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A FORMAÇÃO DO PROFESSOR DE QUÍMICA COM O USO DA
EXPERIMENTAÇÃO ENVOLVENDO O TEMA QUÍMICA FARMACOLÓGICA
COMO ALTERNATIVA PARA ABORDAGEM DAS INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES.
GT5 Educação, Comunicação e Tecnologias.
Filipe S. de Oliveira 1
Jucilene S. Santos2
Nayara Fontes S. Sacramento3
Ângelo Francklin Pitanga4
RESUMO
A natureza tem proporcionado ao homem diversas fontes de cura, as plantas medicinais são
exploradas desde tempos remotos antes de cristo, a validação da ciência no inicio do século
XVIII a respeito dos princípios ativos dos fármacos presente nos óleos essenciais das
plantas trouxe um grande avanço para a medicina, e se tornou abrangente de tal forma que
se tornou indispensável o uso de remédios a base de plantas na sociedade, na oportunidade
foi possível aplicar o assunto da polaridade das moléculas como tema químico.
Palavras-Chave: Experimentação, Hortelã, Ensino de Química, Extração de
Soxhlet, Interações Intermoleculares.
ABSTRACT
The nature has been providing to a man several fountains of cure, the medicinal plants are
explored from remote times before cristo, the validation of the science in the beginning of the
century XVIII as to the active beginnings of the fármacos present in the essential oils of the
plants brought a great advancement to the medicine, and became abrangente in such a way
that the use of medicines became essential to base of plants in the society, in the opportunity
it was possible to apply the subject of the polarity of the molecules like chemical subject.
1 Acadêmico do 5º período do Curso de Licenciatura em Química da Faculdade Pio Décimo
e Integrante do Grupo de Pesquisa Políticas Públicas, Gestão Sócioeducacional e Formação
de Professor (GPGFOP/UNIT/CNPq)
2 Acadêmica do 5º período do Curso de Licenciatura em Química da Faculdade Pio Décimo
e Integrante do Grupo de Pesquisa Políticas Públicas, Gestão Sócioeducacional e Formação
de Professor (GPGFOP/UNIT/CNPq)
3
Acadêmica do 5° período do Curso de Licenciatura em Química da Faculdade Pio Décimo.
4 Prof. Msc. Ângelo Francklin Pitanga, Instituto Federal da Bahia- IFBA. E-mail:
[email protected]
2
Keywords: Experimentation,
Intermolecular Interactions.
Mint,
Chemistry
Teaching,
Soxhlet
extraction,
Considerações Iniciais
O ensino de química tem ganhado amplitude de aplicação de novas
metodologias capazes produzir conhecimento químico, o momento é de avanços
consideráveis, o ensino tradicional está sendo confrontado pelas novas ideias, para tanto
os cursos de formação de professores de química estão ambientando esses novos
profissionais para as novas demandas de aprendizagem.
A formação de um cidadão que possa refletir sobre os rumos da nação e nas
decisões do seu dia-a-dia se tornou o foco principal da legislação atual, do professor de
química assim também como das outras ciências naturais se faz importante a consciência
de trabalhar os assuntos abordados com uso da experimentação.
O uso de uma técnica conhecida em Laboratório de Química foi explorado para
trazer a investigação sobre as interações intermoleculares, a extração contínua tem como
um dos princípios essas interações, essas forças eletrostáticas existem entre as
moléculas e são responsáveis pelo estado físico, propriedades físicas com ponto de
ebulição e ponto de fusão além de outras. Inúmeros óleos essenciais são extraídos
através dessa técnica
Esse experimento é realizado em aulas de laboratório na maioria das vezes sem
uma conexão com esse conhecimento químico tão importante, provavelmente por conta
de uma formação do professor sem a devida conexão com esses conceitos, essas aulas
se mostram pura demonstração, e são consideradas tradicionais.
