Baixe A estrutura de uma instalacao de Laboratorio e os detalhes e outras Resumos em PDF para Práticas e Gestão de Laboratórios, somente na Docsity!
Índice
- CAPÍTULO I: Introdução.................................................................................................................
- 1.1. Tema..........................................................................................................................................
- 1.1.1. Enquadramento da pesquisa...................................................................................................
- 1.1.2. Delimitação espacial...............................................................................................................
- 1.1.3. Delimitação temporal.............................................................................................................
- 1.2. Problematização........................................................................................................................
- 1.3. Justificativa................................................................................................................................
- 1.4. Objectivos..................................................................................................................................
- 1.4.1. Objectivo geral.......................................................................................................................
- 1.4.2. Objectivos específicos............................................................................................................
- 1.5. Hipóteses...................................................................................................................................
- CAPÍTULO II: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA..........................................................................
- 2.1. Objectivos de um Laboratório...................................................................................................
- 2.2. Projecto de construção...............................................................................................................
- 2.3. Projecto de instalações............................................................................................................
- 2.4. Segurança no laboratório.........................................................................................................
- 2.5. Classes de incêndio..................................................................................................................
- 2.6. Planeamento da Implementação..............................................................................................
- 2.7. Laboratório de Optimização e Aprendizagem Interactiva.......................................................
- CAPÍTULO III: METODOLOGIA DA PESQUISA.....................................................................
- 3.1. Tipos de pesquisa....................................................................................................................
- 3.1.1. Quanto à natureza.................................................................................................................
- 3.1.2. Quanto à abordagem do problema de pesquisa....................................................................
- 3.1.3. Quanto aos objectivos...........................................................................................................
- 3.1.4. Quanto aos procedimentos técnicos.....................................................................................
- 3.2. Técnicas de colecta de dados...................................................................................................
- 3.2.1. Observação...........................................................................................................................
- 3.2.2. Entrevista..............................................................................................................................
- 3.2.3. Questionário.........................................................................................................................
- 3.3. Universo e amostra..................................................................................................................
- 3.3.1. Universo da Pesquisa............................................................................................................
- 3.3.2. Amostra da Pesquisa.............................................................................................................
- CAPÍTULO IV: RESULTADOS ESPERADOS...........................................................................
- 4.1. Cronograma.............................................................................................................................
- 4.2. Plano Orçamental....................................................................................................................
- Referências Bibliográficas..............................................................................................................
1.1. Tema Projecto de Instalação de um Laboratório de Ensino, Caso da Escola Secundária Fraternidade de Pemba 1.1.1. Enquadramento da pesquisa A Pesquisa enquadra-se na Educação, porque o projecto visa melhorar a qualidade do ensino nas escolas públicas, por meio da instalação de laboratórios de ensino equipados com equipamentos e materiais de qualidade. 1.1.2. Delimitação espacial O projecto trata de instalação de um Laboratório de Ensino de Química, que será desenvolvida na Escola Secundária Fraternidade de Pemba, na Cidade de Pemba. 1.1.3. Delimitação temporal Este projecto tem uma pesquisa que compreende o período de 2023 à 2024. 1.2. Problematização A pesquisadora, notou que a falta de laboratórios de ensino nas escolas é um problema sério. Isso limita o acesso dos estudantes à equipamentos e materiais de qualidade, necessários para uma aprendizagem significativa em diversas áreas do conhecimento. Não existe um modelo definido de laboratório. Cada um deve ser planeado e seu projecto realizado de acordo com as actividades experimentais a serem realizadas, e os recursos disponíveis (IFSC, 2014). Para Pino e Krüger (citados em IFSC, 2014), ao projectar um laboratório é preciso levar alguns aspectos em consideração: local que será construída especialmente para esta finalidade; local existente que será adaptada para laboratório; exclusividade de uso.
