ReBEQ v.7 n.2 - Revista Brasileira de Ensino de Química

ISSN 1809-6158

VOLUME 07 | NÚMERO 02 | JUL./DEZ. 2012

VOLUME 07 | NÚMERO 02 | JUL./DEZ. 2012

Coordenação Editorial Pedro Faria dos Santos Filho – UNICAMP Robson Fernandes de Farias – UFRN Wilon Mazalla Jr – Editora Átomo Conselho Editorial Adriana Vitorino Rossi – UNICAMP Gláucia Maria da Silva – USP|RP Marcelo Carneiro Leão – UFRPE Mário Sérgio Galhiane – UNESP Osvaldo Antonio Serra – FFCLRP-USP Ótom Anselmo de Oliveira – UFRN Ricardo Ferreira – UFPE Sérgio Melo – UFC

Revista Brasileira de Ensino de Química (ReBEQ) é uma publicação semestral da Editora Átomo e colaboradores. Dentro do espírito maior da editora, que é a difusão do conhecimento por meio da democratização das valiosas pesquisas e avanços científico-educacionais, quase sempre em latência nas boas universidades, e pelo intercâmbio de ideias e experiências daqueles que participam do processo ensino/aprendizagem, a ReBEQ inaugura novo espaço, abrindo suas páginas para pesquisadores, docentes (ensino médio e superior), alunos de graduação e pós-graduação, com a visão de que o conhecimento deve ser construído e compartilhado coletivamente. O conhe­ cimento contemporâneo deve ser apresentado de forma inter/ transdisciplinar trazendo preocupações como a ética, o meio ambiente e a humanização dos processos e serviços. Centrada nas questões ensino/aprendizagem, visa contribuir para a atuali­ zação e otimização do Ensino de Química.

Yassuko Iamamoto – USP Conselho Ad hoc Marlon Herbert F. B. Soares – UFG Nidia Franca Roque – UFBA Viviani Alves de Lima – UFU Revista Brasileira de Ensino de Química rebeq@atomoealinea.com.br www.atomoealinea.com.br/rebeq Revisão Helena Moysés Capa e Editoração Eletrônica

Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema de Bibliotecas e Informação PUC-Campinas Revista Brasileira de Ensino de Química Campinas, SP: Editora Átomo, 2006 v. 1, n. 1, jun./jun. 2006 Semestral Publicação científica-educacional 1. Química – Periódicos.

2. Ciências exatas – Periódicos.

CDD 540

Fabio Diego da Silva Indexada

Índice para Catálogo Sistemático 1. Química

540

A division of the American Chemical Society Pede-se permuta. - Pide-se cange.

We ask for exchange. - On demande l’echange.

Si sollecita intercambio.

Wir bitten un aurstausch un publikationen.

Rua Tiradentes, 1053 - Guanabara - Campinas-SP CEP 13023-191 - PABX: (19) 3232.9340 e 3232.0047 www.atomoealinea.com.br

VOLUME 07 | NÚMERO 02 | JUL./DEZ. 2012

Sumário

7 Editorial Artigos

9

Raphael Rodrigues Lage e Pedro Faria dos Santos Filho

33

Material Didático para as Séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

Matheus Moura Rodrigues e Juliana do Nascimento Gomides

Relatos de Experiência

47

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico Indiamara Narayane Martins de Passos e Kátia Dias Ferreira Ribeiro

61

Aplicação de Um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio Jackson da Silva Santos, Daguia de Medeiros Silva, Ana de Fátima Costa da Silva, Jeovane Jefferson Soares de Oliveira e Anderson Bruno da Silva

69

81

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química Ermelinda Ferreira Resende e Juliana do Nascimento Gomides

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio Denise Leal de Castro e Rogério Carvalho dos Reis

História da Química

95

História Química e Afetiva do Café Robson Fernandes de Farias e Deyse de Souza Dantas

99 Resenha 101

Normas para Publicação

Contents

7 Editorial Articles

9

Raphael Rodrigues Lage and Pedro Faria dos Santos Filho

33

Matheus Moura Rodrigues and Juliana do Nascimento Gomides

Modeling, Hypermedia and Representation of the Chemical Thinking in the Classroom

Didactic Material for High School Series Framing the Metallic Corrosion Issue

Experiences Account

47

Quest Química: a game as a tool in the evaluation and improvement of chemical knowledge Indiamara Narayane Martins de Passos and Kátia Dias Ferreira Ribeiro

61

Application of a Didactic Game (Ludo) Exploring the Periodic Table Content in High School Jackson da Silva Santos, Daguia de Medeiros Silva, Ana de Fátima Costa da Silva, Jeovane Jefferson Soares de Oliveira and Anderson Bruno da Silva

69

81

Ludic Games: a proposal for a change in the traditional chemistry teaching Ermelinda Ferreira Resende and Juliana do Nascimento Gomides

Green Chemistry: a new vision of contemporary chemistry in the opinion of students and teachers of Secondary Education Denise Leal de Castro and Rogério Carvalho dos Reis

History of Chemistry

95

Chemical and Affective History of Coffee Robson Fernandes de Farias and Deyse de Souza Dantas

99 Review 101

Editorial Standards

Editorial

O ensino de química sempre foi desafiador para professores e alunos. Enquanto os primeiros procuram métodos alternativos que facilitem o aprendizado, os alunos fazem de tudo para encontrar caminhos alternativos que os ajudem a fixar os conceitos de química, matéria considerada das mais difíceis de serem assimiladas no ensino médio. Aparentemente, este desafio sempre existiu e, provavelmente, vai continuar existindo.

Explorando métodos alternativos, que facilitem a atividade de professores e alunos, no primeiro número deste volume da ReBEQ (7.1) enfatizamos a opinião de professores, sobre as práticas de laboratório como um grande auxílio no aprendizado e na fixação de conceitos de química. Naquela oportunidade, destacamos que, apesar da existência deste recurso, ainda há inércia de muitos professores em buscar experimentos de fácil execução e que possam ser conduzidos na própria sala de aula.

Neste número da ReBEQ, apresentamos outra alternativa que vem sendo muito utilizada por professores de química das diferentes regiões do país. Trata-se da utilização de jogos lúdicos adaptados para aulas de química. Na opinião dos que já fizeram uso deste artifício, os resultados alcançados são muito animadores e, apesar da resistência de professores mais conservadores, a alternativa tem se mostrado muito boa para melhorar a fixação de conceitos e assimilação de conteúdos por parte dos alunos.

Através da publicação destes trabalhos, a ReBEQ vem mostrando aos profissionais e estudantes de química que não existe limite para a criatividade e que, com um pouco de iniciativa e formação, é possível adaptar os mais diferentes recursos às aulas de química. É óbvio que nenhum destes recursos substitui a boa exposição do professor, no entanto, o discurso tradicional, semelhante ao material disponibilizado nos livros didáticos, também precisa ser reformulado. Isto deverá ocorrer para que haja um melhor aproveitamento dos recursos lúdicos, que vêm sendo cada vez mais utilizados.

Neste cenário, a ReBEQ procura estimular a reflexão dos professores de química que atuam no nível médio, mostrando que existem alternativas para melhorar o ensino e torná-lo mais atrativo. Por isso, é importante que os professores relatem as suas estratégias e que proponham caminhos alternativos para um melhor aproveitamento de nossas aulas. Essa iniciativa permite à ReBEQ cumprir o seu papel na divulgação e socialização do conhecimento.

Coordenação Editorial

Artigo 01 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012

p. 9-32

Modelagem, Hipermídias e a representação do Pensamento Químico em sala de Aula Modeling, Hypermedia, and Representation of the Chemical Thinking in the Classroom Raphael Rodrigues Lage Pedro Faria dos Santos Filho1

RESumo

No processo de construção metodológica das ciências, o emprego de modelos é de central importância. Como base da formulação hipotética e teórica acerca das observações de interesse humano, não importando o contexto científico em questão, o modelo é a representação cristalizada dos fenômenos complexos, sejam eles fisicamente acessíveis ou não. No caso particular da química, é possível acompanhar um traçado paralelo na história desta disciplina, relacionado apenas com o emprego de modelos que tivessem por objetivo submeter toda a ordem de transformação material à representação inteligível de blocos estruturais característicos. O papel da atividade de modelagem, desempenhada pelos grandes pensadores da química propôs, em geral, renovar o seu caráter epistemológico, quando nos distintos estágios de aprendizado. Assim, tem sido do interesse dos envolvidos no ensino de química, a análise de modelos e das práticas de modelagem, bem como a elaboração de meios didáticos apropriados. Atualmente, com o emprego das novas tecnologias da informação, esta área específica tem adentrado numa nova dinâmica.

No presente trabalho, tratamos de pontos relevantes do valor da representação modelada, seu lugar dentro da formação da linguagem química como um todo, além de descrevermos propostas para o emprego de recursos computacionais na adequação de um uso diversificado dos modelos químicos.

Palavras-chave: Modelagem. Hipermídias. Edição molecular.

1

Universidade Estadual de Campinas – Instituto de Química, Campinas-SP. E-mail: rlage@iqm.unicamp.br; pfaria@iqm.unicamp.br

AbStRACt

Inside the building process of scientific methodology, the employment of models is of central importance.

As the basis of hypothetical formulation and theoretical on the comments of human interest, no matter the scientific question, the model is the crystallized representation of the complex phenomena, being physically accessible or not. In the particular case of chemistry, it is possible to follow a parallel route in the history of consolidation of the discipline, related only to the use of models that had aimed to submit the whole order of material to the intelligible representation of characteristic structural blocks. The role played by this activity of modeling taken by great minds of chemistry, was to keep partially their epistemological character, when in distinct stages of learning. Thus, it has been the interest of those involved in the teaching of chemistry to analyze models and practices of modeling, as well as the preparation of appropriate teaching methods.

Currently, with the employment of new information technologies, this particular area has stepped on a new dynamics. In this work, we tried to establish relevant items of value of modeled representation, its places within the formation of the chemical language, in addition to describing briefly proposals for the employment of computational resources in the adequacy of a diversified use of chemical models.

Key-words: Modeling. Hypermedia. Molecular imaging.

1. Introdução

A atividade científica, em geral, reside na

segundo plano (Erduran; Scerri, 2002).

A evolução do conhecimento químico é o

mediação entre a observação controlada dos fenô-

resultado da ação criativa concentrada sob duas

menos e a criação de modelos que expressem de

componentes: uma prática-tecnológica e uma

forma adequada suas ideias principais. Logo, o

teórica-doutrinal. Da prática-tecnológica, surgem

ensino de ciências será em parte o esforço em inter-

os procedimentos operativos que permitem o iso-

pretar e reproduzir as relações de ideias que levam

lamento e obtenção de misturas, substâncias e ele-

à explicação do natural, segundo a prática expe-

mentos, e também a classificação de acordo com

rimental e a representação modelada. Conforme variam os objetos de interesse de cada disciplina, variam, também, o foco e estratégia utilizados na elaboração dos seus meios didáticos.

Se os conceitos quantitativos são comuns em química e física, em química tais conceitos são, frequentemente, acompanhados por outros de natureza classificatória e simbólica. Conceitos de classificação têm a função de representação qualitativa tanto em química quanto em biologia e, em geral,

10

a classificação qualitativa do fenômeno físico em

os seus padrões de combinação (sais, ácidos, aminas etc.). Da teórica-doutrinal, as convenções que possibilitam exprimir toda a diversidade química como função da conexão estrutural de átomos e moléculas, e todas as transformações e propriedades químicas como consequência de seus rearranjos (Yamalidou, 2001).

Seja na bancada do laboratório ou em sala de aula, o aprendizado da química constantemente envolve a representação mental ou física, de suas atividades, por meio de modelos, sejam eles: quan-

auxiliam na organização de novas investigações e

titativos ou qualitativos; declarativos (descritivos,

descobertas. Por outro lado, na física, a tendência

explicativos etc.) ou imperativos (diagramáti-

geral na medida em que se avança rumo à descrição

cos, organogramas etc.); estáticos ou dinâmicos;

das leis gerais, é a matematização dos modelos, com

matemáticos (gráficos) ou simbólicos (icônicos);

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

podendo servir a propósitos explanatórios ou preditivos.

Enquanto ciência que trata das transformações materiais e, em muitas oportunidades, cria o seu próprio objeto de estudo, a própria química se torna modelagem, e o processo de desenvolvimento do pensamento do químico passa, então, a estar diretamente vinculado à capacidade de proposição de modelos que expressem as condições desejáveis para a interpretação da ocorrência de tais transformações. A representação molecular tem sido então a grande via pela qual se “pensa” a química, isso porque além de toda abstração, a aplicação dos modelos moleculares permite aos químicos visualizarem de maneira mais rápida os processos macroscópicos que estão sendo investigados, cujas manifestações são sensíveis ao químico que planeja o experimento (Gilbert; Justi, 2002).

Como já mencionado, a cada área do conhecimento cabe a estratégia didática mais apropriada aos seus objetos de interesse. Na química, em particular, as fórmulas moleculares e estruturais ocupam o lugar principal no ensino. Isso acontece

2. A

evolução da representação em Química através da história desta disciplina A representação pictórica é uma das mais

antigas atividades humanas, presente em grande parte dos sistemas de comunicação, e capaz de criar desde réplicas da realidade até conjunto de signos arbitrários. Conforme se estabelece um fenômeno e sobre ele nos surge algum pensamento, é comum que adotemos a expressão gráfica como uma maneira segura de reproduzir nossas ideias.

O processo de construção de qualquer linguagem específica é complexo. No caso das ciências, o consenso da comunidade em torno dos paradigmas, o poder de persuasão das ideias dos agentes, a simplicidade e estética dos termos e imagens adotados, são alguns dos fatores que irão fazer da linguagem científica, um conhecimento arquetípico, constantemente codificado, interpretado, reproduzido e modificado. Pretendemos a partir da breve análise histórica das ideias de alguns dos indivíduos reconhecidamente influentes no processo de construção do pensamento quí-

porque a centralidade da disciplina como ciência

mico, elaborar um traçado que poderá ser útil na

de fronteira entre o submicroscópico e a realidade

discussão geral a respeito do papel dos modelos

material, faz com que, constantemente, o aprendi-

científicos e do processo de modelagem no ensino

zado deste tipo de representações seja um requisito

e aprendizado da química.

importante no entendimento dos seus conceitos fundamentais.

Dos tempos da alquimia, a maioria das representações utilizadas possuíam um caráter

Neste trabalho, comentaremos alguns tre-

hermético, muito mais ligado ao imaginário mís-

chos históricos importantes na evolução da repre-

tico dos praticantes do que aos padrões lógicos de

sentação em química, sobretudo, dos modelos

sua prática. No início da era contemporânea, com

moleculares. Em seguida, trataremos de algumas

a fundação da química moderna e a superação das

abordagens de ensino e potenciais empregos de

ideias alquímicas, surgiram as primeiras tentativas

recursos de hipermídia na elaboração de meios

de normatização representativa.

didáticos. Em especial, destacamos os recursos

Em seu Tratado de Química (1789),

de informática empregados no desenvolvimento

Lavoisier definiria substância elementar como o

de novas imagens para o ensino em química,

corpo que não pode ser decomposto ulteriormente

comentando-se, também, alguns de seus aspectos

por meio das artes químicas. Tal definição, feita

conceituais.

somente com base em procedimentos operativos,

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

serviria de base para a classificação e ordenação

mico como fator estrutural tecnológico. Viu-se por

das espécies químicas de acordo com critérios

todas as universidades da Europa o aparecimento

empíricos, como no caso dos nomes adotados para

dos laboratórios de pesquisa nos padrões moder-

os elementos hidrogênio e oxigênio.

nos, com linhas de pesquisa definidas e investiga-

Baseada nos padrões de formação dos

ções orientadas, envolvendo professores e alunos

compostos a partir das substâncias elementares,

num mesmo ambiente. Houve, então, no período,

a nova teoria atômica, estabelecida por Dalton

considerável aprimoramento técnico, com o surgi-

(1803) (Figura 1), talvez tenha representado, pela

mento de muitos dos instrumentos de laboratório

primeira vez, a ideia de conexão entre diferentes

atuais, a descoberta de novos elementos e a síntese

tipos de átomos de acordo com suas capacidades de

de compostos inéditos. Tais novidades causariam

combinação (Roscoe; Harden; Jeens, 1896). Com o

profundas mudanças na estruturação das ideias

refinamento das hipóteses iniciais de Dalton, pro-

químicas. Talvez uma das maiores contribuições

posto por Gay-Lussac (1808) e posteriormente por

individuais da época tenha sido do químico sueco

Avogadro (1811), houve considerável progresso

Berzelius, cujo vasto trabalho provocou uma série

conceitual em direção a uma teoria química atô-

de reformas conceituais, de notação e nomencla-

mico-molecular. Em seu trabalho – Ensaio sobre

tura química (1818) em grande parte inalterada até

determinação das massas relativas das moléculas

hoje (Roscoe; Harden; Jeens, 1896) (Figura 2).

elementares –, Amadeo Avogadro faria menção, ainda que não completamente no mesmo sentido em que empregamos atualmente, aos átomos, moléculas elementares e moléculas compostas.

Figura 2. Tabela de nomenclatura e pesos, proposta por Berzelius.

Figura 1. Representação atômica de Dalton para uma série de compostos.

Fonte: Roscoe, Harden e Jeens (1896).

12

Fonte: Slocker (1877).

Nas décadas posteriores, a contínua profusão de hipóteses envolvendo a química traria o

Ainda na primeira metade do século XIX,

pensamento dos cientistas ainda mais próximo à

com o avanço da primeira revolução industrial,

ideia de correlação entre composição, estrutura e

ocorreria a gradual inserção do conhecimento quí-

propriedades. A síntese da ureia (1828) por Wöhler,

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pôs fim à teoria do vitalismo e, acidentalmente,

congresso, havia a discussão entre a utilização do

deu início à síntese orgânica. O reconhecimento

conceito peso atômico ou equivalente químico. O

do fenômeno do isomerismo por Berzelius (1831)

italiano Cannizzaro traria novamente ao centro do

e o trabalho de Pasteur sobre a atividade óptica do

debate as ideias de Avogadro, evocando a importân-

ácido tartárico de origem biológica (1848) trataram

cia da adoção do sistema de pesos atômicos (1858)

da questão envolvendo composição e estrutura. As

e a distinção entre átomos e moléculas. Discutiu-se,

teorias de ligação química e estrutura molecular de

também, a importância da representação das fórmu-

Kekulé (1857) e Couper (1858) (Figura 3) inicia-

las químicas, nomenclatura, o reconhecimento das

vam a representação estrutural orgânica similar à

leis periódicas, e a uniformização da representação

utilizada atualmente. Ideias como essas, levariam

estrutural orgânica.

a ciência química rapidamente a constituir um

Com a hipótese de Avogadro como critério

corpo doutrinal capaz de analisar toda a varie-

para a medição dos pesos atômicos, a química seria

dade material a partir de uma linguagem simples

amplamente padronizada, com a estequiometria das

e coesa, baseada na projeção da distribuição de

reações representadas por múltiplos inteiros dos

átomos individuais.

átomos, e as proporções nos compostos de acordo com a valência de cada espécie. Houve assim, com a publicação dos trabalhos sobre a classificação periódica dos elementos por Meyer (1864) e Mendeleev (1869) (Figura 4), o início do período clássico da

Figura 3. Estruturas de Couper para o etanol e o ácido oxálico.

química moderna como ciência codificada.

Fonte: Couper (1858).

O

grande

congresso

acontecido

em

Karlshuhe (1860) representaria o primeiro esforço rumo à organização sistemática da química, com a discussão de algumas ideias fundamentais e convenções normativas. Uma circular enviada aos participantes trazia em certo trecho o seguinte: [...] Tal assembleia não poderia tomar resoluções ou deliberações obrigatórias para todos mas, através de uma discussão livre e aprofundada, ela poderia acabar com certos mal-entendidos e facilitar um entendimento comum [...]

Durante o congresso, seriam respondidas algumas das questões que aproximariam a química ao estágio de consenso sobre os conceitos por trás da medição, ordenação e classificação das diferentes espécies elementares. Como assunto principal do

Figura 4. Manuscrito de Mendeleev para a organização periódica dos elementos.

Fonte: Wikipédia (2012a).

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

Mas é talvez a relação entre fórmula quí-

da estrutura molecular como resultado do compar-

mica e distribuição espacial dos átomos proposta

tilhamento dos elétrons estáticos entre os vértices

por Van’t Hoff (Figura 5) e Le Bel (1874) a pri-

e arestas dos átomos cúbicos, Lewis descreveria

meira tentativa (embora o tenham feito inde-

espacialmente estruturas, cujas valências atômi-

pendentemente) de transformação das fórmulas

cas concordariam com a regra de Abegg para uma

estruturais, que de uma representação simbólica se

série de compostos. Ambos de forma muito simi-

convertiam na construção de uma imagem de obje-

lar, evocariam a configuração atômica dos gases

tos reais. Surgiriam ideias similares, como as pro-

nobres como analogia recursiva para a estabilidade

jeções de Fischer (1891) e a estrutura octaédrica

dos outros tipos de elementos em ligações quími-

proposta por Werner (1893) para os compostos de

cas entre outros átomos, isso pouco antes da prova

cobalto. Assim, a relação entre estrutura e proprie-

matemática da existência dos átomos, realizada

dade era gradualmente mais aceita, e a realidade

por Einstein (1905) e confirmada experimental-

atômica-molecular passava, em definitivo, a fazer

mente por Perrin (1909).

parte do corpo teórico da química.

Figura 5. Desenho de Van’t Hoff sobre a disposição espacial em torno do átomo de carbono.

Fonte: Ramberg (2003).

A descoberta do elétron durante os expe-

14

Figura 6. Estruturas de ligação atômica, segundo o octeto cúbico de Lewis.

Fonte: OCW de Chem 125-Fall 2008.

rimentos de Thomson (1897) comprovaria a

Assim, ao se empregarem tais recursos pic-

divisibilidade das espécies químicas e, ao mesmo

tóricos, era possível entender de forma simples as

tempo, forneceria fortes indícios acerca da origem

diferentes valências e proporções possíveis de se

das interações atômicas. O austríaco Boltzmann,

encontrar nas diversas categorias de substâncias.

por exemplo, proporia, ao estudar a dissociação

E durante intervalo de pouco mais de um século,

molecular do iodo gasoso (1898), que a forma-

a química, inicialmente instituída sob a égide da

ção inicial da molécula poderia ocorrer devido

prática positivista, se transformou, e na medida em

à existência de uma região “sensitiva” em cada

que encontrou os seus padrões e arranjos funda-

átomo, e que a magnitude da interação entre essas

mentais, ficou mais criativa. Durante o processo,

regiões deveria ser função da valência. Pouco

a representação do pensamento químico evoluiu,

tempo depois, o químico Lewis apresentaria o

e gradativamente passou a aliar a conceituação

modelo atômico do octeto cúbico (1902) (Figura

descritiva das propriedades observadas, ao rea-

6), relacionando valência, periodismo e a estrutura

lismo das ideias contidas na teoria atômica. Com

eletrônica dos átomos. Ao representar a formação

isso, a atividade química do início do século XX

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

já não consistia somente na experimentação e

micos (Figura 7), basicamente como é empregado

descrição controlada, mas, também, na habilidade

até hoje. Estes seriam alguns dos eventos que leva-

em interpretar e representar as transformações a

riam a química a estabelecer um novo conjunto de

partir de objetos gráficos: as fórmulas, estruturas

ideias e modelos, devidamente adequados às novas

e equações.

proposições. Os modelos tridimensionais de bolas

O conjunto de sucessivos trabalhos que

e varetas e de espaço preenchido se tornariam mais

dariam início ao primeiro período de descobertas

comuns, assim como os desenhos dos orbitais atô-

sobre a estrutura do átomo, indo desde Planck

micos, híbridos e moleculares.

(1900) ao hidrogênio quântico de Bohr (1913), marcariam o surgimento da física atômica. Nos anos seguintes, a nova teoria quântica não exerceria praticamente nenhuma influência sobre as ideias químicas vigentes, historicamente sedimentadas pela argumentação lógica e criatividade representativa. Exemplo disso, Lewis, em seu trabalho O átomo e a molécula (1916), complementaria a proposta inicial do octeto cúbico, discutindo a ligação química como função do compartilhamento do par de elétrons entre os núcleos positivos, e as propriedades das moléculas a partir da polaridade resultante de cada estrutura. Pela simplicidade explicativa alcançada, a teoria molecular baseada no octeto eletrônico e no compartilhamento dos pares de elétrons se manteria de forma quase hegemônica até o início da década de 1930. Entretanto,

Figura 7. Série eletrônico.

de

Janet

para

o

preenchimento

Fonte: Wikipedia (2012b).

a evolução da teoria quântica, sacramentada a par-

Junto à mecânica quântica, a representação

tir da interpretação de Copenhague (1924-1927),

química foi parcialmente redesenhada. Embora a

abalaria de vez a estrutura conceitual da química

correlação entre a valência do octeto cúbico e a

clássica. Alguns fatos que marcaram esta evolução

nova distribuição eletrônica seja nítida, e muitas

são a solução analítica da molécula de hidrogênio

vezes útil, o modelo antigo não apresentaria a

por James e Coolidge (1933), a teoria de ligação

mesma capacidade preditiva e analítica do que as

de valência de Pauling (1929-1933) e o trabalho

novas teorias eletrônicas orbitais. Ao assumir que

de Mulliken (1933) apresentando a teoria do orbi-

as propriedades gerais de uma molécula, para uma

tal molecular como um novo modelo de ligação

dada posição de equilíbrio dos núcleos (levando

química. Com o uso das técnicas de difração de

em conta, a aproximação de Born-Oppenheimer),

elétrons e raios X, novas estruturas químicas eram

ao longo das três dimensões, é resultado das múl-

descobertas, algumas corrigidas, e muitas outras

tiplas interações possíveis entre as funções eletrô-

somente confirmadas. As análises espectrais de

nicas orbitais aproximadas, segundo critérios de

Janet (1930) e Madelung (1936) serviriam como

energia e simetria, a abordagem quântica certa-

base da regra geral da distribuição eletrônica de

mente modificaria as ideias químicas de estrutura

acordo com os níveis de energia dos orbitais atô-

e reatividade.

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

Se, por um lado, se ampliavam as inter-

tico. Com os novos dispositivos de processamento

pretações das transformações químicas de acordo

e algoritmos aprimorados, os programas de química

com a nova teoria atômica, por outro, a grande com-

quântica tornaram-se capazes de exportar os seus

plexidade das equações matemáticas necessárias

resultados em vários formatos compatíveis com

para descrever dezenas de núcleos e elétrons, impe-

editores moleculares (Figura 8).

dia a completa difusão da representação baseada

Em pouco tempo, seria comum encontrar

em química quântica, pelo menos até o início dos

modelos moleculares computacionais 3D que, mais

anos 60, época em que eram montados os primeiros

do que uma simples imagem surgida da mente do

laboratórios de computação científica. Durante as

químico, expressavam o fundamento teórico mais

décadas seguintes, os avanços da microeletrônica

elementar, de forma simples e usual. A facilidade em

beneficiariam a análise química de maneira geral,

conciliar o experimento de laboratório, simulação

fosse ela teórica ou prática. A partir da populariza-

teórica, e a visualização gráfica, permitiria, enfim,

ção do computador pessoal ao longo da década de

a representação variada de agregados de pequenas

1980, programas comerciais de cálculos quânticos

moléculas a polímeros e biomoléculas, estruturas

e visualização molecular (devido aos recursos grá-

cristalinas e compostos de coordenação. Modelos

ficos da época, ainda pouco integrados entre si) se

de estrutura eletrônica também se tornariam mais

tornariam acessíveis, e passariam a integrar a pes-

comuns, especialmente as superfícies de potencial

quisa de laboratórios e empresas antes só envolvi-

eletrostático, os orbitais moleculares, mapas de den-

dos no trabalho de bancada.

sidade de carga e superfícies de Van der Waals.

Na segunda metade dos anos 90, o estabelecimento da internet como grande meio de comunicação global, fez da computação em rede um instrumento valioso no compartilhamento de dados. O grande fluxo de arquivos disponibilizados livremente na web por órgãos e pesquisadores, agilizaria tanto a prática quanto a divulgação científica. A acessibilidade aos programas de cálculo e edição molecular também aumentaria, na medida em que se tornou comum a transferência de arquivos de programas desenvolvidos em laboratórios acadêmicos. A acentuação dos fenômenos de inte-

Figura 8. Macromolécula reproduzida por computador.

Fonte: Francoeur (2002).

O aumento da capacidade de processadores e placas gráficas, e a conexão dos computadores na

16

gração global, características dessa última década, constituem um novo período na chamada era da informação. Atualmente, os efeitos deste processo têm tido influência direta na atividade científica, incluindo a química.

grande rede, ocorridos na última década do século

Em química, são numerosos os exemplos

passado, trariam de vez a informática para dentro de

de rupturas epistemológicas que ocorreram com

todas as atividades do químico. Microcomputadores

a mediação das imagens atômicas e moleculares.

com programas específicos de tratamento de dados

Primeiro, a noção de composição (quantidade

passariam a acompanhar cada equipamento analí-

e tipo de elementos), depois a de conectividade

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

(ligações) e o conceito de representação tridi-

influenciado diretamente as ações e comportamen-

mensional (aspectos estereoquímicos do arranjo

tos de instituições e indivíduos (Tufte, 1983).

de elementos ligados entre si), além da dinâmica

Somos constantemente levados a reco-

estereoquímica e eletrônica (aspectos conforma-

nhecer os variados tipos de símbolos que chegam

cionais e dependentes do tempo). Em cada uma

até nós, em quantidade e velocidade muito supe-

dessas etapas, foi, certamente, necessária a propo-

rior a que possamos de fato assimilar. Presente

sição, experimentação (mental e física) e análise

desde a infância na realidade de grande parte dos

crítica do conjunto de modelos, na sua relação de

alunos, do ensino básico ao superior, esta carac-

conformidade com o método, e nos modos como

terística do mundo interconectado seguramente

permitem o acesso ao fenômeno. Talvez, a inser-

afeta a maneira com que se envolvem e realizam

ção de um conjunto variado de modelos em sala

suas atividades de aprendizagem e, por isso, leva

de aula deva, então, reproduzir as etapas citadas

professores e outros especialistas à procura de

anteriormente (proposição, experimentação e

novas estratégias. Recentemente, a integração

análise) e promover o enfrentamento intelectual

permitida pelo emprego de recursos de hipermí-

necessário ao desenvolvimento mais detalhado e

dia tem se apresentado como alternativa versátil e

inter-relacionado dos conceitos centrais.

potencialmente atrativa a docentes e aprendizes, e

Portanto, a história do conhecimento químico parece estar constantemente conectada à

por isso vem gradualmente ganhando espaço em meio à exposição convencional.

formulação de um conjunto de signos, capazes de

Nos diferentes meios de comunicação, é

transcrever, de forma clara, os aspectos de cada

frequente a reprodução das palavras, imagens e

transformação, revelando a identidade e caracte-

símbolos associados à ciência. Talvez por isso, é

rísticas dos seus blocos estruturais, além das rela-

normal que encontremos alunos que perguntem,

ções que conservam entre si. Com a modelagem

comentem ou que ao menos conheçam sobre

atômica-molecular, a praticidade em representar

coisas complexas, como por exemplo, a super

todo o pluralismo das espécies e fenômenos trans-

molécula de DNA, a equação de equivalência

forma, muitas vezes, a química em um exercício

massa-energia, ou nanotubos de carbono, sem que

cuidadoso de elaboração e divulgação de imagens

sequer o tenham ouvido/visto em sala de aula. É

desenhadas, cujos aspectos destacados e omitidos,

evidente o efeito que o acesso à informação causa,

são o reflexo parcial da fundamentação teórica.

quando lhes familiarizam com as formas do que

Atualmente, os químicos reúnem, com o auxílio do

há em diversidade na representação científica.

computador, simulação, experimento, modelagem

Familiarizam-se, entretanto, somente com as for-

e divulgação dentro de uma única atividade.

mas. O educador pode, a partir daí, buscar, selecionar, interpretar e reproduzir da maneira adequada parte do que há disponível, e que se relaciona da

3. As

Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e a natureza da linguagem química

melhor forma com os conceitos que deseja compartilhar e discutir.

