1 OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE ENSINOAPRENDIZAGEM DE FUNÇÕES ORGÂNICAS ATRAVÉS DO TEMA GERADOR “XAMPUS” Gezyel Barbosa de Aquino Josevânia Teixeira Guedes** Lenalda Dias dos Santos*** GT4- PRÁTICAS INVESTIGATIVAS. RESUMO Documentos oficiais como os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM) relatam a importância de utilização de eixos temáticos como forma de otimizar o processo de ensino/aprendizagem de Química. Neste sentido, observa-se a necessidade da construção de uma metodologia contextualizadora e relata a aplicação da mesma em uma turma de 3º ano do Ensino Médio de uma escola da rede pública da cidade de Aracaju, a partir da abordagem com o Tema Gerador “Xampus”. Para tal fim, foram pesquisadas dez marcas distintas de xampus no intuito de verificar seus principais componentes, sendo discutidas e analisadas suas funções orgânicas. Os resultados obtidos evidenciam que a abordagem da unidade didática adquiriu uma nova forma de explanação devido à aplicação da abordagem temática. PALAVRAS CHAVE: Contextualização, Xampu, Ensino aprendizagem. RESUMÉN Los documentos oficiales tales como los Parámetros Curriculares Nacionales para Escuelas Secundarias (PCNEM) informe la importancia de utilizar temas como una manera de optimizar la enseñanza y el aprendizaje de la Química. En este sentido, hay una necesidad de desarrollar una metodología contextualizada e informes de su aplicación en una clase de 3º Año de la Escuela Secundaria en una escuela pública en la ciudad de Aracaju, utilizando el enfoque con el Generador de Tema “Champús”. A tal fin, encuestamos a diez marcas diferentes de champú con el fin de verificar sus componentes principales, siendo discutidas y examinadas sus Funciones Orgánicas. Los resultados muestran que el enfoque de la unidad didáctica ha adquirido una nueva forma de explicación, debido a la aplicación del enfoque temático. PALABRAS CLAVE: Contextualización, Champú, Enseñanza Aprendizaje Graduado em Licenciatura em Química pela Faculdade Pio Décimo. Mestranda em Educação pela Universidade Tiradentes (Unit), especialista em Metodologia do Ensino, graduada em Pedagogia e Direito. Docente da Faculdade Pio Décimo. Membro do Grupo de Pesquisa GPGFOP/Unit. *** Mestre em Educação, Coordernadora do Curso de Química da Faculdade Pio Décimo. ** 2 1 INTRODUÇÃO Observações realizadas em distintos níveis e comunidades, nos quais o Ensino de Química e de outras Ciências da Natureza e Tecnologias (CNT) tem sido efetivado, demonstram a crescente desmotivação dos discentes com essas disciplinas e a confusão causada quanto a certos conceitos e terminações, bastante simples, mas com um importantíssimo papel na formação de seres que pensam criticamente acerca dos fenômenos ocorridos no cotidiano. Essa confusão está relacionada ao grau de complexidade que a matéria possui, e poderia ser facilmente abrandada se, ao contrário do que vem sendo aplicado, fossem abordados temas menos técnicos e isolados da realidade e referenciados como ocorrências observáveis e aplicáveis na vida de cada um fora do espaço escolar. Nesse contexto, a busca por uma aprendizagem significativa, na qual os alunos são tidos como partícipes no processo de construção do próprio conhecimento, tem sido um dos maiores desafios - que ainda não estão tão perto de serem solucionados - enfrentado por profissionais da educação. Documentos oficiais tais como os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM, 1999), classificam a interdisciplinaridade e a contextualização como eixos organizadores, por possuírem a importante função de eliminar a memorização descontextualizada, apontando a necessidade de realizar um ensino que leve o aluno a entender a sociedade através de uma prática docente contextualizada, na qual, o cotidiano dos educandos esteja relacionado aos conteúdos curriculares de Química, respeitando e aceitando as diferenças e o conhecimento de cada um, gerando, desse modo, a formação de um cidadão consciente e crítico. Para Santos et al. (2010, p. 131): O compromisso da Educação Química implica que a construção curricular inclua aspectos formativos para o desenvolvimento