A experimentação atualmente é encarada como uma atividade de exploração,
durante essa exploração o aluno é confrontado naquilo que ele provavelmente conheça, e
o docente media esse processo com uso da contextualização, e uma abordagem crítica
sem ser tendenciosa se faz necessária, Para SCHWAHN & OAIGEN (2009):
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Utilizar experimentos como ponto de partida para desenvolver a compreensão de
conceitos ou colocá-los no momento adequado para que os alunos percebam sua
relação com a teoria vista em sala de aula, são funções das atividades
desenvolvidas em Laboratórios de Ensino para Química, que devem e podem ser
exploradas.
Desenvolver uma atividade com base numa temática em química
farmacológica através da experimentação foi o foco do trabalho, para que trouxesse aos
acadêmicos de Licenciatura em Química um novo recurso para suas aulas e proporcionar
mais melhoria em sua formação. Utilizamos a extração do óleo essencial da folha da
hortelã (Mentha piperita L.).
A natureza tem sido uma das maiores fontes de inspiração para as diversas
áreas da química como um todo, sendo utilizada rotineiramente na obtenção de inovações
para o benefício da sociedade nos diversos campos, entre eles a produção de fármacos.
Os diversos conhecimentos sobre as plantas sempre acompanharam a
evolução humana. As civilizações primitivas faziam uso contínuo, sendo na própria
alimentação e no combate a enfermidades. A história não comprova certamente a
data do real surgimento dos fármacos na sociedade. Sabe-se ao certo que a
humanidade aprendeu a utilizar as diversas propriedades biológicas de substâncias
químicas em eventos como rituais festivos, por conta de suas propriedades
alucinógenas ou afrodisíacas, usada também na cura de doença e até mesmo como
veneno na caça e pesca para imobilizar a presa sem que houvesse posteriores
efeitos tóxicos.
Segundo Duarte (2006) citado por (FIRMO et al ,2011, p. 91), os primeiros
registros sobre a utilização de plantas medicinais é datado de 500 a. C., no texto
Chinês que relata nomes, doses e indicações de uso de plantas para tratamento de
doenças. Outros registros foram encontrados no manuscrito Egípicio “Ebers
Papirus”, de 1.500 a. C., em que continham informações sobre 811 prescrições e
700 drogas. E algumas dessas plantas ainda são utilizadas, como Ginseng (Panax
spp.), Ephedra spp., Cassia spp. e Rheum palmatum L., inclusive como fontes para
indústrias farmacêuticas.
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Porém, de acordo com Simões, Schenkel e Simon (2001) e Vale (2002)
citado por (FIRMO et al ,2011, p. 91), os primeiros registros fitoterápicos datam do
período 2.838-2.698 a. C., quando o imperador chinês Shen Nung catalogou 365
ervas medicinais e venenos que eram usados sob inspiração taoísta de Pan Ki,
considerado Deus da criação. Esse primeiro herbário dependia da ordenação de
dois polos opostos: yang-luz, céu, calor, esquerdo; e o yin-trevas, terra, frio, direito.
Por volta de 1.500 a. C., a base da medicina hindu já estava revelada em dois textos
sagrados: Veda (Aprendizado) e Ayurveda (Aprendizado de Longa Vida).
Helfand e Cowen (1990) citado por (FIRMO et al ,2011, p. 91) afirmam que
existem vários registros sobre a utilização das plantas para tratamento de doenças
desde 4.000 a. C. Entretanto, tem-se o primeiro registro médico que inclui uma
coleção de fórmulas de trinta diferentes drogas de origem vegetal, animal ou mineral
depositado no Museu da Pensilvânia que é datado de 2.100 a. C. A grande maioria
das substâncias era empregada em porções preparadas a partir de plantas comuns
no cotidiano das comunidades.
No museu Britânico existem cópias de placas de barro conservadas com
escrita cuneiforme, datando mais de 3000 a.C., já se descreve o ópio, o gálbano, a
assafétida e muitos outros produtos vegetais já utilizados na respectiva época, onde
considerava-se o conhecimento adquirido com práticas do dia-a-dia, sem nenhum
cunho científico
Referente a civilizações mais recentes, destaca-se a grande contribuição dada
pelos povos helênicos que tiveram grandes médicos como Hipócrates “pai da medicina”,
Teofrasto que com a “história das plantas”, deixou descrições importantes sobre efeitos
tóxicos e propriedades curativas. Posteriormente destaca-se também Dioscórides em
expedição na região norte da África e na Síria recolheu diversas informações sobre
plantas dessas regiões. Em sua obra “De Matéria Médica” são descritos mais de 600
produtos de origem vegetal, animal e mineral com aplicabilidade médica. Tal obra
representa um marco histórico no conhecimento dos fármacos em geral, pois muitos
descritos naquela época ainda são utilizados nos dias de hoje.