Se, hoje, por exemplo, o professor resolva, por meio do computador, obter o que puder de

O uso diverso das tecnologias da infor-

informação (química) sobre o NaCl, com a combi-

mação tem promovido uma série de mudanças em

nação certa de palavras-chave, domínio básico dos

toda a cadeia de produção de bens e serviços, e

meios de busca, e um pouco de paciência, entre

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

17

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

muitas coisas, poderia encontrar: a composição,

de vídeos (filmes, documentários, entrevistas etc.),

a estrutura cristalina em 2D e 3D, uma série de

ou a criação de um fórum online de discussão com

propriedades tabeladas e discutidas, aplicações

a disponibilização de textos de algumas das princi-

industriais, as formas de interação com organis-

pais obras antigas e notícias recentes. Na ausência

mos vivos, dados espectroscópicos e de difração,

de laboratórios, programas de simulação e a filma-

micrografias, animações e simulações da dissolu-

gem de experimentos são alternativas razoáveis.

ção da estrutura cristalina em água e outros.

Mas é durante o processo de transmissão e con-

No caso de professores que possuam ao seu alcance profissionais desenvolvedores

18

ceituação da linguagem química que a inserção de multimídias parece ser mais vantajosa.

ou dominem qualquer ferramenta de edição de

Se compreendermos toda atividade que

mídia, as possibilidades são ainda maiores, pois

envolva a representação da química, como parte de

os limites entre a ideia que se deseja transmitir e

uma grande etapa que capacita o aluno a se comu-

o que poderá ser percebido pelo aluno, se tornam

nicar segundo a “língua” da disciplina, e que será

muito mais dependentes da criatividade do pro-

portanto, responsável por introduzir os símbolos e

fessor e das ferramentas e habilidades de quem os

termos próprios, suas regras gerais de interação e

desenvolve.

relações de equivalência, a ordenação e classifica-

Enfim, um habitual desafio docente tem

ção e, principalmente, as conexões lógicas e per-

sido o seguinte: se apropriar de aspectos cotidianos

ceptivas que mantêm com a realidade. Percebe-se

que permitam discutir a relevância sociocultural

que as ideias centrais que envolvem o aprendizado

da disciplina, sem, ao mesmo tempo, negligenciar

da linguagem química reservam certas similari-

os fundamentos do método que são necessários à

dades ao que seria aprender a língua materna, ou

interpretação e solução dos exercícios e problemas

então matemática.

de aprendizado. Ou, de forma inversa, investir na

Certamente, aprender química engloba a

exposição variada dos modelos químicos, seguindo

aquisição de conteúdo verbal e de moderada for­

o rigor metodológico próprio da(s) teoria(s) que

mulação matemática. No entanto, a observação

sustenta(m) a modelagem, e simultaneamente

de ao menos duas características comuns destas

inserir de forma contextualizada algum conceito

duas disciplinas básicas, talvez nos permita ilus-

relacionado a um experimento observado, evento

trar melhor as demarcações adequadas em relação

comum do dia a dia, ou de alguma importância

à linguagem química. Em primeiro lugar, consi-

sócio-histórica (Van Driel; Bulte; Verloop, 2007).

derando que tanto nosso senso linguístico quanto

Ao ensinar química, a incorporação de

matemático são natos, é normal que apren­damos a

tais artifícios poderia permitir, em especial, a

nos comunicar de forma razoável em ambos os sis-

rea­presentação dos elementos identitários da dis­

temas, somente a partir da experiência cotidiana.

ciplina: sua história; o ferramental característico;

Comuns são os casos de cativantes oradores/escri-

as práticas e locais de atuação; os atuais desafios;

tores ou de hábeis contadores sem nenhum tipo

seus códigos e linguagem específica (From che-

de instrução que não tivesse como origem o senso

mical..., 1993). Deste modo, caberia ao profes-

comum. Nesses casos, a ausência da exposição do

sor selecionar os recursos mais ajustáveis à sua

método é, frequentemente, supri­da pelo uso opor-

proposta de ensino. Se, por exemplo, fosse dada

tuno de comparações, analogias e metáforas, que,

ênfase na visão histórica da química ou no papel

conciliado à prática estimulada, garante a conti-

da ciência no ciclo produtivo, seria oportuno o uso

nuidade do processo de assimilação (logicamente,

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

adequado ao contexto de quem assimila) e repro-

ou seja, se há o que é “emprestado” da represen-

dução dos símbolos e significados.

tação de um determinado objeto ou ideia ao outro,

Por outro lado, se as correspondências entre

e que, portanto, lhes confere afinidade nas suas

os conjuntos de símbolos (escritos e matemáticos)

formas inteligíveis, há também em contrapartida

e o que se propõem a representar são considera-

“o que não se empresta”, tendo assim de haver,

das concretas, é preciso, também, reconhecer que

igualmente, o processo de desconstrução das rela­

a capacidade em interpretar e utilizar da melhor

ções analógicas, conforme a atenção ao fenô­meno

forma ambos os sistemas, está estreitamente rela-

real vai sendo trazida junto das suas condições

cionada ao discernimento entre o caráter formal

limite de observação. Neste ponto, se percebem

e o caráter cognitivo dos símbolos empregados,

as aproximações, imperfeições e complicadores.

cuja dimensão revela a natureza da relação entre

No entanto, essa prática não deve ser considerada

nossas idéias e a realidade dos objetos, eventos ou

somente como um “atalho” utilizado nos estágios

sensações que representamos. Nos casos da escrita

iniciais de aprendizado rumo ao verdadeiro pensa­

e da matemática, o emprego desse tipo de postura

mento científico, mas, sim, como uma indispen­

epistêmica é frequentemente necessário durante a

sável ferramenta intelectual, que leva à inter­

assimilação de conteúdos abstratos e complexos.

pre­ tação contextualizada e multirrelacional do

Tomemos como exemplos disso, as figuras de lin-

fenômeno, em conjunto com a resolução de pro­

guagem, a imperfeição dos sinônimos, o nonsense

blemas, que estão contidos dentro de um espaço

literário, ou as dízimas periódicas, os espaços veto-

variável de sobreposição das verdades científicas

riais de n dimensões, e os números imaginários.

(Lopes, 2002).

Indicadas as relações dos parágrafos ante­

Logo, a investigação química, sendo o

riores, cabe salientar que o ensino da química,

resultado da observação controlada de fenômenos

como expressão científica de determinada visão da

cujas causas são naturais, terá sempre como ori-

realidade, há de fazer o uso sistemático da lingua-

gem um conjunto de evidências, com o qual reser-

gem verbal, escrita e matemática. E não somente

vará algum tipo de relação. Estando sempre sujeita

em sua utilização direta, mas também na formu-

às condições do experimento, a representação

lação de uma linguagem própria, incorporando

química, de qualquer natureza, deverá ser inter-

aspectos estruturais e epistemológicos, destes e de

pretada de maneira aproximada, segundo suposi-

outros tipos de sistemas, que porventura estejam

ções restritivas ou que ignorem algumas variáveis

em acordo com as necessidades em expressar as

(seletividade). É no compromisso em criar ideias

ideias químicas da forma mais apropriada (Del Re,

sobre a realidade observada, que a modelagem

2000). Nesses casos, o emprego de metáforas e

química, em sua totalidade, deverá ser percebida

analogias, como forma de transposição de concei-

de forma contextualizada e provisória, ajustada à

tos, eventos e até mesmo de modelos, entre dife-

complexidade das múltiplas transformações entre

rentes áreas do conhecimento, permite o acesso

as diversas espécies químicas.

às ideias que reproduzem de modo suficiente

É na síntese entre a experimentação

determinadas características e propriedades das

(macroscópico) e a conceituação (submicros­

entidades e processos e que são de alguma forma

cópico) que a química há de superar a simples

acessíveis numa observação.

apropriação de símbolos pertencentes a outros sis-

Ao final, ocorre a construção dupla do

temas de linguagem. Sua real dimensão onto­lógica

raciocínio analógico em face ao fenômeno real,

será, portanto, igualmente centrada na representa-

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

19

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

20

ção pictórica (icônica, indicativa e simbólica) dos

o aluno), dinamismo na avaliação são algumas

átomos e moléculas, assim como de seus efeitos,

das vantagens já destacadas e analisadas na litera-

construindo-se assim, as relações de complemen-

tura especializada. Com a crescente facilitação ao

taridade que permitem a criação do elo lógico-

acesso e manipulação das TIC, a tendência geral,

-intuitivo adequado entre a abstração conceitual e

frequentemente apontada, indica a inserção de ati-

as percepções empíricas.

vidades que levem educadores, gradualmente, a se

A história evidencia que, na medida em que

apropriar do conhecimento necessário para edição

se instituiu o método e se acumularam os dados, a

dos seus próprios materiais didáticos, por inicia-

contínua revelação dos padrões e caraterísticas das

tivas das instituições, dos cursos de formação e,

transformações suscitou a química a se expressar

principalmente, por inciativa própria (Wolyneck,

de novas maneiras. Assim, a disciplina, a despeito

2012).

de toda matéria concreta, só evoluiu quando, sub-

É, sobretudo na universidade, onde esfor­

metendo-se ao invisível, elaborou a representação

ços nessa direção devem fazer cada vez mais parte

atômica-molecular.

da formação, se apresentando de forma direta ou

Hoje, a arquitetura dos átomos e molé-

indireta em suas aulas de química básica, mas,

culas atua no cerne do pensamento químico, de

especialmente, nas práticas de ensino, execução

onde realiza a constante negociação entre as teo-

de projetos e estágios supervisionados dos futuros

rias físicas elementares e a realidade sensível dos

professores da disciplina.

resultados, por via da múltipla correlação gráfica

Todavia, são os atuais professores de quí-

(concreta, verbal-escrita, matemática, diagramá-

mica que geralmente têm uma ideia muito clara das

tica e pictórica) (Hoffman; Lazlo, 1991). Dessa

dificuldades dos alunos, quais as distorções sur-

forma, o importante papel da modelagem mole-

gidas durante a assimilação, e se foram causadas

cular no surgimento da epistemologia moderna da

por imagens com poucos detalhes, por um discurso

química, deve ser tratado como de igual relevância

não contextualizado, pela abstração dos conceitos,

no processo de aprendizado das ideias da disci-

por dificuldades em matemática etc. Espera-se,

plina, acompanhando desde os conceitos simples

num primeiro instante, que somente através do

aos mais complexos, em todos os níveis de ensino.

contato entre a experiência acumulada da ativi-

Novas maneiras de exibir, integrar e exami­

dade docente e a natural predisposição em utilizar

nar a linguagem química se fazem presentes no

as TIC dos novos alunos dos cursos de química,

ambiente escolar, e ao docente ansioso por sele­

que haja alguma forma de ganho, em se tratando de

cionar e produzir recursos didáticos, se impõem

recursos humanos com um novo tipo de qualifica-

somente os limites do seu domínio no uso das

ção, mais adequada ao dinamismo e aos desafios,

ferramentas apropriadas. Os ganhos em clareza

tanto da divulgação científica quanto do ensino de

para expor ideias, capacidade em conectá-las com

ciências. Talvez, assim, seja possível conduzir a

outros modelos, organização e disponibilização do

devida elaboração de meios efetivos para contornar

conteúdo abordado, facilidades em inserir aspec-

as distorções, analogias imperfeitas e dificuldades

tos históricos e interdisciplinares, maior interati-

de abstração geradas de forma recorrente nos dife-

vidade com o aluno (ou maior interatividade para

rentes estágios de aprendizado da disciplina.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

4. A

modelagem química a partir do uso de hipermídias

idéias transmitidas pelo docente, obtendo-se ao final, um resultado diferente do desejado.

Por outro lado, ao aluno que se torna apto

A incorporação de hipermídias tem sido

em compreender as concatenações (ana)lógicas

frequentemente indicada para a construção de sig-

que levam aos modelos eletrônicos, atômicos e

nificados para cada tipo de representação química,

moleculares representados como são, em cada

com os seus requisitos imaginários, gráficos e con-

uma de suas diferentes formas, talvez seja pos-

ceitos. De imediato, o emprego destes recursos no

sível sustentar uma postura intelectual mais pró-

acesso ao mundo abstrato, introduzido pela ideia

xima àquela mantida pelos cientistas cujas ideias

dos átomos e seus agregados, tem sido alvo de pre-

permitiram descrever e predizer um variado con-

ferencial escolha dos docentes.

junto de manifestações macroscópicas, a partir da

São comuns as propostas de conteúdo de

recorrência a simples construtos teóricos modela-

cursos introdutórios de química, em nível médio

dos, submetidos a sutis padrões universais e per-

ou superior, que tomam por sequência: a apresen-

cebidos de diversas maneiras, sendo, a maioria

tação dos modelos atômicos, a distribuição eletrô-

delas, indireta.

nica em níveis e subníveis, seguidos da tabela peri-

Assim, mesmo com toda a dificuldade de

ódica e suas tendências, o estudo das ligações, das

abstração gerada pela própria natureza da ciência

estruturas e reações. Mesmo quando é associada

química, responsável por toda a multiplicidade de

aos habituais experimentos (mentais e de labo-

modelos estruturais, sua importância na constru-

ratório) envolvendo substâncias e misturas, que

ção da maneira como se pensa a disciplina, garante

tentam frisar a natureza combinatória dos elemen-

que o seu papel no ensino, em qualquer estágio,

tos e suas propriedades, essa sequência, que parte

não seja negligenciado. Pelo contrário, acredita-

da apresentação de um modelo atômico abstrato,

mos que não apenas os modelos em si, mas tam-

exige que o aluno compreenda uma possível expli-

bém o processo de modelagem deva ser explorado

cação baseada no submicroscópico, para proprie-

de modo mais frequente durante as atividades em

dades macroscópicas dos materiais, antes mesmo

aula.

de conhecer conceitos básicos químicos e físicos.

Mas como evitar que a aprendizagem das

Além disso, a natureza complexa dos experimen-

representações químicas se torne mecânica e

tos, com suas aproximações e falibilidades, é, em

pouco significativa? Será que somente a ilustra-

geral, omitida no discurso docente, que por sua

ção dos modelos criados e veiculados por hiper-

vez tende a destacar o papel do método empregado

mídias, já é por si só, uma alternativa eficiente?

ou a elucidação falada/escrita de algum conceito

Prontamente, os especialistas e docentes que já

específico, na medida em que discute o fenômeno.

se debruçaram sobre o assunto, advertem que não

Nessa situação, também é comum o enfoque nos

(De Bra, 2000). Por outro lado, é na dinâmica

modelos matemáticos (gráficos) e diagramáticos,

interativa e diversa proporcionada pelas TIC, que

em detrimento aos modelos icônicos e simbóli-

a divulgação científica e tecnológica de vanguarda

cos relacionados ao submicroscópico. Em alguns

tem encontrado uma ferramenta evolutiva valiosa

casos, a ausência do discurso capaz de explicar a

(Ertl, 2010).

complementaridade, distinção e limitação de cada

É comum os docentes esperarem que seus

tipo de informação química, pode levar o aluno à

alunos sejam capazes de estruturar suas ideias de

confusão, descrença e desinteresse em relação as

aprendizado sobre as teorias fundamentais, em

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

semelhança com as que compõem o seu discurso

daquela pretendida, na formulação de idéias rela-

em sala de aula. Estas últimas estão, por sua vez,

cionadas à realidade química.

em concordância com os métodos, as hipóteses, os conceitos e modelos científicos basilares da química.

Sem que consideremos em sua totalidade a comple-

22

4.1. A

modelagem química integrada: teorias, programas, visualização e manuseio

xidade resultante da acumulação histórica do conhe-

Ao rigor das palavras, a modelagem mo­le­

cimento científico, ainda assim, acreditamos que os

cular compreenderia qualquer atividade que

professores de ciências, em particular os de química,

tives­se por objetivo final, plagiar de forma restrita

obteriam considerável vantagem durante o processo

as características e comportamentos dos sistemas

de mediação de seu conhecimento, na medida em

atô­micos reais (Ramachandran; Deepa; Namboori,

que se apropriassem dos meios contemporâneos

2004). Entretanto, é comum o emprego equiva-

de produção e divulgação das hipóteses, teorias e

lente dos termos “química teórica” e “quí­ mica

modelos químicos, principalmente, das estruturas

computacional” para classificar tal área, o que em

atômicas. Por isso, parece factível o emprego de

alguns instantes, ocasiona moderada confusão.

ferramentas de modelagem molecular, simulações

Enquanto a química teórica concentra­‑se de forma

experimentais e cálculos, que, hoje, apresentam, em

integral na descrição matemática de átomos e

sua maioria, além de uma interface simples e intui-

moléculas, baseando-se, especialmente, em mecâ-

tiva, mecanismos de edição de mídias e exportação

nica quântica, a química computacional, de modo

de arquivos amplamente compatí­veis com diversos

mais amplo, envolve não somente o uso de cálcu-

programas, dos mais simples e convencionais aos

los quânticos, mas, também, de outros métodos

mais complexos e munidos de recursos.

matemáticos e recursos, criados a partir do compu-

Embora não seja uma tarefa fácil, o recente

tador. No caso da modelagem molecular, o intuito

crescimento no desenvolvimento, comercialização

principal seria a representação icônica das teorias

e disponibilização de programas úteis à mode­lagem

atômico-moleculares, tenham elas funda­mentação

química (sejam eles inteiramente dedicados ou não

matemática ou não.

a este propósito) tem servido de base para a facili-

Recentemente, as comodidades intro­duzidas

tação do uso amplo e integrado destas ferramentas,

pelo uso do computador, tanto para a execução de

mediante o surgimento de uma comunidade ativa

cálculos complicados quanto para a reprodução

de cientistas e desenvolvedores, oferecendo apoio

pictórica, refletem o citado melhoramento de com-

e dividindo experiências na rede. Esperamos com

ponentes e programas. Daí o porquê da dificuldade

este trabalho, contribuir de alguma forma na pro-

em se definir de maneira separada cada uma das

moção deste tipo de interesse, que resulte numa

áreas, pois, hoje, uma ínfima parte da representa-

nova forma de exibição da linguagem química

ção estrutural 3D é realizada em separado do tra-

para o ensino, e também que auxilie a interpre-

balho teórico, de modo que a maioria dos modelos

tação do processo de aprendizado. Partindo da

moleculares tridimensionais encontrados nos livros

representação diversa dos modelos, maiores são

e na rede, tem por base a aplicação aproximada

as chances de esclarecer os possíveis caminhos da

das teorias físicas, quânticas ou clássicas. Assim,

formação de significados que surgem enquanto o

mesmo que a modelagem molecular possa se refe-

conhecimento químico é construído. Além disso,

rir a qualquer outra forma de representação que

é mais fácil para o professor perceber, no discurso

não envolva o uso de computadores ou de modelos

do aluno, algum tipo de significação diferente

matemáticos, é tendência geral o uso do termo em

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

alusão ao emprego simultâneo de cálculos, sejam

de cálculos de mecânica molecular e semiem-

eles clássicos, semiempíricos ou de primeiros prin-

píricos, simulação de ambientes solvatados e a

cípios (Young, 2001).

plotagem de superfícies de potencial eletrostá-

4.2. Programas

Num primeiro instante, foi necessário o acesso a um conjunto de programas, capazes de elaborar as representações básicas do conteúdo usual dos cursos introdutórios de química, que são constantemente reproduzidas em sala de aula.

Destacam-se, aqui, as representações dos símbolos químicos da tabela periódica, das fórmulas empíricas, das equações químicas, dos orbitais atômicos e moleculares e das estruturas de Lewis em três dimensões. Para tanto, fizemos uma triagem dentre vários programas de edição molecular e mídias, que de forma complementar apresentassem as seguintes condições: disponibilização gratuita na rede, operação multiplataforma, baixa/moderada demanda de processamento memória, aplicação e representação de resultados teóricos (quando necessário) e, principalmente, a criação integrada de mídias (imagens, vídeos, aplicativos etc.).

A maioria dos editores de estruturas químicas 3D disponibilizados atualmente trazem ao usuário interfaces gráficas familiares e intuitivas com relação aos comandos, sendo algumas delas já traduzidas para o português. Além disso, pacotes de programas de otimização geométrica e geração de superfícies, estão presentes em alguns dos editores mais elaborados, que fazem uso de métodos de mecânica molecular e semiempíricos, como no caso dos programas Arguslab e o Avogadro, preferencialmente utilizados em nossa edição livre das estruturas moleculares.

O Arguslab2 é um programa de edição

tico e orbitais. Desenvolvido primeiramente para MacOSX®, o programa já possui uma versão estável e com interface prática para Windows® e S.O’s baseadas em UNIX (Figura 9).

Figura 9. Molécula e superfície de orbital molecular editadas e calculadas pelo Arguslab.

Desenvolvido em parceria entre a University of Pittsburgh, o Avogadro3 (Figura 10) possui, basicamente, as mesmas características de edição e cálculos oferecidas pelo Arguslab, diferindo apenas por possuir um modo de animação simples (permite criar pequenos vídeos em formato .avi), além reconhecer e exportar um maior número de formatos moleculares encontrados. Sua maior versatilidade advém do fato de ser um programa de código aberto desenvolvido em UNIX, e por isso, eventualmente aprimorado conforme as necessidades específicas de desenvolvedores. Preferencialmente compatível com sistemas Linux, o uso desse programa em sistemas operacionais baseados em UNIX significa, muitas vezes, uma maior qualidade em relação aos resultados, com uma menor demanda em relação aos requisitos computacionais.

química criado no Pacific Northwest Laboratory (Departamento de energia – E.U.A), que possibilita, além da construção de moléculas, a execução 2

http://arguslab.com

3

http://avogadro.openmolecules.net/wiki/Main_Page

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

23

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

complementar à edição e aos cálculos de estruturas moleculares.4 Desenvolvido a partir de dois outros editores populares químicos, o Rasmol e o Chime, o Jmol é um programa de exibição molecular baseado em javascript, capaz de reconhecer inúmeros tipos de arquivos moleculares, gerar arquivos de entrada para métodos ab initio, criar animações Figura 10. Molécula e superfície de potencial eletrostático editadas e calculadas pelo Avogadro.

e, principalmente, embutir modelos químicos em páginas da rede, possibilitando o livre manuseio, a exibição de modos de vibração, de superfícies eletrônicas, medições de distância entre os átomos,

Outra grande vantagem de ambos os edi-

dentre outros (Figura 11). Todas essas característi-

tores está na interação com os programas de quí-

cas fazem do Jmol um dos principais instrumentos

mica quântica avançados, que envolvem os mais

de divulgação dos modelos moleculares baseados

acurados métodos ab initio, como os comerciais

em cálculos, havendo, atualmente, a mobilização

Gaussian e Spartan , e os gratuitos Gamess e

de alguns pesquisadores usuários para a dissemi-

Firefly (antigo PC-GAMESS). Além da capaci-

nação do uso em livros didáticos, de imagens cria-

dade em representar os modelos estruturais origi-

das no programa.

®

®

nários dos programas teóricos específicos, tanto no Arguslab quanto no Avogadro é possível, a partir da edição de estruturas, a geração de arquivos de entrada (input) reconhecidos e utilizados nos principais métodos ab initio.

O uso destes programas de edição oferece assim, desde a construção simples de modelos estruturais (por sua vez, sempre de acordo com as regras empíricas de valência e estequiometria, o que, no caso dos modelos físicos, nem sempre é possível de ser feito) via mouse, até a discussão preliminar dos artifícios teóricos e computacionais que envolvem a aplicação da teoria quântica

Figura 11. Moléculas visualizadas pelo Jmol.

em química (e.g. tipos de coordenadas, conjuntos de bases, métodos empregados), sendo, portanto, aplicáveis em distintos níveis do ensino.

Mesmo com todas as vantagens proporcionadas pelo emprego dos editores mole-

Todavia, o acesso livre à edição de estru-

culares descritos, para a criação de mídias com

turas nem sempre é desejado, sendo ideal em

maiores riquezas em detalhes e recursos interati-

alguns casos, somente o manuseio dos modelos.

vos, preferíveis nas atividades didáticas, é comum

Além disso, o condicionamento na instalação dos

que haja a necessidade de empregar programas de

programas pode, em alguns casos, ser um com-

desenvolvimento gráficos mais aprimorados, que

plicador. Nos últimos anos tem sido crescente o emprego do software livre Jmol, como ferramenta

24

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

4

http://jmol.sourceforge.net/

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

permitam a criação de materiais de maior apelo

das de vértices, arestas e faces. Ferramentas de

estético e funcional para os alunos. Em nosso

manipulação e usinagem possibilitam a obtenção

caso, o programa escolhido para tal tarefa foi o

de formas irregulares e complexas, além da adição

Blender, já utilizado previamente em outros traba-

de revestimentos e texturas em diversos aspectos e

lhos de nosso grupo. Ele se trata de um programa

cores. Desse modo, é possível obter modelos mole-

com várias capacidades e de utilização diversa,

culares partindo-se apenas de algumas das formas

já difundida no meio acadêmico (Zoppè, 2011).

básicas. Felizmente, o Blender apresenta, em algu-

Criado no final da década de 1990, por meio da

mas de suas versões, determinados plug‑ins que

parceria entre o estúdio de animação NeoGeo e a

possibilitam a importação de forma­tos moleculares

Not A Number (NaN) technologies, o Blender é um

(.pdb – protein databank.xyz – x,y,z cartesian coor-

programa dedicado, principalmente, à modelagem

dinates) e de superfície (.x3d/vrml – virtual reality

em três dimensões e animação de cenas.

modeling language), e permitem a integração pre-

Após a falência da NaN, em 2002, o programa foi lançado sob uma licença GNU GPL, e, desde então, gerenciado pela organização Blender Foundation5, e disponibilizado gratuitamente na rede. Além de gratuito, o programa também ofe-

liminar entre os métodos de cálculo, os programas de edição de estrutura e de construção de mídias.

4.3. Modelos:

átomos, estruturas químicas, orbitais eletrônicos e reações

rece um elevado grau de suporte, fruto da grande

Em muitas situações, utilizamos as ideias

comunidade de usuários. A presença de uma de

do átomo, do núcleo e dos orbitais eletrônicos

interface de programação de aplicativos (API)

como pontos de partida para ensinar química.

suportada em linguagem pythonscript possibi-

Porém, o discurso acadêmico está distante de

lita aos usuários (desenvolvedores) custo­mizar e

um consenso em relação à realidade contida nas

disponibilizar aplicativos para usos espe­ cíficos,

imagens dos modelos atômicos, sobretudo dos

incluindo a visualização científica. Seu editor de

orbitais. Dissenso também é causado em torno da

lógica (Logic Editor) é capaz de simular interações

possibilidade de se enxergar, ou não, tais tipos de

físicas (mecânica de corpos rígidos e de fluidos,

estruturas (Mulder, 2011).

potenciais eletrostáticos etc.) e criar mecanismos

Independentemente do nível de ensino em

de relação causal entre objetos distintos. Sua fer-

que estes conteúdos estejam sendo tratados, é

ramenta de construção de jogos (Game Engine)

comum que os docentes façam suas observações

gera arquivos executáveis com interface gráfica

sobre os conceitos químicos básicos, pautados nos

(GUI) de alta qualidade, e permite a elaboração

aspectos do mundo atômico em que, a imagem vista

de programas com elevado grau de interatividade

deva remeter aos elementos de uma determinada

com o usuário. No estágio atual de nosso trabalho,

convenção, ideia, teoria ou aproximação empírica.

o programa vem sendo empregado na modelagem

Segundo a literatura onde se encontra este tipo de

de alguns objetos de cena e na animação (renderi-

observação, a necessidade de formação de ideias

zação) das cenas.

mais claras e distintas acerca do papel da mode-

O ambiente de modelagem do Blender com-

lagem se faz presente nos espaços onde professo-

porta a construção de objetos em três dimen­sões a

res (alunos e futuros professores) discutem entre

partir de figuras geométricas regulares, constituí-

si as ideias do átomo, principalmente envolvendo questões como a distribuição eletrônica, orbitais, a

5

http://www.blender.org/

ligação química, estrutura e reatividade.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

25

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

O átomo é pequeno, muito pequeno, mas, ainda assim, numa escala concebível ao pensa-

ligações químicas podem, atualmente, ser considerados observáveis.

mento e acessível ao esforço humano. Em uma

Entretanto, até mesmo o químico mais

primeira comparação grosseira, poderíamos pen-

habituado com micrografias eletrônicas, ou que

sar junto de nossos alunos em aula que o tamanho

domine a fundo o formalismo matemático por

médio da sala (~25 m) está para um fio de cabelo

detrás da mecânica quântica, não será capaz de

(~25 mm), como o fio de cabelo (~25 mm) está para

formular qualquer ideia de valor sobre as proprie-

a menor espécie atômica, o hidrogênio (~25 pm).

dades de uma estrutura química específica, sem

Para que se tenha uma ideia, as primei-

que ao menos precise também recorrer, de modo

ras micrografias com algum tipo de resolução na

complementar, aos símbolos e ícones próprios da

escala atômica (~0,1nm) datam do início da década

caracterização atômica como um todo.

de 1980, desde a criação do microscópio de tunela-

Sabe-se que existe no ensino médio,

mento por Binnig e Rohrer (1981) nos laboratórios

uma tendência inicial na abordagem da sequên­

da lBM®. Daí, com o refinamento gradativo da

cia histórica de evolução dos modelos atômi-

técnica até o emblemático anúncio da manipulação

cos, se­ guindo sua ordem temporal: Demócrito

atômica de xenônio em superfície metálica (1990),

(Leucipo, Platão), Dalton, Thomson, Rutherford­

as imagens dos átomos finitos, quase esféricos, nos

‑Bohr, Bohr­‑Sommerfeld. Esta exposição retrata,

arranjos cristalinos, se tor­nariam mais comuns.

em geral, o átomo de maneira genérica, não

Houve pouco tempo desde que as exibições de

havendo durante o período nenhuma identificação

imagens de apenas uma única molécula trouxeram

de imagem entre algum dos modelos e este ou

à tona o nível de refinamento das ferramentas de

aquele átomo, mas, sim, a construção pictórica das

imageamento e manipulação molecular.

características de um átomo qualquer, como por

As novas técnicas de espectroscopia de

exemplo, a distribuição de cargas tipo “pudim de

momentum eletrônico e de microscopia de tune-

passas” ou a órbita elíptica. É comum que o pro-

lamento têm permitido o mapeamento de regiões

fessor, somente com o emprego de ideias como as

desemaranhadas, por meio da medição da depen-

que envolvem os conceitos de níveis e subníveis,

dência angular da probabilidade (susceptibilidade)

sub-partículas e eletrosfera, passe a identificar os

de ionização na superfície molecular, resultando

átomos de maneira particular, diferenciando-os a

no imageamento tomo­gráfico equivalente ao que

partir dos seus símbolos, quantidade de prótons,

seriam os orbitais HOMO e LUMO de moléculas

peso atômico e distribuição eletrônica.

pequenas e médias, como N2, CO2 e tetraceno6.

