança na significação dos conceitos sobre ‘substância’ e ‘mistura’ após a

aplicação da sequência didática. Essa alteração favoreceu a compreensão e

desenvolvimento da disciplina de Química Geral nos cursos de engenharia.

Palavras-chave: Educação em engenharia, Ensino de química, Conceito de

substância, Concepção de ciência, Processo de ensino-aprendizagem.

GAMA, S. M. O. Conceptual evolution of engineering student on chemical. 2014. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências)–Universidade Cruzeiro de Sul, São Paulo, 2014.

ABSTRACT

This research aims to identify the conceptions of engineering students on the

concept of substance and mixture, in order to give a possible change to them and

their application in chemistry teaching-learning process. It originated of students have

in relating chemical concepts to the engineering professionals routine without losing

the motivation to move forward. The research is based on analysis of observations

made over a 10-month working with two groups of engineering a civil and

environmental another in a traditional University Center in the central region of São

Paulo. For that activities that compose a proposed instructional sequence that helps

students to pass the current area of knowledge to a higher level known as zone of

proximal development were developed as a methodology which according to

Vygotsky change their preconceptions, serving as a resource for chemistry teaching

and learning. As a data collection tool, we used questionnaires before and after the

development of a didactic sequence. The results showed that there was a shift in the

significance of the concepts of 'substance' and 'mix' after applying the instructional

sequence. This modification attempts to be favorable in understanding and

development of the general chemistry discipline in engineering courses.

Keywords: Engineering education, Chemistry teaching, Concept of substance,

Conception of science, Teaching-learning process.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 Esquema mostrando os tipos de materiais – Adaptado:

Fundamentos de Química Geral – Hein e Arena (1998). ................... 19

Quadro 1 Relação de Temas da Disciplina de Química Geral Correlacionadas

às Subáreas da Engenharia Civil. Fonte: adaptado de Alencar et al

(2006). .................................................................................................... 17

Quadro 2 Descrições das categorias para o conceito de Substância. Fonte:

Tavares (2009, p. 1010) ........................................................................ 35

Quadro 3 Modelo de Questionário Prévio. .......................................................... 42

Quadro 4 Modelo do primeiro Questionário Posterior. ..................................... 44

Quadro 5 a Modelo do Segundo Questionário Posterior ..................................... 45

Quadro 5 b Modelo do Segundo Questionário Posterior ..................................... 46

Quadro 6 Tabulação da 1ª questão do 2º Questionário Posterior dos alunos

do curso de Engenharia Civil. ............................................................. 58

Quadro 7 Tabulação da 1ª questão do 2º questionário posterior aplicados aos

alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária. .................... 60




do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária. ................................ 62








de Engenharia Ambiental e Sanitária. ................................................ 65



LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto à faixa

etária ...................................................................................................... 39

Tabela 2 Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto ao

sexo ....................................................................................................... 39


estado civil ............................................................................................ 39

Tabela 4 Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto à

renda familiar ........................................................................................ 39


tipo de escola onde realizou o ensino médio .................................... 40

Tabela 6 Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Ambiental e

Sanitária quanto à faixa etária. ............................................................ 40


Sanitária quanto ao sexo. .................................................................... 41


Sanitária quanto ao estado civil. ......................................................... 41


Sanitária quanto à renda familiar. ....................................................... 41


Sanitária quanto ao tipo de escola onde realizou o ensino médio. . 41

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 Relação aos conceitos prévios sobre substância e mistura dos

alunos do curso de Engenharia Civil.................................................. 49

Gráfico 2 Categorização das justificativas dos alunos do curso de Engenharia

Civil ........................................................................................................ 50

Gráfico 3 Relação aos conceitos prévios sobre substância e mistura dos

alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária. .................... 51

Gráfico 4 Categorização das justificativas dos alunos do curso de Engenharia

Ambiental e Sanitária. .......................................................................... 51

Gráfico 5 Resultados da classificação de substância e mistura referentes à

aplicação do 1º Questionário Posterior dos alunos do curso de

Engenharia Civil. .................................................................................. 56

Gráfico 6 Resultados da classificação de substância e misturas referentes à

aplicação do 1º Questionário Posterior dos alunos do curso de

Engenharia Ambiental e Sanitária. ..................................................... 57

Gráfico 7 Categorias encontradas na análise dos dados dos alunos do curso

de Engenharia Civil. ............................................................................. 59


de Engenharia Ambiental e Sanitária referentes à 1ª questão. ........ 60


de Engenharia Civil referentes à 2ª questão. ..................................... 61


de Engenharia Ambiental e Sanitária referentes à 2ª questão. ........ 63

SUMÁRIO

1 ORIGEM DO TRABALHO E SUA ESTRUTURAÇÃO ................................. 15

1.1 Objetivos ..................................................................................................... 20

1.2 Organização da dissertação ...................................................................... 20

2 DESENVOLVIMENTO COGNITIVO E INTERAÇÃO ALUNO-PROFESSOR ..

...................................................................................................................... 22

3 SEQUÊNCIA PARA CONSTRUÇÃO DOS CONCEITOS CIENTÍFICOS EM

SALA DE AULA ........................................................................................... 31

3.1 Conceito de Elemento, Molécula, Substância e Mistura ......................... 33

4 METODOLOGIA DA PESQUISA E CONTEXTO DA APLICAÇÃO ............ 37

4.1 Desenvolvimento da sequência didática .................................................. 37

4.2 Sujeitos da pesquisa .................................................................................. 38

4.2.1 Engenharia Civil.......................................................................................... 38

4.2.2 Engenharia Ambiental e Sanitária ............................................................. 40

4.3 Questionário Prévio .................................................................................... 42

4.3.1 Aplicação do Primeiro Questionário Pósterior após Sequência Didática .

...................................................................................................................... 43

4.3.2 Aplicação do Segundo Questionário Posterior após final do teste ....... 44

5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................. 47

5.1 Análises Preliminares ................................................................................ 47

5.1.1 Análises dos resultados dos alunos do curso de Engenharia Civil ...... 48

5.1.2 Análises dos resultados dos alunos do curso de Engenharia Ambiental

e Sanitária ................................................................................................... 50

5.2 Desenvolvimento da Sequência Didática ................................................. 52

5.3 Análise dos resultados do questionário após aplicação da sequência

didática ........................................................................................................ 56

5.4 Análise dos resultados do 2º Questionário Posterior aplicado .............. 58

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................... 69

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 72

ANEXOS ................................................................................................................... 75

15

1 ORIGEM DO TRABALHO E SUA ESTRUTURAÇÃO

Comecei meus estudos aos seis anos de idade e, desde as brincadeiras até a

realização das atividades escolares, sempre mexendo com a Química e tentando

criar novas substâncias. Escolhi que iria fazer Engenharia Química e em junho de

1982 entrei na Fundação Educacional Inaciana. Foi muito difícil, mas as aulas de

laboratório de Química me deixavam tão feliz que esquecia as dificuldades e

estudava cada vez mais no intuito de diminuí-las.

Antes de terminar a faculdade comecei a estagiar na multinacional Kodak

Brasileira, empresa onde trabalhei por 10 anos. Nesse período fiz uma Pós-

Graduação em Administração e Marketing na Anhembi-Morumbi, finalizei o curso em

1993 para trabalhar na supervisão da área de vendas técnicas dos produtos

químicos da área de revelação fotográfica.

Após 10 anos trabalhando na Kodak, montei um laboratório fotográfico que

revelava em torno de 200 rolos de filme por dia e nas épocas especiais chegavam a

mais de 300 rolos por dia. Durante mais 10 anos trabalhei com diversos produtos

químicos tentando escolher quais produtos geravam mais qualidade no processo

fotográfico, garantindo também a marca que possibilitasse o melhor custo-benefício.

Como o resíduo do processo continha muito prata desenvolvi técnicas de

recuperação da mesma antes do descarte final.

Em uma sociedade em que é constante a presença da Química, torna-se

necessário que ela seja incorporada à vida do cidadão, podendo contribuir de forma

significativa no desenvolvimento de uma sociedade melhor.

Pensando no tripé, técnica, meio ambiente e sociedade, resolvi fazer

licenciatura em Química em 2005 na Faculdade Oswaldo Cruz e passar para outras

pessoas a paixão que sempre tive por essa ciência e em 2006 comecei a lecionar

Química Geral para alunos de um curso técnico de farmácia onde trabalhei até 2011.

Me apaixonei pela educação e resolvi cursar Pedagogia. Em 2008, terminei o curso

na Faculdade Magister e decidi me dedicar integralmente à área de Educação,

trabalhando além da escola técnica, em duas escolas da regional sul 3 do estado de

16

São Paulo, onde também ministrava Química Geral para os três anos do Ensino

Médio. Permaneci por mais três anos até ser aprovada em um concurso para atuar

no Ensino Superior na Estácio Radial, trabalhando com diversas vertentes da

Química nos cursos de engenharia.

Alguns comportamentos de alunos e professores me inquietavam muito e

precisava me aprofundar mais no processo ensino-aprendizagem para entender

melhor essas reações e optei por fazer um mestrado na área da educação e escolhi

a Universidade Cruzeiro do Sul, já com a proposta de trabalhar algum conteúdo de

Química que fosse fundamental para os estudantes de engenharia, pensando na

importância que esta disciplina tinha na vida pessoal e profissional dos mesmos.

A escolha do tema foi por acreditar no conceito de ‘Substância’ como sendo o

coração da Química, logo o desenvolvimento da Química está intimamente ligado a

ele e às questões relacionadas. Também pela relação do tema com a engenharia na

necessidade de uma aplicação criativa e prática de uma gama de princípios

científicos intimamente ligados à ciência dos materiais.

Por se tratar de uma temática bastante complexa, esse embate entre

‘substância’ e ‘reação química’, gerou um artigo “Substância X Reações Químicas”

de Schummer (1999) e diversos autores se dividem nessa escolha até os dias

atuais.

Contrapondo a esse pensamento, o Governo do Estado de São Paulo lançou

um novo processo de capacitação de seus alunos utilizando em 2010 cadernos de

estudos para disciplina de Química Geral com um enfoque nas transformações

químicas.

Segundo Baccan et al. (1991), encontra-se no enfoque da importância nas

transformações químicas, o Prêmio Nobel de Química de 1983 – Henry Taube, um

químico canadense que alcançou esse prêmio pelo seu trabalho nos mecanismos de

reações de transferência de elétrons, especialmente em complexos metálicos.

Com base nesta discussão e acreditando que ‘substância’ é um conceito

estruturante da Química, optamos pelo conceito de que a mesma é o coração da

Química.

17

De acordo com Gagliardi (1988), os conceitos básicos de substância simples,

elemento, substância composta e misturas são considerados estruturantes para

Química. Lacerda et al. (2012) ressaltam que eles impulsionaram o desenvolvimento

da Química, relacionando-se direta ou indiretamente aos demais conceitos químicos

e a diferentes questões a eles vinculados e mostram a relevância desse tema nas

abordagens diferenciadas para tratarem o conhecimento de forma contextualizada

em sala de aula, provocando mobilização, motivação e a aprendizagem dos alunos.

A partir dos conceitos estruturantes, é possível estudar, em particular nos

cursos de engenharia, outros conceitos relacionados com a estrutura, propriedades

e aplicações das substâncias, intimamente ligados às ciências dos materiais,

utilizadas no cotidiano e nas áreas de engenharia. Afinal, cada ano que se passa, a

humanidade vem sendo forçada a desenvolver novos materiais como alternativas à

escassez de matéria-prima e também a produtos que degradam o meio ambiente e

afetam a nossa saúde.

Alencar et al. (2006) buscaram aliar a visão geral dos objetivos da disciplina

de Química, relacionando-a ao cotidiano do futuro engenheiro civil. Inicialmente,

esses autores indicaram os principais conteúdos de Química que fornecem

subsídios para as subáreas de atuação na Engenharia Civil, conforme o quadro 1.

