UMA ANÁLISE DO CONHECIMENTO DAS FUNÇÕES
ORGÂNICAS DIRECIONADA AO ENSINO DE POLÍMEROS
Ana Paula L. Pacheco*1; Kátia Aparecida S. Aquino 2
*1
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), Departamento de Química, Av. Dom Manoel de Medeiros,
s/n, 50.171-900, Recife, PE-Brasil - [email protected];
2
Colégio de Aplicação da Universidade Federal de Pernambuco(CAp / UFPE), Centro de Educação, Av. Acadêmico.
Helio Ramos, s/n, Cidade Universitária, 50740-530, Recife, PE-Brasil- [email protected]
An analysis of the knowledge about organics functions as an instrument for polymer learning
This work aimed to estimate and use previous knowledge about organic function as an educational tool for polymers
science learning. Were surveyed thirty nine freshmen students from a Brazilian public University, four graduate
students working in polymer research, along with an volunteer undergraduate student from a different university
involved in the same research area. Introductory conceptual text containing molecular structures and names of common
polymers used in students everyday and a six items questionnaire were supplied to 54% of the individuals, the
remaining 46% of the students were asked to answer just the three last items of the same questionnaire. Among the
students supplied with the explanatory text, the association between polymer nomenclature and structure were made by
less than 10%, while c.a. 70% were able to identify organic functions present in the polymeric structure. Based on this
results, we conclude that the use of the text was efficient for structural identification of polymers.
Introdução
Atualmente os alunos que chegam à universidade vêm de um sistema de ensino que
canalizou os esforços de seus três últimos anos escolares na direção de um exame de seleção, o
vestibular. Na grande maioria das vezes, observa-se que a memorização foi a principal forma
utilizada pelas escolas, no intuito de destacar seus alunos na classificação geral do vestibular. Essa
prática forma cidadãos pouco críticos, sem criatividade e, em alguns casos, apenas aguça o
sentimento de competitividade com ênfase na quantidade e não na qualidade.
Os últimos anos têm sido marcados por mudanças significativas no discurso sobre a
educação, o ensino e particularmente, sobre o ensino médio. Nas propostas educacionais está sendo
até mesmo introduzido um novo vocabulário, que inclui palavras como contextualização,
interdisciplinaridade, competências e habilidades. Nestas propostas o educador dever interagir com
os alunos e mostrar a importância das diversas áreas do conhecimento nos seus cotidianos. Para
Beltran e Ciscato, por exemplo, os alunos devem aprender que quando um indivíduo come, respira
ou pensa, está realizando processos químicos [1]. Esse aprendizado possibilita ao aluno não só a
compreensão dos processos químicos em si, mas a construção de um conhecimento científico com
estreita relação com as aplicações tecnológicas e suas implicações ambientais, sociais, políticas e
econômicas. Com isso a proposta pedagógica apresentada no documento do PCNEM (Parâmetros
Curriculares Nacionais do Ensino Médio) para atingir tal propósito se apóia na contextualização,
que dê significado aos conteúdos e que facilite o estabelecimento de ligações com outros campos de
conhecimento. No respeito ao desenvolvimento cognitivo e afetivo que garanta ao estudante
tratamento atento a sua formação e seus interesses além do desenvolvimento de competências e
habilidades com os temas e conteúdos das diversas áreas do conhecimento [2].
Uma das atividades no magistério é levar os alunos a terem como objetivo sua formação
como indivíduo que tenha ética, seja autônomo intelectualmente, que apresente pensamento crítico
e que saiba exercer a sua cidadania [3, 4]. Um professor bem atualizado é capaz de dialogar com os
alunos fazendo com que estes, venham a observar a escola como um lugar que ele possa aprender,
desenvolver seus conhecimentos científicos e interagir com o professor.
O conhecimento para Vygotsky é socialmente construído, baseando-se no que os
participantes constroem juntos. Vygotsky tem uma visão sócio-construtivista do desenvolvimento
com ênfase no papel do ambiente social e na aprendizagem; a aprendizagem se dá em colaboração
entre as crianças e entre os adultos [5, 6, 7]. Para Piaget, o corpo do conhecimento é variável, sendo
individualmente construído no mundo social, sobre o que o aprendiz trás e ele coloca que a
aprendizagem se produz pela interação do individuo com os objetos da realidade, onde a ação direta
é a que gera o desenvolvimento dos esquemas mentais [8]. Por isto, o construtivismo na educação
poderá ser a forma teórica ampla que reúna as várias tendências atuais do pensamento educacional.