Com a introdução da periodicidade e das

Com a popularização dos resultados deste tipo

leis das proporções, espera-se, por fim, que os

de técnicas, o discurso de parcela dos cientistas

alunos já estejam familiarizados com as caracte-

passa a indicar alguma forma de exibição das liga-

rísticas e convenções remissivas de determinado

ções químicas, algo até então consensualmente

conjunto de representações atômicas, e por isso

tido como pouco provável. Desse modo, no sen-

sejam capazes de manipular as distribuições ele-

tindo amplo da observabilidade, como referente à

trônicas e os arranjos pseudoalgébricos dos sím-

reconstrução visual por meio de alguma medição

bolos dos elementos, como meio de descrever,

indireta, os átomos, orbitais, nuvens eletrônicas e

interpretar e predizer, em especial, a ocorrência e os tipos de ligação química, além das equações que

6

26

http://www.zurich.ibm.com/st/atomic_manipulation/orbitals.html

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

representam suas reações. Neste ponto, parece-

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

-nos que, muito embora se produzam discursos

de Heisenberg; a solução exata da equação de

quimicamente coerentes em alguma medida (p.e.

Schrodinger para a função de onda orbital de um

definições de ácidos e bases ou condição de forma-

elétron só pode ser obtida analiticamente para

ção da ligação química), a presença de evidentes

o átomo de hidrogênio e para os hidrogenoides

descontinuidades entre os modelos exibidos, se

(Autschbach, 2012).

reproduz durante a construção dos significados, e por isso causa distorções conceituais recorrentes em níveis posteriores de aprendizado. Decerto, surgem obstáculos epistemológicos prejudiciais ao processo de evolução do pensamento químico, rumo aos conceitos mais ajustados à interpretação moderna da realidade das moléculas e dos métodos de modelagem molecular, e que evocam questões como, geometria, simetria, topologia, perturbação, degenerescência, entre outros.

Figura 12. Densidade de probabilidade (a) e função de onda (b) de um orbital p.

Em estágios mais avançados de apren-

Assim, todas as funções de onda para mui-

dizado, quando discutimos as teorias de ligação

tos elétrons são construídas a partir de uma esti-

envolvendo orbitais devemos conduzir a apro-

mativa computacional, na qual os próprios orbitais

priação de ideias que envolvam os postulados da

eletrônicos da função de um elétron hidrogenoide

teoria quântica após 1927. Nesse caso, a inter-

são aproximados por funções de base, ou seja, fun-

pretação sobre orbitais atômicos, moleculares e

ções matemáticas que simulam adequadamente as

superfícies, deve ser trabalhada com o intuito de

funções de onda de um elétron, e que são mani-

romper com ideias que transitem entre a “velha”

puladas (levando em conta a indistinguibilidade

e a “nova” teoria quântica, em geral, formuladas

e os efeitos de correlação eletrônica) como forma

de forma errônea nos primeiros passos do apren-

de solucionar a equação de Schrodinger poliele-

dizado dos modelos atômicos, distribuição eletrô-

trônica para um átomo qualquer. Dessa solução

nica e ligações.

é possível representar da melhor forma o estado

A noção orbital, segundo a formulação

estacionário e seus observáveis, incluindo a den-

complementar de Schrodinger, Heisenberg, Born

sidade eletrônica no espaço e as superfícies de

e outros, já em vistas de superar a ideia de órbita

potencial eletrostático (Hehre, 2003).

(trajetória) quasebidimensional introduzida pelo

Além disso, por consequência de outro

modelo planetário elíptico de Bohr-Sommerfeld,

princípio, o de Pauli, a construção de uma deter-

descreve espacialmente a representação da fun-

minada função de onda orbital deve fazer uso da

ção de onda (Figura 12b) para um determinado

função de onda de um elétron não mais do que

estado, para o qual o quadrado da amplitude

duas vezes, por conta da antisimetria das funções

resulta na função de densidade de probabilidade

de onda fermiônicas mediante operador de troca

(Figura 12a). Contudo, estas mesmas bases da

(conservação da paridade). Desse princípio, por-

teoria quântica que dão origem aos orbitais em

tanto, surge o conceito e a limitação da ocupação

3D, deixam claro que os orbitais eletrônicos

orbital, que não deve por sua vez ser entendida

não devem ser confundidos com a trajetória do

como uma espécie de formato tridimensional onde

elétron, que é incerta de acordo com o princípio

estariam “contidos” estes dois elétrons.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

27

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

O propósito maior de considerar estes fun-

HBr e propeno, e sabendo que o propeno apresenta

damentos é reforçar certos aspectos conceituais

mais de um sítio reativo (os dois carbonos da

que, embora não devam ser transmitidos aos alu-

dupla), o ataque (LUMO do HBr) irá ocorrer em

nos em estágio inicial de aprendizado das ideias

maior probabilidade no sítio que possuir o maior

químicas, necessitam ser claros no pensamento

coeficiente no HOMO do propeno, no caso o car-

de quem irá empregar os modelos atômicos para

bono terminal.

descrever em termos mais abrangentes, as regras e

Sabemos disso, pois, de início, ao tentar-

exceções envolvendo as ligações químicas e pro-

mos construir os orbitais moleculares (OM) do

priedades moleculares. De acordo com o discurso,

propileno, podemos proceder imaginando a molé-

poderá se transmitir uma ideia realista ingênua,

cula fragmentada em um etileno perturbado por

deixando de retratar a seletividade característica

um agrupamento metil. Embora não haja ligações

dos modelos atômico-moleculares, que cristalizam

duplas no grupo metil, dois de seus orbitais mole-

certa porção pensável da realidade tanto para faci-

culares (Figura 13) apresentam simetria similar a

litar a análise quanto para instrumentalizar nossa

de orbitais π, sendo inclusive chamados de orbitais

capacidade preditiva.

π(CH3). Na combinação linear dos OM, se o espe-

O próximo passo nesta discussão é a abordagem de uma reação segundo a teoria do orbital

rado é um maior coeficiente do carbono adjacente ao metil no orbital π(CH3) + π, teríamos, então, em

molecular, dos orbitais de fronteira e aproximações

contrapartida, o maior coeficiente do carbono ter-

topológicas das estruturas em 3D. Neste ponto, em

minal na formação do HOMO, para combinação

especial, destacamos a ilustração de reações com

π – π(CH3) (Anslyn, 2006).

o uso de animações moleculares (Figuras 13 a 15).

O intuito da visualização animada é o de fornecer representações externas perceptíveis, imagens simbólicas, e objetos familiares, que sejam capazes de representar os aspectos de interesse da transformação química. Logo, o que se espera como resultado da inserção de modelos moleculares animados em sala de aula é desenvolver o pensamento químico num sentido mais próximo ao colocado pelo químico Roald Hoffman, que disse: “De fato, a química é o habilidoso estudo de transformações simbólicas aplicadas a objetos gráficos”.

Ilustrando a reação entre HBr e propileno (assumindo que seja iônica e não radicalar) e a

Figura 13. Diagrama de construção de dois orbitais do propeno.

regiosseletividade na formação preferencial do

28

2-bromopropano, lembraremos de imediato da

Desse modo, na interação HOMO-LUMO

regra de Markovnikov, geralmente utilizada na

entre propileno e HBr (Figura 14b), o ataque ele-

explicação da origem do produto principal. Porém,

trofílico ocorrerá, de preferência, no sítio com

outra explicação possível pode ser fornecida a par-

maior coeficiente na combinação linear, logo o

tir da análise orbital dos orbitais de fronteira (inte-

carbono terminal. Seguido à transferência do pró-

ração HOMO-LUMO). Considerando os reagentes

ton, é formado o carbocátion como intermediário

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

(Figura 15c). Novamente, é possível tanto a inter-

Tal tipo de abordagem, embora pareça

pretação clássica quanto a quântica pois, se pela

somente uma alternativa à explicação clássica,

distribuição simétrica da carga positiva no carbono

permite a ampliação da descrição de uma série de

secundário é fácil visualizar o porque de sua esta-

mecanismos mais elaborados, envolvendo estru-

bilidade, por meio da simetria orbital se percebe o

turas mais complexas, e instigando, de maneira

efeito estabilizante do orbital HOMO hiperconju-

mais imaginativa, a percepção espacial de alguma

gado, bem como a maior contribuição coeficiente

eventual condição levantada em sala de aula

do carbono secundário no LUMO (Figura 15d).

(como o efeito de um solvente, outra configuração

O subsequente ataque nucleofílico do íon bromo

conformacional etc.). De fato, as representações

ocorrerá, evidentemente, na região de maior over-

obtidas por essa via, possibilitam maior liberdade

lap entre HOMO e LUMO (Figura 15).

explicativa do que seria possível de se reproduzir somente com a escrita das fórmulas estruturais dos reagentes, intermediários e produtos nos quadros, livros e cadernos.

5. Comentários

finais

Entendemos que a compreensão da química está relacionada à constante mudança na lógica a partir da qual os aprendizes organizam suas ideias Figura 14. Representações da reação entre HBr e o propeno. Orbitais de fronteira do HBr (a); interação entre HOMO (propeno) e LUMO (HBr) (b); estrutura do carbocátion (c); orbitais de fronteira do carbocátion (d).

(mudança epistemológica). Essa mudança implicaria, então, na superação de concepções organizadas em torno de uma visão de mundo centrada apenas em seus aspectos perceptivos (realismo ingênuo), por uma visão caracterizada também pela interpretação da realidade por meio de modelos, de modo que conceitos como, por exemplo, números quânticos, orbitais atômicos e eletronegatividade não tenham que ser entidades reais, mas aceitas como construções abstratas que ajudam a interpretar a natureza relacional da matéria e suas propriedades (realismo instrumentalista).

Algumas figuras apresentadas são exemplos que retratam o emprego de recursos computacionais, envolvendo a elaboração de modelos variados, aplicados na produção de material didático direcionado para a melhoria do ensino

Figura 15. Quadros da animação da reação entre HBr e o propeno. Interação entre HOMO (Br-) e LUMO (carbocátion) (a); formação do 2-bromopropano (b).

de Química. Entretanto, apesar de auxiliarem no entendimento de muitos pontos delicados, difíceis de se explicar, apresentam, também, detalhes que

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29

Modelagem, Hipermídias e a Representação do Pensamento Químico em Sala de Aula

não devem passar desapercebidos ao longo do discurso docente.

A suposição geral é que o uso variado de hipermídias facilita a compreensão, memória e comunicação. Suposições à parte, as pesquisas sobre representações gráficas estáticas indicam que aquelas mais refinadas e apropriadamente contextualizadas são benéficas para a transmissão e assimilação de sistemas complexos. Ainda não se sabe ao certo se por consequência, as repre­ sentações gráficas animadas irão apresentar a mesma eficiência ao expressar algo que transcorre ao longo do tempo.

Para tornar mais adequada a apresentação correlacionada dos modelos químicos, a inserção de hipermídias em meio às atividades dentro e fora de sala de aula deve ser estimulada em medida compatível com o crescente papel de integração das TIC na atividade experimental e divulgação científica contemporânea.

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Artigo 02 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012

p. 33-46

Material Didático para as séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica Didactic Material for High School Series Framing the Metallic Corrosion Issue Matheus Moura Rodrigues1 Juliana do Nascimento Gomides2

RESumo

Este artigo apresenta uma proposta aos professores de Química do Ensino Médio, que desejam trabalhar de forma simples e contextualizada com seus alunos, do tema corrosão e sua ação em materiais metálicos. Com o objetivo de produzir um material didático que trabalhe em quatro aulas a eletroquímica contida na corrosão, fizemos uma proposta que envolve pesquisa bibliográfica, análise em campo e experimentação, por meio de conteúdos envolvendo eletroquímica, reações de oxidação e de redução, balanceamento de reações químicas e os diferentes tipos de pilhas. De acordo com essa situação, o material didático permite de maneira produtiva oferecer condições de contextualizar o dia a dia em sala de aula, permitindo que o aluno aprimore seus conhecimentos químicos, trabalhe em grupo, realize atividades experimentais e consiga, ao final das atividades, compreender que a química está ligada ao seu meio social.

Palavras-chave: Experimentação. Eletroquímica. Sala de aula.

AbStRACt

This article presents a proposal to the high school Chemistry teachers of who wish to work in a simple and contextualized with their students, the theme of corrosion and its action on metallic materials. In order to produce educational material that 1

Aluno do Curso de Licenciatura em Química do Instituto Luterano de Ensino Superior de Itumbiara-GO.

2

Professora/Orientadora do Instituto Luterano de Ensino Superior do Itumbiara/GO.

would work in four classes about the electrochemical corrosion, by literature, analysis and experimentation, through content involving electrochemical oxidation and reduction reactions, balancing chemical reactions and the different types of batteries. Under this situation, courseware allows a productive way to contextualize the routine in the classroom, allowing the students to enhance their chemical knowledge, working in groups, performing in experimental activities and get time to the end of activities, to understand that the chemical is linked to their social environment.

Key-words: Experimentation. Electrochemical. Classroom.

1. Introdução

A corrosão é um processo químico que está presente em nossas vidas, nas mais variadas situações, como, por exemplo, em um portão de casa enferrujado, portas rangendo, a lataria do carro corroída ou um monumento em decomposição.

Ela é algo real e preocupante que provoca muitos prejuízos em indústrias.

Pelo fato de a corrosão estar presente no dia a dia, faz-se necessário estar sempre lidando com seus estragos, por esse motivo este estudo propõe apresentar o que é a corrosão, e qual a melhor forma de evitá-la, com um estudo dos inibidores que possuem melhor rendimento e exercem de maneira mais eficiente uma proteção adequada contra os tipos mais comuns de corrosão encontradas em estruturas metálicas.

Com a finalidade de contribuir ao ensino em química, as Orientações Curriculares para o Ensino Médio determinam que o aprendizado nesse período escolar [...] deve possibilitar ao aluno a compreensão tanto dos processos químicos em si quanto da construção de um conhecimento cientifico em estreita relação com as aplicações tecnológicas e suas implicações ambientais, sociais, políticas e econômicas (Brasil, 2006, p.109).

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REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Dessa maneira, leva-se o conhecimento sobre corrosão aos alunos, mostrando exemplos reais de que a química está realmente inserida em suas vidas, de maneiras muito simples. É notório que esse procedimento poderá promover uma melhor fixação dos conteúdos estudados durante as aulas, pois há uma grande dificuldade tanto na aprendizagem quanto no ensino quando se trata de eletroquímica. Esta dificuldade também é observada por outros pesquisadores que realizaram propostas, posteriormente relatadas, que, como este trabalho, procuram facilitar a apresentação do conteúdo, que muitas vezes é transmitido superficialmente, sem preocupação com a qualidade do ensino. Para permitir compreensão da matéria, os assuntos serão estudados por meio de textos, vídeos, ilustrações, experimentação e exercícios práticos para entendimento sobre este assunto.

Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo elaborar uma proposta de ensino sobre o tema corrosão e as consequências de sua ação em meios metálicos, podendo ser aplicada a alunos das séries do Ensino Médio. Especificamente, foram realizadas pesquisas bibliográficas acerca do tema corrosão e maneiras de como evitá-la, com o objetivo de elaborar um material didático, a ser abordado em oito horas, distribuídas em quatro aulas, em que o professor poderá utilizar juntamente

Material Didático para as Séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica

com o conteúdo de eletroquímica. Após todo o

nos, como o estudo da corrosão, responsável por

conteúdo ser abordado com os alunos, o professor

inúmeros prejuízos, tanto em indústrias quanto em

proporá experimentação através da construção de

residências.

uma pilha, utilizando materiais alternativos, como

Com o objetivo de facilitar a aprendizagem

a pilha de batata, para os alunos compreenderem

na área da Química, o uso dos temas químicos

na prática o processo de óxido-redução predomi-

sociais, como a corrosão abordada no trabalho

nante na corrosão metálica.

desenvolvido, possui um papel essencial, pois ofe-

Deve-se ressaltar que o ensino deve apre-

rece a contextualização do conteúdo químico com

sentar diálogo interdisciplinar, transdisciplinar

o cotidiano do aluno e também desenvolve habili-

e intercomplementar dentro do espaço e tempo

dades como a participação e tomada de decisão, ao

escolar, focando os alunos em suas situações de

trazer para a sala de aula ponderações de aspectos

vivência, fenômenos naturais, artificiais e aplicações tecnológicas, presentes em seu meio social (Brasil, 2006). Por isso, ao concluir o estudo, o aluno poderá compreender o motivo do degaste de portões, carros ou qualquer objeto ou equipamento metálico, quando o mesmo estiver sofrendo corrosão. Eles terão apreendido noções importantes de química, como equações químicas, eletroquímica, processo de óxido-redução, construção de uma pilha utilizando batatas, além de entender como a corrosão age e como se proteger dela.

sociais, exigindo do aluno visão crítica.

A abordagem dos temas químicos sociais não pode estar somente no sentido da curiosidade, informação jornalística ou simples citação descontextualizada, deve tratar do ensino para o cidadão, abordando conceitos químicos ligados à discussão dos aspectos sociais (Santos; Schnetzler, 2000).

Outro fator em que o ensino de Química deve se apoiar para estruturar o conhecimento do estudante, está relacionado a um trabalho coeso entre transformações químicas, materiais e suas propriedades e modelos explicativos estabelecidos em: •

2. Corrosão

no ensino de Química

aos conteúdos e que facilite o estabelecimento de ligações com outros campos

As tentativas de melhorar o ensino de Química no Brasil iniciam-se no final da década de 1970, com a 1ª Reunião Anual da Sociedade

de conhecimento; •

tratamento atento a sua formação e seus

foram propostas novas ações visando melhorar o da experimentação, de relações com o cotidiano do aluno, a descontextualização, a fragmentação dos conteúdos, a desconsideração da história da Química, dentre outras (Maldaner; Zanon, 2007).

Respeito ao desenvolvimento cognitivo e afetivo, que garanta ao estudante

Brasileira de Química (SBQ). Nesta oportunidade, Ensino de Química, tentando eliminar a carência

Contextualização que dê significado

interesses; •

Desenvolvimento de competências e habilidades em consonância com os temas e conteúdos do ensino (Brasil, 2002).

Faz-se interessante destacar o uso dos

Para Chassot (2004), o ensino da Química

aspectos fenomenológicos, teóricos e represen-

deve ser, também, um suporte para fazer educa-

tacionais pertencentes ao conhecimento químico.

ção e não uma mera transmissão de conhecimento

Trabalhando com o aspecto fenomenológico, os

químico. A Química deve abrir novos caminhos

assuntos desenvolvidos pelo professor, dentro de

proporcionando situações mais próximas aos alu-

sala de aula, estão englobados com o meio social

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Material Didático para as Séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica

do aluno, como a corrosão existente nas casas, nas

alunos com assuntos sociais e econômicos relacio-

ruas e na área escolar, permitindo que eles par-

nados ao dia a dia.

ticipem ativamente da aula compartilhando seu

As atividades de Fragal et al. (2011) foram

próprio conhecimento sobre o assunto estudado

realizadas em dois colégios públicos de Maringá,

(Maldaner; Zanon, 2007).

PR, para 67 alunos da segunda série do ensino mé-

É importante salientar que aspectos ma-

dio. As atividades foram divididas em três etapas:

croscópicos como a mudança da coloração de

a primeira foi uma investigação da ferrugem, a

metais, seu desgaste físico e o surgimento de subs-

segunda uma averiguação da reatividade dos me-

tâncias sobre o metal observado são resultado da

tais e a terceira as diferenças de reatividade. Ao

ação da corrosão, característica macroscópica per-

final de cada etapa, os alunos eram avaliados e

tencente ao aspecto fenomenológico.

só prosseguiam para a etapa seguinte, caso con-

De outro lado, os atributos microscópicos

seguissem responder algumas questões utilizando

pertencem ao aspecto teórico, onde se necessitam

o conhecimento científico, referentes ao problema

observar as propriedades dos componentes de

lançado no início de cada etapa. Dentro dessa pro-

uma pilha em seu meio molecular, como os íons,

posta, os objetivos foram alcançados por meio de

elétrons e átomos. Deve-se ressaltar que o nível

questionários, comentários dos alunos, análise de

microscópico precisa ser trabalhado com modelos

aulas filmadas e de observações realizadas pelos

simples, para facilitar o entendimento dos alunos

professores.

e ter auxílio das propriedades macroscópicas dos materiais e suas transformações, sempre intercalando esses dois níveis para permitir que o aluno consiga abranger a relação entre eles (Santos; Schnetzler, 2000).

Inicialmente, realizou-se um levantamento

Trabalhando com fórmulas e equações quí-

bibliográfico utilizando-se vários recursos, tais

micas, utilizando atividades de análise e balan-

como revistas eletrônicas, livros didáticos e vídeos

ceamento de reações pertencentes às pilhas e aos

especializados sobre o tema proposto.

processos corrosivos, tem-se o aspecto represen-

Elaborou-se um material didático a ser

tacional que também engloba os processos de ex-

desenvolvido em quatro aulas totalizando oito

perimentação. Além dos experimentos realizados

horas de ensino, para ser utilizado pelo professor

dentro do laboratório, como a construção de pilhas,

na disciplina de química, no qual o tema corrosão

a investigação da corrosão na área escolar, permite

e maneiras de como evitá-la, poderá ser utilizado

ao aluno estabelecer hipóteses, testá-las e modificá-

como estratégia didática, na aplicação de conteú-

-las seguindo os resultados obtidos durante a reali-

dos químicos, no tópico de eletroquímica.

zação da atividade (Maldaner; Zanon, 2007).

36

3. Metodologia

O presente estudo permite ao professor tra-

Cumpre evidenciar, também, que, para

balhar de forma simples e produtiva, conteúdos de

Fragal et al. (2011), há muitas dificuldades em

eletroquímica, reações de óxido-redução, balan-

trabalhar o conteúdo de eletroquímica, tanto para

ceamento de reações e pilha eletrolítica com alunos

professores quanto para alunos do ensino médio.

das séries do Ensino Médio, sejam de escola pública

Em consequência, foi desenvolvida uma propos-

ou privada.

ta de ensino que busca quebrar as dificuldades

Na primeira e na segunda aula, o professor

encontradas dentro de sala de aula e envolver os

poderá trabalhar com a introdução do tema corro-

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são, apresentando aos alunos como ela é formada, quais os prejuízos e algumas maneiras de evitar o seu surgimento. Durante as duas primeiras aulas o estudo da eletroquímica, reações de óxido-redução, pilha eletrolítica, do balanceamento das reações químicas e dos inibidores de corrosão, proporcionará aos alunos uma melhor compreensão a respeito do processo corrosivo. Após a abordagem destes temas, poderá ser proposto aos alunos que façam uma pesquisa bibliográfica sobre corrosão, utilizando a biblioteca da escola, em revistas, artigos, livros didáticos e também utilizando a internet, caso a escola possua laboratório de informática para essa finalidade, pedindo que os alunos façam anotações acerca de tudo o que foi explicado pelo professor. Caso a escola não possua recursos para auxiliar a pesquisa, o professor poderá propor a produção de um relatório, produzido nas residências dos alunos, sendo entregue no início da terceira aula. Com o objetivo de fixar o conteúdo trabalhado, o professor poderá, ao final de cada aula, disponibilizar exercícios sobre balanceamentos de reações de óxido-redução.

Após todo o conteúdo ser abordado com os alunos, o professor poderá propor, como forma avaliativa, a construção de uma pilha, momento

suas características e o que é necessário para que elas se formem.

Para finalizar a terceira aula, pode ser solicitada para a aula seguinte uma pesquisa sobre construção de pilhas caseiras, colocando em funcionamento algum objeto eletrônico, com posterior apresentação, em grupos de alunos, sobre o tema proposto. Quando possível, o professor pode reproduzir um vídeo3, demonstrando o funcionamento de uma pilha e realizando a construção de uma pilha de batata, deixando claro o objetivo da atividade proposta.

Para a produção da pilha será necessária uma batata cortada ao meio, duas placas de cobre, com dimensões de 2 cm x 4 cm, duas placas de zinco do mesmo tamanho que a de cobre, três pequenos pedaços de fio de cobre descascados em ambas as pontas.

Em cada metade da batata, deve ser espetada uma placa de cobre e uma de zinco, por meio de garras ou solda, depois conectar a placa de zinco de uma batata na placa de cobre da outra batata e ligar a placa de cobre restante no polo positivo do aparelho e a outra placa de zinco no polo negativo, mostrando, assim, que a pilha construída consegue ligar um relógio ou uma calculadora (Figura 1). Na quarta aula, o professor avaliará os trabalhos de seus alunos.

em que o aluno poderá explicar, na prática, o processo de óxido-redução predominante na corrosão metálica.

Posteriormente, na terceira aula, o professor poderá promover com os alunos uma pesquisa de campo permitindo-os identificar, em uma busca rápida pelo colégio, locais que estejam sofrendo corrosão metálica. Isto permite que os alunos analisem as diversas formas e locais em que a corrosão se encontra e observem como algumas das reações estudadas dentro de sala de aula se manifestam no meio ambiente. Ao finalizar a pesquisa de campo, o professor poderá dar continuidade à aula introduzindo o conteúdo sobre pilhas, sendo possível apresentar imagens dos tipos de pilhas,

Figura 1. Pilha de Batata.

Fonte: Porto (s/d.).

3

Como o encontrado no link <http://www.youtube.com/watc h?v=lV9yUAa19I4&feature=related>.

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A experimentação investigativa envolvendo a construção de uma pilha promove a contextualização entre o conteúdo químico e os objetos de estudo, promovendo, assim, a compreensão de conceitos como equações químicas, eletroquímica, processo de óxido-redução, balanceamento de reações e a produção e a apresentação de uma pilha em funcionamento. Para finalizar esta quarta aula, ainda poderá ser proposto que todos os alunos elaborem uma resenha sobre as aulas vivenciadas, propondo que escrevam sobre o que aprenderam de novo e as dificuldades que ainda encontram sobre os conteúdos trabalhados. Isto permite ao professor analisar o que foi compreendido pelos alunos, sendo possível avaliar e melhorar suas próximas aulas.

4. Resultados

e discussão

Esta proposta oferece subsídios para o professor trabalhar com seus alunos o fenômeno da corrosão metálica, utilizando uma didática diferente daquela a que os alunos estão acostumados. Para as duas primeiras aulas, em que o tema corrosão será apresentado, o uso do construtivismo possibilita, de forma inovadora e interessante, trabalhar a estruturação do conhecimento dentro de sala de aula, pois as ideias que os estudantes já possuem, os estimulam a participarem com o que estão pensando e, também, confrontar seus pensamentos com os novos conhecimentos adquiridos (Maldaner; Zanon, 2007).

Como lembra Gentil (2011, p. 45), é interessante esclarecer aos alunos que há diferentes maneiras para que a corrosão aconteça, sendo que

38

temperaturas e na ausência de água (Nunes, 2007, p. 98).

Gentil (2011) caracteriza a corrosão como um processo espontâneo, que deteriora materiais, sendo, em sua maioria, metálicos, por processo químico ou eletrolítico do meio onde o material se encontra, afetando sua durabilidade e desempenho, em relação às atividades a que são destinados. O material é inviabilizado ao uso por sofrer desgastes, modificações estruturais e variações químicas pela interação ocorrida com o meio corrosivo.

Nunes (2007) ainda afirma que os produtos que se formam desse processo corrosivo são originados por difusão no estado sólido. O deslocamento de íons como O2- ou Fe2+, pela alta temperatura, é segundo o processo de difusão. A difusão catiônica é a mais frequente, e isso se deve ao fato de que os íons de metais são menores que os ânions, facilitando sua passagem para o meio. Toda essa movimentação de íons acontece na película do produto de corrosão e a sua evolução ocorre com o aumento da temperatura.

Quando elementos, como água e oxigênio, reagem com algum metal, o mesmo é transferido para um estado não metálico. Segundo Ramanathan (2004), quando isto ocorre, o metal perde suas qualidades essenciais, tais como resistência mecânica, elasticidade, ductilidade e o produto de corrosão formado é extremamente pobre em termos destas propriedades (p. 17).

Deve-se frisar a importância das propriedades de cada metal, pois estão presentes: •

Nas estruturas metálicas enterradas ou

seus tipos podem ser classificados segundo a forma

submersas, tais como mineriodutos,

de ataque, a aparência e os mecanismos utilizados.

oleodutos, gasodutos, adutoras, cabos

O professor poderá iniciar sua aula enfati-

de comunicação e de energia elétrica,

zando que a corrosão química é um processo da

píeres de atracação de embarcações,

era industrial, que ocorre, geralmente, em altas

tanques de armazenamento de com-

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•

•

•

•

bustíveis como gasolina, álcool e óleo diesel, emissários submarinos; Nos meios de transportes, como trens, navios, aviões, automóveis, caminhões e ônibus; Nas estruturas metálicas sobre o solo ou aéreas, como torres de linhas de transmissão de energia elétrica, postes de iluminação, linhas telefônicas, tanques de armazenamento, instalações industriais, viadutos, passarelas, pontes; Em equipamentos eletrônicos, torres de transmissão de estações de rádio, de TV, repetidoras, de radar, antenas etc.; Em equipamentos como reatores, trocadores de calor e caldeiras (Gentil, 2011, p. 1).

de corrosão. É um processo que limita a vida de equipamentos, aumentando suas falhas, devido ao alto desgaste (Nunes, 2007 p. 55).

A corrosão por placas se localiza em regiões da superfície metálica e não em toda sua extensão, formando placas com escavações (Figura 3) (Gentil, 2011, p. 45).

Figura 3. Corrosão por placas.