Subárea Subsídios Subsistemas de conceitos químicos

Estrutura

Metálicas

Estequiometria Oxidação e Redução

Estrutura das substâncias e reações químicas (transformações químicas da

substância)

Infraestrutura em

transporte

Classificação periódica dos elementos, ligações químicas, estrutura e ligações

em sólidos

Estrutura das substâncias e reações

químicas (transformações químicas da

substância)

Materiais

Medidas em química, estequiometria, classificação periódica dos elementos, ligações químicas, estrutura e ligações em sólido, cinética e equilíbrio químico



substância)

Recursos Hídricos e

Saneamento

Medidas em química, estequiometria, cinética e equilíbrio químico, ácidos e

bases



substância)

Quadro 1 – Relação de Temas da Disciplina de Química Geral Correlacionadas às Subáreas da Engenharia Civil. Fonte: adaptado de Alencar et al. (2006).

18

Analisando o Quadro 1, pode-se notar que o conceito de ‘substância’ permeia

todas as atividades das subáreas apontadas pelos autores. Por exemplo, na

subárea Estruturas Metálicas, é importante conhecer profundamente as substâncias

trabalhadas, para acompanhar os processos de oxirredução evitando desgastes nos

materiais, acima do permitido, diminuindo a resistência do mesmo.

Na subárea Infraestrutura em transporte, tanto em relação aos materiais

transportados para as obras, quanto nos descartados ao final da mesma, faz-se

necessário um severo acompanhamento que tem uma normalização para transporte

e descarte e caso seja descumprido esse regulamento, penas, desde multas até

paralização da obra poderão ser observadas. Reforça-se ainda, que para esta tarefa

é necessário pleno conhecimento na classificação de cada composto, que será

transportado, utilizado e descartado nas obras.

Com relação à terceira subárea do quadro 1, Materiais, ressalta-se a

necessidade do conhecimento dos elementos da tabela periódica que formam as

substâncias e misturas que serão utilizadas na obra. Cada elemento possui

propriedades físicas e químicas que norteiam sua utilização, o seu uso incorreto

poderá provocar desgastes indesejáveis dos materiais utilizados, diminuindo a

resistência, provocando desastres incalculáveis.

Para a subárea Recursos Hídricos e Saneamento, as medidas químicas são

fundamentais para evitar contaminações nos lençóis freáticos pelos esgotos,

evitando problemas de saúde pública. Mais uma vez, precisa-se conhecer a

substância, a fim de conhecer qual sua função química para poder tratá-la antes de

descartá-la no meio ambiente.

A partir do quadro 1, é possível compreender melhor como esses conceitos

abordados nas aulas de química geral passam a se relacionar no dia a dia do

trabalho do engenheiro. Abordar esses conceitos e suas aplicações facilita a fixação

dos conteúdos, criando uma motivação, que é fator fundamental para um

aproveitamento maior dos estudantes do curso de engenharia.

Ainda analisando o quadro 1 e as concepções fundamentais da química,

encontramos em Peña et al. (1979) algumas considerações que devem ser

ponderadas:

19

“El concepto de substancia es uno de los más importantes de la Química. La substancia es uma de las variedades cualitativas fundamentales de la matéria, la outra es el campo. El objeto principal de la Química es el estúdio de las substancias y de sus diversas transformaciones y propriedades. Así, uma de las definiciones contemporâneas de este concepto es la seguiente: La substancia es la mateia que se caracteriza em determinadas condiciones por poseer propriedades físicas y químicas constantes”. (PEÑA et al., 1979, p. 245)

Segundo Peña (1979), os conceitos fundamentais da Química podem ser

divididos em três subsistemas, que são:

Conceitos sobre a estrutura da substância: elemento químico, orbital,

valência, ligação química, etc.

Conceitos de reações químicas: tipos de reações químicas, velocidade

da reação, equilíbrio químico, outros.

Conceitos termodinâmicos: entalpia, entropia, energia livre, etc.

No intuito de esclarecer melhor a importância desse conceito na disciplina de

Química Geral dos cursos de engenharia, pode-se citar um esquema adaptado,

descrito por Hein & Arena (1998) que mostra como se ligam esses conceitos (figura

1), sobre os tipos de materiais.

Figura 1: Esquema mostrando os tipos de materiais – Adaptado: Fundamentos de Química Geral – Hein e Arena (1998).

De acordo com a figura 1, os materiais se dividem em Substância e Mistura.

Substância foi definida por Composta ou Simples. Mistura divide-se em Mistura

Homogênea, que possui uma única fase, como exemplo encontramos as Soluções,

e Mistura Heterogênea, constituída de duas ou mais fases.

20

Segundo Giordan e Vecchi:

“As pesquisas realizadas no Brasil e no exterior, relatam que há um descontentamento crescente que vem atingindo vários professores no ensino da Química quando efetuam medidas mais precisas de avaliação de conceitos básicos que os alunos deveriam conhecer perfeitamente”. (1994, apud MAINIER, 2001, p. 2)

Pode-se pensar que esta falta de motivação, devida à não compreensão da

importância dos conceitos fundamentais da química seja um dos principais fatores

para o aproveitamento da disciplina e consequentemente a falha na formação do

futuro profissional. Acredita-se que o planejamento do conteúdo, com o

desenvolvimento de uma sequência didática baseada nos elementos da teoria

psicológica de Vygotsky, possa contribuir positivamente na aquisição desse

conhecimento.

Segundo Oliveira (1992):

“Falar de Vygotsky é falar da dimensão social do desenvolvimento humano... Ele tem como um de seus pressupostos básicos a ideia de que o ser humano constitui-se enquanto tal na sua relação com o outro social. A cultura torna-se parte da natureza humana num processo histórico que, ao longo do desenvolvimento da espécie e do indivíduo, molda o funcionamento psicológico do homem. (OLIVEIRA et al., 1992, p. 24)

1. 1 Objetivos

Esta pesquisa teve como objetivos:

a) Identificar as concepções dos estudantes de engenharia sobre o

conceito de substância e;

b) Analisar a evolução do mesmo a partir da aplicação de uma sequência

didática.

1.2 Organização da dissertação

Para uma melhor abordagem dessa pesquisa, que é parte integrante de um

projeto maior desenvolvido pela área de Ensino de Ciências da Universidade

Cruzeiro do Sul (São Paulo / Brasil), serão abordados, em um primeiro momento, os

referenciais teóricos de origem sócio histórica que alicerçam o entendimento acerca

da evolução conceitual do graduando em engenharia quando exposto a condições

21

específicas de ensino e aprendizagem. Para isto, foi utilizado a teoria de aquisição

de conhecimentos de Vygotsky.

Na sequência, a metodologia de pesquisa empregada será exposta, em que

se apoiará em uma sequência didática adaptada de Gasparin e os resultados e

discussões de todos os questionários aplicados.

22

2 DESENVOLVIMENTO COGNITIVO E INTERAÇÃO ALUNO-PROFESSOR

No viés sociocultural, o desenvolvimento humano encontra uma profunda

análise na teoria de Vygotsky, a qual tem como base a evolução do indivíduo como

resultado de um processo histórico e social, dando ênfase ao papel da linguagem

como mediador no processo de aprendizagem, prevendo a aquisição de

conhecimentos na interação do sujeito com o meio.

Segundo Oliveira et al. (1992), para Vygotsky, o processo de formação de

conceitos remete às relações entre pensamento e linguagem, à questão cultural no

processo de construção de significados pelos indivíduos, ao processo de

internalização e ao papel da escola na transmissão de conhecimentos,

diferentemente daqueles aprendidos na vida cotidiana. Ou seja, o conhecimento é

visto como uma ação entre sujeitos sociais através de instrumentos mediadores

“Para Vygotsky a Mediação é uma ideia central para a compreensão de suas concepções sobre o desenvolvimento humano como sendo um processo sócio histórico, enquanto sujeito do conhecimento o homem não tem acesso direto aos objetos, mas acesso mediado, através de recortes do real, operados pelos sistemas simbólicos de que dispõe, portanto enfatiza a construção do conhecimento como uma interação mediada por várias relações” (OLIVEIRA et al., 1992, p. 30).

A introdução da linguagem tem seu papel fundamental na evolução da

espécie humana, pois é ela que fornece os conceitos, as formas de organização do

real, a mediação entre o sujeito e o objeto do conhecimento e, por meio dela, as

funções mentais superiores são socialmente formadas e culturalmente transmitidas.

Consequentemente, sociedades e culturas diferentes produzem aprendizagens

diferentes, ou seja, um universo de significações que permitem ao indivíduo construir

sua interpretação particular do mundo real, que é diferente em cada um, mas

compartilhada no coletivo, interpretando, recriando e dando novos significados aos

conceitos.

De acordo com a psicologia, cada palavra é uma generalização ou um

conceito e como as generalizações e conceitos são atos de pensamento, pode-se

23

considerar o significado das palavras como um fenômeno do pensamento. Não uma

simples questão de associação, mas uma questão de estrutura.

Para Vygotsky (2008),

“O significado de uma palavra representa um amálgama tão estreito do pensamento e da linguagem, que fica difícil dizer quando se trata de um fenômeno da fala ou de um fenômeno do pensamento. Uma palavra sem significado é um som vazio; o significado, portanto, é um critério da ‘palavra’, seu componente indispensável”. (VYGOTSKY, 2008, p. 150)

Neste processo faz-se necessária a internalização do desenvolvimento

funcional psicológico humano, envolvendo uma atividade externa que deve ser

modificada para tornar-se uma atividade interna, atingindo, a partir do nível

interpessoal, um patamar intrapessoal. A partir dessa linha de pensamento, de

acordo com Costa (2004), existem três teorias de aquisição do conhecimento que

norteiam os processos de ensino e de aprendizagem: a) o subjetivismo, também

denominado como inatista, b) o objetivismo, também denominado empirismo e, por

fim, c) a teoria interacionista.

Segundo Misukami (1986, apud COSTA, 2004), essas teorias são definidas

entre a relação do sujeito (que representa o indivíduo), com o meio externo (que

representa o objeto).

Da relação do indivíduo com o meio externo, por meio de sua individualidade,

nasce a teoria subjetivista, aquela que provém do sujeito, por meio da introspecção.

Nesta concepção, o conhecimento procede do sujeito, ou seja, a realidade de fato é

pouco relevante, sua execução é feita principalmente pelo sujeito em um processo

introspectivo baseado nas crenças e referências internas do sujeito. De acordo com

essa concepção, o sucesso ou insucesso escolar seria determinado pela inteligência

nata de cada indivíduo e concebe-se que o aprendizado está relacionado com o

grau de inteligência entre os mesmos e, portanto, professores não seriam

responsáveis pelo sucesso ou pelo fracasso de seus alunos, ou melhor dizendo,

tanto faz o professor se esmerar em produzir sua aula, atingir as metas independe

de seu trabalho e sim do estágio cognitivo de seu alunado.

24

Segundo Borges (2000, apud COSTA, 2004) a visão subjetivista não tem uma

popularidade entre os professores de ciências, pois por mais tradicional que seja sua

concepção de ensino com aulas predominantemente expositivas, o professor

acredita que o conhecimento pode se dar mediante a transmissão e assim o alunado

absorveria as informações ao ouvi-las.

Santos (2010) diz que Descartes e Kant, foram os principais defensores da

corrente subjetivista, onde o sujeito é ponto de convergência de toda significação.

Segundo Santos (2010), Descartes, por meio de cogito1, estabelece o sujeito

como autodeterminante de si mesmo, sendo ele, autossuficiente, excluindo qualquer

condicionante alheio.

De acordo com Kaufmann (2007), Kant prolonga essa concepção na

moralidade, no imperativo categórico “age apenas segundo uma máxima tal que

possas ao mesmo tempo querer que ela se torne lei universal”.

Segundo Costa (2004) na concepção objetivista ou empirista, o estudo se

decorre no meio, onde a importância está relacionada ao conhecimento já presente

na realidade do sistema, necessitando apenas, ser incorporado ao sujeito.

A aquisição do conhecimento se faz pelo processo de descoberta, realizado

na troca de experiências com o mundo exterior. Nesta concepção, o uso de

experimentos pode ser considerado uma ferramenta fundamental para o ensino e a

ciência pressupõe a objetividade e neutralidade das observações, de maneira que

as ideias e conhecimentos prévios não determinem as observações realizadas,

levando ao caminho do particular para o geral. A aquisição de conhecimento é

resultado de um processo de descoberta pela experimentação do mundo exterior.