de uma cidadania planetária. No Ensino de Ciências, isso exige uma base de conteúdos articulados com questões relativas a aspectos científicos, tecnológicos, sociais, econômicos e políticos. Essa articulação fará com que os aprendizes, atores sociais, apropriem-se de ferramentas culturais para atuar de forma participativa no mundo em que estão inseridos. A abordagem contextualizada, neste sentido, pode ser compreendida como uma alternativa capaz de dinamizar as aulas de Química, incitando os estudantes a participarem no processo de construção de seu próprio conhecimento. Neste sentido, Schnetzler (2010, p.64) afirma que: 3 […] as novas abordagens de ensino de Química, constituem-se como possibilidades para concretizar os objetivos educacionais propostos para este ensino, tornando-o não somente relevante para os novos alunos, mas também para nós, próprios professores de Química e para nossas escolas, reafirmando a sua importância social, hoje em dia tão questionada. Afinal, é nessa instituição social que os alunos poderão ter acesso e se apropriar de conhecimentos historicamente construídos pela cultura humana: conhecimentos químicos que lhes permitirão outra leitura do mundo no qual estão inseridos. Logo, a prática docente baseada na contextualização transforma o ambiente escolar em um espaço propício a debates e reflexões, visto que os temas sociais propiciam novas explanações aos assuntos de Química e enfatizam a construção de conhecimentos acerca de uma Ciência Natural aplicável e correlacionam com os saberes informais, conferindo, desse modo, maior significado aquilo que se estuda. Funções Orgânicas, em particular, não é o tipo de assunto que pode oferecer dificuldades aos que o estudam, uma vez que exige pouco, ou não exige, o uso de ferramentas matemáticas em seu estudo, entretanto, muitas vezes, esse conteúdo não é analisado de forma que os alunos percebam sua importância e aplicabilidade, tendo em vista que não é correlacionado com conhecimentos cotidianos, o que acaba por tornar seu entendimento complexo e enfadonho. Com o objetivo de facilitar o entendimento dos conteúdos referentes à unidade didática Funções Orgânicas, aplicada no último ano do Ensino Médio, desenvolveu-se uma metodologia baseada na contextualização, bem como na interdisciplinaridade, tendo-se os componentes de xampus como tema de conhecimento social a ser ilustrado para os alunos e, posteriormente, discutido na sala. Deste modo, visa-se que os alunos aprendam a identificar tais funções a partir da análise de compostos dos Xampus. 2 METODOLOGIA O trabalho foi aplicado em uma turma de 3º Ano do Ensino Médio, composta por aproximadamente 25 alunos, do período noturno do Colégio Estadual Costa e Silva, situada próximo ao Centro de Aracaju, cedida pelo professor titular da turma, para a realização da atividade durante duas aulas horas/aulas, no período de Estágio Supervisionado. A 4 metodologia desenvolvida tinha o objetivo de contextualizar o Ensino de Funções Orgânicas, para que, o mesmo, se torne mais aplicável e entendível aos estudantes. Ao início da aula, foi aplicado um questionário estruturado, contendo sete perguntas, a fim de sondar os conhecimentos dos estudantes a respeito das Funções Orgânicas e do emprego de compostos orgânicos em xampus, bem como verificar a motivação dos alunos para o estudo da Química. Dez marcas de xampus foram pesquisadas e listadas de A a J (Figura 2a): A. B. C. D. Trivitt® Clear® Seda® Haskell® E. Pantene® F. Yamá® G. Shine Wave® H. Unihair® I. Alfaparf® J. Luna® A turma foi dividida em grupos, e cada grupo analisou pelo menos três rótulos de xampus. Inicialmente, os estudantes deveriam perceber quais eram os principais componentes químicos presentes na composição do xampu através de uma breve leitura e comparação dos rótulos dos produtos. Em seguida, deveriam fazer um levantamento desses componentes e tentar informar as Funções Orgânicas, que eles conseguiam destacar, desses compostos. Para tal, foram confeccionados cartões com a composição química desses xampus, como mostra a Figura 1 (a e b). Estas tinham o papel de viabilizar a leitura dos rótulos, tendo em vista, também, que alguns apresentavam nomenclatura em inglês. a) b) Figura 1. Modelo das cartas distribuídas aos alunos com informações contidas nos rótulos dos xampus. a) Rótulo do xampu Haskell®; b) Rótulo do xampu SEDA®. 