XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. EXPERIMENTAÇÃO NAS AULAS DE GASES: RECURSO FACILITADOR NA COMPREENSÃO DE CONCEITOS ABSTRATOS E NA FORMAÇÃO CRÍTICA DO DISCENTE Priscila do Nascimento Silva1, Larissa Oliveira de Souza2, Flávia Cristiane Vieira da Silva3, José Euzébio Simões Neto 4. Introdução A química é uma ciência experimental, e, sendo assim, é muito difícil aprendê-la sem a realização de atividades práticas. Essas atividades podem incluir demonstrações feitas pelo professor, experimentos para confirmação de informações já dadas, cuja interpretação leve à elaboração de conceitos, entre outros (MALDANER, 1999). Assim, entendemos que a experimentação possui grande importância no ensino de química, por permitir relacionar teoria e prática, evitando o reducionismo de observar a experimentação apenas como uma demonstração, onde a prática comprova a teoria. Deve ser um instrumento de construção do conhecimento e da reflexão. Segundo Dominguez (1975), a melhoria da qualidade do ensino de Química deve contemplar também a adoção de metodologias de ensino que privilegie a experimentação como uma forma de aquisição de dados da realidade, oportunizando ao aprendiz uma reflexão crítica do mundo e um desenvolvimento cognitivo, por meio de seu envolvimento, de forma ativa, criadora e construtiva, com os conteúdos abordados em sala de aula. Saber explorar o potencial do aluno na atividade prática é de fundamental importância para que cada vez mais se torne eficaz esse recurso facilitador da aprendizagem, e não uma mera repetição, onde os alunos não conseguem fazer relações e aplicações do conhecimento aprendido nos seus cotidianos. Fica claro a importância e o papel do professor na mediação da atividade experimental. Segundo Hodson (1994), o professor deverá assumir uma postura na intenção de auxiliar os alunos na exploração, desenvolvimento e modificação das suas ‘concepções ingênuas’ acerca de determinado fenômeno para concepções científicas, sem desprezá-las. É o professor que propõe problemas a serem resolvidos, que irão gerar idéias que, sendo discutidas, permitirão a ampliação dos conhecimentos prévios; promove oportunidades para a reflexão, indo além das atividades puramente práticas; estabelece métodos de trabalho colaborativo e um ambiente na sala de aula em que todas as idéias são respeitadas (CARVALHO et al., 1998: 66). A aula experimental é uma forma de ajudar na aprendizagem dos conteúdos e conceitos, e consequentemente colaborar na aprendizagem, pois coloca o aluno diante de um problema e o proporciona um estímulo para pensar e refletir sobre a prática experimental em evidência, que pode contribuir para a formação crítica do mesmo, fazendo com que ele traga argumentos e opiniões que se somarão aos conceitos científicos na construção de uma aprendizagem mais sólida. Mortimer et al. (2000) afirmam que de nada adiantaria realizar atividades práticas em sala de aula se esta aula não propiciar o momento da discussão teórico-prática que transcende o conhecimento de nível fenomenológico e os saberes cotidianos dos alunos. Diante desses argumentos, propomos uma abordagem experimental sobre a difusão gasosa, com o objetivo de auxiliar na compreensão de conceitos abstratos e estimular o pensamento crítico dos discentes, mediante a busca por uma unidade entre teoria e prática. Material e métodos A. Material Realizamos este trabalho na Escola de Referência em Ensino Médio Ginásio Pernambucano, localizada na cidade do Recife-PE, em duas turmas, uma do segundo ano e a outra do terceiro ano. Por questões de segurança, o experimento foi realizado ao ar livre. Utilizamos um tubo de vidro de tamanho médio, com abertura nas duas extremidades, algodão, amônia (NH3) e ácido clorídrico (HCl) concentrado. 1 Priscila do Nascimento Silva é graduanda em Licenciatura Plena em Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos - CEP: 52171-900 - Recife/PE. E-mail: [email protected] 2 Larissa Oliveira de Souza é graduanda em Licenciatura Plena em Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos - CEP: 52171-900 - Recife/PE. 3 Flávia Cristiane Vieira da Silva é doutoranda em Ensino das Ciências, Programa de Pós-Graduação em Ensino das Ciências, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos - CEP: 52171-900 - Recife/PE. 4 José Euzébio Simões Neto é Professor Assistente da Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Fazenda Sacos, s/n, Caixa Postal 063 – Serra Talhada/PE. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. B. Métodos Reunimos as duas turmas no pátio da escola e orientamos que se aglomerassem fazendo um círculo ao redor da mesa onde estavam os materiais necessários à execussão da prática, facilitando a visualização de todos. Iniciamos a prática embebedando um pedaço de algodão com amônia, e o outro algodão com o ácido clorídrico concentrado,. Imediatamente, colocamos cada reagente nas extremidades do tubo de vidro, onde tampamos em seguida com uma rolha para que os gases ficassem presos dentro do tubo, buscando facilitar a visualização do produto final da reação, ao término da prática. Resultados e Discussão A. Resultados A visualização da movimentação dos gases sobre o tubo deixaram os alunos bem curiosos. Eles puderam compreender melhor esse conceito de difusão e efusão dos gases, podendo