Para Celeti (2011):

“Na teoria empirista, a escola do pensamento filosófico relaciona a teoria do conhecimento na experiência a origem de todas as ideias. O conhecimento se encontra presente na realidade, necessitando apenas passar pelos sentidos para ser incorporado pelo indivíduo”. (CELETI, 2011, p. 1)

1Cogito: Argumento utilizado por Descartes para fundamentar sua Teoria do Conhecimento com o objetivo que

seja o mais evidente e verdadeiro possível

25

Costa (2004) relata que no empirismo experiências científicas são

desenvolvidas e testadas por meios de métodos empíricos consistindo da

observação de experimentos, que uma vez produzidos repetidamente, a informação

conta como evidência para a comunidade científica, que se propõe por meio delas

explicar fatos ocorridos no mundo.

De acordo com Teruya, Carvalho e Luz (2010), o principal defensor do

empirismo foi John Locke (1632-1704), filósofo inglês, que defendia que a

experiência formava as ideias em nossa mente. No seu livro Ensaios acerca do

entendimento humano (1690), é descrito que “só a experiência preenche o espírito

com ideias”. Assim, Locke fez crítica ao conhecimento inato, aquele que já existe na

mente das pessoas, nenhuma ideia que se tem nasce na pessoa, ela é fruto da

experimentação dos cinco sentidos: audição, visão, tato, gustativo e olfato e cada

um desses sentidos leva informações ao cérebro. Segundo esse autor, quando

nascemos somos uma folha em branco e nossos cinco sentidos são responsáveis

pelo seu preenchimento.

Ainda de acordo com esses autores, a proposição de que o ser humano vem

ao mundo sem qualquer tipo de conhecimento é a base da teoria da tabula rasa, um

conceito lockeano que compara a criança ao papel em branco, ambos sem

experiências anteriores, portanto, vazios no que se refere ao pensamento. Mas, ao

mesmo tempo, ambos estão aptos a aprender, a serem preenchidos por saberes

que serão as mais importantes impressões de toda sua vida.

Finalmente, no interacionismo, a base do conhecimento não estaria situada

somente no sujeito, ou relacionada exclusivamente com o meio, e sim, desenvolvida

pela interação entre os meios interno (sujeito) e externo (ambiente), corroborando

com as ideias de Vygotsky. Nesse ponto de vista, os pensamentos marcam o

entendimento da interatividade como um processo individual, porém sociocultural.

Esses pensamentos permeiam as pesquisas de dois grandes pesquisadores,

Piaget e Vygotsky, e tendem a influenciar as pesquisas em Educação em Ciências.

Ambos defendem a ideia da construção pela interação do indivíduo com o meio e

são reconhecidos pelas Teorias Construtivistas, em que a aquisição do

26

conhecimento pelo sujeito humano é explicada pelo modo como esse sujeito se

relaciona com o objeto.

Para Costa (2004):

“Na sala de aula, como espaço formal voltado para possibilitar a aquisição de conhecimentos pelos sujeitos, consequentemente, as diferentes vertentes resultam em formas distintas de conceber as relações entre professor, alunos e conteúdos escolares a serem apreendidos”. (COSTA, 2004, p. 17)

No panorama atual, diversas pesquisas estão apoiadas em pontos de vista

mais contemporâneos das ciências e da aquisição do conhecimento. Elas foram

desenvolvidas no intuito da obtenção da informação e na mudança em função da

instrução, propondo estratégias e modelos que favorecem a evolução conceitual

discente.

Ao serem estabelecidas relações entre a aprendizagem escolar e o processo

de elaboração do conhecimento nas ciências, é observado que os alunos tendem a

rejeitar ideias do seu cotidiano.

Costa (2004) acredita que mediante as condições de insatisfação com suas

ideias originais, nasce a contradição, fazendo com que o aluno duvide de suas

próprias concepções.

Nessa linha, Silveira (2003) sugere que o docente crie situações-problema

significativas para o aluno desenvolver uma nova rede de conhecimentos, ao

confrontar as diversas concepções que vão surgir com os conceitos atuais. Desse

modo, ao considerarmos o processo de ensino-aprendizagem como interativo e

sociocultural, tratamos a instituição de ensino como local destinado a auxiliar os

alunos em sua tomada de consciência, facilitando a compreensão de novas ideias e

sua validação. Essas situações-problema ao confrontar com as antigas crenças do

indivíduo vão gerar desequilíbrios e vão sendo desenvolvidas novas estruturas

cognitivas.

Oliveira (1992) mostra no texto a seguir as proposições de Vygotsky a

respeito do processo de desenvolvimento da formação de conceitos sob o prisma da

mediação cultural do processo de construção de significados.

27

“As proposições de Vygotsky acerca do processo de formação de conceitos nos remetem à discussão das relações entre pensamento e linguagem, à questão da mediação cultural no processo de construção de significados desenvolvidos por parte do indivíduo, ao processo de internalização e ao papel da escola na transmissão de conhecimentos de natureza diferente daqueles apreendidos na vida cotidiana”. (OLIVEIRA, 1992, p. 23)

Nesta perspectiva, vê-se a importância da linguagem permitindo a

comunicação e a representação do pensamento através da palavra e se as mesmas

se modificam ao longo dos tempos, a relação entre o pensamento e a palavra

também se alteram, fazendo com que cada pensamento, por tender-se a

estabelecer relações entre as coisas. Se desenvolve, desempenhando uma função

necessária para solução de um determinado problema. Essas relações se alternam

entre as pessoas, assumindo um significado diferente para cada uma, portanto

pensamentos diferentes para coisas iguais.

De acordo com Schnetzler (1996):

“Mudança conceitual tem sido o termo usualmente empregado para

designar a transformação ou substituição de crenças e ideias ingênuas (concepções prévias ou esquemas alternativos) de alunos sobre fenômenos sociais e naturais por outras ideias, mas sofisticadas (cientificamente ‘corretas’) no curso do processo de ensino-aprendizagem de ciências”. (SCHNETZLER,1992, apud COSTA, 2004, p. 20).

Mortimer e Machado (1997), apoiados em revisões de estratégias de ensino

de ciências, apontam uso frequente desse conflito cognitivo, sempre visando o

aprendizado de conceitos científicos por meio da mudança conceitual.

O conflito cognitivo é baseado na teoria da equilibração, com origem na teoria

de Piaget, sobre os Estágios cognitivos do Processo de Aquisição do Conhecimento,

o que não se opõe aos elementos de Vygotsky, pois, demonstram-se como

possíveis análises envolvendo um contexto cognitivo e social, fundamental para

compreender as intervenções inovadoras, criativas na elaboração de um

conhecimento de conteúdo durante os processos de ensino e aprendizagem.

(OLIVEIRA, 1992, p. 14).

Ao considerarem o ensino-aprendizagem como processo interativo

sociocultural, os interesses dos pesquisadores crescem a respeito dos processos

28

sociais que decorrem das situações formais de educação e focam suas práticas na

teoria de Vygotsky. Considerando que os indivíduos possivelmente dependam de

diferentes formas de atividade mental, se comportando diferentemente nas diversas

situações das quais vivenciam no seu dia a dia, o papel da escola é ajudar os alunos

na tomada de consciência, facilitando a compreensão de ideias e sua validação.

Esse processo denomina-se internalização e envolve um movimento de

construção e reconstrução da cultura do sujeito aprendente, mediado pelos signos2

criados da interação com o outro. O outro nesta concepção exerce papel

fundamental na construção do conhecimento, pois guiando e auxiliando o aprendiz

nesse processo Vygotsky define o conceito de Zona de Desenvolvimento Proximal

(ZDP) que contribui para esclarecer a importância da influência do outro ao

possibilitar esse desenvolvimento. Desse modo, Freitas (2001, p.1) relata “A

perspectiva histórico-cultural, entende o desenvolvimento humano como um

processo dinâmico, repleto de momentos de avanço e recuo.” Dessa forma, no

ambiente de aprendizagem, encontra-se de um lado o professor, representando a

cultura científica na sala de aula, do outro lado, os alunos, juntos na perspectiva da

aquisição de novos significados, fazendo com que a ZDP leve ao reconhecimento da

importância das ações conjuntas desenvolvidas nos discursos entre os professores

e alunos. Segundo Freitas (2001, p. 17) “Sobre essa questão da ‘fala para os

outros’, ‘fala para si’, vale ressaltar que Vygotsky, inúmeras vezes, em seus textos,

enfatizou o papel do outro na constituição do homem.”

Segundo 2000, apud FREITAS (2001, p. 65), reflete-se sobre tal questão em

texto que busca problematizar o sentido do social e do cultural na obra de Vygotsky,

salientando que a mediação do outro é condição para o desenvolvimento: “Segundo

Vygotsky, o desenvolvimento em si, para os outros e para si”.

Segundo Rey (2000):

“Ao assumir o tema do desenvolvimento como central, Vygotsky introduziu um conceito pouco citado entre os estudiosos atuais, que foi o de ‘situação social do desenvolvimento’. Este conceito nos evidencia a preocupação do autor por integrar a riqueza dos processos internos constituídos na história

2 Signo, de modo geral é aquilo que representa algo diferente de si mesmo e que substitui e expressa eventos,

ideias, situações e objetos, servindo como auxílio da memória e da atenção humana.

29

do sujeito, com as influências que caracterizam cada um dos momentos sociais do desenvolvimento. Cada nova situação social que o sujeito enfrenta se converte em uma via de desenvolvimento para novas formações psicológicas, termo que não aparece elaborado de forma consistente na obra de Vygotsky.” (REY, 2000, apud FREITAS, 2001, p. 23)

Avaliando o conhecimento atual dos alunos, por meio do levantamento das

ideias prévias que eles possuem sobre o assunto a ser trabalhado, decidindo qual

será o lugar onde se deseja chegar, ‘zona de desenvolvimento proximal’, utilizando-

se como ferramenta, trabalhos desenvolvidos no coletivo, pode-se verificar a

aquisição de conhecimento, destacando-se as teorias baseadas em Vygotsky sobre

a transformação da ZDP na atual zona real.

O professor pode avaliar as deficiências dos alunos, ver o que foi apreendido

por eles, poderá escolher olhar para frente e valorizar seu potencial e assim criar

novas estratégias pois as diferenças encontradas no coletivo são muito mais ricas

para o aprendizado do que as semelhanças e mais fácil de serem encontradas uma

vez que cada indivíduo é um ser único e possuidor de habilidades e competências

distintas.

Para Vygotsky, o convívio na sala de aula cria atores diversos no

desenvolvimento, pois cada um se encontra em níveis diferentes e com a ajuda dos

mais desenvolvidos, os que apresentam mais dificuldades sentem-se mais seguros

durante a caminhada. Assim ele define em toda sua obra a ideia de dois níveis de

desenvolvimento, o primeiro, aquele em que o indivíduo se encontra, com todas as

habilidades e conhecimentos adquiridos por ele, geralmente alcançados pelo seu

esforço. Essa avaliação, não leva em conta o que a criança conseguiria alcançar

com a ajuda de um colega ou do próprio professor. Aí é justamente, na distância

entre o que ela já sabe e o que poderá saber com alguma assistência, que reside o

segundo nível de desenvolvimento descrito e batizado por Vygotsky.

Para Oliveira (2007),

“As postulações de Vygotsky sobre os fatores biológicos e sociais no desenvolvimento psicológico apontam para dois caminhos complementares de investigação: de um lado, o conhecimento do cérebro como substrato material da atividade psicológica e, de outro lado, a cultura como parte essencial da constituição do ser humano, num processo em que o biológico transforma-se no sócio histórico”. (OLIVEIRA, 2007, p. 33)

30

Dessa maneira, Oliveira (2007) deixa claro que durante o processo ensino-

aprendizagem existe o indivíduo com as informações adquiridas ao longo de sua

vida, o meio onde tudo acontece e as interações entre as concepções prévias desse

indivíduo se relacionando com as demais concepções prévias de outros indivíduos e

também as mediações do professor, propiciando uma construção de novos

significados.