5 Em seguida, as estruturas foram expostas, no quadro (Figura 2b), aos alunos, para que pudessem visualizar algumas das Funções Orgânicas identificando os seus respectivos grupos funcionais, suas propriedades químicas e farmacológicas, além de relacionar a Função Orgânica com o efeito obtido ao aplicar o xampu. É importante ressaltar que o professor titular já havia ministrado todos os conteúdos referentes a esta unidade didática, e que a aula foi ministrada como uma forma de viabilizar a compreensão e contextualizar os conteúdos, aproximando os conhecimentos científicos dos saberes dos estudantes. a b Figura 2. a) Produtos levados para a análise e discussão dos rótulos. b) Estruturas dos compostos químicos apresentados no quadro. Por fim, foi aplicado outro tipo de questionário como forma de avaliar a metodologia aplicada, em que as perguntas estavam mais relacionadas à eficácia da metodologia e aos conhecimentos abstraídos pelos estudantes a partir da abordagem com xampus sobre as funções orgânicas. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Organização dos conteúdos O motivo, pelo qual, esse conteúdo foi escolhido para explicação das funções orgânicas é devido à grande quantidade de compostos orgânicos presentes entre as substâncias que compõem os xampus. Essa influente presença de substâncias orgânicas pode ser explicada 6 pelo simples fato desses produtos serem formulados para a aplicação nos cabelos, constituídos também, expressivamente, por matéria orgânica. A partir da leitura dos rótulos, foi possível criar o gráfico de palavras (figura 3), em que aparecem, em letras maiores, os componentes que mais aparecem nos rótulos analisados pelos alunos, a fim de organizar as pesquisas para os principais componentes dos xampus. Figura 3. Gráfico de palavras construído a partir dos componentes dos xampus pesquisados com a ferramenta Wordle1. (Fonte: www.wordle.net/create) Deste modo, foram expostas as estruturas aos alunos, conforme as funções que mais apareciam nos rótulos. Os ácidos cítrico e lático, por exemplo, foram referendados como promotores de maciez e brilho. Também são os responsáveis por equilibrar o pH dos cabelos, proporcionando o fechamento das cutículas. A acidez é devida aos grupos carboxilas-COOH presentes nas estruturas. Deste modo, são caracterizados como ácidos carboxílicos. a) b) Figura 4: Fórmula estrutural do: a) Ác. Cítrico (Ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico); e b) do Ácido lático (Ácido-3-hidroxipropanóico), ambos possuem a função Ácido Carboxílico. 1 Wordle é uma ferramenta para gerar “nuvens de palavras” do texto que é fornecido. As nuvens dão mais destaque às palavras que aparecem com maior frequência ou com maior número de vezes. Assim, é possível criar gráficos que levam o leitor a perceber o assunto, sem necessitar análises profundas em tabelas ou textos. 7 Logo, para direcionar o aprendizado no tocante à peculiaridade de cada grupo de funções orgânicas, foi construída a tabela 1. A partir de então, foi possível demonstrar aos estudantes a ação de cada Função Orgânica, e esclarecer sua importância na elaboração dos Xampus. O álcool, por exemplo, tem ação umectante, bem como de conservante quando aliado a outra função inorgânica. A amina, também foi mencionada como agente excipiente, sendo usada como um veículo para o ativo principal. Nesse caso, tanto serve como sequestrante de íons de metais (EDTA) quanto como tensoativo e hidratante (cocamidopropil betaína). Tabela 1. Relação entre as Funções Orgânicas e a ação dos componentes químicos dos xampus. FUNÇÕES ORGÂNICAS AÇÃO COMPONENTES Ácido Carboxílico Controle do pH Ácidos Cítrico e Lático Umectante, Condicionante, Distearatoglicol, Controlador de Viscosidade e Propilenoglicol, Sorbitol e conservante Fenoxietanol. Aldeído Conservante Formaldeído (Formol) Amida Estabilizante Cocamidopropil Betaína Excipiente, Espessante e EDTA, Cocamidopropil Hidratante Betaína e