fazer relações com o dia a dia, como o do porque podemos sentir a fragância dos perfumes e de outros gases à distância, pelo princípio da difusão. Alguns questionamentos foram levantados, durante a execução da prática, instigando-os a pensar e a argumentar sobre os conceitos científicos utilizados na experimentação. Quadro 1. Questinamentos levantados aos alunos para colaborar numa formação mais crítica dos mesmos através da experimentação sobre o conteúdo de gases. Questionamentos Justificativas Porque a amônia (NH3) se move mais rapidamete que o Mostrar que os gases tem pesos moleculares diferentes. Ácido clorídrico (HCl)? (Percebemos isso pelo fato da Que eles se difundem e efundem, ou seja, não estão formação do cloreto de amônio, NH4Cl - precipitado parados, mas sim em movimento, por isso os odores são branco, característico da reação entre a amônia e o ácido sentidos ao longe. clorídrico, indicando o encontro dos gases.) Com base na experimentação, por que os gases podem se Mostrar que os gases pela sua fácil efusão, são difíceis de tornar danosos ao ambiente e ao homem? controlar e que a poluição atmosférica causada pelo homem gera grandes prejuízos ao meio ambiente, pois gases perigosos ficam dispersos no ar, como o monóxido de carbono (CO), óxidos de enxofre (SO2 e SO3), óxidos de nitrogênio (NO e NO2), além das macromoléculas e hidrocarbonetos, que causam grandes problemas à saúde, com efeitos canceríginos, danos ao sistema respiratório e cardiovasculares. O que o fenômeno da inversão térmica tem a ver com os Mostrar que no fenômeno da inversão térmica, a cidade gases? fica encoberta por gases tóxicos aprisionados pelo smog. O smog são combinações de fumaça (smok) e neblina (fog). Porque se fala tanto em efeito estufa, relacionando-o à Mostrar ao discente que parte da radiação solar que poluição? contém raios ultravioletas é absorvida pela superfície terrestre, que após absorção emite radiação infravermelha. Parte dessa radiação que sairia do planeta é absorvida pelos gases do efeito estufa, retendo calor que mantém a terra aquecida. A prática nos proporcionou abranger o conteúdo de gases a situações do nosso cotidiano como o odor dos perfumes, e plantas, através da prática com a amônia e o ácido clorídrico, pelo fato da amônia se mover mais rapidamente que o ácido, trazendo grande interação entre os discentes, além de gerar discussões de problemas mundiais facilitando a compreensão sobre esses fenômenos. Segundo Gonçalves e Marques (2006), a experimentação deve propiciar momentos de re-elaboração dos conhecimentos, possibilitando o contato do aluno com fenômenos químicos, possibilitando ao aluno criar modelos explicativos sobre as teorias, utilizando uma linguagem própria. Apesar de ser uma prática simples, nos proporcionou momentos de grandes discussões, onde pudemos perceber que a experimentação é um instrumento muito rico na formação crítica do discente se trabalhada de maneira correta. B. Discussão As aulas de gases são um tanto difíceis, pois falamos de partículas que não são sempre visíveis ao nível macroscópico. O professor é o principal responsável por levar exemplos, e preparar experimentos que venham ajudar na compreensão dos alunos sobre essa temática, que faz parte do nosso cotidiano, relacionar ao máximo teoria e cotidiano deve ser o objetivo XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. do professor na construção do conhecimento. Este tipo de prática ajudará o aluno a desenvolver habilidades de “observação” e “reflexão”. A atividade experimental é de fundamental importância nas aulas de química, e deve ser baseada não somente na observação, mas também na teoria, instigando a reflexão do indivíduo, abrangendo questões sociais e culturais com objetivo de ilustrar o desenvolvimento pessoal do aluno mediante a problematização das observações experimentais e o diálogo. Outro fator que torna este trabalho relevante é a não necessidade de um laboratório na escola, com altos recursos e materiais, para o professor realizar atividades experimentais. Com motivação, qualquer espaço na escola pode se converter em um ambiente de aprendizagem, utilizando a criatividade e a experimentação. Agradecimentos A Deus, pelas inspirações, aos professores e alunos da Escola de Referência do Ensino Médio Ginásio pernambucano e a todos que colaboraram para a elaboração deste trabalho. Referências CARVALHO, A. M. P.; VANNUCCHI, A. I. ; BARROS, M. A. ; GONÇALVES, M. E. R. ; REY, R. C. . Ciências no Ensino Fundamental - O Conhecimento Físico. São Paulo: Editora Scipione, 1998. 200 p. DOMINGUEZ, S. F.: As experiências em química. São Paulo, 1975. GONÇALVES, F.P. e MARQUES, C.A . Contribuições Pedagógicas e Epistemológicas em Textos de Experimentação no Ensino de Química. Investigação no Ensino de Ciências, vol.11(2), 219-238, 2006. HODSON, D. Hacia um Enfoque más Crítico del Trabajo de Laboratório. Enseñanza de lãs Ciências, Barcelona, v. 12, n.3, p. 299-313. 1994. MALDANER, O. A.; Química. Nova 1999. MORTIMER, E.F.; MACHADO, A.H.; ROMANELLI, L.I.A. Proposta Curricular de Química do Estado de Minas Gerais: Fundamentos e Pressupostos. Química Nova, São Paulo, v. 23, n.2, p.273-283, mar./abr. 2000. Figura 1. Experimento da Lei de Difusão e Efusão dos gases (Lei de Graham) executado com os alunos do Ensino Médio.