31

3 SEQUÊNCIA PARA CONSTRUÇÃO DOS CONCEITOS CIENTÍFICOS EM

SALA DE AULA

Abordaremos nesse capítulo uma sequência didática que irá explorar os

conceitos de Vygotsky (1992) e que embasará a sequência planejada para ser

trabalhada com os alunos de engenharia na disciplina de Química Geral que

ocorreram no 1º semestre de 2013. Entretanto, é importante destacar que, como

descreve Gasparin (2007):

“O esforço e a dedicação do professor em suas aulas, mesmo com um bom planejamento, conhecimento científico da matéria que ministra e métodos adequados de ensino-aprendizagem não são garantias plenas do que e quanto os alunos aprenderão. Muitas outras são as variáveis que interferem no processo de desenvolvimento do educando”. (GASPARIN, 2007, p. 1)

A tarefa do professor durante o processo de ensino-aprendizagem é mediar,

devendo se lembrar de que o aluno vem com informações anteriores, adquiridas ao

longo de sua vida, aprendizados alcançados em outras escolas e séries anteriores, o

que tem como concepções sobre o assunto e como lida com isso no seu dia a dia,

segundo Vygotsky, é o nível de desenvolvimento atual do educando.

Inicialmente, o professor deverá fazer um brainstorm, informalmente

conhecido como tormenta de ideias, onde os alunos irão expor tudo que sabem

sobre um determinado tema e caberá ao educador anotar todo o conhecimento

prévio.

Após estas primeiras anotações, os educandos deverão pesquisar em

materiais didáticos, tais como livros, apostilas, artigos, ábacos e materiais das áreas

em questão. Para isso, o professor poderá acompanhar os alunos em visitas a

bibliotecas, ou fornecer o material necessário para estas pesquisas. Poderá utilizar

ferramentas mais modernas como bibliotecas virtuais, sites de informações

confiáveis, revistas técnicas entre outras ferramentas. Importante consideração

dessa etapa será a construção no coletivo com posterior apresentação das ideias

como fechamento da pesquisa em confronto com as ideias prévias.

32

Após as apresentações dos alunos, o professor deverá desenvolver o tema

como fonte de vivência social, trabalhando as concepções metodológicas que adota

como diretriz de sua prática docente.

Após esta etapa, será necessária a formulação do saber geral da sala. Juntos

eles irão adquirir conhecimentos que permitirá uma estruturação do processo,

visando à compreensão das atividades humanas.

Como etapa final eles irão atingir conceitos prováveis, no limite, respeitando

seu grau de desenvolvimento, pois este é sempre gradativo.

De acordo com Gasparin (2007):

“Em todo o processo de trabalho docente, a primeira tarefa do professor deveria ser definir o limiar inferior da aprendizagem – o nível atual de conhecimento que os educandos já possuem sobre o tema a ser estudado. O passo seguinte consistiria em especificar o limiar superior da mesma aprendizagem – o que se espera e deseja que os alunos alcancem. Entre esses dois extremos situam-se os demais níveis e todas as ações didáticas do professor, sua mediação necessária.” (GASPARIN, 2007, p. 15)

O mesmo autor propõe 9 passos para a construção dos conceitos científicos

em sala de aula:

1) Ouvir os educandos nas suas informações espontâneas – conceitos

deverão ser anotados.

2) Transcrever o conceito que os materiais didáticos trazem.

3) Escrever o conceito cotidiano que o educador tem sobre o tema

selecionado.

4) Escrever o conceito científico com que vai trabalhar.

5) Formular o novo conceito possível / provável que o educando poderá

chegar após o trabalho de sala de aula.

6) Elaborar um objetivo específico para o ensino do conceito científico

escolhido – o aluno aprende o quê? Para quê?

33

7) Determinar e escrever as ações mentais ou físicas – as do professor e

as dos alunos – necessárias para construção do conceito em análise.

8) Distribuir as ações escolhidas nas três fases do processo, explicitando

quais são do professor e quais pertencem aos alunos:

a. Prática social inicial – nível de desenvolvimento atual do

educando, (Zona Atual).

b. Teoria da construção do conceito científico cultural – Zona de

desenvolvimento imediato (ZDP).

c. Prática do novo conceito – novo nível de desenvolvimento atual

(Zona Real que se converte em Zona Atual).

9) Na elaboração do projeto (Prática – Teórica – Prática) é necessário

anunciar as ações do professor e dos alunos, especificando as operações

mentais ou físicas necessárias para realização das ações.

3.1 Conceito de Elemento, Molécula, Substância e Mistura

Existem várias formas de se estudar os conceitos que norteiam a química,

uma delas é a que parte da origem dos conhecimentos, da construção dos conceitos

ao longo dos tempos e da fixação nos dias atuais. O conceito de Elemento vem da

antiguidade e desde então vários deles vêm sendo utilizados pelos professores e

pesquisadores da área de Química.

Para Boyle (1789 apud OKI 2002), elementos seriam certos corpos primitivos

e simples, puros.

Mendeleiev, (1871 apud OKI 2002), pontuava a confusão conceitual

envolvendo os termos “elementos” e “substância simples” e até hoje, livros atuais

apontam para o mesmo erro.

Segundo Gagliardi (1988), o conceito de elemento químico é sem dúvida o

conceito estruturante mais importante da química, podendo ser equiparado a outros

conceitos como o átomo, a molécula, substância, ligação química entre outros.

34

Neste caso, o seu conceito, torna-se imprescindível para o conhecimento e

desenvolvimento dos conceitos científicos no desenvolvimento da química.

“Os conceitos estruturantes são aqueles que permitiram e impulsionaram a transformação de uma ciência, a elaboração de novas teorias, a utilização de novos métodos e novos instrumentos Conceituais”. (GAGLIARDI, 1988, apud OKI, 2002, p. 1)

Segundo Tunes et al. (1989):

“O elemento químico constitui uma classe de átomos formada pelos diferentes nuclídeos ou “tipo de átomo caracterizado por um número atômico específico.” (TUNES et al., 1989, apud OKI, 2002, p. 1)

Segundo Russel (1994, apud OKI, 2002, p. 1), “Um elemento não pode ser

separado ou decomposto em substância mais simples” e segundo Brown et al. (1999

apud Oki, 2002) “Cada elemento é constituído por apenas uma espécie de átomo.”

Para Oki (2002, p. 1): “Um elemento é uma substância simples, fundamental e

elementar. Não pode ser separado ou decomposto em substâncias mais simples”.

A origem do nome elemento nasceu na Grécia e por volta de 300 a.C.

Aristóteles o conceituou sobre o céu (Brody, 2007):

“Primeiro precisamos indagar se os elementos (terra, fogo, água e ar), são eternos ou sujeitos a geração ou destruição. [...] É impossível que os elementos sejam gerados por algum tipo de corpo. Isso implicaria um corpo distinto dos elementos a anterior a eles”. (BRODY, 2007, p. 84)

Tomando como base o conceito estruturante, as duas definições de Russel e

Brown são referências histórico-epistemológicas que revelam relações importantes

com demais conceitos fundamentais para o ensino de Química. Para Oki (2002, p.

1): “Um elemento é uma substância simples, fundamental e elementar. Não pode ser

separado ou decomposto em substâncias mais simples”.

Comparando as definições de Aristóteles, Brown, Russel e Tunes, observa-se

que com relação ao conceito de elementos todos apresentam pontos em comum

como fundamental e elementar. Não podendo ser separado ou decomposto em

substâncias mais simples’ e estes conceitos remetem ao conceito de substância.

35

Devido à diversidade de conceitos de substância, Tavares (2009) realizou

pesquisas em vários livros didáticos, pois esse recurso mais utilizado no ensino de

ciências, e classificou-os em quatro categorias conforme exemplificado no quadro 2.

Categorias Descrições

Substancialista Imagem da substância como possuidora de propriedades que não se alteram. Determina à substância característica de imutabilidade.

Empirista Designação da substância por uma visão concreta, macroscópica e quantificável.

Atômico-Molecular As substâncias e suas propriedades são remetidas para o nível microscópico: o arranjo e a interação dos átomos, moléculas e íons é responsável pelas características/propriedades das substâncias.

Animista A substância é visualizada por possuir ações voluntárias, como as humanas, a fim de estabelecer relações por vontade própria.

Quadro 2: Descrições das categorias para o conceito de Substância. Fonte: Tavares (2009, p. 1010)

Segundo o autor, tanto na visão substancialista quanto na animista existem

grandes equívocos, tais como um poder de propriedades inalteradas nas visões

substancialistas e na visão animista, a substância, possuidoras de vontade própria,

embora existam alguns pontos a serem considerados. As categorias empirista e

atômico-molecular são as que apresentam definições melhor fundamentadas, pois

mostram na visão empirista uma visão concreta da substância e na visão atômico-

molecular, mostram por meio de arranjos e interações entre os átomos, moléculas e

íons, propriedades das substâncias.

Atualmente a identificação de um elemento químico é feita pelo seu número

atômico e sua configuração eletrônica dada pela camada de valência, ou seja, a

última camada da eletrosfera do átomo nos elementos representativos. Esses

conceitos são introduzidos na fase inicial dos planos de ensino de Química Geral.

A abordagem das propriedades e transformações dos elementos permite

entendimentos sobre uma substância em termos conceituais, e isto constitui um

processo de significação conceitual desta substância, mantendo a diversidade da

matéria, diferenciando-a, por exemplo, nos alimentos, tais como substâncias

(sacarose) e elementos (cálcio e ferro).

36

Quanto ao conceito de substância, Silveira (2003), trabalha com a definição

operacional de substância simples e composta, enfocando trabalhos de Lavoisier,

onde se estabelece que a água não era um elemento, pois a mesma pode ser

decomposta em elementos (H, O), descrevendo assim o conceito de substância

simples (pela não decomposição) e composta (decomposição de elementos ou

substâncias elementares).

Para Kotz (2009):

“Cada substância apresenta um conjunto de propriedades únicas, por meio das quais ela pode ser reconhecida. A água pura, por exemplo, é incolor, inodora e certamente não contém sólidos em suspensão. Se você quisesse identificar uma substância como água de forma conclusiva, teria de examinar com cuidado suas propriedades e compará-las com as propriedades conhecidas da água pura. Os pontos de fusão e de ebulição, nesse caso, servem bem a esse propósito.” (KOTZ, 2009, p. 13)

Segundo Kotz (2009), a substância elementar ou simples, é aquela

constituída de apenas um tipo de elemento e ainda define como elemento, sendo um

tipo de átomo e mistura, como homogênea e heterogênea, diferenciando-as pelo

número de fases que podem ser visualizadas a olho nu.

37

4 METODOLOGIA DA PESQUISA E CONTEXTO DA APLICAÇÃO

A metodologia de pesquisa utilizada neste trabalho é do tipo qualitativa e

quantitativa (BOGDAN; BIKLEN, 1998).

4.1 Desenvolvimento da sequência didática

Para esse estudo, propôs-se as seguintes etapas, como uma adaptação da

sequência idealizada por Gasparin (2007):

1) Contextualização da Química envolvendo o cotidiano e as necessidades

dos conhecimentos para formação do profissional da engenharia.

2) Aplicação de um questionário prévio, para levantamento das ideias

espontâneas do conceito de substância trazidas pelos alunos para sala de aula.

3) Pesquisa em materiais didáticos sobre os conceitos em questão,

provocando assim o embate entre o conceito prévio dos envolvidos e as novas

informações verificadas.

4) Atividade prática demonstrativa com utilização de materiais alternativos

(uso do clipes, lego, quebra-cabeça e outros materiais alternativos).

5) Discussão e reconstrução do conceito no coletivo, fazendo assim a

ressignificação do conceito.

6) Aplicação de um novo questionário posterior, para verificação da evolução

atingida.

No primeiro dia de aula dessas duas turmas, foi trabalhado por 4h-aula o

programa da disciplina de acordo com o plano de ensino e plano de aula da

disciplina, e em seguida, leituras compartilhadas de dois textos sobre a química. O

primeiro, um texto de Medeiros (2003) sobre o estudo da química e o segundo,

sobre a importância da química no cotidiano e na engenharia (Soares, 2004).