Tendências que têm em comum a insatisfação com um sistema educacional de ideologia continuada
nessa forma particular de transmissão que é a escola, que consiste em fazer repetir, recitar,
aprender, ensinar o que já está pronto, em vez de fazer agir, operar, criar, construir a partir da
realidade vivida por alunos e professores, isto é, pela sociedade. A educação passa ser um processo
de construção de conhecimento [9].
Estratégias de ensino são de fundamental importância na construção do conhecimento.
Nossa proposta envolve a utilização de estruturas poliméricas, cujos polímeros são encontrados no
cotidiano dos alunos, para promover uma atividade de associação entre estas estruturas, às funções
orgânicas e nomenclaturas. Os conteúdos relacionados às funções orgânicas e polímeros são
geralmente estudados no último ano do ensino médio. Nosso trabalho visa analisar o conhecimento
prévio sobre funções orgânicas de alunos do primeiro ano de graduação de uma universidade
pública. Este conteúdo é o conhecimento mínimo que o graduando de primeiro período deve ter
para cursar as disciplinas Química Biológica I e Química Orgânica A. Para esta atividade foi
utilizanda, como ferramenta, uma produção textual cujo enfoque foi à importância dos polímeros no
dia-a-dia. Araújo expõe a necessidade do educador ter acesso ao conhecimento prévio do aluno na
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direção de compreender a linha de construção de suas idéias e a partir daí propor estratégias para o
processo ensino-aprendizagem [10].
Experimental
Produção textual
Primeiramente foi produzido um texto enfocando a importância dos polímeros no cotidiano
atual, uma vez que o assunto, na grande maioria dos casos, é visto apenas como um apêndice do
assunto relacionado com as reações orgânicas de adição e condensação por eliminação. Após uma
breve explanação foram apresentadas as estruturas de alguns polímeros comerciais relacionadas
com letras que estão na Figura 1. Em separado foram dados os nomes e siglas dos polímeros como
mostra a Tabela 1.
O
O
C
O
C
C-C
C-C
n
O C-C C
n
O
A
B
C
C-C
Cl
C-C
C-C
n
n
CH3
n
D
E
F
H3C O
O
C
O
O
C
C-C
C-C
n
n
CH3
CH3
G
O C-C
H
I
Figura 1: Estruturas de alguns polímeros evidenciando os grupos funcionais
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n
n
Tabela 1: Nomenclaturas e siglas de polímeros.
Nomenclaturas
siglas
polietileno
PE
polipropileno
PP
poliestireno
PS
poli(metacrilato de metila)
PMMA
poli(óxido de etileno)
PEO
poli(óxido de propileno)
PPO
poli(tereftalato de etileno)
PET
poli(hidroxi butirato)
PHB
poli(cloreto de vinila)
PVC
Foram elaboradas as atividades e perguntas que foram realizadas individualmente e estão
apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2: Atividades sugeridas para os Grupos de alunos
atividade
1
2
pergunta
Associe as estruturas poliméricas (a, b, c, d, e, f, g, h, i) de acordo
com suas funções orgânicas, indique a função orgânica apresentada
e justifique suas respostas.
Agrupe as nomenclaturas de acordo com suas funções orgânicas e
justifique suas respostas.
4
Indique se alguma das nomenclaturas está associada às estruturas
(a, b, c, d, e, f, g, h, i).
Uma observação interessante é que para a atividade 3, nem todas as
nomenclaturas sugeridas têm uma estrutura associada.
O que são funções orgânicas?
5
O que são polímeros?
3
6
O que significa o “n” que aparece na representação das estruturas
dos polímeros?
Foram atribuídos os conceitos NS (não sabe conceituar e nem identificar o tema abordado e
as estruturas), TC (tem conhecimento, mesmo que não totalmente correto, sobre os conceitos e as
estruturas) e S (sabe conceituar e identificar corretamente o tema e as estruturas) às respostas
obtidas dos alunos.
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Os alunos
Foram analisados 39 alunos do primeiro ano de graduação de uma universidade pública.
Destes alunos, 22, 13 e 4 fizeram o ensino médio em escola particular, pública ou nas duas em
determinados anos, respectivamente.