Após o reconhecimento dos alunos, do que vem a ser corrosão, o professor poderá abordar al-

A corrosão filiforme (Figura 4) está rela-

guns exemplos de tipos de corrosão, como unifor-

cionada, geralmente, às superfícies metálicas re-

me, por placas, filiforme e galvânica, citando-as e

vestidas com tintas ou com metais. É caracterizada

dando exemplos através de figuras de materiais em

em forma de finos filamentos superficiais, que se

processo corrosivo.

dispersam por várias direções e não se ultrapassam (Gentil, 2011, p. 48).

Figura 2. Corrosão uniforme.

Fonte: Gentil (2011).

Figura 4. Corrosão filiforme.

A corrosão uniforme ocorre quando o ata-

E para finalizar, o professor abordará o tipo

que abrange toda a superfície metálica que está em

de corrosão galvânica (Figura 5), afirmando que,

contato com o meio corrosivo e há diminuição de

neste caso, os metais imersos em solução corrosiva

sua espessura (Figura 2), ela acontece devido a mi-

ou condutora possuem diferentes potenciais elétri-

cropilhas de ação local, sendo o tipo mais comum

cos e essa diferença produz um fluxo de corrente

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Material Didático para as Séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica

entre eles. O metal mais resistente, que se torna o

que estas são determinadas pelo tipo de ação que o

cátodo, sofre menos ataque corrosivo, enquanto o

meio corrosivo provoca sobre o material atacado.

metal menos resistente, ânodo, sofrerá mais com a

A Tabela 1, que poderá ser mostrada aos alunos,

corrosão (Ramanatahn, 2004).

apresenta as características dos processos corrosivos citados (Nunes, 2007, p. 2). tabela 1. Características da corrosão eletroquímica e da corrosão química.

Natureza do Processo Corrosivo

Características Presença de água líquida

Corrosão eletroquímica (corrosão aquosa)

Figura 5. Corrosão galvânica.

Corrosão química (corrosão seca)

O professor poderá trabalhar os tipos de cionando aos estudantes um melhor reconheci-

40

Formação de pilhas ou células eletroquímicas Ausência de água líquida

Fonte: Gnipper (2012).

corrosão juntamente com essas imagens, propor-

Temperatura abaixo do ponto de orvalho

Temperatura acima do ponto de orvalho Interação direta entre o metal e o meio

Fonte: Nunes (2007).

mento de como acontece a ação corrosiva nos me-

Para compreender como a corrosão ele-

tais, permitindo ainda a análise das características

troquímica ocorre, é necessário o conhecimento

mais visíveis de cada tipo de corrosão.

sobre oxidação-redução, potencial de eletrodo

Por meio dessas duas aulas, o professor po-

e pilhas eletroquímicas. Oxidação é a perda de

derá desenvolver em seus alunos a capacidade de

elétrons de uma espécie química e a redução é o

identificar os conteúdos químicos em objetos de

ganho de elétrons de uma espécie química, sendo

pesquisa como computadores, livros, revistas, ana-

que quem doa elétrons é denominado agente re-

lisar as propriedades macroscópicas e microscópi-

dutor e aquele que recebe os elétrons, agente oxi-

cas dos casos químicos e reconhecer a importância

dante. A reação redox trata-se do processo no qual

do estudo de química para as áreas industriais,

os elétrons são transferidos de uma espécie a outra

rurais e urbanas.

(Atkins; Paula, 2010, p. 195).

Para auxiliar o desenvolvimento da primei-

Com o objetivo de finalizar a segunda aula,

ra e segunda aulas, uma pesquisa bibliográfica aju-

o professor poderá trabalhar conceitos sobre rea-

da o professor a trabalhar utilizando, por exemplo,

ções redox, que envolvem transferência de elétrons

recursos visuais e digitais como vídeos, livros e ar-

onde o elemento mais reativo cede elétrons e o

tigos virtuais. Esses são objetos de aprendizagem

menos reativo recebe elétrons, alterando as cargas

que tornam os métodos de aprendizagem mais efi-

elétricas dos átomos envolvidos nas reações de

cientes e ampliam o conhecimento dos estudantes

oxidação e redução, como mostrado nas reações

(Maldaner; Zanon, 2007).

1, 2 e 4 (Narciso Jr.; Jordão, 2000, p. 6).

Ainda na segunda aula, é importante o pro-

Segundo Gentil (2011), o número de elé-

fessor ressaltar que o processo de corrosão pode

trons que são transferidos no processo iônico deve

ser uma reação química ou eletroquímica, sendo

ser o mesmo, para que, na soma das reações, não

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exista elétrons livres, pois a quantidade de elétrons perdidos pelo agente redutor deve ser a mesma ob-

tomar frente decisiva aos problemas sociais relacionados à química (Santos; Schnetzler, 2000), po-

tida pelo agente oxidante.

dendo evitar, por exemplo, a ação da corrosão den-

Para Merçon, Guimarães e Mainier (2004),

tro e próximo a sua casa por meio dos inibidores.

a corrosão eletroquímica é a mais frequente na na-

Cabe ainda ressaltar que, segundo Nunes (2007),

tureza e, na maioria das vezes, há formação de uma

os materiais metálicos podem ter resistência própria à

pilha de corrosão. Como exemplo, o processo de

corrosão ou tê-la ampliada pela utilização dos métodos

corrosão do ferro, originando a ferrugem (Figura 6):

ou técnicas de proteção anticorrosiva (p. 105).

Reação 1: anódica (oxidação) Fe → Fe2+ + 2e– Reação 2: catódica (redução) 2H2O + 2e– → H2 + 2OH– Quando os íons de Fe2+ migram para a região catódica e os íons OH– para a anódica, ocorre a formação do hidróxido ferroso: Reação 3: Fe2+ + 2OH– → Fe (OH)2 O hidróxido ferroso sofre diferentes transformações quando colocado em um meio com baixa taxa de oxigênio e com presença abundante de oxigênio, como mostrado na reação 4. Isto produz a ferrugem que é constituída dos compostos Fe3O4

(cor preta) e por Fe2O3.H2O (cor alaranjada ou castanho-avermelhada).

Figura 6. Reação de corrosão do ferro.

Fonte: Medeiros (2001).

O professor trabalhará, com os alunos, as formas de evitar a corrosão ao estudar os inibidores corrosivos que, quando utilizados com concentrações corretas, reduzem ou eliminam a corrosão. Eles podem ser substâncias ou uma mistura de substâncias e, por suas características, são os

Reação 4: 3Fe (OH)2 → Fe3O4 + 2H2O + H2 (Baixa taxa de oxigênio)

2Fe (OH)2 + H2O + ½ O2 → 2Fe (OH)3

2Fe (OH)3 → Fe2O3.H2O + 2H2O

melhores meios para prevenir a corrosão. Diversas indústrias estão investindo, cada vez mais, em pesquisa para a criação de novos compostos mais eficientes (Gentil, 2011, p. 225).

Os inibidores diminuem a agressividade

(Alta taxa de oxigênio)

por meio de cinco mecanismos. O primeiro é a

Na segunda aula, o professor poderá capacitar o aluno a utilizar noções básicas de química na sociedade em que vive e utilizar os conhecimentos adquiridos da forma correta, tomando as devidas precauções ao manipular as substâncias,

inibição anódica, promovida por passivadores, que formam na região anódica produtos insolúveis.

Como exemplos, têm-se os hidróxidos, carbonatos, fosfatos, silicatos, boratos e cromatos de potássio e sódio. Em segundo, estão inibidores catódicos que

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Material Didático para as Séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica

funcionam da mesma maneira, porém os produtos

• Propriedades e os mecanismos de ação

insolúveis são formados na área catódica e criam

dos inibidores a serem usados: é usa-

uma acentuada polarização catódica, são caracte-

do para verificar a compatibilidade do

rísticos os sulfatos de zinco, magnésio ou níquel

inibidor com o metal a ser protegido, a

(Nunes, 2007).

fim de evitar efeitos secundários pre­

O terceiro mecanismo é a inibição por bar-

judiciais.

reira que atinge tanto a área anódica como a cató-

• As condições adequadas de adição e

dica, formando uma película de proteção através

controle: evitar problemas como a for-

de adsorção à superfície metálica, como sabões

mação de espuma devido à agitação do

de metais pesados, aminas, ureia, dentre outros.

meio; formação de grande espessura

Prosseguindo, em quarto, estão os sequestradores

de depósito de fosfatos ou carbonatos

de oxigênio que reagem com o oxigênio, provo-

de cálcio, dificultando trocas térmicas;

cando desaeração do meio; o sulfito de sódio e

efeitos tóxicos em equipamentos de

hidrazina são exemplos de sequestradores. Mas o

abastecimento de água, por exemplo;

processo de desaeração também pode ser realizado

ação poluente quando não é feito trata-

por meio de equipamentos que retiram o oxigê-

mento dos despejos e outros.

nio por ação de arraste. No quinto mecanismo, os

42

inibidores encontram-se em fase de vapor e criam

Os inibidores são muito importantes e, por

uma película protetora sobre o material, através da

sua qualidade no controle da corrosão, são utiliza-

condensação de substâncias voláteis com a umida-

dos em diversos locais, no processo de remoção

de. São utilizados, principalmente, como proteção

das camadas de oxidação, originadas pela corrosão

temporária, durante armazenamento, transporte e

denominada decapagem ácida, na limpeza química

estocagem de peças e equipamentos, evitando o

de caldeiras, em indústrias petrolíferas, sistemas

ataque de meios corrosivos (Nunes, 2007, p. 144).

de resfriamento, tubos de condensadores, sistemas

Segundo Gentil (2011, p. 225), o uso corre-

de geração de vapor, tubulações de água potável,

to de inibidores deve ser baseado em quatro aspec-

tubulações de cobre para água quente, solventes

tos encontrados a seguir:

clorados, polimento de metais, misturas anticon-

• A causa da corrosão no sistema: verifi-

gelantes, proteção de cobre, proteção de alumínio

car o que pode ser combatido com ini-

e proteção temporária de peças ou equipamentos

bidores;

de metais ferrosos (Tabela 2).

• O custo da sua utilização: analisar se

Nunes (2007) apresenta uma tabela que po-

as perdas provocadas pela corrosão in-

derá ser utilizada em sala de aula pelo professor

viabilizam o uso dos inibidores, por ter

como método demonstrativo dos mecanismos e

deixado o processo caro;

aplicações dos inibidores:

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tabela 2. Inibidores de corrosão: aplicações e limitações.

Controle da corrosividade do Meio Inibidores de Corrosão

Mecanismo

Aplicações

Limitações/Observações

Anódicos

Promovem polarização anódica

Sistema fechado de água de refrigeração, de injeção, água de caldeira, teste hidrostático etc.

- Toxicidade - Custo de tratamento de descarte - A dosagem é muito importante para garantir a proteção

Catódicos

Promovem polarização catódica

Sistema fechado de água de refrigeração, de injeção, água de caldeira, teste hidrostático etc.

- Toxicidade - Custo de tratamento de descarte

Formadores de películas

Formam películas por adsorção em toda a superfície

Usados em sistemas ácidos, tais - Toxicidade como decapagem ácida, acidifica- - Custo de tratamento de descarte ção de poços de petróleo.

Volatizam e condensam junto com a umidade.

Em sistema de embalagem.

Proteção temporária.

Voláteis

Não devem provocar alterações no produto.

Fonte: Nunes (2007).

Ao finalizar os conceitos abordados sobre corrosão e inibidores corrosivos, na primeira e segunda aulas, o professor pode prosseguir e empregar, na terceira aula, uma atividade utilizando o conhecimento químico fenomenológico, que envolve características macroscópicas que demonstram a química ligada ao ambiente social e melhoram a habilidade de análise dos alunos (Maldaner; Zanon, 2007), por meio de uma pesquisa dentro da sala ou até mesmo no colégio visando observar e identificar objetos que estejam sofrendo corrosão.

Posteriormente, pode-se realizar uma análise das características da corrosão uniforme, por placas, filiforme e galvânica apresentadas no material de estudo com as informações anotadas e observadas pelos alunos.

Na terceira aula, o professor dará continuidade ao processo de construção do conhecimento com os alunos, abordando os conceitos sobre os diferentes tipos de pilhas; o primeiro exemplo é a pilha de eletrodo diferente, também conhecida

Figura 7. Pilha galvânica.

Fonte: Dutra e Nunes (2011, p. 17).

A próxima pilha é a de ação local (Figura 8), que é a mais frequente na natureza e é causada por: •

inclusões, segregações, bolhas, trincas;

•

estados diferentes de tensões;

•

polimento diferencial;

•

diferença no tamanho e contorno de grão;

por pilha galvânica (Figura 7) e surge quando dois metais ou ligas metálicas diferentes são colocados

•

tratamentos térmicos diferentes;

em contato elétrico na presença de um eletrólito.

•

materiais de diferentes épocas de fabricação;

Quanto maior a diferença de potencial entre os materiais, maior será a diferença de potencial da pilha (Nunes, 2007, p. 19-24).

•

diferenças de temperatura e de iluminação (Nunes, 2007, p. 20).

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solução mais concentrada vai se tornando mais diluída e a solução mais diluída cada vez mais concentrada, até que a duas cheguem a um equilíbrio com concentrações iguais.

Figura 8. Pilha de ação local.

Fonte: Nunes (2007).

A terceira é a pilha ativa-passiva (Figura 9). Gentil (2011) afirma que metais e ligas como: alumínio, chumbo, aço inoxidável, titânio, ferro e cromo tornam-se passivos devido à formação de uma película fina e aderente de óxido ou outro composto insolúvel em suas superfícies. Porém, por ação mecânica ou de íons cloreto, a passividade do metal é abalada formando pequenos locais de metal ativo originando a corrosão.

Figura 10. Pilha de concentração iônica.

Fonte: Gentil (2011).

Por fim, Nunes (2007) explica que a pilha de aeração diferencial (Figura 11) ocorre quando há diferentes concentrações do eletrodo de oxigênio. Essa pilha ocorre, com frequência, em frestas, como o interior possui mais dificuldade para renovar o eletrólito, a concentração de oxigênio é menor, sendo a área anódica. Porém, na parte externa da fresta o oxigênio é mais abundante, sendo a área catódica.

Figura 9. Pilha ativa-passiva.

Fonte: Nunes (2007).

No quarto exemplo, Gentil (2011) explica que uma pilha pode ser formada por um mesmo material metálico (Figura 10), quando ele está em

44

Figura 11. Pilha de aeração diferencial.

Fonte: Nunes (2007).

contato com soluções com diferentes concentra-

Prosseguindo para a quarta aula, o profes-

ções. À medida que vai acontecendo a reação, a

sor poderá solicitar a construção de uma pilha aos

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Material Didático para as Séries do Ensino Médio Abordando o Tema Corrosão Metálica

alunos, ressaltando que os mesmos devem realizar uma pesquisa bibliográfica sobre uma pilha para guiá-los durante a produção e apresentação do trabalho solicitado.

O emprego da experimentação é justificado por sua função investigativa e pedagógica de auxiliar o estudante a compreender os fenômenos químicos a serem trabalhados (Santos; Schnetzler, 2000).

Salientando-se, ainda, que atividades experimentais trabalham a observação, formulação de indagações e busca de táticas para respondê-las e envolvem todo o procedimento de escolha de materiais, instrumentos e métodos adequados, da escolha do espaço físico a ser utilizado, de condições confiáveis de trabalho, da pesquisa e sistematização de dados (Brasil, 2002).

Como lembra Giordan (1999), tomar a experimentação como parte de um processo pleno de investigação é uma necessidade, [...], pois a formação do pensamento e das atitudes do sujeito deve se dar preferencialmente nos entremeios de atividades investigativas (p. 2).

Ao final das atividades didáticas propostas, os alunos desenvolveram conhecimentos em eletroquímica, balanceamentos, reações de oxidação e redução, ficam aptos a constatar um processo corrosivo em seu meio social e determinar maneiras de evitá-lo. Além de desenvolver a capacidade investigativa e de observação, eles trabalham a interação social por meio de atividades em grupo, que possibilitam aprimorar a capacidade de expressão ao compartilhar o conhecimento adquirido, através de debates que podem ser propostos pelo professor.

5. Comentários

finais

Diante dessas considerações, este trabalho constitui-se numa fonte de informações importantes que ajudam o professor a utilizar métodos mais didáticos de trabalhar eletroquímica com seus alunos, permitindo que participem ativamente de atividades como pesquisas bibliográficas, resolução de exercícios e aulas práticas, que proporcionam aos educandos melhorar seus conhecimentos químicos. Cumpre evidenciar que o material produzido propõe atividades de investigação como a busca dentro da escola por formas de corrosão e a construção de uma pilha, proporcionando aos alunos atividades extraclasses, possibilitando uma maneira didática de quebrar a forma tradicional de ensino e conseguir trabalhar conteúdos inicialmente considerados difíceis de aprender, por alunos, e complicados de ensinar, por professores.

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Relato 01 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012

p. 47-60

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico Quest Química: a game as a tool in the evaluation and improvement of chemical knowledge Indiamara Narayane Martins de Passos1 Kátia Dias Ferreira Ribeiro2

Resumo

A necessidade de novas alternativas para o ensino de química encontrou, nas atividades lúdicas, um aliado para colaborar no aprendizado dos alunos. Por meio do jogo o aluno pode desenvolver aspectos cognitivos, seu lado pessoal e social.

As funções lúdica e educativa são importantes para caracterizar o jogo. A aceitação do jogo como instrumento de ensino ainda sofre resistência por parte de alguns professores que atribuem a ele um sentido não pedagógico, entretanto, se uma aula é bem planejada e a experiência lúdica é relacionada à construção do conhecimento, o aprendizado acontece, já que o professor é um estimulador, condutor e avaliador do processo de aprendizagem. Esse trabalho propôs a elaboração e construção do jogo Quest Química, com a finalidade de investigar o conhecimento químico dos alunos da 3ª série do Ensino Médio de uma escola da rede estadual e se a aprendizagem significativa realmente está acontecendo.

Palavras-chave: Ensino de química. Jogos. Atividades lúdicas.

1

Graduada em Química – Licenciatura pelo Instituto Luterano de Ensino Superior (ILES/ULBRA).

E-mail: indiamarapassos@yahoo.com.br

2

Química pela Universidade Federal de Uberlândia, Licenciada em Química pela Universidade Católica de Brasília (UCB), mestre em Engenharia Química pela Universidade de São Paulo (USP) e professora adjunta da Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT).

AbStRACt

The need for new approaches for teaching chemistry has found an ally in recreational activities to assist in student learning. Through the game, the student can develop his cognitive, social and personal side. The functions, entertaining and educational, are important to characterize the game. Acceptance of the game as a teaching tool still suffers resistance from some teachers who assign it a meaning not teaching. However if a class is well planned and the game experience is related to the construction of knowledge, learning happens, as the teacher is a stimulating, conducting and evaluating the learning process. This paper proposed the design and construction of the game Quest chemistry with the aim of investigating the chemical knowledge of students in 3rd grade of high school in a state school and if meaningful learning is actually happening.

Key-words: Chemistry teaching. Games. Recreational activities.

1. Introdução

Ensinar química, nos dizeres do Parâmetro Curricular Nacional (PCN+) (Brasil, 2002), tem por objetivo formar alunos que compreendam os processos químicos e que desenvolvam a construção do conhecimento científico aplicando-os na sociedade, no meio ambiente e em áreas afins.

Para incentivar esse ensino é proposta uma trilogia pedagógica a fim de sustentar a relação entre o conhecimento em química e a formação do cidadão:

48

Estratégias essas que sejam motivadoras do processo de ensino e aprendizagem dos conteúdos químicos correlacionados ao cotidiano.

Uma das grandes discussões sobre ensino de química gira em torno de proporcionar um conhecimento científico capaz de motivar o aluno.

Vários autores apontam resultados que mostram a visão do aluno diante do que é ensinado dentro da sala de aula. Ao refletirem sobre o ensino e a ação dos professores, afirmam que os alunos acham os conteúdos difíceis e, por vezes, até se sentem desmotivados com a disciplina. Para reverter tal

• Contextualização, que dê significado aos conteúdos e que facilite o estabelecimento de ligações com outros campos de conhecimento.

• Respeito ao desenvolvimento cognitivo e afetivo que garanta ao estudante tratamento atento a sua formação e seus interesses.

• Desenvolvimento de competências e habilidades em consonância com os temas e conteúdos de ensino (Brasil, 2002, p. 87).

situação, são necessárias intervenções pedagógi-

Com a finalidade de colocar a trilogia peda-

textos ou fórmulas, mas, sim, de trabalhar a ação

gógica citada em prática, o docente precisa fazer

em grupo e/ou individual, bem como a desinibi-

uso de várias estratégias de ensino que possam ser

ção, gerando uma relação de proximidade entre os

aplicadas e desenvolvidas no decorrer das aulas.

sujeitos envolvidos (Santana; Rezende, 2008).

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

cas mais atrativas que possibilitem a construção do conhecimento e não simplesmente uma transmissão de saberes (Hoernig; Pereira, 2004 apud Messeder; Rôças, 2009-10).

Visando atender às orientações dos documentos legais e, também, à realidade do ensino, o jogo é proposto como uma atividade motivadora e facilitadora da aprendizagem de conteúdos. Essa atividade lúdica traz como vantagem o fato de que não se trata de colaborar para a memorização de

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

O jogo educativo apresenta duas funções: a lúdica, que se refere à diversão, ao prazer e ao

tância da linguagem científica e os símbolos para a compreensão do universo (Chassot, 2010).

desprazer; e a educativa, em que o jogo ensina algo

Diante do exposto, esta pesquisa teve por

que completa o indivíduo em seu saber. É dese-

objetivo principal construir e aplicar um jogo

jável que as duas funções estejam em equilíbrio,

de tabuleiro para a construção do conhecimento

pois na falta da lúdica trata-se apenas de material

químico de alunos do Ensino Médio. Ainda, de

didático e se a educativa faltar não passa de um

maneira mais específica, buscou-se observar a pos-

simples jogo (Kishimoto, 2002).

tura dos alunos mediante a aplicação do jogo, bem

Diante das divergências existentes entre

como sua participação; estimular a construção do

o significado de jogo, aplica-se à proposta deste

conhecimento científico e a capacidade de resolver

trabalho a definição apresentada por Oliveira e

problemas mobilizando esse conhecimento e estu-

Soares (2005), os quais observaram os diferentes

dar as possibilidades de aperfeiçoamento do jogo

significados dados às duas funções e assim deixou

em consonância com os resultados obtidos.

explanado: [...] jogo seria, portanto, qualquer atividade lúdica que tenha regras, com ou sem competição, e que, dependendo do objetivo, leve ao ato de brincar, que é a própria brincadeira. [...]. [...] É importante salientar que no próprio mecanismo do jogo pode surgir o lúdico, o que nos leva a inferir que o jogo e a atividade lúdica são na verdade indissociáveis (Oliveira; Soares, 2005, p. 19).

Mesmo diante da variedade de significados

Tendo como base as informações adquiridas na análise histórica da utilização do lúdico no processo de formação do indivíduo, acredita-se que, com esta proposta de utilização de atividades lúdicas e jogos no ensino de química, o jogo possa ser uma ferramenta de auxílio no processo de investigação do conhecimento científico dos alunos.

2. Desenvolvimento

– os jogos na história

de jogo, observa-se que todos indicam a sua utili-

O uso do jogo para a formação de indiví-

zação como um facilitador da aprendizagem, pois

duos figurou, na Grécia e Roma antigas, quando os

colabora para o exercício das funções intelectuais

pensadores refletiram sobre a importância do brin-

e mentais do jogador envolvido, sendo, assim,

quedo na educação. Aristóteles apresentou a ideia

uma ferramenta instrucional de grande ajuda no

de que os jogos deveriam ser usados para imitarem

processo de ensino-aprendizagem (Tarouco et al.,

as atividades sérias, as ocupações adultas, podendo

2004).

assim preparar o indivíduo para o futuro. A prática Nessa perspectiva, propôs-se a construção

de associar jogo e educação nas escolas da Grécia

de um jogo de tabuleiro que mobilize conteúdos

e de Roma justificou o nome ludus designado a ela

de química para que o aluno possa solucionar

(Kishimoto, s/d.).

problemas investigativos específicos de cada con-

Ainda nesse contexto, esse filósofo apre-

teúdo químico relacionado nas questões do jogo.

sentou uma nova visão para o jogo, como uma

Tal proposta baseia-se na ligação existente entre

busca pela felicidade, caracterizando, assim,

o jogo como atividade motivadora e a construção

uma não seriedade ao jogo, o encontro por um

do conhecimento científico, ressaltando a impor-

momento de lazer e somente isso. Tirando toda a

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

49

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

seriedade da atividade, Aristóteles cria uma visão

brincadeira, podendo, então, assumir a ideia de

negativa, que provoca um choque entre o sentido

brinquedo (Kishimoto, 2002). A atividade lúdica

do jogo em relação ao trabalho bem como as ati-

é vista como uma ação divertida e está presente no

vidades chamadas socialmente produtivas (Perani,

jogo levando ao divertimento e ao prazer (Soares,

2007).

2008).

Durante o crescimento e domínio do cris­

Com relação ao jogo, o Quadro 1 apresenta

tianismo, os jogos foram tratados como imorais e

as características relacionadas aos diferentes tipos

profanos, sendo deixados de lado por muito tempo.

de jogo, divididas para melhor entendimento, de

No século XVI, os humanistas trouxeram nova-

acordo com os graus de interação e sua relação

mente a ideia de utilizar jogos na prática do ensino,

com o indivíduo. A partir dessas divisões, é possí-

percebendo seu valor educativo, convencendo aos

vel definir melhor cada tipo de jogo de acordo com

poucos as pessoas a não terem uma opinião tão

as características descritas nos exemplos citados.

radical em relação ao uso dos jogos nas escolas

Soares (2008) descreve a divisão feita por Louis

(Perani, 2007).

Legrand, mostrando cinco classes que resumem

A palavra ludere, originada do latim, sig-

as onze descritas por Jean Chateau. Para Legrand

nifica ilusão e dá sentido ao que se relaciona com

existe a possibilidade de as características serem

jogo, brincadeira e brinquedo (Zub, 2009). Nesse

combinadas e também de evoluírem de acordo

contexto, os significados dos termos descritos,

com a idade do jogador e da transformação da

juntamente com atividade lúdica, foram sintetiza-

sociedade (Soares, 2008).

dos, por Kishimoto (2002), a partir do trabalho de Gilles Brougère.

A autora apresenta três sentidos para jogo, sendo o primeiro resultado de um sistema linguís-

baseia-se na quinta classificação exposta no Quadro 1, sendo a competição usada como estímulo para o andamento do jogo.

tico no qual é dependente da linguagem e do con-

A classificação dos jogos e suas caracterís-

texto social, não sendo particular de uma lingua-

ticas remetem aos níveis de interação que existe

gem científica, mas respeitando o uso no cotidiano

entre o jogador e o jogo. A proposta descrita no

e não uma lógica científica. [...] Cada contexto social

Quadro 2, feita por Soares (2008b), é uma mes-

constrói uma imagem do jogo conforme seus valores e

cla entre as características das classes de divisão

modo de vida, que se expressa por meio da linguagem

dos jogos com a proposta de construir jogos para

(Kishimoto, 2002, p. 17).

o ensino de química, com enfoque nas relações

Também pode ser visto como um sistema de regras em que é apresentada uma sequência

50

Ressalta-se que a proposta da pesquisa

construídas entre os envolvidos (jogadores) e a atividade estabelecida.

estrutural que o torna específico em determinada

Os níveis de interação descritos são uma

modalidade. Como exemplo, podem-se citar os

maneira de direcionar as atividades lúdicas. No

diferentes tipos de jogos em que o mesmo objeto é

caso, a proposta deste trabalho tem a finalidade de

utilizado, como no caso dos jogos de cartas. Nesses

construir um jogo e utilizá-lo como ferramenta no

jogos, o objeto é o baralho e as regras determinam

processo de ensino. Para tal construção, aliada à

o objetivo de cada atividade a ser desenvolvida.

proposta de ensino, devem-se levar em considera-

E, por fim, o jogo é um objeto, caracterizando

ção as teorias de aprendizagem e sua relação com

a construção do objeto que será usado em uma

o uso dos jogos na educação.

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Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

Quadro 1. Classificação dos jogos.

Tipo de jogo

Características

Exemplos

Funcional (envolve competições físicas)

• tentativa e treino de funções físicas • corridas, mocinho e bandido; e sensoriais, ou como derivativo de • saltos, piques diversos. tonicidade muscular; • com o aparecimento de regras tornam-se mais sofisticados.

Ficção/imitação (envolvem simulações)

• reprodução de modelos de comporta- • papai e mamãe; mento, ficção consciente ou deliberada. • boneca; • jogos dramáticos; • disfarces.

De aquisição

• observação, essencialmente; • coleta de materiais.

De fabricação (envolvem construção e simulação)

• construção, combinação e montagem • aeromodelismo, jardinagem, costura, utilizando diversos materiais; construções de maquetes.

• atividade estética e mais técnica.

De competição

• jogos praticados em grupos, coope­ • amarelinha; rativos ou não, em que há ganhadores • jogos tradicionais de tabuleiro. e perdedores.

• leitura, audição ou ainda acompanhamento visual de certas atividades; • coleções diversas (selos, figuras etc.)

Fonte: Legrand (apud Soares, 2008b).

Quadro 2. Níveis de interação entre jogo e jogador.

Nível de interação

Características

I

Atividades lúdicas que primem pela manipulação de materiais que funcionem como simuladores de um conceito conhecido pelo professor, mas não pelo estudante, dentro de algumas regras preestabelecidas, em que não haja vencedores ou perdedores, primando-se pela cooperação.

II

Utilização de atividades lúdicas, nos quais se primará pelo jogo na forma de competição entre vários estudantes, com um objetivo comum a todos, podendo ou não ser realizada em grupos. Geralmente, jogos de tabuleiro.

III

Construção de modelos e protótipos que se baseiam em modelos teóricos vigentes, como forma de manipulação palpável do conhecimento teórico. Elaboração de simuladores e jogos por parte dos estudantes, como forma de interação com o brinquedo, objetivando a construção do conhecimento científico, logo após o conhecimento ser estruturado. Em síntese, esse nível é aquele em que se manipula um material como um brinquedo. Aqui também estão previstas atividades de construção coletiva correlatas. As mudanças aqui, quando ocorrem, são consideradas incorporações lúdicas.

IV

Utilização de atividades lúdicas que se baseiem em utilização de histórias em quadrinhos e atividades que utilizem expressão corporal em seus diversos níveis

Fonte: Soares (2008b).