38

Estas atividades foram realizadas com as salas interagindo com a professora

numa leitura compartilhada e conversas a respeito dos temas da leitura. Foram

planejadas em função do plano de aula implementado no início do semestre e

baseadas no plano de ensino da disciplina, proposto pela instituição. Em seguida,

ainda na mesma aula, foi aplicado o questionário inicial.

4.2 Sujeitos da pesquisa

Os sujeitos analisados eram estudantes que cursavam regularmente, no

período diurno, a disciplina de Química Geral, relativa à grade curricular básica do

curso de Engenharia Civil e Ambiental.

No início do 1º semestre de 2012, foram selecionadas duas turmas, uma de

Engenharia Civil e outra de Ambiental e Sanitária, pois facilitaria o trabalho da

professora-pesquisadora por tê-las na sua atribuição de aulas do semestre.

Participaram dessa pesquisa 37 alunos das duas turmas.

Para explicar melhor os dados dos alunos pesquisados nas duas amostras

estudadas, foram feitas algumas pesquisas aos documentos da CPA (Comissão

Permanente de Avaliação) e aos Dados Socioeconômicos da Região e dos Projetos

Pedagógicos dos cursos de Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária e

Engenharia Civil da instituição trabalhada. Esses dados ajudarão a compreender

melhor o perfil dos alunos dessas amostras.

4.2.1 Engenharia Civil

A turma de 2º período de Engenharia Civil era composta por 28 alunos de

faixa etária e social diversas, sendo 16 homens e 12 mulheres, do turno da manhã.

Das Tabelas de 1 a 5, apresenta-se a seguinte situação para a Engenharia

Civil: as informações foram preenchidas por 25,06% dos alunos do curso, e o perfil

dos mesmos foram retirados do documento da CPA da instituição em questão,

referentes ao 1º semestre de 2012, estão contidos nas tabelas referentes à faixa

etária, sexo, estado civil, renda familiar e tipo de escola onde realizou o ensino

médio.

39

Tabela 1: Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto à faixa

etária

Faixa etária %

De 16 a 20 anos 57,14

De 21 a 25 anos 32,15

De 26 a 30 anos 3,57

De 31 a 35 anos 3,57

Superior a 35 anos 3,57

Tabela 2: Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto ao sexo

Sexo %

Feminino 50

Masculino 50

Tabela 3: Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto ao

estado civil

Estado Civil %

Solteiro 85,71

Casado 7,14

Separado 0,04

Viúvo 0

Outros 7,11

Tabela 4: Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto à renda

familiar

Renda Familiar %

Nenhuma 3,56

Até R$ 1.000,00 17,86

Entre R$ 1.000,00 e R$ 3.000,00

64,29

Entre R$ 3.000,00 e R$ 6.000,00

10,71

Acima de R$ 6.000,00 3,57

40

Tabela 5: Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Civil quanto ao tipo

de escola onde realizou o ensino médio

Tipo de escola que fez o

ensino médio

%

Todo em escola pública 67,86

Todo em escola particular 14,29

A maior parte em escola pública

3,57

A maior parte em escola particular

14,29

Metade em escola pública e metade em escola particular

0

4.2.2 Engenharia Ambiental e Sanitária

Nas Tabelas de 6 a 10, apresenta-se a seguinte situação para a turma de 2º

período de Engenharia Ambiental e Sanitária: era composta por 9 alunos de faixa

etária e social diversas, sendo 3 homens e 6 mulheres, também alunos do período

da manhã. As informações retiradas da CPA foram preenchidas por 15,57% dos

alunos do curso e o perfil dos mesmos estão contidos nas tabelas referentes a faixa

etária, sexo, estado civil, renda familiar e tipo de escola onde realizou o ensino

médio.

Tabela 6: Distribuição dos alunos do curso de Engenharia Ambiental e

Sanitária quanto à faixa etária.

Faixa etária %

De 16 a 20 anos 80

De 21 a 25 anos 10

De 26 a 30 anos 0

De 31 a 35 anos 0

Superior a 35 anos 10

41


Sanitária quanto ao sexo.

Sexo %

Feminino 70

Masculino 30


Sanitária quanto ao estado civil.

Estado Civil %

Solteiro 90

Casado 0

Separado 10

Viúvo 0

Outros 0


Sanitária quanto à renda familiar.

Renda Familiar %

Nenhuma 0

Até R$ 1.000,00 20

Entre R$ 1.000,00 e R$ 3.000,00

30

Entre R$ 3.000,00 e R$ 6.000,00

40

Acima de R$ 6.000,00 10


Sanitária quanto ao tipo de escola onde realizou o ensino médio.

Tipo de escola que fez o ensino médio

%

Todo em escola pública 80

Todo em escola particular 10

A maior parte em escola pública

10

A maior parte em escola particular

0

Metade em escola pública e metade em escola particular

0

42

4.3 Questionário Prévio

Para identificar as concepções prévias dos alunos sobre substâncias e

misturas, foi aplicado um teste com 11 tipos de materiais diferentes, em que os

alunos deveriam classificá-los em substância ou mistura e justificar suas respostas

de maneira escrita e individual (Quadro 3). Nessa etapa, pôde-se identificar, com

base na teoria de Vygotsky, a Zona Atual, referente ao nível de conhecimento que o

estudante possuía.

Da lista abaixo diga quais materiais são substância e quais são

misturas. Justifique suas respostas:

Material Mistura Substância Justificativa

Bronze

Cimento

Madeira

Pisos e Azulejos

Vidro

Aço Inoxidável

Papel

Latão

Ouro

Solda de Chumbo

LCD

Água

Ferro

Quadro 3: Modelo de Questionário Prévio.

43

Na semana seguinte, a aula foi dividida em duas partes, nas duas primeiras

aulas os alunos foram para a biblioteca, onde tiveram acesso a recursos extras,

como livros, manuais, revistas técnicas e recursos tecnológicos, para realizarem

pesquisas envolvendo os conceitos propostos.

Nas duas aulas após o intervalo, foram realizadas atividades práticas

demonstrativas que geraram novas informações para que na próxima aula fosse

realizada uma discussão coletiva, em que seria reescrita uma nova definição para os

conceitos estudados.

Na atividade demonstrativa, clipes foram utilizados como modelo de partícula

para desenvolvimento da ideia de átomo, molécula, elemento químico e substância.

Foram colocados sobre a mesa da professora, dois conjuntos com 10 clipes de duas

cores diferentes (prateado convencional e o preto). Um clipe foi retirado de cada

conjunto, com isso foram determinados átomo A e átomo B, gerando ferramentas

para pensarem no conceito de átomo e de elemento. Foi feito até a separação do

último clipe de cada conjunto, criando um novo conjunto, substância AB, ao retirar

um membro desse novo conjunto novamente foram gerados subsídios para definir

substância e moléculas.

Durante toda a atividade, os alunos foram convidados a criarem anotações

para suas futuras discussões.

No encontro seguinte, foi realizada uma discussão coletiva, onde discutiram

todas as anotações realizadas durante as etapas anteriores e puderam elaborar

novas definições para os temas propostos no início da sequência didática.

No último encontro, foi aplicado um novo questionário para verificação da

compreensão dos conceitos, visando a possíveis alterações na internalização do

conteúdo e assim uma ressignificação.

4.3.1 Aplicação do Primeiro Questionário Posterior após Sequência Didática

Após a aplicação da sequência didática, ao final do semestre, foi aplicado

novamente um questionário (Quadro 5), para verificar se houve alterações nos

conceitos iniciais dos alunos. Nesse novo questionário agora com 13 outros

44

materiais, os alunos precisavam realizar a identificação de substâncias simples,

composta e misturas.

Quadro 4: Modelo do primeiro Questionário Posterior.

4.3.2 Aplicação do Segundo Questionário Posterior após final do teste

Após a aplicação desse novo teste, no final do semestre, garantindo 4 meses

desde a aplicação do primeiro teste para se conhecer as ideias prévias dos alunos

da amostra, houve subsídios para verificar se ocorreram alterações dos conceitos

iniciais dos alunos, cumprindo o objetivo inicial dessa pesquisa.

Da lista abaixo diga quais materiais são substância simples ou

composta e quais são misturas. Justifique suas respostas:

Material Substância Simples Substância Composta Mistura

Ozônio

Amônia

Água

Grafite

Água Gasosa

Fósforo

Glicose

Ferro

Petróleo

Gás Carbônico

Álcool hidratado

GLP

Ar atmosférico

45

Após 10 meses da aplicação do questionário prévio, 6 meses depois da

aplicação do primeiro questionário posterior, foi aplicado o segundo questionário

posterior, no quadro 5a e 5b, que se trata de uma ampla contextualização do

conceito trabalhado na sequência didática aplicada:

Quadro 5a: Modelo do Segundo Questionário Posterior

1. Foram separados no laboratório, em determinadas condições, dois materiais com as seguintes

propriedades.

Material Temperatura de fusão Temperatura de ebulição

1 -15,0 a -19,0 0C 85,0 a 91,0

0C

2 - 63,2 0C 61,2

0C

A densidade do material 2 foi determinada experimentalmente e corresponde ao valor de 1,48

g/cm3. Consultando tabelas das propriedades físicas em livros de Química, você descobriu que se

tratava de clorofórmio. Este material tem alto grau de toxicidade. Sua principal aplicação é como

solvente. A presença do mesmo é controlada no ar, solo e na água para consumo humano.

Os materiais 1 e 2 são misturas ou substâncias? Justificar a resposta.

Fonte: SANTOS e MOL (2010). Química cidadão-adaptado

2. Foram separados no laboratório, em determinadas condições, dois materiais com as seguintes

propriedades.

Propriedades físicas dos materiais

Material Temperatura de

fusão

Temperatura de

ebulição

Densidade

1 0 0C 100

0C 1,0 g/cm

3

2 -117 0C 78,3

0C 0,79 g/cm

3

Consultando a tabela de propriedades físicas das substâncias, em livros de Química, verificou-se

que o material 2 se tratava de álcool etílico. Os materiais 1 e 2 são substâncias ou misturas?

Justificar a resposta.

Fonte: SANTOS e MOL (2010). Química cidadão-adaptado

3. O cloreto de sódio, ou sal de cozinha tem sempre uma composição de 39,3% de sódio e 60,7%

de cloro e em determinadas condições, temperatura de fusão igual a 801 0C e temperatura de

ebulição de 1465 0C. Ele não conduz a eletricidade no estado sólido; dissolve-se em água,

produzindo uma solução que conduz a eletricidade. Passando uma corrente elétrica através de

cloreto de sódio fundido, produzem-se sódio e cloro, os quais não podem ser decompostos em

outros materiais mais simples.

Os materiais cloreto de sódio, sódio e cloro são substâncias simples, substâncias compostas ou

misturas?

46

Quadro 6: Modelo do segundo Questionário Posterior

Quadro 6: Modelo do segundo Questionário Posterior.

Quadro 5b: Questões aplicadas

Quadro 5b: Modelo do Segundo Questionário Posterior

Justificar a resposta

Fontes: HEIN e ARENA(1998). Fundamentos de Química Geral(adaptado)

4. (UFSM-RS-adaptado). O amianto comercial, conhecido também como asbesto, é um

material de origem mineral, constituído por fibras incombustíveis. É empregado como matéria-

prima na fabricação de materiais isolantes usados na construção civil, como o fibrocimento. O

uso dessas fibras vem tendo uma queda desde a década de 60, quando estudos confirmaram

os efeitos cancerígenos desse material, principalmente sobre o aparelho respiratório.

Indique se o amianto comercial, cimento e o fibrocimento são substâncias ou misturas.


5. Classifique cada um dos seguintes materiais como substância simples, substância composta

ou mistura:

a) Aço comum h) GLP

b) Aço inoxidável i) Ozônio

c) Ferro j) Amônia

d) Concreto k) Chumbo

e) Bronze l) Sangue

f) Grafite m) Petróleo

g) Esgoto Doméstico


47

5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

5.1 Análises Preliminares

Os resultados iniciais da pesquisa cobrem as ideias espontâneas dos alunos,

sobre o tema: “substância”, mostrando que existem diferenças entre suas respostas,

mas evidenciam que ao relacioná-las com o modo científico de se trabalhar as

ideias, tomam uma proporção de diferença bem maior.