O laboratório mínimo deve contemplar instalações, equipamentos e materiais que permitam a realização, pelos alunos, sob condições de segurança (Cabral, 1998). Laboratórios diferem-se de outros lugares pela necessidade de adoptar procedimentos especiais nas actividades realizadas neste recinto. Os riscos existentes em um laboratório químico decorrem de vários factores, como intoxicações e ferimentos. O profissional que exerce funções neste local deve ter consciência da necessidade de atenção e responsabilidade em seguir as orientações indispensáveis para minimizar ao máximo a possibilidade de acidentes. Com base no argumento acima, a pesquisadora faz a seguinte questão de partida: O que impede a instituição de fazer uma instalação de um Laboratório de Ensino de Química? 1.3. Justificativa A escolha do tema foi motivada pelo facto de ter-se verificado a ausência de um Laboratório de Ensino de Química para a disciplina de Química que na verdade vai contra o padrão de ensino da disciplina de Química, pois trata-se de uma ciência experimental cujos tópicos e suas abordagens teóricas devem ser acompanhadas de práticas laboratoriais. A realização das actividades experimentais não só podem desenvolver conhecimentos sólidos e de rigor científico aos alunos, estas actividades também servem para a motivação, despertar interesse nos alunos e permiti-los desenvolver problemas relacionados ao meio onde se encontram para resolvê-los, por isso, quando as práticas laboratoriais são bem planeadas e realizadas podem proporcionar um grande rendimento académico. O projecto para a Escola em questão, poderá trazer resultados positivos no âmbito das práticas laboratoriais para os alunos na disciplina de Química, garantir a transmissão de conhecimentos de máximo rigor científico e elevar qualidade de formação na instituição. Um Químico deve ser céptico, isto é, não deve acreditar, mas sim concordar e para isso há necessidades de investigar até chegar a um certo resultado que define a hipótese com falsa ou correcta, no entanto, os alunos precisam realizar certos experimentos Químicos que os levarão à resultados que farão eles concordarem com certos princípios Químicos e não simplesmente acreditar e memorizar por meio de teorias. O método experimental, traz uma visão nova para os alunos, pois permite aos alunos testar a hipótese para a rejeição ou aceitação da mesma a respeito de um problema, eles
CAPÍTULO II: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Segundo Camargo et al. (2015), as pesquisas vêm aumentando ao longo do tempo sobre o ensino de ciências no fundamental, objectivando um suporte aos professores e a ampliação do conhecimento para um ensino de qualidade. Para Bizzo (2009), o ensino de ciências possibilita a compreensão e o entendimento do mundo, contribuindo para formação de futuros cientistas. O autor também enfatiza como ponto importante o entendimento do conhecimento científico e sua importância na formação dos discentes. Catelan e Rinaldi (2018), ressaltam que as actividades experimentais são estratégias didácticas que contribuem para o ensino e aprendizagem na sala de aula. Desde a década de 60 as tentativas para melhorar o ensino se baseiam em aulas experimentais. Segundo Borges (2004), os estudantes devem conhecer alguns dos principais produtos usados na Ciência, entender como o método científico é usado pelos cientistas para o desenvolvimento de novos conhecimentos e como ela é importante para transformar o mundo. Sabe-se hoje que os alunos necessitam desde cedo ter contacto com aulas em laboratórios de ciências em suas respectivas escolas, para que possam aprender manipular os objectos de experimentação e observação do laboratório (Zimmermann, 2005). 2.1. Objectivos de um Laboratório Acerca dos objectivos de um laboratório, Feisel e Rosa (2005) afirmam que “projectar uma experiência laboratorial sem objectivos instrutivos claros é como projectar um produto sem um conjunto claro de especificações”. Acrescentam ainda, referindo que um laboratório sem objectivos torna a inovação do mesmo mais difícil de ser alcançada, devido ao facto de não existirem alvos para inspirar novas mudanças e também não existirem padrões pelas quais as
mudanças possam ser reflectidas. Para evitar problemas desta natureza, os autores enumeraram um conjunto de 13 objectivos que devem ser alcançados após a prática num laboratório: Instrumentos - Devem ser aplicados os instrumentos e as ferramentas de software apropriados para serem feitas as medições necessárias, conforme o problema em questão (Valente, 2017). Modelos - Com este objectivo devem ser identificados os pontos fortes e as limitações que os modelos teóricos apresentam, tendo em conta que são estes que serem como base à experimentação de determinado problema. Experimentação - Desenvolver uma abordagem experimental, passando por especificar e implementar os procedimentos adequados, e no final interpretar os resultados obtidos com vista a caracterizar um sistema. Capacidade Analítica - Este objectivo, que se encontra relacionado com o anterior, passa por o aluno ganhar capacidades para recolher, analisar e interpretar dados, formulando conclusões posteriores. Projectar - Este objectivo envolve idealizar, construir ou agrupar partes de um sistema, através do uso de metodologias ou equipamentos apropriados para o caso em específico, tendo em conta determinadas especificações ou requisitos. Aprendizagem através do insucesso - Este objectivo passa pela identificação de todos os resultados que não foram os esperados, tanto devido às condições envolventes como ao próprio processo. Sendo que, de seguida, essas soluções são reformuladas para serem obtidos os resultados desejados. Criatividade - Este objectivo pretende que possam ser demonstradas capacidades de pensamento e criatividade, capazes de resolver problemas num ambiente real. Aquisição de competências psicomotoras - As competências a adquirir referem-se à selecção e alteração de operações que sejam apropriadas aos recursos e às ferramentas disponíveis.