Poliquatérnio Conservante Metilcloroisotiazolinona Conservante, Bactericida e Parabenos e Gliceróis ou Espessante Poliglicóis. Álcool Amina Cetona Éster Emulsificante, Surfactante, Éter Condicionante, Aromatizante e Conservante Lauriel Sulfato de Sódio, Distearatoglicol, Fenoxietanol 8 Às vezes, os nomes dos componentes não são listados nas nomenclaturas da IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry2 - o que pode atrapalhar as leituras dos rótulos pelos alunos. Deste modo, as estruturas foram expostas no quadro e, posteriormente, em conjunto com os estudantes, foram dados os nomes conforme o padrão estabelecido pela IUPAC, a fim de que os alunos pudessem, então, avaliar e ponderar quais as Funções Orgânicas presentes no composto em questão a partir da sua análise. Conhecimento prévio dos estudantes sobre a unidade didática “Funções Orgânicas” Para descobrir as reais dificuldades dos estudantes, foi aplicado o primeiro questionário aos estudantes. Nas primeiras questões, como mostra a figura 1 (a e b), foi perguntado se os alunos gostam da química e se conseguem identificar as Funções Orgânicas apenas pela nomenclatura de compostos químicos. Normalmente, quando se tem o nome do composto, é possível deduzir as possíveis funções presentes, mesmo sem conhecer a estrutura. A partir disso, um cidadão que tem conhecimento científico bem estruturado e que utiliza sua criticidade para analisar os fenômenos do cotidiano, pode imaginar quais seriam as propriedades, atuação ou emprego desses compostos em diversos casos, tendo-se em vista que cada função possui uma particularidade, e que compostos que apresentam uma mesma função apresentam algumas semelhanças em suas aplicações e usos. Você consegue identificar as Funções Orgânicas a partir da nomenclatura dos compostos? Você gosta de Química? 20% 33% 47% Sim 27% Não Sim Não Um Pouco a) 27% 46% Apenas Algumas b) Figura 5. Opiniões dos estudantes quanto: a) à Química; b) aos seus conhecimentos sobre Funções Orgânicas. Apesar de gostarem da Química e já terem estudado Funções Orgânicas, muitos não conseguem identificar as Funções Orgânicas a partir da nomenclatura dos compostos. Foi constatado que 43% dos estudantes raramente lêem rótulos de xampus. Outros 33% nunca os 2 Tradução: União Internacional de Química Pura e Aplicada. 9 lêem, visto que, na maioria dos casos, não possuem conhecimento suficiente para os compreenderem. Ao realizar um questionamento mais específico, contudo não tão aprofundado, observou-se que os estudantes possuem fracas ideias prévias acerca da Química Orgânica e dos compostos orgânicos, como observado na Tabela 2. Tabela 2. Ideias prévias dos alunos acerca do que vem ou não conter compostos orgânicos. Alternativas Água Vidro Cabelo Xampu Metal Plástico Outros Já estudaram Funções Orgânicas (%) Alunos que consideram que sabem identificar as funções orgânicas (%) 10% 0% 5% 55% 0% 25% 5% 15% 0% 14% 57% 0% 7% 7% Conforme observado na Tabela 2 os estudantes apresentam certas dificuldades em entender o que são compostos orgânicos e onde estão presentes. Nesse caso, as alternativas foram: água, vidro, cabelo, xampu, metal, plástico e outros. Separaram-se dois grupos de respostas (alunos que afirmaram que já estudaram e alunos que afirmaram que sabem identificar as Funções Orgânicas). É notável que uma pequena parcela, dentre os dois grupos, confundiu a água com composto orgânico, enquanto é sabido que a água é um dos mais importantes compostos inorgânicos. Quanto às alternativas vidro e metal, nenhum dos estudantes marcou erroneamente ou apresentou alguma dúvida. Na questão dos plásticos, era esperado que uma maior porcentagem afirmasse que são compostos orgânicos (composto orgânico constituído por polímeros), principalmente dentre os alunos que consideravam que sabiam identificar as Funções Orgânicas, entretanto, essa não foi a realidade dos resultados obtidos com a análise dos questionários. As demais análises, não demonstram divergências tão significativas, apresentando que os conhecimentos entre os grupos divididos partilham praticamente da mesma opinião e conhecimentos. Não obstante, também evidencia que os conteúdos deveriam ser melhor abordados com temáticas do cotidiano. 