Também foram avaliados 5 alunos de pós-graduação que realizam pesquisas na área de
polímeros.
Foram formados os seguintes grupos de alunos:
A - Os que receberam o texto com as atividades de 1 a 6. Participaram deste grupo 21 alunos.
B - Os que receberam apenas as perguntas 3 a 6. Participaram deste grupo 18 alunos.
C - Os que receberam apenas as perguntas 3 a 6 e que realizam pesquisas na área de polímeros.
Resultados e Discussão
Ao analisar a Figura 2 é possível observar que a maioria dos alunos conseguiram, de alguma
forma, associar as estruturas poliméricas com uma funções química, conforme podemos observar no
percentual TC na atividade 1. Isto mostra que os alunos conseguem distinguir uma função orgânica,
mesmo quando ela é apresentada de uma forma não tradicional como vista em estruturas
polimérica. Observa-se ainda que dentre as atividades propostas, foi na atividade 1 que apresenta-se
o maior número de acertos, representado por S (14,3% contra 4,8% da atividade 2 e 9,5% da
atividade 3). Para Maldaner o conhecimento químico, ou o que se faz com o conhecimento químico
começa a ser formado quando se faz um intermédio na discussão e começa-se a ressaltar o que há
na produção de materiais do cotidiano do aluno como os plásticos, por exemplo [11].
Para as atividades 2 e 3 é notório que o grupo não consegue associar a nomenclatura com as
estruturas, dado o elevado percentual de NS apresentado, sendo quase 86% para a atividade 2 e em
torno dos 71% para a atividade 3. Questões relacionadas com nomenclatura de compostos químicos
são tradicionalmente trabalhadas no intuito de levar o aluno a reconhecer uma função orgânica a
partir de seu nome e vice-versa.
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NS
TC
S
percentual (%)
80
60
40
20
0
1
2
3
atividade
Figura 2: Percentual de acertos para as atividades 1, 2 e 3 aplicadas ao grupo ª
Devemos salientar que para realizar as atividades 3 e 4 , os alunos necessitariam que o
conhecimento prévio sobre nomenclatura esteja bem estabelecido. Nossos resultados podem levar a
duas vertentes de discussão. A primeira é que os resultados podem não ser reflexo do real
conhecimento do aluno em nomenclatura, uma vez que a forma de apresentação das nomenclaturas
dos polímeros não é a mesma das apresentadas, para os outros tipos de moléculas mais tradicionais.
Outra discussão é sobre como os conteúdos das diversas áreas são trabalhados no ensino médio e
como as lacunas deixadas podem interferir no processo de construção do conhecimento nos
diversos estágios de aprendizagem na vida do indivíduo. Isso nos faz pensar que um dos
determinantes fundamentais dos processos educativos é a construção de relações entre conceitos
que favoreça, a socialização, a apropriação e a construção do conhecimento e o desenvolvimento
das potencialidades do aluno.
Nas atividades 4, 5 e 6 os alunos são direcionados a responder três perguntas que
aparentemente seriam de fácil exposição, para o grupo A, uma vez que o texto norteia a
visualização de estruturas e espera-se que a associação se torne mais eficaz. Nos baseamos nos
princípios apontados por Saviani que expõe a importância do educador buscar nortear sua ação a
partir da identificação de formas mais desenvolvidas em que se exprime o saber objetivo
socialmente produzido. A transformação deste saber objetivo em saber escolar que possa ser
assimilado pelo conjunto de alunos e a garantia das condições necessárias para que estes não apenas
se apropriem do conhecimento, mas ainda possam elevar sei nível de compreensão sobre a realidade
[12].
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Analisando as Figuras 3 e 4, podemos observar que o texto não foi uma ferramenta que
contribuiu significativamente para uma associação mais estreita entre as estruturas poliméricas e as
funções orgânicas como vistos nos resultados apresentados nas atividades 4 e 5 para as respostas S.
70
NS
TC
S
percentual (%)
60
50
40
30
20
10
0
4
5
6
atividade
Figura 3: Percentual de acertos para as atividades 4,5 e 6 relacionados ao grupo A.
Contudo observa-se que na atividade 6, o texto pode ser considerado eficaz , pois os
resultados mostram que aproximadamente 33% do grupo A (Figura 3) receberam conceito S, contra
6% dos alunos que receberam o mesmo conceito no grupo B (Figura 4).