Para que se obtenha sucesso na aplicação

mente elevado podem desestimular os

dos jogos, quatro elementos apresentados por

alunos e provocar o desinteresse pelo

Antunes (1998) precisam ser considerados:

jogo. Dessa forma, o professor precisa

• Capacidade de se constituir em fator

desenvolver situações intrigantes, mas

de autoestima do aluno: nesse aspecto

que estimulem o aluno a concretizar a

faz-se necessário analisar o interesse do

atividade.

aluno. Jogos que apresentam um nível

• Condições psicológicas favoráveis: os

de dificuldade muito baixo ou extrema-

jogos não podem ser vistos como um

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

51

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

•

trabalho, uma obrigação, mas, sim,

determinado comportamento que deve ser man-

como uma ferramenta de combate à

tido, sendo assim, o conhecimento descoberto é

apatia (p. 41). A expressão do professor

uma inovação para o indivíduo que o fez, entre-

e o comprometimento dos alunos são

tanto, ele já existia na realidade exterior. No que

fundamentais para estimular a ação do

diz respeito à aprendizagem, o professor é respon-

jogo.

sável por se certificar que o aprendiz apresente

Condições ambientais: o espaço onde

comportamentos observáveis, significando sua

será aplicado o jogo deve fornecer

reposta aos estímulos do mundo. Na abordagem

condições adequadas para que o aluno tenha liberdade de manusear as peças do jogo, levando também em consideração a higiene do local onde será desenvolvida a atividade.

•

Fundamentos técnicos: o jogo deve ter início, meio e fim. Não pode ser interrompido, sendo que o aluno deve ser estimulado a construir seus próprios caminhos dentro das resoluções propostas no jogo.

Ao observar os elementos relevantes para a aplicação dos jogos e como eles influenciam nos resultados esperados, torna-se viável acrescentar que a sua utilização é uma ferramenta que implica observação e planejamento do local de aplicação e do jogo, e as condições psicológicas dos alunos/ jogadores.

humanista, a pessoa está incluída no processo de ensino-aprendizagem e, nesse caso, leva-se em consideração a autorrealização nas ações do indivíduo. A cognitivista, em si, preocupa-se em como ocorre a aprendizagem, sendo ela mais que um simples produto do ambiente e das pessoas envolvidas nele. No processo de ensino-aprendizagem, tem-se a valorização do desenvolvimento por meio de pesquisas e proposições de problemas.

Essas abordagens apesar de terem visões distintas do significado de aprendizagem, colaboram na construção dos jogos no sentido didático a ele aplicado. Observando os três enfoques e relacionando-os ao jogo e às atividades lúdicas, as características mais expressivas sugerem a aprendizagem cognitivista como a mais vista nas propostas lúdicas chegando até o construtivismo (Soares, 2008b).

Tavares (2004) cita, como um dos grandes representantes da teoria cognitivista, David Joseph Ausubel que, na década de 1960, propôs a Teoria

3. As

teorias de aprendizagem e o ensino de química As teorias da aprendizagem são o ponto de

52

da Aprendizagem Significativa, abordando a aprendizagem de conceitos. Esse psicólogo norte-americano apresentou dois tipos de aprendizagem: significativa e memorística.

partida para ser possível analisar a utilização dos

A aprendizagem significativa possui duas

jogos como instrumentos didáticos que propiciem

dimensões, ou seja, a aprendizagem por desco-

um aprendizado e também a própria avaliação do

berta e a receptiva. Na descoberta o aluno tem con-

conhecimento científico apresentado pelo aluno.

tato com os conteúdos não acabados, assim precisa

Destacando três enfoques principais: o comporta-

descobri-los para que possa compreendê-los. Na

mentalista, o cognitivista e o humanista.

receptiva, os conteúdos são apresentados de forma

Na visão de Mizukami (2003), a aborda-

acabada ao aluno, o que reforça a ideia de receber

gem comportamentalista, visa à obtenção de um

os conteúdos. Já a aprendizagem memorística pos-

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

sui delimitações feitas pela aprendizagem signifi-

tos que prejudicam tanto a prática docente quanto

cativa e mecânica. A distinção parte do aluno, ao

a atuação discente, dificultando o processo de

definir as relações substanciais entre os conceitos

ensino-aprendizagem (Almeida et al., 2008).

que possui em sua estrutura cognitiva e o novo,

Dessa maneira, o jogo no ensino vem

conteúdo a ser aprendido. Quanto mais próximo

ganhando espaço entre os educadores de quí-

dessas relações, mais ligado à aprendizagem sig-

mica. Existe uma crescente produção de trabalhos

nificativa. Quanto menos estabelecidas essas rela-

desenvolvidos sob a visão lúdica com o objetivo

ções, mais próximo está da aprendizagem mecâ-

de proporcionar um ensino de química mais pra-

nica (Pelizzari et al., 2002).

zeroso. Soares (2008a), porém, aponta que uma

De maneira mais resumida, o construti-

das dificuldades descritas pelos próprios educado-

vismo é a relação estabelecida entre um conheci-

res é quanto a diferença entre o jogo e o material

mento e um momento da vida, sendo viável dizer

pedagógico. Se for aplicado dentro da sala de aula

que não é possível ser construtivista o tempo todo,

apresentar a função lúdica por meio da livre explo-

contudo, faz-se necessário conhecer o momento de

ração e do prazer da atividade, é considerado jogo,

sê-lo (Macedo, s/d).

entretanto se essa mesma atividade apenas visar ao

Partindo das abordagens anteriormente des-

desenvolvimento de habilidades sem apresentar a

critas e comentadas, coloca-se a situação presente

função lúdica, então é caracterizada como material

do ensino de química que, por vezes, sofre rotu-

pedagógico.

lagens que referenciam a disciplina como chata e

Para deixar explícitas as diferenças, pode­

cheia de fórmulas para memorização. A ciência foi

‑se fazer uma comparação entre jogo e brinquedo.

esquecida no que diz respeito à formação do aluno

O brinquedo está associado à cultura, considerado

como cidadão na sociedade. Ele deve observar e

um produto de uma sociedade dotada de traços

relacionar os conceitos compreendidos dentro de

culturais específicos. Assim sendo, apresenta uma

sala com as atividades que desenvolve durante sua

dimensão simbólica, que é considerada sua prin-

vida (Brasil, 2002).

cipal função. O jogo é marcado por uma função

Atentando para as condições expressas nas

determinante agregada a um objeto, ou seja, a fun-

normativas legais, faz-se necessária a utilização

ção e o valor simbólico estão associados. No caso

de novas estratégias de ensino, bem como novas

do brinquedo, existe a livre manipulação por parte

metodologias visando à aprendizagem do aluno

do indivíduo, não sendo delimitado, combinando

e não apenas ao depósito de informações, não

ação e uma ficção (Brougère, 2010).

taxando o ensino de química como uma escada de

Ao propor o uso dos jogos e das atividades

preparação, na qual a condição do ensino é atre-

lúdicas, o professor se abre às diversas situações

lada à série posterior (Chassot, 2004b).

de aprendizagem, por isso não pode ser conside-

A memorização de fórmulas, nomenclatu-

rado o centro das atenções ou um ser superior, mas

ras e cálculos matemáticos é uma das explicações

um sujeito que promove a facilitação do conhecimento.

dadas por alunos que ingressam no Ensino Médio

Dessa maneira, o aluno se torna um agente ativo na

como um fator que causa desânimo em estudar

construção de seu conhecimento já que os poten-

a ciência química. Estudos comprovam que se o

ciais que desenvolve são diretamente ligados ao

aluno não encontra validação para o que estuda, a

modo como desempenha as atividades propostas

construção de conhecimento não ocorre de maneira

pelo jogo (Soares, 2008b, p. 24).

agradável e isso acarreta vários descontentamen-

Segundo Santos (1999 apud Cabrera, 2007),

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

é necessário ter coragem para aderir a essa nova proposta de ensino, pois é preciso perceber a magnitude dessa metodologia e refletir sobre suas implicações educacionais e, principalmente, sentir seu alcance no nível existencial (p. 32).

apresentam essa característica chamada de valor lúdico (Soares, 2008a).

4. A

O jogo Quest Química foi construído com

A partir do momento que o educador adere a

base no jogo Quest edição família. No jogo ori-

essa proposta de melhoria do ensino, ele se depara

ginal, existe a subdivisão de conteúdos de acordo

com novas situações que irão exigir avaliação das

com a seguinte ordem: mundo; artes e entreteni-

ações correlacionadas à utilização de atividades

mento; sociedade; ciência e tecnologia; esporte

lúdicas. Soares (2008a), embasado em Campagne,

e lazer e variedades. Na adaptação para o con-

apresenta sugestivos critérios sobre a utilização

teúdo químico, foram utilizadas as denomina-

dos jogos, para que sejam educativos sem perder a

ções: Química Geral (QG), Físico-Química (FQ),

essência, atribuindo valores a eles. Dessa maneira,

Química Nuclear (QN), Eletroquímica (EQ) e

o valor experimental deve permitir a manipulação

Curiosidades da Química (CQ).

A Figura 1 apresenta o tabuleiro do jogo,

e a exploração, seja de espaço, brinquedo ou ação, podendo ensinar conteúdos químicos.

com as divisões dos conteúdos químicos referentes

O valor de estruturação relaciona-se ao

às 1ª e 2ª séries do Ensino Médio. Apesar de estar

fato de a liberdade do aluno agir dentro das regras

dividido, o jogo Quest Química propõe a integra-

colocadas pelo jogo, sendo livre para se utilizar de

ção dos conteúdos. Durante o jogo, o aluno terá

estratégias durante a atividade. Além disso, existe

que unir esses conhecimentos e aplicá-los para

o relacionamento e o convívio entre os alunos no

responder as questões. Faz-se necessário dizer que

ambiente envolvido, ao que chamamos de valor de

a Química não é uma ciência dividida em compar-

reação. Por último, não menos importante, o jogo

timentos, e que suas divisões, de caráter pedagó-

precisa deixar explícita a ação lúdica, devendo,

gico, acontecem para melhor compreensão de toda

então, ser observado se os objetos envolvidos

ela.

Figura 1. Tabuleiro do jogo Quest Química.

54

proposta do jogo

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

O sistema tradicional de divisão de conte-

na área verde, e perde a ficha que apostou. Caso

údos tem por base os conceitos e o conhecimento

ele esteja no tabuleiro e erre uma pergunta, deverá

específico organizados de maneira lógica e coe-

permanecer no lugar que parou. Após o descarte

rente. Para conseguir êxito com essa divisão, faz-

de todas as fichas pelos jogadores, elas retornam

-se necessária a contextualização. O ato de con-

para cada um, caso nenhum jogador tenha chegado

textualizar remete à ideia de propor que o aluno

ao final.

pense o conhecimento que adquiriu como algo que vai poder identificar no dia a dia, observando conceitos essenciais da modificação que a ciência química gera na sociedade e, consequentemente, consiga integrar aquilo que é visto em sala de aula para responder às situações químicas rotineiras (Maldaner et al., 2006).

As questões foram escolhidas de acordo com o conteúdo específico, sendo que cada área contém 25 questões3, sendo importante ressaltar o fato de que o aluno precisa interligar os conceitos. O que se realça nesse momento é que, para compreender um conteúdo, outros conhecimentos podem ser requeridos. Por exemplo, para estu-

Figura 2. Fichas para andamento do jogo.

dar mistura de soluções o aluno já precisa ter em mente conceitos de substância pura e mistura.

O número máximo de jogadores por rodada é cinco e tem-se como objetivo completar a volta

5. Método

no tabuleiro. Cada jogador recebe fichas numeradas de 1 a 5 (Figura 2), as quais serão apostadas

Tomando por base a ação e o envolvimento

para que o peão possa se deslocar sobre o tabu-

com o grupo de pesquisa, este trabalho propôs a

leiro. Para iniciar o jogo, cada jogador escolhe

aplicação de um jogo de estratégia abordando

uma ficha que estará com a numeração virada para

conteúdos químicos com base no jogo de tabuleiro

baixo; aquele que retirar o maior número inicia o

QUEST. Foram convidados 15 alunos matricula-

jogo e, assim, sucessivamente.

dos na 3ª série do Ensino Médio regular, de ambos

Na primeira rodada, o aluno/jogador esco-

os sexos, de uma escola da rede estadual de ensino

lhe sobre qual assunto quer responder, sendo que,

da cidade de Itumbiara-GO. Optou-se por essa

antes de tirar a pergunta, ele tem que escolher

escola pelo fato de a mesma estar situada numa

uma ficha para apostar/descartar. Caso acerte a

região não afastada do centro da cidade, e que

pergunta, o peão anda o número correspondente à

atende alunos oriundos de várias regiões, oportu-

ficha descartada pelo jogador. Se a resposta estiver

nizando uma maior heterogeneidade dos sujeitos.

errada, o jogador permanece no início do tabuleiro,

Os alunos foram convidados a participar da pesquisa e estavam cientes de que deveriam

3

Apêndices de 1 a 5 disponíveis em: <http://rebeq. revistascientificas.com.br/downloads/questquimica.pdf>.

desenvolver as atividades propostas pelo pesquisador, sendo importante ressaltar que as mesmas

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

55

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

não eram obrigatórias, portanto, o aluno era livre

duas etapas, sendo ministrada por dois professores

para desistir no momento que achasse oportuno,

diferentes, sendo que, além da rotina de aulas, no

assim sendo, deveria preencher um formulário de

período matutino, eles ainda contam com aulas de

justificativa contando os motivos da desistência

reforço duas vezes por semana. O colégio também

para posterior análise e observação dos resultados.

oferece o cursinho pré-vestibular, e grande parte

As atividades desenvolvidas na escola

dos alunos tem acesso a ele, sendo que alguns

foram gravadas e fotografadas. Posteriormente,

alunos que participaram do jogo, também faziam

fez-se a análise dos dados levantados por meio de

cursinho.

observação e transcrição dos questionários relacio-

Como primeira proposta, os alunos respon-

nados às experiências lúdicas e à disciplina de quí-

deram a um questionário com nove questões sobre

mica, a fim de observar a visão dos alunos quanto

o gosto pela química e sua utilização no cotidiano.

ao uso dos jogos e o aprendizado em química.

Também foram indagados a respeito da experiên-

O jogo foi aplicado em uma tarde, com

cia lúdica na escola e quais os tipos de jogos que

duração de três horas. Nesse intervalo de tempo,

conheciam e quais jogavam com frequência. Todas

como primeira atividade, houve uma conversa

as respostas foram transcritas da maneira como os

com os alunos sobre o significado de atividades

alunos se expressaram.

lúdicas e o que caracteriza uma experiência lúdica.

Em resposta à primeira pergunta: “Você

Antes do início do jogo, os alunos responde-

gosta de química? Por quê?”, a grande maioria

ram ao primeiro questionário individual,4 referente

disse que se identificava com a matéria. Seguem

às experiências lúdicas vividas no decorrer da vida

algumas das respostas: “Sim, pois me divirto, des-

escolar, o envolvimento nas aulas de química e a

cubro coisas novas e com ela viajo no mundo da

aplicação do conhecimento ensinado na escola em

lua”, outro ainda afirmou “Sim, porque a química

seu cotidiano. Também foram questionados a res-

está presente em tudo no nosso dia a dia”. Alguns

peito do conhecimento de jogos de tabuleiro, com

ainda afirmaram que gostam da disciplina, mesmo

que frequência jogavam e qual o tipo de jogo que

com algumas dificuldades: “Sim, porém tenho

participavam.

algumas dificuldades, gosto da química, pois ela

Após esse primeiro momento, houve a

nos explica a formação de tudo”.

apresentação do jogo Quest Química e as regras

Essa dificuldade pode ser associada à

da atividade. Os tabuleiros foram colocados em

forma como o ensino de química é apresentado

cima das mesas, sendo que cada um ficou sob a

aos jovens na escola. A abordagem teórica faz com

responsabilidade de cinco alunos, limite máximo

que concepções distorcidas dessa ciência sejam

de jogadores aceito pelas regras do jogo.

ensinadas, assim, os alunos perdem o interesse e a veem como algo entediante e apenas com memorização de fórmulas (Arroio et al., 2005).

6. Resultados

alcançados

De acordo com as respostas, é possível identificar que os alunos compreendem que a quí-

No colégio em que esta atividade foi desen-

mica está presente no cotidiano. Um aluno afirmou

volvida, a disciplina de química é dividida em

não gostar de química, entretanto, sua justificativa se contrapôs à pergunta seguinte do questionário.

4

56

Apêndice 6 disponível em: <http://rebeq.revistascientificas. com.br/downloads/questquimica.pdf>.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

A segunda pergunta foi “Já utilizou conhecimentos químicos no cotidiano?” Para essa pergunta, o

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

aluno que havia respondido que não se identificava

“Sim eu acredito que o jogo possa fazer

com a química, disse que já utilizou conhecimen-

algo diferente no aprendizado de cada aluno, pois

tos químicos no cotidiano.

assim fica mais interessante” (AR5).

Nessa questão, foram obtidas respostas

“Com certeza, porque brincando nós apren-

positivas e negativas. A grande maioria positiva,

demos de maneira mais rápida e fácil, ou seja, a

algumas foram além:

compreensão de exercícios e conteúdos de manei-

“Já, na tentativa de fazer bolo e para melhor desempenho físico em esportes [...]” e ainda esse que demonstrou ter curiosidade por meio da resposta: “Sim, costumo ler muitas vezes nas embalagens componentes do produto, elementos que compõem produtos que utilizamos em todo momento”.

ras simples (jogando). Podemos perceber isso no resultado, as notas” (AR6).

“Sim, pelo fato de poder aprimorar mais meus conhecimentos” (AR7).

“Sim. Pois é uma forma diferente e melhor de aprender” (AR8).

Outras respostas parecidas também afirma-

“Sim, pois imagens, diversão são fatores

ram a utilização na fabricação de detergentes. Uma

que me fazem memorizá-los, aprendê-los” (AR9).

das respostas que chamou a atenção foi a seguinte:

O jogo foi aplicado e outro questionário

“Sim, quando foi necessário retirar o mau cheiro

levou os alunos a expressar como foi a experiên-

nas mãos após manusear peixes. Usando o caldo

cia de jogar o Quest Química. Seguem algumas

do limão”.

respostas:

Nessa resposta é possível observar a intera-

“Foi uma experiência bastante interativa e

tividade do aluno com o que acontece a sua volta.

eficaz para o ensino, o jogo nos ajuda a aprender

Possivelmente, em uma aula de química orgânica o

de forma mais interessante e divertida”.

professor deve ter mencionado que o limão é capaz de neutralizar o odor característico do peixe.

A última questão permitiu aos alunos

“Foi muito bom, aprendi coisas novas, e também percebi que há mais coisas na química do que eu pensava”.

expressar sua opinião a respeito do uso dos jogos

No que diz respeito às dificuldades, alguns

para ensinar. Além de dizer se concordavam ou

responderam que não encontraram, porém alguns

não, teriam que explicar de que maneira percebiam

afirmaram que tiveram dificuldades em conteúdos

a influência. Todas as respostas serão apresenta-

que não haviam estudado. “No jogo não tive difi-

das, já que é importante colocar a opinião de cada

culdades. Porém aprendi mais sobre conteúdos que

participante do jogo e sua visão. Os alunos são

pouco vi. Como Química Nuclear”. Outro aluno

identificados por AR (aluno da rede).

também afirmou essa dificuldade nas questões de

“Você acredita que pode aprender mais com jogos? Como você percebe isso?”

“Sim. Porque os jogos nos fazem raciocinar com maior velocidade” (AR1).

“Sim, aliando prazer ao conhecimento, o aluno aprenderá com facilidade” (AR2).

Química Nuclear. Além dessa colocação, outra dificuldade apontada pelos alunos foi em recordar os conteúdos vistos há certo tempo. “Devido ao tempo visto os conteúdos, o esquecimento foi a maior dificuldade”.

Durante a aplicação do jogo, foi possível

“Sim, pois me distraio e acabo me diver-

observar que muitos alunos não conseguiam asso-

tindo e aprendendo mais, e acho também que meu

ciar questões que estão em seu cotidiano, como por

cérebro se distrai e aprende brincando” (AR3).

exemplo, misturas, fenômenos químicos e físicos,

“Sim, você aprende se divertindo” (AR4).

dentre outros. E a maioria das respostas dadas por

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

57

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

eles nos questionários, abordou esse problema;

habilidades como a criatividade, a sensibilidade

muitos disseram que não lembravam porque

e a própria afetividade. Dessa maneira, ele passa

haviam estudado na 1ª série do Ensino Médio e,

a conhecer suas limitações e possibilidades, e ao

agora, não recordavam os conceitos de maneira a

conhecê-las começa a ter visões diferentes sobre a

conseguir responder às questões.

importância que o jogo pode gerar na formação do

Com essas respostas, pode-se questionar a

jovem (Santos; Cruz, 1997).

respeito da aprendizagem significativa estudada

Essa concepção, que é formada pelo futuro

por Ausubel; de acordo com o psicólogo, quando

docente, vai influenciar em como suas aulas serão

as relações substanciais ficam menos estabelecidas

preparadas e como a atividade lúdica será traba-

entre os conteúdos aprendidos e o novo e não há

lhada, e isso é mais fácil quando o professor tem

uma ligação com o que o aluno já conhece, então

uma visão clara sobre ensinar com a utilização de

ocorre a aprendizagem memorística (Pelizzari et

jogos. Santos (2008) afirma que desenvolver essa

al., 2002).

dimensão lúdica na formação do professor remete

Isso pode gerar uma das consequências

à inclusão social, ao questionar como o ensino é

descritas por Arroio (2006), que é o desinteresse,

realizado nas escolas, além de propor um resgate

por parte dos jovens, por essa ciência. Se o aluno

de formas prazerosas de se aprender.

realmente não encontrar utilidade para o que estuda, sem dúvida não terá motivo para querer aprender. Os conteúdos a serem tratados em sala de aula devem ter um significação humano e social, de

58

7. Considerações

finais

maneira a interessar e provocar o aluno e permitir uma

A proposta do presente trabalho foi utilizar

leitura mais crítica do mundo físico e social (Marcondes,

o jogo como maneira de investigar o conhecimento

2008, p. 69).

químico entre os alunos participantes da pesquisa,

O jogo aplicado proporcionou aos alunos

atentando para a proposta dos PCN’s no que diz

relembrar os conceitos que haviam estudado;

respeito à formação do aluno como cidadão.

entretanto, torna-se viável ressaltar que a função

Com base na pesquisa bibliográfica, o jogo Quest

do jogo não é a memorização, mas sim que o aluno

Química foi elaborado com a finalidade de inves-

consiga relacionar e integrar o conhecimento que já

tigar e aprimorar o conhecimento dos conteúdos

tinha com as questões propostas pelo jogo. Devido

químicos de alunos da 3ª série do Ensino Médio da

às dificuldades por eles descritas com relação ao

rede estadual de ensino. Vale ressaltar que o regime

desconhecimento do conteúdo e ao próprio esque-

de estudo desses alunos difere de outras escolas da

cimento, vale expor que o momento lúdico foi

rede, não podendo, dessa forma, se generalizaram

vivenciado pelos alunos, sendo importante atentar

os resultados encontrados.

para como o ensino de química está envolvendo

Levando em consideração esses aspectos,

esses alunos, como eles estão e se estão realmente

obteve-se sucesso tanto na construção do jogo

aprendendo os conteúdos propostos pelo currículo

quanto na sua aplicação. As respostas dos alu-

da disciplina.

nos foram satisfatórias com relação à diversão e

Foi possível observar, também, que a for-

o aprendizado de conteúdos que eles ainda não

mação lúdica do professor é uma das necessidades

haviam estudado; além disso, o jogo funcionou,

dos cursos de graduação pois, ao estar em con-

também, como uma revisão do que eles haviam

tato com o lúdico, o futuro professor desenvolve

estudado, mas não se recordavam. Deixa-se

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Quest Química: um jogo como ferramenta na abordagem e aprimoramento do conhecimento químico

exposto que o jogo não é uma forma de memori-

Nesse contexto, conclui-se que a utilização

zação, mas uma maneira de construir um aprendi-

de jogos no ensino de química, mais especifica-

zado prazeroso.

mente, Quest Química, pode ter um papel impor-

Entretanto, algumas observações devem ser

tante na formação de alunos, colaborando para que

ressaltadas para que se possam propor melhorias

reconheçam e saibam lidar com essa ciência no

no ensino da ciência química. Em primeiro lugar, o

cotidiano. O lúdico é uma ferramenta pedagógica

ensino não pode ser condicionado à série posterior,

que, aliada a uma aula bem planejada e a um pro-

pois, como foi possível observar, os alunos tive-

fessor estimulador, gera um aprendizado significa-

ram maiores dificuldades em conteúdos de séries

tivo, como apresentado por Ausubel, dando ênfase

anteriores, ou seja, o aprendizado foi memorístico

na formação cognitiva do aluno envolvido. O jogo

e condicionado à aprovação. Em segundo, o ensino

não deve ser a única maneira de promover essa for-

voltado somente para o vestibular configura, por

mação, mas, se necessário, cumpre bem o papel de

vezes, alunos que não conseguem observar o

ensinar de maneira prazerosa e livre.

mundo em que vivem e participar de discussões críticas que envolvam ciência, como no caso das questões relacionadas aos conteúdos de química nuclear. Isso os deixa mecanizados, e eles não vão conseguir enxergar a utilidade da ciência fora dos livros.

Entende-se, portanto, que o jogo Quest Química influenciou de maneira positiva a construção do conhecimento, já que se utilizou da diversão para isso, assim o aluno não foi forçado a aprender, mas estimulado pelo professor/pesquisador a buscar soluções para os desafios apresentados na atividade. O estímulo é uma característica para que ocorra a aprendizagem significativa, pois o aluno é apresentado ao conteúdo de forma inacabada tendo que descobrir e buscar conhecimento para estabelecer as relações entre o que já construiu e o que está aprendendo.

Logo, a postura de cada aluno ao jogar mostrou que esse estímulo provoca-o e o faz querer ganhar, e para isso ele precisa estar atento ao que acontece no mundo, no dia a dia, despertando uma visão mais ampla dos acontecimentos científicos.

O jogo também pôde caracterizar as deficiências citadas anteriormente, o que dificultou em alguns momentos o andamento do jogo, nada que não pudesse ser contornado por meio das explicações dadas a cada dúvida apresentada.

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Relato 02 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012

p. 61-68

Aplicação de um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio Application of a Didactic Game (Ludo) Exploring the Periodic Table Content in High School Jackson da Silva Santos1 Daguia de Medeiros Silva2 Ana de Fátima Costa da Silva2 Jeovane Jefferson Soares de Oliveira2 Anderson Bruno da Silva2

Resumo

Este trabalho apresenta um relato da aplicação do jogo Ludo Químico aos alunos da primeira série do ensino médio da Escola Estadual Instituto Vivaldo Pereira, no Rio Grande do Norte. Após a análise das respostas ao questionário aplicado aos alunos constatou-se que todos os alunos responderam que se sentem motivados para aprender o conteúdo de Química de forma dinâmica e que esse jogo influenciou na sua aprendizagem muito positivamente. Desta forma, a aplicação do jogo ajudou a transformar o conhecimento dos alunos sobre tabela periódica, inicialmente superficial, em um conhecimento mais significativo e consistente.

Palavras-chave: Tabela periódica. Ludo químico. Jogo didático.

Abstract

This work presents an account of the application of the Ludo game to chemistry students of the first grade of secondary State School Vivaldo Pereira Institute, Rio Grande do Norte. After analyzing the replies to the questionnaire applied to the students it was found that all students answered that they feel motivated to 1

Mestre em Ensino de Química – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. E-mail: jackson.santos@ifrn.edu.br

2

Graduandos de Licenciatura em Química.

learn chemistry content dynamically and that game influenced their learning very positively. Thus, the game application helped to transform the students’ knowledge of the periodic table, initially superficial in a more meaningful and consistent knowledge.

Key-words: Periodic table. Chemical ludo. Didactic game.

1. Introdução

A química é um componente curricular desafiador para professores e alunos, exigindo muito interesse e dedicação. Desta forma, os jogos didáticos adaptados ao ensino de química podem vir a agregar as necessidades de ambos, podendo ter grande influência na aprendizagem dos conteúdos relacionados ao componente curricular, no sentido de incentivar mais os alunos e facilitar a abordagem pelo professor. Este incentivo por parte do professor, através da aplicação dos jogos, mostra uma maneira prazerosa e prática que facilita a aprendizagem, cabendo ao professor adaptar os diversos jogos ao conteúdo a ser ministrado.

Nesta abordagem, observa-se que o jogo é um recurso psicopedagógico de grande importância na aprendizagem, cabendo ao professor criar situações e condições favoráveis para que uma nova informação seja assimilada, transformando-a em conhecimento. Além disso, esta estratégia pode ainda proporcionar uma realidade educacional para o aluno, onde é possível aprender conteúdos disciplinares através de metodologias mais dinâmicas em sala de aula (Candido; Ferreira, 2006).

O jogo ou atividade lúdica tem como consequência natural a motivação. É de se esperar que o mesmo aconteça quando esses jogos e ativida-

62

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

des forem aplicados ao ensino. No aspecto lúdico, deve-se ressaltar que a atividade divertida marca a ocasião, pois conceitos e atividades quando trabalhados conjuntamente acabam por ser indissociáveis. Vários estudos a respeito de atividades lúdicas comprovam que o jogo, além de ser fonte de prazer e descoberta para o aluno, é a tradução do contexto sócio-cultural-histórico que é refletido na cultura, podendo contribuir significativamente para o processo de construção do conhecimento do aluno (Melo, 2005).

Os aspectos lúdicos e cognitivos presentes nos jogos são importantes estratégias para o ensino e aprendizagem de conceitos abstratos e complexos, que requerem uma capacidade mais criativa dos alunos para poderem, por exemplo, imaginar como é a estrutura de um átomo. Contudo, a utilização de jogos pode exercitar o raciocínio e facilitar os estudos, pois o uso do lúdico para ensinar e/ou fixar diversos conceitos em sala de aula é uma forma de estimular o aluno a ter interesse e motivação, necessários para uma aprendizagem significativa.

Este trabalho teve como objetivo estudar a influência da aplicação de um jogo didático, explorando os conteúdos da Tabela Periódica, em turmas do ensino médio em uma escola estadual.

Aplicação de um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio

2. Fundamentação

teórica

Vários estudos e pesquisas relatam que o Ensino de Química ainda é aplicado através da “transmissão de conhecimento”, em sua forma tradicional. A metodologia tradicional de ensino de Química na Educação Básica se destaca pela utilização de regras, fórmulas e nomenclaturas, gerando uma grande desmotivação para os alunos (Costa et al., 2005). Percebe-se, com isso, o distanciamento entre a teoria e o cotidiano dos estudantes, tornando a química excessivamente abstrata.

Quando o estudo da Química faculta aos alunos o desenvolvimento paulatino de uma visão crítica do mundo que os cerca, seu interesse pelo assunto aumenta, pois lhes são dadas condições de perceber e discutir situações relacionadas a problemas sociais e ambientais do meio em que estão inseridos, contribuindo para a possível intervenção e resolução dos mesmos (Santana, 2008).