O homem primitivo buscou na natureza as soluções para os diversos
males que o assolava, fossem esses de ordem espiritual ou física.
Aos feiticeiros, considerados intermediários entre os homens e os
deuses cabia a tarefa de curar os doentes, unindo-se, desse modo,
magia e religião ao saber empírico das práticas de saúde, a exemplo
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do emprego de plantas medicinais. A era antiga inaugurou outro
enfoque, quando, a partir do pensamento hipocrático, que
estabelecia relação entre ambiente e estilo de vida das pessoas, os
processos de cura deixaram de ser vistos apenas com enfoque
espiritual e místico. (ALVIM et al., 2006) citado por (FIRMO et al,
2011, p. 91).
Pode-se afirmar que 2.000 anos antes do aparecimento dos
primeiros médicos gregos, já existia uma medicina egípcia
organizada. A Medicina Tradicional Chinesa é conhecida desde 2.500
anos a. C. e utiliza predominantemente plantas medicinais para o
tratamento de várias enfermidades que acometem os seres humanos
até os dias atuais (SCHENKEL; GOSMAN; PETROVICK, 2003)
citado por (FIRMO et al ,2011, p. 91-92).
Durante a idade média ocorreu certo retrocesso da utilização e
aperfeiçoamento dos fármacos, em decorrência da utilização de produtos vegetais
“mágicos” chamados de unguentos maravilhosos.
Com o Renascimento surge pouco a pouco a experimentação, ao mesmo
tempo em que foram crescendo a diversidade de fármacos em decorrência das
grandes expedições mundo a fora. Em 1511 o boticário Tomé Pires relata a origem
geográfica e aplicações de muitas drogas usadas nas diversas viagens realizadas
por ordem do rei de Portugal.
Os jesuítas no século XVI usavam diversos medicamentos para combater
doenças que atingiam os índios. O padre José de Anchieta evidenciou a ação
emética da ipecacuanha e as propriedades antisséptica e cicatrizante do bálsamo de
copaíba.
No século XVIII, deu-se início ao isolamento de estruturas de constituintes
ativos dos produtos de origem vegetal. Destacaram-se produtos como: ácido
benzóico, sacarose, timol entre outros. Já no século XIX, farmacêuticos e químicos
continuam em grande evolução quanto ao aprimoramento de isolamento de plantas
e produtos vegetais.
Depois do século XIX, iniciou-se a substituição dos fármacos naturais pelos
sintéticos tendo como exemplo o clorofórmio. No Brasil em 1956, o ministério da
saúde criou um serviço de investigação e produção de medicamentos, visando o
combate às endemias rurais. Vinte anos mais tarde, o laboratório foi integrado à
Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), estabelecendo-se como um dos maiores centros
de pesquisa na área.
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Estudos sobre a medicina popular vêm merecendo atenção cada
vez maior, devido ao contingente de informações e esclarecimentos
que vêm sendo oferecidos à Ciência. Esse fenômeno tem propiciado
o uso de chás, decoctos, tisanas e tinturas, fazendo com que, na
maioria dos países ocidentais, os medicamentos de origem vegetal
sejam retomados de maneira sistemática e crescente na profilaxia e
tratamento das doenças, ao lado da terapêutica convencional.
(FRANÇA et al., 2008, p. 202) citado por (FIRMO et al ,2011, p. 93).
O grande uso de medicamentos à base de plantas medicinais e o próprio
conhecimento popular trazem consigo a necessidade de pesquisas para o
esclarecimento e confirmação de informações sobre as ações das plantas, visando a
minimização de efeitos colaterais e toxicológicos, haja vista esse uso deve ser
confiável e seguro.