Sabe-se que dificuldades na aprendizagem de química se devem, dentre outras, à não
contextualização de assuntos com relação à vida do aluno. Este fato foi objeto de estudo de Silva et
al. que mostrou a não relação de conhecimentos frente a assuntos elementares. Além disso, os
autores verificaram que existe uma dissociação entre o que é ensinado nas aulas de química e as
questões do cotidiano e a não integração de assuntos relacionados à ciência, tecnologia e sociedade
[13]. Estes resultados foram reforçados por Zanon e Palharini quando detectaram a dificuldade
demonstrada por alguns professores de química em relacionar conteúdos específicos com eventos
da vida cotidiana [14]. Os resultados mostrados nas Figuras 3 e 4 para as atividades 4 e 5, parecem
concordar com as observações de Silva et al., contudo poderíamos ter obtido resultados diferentes
se a atividade fosse proposta em grupo [13]. A associação entre pensamento e linguagem é atribuída
à necessidade de intercâmbio dos indivíduos durante o trabalho, atividade especificamente humana.
O trabalho é uma atividade que exige, por um lado, a utilização de instrumentos para a
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transformação da natureza e, por outro lado, o planejamento, a ação coletiva e portanto a
comunicação social [6].
NS
TC
S
80
percentual (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
4
5
6
atividade
Figura 4: Percentual de acertos para as atividades 4,5 e 6 relacionados ao grupo B.
Tabela 3: Resultados referentes aos alunos que trabalham com pesquisas na área de polímeros (grupo C).
atividade NS (%) TC (%)
S (%)
4
20
20
60
5
0
0
100
6
0
0
100
Processos comunicativos na aprendizagem têm sido cada vez mais privilegiados nas
pesquisas em ensino de ciência. Esta nova abordagem é caracterizada por uma visão de mundo que
contempla o homem como ser integrado e integrante do contexto onde trabalha e vive. Os
pressupostos psicológicos de Vygotsky e da teoria da linguagem de Bakhtin vieram sustentas esta
posição. Os resultados mostrados na Tabela 3 são uma confirmação dos pensamentos de Scarpa,
pois mostra o quanto a vivência com um determinado conteúdo acarreta em associações mais
efetivas [7].
Nossos resultados mostram a necessidade dos alunos se relacionarem com os fenômenos
sobre os quais se referem os conceitos. Utilizando um conteúdo como polímeros como ferramenta
na contextualização, estamos dando a oportunidade aos nossos alunos de conhecer materiais que
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mudaram a face da indústria química. Os alunos precisam de oportunidades para expressar suas
concepções dos fenômenos de forma direta, experimental, ou de forma indireta, através de registros
desses fenômenos. Assim propomos a utilização da associação de estruturas poliméricas com as
funções orgânicas pelo entendimento das razões e objetivos que justificam e motivam o ensino que
poderá ser alcançado. Abandonando-se assim as aulas baseadas na simples memorização de nomes
e fórmulas, tornando-se vinculadas ao conhecimento e conceitos do dia-a-dia do aluno [15].
Conclusões
O uso do texto enfocando os polímeros do dia-a-dia, como recurso didático foi considerado
eficaz para associar as estruturas poliméricas com as funções químicas e o grau de polimerização.
No entanto, o texto não foi eficiente para a associação de nomenclaturas com as estruturas
poliméricas e funções, bem como a reavaliação de conceitos previamente estabelecidos.
Os resultados mostram que: para uma efetiva compreensão do conteúdo (polímeros e
funções) existe a necessidade dos alunos se relacionarem cotidianamente com os fenômenos sobre
os quais se referem os conceitos. Tal conclusão está apoiada nos resultados obtidos com alunos de
pós-graduação em sistemas poliméricos.
Existe a expectativa de serem obtidos resultados diferentes se a atividade for proposta em
grupo, pois a associação entre pensamentos e linguagens durante o intercâmbio dos indivíduos
sugere um melhor desempenho. Sendo assim, deverá ser desenvolvido um novo trabalho utilizando
esta metodologia.
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Ministério da Educação-MEC, Secretaria de Educação Média e Tecnológica-SEMTEC.
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2005.
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15. S. P. Cardoso; D. Colinvaux, Química nova na escola. 2000, 23, 2, 401-404.
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