Essas diferenças possivelmente possam ser explicadas pelos diferentes perfis

socioeconômico de cada turma mostrados nas tabelas construídas com base nos

dados da CPA descritas no capítulo da metodologia. De acordo com as teorias de

Vygotsky, cada indivíduo apresenta uma forma de relacionar as palavras ao

pensamento, pois, cada um fornece um significado diferente para cada coisa, mas

ele menciona que a troca desses pensamentos com o grupo, geram novas

significações e consequentemente novos pensamentos, ressaltando que o

pensamento se modifica ao longo da vida do indivíduo.

Com relação aos resultados da aplicação do questionário prévio, com o

levantamento das ideias espontâneas, com relação às justificativas das respostas

quanto à classificação dos materiais, os alunos evidenciaram na maioria deles,

somente o recurso referente ao número de elementos existentes, pois identificaram

substância como sendo somente um elemento e os mesmos presentes na natureza.

Já mistura, como sendo composta de dois ou mais elementos e fabricados. O que

mostra uma incoerência nas próprias observações, pois, muitos indicavam a água

como substância e não mistura, porém a água contém H e O, o que é de

conhecimento geral de todos. Somente dois alunos dos 37 participantes da

pesquisa, mencionaram sua composição, isso garante 8% com uma ideia de

propriedades relativa à definição.

Após a análise dos questionários respondidos pelos alunos, referentes às

justificativas das escolhas, separamos as concepções em quatro categorias:

Substância estaria ligado a materiais que se encontravam no estado

natural, ou seja, na natureza;

48

Substância estaria ligado a um único elemento químico;

Mistura estaria relacionado a produtos fabricados, não sendo portanto

encontradas na natureza; e

Substância estaria relacionado a propriedades físicas, ou seja, não

variavam quando a pressão e temperatura fossem constantes.

Um resultado semelhante foi observado por Costa (2004). Essa autora

classificou as concepções de seus alunos em duas categorias:

Substância associada a origem natural;

Substância associada a algo formado por uma coisa só.

Com relação à mistura, a autora ainda relata que foi associado somente a

uma categoria: a algo formado por ‘mais de uma coisa’.

Os estudantes que compunham a amostra do trabalho de Costa (2004),

vinham na maioria de Ensino Fundamental de escolas públicas, eram alunos com

idade entre 15 a 17 anos, estudantes do curso do primeiro ano de habilitação ao

magistério de uma escola pública no interior do Estado de São Paulo.

Quanto aos dados socioeconômicos, os alunos do nosso estudo também na

maioria provém de ensino médio realizados em escolas públicas.

Com relação às respostas, no nosso estudo, com exceção de um aluno da

amostra que relacionou ‘substância’ a algo que apresenta propriedades químicas

constantes a uma dada temperatura e pressão, os demais apresentaram pouca

variação, porém ainda observa-se entre os questionários a identificação de elemento

químico e origem natural das coisas, respostas bem semelhantes as encontradas

por Costa (2004).

5.1.1 Análises dos resultados dos alunos do curso de Engenharia Civil

Conforme análise dos questionários da turma de 2º período de Engenharia

Civil, os resultados apontados no gráfico 1 mostram as concepções inicial que os

alunos têm sobre os conceitos de ‘substância’ e ‘mistura’.

49

Gráfico 1: Relação aos conceitos prévios sobre substância e mistura dos

alunos do curso de Engenharia Civil.

Pode-se observar nesse gráfico que os alunos apresentam alguns equívocos,

pois mesmo aqueles que associavam o conceito de ‘substância’ a um elemento

químico (43% dos respondentes), acabam entrando em contradição, pois, quase

90% apontou a água como substância, mesmo possuindo dois elementos.

É possível entender que apesar de vários alunos afirmarem corretamente que

a água é uma substância, e sabendo que é composta por 2 átomos de hidrogênio e

1 de oxigênio deram justificativa de substância erroneamente, foi uma resposta de

senso comum, sem uma reflexão, ou vícios adquiridos pela trajetória acadêmica,

uma vez que de maneira geral, a maioria dos alunos provém de um ensino médio

em escolas públicas e é sabido que muitas escolas públicas apresentam diversas

deficiências em relação à disciplina de química, devido à falta de profissionais nesta

área, muitos saem das escolas com uma séria falta de conteúdo básico, dificultando

o papel do professor do ensino superior.

50

O gráfico 2 mostra quatro categorias utilizadas pelos alunos de Engenharia

Civil, para justificar suas respostas em relação aos conceitos de ‘substância’ e

‘mistura’.

Gráfico 2: Categorização das justificativas dos alunos do curso de Engenharia

Civil.

5.1.2 Análises dos resultados dos alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária

Fazendo o mesmo processo, com relação aos alunos do curso de Engenharia

Ambiental e Sanitária, foi aplicado o mesmo questionário e os resultados estão

apresentadas no gráfico 3.

Estado natural 25%

Ligado ao elemento químico

43%

Produto fabricado

29%

Não tem variação com temperatura

e pressão 3%

Estado natural


Produto fabricado

Não tem variação com temperatura e pressão

51

Gráfico 3: Relação aos conceitos prévios sobre substância e mistura dos

alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária.

Observa-se a partir do gráfico 3, que esses alunos apresentaram os mesmos

equívocos encontrados na turma de Engenharia Civil. O percentual de alunos que

relacionam substância como sendo o material que contém um único elemento

químico e mistura como sendo o material com mais de um elemento, estão

apresentados no gráfico 4.

Gráfico 4: Categorização das justificativas dos alunos do curso de Engenharia

Ambiental e Sanitária.

Estado natural 33%


56%

[NOME DA CATEGORIA]

[PORCENTAGEM]

Estado natural


Produto fabricado

Não tem variação com temperatura e pressão

52

De acordo com o gráfico 4, vê-se que a identificação da água como

substância, apesar das diferenças entre as turmas, foi como na Engenharia Civil,

identificando substância como tendo um elemento, um percentual ainda maior.

5.2 Desenvolvimento da Sequência Didática

Na semana seguinte, a professora iniciou a sequência didática e trabalhou 4

aulas (4h-aula). Com relação a esta segunda parte, os educandos discutiram em

grupos suas ideias iniciais e após pesquisarem em livros, revistas técnicas, artigos e

Internet na biblioteca da instituição, montaram estratégias para chegarem a uma

nova definição para os conceitos estudados.

Nesta etapa, foi verificado que os materiais consultados serviram de estímulo

para que novas informações contrapôs-se com as já existentes, gerando o

desconforto da tormenta de ideias, causando uma desejada tormenta mental.

A escolha da atividade em grupo foi pensada nas interações socioculturais

dos participantes, pois de acordo com Vygotsky (2008), além do professor como

provocador e motivador, alguns alunos se destacam, devido às experiências

anteriores que possuem, auxiliando o professor, ocupando o papel de mediadores,

ajudando os demais integrantes do grupo.

Enquanto os alunos pesquisavam as definições levantadas na aula anterior, a

professora circulava entre as mesas e ouvia os comentários:

“Nossa, errei no exercício da semana passada”

“Professora, podemos refazer o questionário?”

“Nossa! Acertei a maioria dos materiais, que bom sou fera”.

Os integrantes dos grupos foram fazendo anotações para prepararem o

debate da próxima aula. Ainda no mesmo dia, na sala de aula, foi realizada uma

atividade prática demonstrativa.

Com relação à sequência desenvolvida, observamos três etapas: Seção Início

(contextualização da química na vida pessoal e profissional do profissional da

engenharia e aplicação do questionário prévio), Seção Desenvolvimento (atividade

53

de pesquisa na biblioteca, atividade prática demonstrativa e a discussão em grupo) e

Seção Encerramento (aplicação dos questionários posteriores). O tempo entre estas

seções foram do primeiro dia de aula com a aplicação do primeiro questionário para

a antepenúltima aula do semestre, o que forneceu 4 meses de distância entre os

questionários mais 6 meses até a aplicação do segundo questionário posterior.

Garantindo 10 meses da primeira para última aplicação.

Após o intervalo, a aula foi iniciada com a atividade demonstrativa adaptada

de Sanjuan (2010), com o objetivo de desenvolver a elaboração conceitual de

átomos, moléculas, elemento químico e substância, utilizando clipes como modelo

de partícula.

Com esta atividade, os alunos foram apontando suas observações e assim os

conceitos foram reforçados em um processo de elaboração conceitual remodelando

os conceitos de elemento químico.

Durante a aplicação da parte prática demonstrativa, pôde-se observar que

mesmo gerando brincadeiras no início, pois tratava-se de uma atividade lúdica,

aparentemente infantil, da montagem dos conjuntos de clipes, foi tomando outra

proporção ao longo de seu desenvolvimento e questões com relação as associações

do conceito de elemento, átomo, substância e mistura foram facilmente relacionadas

aos clipes, facilitando a compreensão.

Mais uma vez, foi constatado que o trabalho desenvolvido na sala toda como

um único grupo, facilitou a demonstração, pois os alunos mediadores auxiliaram a

atividade e a interação com os demais, destacando que o ser humano é um

indivíduo social e interage com facilidade com seus pares, facilitando a

aprendizagem, questão destacada por Vygotsky (2008).

Na semana seguinte, iniciou-se uma discussão a respeito dos conceitos,

confrontando a concepção prévia de ‘substância’ e ‘mistura’ e as novas adquiridas

após realizarem pesquisas na biblioteca, entraram em contato com as ideias de

outros autores e participaram da prática demonstrativa com os clipes, ou seja,

partindo da Zona atual – real de conhecimento, para a zona desejada de

conhecimento, conhecida como ZDP na teoria de Vygotsky, já abordada no capítulo

2.

54

Durante todas essas etapas foram solicitadas anotações das informações

colhidas e das dúvidas encontradas, para servirem de argumentos na discussão

sobre os conceitos fundamentais da química, em estudo.

À medida que a discussão ocorria, os alunos eram instigados a relatarem

suas observações. Algumas falas dos alunos foram anotadas e transcritas para esta

dissertação.

“Elemento é formado por vários átomos iguais”.

“Elemento é um conjunto de átomos”.

“Substância é um conjunto de moléculas”.

“Substância é um conjunto de moléculas formadas por átomos iguais ou diferentes”.

Essas ponderações foram todas realizadas no coletivo e tentamos construir

novas definições que abarcassem o maior número de colocações, dúvidas e

divergências que surgiram. A cada nova observação, a professora anotava na lousa

e refazendo o texto conforme apareciam os pontos, até chegarem no conceito que

todos os alunos acreditaram ser o que melhor definiam os temas em estudo.

Ressalta-se que o objetivo deste experimento foi obter do aluno o conceito

que ele tinha sobre os conhecimentos a respeito de: elementos, substância e

mistura. Notou-se que os alunos não tinham uma formação conceitual correta o que

evidenciava respostas erradas ou incompletas sobre os conceitos testados, porém a

atividade não tinha o objetivo de obter respostas perfeitas, mas obter a

parametrização dos conceitos internalizados pelos alunos, para em momento

posterior, em sala de aula, serem trabalhados, evitando falhas na aprendizagem.

O resultado final da construção coletiva, naquele momento, sobre os

conceitos foram anotados no caderno de notas para constarem como relatos nessa

dissertação.

“Elemento Químico: Um tipo particular de átomos, com algumas características específicas.”

“Substância: Qualquer material que apresente propriedades definidas e pouco variáveis em determinadas condições, geralmente a mesma pressão e temperatura “.

55

“Mistura: “Qualquer material constituídos por mais de uma substância e com propriedades variáveis dependendo de cada amostra mesmo mantendo a mesma pressão e temperatura”.

Cabe aqui ressaltar que para realizar esta construção foi necessário também

trabalhar o conceito de ‘materiais’ como sendo tudo aquilo que o homem utiliza na

vida e na indústria, pois seria muito difícil trabalhar o conceito de ‘substância’ sem

que esse tema fosse consolidado.