10 Com a análise da pergunta “Quanto você entende de Funções Orgânicas?” realizada aos alunos, verificou-se que a maioria (80%) considera seu próprio saber como pouco ou como inexistente (20%). Não houve nenhum aluno que afirmou que conhecia suficiente ou muito. Assim, os resultados obtidos com o primeiro questionário refletem a necessidade da aplicação de uma metodologia que otimizasse o processo de ensino aprendizagem e de abstração dos conhecimentos; além de expor a desorientação dos discentes no tocante à simples identificação de estruturas e de grupos funcionais em dos compostos orgânicos através do nome de cada uma dessas substâncias. Aula contextualizada com enfoque em Xampus Após a aplicação da atividade com os estudantes, foi aplicado um novo questionário que verificava a aceitação dos estudantes quanto à metodologia empregada para o ensino de Funções Orgânicas e analisava o quanto os estudantes haviam aprendido. 93% dos entrevistados gostaram da metodologia desenvolvida, e 80% afirmaram que aprendeu mais facilmente estudando os conteúdos de forma contextualizada. Ao serem analisadas as opiniões dos estudantes sobre seus conhecimentos sobre as funções orgânicas antes e depois da aplicação da abordagem com xampus, verificou-se que houve melhora na compreensão, de modo que muitos afirmaram que conseguiam identificar as funções orgânicas apenas pelas suas nomenclaturas. Para comparar os resultados, organizou-se a tabela 3, abaixo: Tabela 3. Comparação entre os resultados para a questão “Você consegue identificar as Funções Orgânicas a partir da nomenclatura dos compostos?” nos dois questionários. Opinião Antes Depois Sim 27% 40% Não 46% 13% Algumas 27% 47% 11 O resultado observado na tabela 3 remete à eficiência da metodologia aplicada, uma vez que antes da execução do projeto a maioria dos estudantes não conseguia identificar as Funções Orgânicas de um composto; enquanto que depois da execução, tanto nas alternativas SIM, quanto ALGUMAS houve desenvolvimento significativo nos resultados. Quando indagados quanto à eficiência da metodologia, a maioria dos alunos respondeu que gostou e acha que ajudou na compreensão dos conteúdos e que sua aprendizagem acerca dos conteúdos foi boa. Os comentários revelam que houve um resultado satisfatório da metodologia quando afirmam: “Gostei da aula foi muito interessante”; ou “Estudar coisas do dia a dia torna a matéria muito mais legal, no normal é chata”; e “Consegui entender o que o professor já tinha explicado mais fácil”. Na última pergunta do segundo questionário aplicado aos alunos foi solicitado que destacassem e relacionassem os compostos analisados nos rótulos dos xampus com suas respectivas Funções Orgânicas. Percebeu-se que a grande maioria se esforçou para responder (80%). A tabela 4 demonstra os resultados em percentual da qualidade de respostas fornecidas pelos estudantes com a aplicação dos questionários. Tabela 4: resultados obtidos entre as respostas dos estudantes na correlação entre os compostos destacados e suas funções orgânicas. Categorias Alunos (%) Correlacionaram corretamente 60% Houveram alguns erros conceituais 13% Responderam evasivamente 7% Não responderam 20% Conforme é possível observar a maioria dos estudantes respondeu corretamente. A minoria apresentou erros conceituais ou respondeu evasivamente, e apenas 20% não respondeu à questão. Os erros observados estavam relacionados às conceituações e identificações quanto aos compostos de função mista, como é o caso do EDTA (ácido carboxílico e amina) e do 12 Cocamidopropil Betaína (amina, amido e aldeído), ou por não conseguirem destacar todas as funções em um composto de função mista, o que pode ser facilmente atenuado com uma breve explicação, enfatizando as funções/compostos que mais causaram dúvidas nos alunos. A figura 6 mostra a participação e envolvimentos dos alunos durante a aula e na análise dos rótulos, bem como a atenção à explicação dada a eles a respeito das Funções Orgânicas encontradas nos compostos presentes nos xampus estudados. Figura 6. Atenção dos alunos durante a explicação. Turma em análise dos rótulos dos cosméticos e o empenho dos alunos para descobrir as funções orgânicas dos componentes dos xampus Durante a execução da metodologia na turma, notou-se que houve expressiva participação por parte dos estudantes na aula, comprovando a eficácia de metodologias diversificadas e inovadoras, no tocante à motivação para o estudo da Química, outrora inverificável, e ao aguçamento do interesse dos alunos quando se tratam de temas que podem ser aplicados e em suas vidas cotidianas. 