EXPERIMENTAÇÃO
Demonstraremos o procedimento químico para obtenção do óleo essencial
da hortelã, como esse óleo apresenta inúmeras substâncias, iremos extrair o
principio ativo que proporciona à planta uma ação medicinal. O experimento será
realizado com base nas novas metodologias de ensino com uso da experimentação,
como sugere o texto citado.
Então, um experimento simples, em que haja um roteiro contendo
apenas materiais e procedimentos, pode ser transformado numa
atividade investigativa se o professor conseguir inserir atividades
outras que contemplem generalizações e previsões. (SILVA E
MACHADO, 2010, p.237).
A experimentação não deve ser encarada como o fim de uma teoria ou a
explicação da mesma, mas deve criar no aluno a vontade de investigação sobre os
motivos que conduziram ao desenvolvimento daquela técnica, no método de
extração usado o professor pode produzir no aluno a investigação do motivo do uso
de solventes apolares e não o de polares como a água, essa prática quando
apresentada em aulas tradicionais de laboratório não traz motivação aos alunos,
isso se dá pela falta de contextualização e problematização na interação professoraluno.
Ao enfatizar a problematização o aluno é confrontado em seus conceitos ou
ideias, esse confronto é necessário para que haja aprendizagem significativa, nesse
modelo de ensino acontece discussão de ideias e construção de novos conceitos ou
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aprimoramento dos já existentes, o docente deixa de ser o detentor do
conhecimento em sala e passa a ser mediador importante. Não se pode admitir uma
aula experimental onde não ocorra discussão dos motivos daquela prática e sua
aplicação tecnológica na sociedade.
Embora inúmeros artigos mostrem essa importância, muitos alunos ainda
não conseguem entender o ensino dessa forma, acham que o professor está
complicando ainda mais ou que está enrolando, o artigo de (GUIMARÃES, 2009, p.
201) relata esse tipo de resistência, um aluno disse que estavam perdendo tempo
indo ao laboratório, outro estava preocupado se iria cair no vestibular, outro ainda
disse que só deveria ir ao laboratório quando tivesse visto a teoria, essa abertura foi
importante para que o autor pudesse argumentar e familiarizar essa nova
metodologia à prática tradicional da escola ao qual os discentes estavam
acostumados.
Outra forma de conduzir a experimentação é tratá-la a partir de situações
problemas, o meio social com seus problemas deve ser o ponto de partida do
docente nas discussões antes do conteúdo químico, após a explanação deste e do
conteúdo químico, pode solicitar ao alunado possíveis resoluções deste problema,
ou até aprimoramento daquilo que está em andamento, sempre levando em
consideração o ponto de vista químico, e muitas vezes se utilizando até de uma
intervenção interdisciplinar para conclusão da resolução do problema (SILVA et al,
2009).
EXPERIMENTO
O presente trabalho fará uso da experimentação a partir do uso da extração
de Soxhlet ou extração contínua (Figura 1), em geral o método consiste na
colocação da amostra de sementes, folhas ou ainda casca de vegetais num cartucho
geralmente feito de papel de filtro comum em laboratório de química, no nosso caso
utilizamos folhas de hortelã (Mentha piperita L), abaixo se encontra um solvente
comumente apolar, os mais usados são o hexano,o etanol, e o éter etilíco, o
solvente orgânico é aquecido até vaporização, passando por um tubo lateral do
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extrator de Soxhlet os vapores condensam e de gota em gota escorrem a quente
pela amostra,
É um método vantajoso, pois permite que o solvente possa retornar várias
vezes à câmara onde se encontra a amostra, recomenda-se várias extrações do
óleo no vegetal para maior eficiência, muitos óleos vegetais apresentam coloração,
portanto com a diminuição da coloração na câmara é indicio do término do processo.
Nessa técnica, podemos explorar o tema interações intermoleculares, pois para que
haja remoção do óleo essencial do material da planta é necessário que o solvente
interaja com o mesmo, caso contrário não ocorre extração, esse tema é de grande
importância na química, pois determinam fatores como: estado físico, pressão de
vapor, temperatura, volatilidade e etc.
Figura 1. Sistema de extração de Soxhlet.