Mais uma vez, pensando em Vygotsky, a reconstrução dos conceitos feita no

coletivo foi importante, pois, ao estarem todos juntos, com um foco único, fez com

que os alunos mais experientes, com mais domínio do assunto, e que já se

encontravam em um nível real superior, ajudassem os demais a alcançarem a ZDP

proposta e transformarem-na na nova Zona Real.

É importante ressaltar que o “outro” nessa situação auxiliou a docente a

atingir as metas desejadas, servindo também como mediadores conforme descrito

por Bruner (1961) na introdução do livro ‘Pensamento e Linguagem’, Vygotsky

(2008)

“... Seu ponto de vista é o da atividade mediadora. Os conceitos e a linguagem que infunde dão força e estratégia à atividade cognitiva. A capacidade de impor estruturas superiores no interesse de ver as coisas de modo mais simples é tida como um dos poderosos instrumentos da inteligência humana. (VYGOTSKY, 2008, p. 12)

Para finalizar a sequência, as duas turmas responderam novamente o

questionário e os resultados apresentaram significativas diferenças em relação à

assertividade das respostas em comparação com as ideias iniciais apontadas no

primeiro questionário, cerca de 80% das questões foram respondidas corretamente

na turma de Engenharia Civil e na Engenharia Ambiental e Sanitária, esse número

foi ainda maior, cerca de 90%, o que leva a pensar que quanto mais tempo para

atividades práticas, ao invés de somente a parte teórica, ganha-se ao final do

trabalho, com o rendimento dos alunos.

56

5.3 Análise dos resultados do questionário após aplicação da sequência didática

Na gráfico 5, a turma de 2º período de Engenharia Civil, agora com 22 alunos

respondentes, ficaram evidenciadas algumas alterações conceituais importantes.

Novos materiais foram trabalhados e somente dois se repetiram (água e o

ferro), o número de questionário aplicados diminuiu, pois alguns alunos do início do

semestre já tinham trancado sua matrícula ou não compareceram no dia do

questionário final.

Gráfico 5: Resultados da classificação de substância e mistura referentes à

aplicação do 1º Questionário Posterior dos alunos do curso de Engenharia

Civil.

A confusão inicial feita em relação à água, sobre a definição de substância e

mistura, já não acontece mais nesta etapa, o resultado pode ser evidenciado pelo

gráfico 6, que avalia as evoluções do conceito inicial em que houve alteração dos

conceitos iniciais e que a ZDP foi alcançada e transformada em nova zona real.

Outro aspecto a ser apontado é o conceito de mistura verificado nos

materiais: petróleo, álcool hidratado e ar atmosférico. Algumas confusões ainda com

relação à substância composta e mistura, conceitos estes que deverão ainda ser

melhorados com novos estudos para aplicações de outras sequências didáticas para

novas turmas, pois o processo de ensino-aprendizagem é muito complexo, devendo

o professor estar sempre atento aos sinais que indicam dificuldades.

57

O gráfico 6 apresenta os resultados da Turma de 2º período de Engenharia

Ambiental, agora com 8 alunos presentes em relação às suas respostas sobre

substância e mistura realizadas na aplicação do primeiro questionário posterior à

sequência didática.

Gráfico 6: Resultados da classificação de substância e misturas referentes à

aplicação do 1º Questionário Posterior dos alunos do curso de Engenharia

Ambiental e Sanitária.

Também nesta turma houve menor redução no número de estudantes, neste

caso, somente um aluno fez o trancamento da matrícula.

Pode-se observar, nesse gráfico, pontos em comum como os encontrados na

turma de Engenharia Civil, com relação ao conceito de substância e mistura. Por

exemplo em relação à água, também não acontece mais a sua associação ao

conceito de mistura, somente à substância composta. Por outro lado, pode-se

apontar equívocos com relação à substância composta e mistura, como no caso do

GLP, em que alguns estudantes associaram à substância composta e não uma

mistura de hidrocarbonetos, entretanto, esses enganos aconteceram em menor

porcentagem que na turma de Engenharia Civil.

Por fim, o processo pareceu ter contribuído para evolução conceitual dos

futuros engenheiros, favorecendo a existência de modelos mais próximos dos

estabelecidos pela comunidade científica.

58

5.4 Análise dos resultados do 2º Questionário Posterior aplicado

Após um espaço de 10 meses da aplicação da sequência didática, utilizado

para verificação dos conhecimentos prévios dos alunos, foi aplicado um novo

questionário (Quadro 5), só que dessa vez com questões significativamente

contextualizadas, que exigiram uma dedicação maior de 10 alunos da Engenharia

Civil e 5 alunos da Engenharia Ambiental e Sanitária. Realizou-se também uma

discussão, a qual foi gravada e foi analisada para compor parte dessa dissertação.

Analisando as respostas dos alunos do curso de Engenharia Civil referentes à

primeira questão, pode-se observar no quadro 6:

ALUNO SUBSTÂNCIA MISTURA CATEGORIA

1 1 e 2 REAÇÃO

2 2 1 ELEMENTOS QUÍMICOS

3 1 e 2 COMPOSIÇÃO


5 1 e 2 PROPRIEDADES FÍSICAS


7 1 e 2 NATUREZA



10 2 1 PROPRIEDADES FÍSICAS

Quadro 6: Tabulação da 1ª questão do 2º Questionário Posterior dos alunos do

curso de Engenharia Civil.

Observa-se, nesse quadro, que os alunos mantiveram algumas categorias

encontradas no questionário prévio, mas surgiram diferenças em relação as

propriedades e composição dos materiais, em que relacionavam o conceito de

‘substância’ e ‘mistura’ em: Reações Químicas, Composição, Propriedades Física,

Elementos Químicos e A natureza – produtos naturais. O gráfico 7 mostra a

porcentagem de alunos e as categorias usadas como justificativa das respostas

sobre substâncias e misturas.

59

Gráfico 7: Categorias encontradas na análise dos dados dos alunos do curso

de Engenharia Civil.

Nesta nova análise, observam-se alterações nas categorias, conforme gráfico

7. Um aluno dessa amostra, ou seja, 10% introduziu o conceito de reação, ao falar

que os materiais 1 e 2 são substâncias pois não apresentam reações químicas,

ainda se nota que 40% da amostra (4 alunos) associam substâncias a composições

químicas e propriedades físicas, mas ainda restam 4 alunos, que correspondem a

40%, associando substância à quantidade de elementos químicos, o que nos

permite concluir que após 10 meses de aplicação da sequência didática, ainda

continuam com ideias errôneas com relação aos conceitos. Mas se as respostas

fornecidas no questionário prévio forem verificadas, em que somente 2% da amostra

associou substância corretamente, houve uma evolução significativa do conceito em

relação a aplicação do primeiro questionário posterior, ressaltando o tempo entre a

aplicação dos mesmos, pois tivemos 6 meses entre eles na tentativa de evitarmos

uma aprendizagem mecânica.

Ao aplicar o questionário na turma de Engenharia Ambiental e Sanitária,

observou-se a semelhança das escolhas quando comparadas à pesquisa aplicada

para a turma de Engenharia Civil, com relação às categorias indicadas na 1ª

questão, conforme mostra no quadro 7.

Reação 10%

Elementos Químicos

40%

Composição 10%

Propriedades Físicas 30%

Natureza 10%

Reação Elementos Químicos Composição Propriedades Físicas Natureza

60


1 1 E 2 COMPOSIÇÃO




5 1 E 2 COMPOSIÇÃO

Quadro 7: Tabulação da 1ª questão do 2º questionário posterior aplicados aos

alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária.

Entretanto, percebe-se que os alunos apresentaram como justificativa para as

definições conceituais, somente duas categorias: composição e propriedades físicas

da matéria, conforme mostrado mais detalhadamente no gráfico 9, que dividem em

duas categorias, deixando de lado a concepção inicial, em que relacionavam a

materiais encontrados na natureza e a quantidade de elementos encontradas na

formulação.


de Engenharia Ambiental e Sanitária referentes à 1ª questão.

Portanto, para esse grupo de alunos observou-se que houve uma alteração

total dos conceitos prévios.

Composição 40%

Propriedades físicas 60%

Composição Propriedades físicas

61

Com relação à segunda questão, o quadro 8 mostra que os alunos de

Engenharia Civil escolheram três categorias para justificar suas respostas.



2 1 e 2 ELEMENTOS QUÍMICOS





7 2 1 OUTRAS





curso de Engenharia Civil.

A seguir, no gráfico 9, são apresentadas as categorias apontadas pelos

alunos da Engenharia Civil com relação à 2ª questão.


de Engenharia Civil referentes à 2ª questão.

Outros 10%

Elementos Químicos

50%

Composição 10%


Outros Elementos Químicos Composição Propriedades físicas

62

Nesta questão, pode-se ainda verificar que 50% dos alunos mantiveram a

associação do conceito ‘substância’ à quantidade de elementos químicos, porém

50% já conseguiu pensar em composição e propriedades físicas.

A mesma análise foi feita com as respostas dos alunos do curso de

Engenharia Ambiental e Sanitária e as considerações apontadas no quadro 9.




3 1 e 2 OUTRAS




curso de Engenharia Ambiental e Sanitária.

Com relação às categorias encontradas nessa análise, vê-se mais uma vez

que a esses alunos de Engenharia Ambiental e Sanitária, isto é, 100% dos alunos já

associam ‘substância’ às suas composições e propriedades físicas, mostrando que

compreenderam seus conceitos.

Ainda em relação à Engenharia Ambiental e Sanitária e a escolha das

categorias com relação à 2ª questão, pode-se ver no gráfico 10 que 80% dos

estudantes justificam a escolha das categorias em composição e propriedades

físicas da matéria.

63

Gráfico 10: Categorias encontradas na análise dos dados dos alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária referentes à 2ª questão.

Já na terceira questão, é citado um sal de conhecimento geral de todos (sal

de cozinha) e mais uma vez foi solicitado o conceito de substância, mas dessa vez

foi incorporado o conceito de ‘substância simples e substância composta’.

O quadro 10 mostra quase uma unanimidade pela escolha da categoria

‘elemento químico’ como sendo a justificativa apontada para as definições, somente

um dos alunos não deixou claro sua fundamentação, apontando NaCl como uma

mistura, o que mostra que neste caso não houve alteração do conceito inicial, mas

voltando aos demais alunos, nenhum associou o conceito de ‘substância’ a somente

um elemento e mistura à junção de 2 ou mais elementos, o que nos mostra uma

alteração na conceituação.

ALUNO SUBSTÂNCIA

SIMPLES

SUBSTÂNCIA

COMPOSTA

MISTURA CATEGORIA

1 Na e Cl NaCl ELEMENTOS QUÍMICOS






7 Na e Cl NaCl REAÇÃO QUÍMICA

Outros 20%

Composição 40%


Outros Composição Propriedades físicas

64




Quadro 10: Tabulação da 3ª questão do 2º Questionário Posterior dos alunos

do curso de Engenharia Civil.

Já no caso dos alunos da Engenharia Ambiental e Sanitária, a justificativa

apontada por todos para subsidiar o conceito de ‘substância’ foi a de ‘elemento

químico’, conforme mostrado no quadro 11, porém neste caso a fundamentação foi

feita em função da tabela periódica e o conceito de elemento e não no conceito de

substância sendo aquela que apresenta 1 elemento e mistura dois ou mais,

conforme quadro a seguir:

ALUNO SUBST. SIMPLES SUBST. COMPOSTA MISTURA CATEGORIA







do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária.

Com relação à 4ª questão, o quadro 12 apresenta os resultados obtidos pelos

alunos de Engenharia Civil, mostrando novamente o conceito de diferenciação entre

‘substância simples’ e ‘substância composta’, o mesmo retrato da questão anterior

foi verificado, o conceito de ‘substância’ está intimamente ligado a ‘elemento

químico’.