13 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS O professor em seu fazer pedagógico deve proporcionar, ao aluno do Ensino Médio, subsídios para pôr em prática o que aprendeu durante as aulas, assumindo uma postura questionadora e mais consciente dos fatos e fenômenos que o cerca, a fim de que possa exercer criticamente sua cidadania, numa sociedade democrática. Deste modo, cabe aos educadores, estabelecer mecanismos que facilitem o acesso à abstração de conhecimentos e o melhor desempenho dos alunos, como o uso de métodos diversificados de avaliação, inovações técnicas e metodológicas, acompanhamento do processo educativo individual tanto quanto possível, além da contextualização dos conteúdos. As ferramentas educacionais e os eixos norteadores do processo educativo são estratégias disponíveis para a execução de um ensino que propicie maior significado à aprendizagem dos estudantes, e devem ser utilizadas por um professor didático e ciente de seu compromisso com a educação. Nessa perspectiva, práticas educativas que contemplam e dão prioridade ao cotidiano dos estudantes, assumem importante papel na construção de um conhecimento aplicável, que permite ao aluno enxergar novos horizontes e fornece fundamentação adequada para opinar e discutir acerca de uma gama de assuntos ou temáticas. As abordagens temáticas são apontadas, nesse contexto, como uma metodologia otimizadora do processo de aprendizagem, visto que integra conhecimentos cotidianos e/ou culturais além de conteúdos de outras disciplinas, desse modo, não somente produzindo conhecimentos acerca de assuntos relacionados à Química, mas oferecer um saber generalizado e interconectado. A aplicação de projetos que destacam os temas cotidianos em aulas de Química, conforme o apresentado nos resultados, viabiliza em muito o processo educativo, pois ressalta a relevância daquilo que é estudado ao adaptar as novas formas de explanação; induzindo os estudantes a formar seus próprios conceitos e abstrair os conteúdos, agora com significados interligados e voltados para um saber com sólidos embasamentos. 14 Através dos resultados obtidos, pode-se perceber que a abordagem dos conteúdos adquire uma nova forma de explanação a partir da utilização dos materiais encontrados no cotidiano dos alunos. Obtiveram-se resultados bastante satisfatórios, uma vez que a maioria dos alunos pôde compreender o assunto de forma clara, fazendo aplicações e relações com o dia-a-dia. Logo, a temática dos xampus se configura como uma viável alternativa ao processo educativo, capaz de mobilizar a aprendizagem, e construir métodos que estimulam a produção do próprio saber pelos discentes e a compreensão de saberes articulados e bem estruturados, bem como o desenvolvimento de competências e habilidades que reflitam a vida de cada um através de uma visão crítica das relações das Ciências no meio em que se inserem. REFERÊNCIAS BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Parte I: Bases Legais - Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Lei 9.394/96); Parte III: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. – Brasília: Ministério da Educação, 1999. SCHNETZLER, R. P. Apontamentos Sobre a História do Ensino de Química no Brasil. In: SANTOS, W. L. P., e MALDANER, O. A. (Org.). Ensino de Química em foco. Coleção Educação em Química. Editora Unijuí. Ijuí, 2010, p. 51-75. SANTOS, W. L. P. dos; GALIAZZI, M. do C.; PINHEIRO JR., E. M.; SOUZA, M. L. de; PORTUGAL, S. O enfoque CTS e a Educação Ambiental. In: SANTOS, W. L. P. dos, MALDANER, O. A. (Org.). Ensino de Química em foco. Coleção Educação em Química. Editora Unijuí. Ijuí, 2010, p. 131 – 157.