Ensinar é possibilitar aos alunos meios que eles possam raciocinar e questionar o porquê das coisas, fazendo com que tenham uma visão

Os jogos didáticos têm a capacidade de transformar aulas comuns em momentos de ensino eficiente, criativo e prazeroso para os alunos, pois a química ainda é apontada como uma disciplina de difícil entendimento. Porém, trabalhar conteúdos químicos, brincando, faz com que o aluno aprenda e se sinta motivado a estudá-lo (Robaina, 2008).

Os jogos didáticos aplicados em sala de aula são capazes de fazer uma ligação entre o conhecimento ensinado e o cotidiano do aluno.

Neste contexto, para o ensino de química, está sendo proposto o jogo Ludo como uma ferramenta pedagógica. O lúdico é integrador de várias dimensões do aluno, como a afetividade e o trabalho em grupo, promovendo a construção do conhecimento cognitivo, físico e social (Soares, 2008).

De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais, um aspecto relevante nos jogos é o desafio genuíno que eles provocam no aluno, que gera interesse e prazer. Desta forma, é importante que os jogos façam parte da cultura escolar, cabendo ao professor analisar e avaliar a potencia-

crítica do contexto que estão inseridos. Ensinar

lidade educativa dos diferentes jogos e o aspecto

não é transferir conhecimento, mas criar as pos-

curricular que se deseja desenvolver (Secretaria da

sibilidades para a sua própria produção ou a sua

Educação Fundamental, 1997).

construção (Freire, 2002). Desta forma, deixar o

Quando o estudante se sente desafiado, ele

método tradicional e buscar meios para trabalhar

busca métodos para desenvolver raciocínios de

com o conhecimento prévio do aluno é de grande

forma eficiente e, consequentemente, se compro-

importância para seu aprendizado.

mete com o sistema estudado, ou seja, se é um jogo

A disciplina educacional didática, como

didático relacionado a um conteúdo educativo, o

componente curricular, vem se destacando ao

discente sente mais entusiasmo em estudar para

longo dos anos, pois apresenta como principal

enfrentar seus próprios desafios.

característica a adequação da vivência do discente

Quando os desafios são vinculados a jogos

com o conhecimento, ou seja, socializa a prática

didáticos com conteúdos químicos, os estudantes

humana com o meio educacional. Para interagir a

ficam inspirados a aprender e começam a refletir

química com a vivência do indivíduo, foi confec-

o quanto é importante estudar. Os jogos são indi-

cionado um jogo didático (Ludo), que contemplou

cados como um tipo de recurso didático educativo

o conteúdo “tabela periódica”, com o objetivo de

que podem ser utilizados em momentos distintos,

proporcionar momentos prazerosos e interativos

como na apresentação de um conteúdo, ilustração

dentro da sala de aula.

de aspectos relevantes ao conteúdo, como revisão

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

63

Aplicação de um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio

ou síntese de conceitos importantes e avaliação de

saber, segundo a opinião dos alunos, a importân-

conteúdos já desenvolvidos (Cunha, 2004). Nota-

cia que a junção da teoria com a prática tem no

-se que, quando adaptamos um jogo a um conte-

aprendizado, ou seja, a adaptação de um jogo ao

údo, por exemplo, “Tabela Periódica”, ocorre um

um conteúdo químico.

desenvolvimento no aprendizado dos alunos e eles estarão mais habilitados para a produção de respostas e na resolução de problemas.

A memorização dos nomes e símbolos dos elementos químicos sempre foi complicada para

3. Metodologia

os estudantes por se tratar de um grande número de

O questionário foi aplicado aos alunos

termos, sem uma aplicação prática na sua vida coti-

de uma turma da primeira série do ensino médio

diana (Mariscal; Iglesias, 2009). Considerando-se

de uma escola estadual do município de Currais

que o ensino da tabela periódica é fundamental na

Novos. Antes da sua aplicação, foi explicado qual

escola, deve-se começar a estudá-la mais minucio-

era o objetivo do questionário e que não era obri-

samente para um melhor entendimento. O objetivo

gatório respondê-lo, nem se identificar, já que não

deste jogo é a apresentação das possibilidades

estava vinculado à atividade escolar.

didáticas que têm o emprego de um material edu-

A pesquisa foi feita com vinte alunos da

cativo diferenciado, que permite praticar e apren-

primeira série, que responderam a seis perguntas

der os elementos químicos utilizando a geografia

objetivas, que tratavam da influência que os jogos

do Brasil (Santos et al., 2011).

didáticos causavam na aprendizagem dos mesmos.

A avaliação deste trabalho foi feita através da aplicação de um questionário, onde se procurou

O questionário que foi entregue aos alunos está apresentado a seguir:

Questionário aplicado aos alunos que participaram do jogo didático Ludo 1. Os jogos didáticos influenciaram na sua aprendizagem?

Sim ( ) Não ( ) 2. Quando um conteúdo é trabalhado tendo em vista a aplicação de um jogo você se sente mais motivado a aprender?

Sim ( ) Não ( ) 3. O jogo Ludo Químico contribuiu para você aprender o conteúdo sobre a tabela periódica?

Sim ( ) Não ( ) 4. Seria proveitoso para vocês que os professores utilizassem recursos didáticos alternativos, como o Ludo Químico, para trabalhar outros conteúdos?

Sim ( ) Não ( ) 5. Muitas vezes, a Química é vista como uma matéria difícil. A utilização do Ludo Químico contribuiu de alguma forma para lhe mostrar que essa disciplina pode ser trabalhada de uma maneira mais fácil e divertida?

Sim ( ) Não ( ) Prefiro a maneira tradicional ( ) 6. O jogo fez você se sentir mais motivado(a) a estudar Química de agora em diante?

Sim ( ) Não ( )

64

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Aplicação de um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio

4. Resultados 4.1. Os

e discusões

jogos didáticos

que se sentem mais motivados para aprender desta forma mais dinâmica.

A adaptação do jogo didático (ludo) à

O ensino de Química muitas vezes é

tabela periódica foi uma alternativa para trabalhar

reduzido à transmissão de conhecimentos, sem

o conteúdo de maneira fácil, pois esse é conside-

relacioná-los com o cotidiano do aluno. Os jogos

rado complexo para o entendimento dos estudan-

didáticos possibilitam ao indivíduo aprender de

tes, já que os mesmos relatam que as propriedades

forma prazerosa, em um contexto desvinculado da

periódicas e os elementos químicos são difíceis de

situação de aprendizagem formal (Bertoldi, 2003).

serem entendidos. O estudo da Tabela Periódica é

Trabalhar de forma didática com os discentes é

sempre um desafio, pois os alunos têm dificuldade

possibilitar a busca por novos conhecimentos e

em entender as propriedades periódicas e aperiódi-

compreender os conteúdos químicos de forma

cas e, inclusive, como os elementos foram dispos-

dinâmica e interativa.

tos na tabela e como essas propriedades se rela-

Buscando perceber se o jogo havia cumprido com o seu papel de facilitar a aprendizagem,

cionam para a formação das substâncias (Godoi; Oliveira; Codognoto, 2010).

perguntou-se aos discentes se os jogos didáticos

A terceira pergunta originou-se a partir da

tinham alguma influência sobre o seu processo de

curiosidade em saber se o jogo desenvolvido na

aprendizagem. As respostas obtidas corresponde-

escola Instituto Vivaldo Pereira contribuiu para

ram às expectativas, uma vez que todos os alunos

a aprendizagem dos alunos. As respostas obtidas

entrevistados responderam positivamente à ques-

também indicaram que os jogos contribuíram para

tão, evidenciando que eles são conscientes dos

o aprendizado da totalidade dos alunos.

benefícios trazidos pelos jogos didáticos. Pode-se

Com a quarta pergunta buscou-se descobrir

afirmar que os jogos didáticos influenciaram na

a concepção dos alunos quanto à importância e

aprendizagem de todos os alunos participantes.

eficiência do uso do Ludo Químico, como recurso

A maneira como a química é abordada nas

didático, para se trabalharem diversos conteúdos.

escolas contribui bastante para a falta de interesse

Foi notório que a maioria dos alunos aprovou esta

de alunos, já que os conceitos são apresentados de

prática, tendo em vista que 95% dos alunos da

forma puramente teórica e, portanto, entediante

pesquisa responderam positivamente e apenas 5%

para a maioria deles (Arroio et al., 2006). Com a

afirmaram não concordar com esse tipo de prática

adaptação do jogo Ludo à tabela periódica, bus-

em sala de aula.

cou-se criar uma forma alternativa para o ensino

A resposta dos estudantes é facilmente jus-

de química, através de abordagens práticas, ou

tificada, pois uma aula envolvendo recursos didá-

seja, a elaboração de um jogo didático para melho-

tico-pedagógicos alternativos torna-se mais moti-

rar a percepção e a motivação dos alunos e fazer

vadora e menos cansativa, quando comparada com

com que os mesmos sentissem mais interesse em

a aula expositiva tradicional (Castoldi; Polinarski,

estudar.

2009). Pode-se inferir que, à medida que essa aula

A pergunta seguinte buscou analisar se os conteúdos, ao serem trabalhados com a aplicação

acontece de uma forma diferente e menos cansativa, ela induz no aluno a vontade de aprender.

de um jogo didático, trazem para o aluno mais

Na quinta pergunta, buscou-se saber se

motivação para aprender. Novamente, todos os

o jogo havia contribuído de alguma forma para

alunos participantes responderam que sim, ou seja,

tornar a disciplina de Química mais divertida. Do

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

65

Aplicação de um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio

total, 85% dos estudantes responderam que sim,

estratégia de ensino tem na aprendizagem. Os

10% afirmaram que preferem as aulas tradicionais

alunos conseguiram tornar mais contextualizado

e apenas 5% responderam que o jogo não tornou a

o conhecimento que tinham dos conteúdos já

disciplina mais divertida.

abordados pelo professor na sala de aula com a

Aulas mais divertidas despertam no aluno

utilização desses jogos. Este fato deve servir como

a vontade de aprender, essa vontade é resultado

incentivo para que professores de química adotem

direto da motivação que o professor estimula nos

metodologias alternativas, nas quais os alunos sin-

alunos e está intimamente associada à utiliza-

tam liberdade e tornem-se mais desinibidos para

ção de recursos didático-pedagógicos (Castoldi;

questionar e dialogar sobre os conteúdos do refe-

Polinarski, 2009).

rido componente curricular.

A sexta e última pergunta buscou observar

A aplicação desta estratégia teve uma

se os alunos, após a aplicação do jogo, se sentiam

influência muito positiva nos alunos, uma vez

mais motivados para estudar Química. A resposta

que tornou um conhecimento superficial, previa-

foi muito positiva, pois 95% responderam que sim

mente exposto em sala de aula, no qual o aluno

e apenas 5% disseram o contrário.

não conseguia definir com clareza sua concepção

Motivar os alunos para aprender é funda-

sobre o mesmo, em um conhecimento cognitivo

mental. A motivação pode influenciar no modo

mais amplo. Isso pode ser justificado pelo gosto

como o indivíduo utiliza suas capacidades, além

que o aluno desenvolve em aprender o conteúdo

de afetar sua percepção, atenção, memória, pensa-

motivado pela competitividade proporcionada

mento, comportamento social, emocional e apren-

pelo jogo.

dizagem (Neves; Boruchovitch, 2004).

O jogo “Ludo Químico” demonstrou que a Tabela Periódica e os Elementos Químicos podem ser explorados de forma divertida (lúdica) e inte-

5. Conclusão

66

ligente (educativa). A partir dos resultados obtidos pode-se afirmar que a introdução de jogos no

Diante do exposto, imaginamos que os

Ensino de Química é muito importante, pois o jogo,

jogos merecem um espaço maior na sala de aula,

sendo aplicado com a intenção de ensinar, praticar

por serem um modelo eficiente, motivante e pra-

e compartilhar ideias define o aspecto relevante de

zeroso que agrega aprendizagem de conteúdo ao

sua utilização como método de ensino de química.

desenvolvimento de aspectos comportamentais

Quando visto apenas como repetitivo, o aluno

saudáveis. Vale ressaltar que os jogos didáticos

aprende por memorização e foge completamente

não são substitutos de outros métodos de ensino,

da característica que define a aprendizagem.

sendo apenas suporte para o professor e poderosos

Um comportamento voltado para um ensino

motivadores para os alunos, como recurso didático

de qualidade exige a adoção de novas posturas por

para aprendizagem.

parte de professores e alunos; enquanto os pri-

Através da realização deste trabalho foi

meiros devem tornar-se mais flexíveis e recepti-

possível identificar a satisfação dos alunos quanto

vos, os últimos devem apresentar mais interesse e

ao jogo e observar as influências que o uso dessa

motivação.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Aplicação de um Jogo Didático (Ludo) Explorando o Conteúdo da Tabela Periódica no Ensino Médio

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REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

67

Relato 03 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012

p. 69-80

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química Ludic Games: a proposal for a change in the traditional chemistry teaching Ermelinda Ferreira Resende1 Juliana do Nascimento Gomides2

Resumo

Uma proposta que contribui para a mudança do ensino tradicional de Química é a utilização de atividades lúdicas. Contudo, este estudo visou propor uma mudança no ensino tradicional com a abordagem de jogos lúdicos no Ensino de Química, mostrando a importância para o aprendizado dos alunos. Objetivou­‑se fazer uma pesquisa bibliográfica e descritiva, constituída de artigos científicos e livros didáticos, abordando a inserção de jogos Lúdicos no Ensino Tradicional de Química. A abordagem envolveu a elaboração de material didático sobre jogos lúdicos para servir de consulta a professores de química. Utilizaram-se quatro jogos existentes na literatura que abordassem vários conteúdos de Química que poderão ser trabalhados nas respectivas séries: Nono Ano do Ensino Fundamental (E.F.), Primeira, Segunda e Terceira Série do Ensino Médio (E.M.). Mediante as análises dos artigos científicos, observou-se que os Jogos Lúdicos contribuíram para a compreensão tanto dos processos químicos, quanto na construção do conhecimento científico dos alunos. Portanto, a proposta da aplicação de Jogos Lúdicos no ensino tradicional de química revelou ser uma ótima alternativa para atuar como instrumento facilitador, motivador e atrativo no processo ensino-aprendizagem, despertando o interesse, o envolvimento e a participação dos alunos e professores, bem como a fixação do conteúdo de forma lúdica.

Palavras-chave: Jogos didáticos. Ensino aprendizagem. Conceitos químicos.

1

Aluna do Curso de Licenciatura em Química do Instituto Luterano de Ensino Superior de Itumbiara-GO.

2

Professora/Orientadora do Instituto Luterano de Ensino Superior de Itumbiara-GO.

AbStRACt

The proposal, that make a contribution to evolution of traditional chemistry education is application of recreational actives however this study aimed to change the traditional teaching approach with ludic games: in chemistry education. It showed the importance of the learning students. The objetive was to make a bibliographic reseach and descriptive constructed in scientific articles and textbooks, addressing the insertion of fan games in the teaching of chemistry. The approach involved the elaboration of didactic material on fun games to serve as a consulting teachers of chemistry discuss this games contents that might be worked on in the ninth series of the primary school. First second and third years of higher school. It was observed that the recreational games in the traditional teaching of chemistry revealed to be a great alternative to act as a faciliating instrument motivating and engaging in the learning process, arousing interest endusion and participation of students and teachers as well as the fiction of the content.

Key-words: Didatic games. Teaching learning. Chemical concepts.

1. Introdução

Pesquisas têm comprovado a importância das atividades lúdicas, no desenvolvimento das potencialidades humanas das crianças, proporcionando condições adequadas ao seu desenvolvimento físico, motor, emocional, cognitivo, e social. Atividade lúdica é toda e qualquer animação que tem como intenção causar prazer e entretenimento a quem pratica, propiciando a experiência completa do momento, associando o ato, o pensamento e o sentimento. A criança se expressa, assimila conhecimentos e constrói a sua realidade quando está praticando alguma atividade lúdica (Huizinga, 2003).

Os jogos proporcionam uma metodologia inovadora e atraente para ensinar de forma mais prazerosa e interessante, já que a falta de motivação é a principal causa do desinteresse dos alunos, quase sempre acarretada pela metodologia utilizada pelo professor, ao repassar os conteúdos.

Segundo Rezende (2010), a atividade lúdica é todo e qualquer movimento que tem como objetivo produzir prazer quando de sua execução, ou seja, divertir o praticante. São brinquedos ou brincadeiras menos consistentes e mais livres de regras ou normas; são atividades que não visam a competição como objetivo principal, e sim a rea-

70

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

lização de uma tarefa de forma prazerosa; existe sempre a presença de motivação para atingir os objetivos. As brincadeiras e jogos podem e devem ser utilizados como uma ferramenta importante de educação. Frequentemente, as atividades lúdicas também ajudam a assimilar fatos e favorecem em testes cognitivos.

Vários autores têm utilizado jogos didáticos e destacado sua eficiência para despertar o interesse dos alunos pela Química. A maioria desses autores destaca os jogos como elementos motivadores e facilitadores dos conceitos científicos do processo de ensino e aprendizagem, cujo objetivo dos jogos ou das atividades lúdicas não se resume apenas a facilitar que o aluno assimile o assunto abordado, mas, sim, a induzi-lo ao raciocínio, à reflexão, ao pensamento e, consequentemente, à (re)construção do seu conhecimento.

Qual a importância dos Jogos Lúdicos no Ensino de Química?

Diante desses motivos, esta pesquisa foi escolhida com o intuito de facilitar o ensino e aprendizagem dos alunos, propondo um material didático, que o professor poderá utilizar em sala de aula como estratégia de ensino nas aulas de Química.

Contudo, este estudo visa propor uma mudança no ensino tradicional com a abordagem

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

de jogos lúdicos no Ensino de Química mostrando

relegados a um segundo plano. O desenvolvimento

a importância para o aprendizado dos alunos. Para

da criança e seu consequente aprendizado ocorrem

isso, faz-se necessário: um levantamento biblio-

quando esta participa ativamente, seja discutindo

gráfico abordando a inserção de Jogos Lúdicos

as regras do jogo, seja propondo soluções para

no Ensino Tradicional de Química, bem como a

resolvê-los. É de extrema importância que o pro-

elaboração de uma proposta de material didático

fessor também participe e que proponha desafios

sobre jogos lúdicos no Ensino Tradicional utili-

em busca de uma solução e participação coletiva.

zando quatros (4) jogos existentes na literatura

Assim, semelhante ao pensamento de

que poderão ser trabalhados com alunos das res-

Vygotsky (1984), que vê a interação como ação

pectivas séries: Nono Ano do Ensino Fundamental

que provoca intervenções no desenvolvimento do

(E.F.), Primeira, Segunda e Terceira Série do

aluno, Froebel (1887) também afirma que os jogos

Ensino Médio (E.M.). Por fim, realizou-se um

interferem positivamente, pois no brincar, o aluno

levantamento dos resultados obtidos em artigos

expõe sua capacidade representativa, o prazer e a

científicos para averiguar o grau de aprendizado

interação com outros alunos. Desta forma, enten-

dos alunos através da aplicação dos jogos lúdicos

demos que as atividades lúdicas cooperativas con-

no Ensino de Química.

tribuem e oportunizam aos alunos momentos de expressão, criação e de troca de informação, além de trabalhar a cooperação.

2. Jogos

Torna-se necessário, também, que o edu-

lúdicos no ensino de química

cador reavalie seus conceitos a respeito dessas

De acordo com o pensamento de Santos

atividades, principalmente com relação aos jogos,

(1998), o jogo enquanto ferramenta de aprendiza-

e que neste processo o aluno tenha espaço para

gem irá se desenvolver de forma positiva, se o edu-

expressar sua fala, seu ponto de vista e suas suges-

cador souber trabalhar adequadamente com ele.

tões. O professor ao propor algum tipo de ativi-

É sabido que muitos veem este tipo de atividade

dade, deve deixar o aluno à vontade, pois através

como atividade de disputa, onde há perdedores e

da troca de experiências, da criatividade e busca de

ganhadores e uma grande parte dos docentes dis-

soluções com outros colegas, ele conseguirá cons-

semina este conceito errôneo que se tem desta ati-

truir seu próprio conhecimento.

vidade. Quando se trabalha o corpo, a ludicidade e

A utilização de jogos e outras atividades

o jogo, os alunos desenvolvem diversas potencia-

lúdicas na avaliação do ensino permitem que o

lidades como a criatividade, o prazer, a interação

professor identifique através da reação e atitudes

entre as pessoas e a cooperação, entre outras.

dos alunos, se os mesmos conseguiram assimilar de

o conteúdo explicado em sala de aula. Além de

Vygotsky (1984), o qual aponta a brincadeira como

serem utilizados para promover a avaliação, os

uma atividade dominante na infância, em que

jogos desenvolvem nos alunos certas competências

através dela a criança expressa sua imaginação,

e habilidades, como, por exemplo, a capacidade de

conhece seu corpo e até mesmo cria suas próprias

interagir em grupo e estimular um ambiente com-

regras, verificaram que a brincadeira tem caráter

petitivo e saudável na criação de “campeonatos”.

essencial na formação e no desenvolvimento do

Pensando assim, a aplicação de jogos é um recurso

indivíduo na sociedade. Todavia, constantemente

didático que pode ser utilizado para avaliar o aluno

nos deparamos com situações onde os jogos são

em relação ao conteúdo estudado.

Devido

o

caráter

sócio-histórico

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

Segundo Kishimoto (1994), o jogo, con-

e aprendizagem, pois contribuem para a mudança

siderado um tipo de atividade lúdica, possui duas

do ensino tradicional. O uso dessas atividades

funções: a lúdica e a educativa. Essas funções

no Ensino de Ciências ou de Química é recente,

devem estar em equilíbrio, pois se a função lúdica

tanto nacional como internacionalmente (Melo,

prevalecer, não passará de um jogo e se a função educativa for predominante será apenas um material didático. Os jogos se caracterizam por elementos que apresentam o prazer e o esforço espontâneo, além de integrarem as várias dimensões do aluno, como a afetividade e o trabalho em grupo.

Assim sendo, eles devem ser inseridos como impulsores nos trabalhos escolares, sendo indicados como um tipo de recurso didático educativo, e que podem ser utilizados em momentos distintos, como na apresentação de um conteúdo, ilustração de aspectos relevantes ao conteúdo, como revisão

2005).

Várias pesquisas apontam que o Ensino de Química é, em geral, tradicional, centralizando-se na simples memorização e repetição de nomes, fórmulas e cálculos, totalmente desvinculados do dia a dia e da realidade em que os alunos se encontram.

A Química, nessa situação, torna-se uma matéria maçante e monótona, fazendo com que os próprios estudantes questionem o motivo pelo qual é ensinada, pois a química escolar que estudam é apresentada de forma totalmente descontextualizada.

ou síntese de conceitos importantes e avaliação de

Por outro lado, quando o estudo da Química faculta

conteúdos já desenvolvidos (Cunha, 2004).

aos alunos o desenvolvimento paulatino de uma

A atividade lúdica tem o objetivo de pro-

visão crítica do mundo que os cerca, seu interesse

piciar o meio para que o aluno induza o seu racio-

pelo assunto aumenta, pois lhes são dadas condi-

cínio, a reflexão e conseqüentemente a construção

ções de perceber e discutir situações relacionadas

do seu conhecimento. Promove a construção do

a problemas sociais e ambientais do meio em que

conhecimento cognitivo, físico, social e psicomotor o que o leva a memorizar mais facilmente o assunto abordado. Além disso, desenvolve as habilidades

estão inseridos, contribuindo para a possível intervenção e resolução dos mesmos (Santana, 2006).

necessárias às práticas educacionais da atualidade.

De acordo com Melo (2005), o lúdico é um importante instrumento de trabalho, onde o professor deve oferecer possibilidades na construção do conhecimento, respeitando as diversas singularidades. Essas atividades oportunizam a interlocução de saberes, a socialização e o desenvolvimento pessoal, emocional, social e cognitivo quando bem exploradas. Quando se cria ou se adapta um jogo ao conteúdo escolar, ocorrerá o desenvolvimento de habilidades que envolvem o indivíduo em todos os aspectos, tornando-o mais competente na pro-

Trata-se de uma pesquisa bibliográfica e descritiva, constituída de artigos científicos e livros acerca da temática: Jogos Lúdicos como proposta no Ensino de Química. A realização desta pesquisa foi feita através da consulta em artigos científicos, livros e revistas eletrônicas, com o intuito de buscar temas relacionados aos Jogos Lúdicos que poderiam ser inseridos no ensino tradicional de

dução de respostas criativas e eficazes para solu-

química. Foram propostos como material didático

cionar os problemas.

quatro jogos químicos já existentes que poderão

O jogo e as atividades lúdicas são ferramentas de valor indispensável no processo de ensino

72

3. Metodologia

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

ser utilizados nas disciplinas de química do 9º ano do E.F. e 1ª, 2ª e 3ª série do E.M. (Tabela1).

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

Tabela 1. Jogos químicos abordados no ensino de química.

Jogos Bingo Químico

Trunfo Químico

Trilha Química

Jogos de Cartas

Séries 9º ano E.F.

1ª série E.M.

Abordagem química

para contar o emborrachado, papel cartão ou ofí-

• Símbolos e Nomes dos elementos químicos da Tabela Periódica.

cio para imprimir as 60 peças, fita dupla face para

• Tabela Periódica e as propriedades químicas dos elementos.

2006).

2ª série E.M. e • Classificação das ca3ª série E.M. deias carbônicas e de compostos orgânicos.

3ª série E.M.

(Acetato de Vinila), na forma arredondada, tesoura

• Nomenclatura dos compostos orgânicos • Funções Orgânicas.

E.F. Ensino Fundamental / E.M. Ensino Médio.

melhor fixação do papel no emborrachado, um saco ou uma caixa para guardar as peças (Santana, Regras do jogo: para dar início ao jogo de bingo, o professor distribuirá uma cartela para cada aluno, juntamente com algum material como: grãos de feijão, milho, bolinhas de massa ou de papel, para marcar os elementos. À medida que forem sendo chamados os elementos pelo professor os alunos deverão marcar nas suas cartelas e o professor escrevendo no quadro os elementos que

Analisaram-se os resultados obtidos da pes-

já foram sorteados para ter um maior controle do

quisa bibliográfica nos artigos científicos de apli-

jogo e da turma. O jogo só acaba quando um aluno

cação dos jogos lúdicos na disciplina de Química,

completa toda a cartela com os 30 elementos quí-

verificando se após a utilização dos mesmos qual

micos e é devidamente conferido juntamente com

teria sido o grau de contribuição no ensino apren-

o professor e os outros alunos.

dizagem destes alunos.

3.1. Bingo

Químico

3.2. Trunfo

Químico

Confecção do trunfo químico: é cons-

Confecção das cartelas do bingo quí-

tituído por 95 cartas que abordam: os nomes dos

mico: deve-se selecionar 60 elementos químicos

elementos químicos e os símbolos; a imagem; as

da tabela periódica para serem utilizados no bingo,

propriedades periódicas dos elementos químicos,

possuindo em cada cartela 30 elementos esco-

tais como, número atômico; densidade; volume

lhidos de forma aleatória. As cartelas possuirão

atômico; ponto de fusão; primeira energia de ioni-

apenas os símbolos dos elementos. Os materiais

zação; eletronegatividade; eletroafinidade; raio

utilizados na construção das cartelas são: cartolina,

atômico (Rocha; Figueirêdo, 2009).

guache colorida para servir de base para as cartelas

Regras do jogo: primeiramente deverá

do bingo, papel ofício ou cartão para imprimir as

ser aplicado aos alunos um pré-questionário para

cartelas, fita dupla face, para fixar as cartelas em

analisar o grau de conhecimento sobre o assunto

sua respectiva base, plástico transparente (papel

a ser abordado, posteriormente a turma deverá ser

contat) para plastificar as cartelas; tesoura, com-

dividida em dois grupos e distribuída a metade do

putador e impressora.

jogo para cada grupo, assim dá-se início ao jogo.

Torna-se necessário a confecção de 60

As cartas são bem misturadas e distribuídas uni-

peças dos elementos químicos para serem sortea-

formemente. Os jogadores devem segurar a pilha

das no bingo. Nessas 60 peças que serão utilizadas

das suas cartas, sempre só expondo a carta supe-

no sorteio são colocados os nomes e símbolos dos

rior. Um jogador começa e lê o título da carta e

elementos químicos. Os materiais utilizados para

um valor da propriedade periódica de um elemento

a confecção dessas peças são: emborrachado EVA

qualquer da carta superior. Os outros jogadores

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

73

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

devem comparar este valor com a sua carta supe-

questionário aos alunos com a finalidade de com-

rior, o valor mais alto vence.

parar os resultados com o do questionário anterior,

O vencedor ganha as cartas e começa a próxima rodada. Quem juntar a maior quantidade

Em seguida, explicam-se aos alunos as

de cartas é o vencedor. Após a aplicação do jogo

regras de como funciona o jogo. A turma deverá

torna-se necessária a realização de uma avaliação

ser dividida em quatro equipes, cada equipe em

da atividade lúdica e do conhecimento através da

posse de quatro pinos.

aplicação de um questionário aos alunos.

3.3. Trilha

Química

Para começar o jogo, as equipes têm que jogar o dado e quem tirar o número maior começa e quem tirar o menor número será o último a entrar

Confecção da trilha química: o jogo

no jogo. A equipe iniciante retirará uma carta e

nomeado de trilha química é composto por um

responderá a pergunta, se acertar a resposta passa

tabuleiro feito com EVA (emborrachado), na parte

para casa seguinte, obedecendo às orientações

central do tabuleiro estará a trilha feita com o pro-

da trilha, que contem casas animadas, como por

grama de computador Word. A trilha contém 30

exemplo, acertou viaje para a casa 13, errou fique

casas coloridas, animadas com figuras e com fra-

para estudar. Outras surpresas são as casas fan-

ses motivadoras. Algumas casas contêm surpresas

tasma, em que o aluno que chegar nelas fica uma

como “acertou pule uma casa”; “errou, fique para

rodada sem jogar e as casas coringa, aonde o aluno

estudar”. O final da trilha é marcado por uma casa

que chegar nela tira uma carta surpresa, que pode

festa, onde a equipe recebe os parabéns por chegar

ser uma brincadeira, e se errar não avança no jogo.

a esta casa. Nas laterais do tabuleiro estão as casas

Ganha o jogo a equipe que chegar primeiro ao final

dos pinos feitas de cores diferentes para represen-

da trilha com os quatros pinos. O jogo permite

tar as cores das equipes.

certa flexibilidade, pois pode se adequar a diversos

O jogo contém 80 cartas que contemplam

conteúdos. A trilha possibilita uma interação entre

perguntas relacionadas ao conteúdo de classifi­

as equipes tornando o jogo um debate estimulante

cação das cadeias carbônicas e de compostos

e motivador.

orgânicos, as cartas deverão ser confeccionadas com papel ofício e posteriormente plastificadas.