ALUNO AMIANTO COMERCIAL CIMENTO FIBROCIMENTO CATEGORIA

1 SUBSTÂNCIA SUBSTÂNCIA SUBSTÂNCIA REAÇÃO

2 MISTURA MISTURA MISTURA ELEMENTOS

65

QUÍMICOS


QUÍMICOS

4 SUBSTÂNCIA

COMPOSTA

MISTURA MISTURA ELEMENTOS

QUÍMICOS

5 SUBSTÂNCIA MISTURA MISTURA ELEMENTOS

QUÍMICOS


QUÍMICOS


QUÍMICOS

8 SUBSTÂNCIA SUBSTÂNCIA SUBSTÂNCIA ELEMENTOS

QUÍMICOS


QUÍMICOS

10 SUBSTÂNCIA

COMPOSTA


QUÍMICOS



O mesmo se repetiu para os alunos do curso de Engenharia Ambiental e

Sanitária da amostra, 100% deles relacionam os conceitos de ‘substância’ e ‘mistura’

a ‘elementos químicos’, como pode ser observado no quadro 13.

ALUNO AMIANTO

COMERCIAL

CIMENTO FIBROCIMENTO CATEGORIA


QUÍMICOS

2 SUBSTÂNCIA

COMPOSTA


QUÍMICOS


QUÍMICOS

4 SUBSTÂNCIA

COMPOSTA


QUÍMICOS


QUÍMICOS


de Engenharia Ambiental e Sanitária.

66

Observando estas respostas, verificou-se que a maioria dos erros na

classificação se deram pelo desconhecimento do material Amianto, pois somente 3

alunos da Engenharia Civil (30%) associaram corretamente, no caso da Engenharia

Ambiental e Sanitária somente 2 alunos dos 5 responderam corretamente. Apesar

do equívoco, observamos o interesse dos alunos que desconheciam o que seria

amianto, em perguntar sobre o material. Porém, o mineral é encontrado na natureza

basicamente na forma de silicato de magnésio, mas contém outros materiais como

impureza o que caracterizar como uma mistura.

O quadro 14 mostra os resultados das respostas dadas pelos alunos que

compunham o curso de Engenharia Civil, referentes à 5ª questão, apresentada no

quadro 5b.

SUBSTÃNCIA

SIMPLES

SUBSTÃNCIA

COMPOSTA

MISTURA % ACERTOS

AÇO COMUM 1 6 3 30

AÇO INOXIDÁVEL 6 4 40

FERRO 10 100

CONCRETO 10 100

BRONZE 5 5 0

GRAFITE 4 6 40

ESGOTO

DOMÉSTICO

10

100

GLP 1 6 3 30

OZÔNIO 1 9 10

AMÔNIA 2 8 80

CHUMBO 10 100

SANGUE 4 6 60

PETRÓLEO 1 7 2 20



67

Analisando os acertos, pode-se observar uma média de 71% do resultado

encontrado anteriormente (cerca de 80%), mas percebe-se deficiência na

identificação das ligas metálicas, em que há somente 23% de acerto, sendo a liga de

bronze o pior caso com nenhum acerto. Outro ponto importante a ser considerado foi

que persiste a confusão entre substância simples e substância composta e mistura,

mas trata-se de um resultado satisfatório considerando o fator tempo entre o

preenchimento dos questionários pelos alunos.

No caso dos alunos de Engenharia Ambiental e Sanitária, o quadro 15

apresenta resultados diferentes dos encontrados no gráfico referentes aos alunos de

Engenharia Civil, conforme vemos a seguir:

SUBSTÂNCIA

SIMPLES

SUBSTÂNCIA

COMPOSTA

MISTURA % ACERTOS

AÇO COMUM 2 1 2 40

AÇO

INOXIDÁVEL

1 4 80

FERRO 5 100

CONCRETO 5 100

BRONZE 3 1 1 20

GRAFITE 5 100

ESGOTO

DOMÉSTICO

5 100

GLP 5 100

OZÔNIO 5 100

AMÔNIA 5 100

CHUMBO 5 100

SANGUE 5 100

PETRÓLEO 1 4 80


do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária.

68

Para esta turma, pode-se observar uma média de 86% de acertos, o que está

próximo do resultado encontrado anteriormente, cerca de 90% e, diferente da turma

de Engenharia Civil, os resultados não apresentaram uma discrepância em relação a

um dos materiais, somente as ligas de bronze e aço tiveram um número de acertos

bem abaixo do esperado, devido ao fato de serem tão conhecidas no mercado, pois

tem grande uso nos dois campos de atuação. Após um semestre, os alunos se

dispuseram a realizar novamente a pesquisa e que muitos conceitos foram

mantidos.

Outro fator que deve ser ressaltado é que passados 10 meses entre a

aplicação do questionário prévio e a aplicação do 2º questionário posterior, pode-se

notar a evolução dos acertos encontrados:

Engenharia Civil de 63% acertos no questionário prévio, para 71% de

acerto após aplicação da sequência didática;

Engenharia Ambiental e Sanitária de 52% acertos no questionário

prévio, para 86% de acerto após aplicação da sequência didática.

Pode-se observar que 11% de evolução na turma de Engenharia Civil, mas

nos alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária a evolução chegou em

34%, um número bastante significativo.

Comparando o perfil de alunos dos dois cursos verificou-se que o curso de

Engenharia Civil possui alunos com maior faixa etária e de um poder aquisitivo

menor, está dividido pela metade entre homens e mulheres e tem alunos que vieram

de diferentes escolas, mas predominantemente escola pública. Já o aluno do curso

de ambiental é mais jovem, predominância do sexo feminino, e com poder aquisitivo

maior, mas em relação à escola que cursaram o ensino médio também existe uma

predominância da escola pública.

Acredita-se que as diferenças existentes entre as duas turmas possa ser um

ponto importante para justificar a diferença nos resultados obtidos por ambas as

turmas.

69

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O processo de ensino-aprendizagem, como descrito neste trabalho, mostra

ser bem complexo, em particular na mudança conceitual dos alunos, em que o

professor ocupa uma posição mediadora, direcionando-os e motivando-os durante

este processo. Existem diversas abordagens que poderiam ser feitas no auxílio do

alcance aos objetivos formulados nesta dissertação, na tentativa de identificar as

concepções dos estudantes de engenharia sobre o conceito de substância e na

evolução do mesmo a partir da aplicação de uma sequência didática.

Dentre as diversas possibilidades, apoiadas nas teorias do processo de

ensino-aprendizagem, foram escolhidas aquelas relacionadas à teoria sociocultural

de Vygotsky, em que se fez um reconhecimento prévio das informações dos alunos,

para verificação do estágio real em que se encontravam – para que no decorrer das

atividades fossem criadas diversas ideias que poderiam gerar instrumentos de

transformação para passar do degrau atual para a ZDP e transformá-la na nova

zona atual de conhecimento. Isso só foi possível porque existe mais de um ator no

processo da construção desses conceitos, pois, além do professor, existe outro

elemento mediador, alguns alunos se destacaram, ajudando os demais no alcance

das metas. Nesse processo, a palavra foi o ponto principal de contato social e

fundamental para a formação de novos conceitos.

Ao término da sequência e análise dos dados obtidos, notou-se que os

resultados alcançados só foram possíveis porque em sala de aula existem diversos

atores, cada um com uma história de vida como ser social e com experiências e

conhecimentos diversos. Quando são direcionados a buscarem conceitos

fundamentais da Química e trocarem entre si informações e experiências, poderão

alicerçar a base para o andamento da disciplina, contribuindo para as futuras

disciplinas que necessitam dessa base e que virão ao longo do curso.

De forma geral, trabalhar com o conhecimento dos conceitos abordados

desde a antiguidade até os dias de hoje foi surpreendente, pois parecia algo

cansativo e impróprio de ser abordado na disciplina de Química Geral em um curso

de engenharia, porém a participação dos alunos mostrou que era pertinente esta

70

escolha, quebrando o primeiro paradigma, pois não foi observado, em momento

algum, por nenhum dos alunos, aborrecimentos ou impaciência, pelo contrário,

vários alunos fizeram essa reflexão quando pesquisaram e depois trouxeram-na

para as discussões coletivas, podendo dizer que a noção dessa construção

entendida como constituição de saberes determinada historicamente mostrou-se

oportuna nessa premissa.

Outro paradigma quebrado durante esta sequência foi a atividade lúdica da

aquisição dos conceitos elementares, por meio da associação dos ‘clipes’,

anteriormente à aplicação da mesma, não poderia pensar que o comportamento dos

alunos diante da atividade aparentemente “infantil” pudesse motivá-los a seguir em

frente e participarem com entusiasmo, como pôde ser constatado posteriormente.

A aplicação do segundo questionário posterior foi favorável, fornecendo um

rico material que poderá ser desenvolvido após essa dissertação, em vistas que na

área de ensino, a melhoria contínua é uma busca eterna.

Mesmo com as observações diferentes do segundo questionário posterior

aplicado em relação ao primeiro questionário posterior, com resultados um pouco

inferiores em relação aos acertos, foi extremamente pertinente e gratificante, pois

constatou-se que mesmo após um semestre os alunos estavam predispostos a

prosseguir com a análise e, melhor ainda, saber que os resultados alcançados no

final do semestre anterior não foram fixados por algum processo de memorização

mecânica do conceito e sim de compreensão da importância do tema e da Química

como uma ciência na formação do profissional de engenharia.

Um fator que possibilitou fazer o levantamento dos dados relativos às

informações socioeconômicas da amostra foi a facilidade no acesso aos

documentos da instituição, pois conforme apontado no referencial teórico, Vygotsky

se apoia em uma premissa sociocultural e seria muito difícil abordá-lo sem fazer

menção aos aspectos sociais das amostras e fazer as análises encontradas nos

resultados descritos no capítulo anterior.

Como dito no início das considerações finais, o processo ensino-

aprendizagem é bastante complexo e existem inúmeras variáveis que devem ser

levadas em consideração, tais como: diferenças na quantidade de alunos em sala,

71

diferenças no percentual de mulheres, devido a maior concentração das mesmas

durante as aulas, diferenças na faixa etária, tipo de escola onde cursou o ensino

médio, identificação da professora com o curso de engenharia ambiental pelo fato de

ser engenheira química e ter vivenciado mais os exemplos trabalhados e, por fim, o

fato de alguns não trabalharem e possuírem mais tempo para estudarem os

conteúdos trabalhados em sala de aula.

De maneira geral, os alunos em questão são jovens, acabaram o Ensino

Médio há pouco tempo, a maioria em escolas públicas, vêm de uma classe social

variada e estudam no período da manhã, muitos não trabalham e alguns estão

estagiando.

A partir dessas pesquisas, foi possível observar uma evolução dos conceitos

prévios dos alunos com relação à ‘substância’, mais próxima ao modelo científico,

porém será necessário aprimorar mais as atividades realizadas ao longo do

semestre, pois vários alunos ainda persistem em associar o conceito de substância

e mistura à ‘quantidade de elementos químicos’ e sua origem em natural ou não

natural, como pôde ser observado no caso da questão referente ao amianto

comercial e de maneira geral nas ligas metálicas com destaque à liga de bronze.

Deixa-se sugerida a relação “problema – observação – conclusão”, propondo

dentre as atividades realizadas na sequência, a utilização de aulas de laboratórios,

em que poderão ser levados diversos materiais com desenvolvimento de estudos e

análises das suas composições e das propriedades físicas dos mesmos e pesquisas

em outros materiais didáticos sobre as propriedades determinadas, ressaltando a

importância de um ensino adequado, feito de maneira crítica e com ferramentas

diversas que irão auxiliar professores e alunos na construção do conhecimento, a

partir de uma abordagem empírico-analitica /atômico-molecular.

Outra possibilidade de pesquisa futura é a análise das interações discursivas

na mudança conceitual do conceito de substância e o aprimoramento dos padrões

dialógicos utilizado numa abordagem vygotskyana. A mesma poderia contribuir para

um melhor esclarecimento sobre as dificuldades que ainda apresentam os alunos

depois da aplicação da sequência didática.

72

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ANEXOS – Acompanha CD

evoluÇÃo conceitual de estudante de engenharia … · do curso de engenharia ambiental e...

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