A espessura mínima deve ser de 3mm, com acabamento antiderrapante, e rodapés meia cana, conferindo facilidade na limpeza e maior segurança nos ambientes de trabalho. É de primordial importância que não haja desníveis ou elevações no piso, a fim de evitar tropeços e possíveis acidentes. Outro aspecto importante a considerar quanto ao piso, refere-se à sua constante manutenção e limpeza. Os reparos que se fizerem necessários devem ser feitos imediatamente, mantendo-se o bom estado do mesmo. PAREDES As paredes devem ser de alvenaria revestida com reboco, massa corrida e pintura acrílica semi- fosca, em cores claras. Devem ser impermeáveis, revestidas com material que permita o desenvolvimento das actividades em condições seguras, sendo resistentes ao fogo e a substâncias químicas, além de oferecer facilidade de limpeza (Menezes, et al., 2010). TETO O teto deve atender às necessidades do laboratório quanto à passagem de tubulações, luminárias, grelhas, isolamento térmico e acústico, estática (Menezes, et al., 2010). PORTAS E JANELAS As janelas e portas devem ser amplas e distribuídas de tal forma que permitam uma boa iluminação e arejamento do laboratório. Recomendam-se janelas basculantes por apresentarem maior segurança e por serem facilmente abertas e fechadas com um só comando de mão. As janelas devem estar localizadas acima de bancadas e equipamentos, numa altura aproximada de 1,20m do nível do piso e que a área de ventilação/iluminação seja proporcional à área do recinto, numa relação mínima de 1:5 (um para cinco). Deverá haver sistema de controlo de raios solares, como persianas metálicas ou breezes (anteparos externos instalados nas janelas que impeçam a entrada de raios solares, mas não impeçam a entrada de claridade). Porém, sob nenhuma hipótese deverão ser instaladas cortinas de material combustível.
As janelas devem estar afastadas das áreas de trabalho e dos equipamentos, tais como cabines de segurança biológica, balanças, estufas, fornos industriais e capelas de exaustão química, entre outros que possam ser afectados pela circulação de ar. As portas deverão ser amplas com largura mínima de 1,20m e com abertura para o lado de fora do laboratório. Recomenda-se o uso de visores em divisórias, paredes, portas e onde mais for possível. Os acabamentos das portas devem ser em material que retarde o fogo. É recomendável que se tenha mais de uma saída e sempre distantes entre si. Caso não seja possível, as janelas devem favorecer a saída de emergência. Por isto, não devem ser obstruídas com armários, a fim de proporcionarem ema alternativa para saída de emergência e com sentido de abertura da porta para a parte externa do local de trabalho. 2.3. Projecto de instalações ILUMINAÇÃO As luminárias devem, sempre que possível, ser embutidas no forro, ter lâmpadas fluorescentes e proporcionarem nível de iluminamento de no mínimo 500 lux, sobre as áreas de trabalho. Nas áreas que se manipulam produtos explosivos ou inflamáveis, as luminárias e interruptores deverão ser a prova de explosão. Para os laboratórios que possuem equipamentos e/ou produtos químicos sensíveis à luz solar, deve-se projectar a construção (ou reforma) excluindo-se a luz solar directa sobre o laboratório. INSTALAÇÃO ELÉTRICA Preferencialmente deverão ser externas às paredes (facilitando qualquer manutenção) e embutidas no forro (desde que se tenha facilidade de acesso às mesmas). Os pontos que alimentarão as bancadas deverão ser deixados a 60 cm do piso, isto é, sempre abaixo dos tampos das bancadas.