74

verificando se houve melhora no aprendizado.

3.4. Jogos

de Cartas

As perguntas contidas nas cartas são feitas utili-

Confecção do Jogo de Cartas: utilizam‑se

zando programas de computador como o Word

11 cartas de cada cor, sendo os participantes um

e o ChemSketch, dois dados e dezesseis pinos

intermediador (professor) e pelo menos dois alu-

completam o lúdico da trilha química (Batista;

nos do ensino médio. As cartas poderão ser fei-

Lorenzo; Santos, 2010).

tas no computador utilizando o programa Word,

Regras do jogo: inicialmente, o professor

da seguinte forma: as cartas de cor azul deverão

deverá expor e dialogar sobre o assunto cadeias

possuir nomes das respectivas funções orgânicas:

carbônicas e suas classificações em sala de aula;

alcoóis, aldeídos, amidas, aminas, cetonas, deriva-

para uma avaliação do método utilizado, faz-se

dos de halogênios, ésteres, éteres, fenóis, hidrocar-

uso de um questionário avaliativo com questões

bonetos. As cartas brancas possuem as estruturas

objetivas e subjetivas, com o objetivo de verificar

químicas relacionadas com as cartas azuis; e as

os conhecimentos adquiridos com a aula teórica.

verdes deverão conter a aplicação e utilização das

Após o término da atividade lúdica, aplica-se o

11 funções caracterizadas estruturalmente nas car-

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

tas azuis. Os três tipos de cartas propostas deverão

as formas com que os mesmos irão se comportar.

ser impressas, recortadas e coladas no papel cartão

De acordo com Santana (2006) os jogos oferecem

ou cartolina (Madeira et al., 2010).

um contato simulado com a realidade modelada,

Regras do jogo: no começo do jogo, as

permitindo tanto um espaço de vivência e apre-

cartas com as mesmas cores deverão ser embara-

ciação quanto de experimento e reflexão. O que

lhadas separadamente e dispostas em três colunas

distingue a forma de apreensão destes modelos

encarreiradas, uma para cada cor e viradas para

através do jogo ou através da leitura e do estudo é

baixo uma ao lado da outra. Uma jogada con-

a dinâmica lúdica do próprio jogo.

siste em virar uma carta azul, depois uma carta branca e por fim uma carta verde. Todos os alunos

4.1. Bingo

Químico

devem visualizar as cartas que foram viradas. Se

De acordo com os estudos bibliográficos

elas forem correspondentes, o aluno formará uma

realizados, o jogo “Bingo Químico”, poderá ser

trinca, que deverá ser guardada por ele. Se as três

trabalhado com os alunos do 9º ano, abordando

cartas viradas não formarem correspondências,

conceitos químicos sobre elementos químicos e

acabou a jogada. Em seguida, coloque as cartas em

símbolos da tabela periódica. Por meio dessa dinâ-

seus lugares, com a face virada para baixo.

mica lúdica, o aluno desenvolverá habilidades e competências de como se familiarizar com a tabela periódica, com os nomes e os símbolos dos ele-

4. Resultados

e discussão

mentos químicos, permitindo que o aluno associe o aprendizado ao prazer.

Este trabalho faz um levantamento dos

Santana (2006) relata que aplicou este jogo

jogos lúdicos já criados para o Ensino de Química

com os alunos do 9º Ano composto por 40 alunos

que podem ser utilizados em sala de aula, como

de classe média de uma escola da rede privada da

uma estratégia de ensino para a aquisição de con-

cidade de Itabuna no Estado da Bahia, com o obje-

ceitos químicos.

tivo de contribuir com o aprendizado do conteúdo

O Ensino de Química deve possibilitar ao

da tabela periódica e familiarização dos símbolos

aluno a compreensão tanto de processos químicos em

dos elementos químicos. O autor observou grande

si, quanto da construção de um conhecimento científico

interesse e motivação por parte dos alunos pelo

em estreita relação com as aplicações tecnológicas e

jogo, foi observado que o jogo aguçou a curiosi-

suas implicações ambientais, sociais, políticas e econô-

dade dos alunos a respeito dos nomes de elementos

micas. O conhecimento químico deve ser um meio

químicos e seus respectivos símbolos, tornado-se

de interpretar o mundo e intervir na realidade, além

mais significativa à aprendizagem.

de desenvolver capacidades como interpretação e

Esses jogos lúdicos proporcionaram ao

análise de dados, argumentação, conclusão, avalia-

aluno, a disciplina e a previsibilidade com o

ção e tomadas de decisões (Castilho et al., 1999).

ambiente de trabalho bem estruturado, no caso a

Os jogos são baseados em modelos de situ-

escola, bem como proporciona a interação entre

ações reais. Como quaisquer modelos, simplificam

cada aluno com seus colegas de turma, com a

a realidade, recortando-a ao longo de determinadas

escola e com o professor.

perspectivas e para determinados fins, onde através

A importância da utilização de atividades

da simulação de situações reais (jogos/atividades

lúdicas são as situações que envolvem a ludici-

lúdicas) do cotidiano do aluno podem-se observar

dade, mobilizam esquemas mentais, ativando

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

75

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

funções neurológicas e psicológicas estimulando o

em uma escola da rede pública na cidade de João

pensamento. E quando o sujeito está diretamente

Pessoa no estado da Paraíba, como objetivo de

envolvido na ação fica mais fácil a compreensão

agregar conhecimentos e despertar o interesse dos

do aspecto cognitivo, pois ocorre um desbloqueio

alunos pela Química, visando favorecer o ensino­

mental.

‑aprendizagem da Tabela Periódica.

Esse fator é comprovado pelas observações

Com base nos autores consultados, percebe­

do professor após a aplicação dos jogos, pois é

‑se que após a aplicação de questionários pré e pós

observado que os alunos que possuíam dificul-

jogo, observaram um crescimento acentuado na

dade com a disciplina, após jogarem, essa dificul-

aprendizagem e compreensão dos alunos, tanto no

dade era minimizada, efetivando a aprendizagem

assunto abordado quanto nos resultados dos ques-

e o interesse pela Química. Essas observações

tionários e textos escritos pelos alunos.

podem ser explicadas de acordo com os estudos de

De acordo com Bernadelli (2004), esta

Bertoldi (2003) que cita os jogos como uma fra-

prática tornaria o ensino de Química bem mais

ção, uma pequena parte da atividade de brincar da

simples e agradável, comparando-se aos métodos

criança, representando situações em que o aluno

onde os únicos recursos didáticos utilizados pelo

tem de enfrentar limites. Não somente os limites

professor são o quadro, pincel e linguagem oral

da regra do jogo, mas também seus próprios limi-

para repassar os conteúdos aos alunos. O jogo

tes que devem ser superados para que a criança

ganha espaço como ferramenta de aprendizagem

possa ter êxito. Permitem ainda que a criança crie

uma vez que estimula o interesse do aluno, desen-

ou modifique as regras, de comum acordo com

volve diferentes níveis de experiência pessoal e

seus parceiros, propiciando o desenvolvimento de

social, ajuda a construir novas descobertas, desen-

sua autonomia moral.

volve e enriquece sua personalidade, e simboliza

De uma forma geral, os jogos são impor­

um instrumento pedagógico que conduz o profes-

tante recurso para as aulas de Química, pois facili-

sor à condição de orientador, estimulador e avalia-

tam a aprendizagem do aluno, além de motivá-los,

dor do processo de aprendizagem.

podendo ser trabalhadas diretamente suas habilidades, exigindo uma maior socialização entre os colegas de turma, entre o aluno e o professor, entre o aluno e o jogo e entre o mesmo e o conteúdo a

76

4.3. Trilha

Química

Após estudos realizados sobre o jogo “Trilha Química”, percebe-se que ele trabalha

ser trabalhado.

conceitos químicos sobre classificação das cadeias

4.2. Trunfo

dinâmica lúdica o aluno desenvolverá habilida-

Químico

carbônicas e compostos orgânicos. Por meio dessa

O jogo poderá ser trabalhado com os alunos

des de classificar adequadamente qualquer cadeia

do 1ª Série do E.M, onde o professor conceituará

carbônica presente em moléculas orgânicas, clas-

quimicamente as propriedades dos elementos da

sificar a sequência de carbonos adequadamente,

tabela periódica. Por meio dessa dinâmica lúdica,

identificar os heteroátomos de uma molécula ao

o aluno desenvolverá habilidades e competências

observar a sua estrutura e classificar adequada-

de socialização das propriedades físicas e quími-

mente os átomos de carbono e hidrogênio de uma

cas da tabela periódica.

molécula orgânica.

Rocha e Figueirêdo (2009) descrevem que

Batista, Lorenzo e Santos (2010) relatam ter

utilizaram o jogo com alunos do 1ª Série E.M.

utilizado este jogo com os alunos do 2ª Série E.M

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

propondo utilizar o lúdico como elemento facili-

fessor despertará nos alunos a atenção e curiosi-

tador no processo de ensino-aprendizagem. Com

dade para a Química Orgânica, onde os mesmos

o objetivo de recurso complementar, alter­nativo e

poderão identificar as características estruturais de

facilitador na aquisição e socialização do conheci-

cada função.

mento, onde foi de grande relevância tanto para os

Madeira et al. (2010) descreve que aplicou

alunos como para a professora, pois a aplicação do

este jogo com os alunos do 3º ano do E.M. em

jogo proporcionou uma melhor compreensão dos

uma escola de rede particular no município de Vila

conhecimentos explorados, preenchendo algumas

Velha, no Estado de Espírito Santo, com o obje-

lacunas no desenvolvimento da aprendizagem dos

tivo de possibilitar que, além de memorizarem as

alunos. Inicialmente, sentiam a aprendizagem blo-

características estruturais que identificam as fun-

queada, frente a um conteúdo, que segundo eles,

ções, percebessem a utilização de cada uma delas

era de difícil compreensão, decorativo e monótono.

no cotidiano.

Percebe-se que a aplicação do lúdico à trilha

Em consonância com os dispositivos teó­

química possibilitou uma melhor interação entre

ricos de Tonelli (2004) e Kishimoto (1998),

estes alunos; de acordo com relato dos autores, eles

perce­bemos que o caráter de integração e inte-

se divertiram ao participar do jogo didático, esti-

ração contidas nas atividades lúdicas permite a

mulando a discussão dos conteúdos de orgânica e

construção do conhecimento com ações práticas.

o interesse em responder corretamente as pergun-

Por conseguinte, compreendemos a partir destas

tas contidas nas cartas visando a continuidade da

contribuições teóricas que a motivação é um dos

equipe na brincadeira. Esse entusiasmo em parti-

fatores principais para o sucesso da aprendizagem

cipar da brincadeira motivou as equipes a aprender

significativa, onde a atividade lúdica possibilitou

mais sobre o assunto e a participar mais das aulas.

aos alunos o aprendizado das características estru-

Os resultados alcançados através do uso do lúdico

turais que identificam as funções, e a socia­lização

foram positivos e os objetivos foram alcançados. A

e utilização de cada uma delas no dia a dia.

aplicação do jogo didático pedagógico foi realizada em uma escola estadual de ensino médio.

A utilização de atividades que ajudam a esclarecer e facilitar muitos assuntos de diversas

Almeida (1998) evidencia a importância de

disciplinas tem sido uma prática constante de mui-

se aplicar metodologias alternativas, como jogos

tos educadores. A interação entre os alunos durante

lúdicos no ensino-aprendizagem como forma de

as atividades lúdicas pode ser abordada desde a

dinamizar e estimular o interesse dos alunos pelas

confecção das cartas desse jogo, ne­cessitando do

aulas de química, melhorando sua compreensão,

estudo do conteúdo previamente na sala de aula.

como também enriquecendo o aspecto de meios e

Por isso, esta atividade auxilia no processo de

metodologias para alcançar uma aprendizagem con-

desenvolvimento do aprendizado, uma vez que

creta, onde é preciso reencontrar caminhos novos

estimula o raciocínio, o estudo fora do ambiente

para a prática pedagógica escolar, uma espécie de

da sala de aula, a integração com os colegas, além

libertação, de desafios, uma luz na escuridão.

de aumentar a autoestima e a responsabilidade dos

4.4. Jogos

de Cartas

discentes. Dessa maneira, o estudante pode perceber que as funções orgânicas são amplamente

Este jogo lúdico permite trabalhar com

utilizadas na fabricação de muitos produtos de uso

os alunos os conceitos Químicos sobre Funções

diário, o que torna o seu aprendizado mais agradá-

Orgânicas. Utilizando essa dinâmica lúdica, o pro-

vel e facilitador (Madeira et al., 2010).

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

77

Jogos Lúdicos: uma proposta de mudança no ensino tradicional de química

De acordo com Fialho (2008), os jogos possuem a vantagem de, ao mesmo tempo em que ensinam, divertem. Além disso, o aluno pode usar esses jogos em casa ou até mesmo em outros ambientes, onde poderá aprender enquanto se diverte, sempre com um fim educativo. Os jogos lúdicos acrescentam uma nova visão no aprender, despertando o gosto pelo conteúdo.

Desta forma, o lúdico permite que o aluno associe o aprendizado, transformando aquele conteúdo de difícil compreensão, decorativo e monótono em algo atrativo e prazeroso.

5. Conclusão

A proposta da aplicação de Jogos Lúdicos no Ensino Tradicional de Química revelou ser uma ótima alternativa para atuar como instrumento facilitador, motivador e atrativo no processo ensino-aprendizagem, despertando o interesse, o envolvimento e a participação dos alunos e professores, bem como a fixação do conteúdo de forma lúdica.

Mediante as análises dos artigos científicos, observou-se por parte dos professores que os Jogos Lúdicos contribuíram para a compreensão tanto dos processos químicos em si, quanto na construção do conhecimento científico dos alunos, proporcionando maior interesse e facilidade nos conceitos químicos abordados.

Portanto, diante da pesquisa e do embasamento teórico utilizado, pode-se concluir que o jogo é uma ferramenta de trabalho muito benéfica para o educador, pois mediante ele o professor poderá introduzir os conteúdos de forma diferenciada e bastante ativa proporcionando a compreensão de conteúdos químicos de maneira agradável.

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Relato 04 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012

p. 81-94

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio Green Chemistry: a new vision of contemporary chemistry in the opinion of students and teachers of Secondary Education Denise Leal de Castro1 Rogério Carvalho dos Reis2 Resumo

A compreensão de uma vertente da química que busque o desenvolvimento sustentável é fundamental para o ensino de Química. Pesquisando a literatura do Ensino de Química e seus conteúdos programáticos, encontram-se poucos trabalhos na área específica da Química Verde. Neste trabalho, levamos até duas escolas públicas estaduais e uma escola federal, os conceitos da Química Verde e através de uma rápida exposição, seguida de um questionário, aplicado a alunos e professores, traçamos um panorama de como esta idéia pode ser difundida entre os alunos do ensino médio. O objetivo deste trabalho consistiu em verificar a concepção dos alunos e professores sobre Química Verde em suas práticas cotidianas e a existência de algum conhecimento prévio deste conceito inovador da química. Foi observado que esta nova vertente da química ainda é pouco discutida no contexto escolar e a sua inserção na vida cotidiana dos alunos não é percebida, como evidenciada nos questionamentos.

Palavras-chave: Química verde. Ensino de química. Meio ambiente.

Abstract

The understanding of an aspect of chemistry that seeks sustainable development is fundamental to the teaching of chemistry. Searching the literature of the Teaching of Chemistry and its syllabuses are few studies in the specific area of Green 1

Doutora em Química pela UFRuralRJ. Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro – IFRJ. E-mail: denise.castro@ifrj.edu.br

2

Licenciado em Química pelo IFRJ. Mestrando do programa de mestrado em Engenharia de Biocombustíveis UFRJ. E-mail: rcatarse@yahoo.com.br

Chemistry. In this paper we take up to two public schools and a federal school, the concepts of Green Chemistry and by rapid exposure, followed by a questionnaire answered by students and teachers, we drew a picture of how this idea can be spread among the students high school. The objective of this study was to determine: the conception of students and teachers on Green Chemistry in their daily practices and the existence of some prior knowledge of this innovative concept of chemistry. It was observed that this new branch of chemistry is little discussed in the school and its inclusion in the daily life of students is not perceived, as evidenced in the questions.

Key-words: Green chemistry. Chemical education. Environment.

1. Introdução

A química possui uma enorme inserção na sociedade moderna, com uma gama de produtos fundamentais à humanidade. A sua evidência pode ser percebida desde inúmeros combustíveis aos mais complexos medicamentos. Contudo, a produção química possui o inconveniente de gerar diversos produtos e subprodutos tóxicos e a contaminação do ambiente e do próprio homem. Existe uma preocupação com estes inconvenientes dos processos químicos e pode ser percebido que nos últimos anos é crescente a preocupação da sociedade civil, como também das autoridades governamentais, no sentido do aprimoramento de processos químicos, que sejam menos agressivos ao meio ambiente.

Um dos problemas de maior complexidade é o enorme volume de efluentes tóxicos produzidos em diversos processos químicos. A emissão de contaminantes pode ser diminuída através de caminhos variados, tais como o uso de reagentes alternativos para viabilizar a separação do produto incorporado à mistura, assim como a reciclagem dos reagentes e também catalisadores usados durante o processo. Estes conceitos precisam ser bem conhecidos pelos estudantes de química com o intuito de formar profissionais totalmente capacitados para a introdução de novos conceitos cien-

82

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

tíficos e tecnológicos responsáveis diretos pela sustentação do planeta (Silva et al., 2005).

Com o advento da década de 1990, uma nova perspectiva na forma como abordar a questão dos resíduos químicos começou a ser desenvolvida.

Esta nova ótica da problemática, com a proposição de novas e desafiadoras soluções, considera de forma fundamental, que é necessário buscar uma alternativa que evite ou pelo menos minimize a produção de resíduos, em detrimento da preocupação quase que exclusiva com o tratamento do resíduo no final da linha de produção industrial.

Este novo caminho no quesito redução do impacto ambiental da atividade química vem sendo denominado de “green chemistry”, ou Química Verde, química limpa, química ambientalmente benigna, ou ainda, química auto-sustentável (Lenardão et al., 2003).

As abordagens tradicionais para a redução do risco associado às atividades químicas, como ditado pelas leis e restrições ambientais, têm quase que exclusivamente envolvido a minimização da exposição às substâncias perigosas. De outra maneira, a Química Verde propõe a redução ou eliminação de tal risco por meio do desenvolvimento e da implementação de produtos e processos químicos que ofereçam um perigo menor ou inexistente, tornando desnecessário o controle

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

à exposição, além de prevenir impactos ambientais decorrentes de acidentes. Ou seja, se uma substância não apresenta perigo significativo, então também não exibe risco considerável, não exigindo a

mento da carga de poluição, desenvolvendo novas

limitação da exposição à mesma (Anatas, 1999).

A Química Verde se baseia em 12 prin­ cípios: 1. prevenção;

fontes de energia sustentáveis (Walsh, 2001).

técnicas para o tratamento de substâncias e efluentes tóxicos, bem como na conversão de energia e no uso em processos industriais de matéria-prima e No cenário mundial existe um sincronismo em relação à preservação do meio ambiente e, em 1992, aconteceu uma reunião abordando este tema

2. economia de átomos;

no Rio de Janeiro (ECO-92) com a presença de 179

3. reações com compostos de menor toxicidade;

chefes de Estado. Este encontro ocorreu a partir de

4. desenvolvimento de compostos seguros;

os países assumiram o compromisso de zelar pelo

5. diminuição do uso de solventes e auxiliares;

forma, que a exploração imen­surável e irrespon-

6. eficiência energética;

atividades antropogênicas, precisam ser realizadas

7. uso de substâncias renováveis;

no caminho do progresso, não esquecendo que a

8. evitar a formação de derivados; 9. catálise; 10. desenvolvimento de compostos degradáveis; 11. análise em tempo real para a prevenção da poluição; 12. química segura para a prevenção de acidentes (Prado, 2003).

um documento denominado de Agenda 21, no qual desenvolvimento sustentável. Definindo, desta sável dos recursos naturais, assim como outras

qualidade de vida e um meio ambiente saudável também são considerados como forma de progresso (Silva et al., 2005).

A Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, a Rio+20, foi rea­ lizada de 13 a 22 de junho de 2012, na cidade do Rio de Janeiro. A Rio+20 foi assim conhecida porque marcou os vinte anos de realização da Conferência das Nações Unidas sobre Meio

Do ponto de vista ambiental, os avanços alcançados pela química moderna não estão apenas ligados a aspectos negativos. A busca por novas tecnologias visando o desenvolvimento de processos químicos mais eficientes e menos agressivos ao meio ambiente, além de reduções de custo e poluição, tem se mostrado cada vez mais necessárias. Esses processos são considerados como um tipo de prevenção a poluição causada por atividades na área de química, uma vez que envolvem a redução e/ou eliminação no uso de substâncias tóxicas perigosas em processos químicos. Também podem desempenhar um papel importante como parte de uma abordagem integrada envolvendo

Ambiente e Desenvolvimento (Rio-92) e contri­

diversas áreas da ciência, atuando no monitora-

15 de junho, aconteceu a III Reunião do Comitê

buiu para definir a agenda do desenvolvimento sustentável para as próximas décadas. O objetivo da Conferência foi a renovação do compromisso político com o desenvolvimento sustentável, por meio da avaliação do progresso e das lacunas na implementação das decisões adotadas pelas principais cúpulas sobre o assunto e do tratamento de temas novos e emergentes. A Conferência teve dois temas principais: a economia verde no contexto do desenvolvimento sustentável e da erradicação da pobreza; e a estrutura institucional para o desenvolvimento sustentável. A Rio+20 foi composta por três momentos. Nos primeiros dias, de 13 a

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

Preparatório, no qual se reuniram repre­sentantes

do meio, compreendido como “natural”, ou seja,

governamentais para negociações dos documen-

poluição do solo, água, ar etc.

tos adotados na Conferência. Em seguida, entre

O problema desta visão é que são descon­

16 e 19 de junho, foram programados os Diálogos

sideradas questões como a fome e a violência

para o Desenvolvimento Sustentável. De 20 a 22

urbana, dentre outras, como problemas ambien-

de junho, ocorreram o Segmento de Alto Nível da

tais. Posicionamento que apresenta algumas diver­

Conferência, para o qual foi confirmada a presença

gências, uma vez que tratam de problemas de parte

de diversos Chefes de Estado e de Governo dos

da biota e do contexto social em que tais proble-

países-membros das Nações Unidas .

mas “naturais” são inseridos. De outro ângulo, a

3

Angotti e Auth, ao questionarem o papel

compreensão da problemática da poluição e suas

da educação voltada para a área científica e tec-

múltiplas facetas com um “modelo” de desenvol-

nológica, a consideram insuficiente para enfrentar

vimento econômico e social, que relega ao longo

a problemática ambiental diante das mudanças

da história os aspectos preventivos, são hoje de

ambientais (sobre, no, e para o meio ambiente)

extrema importância. Nesse sentido, uma atuação

e comportamentais da população, em virtude da

preventiva, saneadora e educativa faz-se latente

evolução e da utilização de novas tecnologias. Os

e imperativa, e em grande medida seria distinta

questionamentos vinculados ao desenvolvimento

daquelas ações meramente conservativas, norte-

sustentável rotineiramente adotam a denominação

adas pela lógica do desenvolvimento sustentável

educação para o meio ambiente por achá-la porta-

(Angotti, 2001).

dora das melhores estratégias para a resolução dos

A compreensão de uma vertente da química

problemas, ainda que na grande maioria dos casos

que busque o desenvolvimento sustentável é fun-

sejam resoluções individualizadas. E isto estaria

damental para o ensino de Química. Pesquisando

atrelado a uma concepção que se origina com a

a literatura do Ensino de Química e seus conteú-

ciência dita moderna, com seu pressuposto básico

dos programáticos encontram-se poucos trabalhos

de que “tudo estava pré-determinado” e, portanto,

nesta área específica. A partir deste fato, buscou-

em sua interação com a natureza, o indivíduo con-

-se construir um trabalho que esclareça de forma

seguiria extrair o conhecimento nela inserido.

positiva e alicerçada esta deficiência neste aspecto

Portanto é fundamental considerar que

da Química.

aquilo que já conhecemos sobre os problemas

Neste contexto, a química moderna fre­

gerados ao ambiente e suas ramificações, parece

quentemente tem se destacado como uma das prin-

mais do que suficiente para o desenvolvimento de

cipais responsáveis por este cenário. Além disso, a

ações no campo científico e produtivo, para preve-

expansão econômica, o crescimento demográfico,

nir e minimizar problemas ao meio ambiente. De

a ocupação irregular do solo, o uso excessivo de

outra parte, a adjetivação “ambiental” tem fomen-

agrotóxicos, o tratamento sanitário irregular de

tado questionamentos por estar, geralmente, res-

lixo/efluentes e a falta de cons­ cientização do

trita a uma visão naturalista em que os problemas

problema também aparecem entre os principais

ambientais têm sido identificados com a poluição

fatores da crescente degradação dos recursos naturais. A escola deve ser o instrumento de divulgação da Química Verde e de conscientização da

3

84

<http://www.rio20.gov.br>, acessada em julho de 2012. Site Oficial da reunião Rio+20.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

existência desta preocupação e destes postulados.

Neste trabalho, levamos até duas escolas públicas

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

estaduais e uma escola federal, os conceitos da

pois o mais importante era que seus conheci-

Química Verde e através de uma rápida exposição,

mentos prévios, em relação às perguntas, fossem

seguida de um questionário, aplicado a alunos e

mencionados. A análise das respostas consistiu

professores, traçamos um panorama de como

em verificar se eles conseguiam relacionar as

esta ideia pode ser difundida entre os alunos do

perguntas às suas práticas cotidianas em relação à

ensino médio. O objetivo deste trabalho consistiu

preservação do meio ambiente e a sua inserção no

em verificar a concepção dos alunos e professores

contexto escolar.

sobre Química Verde em suas práticas cotidianas e

Em relação ao IFRJ-Campus Nilópolis,

a existência de algum conhecimento prévio deste

nada foi entregue aos alunos, assim como aos pro-

conceito inovador da química.

fessores, nenhum tipo de texto para embasamento deste tema, somente os questionamentos presentes nos seguintes anexos: anexo 2 (alunos do ensino

2. Metodologia

técnico em química), anexo 3 (alunos do curso de Licenciatura em química), e anexo 4 (professores),

Para viabilidade quanto ao desenvolvi-

por tratar-se de uma instituição tradicional na área

mento e aplicação deste trabalho, se fez necessá-

da química e que deve possuir uma preocupação

rio inicialmente uma pesquisa bibliográfica. Em

ambiental consistente, assim como os seus profes-

seguida, partimos para a pesquisa participativa,

sores, que em sua grande maioria são Químicos e

centrada na questão de agir de maneira conjunta

devem buscar conhecimento de forma atualizada

e coletiva na tentativa de encontrar soluções que

nas questões ambientais.

minimizem impactos ambientais (Noal, 2000).

O trabalho de pesquisa foi desenvolvido com os alunos do ensino médio das seguintes escolas: Escola Estadual Diuma Madeira, localizada no

3. Resultados

e discussões

bairro de Parque Anchieta e Escola Estadual São

Os gráficos referentes aos alunos das esco-

Cristovão, localizada em Queimados, e os alu-

las estaduais, que apresentam uma faixa etária

nos e professores do Ensino Técnico do Instituto

entre 19 anos a 38 anos, mostram as visões de

Federal de Educação Ciência e Tecnologia do

Química Verde explicitadas pelos entrevistados.

Rio de Janeiro, Campus Nilópolis (IFRJ-Campus

No primeiro questionamento, ficou bastante evi-

Nilópolis). Foram entrevistados 68 alunos, sendo

dente que os entrevistados, em sua grande maioria,

26 alunos do 1º ano e 22 do 2º ano em relação às

nunca ouviram falar no tema, já no segundo os alu-

escolas estaduais, 10 alunos do ensino Técnico em

nos reconheceram que a área química precisa de

Química do IFRJ, sendo 06 alunos do 8º período e

algum tipo de modificação para exercer um papel

04 alunos do 7º período. Foram ainda pesquisados

menos poluente ao meio ambiente. Os entrevis-

10 alunos do curso de Licenciatura em Química

tados, de forma unânime, não possuem qualquer

do IFRJ – Campus Nilópolis. Para os alunos das

tipo de informação e conhecimento, porém eles

escolas estaduais foi entregue um texto para leitura

concordam, através de informações dos diversos

e uma folha de resposta contendo perguntas sobre

tipos de mídias, que vivemos uma problemática

o tema (Anexo1).

ambiental muito grave; eles responderam esta per-

Os alunos foram instruídos a lerem o texto

gunta baseados no conhecimento do efeito estufa e

somente como um auxílio para suas respostas,

o derretimento das geleiras, ou seja, fizeram uma

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

associação com os impactos ambientais. No caso

Ficou comprovado que os alunos não pos-

de produtos que usam tecnologia verde, a grande

suem conhecimento desta temática inovadora,

maioria não conhece nenhum, contudo, aparece

como ficou evidente com os dados mostrados na

algum conhecimento de um tipo de química dife-

Figura 1. Além disso, os entrevistados mostraram

rente da tradicional, pois possuem informação de

que a química atual precisa ser modificada, como

produtos biodegradáveis. Quanto à proposta curri-

pode ser visto na Figura 2. Em relação às reuni-

cular, os alunos não a conhecem de forma alguma,

ões internacionais sobre a temática, o desconheci­

pois não possuem o conhecimento deste termo no

mento é total, como mostram os resultados a este

meio escolar, consequentemente não absorveram o

questionamento:

seu significado. No quesito de literatura específica

• Os alunos apresentam consciência em

da Química Verde, nem sabiam que este tipo de

relação às questões ambientais (Figura 3);

literatura existia, porém reconheceram que é de

• Não têm conhecimento de Tecnologia

fundamental importância a aplicação dos princí-

Verde em Produtos Químicos (Figura 4);

pios da Química Verde, depois de expostos a eles

• Não conhecem a inserção do tema Quí­

através do texto. Então, concluíram que são muito

mica verde, como proposta curricular,

importantes no desenvolvimento tecnológico.

como também a literatura específica.

6% Conhecem 83% Não conhecem

11% Não responderam

Figura 1. Conhecimentos que fundamentam a Química Verde.

4% Não responderam 86% Acreditam

10% Não acreditam

Figura 2. Crença na ascensão da Química Verde, de acordo com as respostas dos estudantes das Escolas Estaduais Diuma Madeira e São Cristóvão.

86

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

4% Não responderam 96% Concordam

Figura 3. Concordância em relação à existência de problemas ambientais no mundo atual.

4% Conhecem 96% Não conhecem

Figura 4. Conhecimento sobre produtos que utilizam a “Tecnologia Verde”.