Fonte: WWW.wikipedia.org
METODOLOGIA
Este artigo é resultado de uma revisão bibliográfica, foi aplicado na turma do
5° período do curso de Licenciatura em Química da Faculdade Pio Décimo na
disciplina de Práticas Pedagógicas VI, houve uma apresentação do assunto
envolvendo o conhecimento químico, durante a apresentação fez-se uso da
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experimentação sendo trabalhado o método de extração contínua para remoção do
óleo essencial da folha de hortelã (Mentha piperita L), na explicação da prática
procurou-se a interação com os alunos sobre o principio da técnica, sempre
envolvendo as interações intermoleculares como foco principal.
Ao término da aula aplicou-se um questionário a 11 alunos com 10 perguntas
com reposta entre sim ou não, com o objetivo de saber o nível de entendimento dos
alunos frente à experimentação, como também identificar algumas lacunas
existentes na percepção destes, foram usados três critérios de avaliação: Quanto à
contextualização no ensino de química( questões 1,2,3), quanto à formação do
professor na atividade da aprendizagem significativa (questões 4,7) e quanto à
formação do professor de química ( questões 5,6,8,9,10).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Através desse tema fazendo uso da experimentação, é possível aliar o
conhecimento sobre interações intermoleculares e uma planta medicinal de
aplicação importante como a hortelã, partindo da extração do seu óleo essencial os
alunos são instigados a explicar o motivo da extração está acontecendo, dessa
forma o professor deixará de ser aquele que ministra uma aula monótona, mas
passara a ser aquele que media o conhecimento.
Para os acadêmicos que participaram da aula, ficou mais uma alternativa para
trabalhar
assuntos
químicos,
além
da
fundamentação
do
conceito
de
experimentação.
Os resultados obtidos para os três critérios foram:
Quanto à contextualização:
Aqueles que afirmaram sim: 57,57 % se mostraram capazes de contextualizar
o conteúdo.
Aqueles
que
afirmaram
não:
contextualizar o conteúdo para o aluno.
42,43
%
possuem
dificuldades
para
10
Quanto à formação do professor na atividade da aprendizagem
significativa:
Aqueles que afirmaram sim: 50 % pouco compreendem o objetivo proposto
para se trabalhar com a experimentação.
Aqueles que afirmaram não: 50 % Avaliam os experimentos como proveitosos
não só para comprovação de teorias, mas sim pelo verdadeiro formato proposto pela
experimentação, e também entendem a Química como uma ciência que pode
receber um tratamento isolado, sem a necessidade de realizar interdisciplinaridade.
Quanto à formação do professor de química:
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Aqueles que afirmaram sim: 45,45 % apresentam-se capazes de entender
que a experimentação é uma forma de trabalhar com o conteúdo químico, contudo
para eles não é tarefa fácil preparar uma aula nos moldes da experimentação.
Aqueles que afirmaram não: 54,54% pouco compreendem o objetivo de se
trabalhar com a experimentação.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Para o professor a experimentação é mais uma ferramenta importante para
sua formação, nos cursos de licenciatura nas ciências naturais (Química, Física e a
Biologia) deve ser estruturada como ponto de partida de construção de conteúdos
aplicados
a técnicas utilizadas, focados
em
discussão
e
construção
de
conhecimento através com um ensino contextualizado.
Aliar uma prática comum de laboratório às novas formas de ensino se torna
um ingrediente atrativo para o aprendizado dos alunos, tendo em vista que todo o
experimento está rodeado de princípios químicos, se torna mais útil verificar se
houve aprendizado. Não foi possível elaborar um material alternativo para o
experimento por razões de tempo, mas consideramos que poderíamos montar em
outra ocasião.
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Quanto aos resultados obtidos, pode-se perceber que os discentes
apresentam dificuldades de compreensão dos objetivos apresentados pelo uso da
experimentação, ainda assim, boa parte do grupo encontra-se apta a trabalhar os
conteúdos químicos de forma contextualizada.
Por isso se faz necessário os testes de aplicabilidade da experimentação nas
aulas de graduação, para que os alunos discutam, tirem dúvidas, e recebam
inclusive intervenções do docente da disciplina, sempre com o objetivo de melhorar
a formação dos futuros professores.
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