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

Em relação aos alunos do ensino médio do

e possuem um grande interesse em participar

IFRJ-Campus Nilópolis, a investigação foi desen-

de reuniões que aprofundem mais sobre esta

volvida com alunos, preferencialmente, dos últi-

temática.

mos períodos, ou seja, 7º e 8º, por já apre­sentarem algum vínculo empregatício ou estágio em indústrias químicas. Eles apresentam uma faixa etária situada entre 17 e 19 anos, perfazendo 10 alunos.

Aqueles que já trabalham nas indústrias, desenvolvem suas atividades, há em média, 1,5 anos,

11% Não responderam

33% Conhecem

56% Não conhecem

são bastante coerentes no tocante às vertentes da degradação ambiental e possuem total consciência da atuação da química neste contexto; porém, na sua maioria, ainda nem conseguem associar esta dinâmica com a Química Verde, como pode ser comprovado nas seguintes figuras:

Figura 5. Conhecimento da Química Verde, de acordo com os parâmetros da IUPAC.

• Conhecimento da nova vertente da Química conhecida como Química Verde (Figura 5); • Abordagem sobre os postulados da Química Verde, a maioria afirma não conhecer os postulados (Figura 6).

10% Não responderam

10% Conhecem

80% Não conhecem

Os alunos que fazem ou fizeram estágio em empresas na área de química, possuem suas funções no setor de análises voltadas para controle de qualidade. Logo, esta atividade, segundo eles, é bastante pertinente como método de prática de preservação ambietal e ainda, a presença de estações de tratamento de efluentes industriais

Figura 6. Conhecimento dos postulados da Química Verde de acordo com as normas estabelecidas pela IUPAC.

em algumas dessas indústrias, ou seja, a Química Verde é praticada com o nome de cuidados com o meio ambiente o que dificulta a sua popularização no meio químico. Em sua formação como técnicos, no IFRJ-Campus Nilópolis, essa temática foi

90% Não conhecem

10% Conhecem

abordada nas disciplinas Sistemas Residuários e Operações Unitárias. Em relação à diferenciação entre Química Verde e Química Ambiental, foram obtidos os resultados mostrados na Figura 7.

Os alunos são bastante favoráveis à inclusão da química verde, como uma disciplina obrigatória durante a sua formação, gostam do assunto

Figura 7. Conhecem a diferenciação entre Química Verde e Química Ambiental.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

87

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

Os estudantes de Licenciatura do IFRJ­

das normas de padronização ISO. Afirmaram que

‑Campus Nilópolis pesquisados estão situados

é um procedimento usual, só não o associaram

numa faixa etária de 24 a 30 anos, totalizando 10

intrinsicamente com os pilares da Química Verde.

alunos. A maioria desses alunos é técnica em quí-

Na opinião da maioria dos licenciandos, o

mica, provenientes do próprio IFRJ, e se encontram

assunto Química Verde deve ser abordado na for-

em processo de conclusão do curso. Desse grupo,

mação de nível médio, como pode ser constatado

06 entrevistados já atuaram ou ainda atuam na

na Figura 9. Na sua formação, 60% dos licencian-

indústria, por um período médio de 04 anos; esses

dos do IFRJ afirma não ter tido este assunto abor-

alunos apresentaram uma consciência ambiental

dado, ou abordado de forma muito superficial, nas

maior devido ao fato destas indústrias possuírem

disciplinas Ciências Ambientais Ι e ΙΙ, Pesquisa

uma preocupação consciente da poluição do meio

em Ensino de Química e Química em Sala de Aula.

ambiente e repassarem este aspecto importante aos seus funcionários, pois perceberam na prática que

10% Não responderam

a indústria química mal gerida ocasiona inúmeros prejuízos ao meio ambiente. Diante deste perfil, supôs-se que se trata de indivíduos que já pos-

40% Assunto não abordado

suem alguma informação sobre a nova vertente da

50% Assunto abordado

Química, denominada química verde. Observa-se que 70% afirmam conhecer a teoria da Química Verde. Entretanto, neste grupo de licenciandos em química que trabalham ou trabalharam na indústria, a maioria afirma não conhecer os postulados

Figura 9. Abordagem de Química Verde em Nível Médio.

da Química Verde (Figura 8).

Quanto ao conhecimento da diferença entre 10% Não responderam 50% Não conhecem

40% Conhecem

a Química Verde e a Química Ambiental, 70% afirmam que, embora tenham relação, desconhecem a diferença entre as duas. A totalidade dos alunos aprova esta temática como uma proposta curricular pertinente e, ainda, sugerem aprender mais profundamente o assunto, talvez como uma disciplina optativa ou ainda através de ações interdisciplinares.

Os docentes entrevistados possuem uma

Figura 8. Conhecimento dos Postulados da Química Verde.

faixa etária compreendida entre 26 a 52 anos, sendo 03 pertencentes ao sexo feminino e 07 do sexo masculino. Quatro são formados em Química

88

Neste mesmo grupo de alunos que traba-

Industrial e 01 é formado em Licenciatura e/ou

lham na indústria, alguns afirmaram que, quanto

Bacharelado em Química. Destes profissionais,

às questões ambientais, as empresas que posuem

01 possui Doutorado em Química Orgânica,

maior “know-how” apresentam uma conscientiza-

03 possuem Mestrado em Química e 01 possui

ção neste assunto, que é demonstrada na aplicação

Mestrado em Engenharia Química; 01 professor

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

é formado e doutorado em Engenharia Química.

deles nem sequer teve este tema abordado, como

Ainda, um professor é Licenciado e Bacharelado

mostrado na Figura 11.

em geografia, com Mestrado em ensino de ciências, enquanto que outros três professores são

10% Conhecem

formados em Biologia, sendo 01 Doutorado em Biofísica, 01 Mestre em Botânica e 01 Mestre em Biologia. Quanto ao ano de graduação e

60% Não responderam

30% Não conhecem

pós-graduação, este período vai de 1981 até 2005, ou seja, um período de grandes transformações tecnológicas pelas quais estes profissionais transcorreram. Todos esses professores já atuam no magistério desde 02 anos até 25 anos e no IFRJ-Campus Nilópolis, este período está compreendido de 02 até 14 anos. As disciplinas

Figura 10. Conhecimento dos postulados da Química Verde.

ministradas por esses profissionais são diversificadas, podendo-se citar: Biologia, Ecologia,

20% Não responderam

Microbiologia, Técnicas de Bioensaio, Ciências Ambientais, Química Orgânica, Química Geral e Inorgânica e Química Analítica.

50% Não abordada

30% Abordada

Apenas 20% dos professores consultados atuaram na indústria durante o seu período de formação. Em respeito à questão da degradação ambiental, os professores disseram que os impactos ambientais são inerentes ao modelo capitalista de produção, e o desafio é promover ações que possam mitigar tais problemas, e que a química

Figura 11. Abordagem da Química Verde durante a Graduação e Pós-graduação.

tem grande parcela de responsabilidade tanto nos problemas quanto nas suas soluções.

Quando questionados em relação a dife­

Segundo os dados analisados percebemos

rença entre Química Verde e Química Ambiental,

que 60% dos docentes conhece superficialmente

os professores afirmaram, em sua maioria, não per-

esta nova vertente da química. Em relação ao

ceber esta diferença (Figura 12). Quando pergunta-

conhecimento dos postulados em que a Química

dos sobre a existência deste tema nos currículos do

Verde se fundamenta, em sua maioria, os docen-

Ensino técnico e licenciatura, a totalidade afirmou

tes afirmam desconhecê-los (Figura 10). Por outro

não existir o tema. Em relação à abordagem deste

lado, os professores que atuaram ou fizeram está-

tema nas disciplinas ministradas na Instituição

gio na indústria disseram que existe preocupação

IFRJ-Campus Nilópolis, 90% responderam que

com relação à preservação ambiental; nestes casos,

não são abordados. Quando questinados sobre o

o tratamento de resíduos sólidos e efetuado mas a

conhecimento de alguma Instituição que possui

Química Verde não é tratada na sua totalidade. Na

este tema efetivamente como disciplina obriga-

formação em nível de graduação e pós-graduação

tória, 90% afirmam não conhecer. Finalmente, a

destes professores, se observa que a maior parte

maioria dos docentes concorda com a inclusão do

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

89

Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

tema nos currículos escolares, além de reconhece-

Quando o questionamento desta temática

rem que é necessário que aprofundem seus conhe-

foi desenvolvido com os alunos do IFRJ – Campus

cimentos, através de capacitações, nesta temática

Nilópolis (Nível Médio e Superior) passa-se a

da química moderna.

perceber, ainda que de forma não satisfatória, um diminuto conhecimento sobre Química Verde. Um fato que chama a atenção para estes dois níveis de

20% Conseguem 50% Não conseguem

30% Não responderam

escolaridade supracitados é que os mesmos, ainda que pertençam a uma instituição tradicional na área de química, não conseguem distinguir, satisfatoriamente, Química Verde e Química Ambiental; por outro lado, felizmente, eles apresentam consciência ambiental.

Figura 12. Conhecimento da diferenciação entre Química Verde e Química Ambiental.

90

4. Considerações

finais

Analisando as respostas dos professores,

Decorridos alguns anos da gênese da

observa-se que a grande maioria não atuou na

Química Verde, ainda é bastante deficiente a abor-

indústria durante sua formação, dedicando-se mais

dagem deste assunto em todos os níveis de ensino

à pesquisa; também, percebe-se que os docentes

pesquisados, devendo-se considerar que no nosso

têm pouco conhecimento desta temática, mesmo

país ainda não se tem conhecimento de uma polí-

os de formação mais recente. A grande maioria

tica de incentivo ao desenvolvimento e implanta-

não aborda o tema nas disciplinas que lecionam

ção desta nova tecnologia. Algumas instituições

e não possuem conhecimento de qualquer institui-

de ensino e pesquisa, sobretudo no estado de São

ção que aborde este assunto, tão inovador quanto

Paulo, já possuem programas bem estruturados de

importante. Foi constatado que todos os entrevis-

gerenciamento e tratamento de resíduos.

tados desejam conhecer melhor o tema através de

Foi observado que esta nova vertente da

cursos específicos, o que demonstra o interesse

química ainda é pouco discutida no contexto esco-

nesta nova tecnologia.

lar e a sua inserção na vida cotidiana dos alunos

Na pesquisa realizada nas duas escolas

não é percebida. Em relação à pesquisa realizada

estaduais, a maioria dos estudantes acharam

no IFRJ-Campus Nilópolis, verificou-se pelos

que estava se tratando da química dos vegetais,

questionamentos aplicados aos alunos de nível

devido ao termo verde, explicitado na pesquisa.

médio, licenciatura e também para os professores,

Observou-se que estes alunos não possuem este

que esta vertente começa a surgir, ainda que de

conhecimento.Vale ressaltar que os estudantes

forma tênue, apontando para uma química mais

percebem de forma clara a degradação ambiental

consciente em relação ao meio ambiente. Foi

e concordam que deva se incluir uma nova abor-

observado que o nível de informação de tecnolo-

dagem na química tradicional, que discuta este

gias inovadoras é mínimo nas escolas estaduais

problema de forma efetiva e coerente.

pesquisadas, ou seja, os professores mesmo da

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Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

área específica da química não buscam uma renovação de conhecimento de forma a atualizar seus conhecimentos.

Aplicar os postulados da Química Verde pode parecer algo bem distante da realidade atual no ensino brasileiro; porém, com investimentos e pesquisas esta realidade pode ser mudada, pois um profissional formado e alicerçado dentro dos princípios da Química Verde estará mais preparado para o desafio que a indústria e o meio acadêmico passaram a impor nos últimos anos: a busca pela química autossustentável.

ANGOTTI, J. A. P.; AUTH, M. A. Ciência e tecnologia: implicações sociais e o papel da educação. Revista Ciência e Educação, v. 7, n. 1, p. 15-27, 2001.

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Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

Anexos

Anexo 1. Protocolo de entrevistas dos alunos de ensino médio de escolas públicas A Química Verde pode ser definida como a utilização de técnicas químicas e metodologias que reduzem ou eliminam o uso de solventes e reagentes ou geração de produtos e subprodutos tóxicos, que são nocivos à saúde humana ou ao ambiente. Este conceito, não é novidade em aplicações industriais, principalmente em países com controle rigoroso na emissão de poluentes. Ao longo dos anos os princípios da Química Verde têm sido inseridos no meio acadêmico, em atividades de ensino e pesquisa. O que hoje está sendo chamado de Química Verde na verdade não apresenta nada de novo, uma vez que a busca de um desenvolvimento auto-sustentável há anos está incorporada nos ideais do homem moderno. A ECO-92, o Protocolo de Kyoto e a Rio+20 são exemplos de iniciativas que mostram a crescente preocupação mundial com as questões ambientais. A Química Verde pode ser encarada como a associação do desenvolvimento da química à busca da auto-sustentabilidade (Poliakoff, 2002).

O material disponível sobre Química Verde em língua portuguesa ainda é bastante escasso. Pode-se dizer que os primeiros artigos descrevendo tópicos específicos de Química Verde no Brasil foram publicados na Química Nova em 2000, sem, entretanto, relacioná-los com a idéia de Química Verde e seus 12 princípios. Alguns anos depois foi publicado um artigo na revista Ciência Hoje da SBPC, abordando o assunto, além de um artigo de divulgação publicado na revista Química Nova, da SBQ. Embora ainda tímido, houve um crescimento significativo no número de textos sobre Química Verde em diferentes periódicos e revistas do Brasil e de Portugal, o que contribuiu para ampliar a gama de material disponível em português (Sanseverino, 2000).

1. O que é Química Verde?

2. Qual a diferença fundamental entre as ciências ambientais e a Química Verde?

3. Você conhece os pilares nos quais a Química Verde se fundamenta?

4. Pode se acreditar que com o avanço da Química Verde ocorrerá um desapego gradativo à química tradicional?

5. Possui algum nível de conhecimento sobre reuniões em níveis internacionais sobre a temática Química Verde?

6. Concorda que o nosso mundo apresenta diversos problemas ambientais?

7. Como você acha que podemos solucionar esses problemas?

8. Conhece algum produto que use tecnologia verde?

9. Conhece alguma proposta pedagógica curricular de Química Verde em alguma instituição de ensino?

10. Tem conhecimento de literatura específica de Química Verde?

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Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

Anexo 2. Protocolo de entrevistas dos alunos de ensino técnico em Química do IFRJ - Campus Nilópolis 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Sexo: M ( ) F ( ) Idade: Formação: Qual o curso e período?

Atua ou já atuou na indústria como profissional ou como estagiário? Por quanto tempo? Há quanto tempo isso ocorreu?

Como você pensa as questões da degradação ambiental que se colocam no mundo atual? Como a química se insere neste contexto?

Já ouviu falar em Química Verde? Conhece os postulados dessa área da química?

Na empresa que faz estágio percebe alguma preocupação em relação às questões de preservação ambiental? Que práticas são adotadas? Pratica-se a Química Verde?

Durante sua formação aqui no IFRJ-Campus Nilópolis a Química Verde foi abordada em alguma disciplina já cursada? Qual? Como foi a abordagem?

Conseguiria diferenciar Química Ambiental de Química Verde?

Em sua opinião seria interessante que a Química Verde fosse estudada durante o curso? De que forma isso poderia/deveria ser feito?

Teria interesse em conhecer mais sobre o assunto? Participar de cursos, seminários?

Anexo 3. Protocolo de entrevistas dos alunos de Licenciatura em Química do IFRJ Campus Nilópolis 1. Sexo: M ( ) F ( ) 2. Idade: 3. Formação: a) Qual a sua formação em Nível Médio? Em que instituição cursou o EM? b) Está em qual período da Licenciatura em Química?

4. Atua ou já atuou na indústria? Há quanto tempo?

5. Como você pensa as questões da degradação ambiental que se colocam no mundo atual? Como a Química se insere neste contexto?

6. Já ouviu falar em Química Verde? Conhece os postulados dessa área da química?

7. Na indústria em que trabalha percebe alguma preocupação em relação às questões de preservação ambiental? Que práticas são adotadas? Pratica-se a Química Verde?* 8. Durante a sua formação em Nível Médio, já havia ouvido falar em tais questões?

9. Durante sua formação (Licenciatura) aqui no IFRJ Campus Nilópolis, a Química Verde foi abordada em alguma disciplina já cursada? Qual? Como foi a abordagem?

10. Conseguiria diferenciar Química ambiental de Química Verde?

11. Em sua opinião seria interessante incluir tal área de conhecimento no currículo? De que forma isso poderia/ deveria ser feito?

12. Teria interesse em conhecer mais sobre o assunto? Participar de cursos, seminários?

__________ * Refere-se a entrevistados que responderam afirmativamente à questão 4.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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Química Verde: uma nova visão da química na opinião de alunos e professores do Ensino Médio

Anexo 4. Protocolo de entrevistas dos Professores do IFRJ Campus Nilópolis 1. Sexo: M ( ) F ( ) 2. Idade: 3. Formação: a) Graduação (curso e data de conclusão): b) Pós-graduação (curso e data de conclusão): 4. Atua no magistério há quanto tempo? Trabalha no IFRJ Campus Nilópolis desde quando? a) Quais disciplinas lecionam? b) Atua ou já atuou na indústria? Há quanto tempo?

5. Já ouviu falar em Química Verde? Conhece os postulados dessa área da Química? a) Na indústria que trabalha/ou e ou fez estágio percebe/eu alguma preocupação em relação ás questões de preservação ambiental? Que práticas são adotadas? Pratica-se a Química Verde?* b) Durante sua formação (graduação e pós-graduação) a Química Verde foi abordada? c) Conseguiria diferenciar Química ambiental de Química Verde? d) Existe na grade curricular dos cursos em que o senhor(a) atua alguma disciplina que aborde a Química Verde? A Química Verde é abordada em alguma disciplina que o senhor(a) leciona?

6. Conhece alguma instituição que contemple em sua grade curricular a questão da Química Verde?

7. Em sua opinião seria interessante incluir tal área de conhecimento no currículo? De que forma isso poderia/ deveria ser feito?

8. Teria interesse em conhecer mais sobre o assunto? Participar de cursos, seminários?

_____________ * Refere-se a professores que possivelmente possam ter trabalhado em empresa, caso isto não tenha ocorrido, pode-se utilizar a questão remetendo-se a algum estágio profissional.

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REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

História da Química 01 | Volume 07 | Número 02 | Jul./Dez. 2012 | p. 95-98

Historia Química e Afetiva do Café Robson Fernandes de Farias1 e Deyse de Souza Dantas

O cafeeiro é uma planta originária da Etiópia (cerca de 700 a.C.) e do Iêmen (teria sido levada para lá em data incerta, entre os séculos V e XIV), tendo sido introduzida na Europa pelos turcos.

O cafeeiro é um arbusto perene. Tem caule lenhoso, com folhas persistentes e flores hermafroditas. Pertence ao gênero Coffea. Das dezenas de espécies existentes, apenas duas têm real importância econômica: arábica (Coffea arabica L.) e robusta (Coffea canephora Pierre), sendo o arábica2 mais valorizado economicamente por seu aroma e sabor. O robusta, por sua vez, embora de menos valorizado, tem grande aceitação nos mercados norte-americano e europeu, por ser utilizado na fabricação de café solúvel.

Em 1570, tornou-se consumido em Veneza, sendo levado para Marselha em 1644 e de lá para Paris, onde, na segunda metade do século XVII tornou-se bebida consumida entre as classes dominantes. Ainda no século XVII, Alemanha e Inglaterra, dentre outros países europeus, tornaram-se seus consumidores.

Ao longo do século XVIII, também na capital francesa, o café3 com leite tornou-se uma mistura do agrado da população. Ao longo do século XVIII, seu progressivo consumo levaria países europeus a introduzir plantações de café em suas colônias, tal como feito no Brasil, então colônia portuguesa.

Assim como o chocolate o café era consumido, na Europa, com açúcar. Na Etiópia, seu país de origem, era consumido com manteiga, sob a forma de pasta, tendo se tornado uma bebida na Arábia do Sul, onde era preparado da maneira atual: os grãos do fruto eram torrados, moídos e, então, o pó colocado em água fervente. Consta que consumiam a bebida a fim de manterem-se despertos durante as orações.

1

E-mail: robsonfarias@pq.cnpq.br

2

Atualmente, as duas variedades de arábica mais cultivadas são Mundo Novo e Catuaí.

3

A palavra café deriva do termo árabe “kaweh”, empregado para designar sua planta. Consta que a atenção teria sido despertada para sua planta ao observar-se que as ovelhas que comiam seus frutos não conseguiam dormir. Outra interpretação é de que “café” tem origem na palavra árabe “qahwa” e quer dizer vinho. Por isso, quando chegou à Europa, no século XIV, o café era conhecido como “vinho da Arábia”.

História da Química

Pé de café e grãos de café torrados

Já no século XV, na cidade sagrada de Meca, podiam ser encontrados estabelecimentos onde a bebida era vendida.

Em função do comércio dos turcos com o ocidente, o café terminaria por chegar à Europa ocidental, sendo dos italianos a invenção do café filtrado ou coado, visto que, na preparação árabe tradicional, o pó do café termina ficando junto com a bebida. O número de cafés na Itália aumentou progressivamente ao longo do século XVIII, com esses estabelecimentos já tendo adquirido uma característica que os marca até hoje: o de servirem como ponto de encontro e convívio social. Em 1720, havia em Paris, 380 botequins que vendiam a bebida.

Em 1723, mudas de café foram trazidas párea as Américas por Gabriel de Clieu, oficial da marinha francesa, que as trouxe da França para a Martinica.

Gabriel de Clieu

Em 1937, surgiu no mercado o café solúvel (lançado pela Nestlé), contendo apenas componentes solúveis em água, obtendo-se, assim, café “instantâneo”, sem resíduos. Embora uma invenção suíça, a ideia de criar-se café solúvel surgiu entre brasileiros, que a levaram ao presidente da Nestlé, na expectativa de que o café solúvel aumentasse o consumo da bebida, fazendo frente à crise que a indústria cafeeira então enfrentava. Por ironia, o café solúvel só seria lançado no Brasil em 1953. O café solúvel foi criado pelo químico Max Morgenthaler (1901-1980).

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REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

História da Química

morgenthaler

Tendo-se difundido a partir de alguns pés de café, dados em 1723 pela esposa do governador da Guiana Francesa a um militar português4, e que seriam plantados no Pará, bem como a partir transferidos de Goa (então colônia portuguesa) para o Rio de Janeiro, no Brasil o café tornou-se o principal produto econômico do século XIX (não por acaso, na bandeira do Brasil império vê-se um ramo de café), e assim permaneceria até o início do século XX, com o estado de São Paulo destacando-se como seu principal produtor, fato que deu origem à expressão “política do café com leite” para designar a alternância da presidência da república entre São Paulo e Minas Gerais, na chamada República Velha.

O café apresenta centenas de compostos químicos. Como todo produto agrícola, sua composição específica depende das condições do solo e do clima onde a planta se desenvolveu, mas, no caso do café em particular, o tempo e a temperatura da torrefação dos grãos irão desempenhar fundamental papel em sua composição química, afetando, sobremaneira, seu aroma e sabor. Dentre as substâncias que compõem o café, a cafeína (1,3,7-trimetilxantina)5 é, sem dúvida, uma das principais, visto atuar como estimulante do sistema nervoso central. A quantidade de cafeína presente depende da variedade (cultivar) considerada.

Cafeína 4

Outras fontes afirmam ter sido em 1727 que o sargento-mor Francisco de Mello Palheta levou o café para Belém. O cultivo foi do estado do Maranhão e Grão-Pará para terras da Bahia, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Minas Gerais. Há historiadores que afirmam que as mudas de café trazidas por Palheta não teriam sido um presente, mas, sim, uma aquisição clandestina, da qual ele houvera sido incumbido pelo governo português.

5

É uma substância branca, cristalina, de sabor muito amargo, e é considerada a mais popular dentre as substâncias viciantes que existem.

REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

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História da Química

Ao longo das últimas décadas, centenas de estudos científicos tentando demonstrar os efeitos positivos ou maléficos do café foram efetuados, com conclusões pró e contra seu consumo. Além de presente no café, a cafeína faz parte da composição de muitos chás, bem como da formulação de alguns refrigerantes e de “bebidas energéticas”. Está também presente, como coadjuvante, na formulação de alguns analgésicos.

A cafeína, além de acelerar os batimentos cardíacos, estimula o cérebro e aumenta o fluxo urinário. Aumenta, ainda, a produção de ácidos digestivos, além de relaxar os músculos lisos e os músculos responsáveis pelo controle dos vasos sanguíneos e das vias respiratórias. A cafeína, assim como outros alcaloides, causa dependência física e psicológica. A cafeína opera ativando um estimulante do próprio cérebro, a dopamina.

Dopamina

Para efeito de comparação, a quantidade de cafeína presente em algumas bebidas bastante consumidas são mostradas na tabela a seguir: Produto Café coado Café expresso Café instantâneo Café descafeínado Chá mate Coca-cola Coca-cola light Pepsi Pepsi diet Chocolate

Quantidade de cafeína (mg/mL) 0.75 1.75 0.50 0.02 0.35 0.10 0.13 0.10 0.10 0.035

No café, também encontramos a teofilina, que atua de maneira mais intensa sobre o coração e sobre o sistema respiratório, motivo pelo qual é empregada em formulações de, medicamentos para a asma.

teofilina

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REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE química | Volume 07 | Número 02

Resenha

NICOLINI, K. P. (Org.); CASAGRANDE, M.; JESUS, A. C. de. Pirólise de biomassa em baixas temperaturas. Campinas: Átomo, 2013.

Em cursos técnicos e de graduação nas áreas de Química, Agronomia, Ciências Agrícolas e áreas correlatas, é fundamental a inserção de procedimentos experimentais que abordem análises termogravimétricas, físico-químicas e analíticas. E, consequentemente, relacionar práticas de planejamento experimental com um roteiro envolvendo equações básicas para estudos quantitativos em análises gravimétricas em processos de pirólise da biomassa.

Neste material, o estudante encontrará ferramentas motivadoras para avaliar os fatores que influenciam, qualitativa e quantitativamente, os processos envolvendo o uso da temperatura para modificar quimicamente materiais orgânicos derivados da biomassa.

Este livro oferece uma série de experimentos para o estudo de processos de pirólise em baixas temperaturas, que podem ser realizados em um laboratório com materiais simples de baixo custo e de fácil aquisição.

Neste trabalho o estudante encontrará uma introdução aos planejamentos experimentais que aperfeiçoam o trabalho laboratorial em análises de processos químicos e, também, uma abordagem envolvendo parâmetros estatísticos como desvio padrão e coeficiente de variação.

Normas para Publicação Revista Brasileira de Ensino de Química (ReBEQ) é uma publicação semestral da Editora Átomo que aceita colaborações em forma de artigos, resenhas, relatos de experiência, notícias e memória fotográfica da Química no Brasil. Os textos poderão ser publicados em português e espanhol. Os artigos assinados são de responsabilidade exclusiva dos autores, não refletindo, necessariamente, a opinião ou pensamento da coordenação e conselho editoriais.

Os originais submetidos a análise do Comitê Científico serão encaminhados a, no mínimo, dois conselheiros do seu corpo editorial, os quais avaliarão de forma específica e decidirão sobre a pertinência dos textos à linha editorial da revista. Em caso de necessidade de revisões de conteúdo ou adequações às normas editoriais, o autor receberá os pareceres dos conselheiros, ficando, assim, responsável pela reapresentação do trabalho reformulado no prazo de 45 dias, contados a partir da data de recebimento da comunicação. O anonimato entre autores e conselheiros, durante o processo de arbitragem dos textos, é garantido pelo Comitê. O prazo médio estipulado para a apresentação do resultado final é de até 60 dias, a contar da data de recebimento do texto.

Os trabalhos não aprovados pelos conselheiros, ou não devolvidos no prazo estipulado para reformulação, serão arquivados e os autores informados.

Sobre a apresentação de originais para avaliação Ao encaminhar os trabalhos para análise do Comitê Científico, os autores deverão observar as seguintes orientações:

1. Originalidade e ineditismo dos textos: o autor deve enviar, junto com o trabalho, uma declaração na qual se compromete a não apresentá-lo, simultaneamente, em outro periódico, durante o prazo estipulado para avaliação, e autoriza a sua publicação nesta revista;

2. As colaborações devem ser redigidas em português ou espanhol. Em casos excepcionais, cuja pertinência será analisada pelo Comitê, serão aceitos textos em inglês e francês, que deverão ser traduzidos para a língua portuguesa;

3. Em folha à parte, devem ser informados os dados de autoria: título do trabalho, nome completo, vinculação institucional, formação acadêmica e endereço residencial ou institucional do autor (incluindo telefone e e-mail) para o encaminhamento de correspondência pela Secretaria de Redação;

4. No caso de artigos, os originais não poderão exceder o limite máximo de 40.000 caracteres (com espaço), incluindo todos os elementos gráficos disponíveis no arquivo. Para resenhas, notas críticas e outros, observar o limite de 10.000 caracteres (com espaço); 5. Quanto à estrutura do texto, devem ser observadas as seguintes orientações: na primeira página, apresentar o título e subtítulo do trabalho, o resumo e as palavras­ ‑chave (até 05, evitando-se combinações extensas que não correspondam ao conteú­ do do texto). Todos esses elementos devem ser apresentados em português ou espanhol e inglês; 6. Os textos devem ser digitados no programa Word for Windows, em fonte Times New Roman, tamanho 12, com espaço duplo, e enviados por correio eletrônico para o seguinte endereço: rebeq@atomoealinea. com.br

Sobre referências bibliográficas e notas O autor do trabalho é responsável pela exatidão, organização e utilização correta das referências e citações constantes no texto, bem como na listagem bibliográfica a ser apresentada no final dos artigos. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT – www.abnt.org.br) fornece, por meio da NBR 6023 (agosto/2002),

as orientações necessárias para a organização das referências bibliográficas. No caso de notas, esse recurso tem seu uso limitado ao caráter explicativo­ ‑informativo, neste periódico, evitando-se a utili­ zação de notas bibliográficas.

Sobre a utilização de imagens As tabelas, quadros e figuras (ilustrações, fotografias, gráficos, entre outros) devem ser apresentados com o máximo de resolução (300dpis em diante), em preto e branco, em arquivo à parte e, de preferência, finalizados para sua inserção direta no texto. Para a produção das tabelas, recomenda-se seguir as orientações do IBGE (www.ibge.gov.br) publicadas em suas normas de apresentação tabular.

Todos esses elementos gráficos devem estar indicados e numerados, consecutivamente, ao longo do texto, de acordo com a ordem em que aparecem.

Sobre a natureza da colaboração e recebimento de exemplares Fica aqui expresso que a participação dos autores neste periódico é de caráter espontâneo, por­ tanto, não remunerado. O autor principal receberá, gratuitamente, um (01) exemplar da edição em que seu artigo foi publicado, mais separata eletrônica deste; os coautores receberão um (01) exemplar e separata eletrônica do texto. No caso de resenhas, cada autor terá direito a um (01) exemplar e separata eletrônica.

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