Sempre deve-se construir o abrigo de gases (GLP, nitrogénio, hélio, etc...) no lado externo do laboratório. INSTALAÇÃO DE ESGOTO Os ralos deverão ter grelhas de aço inoxidável do tipo abre-fecha. A tubulação deve ser de material com resistência química aos produtos comummente usados nos laboratórios, tal como o polipropileno (deve-se evitar o uso do PVC branco para esgoto, bem como o ferro fundido). BANCADAS DE TRABALHO As bancadas deverão ser construídas de acordo com a disposição de cada tipo de laboratório, classificadas em quatro tipos: “Ilha” – geralmente se encontra no centro da sala, com os usuários em sua volta. É totalmente isolada e quase sempre tem pias nas extremidades e uma prateleira central. “Península” – possui um de seus lados acoplado a uma parede e dessa forma deixa três lados para uso dos usuários. “Parede” – está totalmente anexada a uma parede, deixando apenas um de seus lados para os usuários. É quase sempre usado para estufas, muflas, balanças, potenciómetros, entre outros. “U” – é uma variação do tipo “ilha”, sendo mais utilizada para colocação de aparelhos, tais como cromatógrafos, permitindo ao laboratorista o acesso fácil à parte traseira desses aparelhos para refazer ou modificar conexões e pequenos reparos. Orienta-se, ainda, prever um espaço de aproximadamente 0,40m entre bancadas laterais e a parede e, também, no meio das bancadas centrais, a fim de permitir a instalação e manutenção de utilidades e evitar corredores muito extensos e sem saídas, para não criar áreas de confinamento. Evitar bancadas centrais com comprimento superior a 5 metros. Outros apoios, como prateleiras superiores, castelos, racks e volantes para colocação de materiais de pequeno volume e peso,
devem ser utilizados apenas durante a realização dos procedimentos laboratoriais e para disponibilizar soluções de uso contínuo. Para evitar ofuscamentos e cansaço visual, as bancadas devem receber iluminação de forma que os raios de luz incidam lateralmente em relação aos olhos do usuário do laboratório, e não frontalmente, ou em suas costas. ARMÁRIOS PARA REAGENTES O laboratório deve possuir armários para guardar reagentes com 3,8m x 2m com paredes resistentes a explosão, sistema de exaustão e bandeja de retenção de líquidos, a fim de que se possa armazenar, principalmente os reagentes sensíveis a iluminação e inflamáveis. ARMARIOS PARA VIDRARIAS O laboratório de química deve conter armários com dimensões 1,70m x 1,5m para guardar somente vidrarias limpas e descontaminadas. CAPELAS As capelas devem ser localizadas nas paredes laterais para que não sofram influência de corrente de ar proveniente de tráfego de pessoas, proximidade de grelha de ar condicionado e equipadas com exaustores para evitar explosão, liberação de gases e vapores tóxicos e na manipulação de quaisquer produtos químicos. O laboratório deve conter duas capelas com dimensões 1,7m x 1,5m de altura. PIAS As pias devem ser inox com dimensões 60cm x 60cm e estar acoplada nas extremidades das bancadas. ALMOXARIFADO É necessário um almoxarifado para guardar estoques de reagentes utilizados no laboratório. 2.4. Segurança no laboratório
Classe C - quando ocorrem em equipamentos eléctricos energizados como motores, transformadores, quadros de distribuição, fios, etc. Classe D - elementos pirofóricos como magnésio, zircónio, titânio. LUVAS As luvas devem ser utilizadas para a protecção das mãos contra agentes abrasivos e escoriantes. MÁSCARAS É necessário o uso de máscaras de protecção, par evitar a inalação de vapores tóxicos liberados por algumas substâncias. ÓCULOS Devem ser utilizados, de preferência durante as aulas que envolvam a manipulação de produtos corrosivos. É utilizado também para protecção dos olhos contra impactos mecânicos, partículas volantes e raios ultravioletas. LAVA-OLHOS E CHUVEIRO Lava-olhos são equipamentos projectados de forma semelhante aos chuveiros de segurança, só que com o objectivo específico de livrar os olhos de contaminantes. É de vital importância que em áreas de manuseio de produtos químicos existam equipamentos que proporcionem este fluxo de água , tais como: chuveiros, lava-olhos ou bisnagas. Chuveiros de segurança e lava-olhos, por serem equipamentos de emergência, devem ser mantidos de forma a estarem preparados para uso imediato a qualquer instante. É de responsabilidade de cada sector manter em condições de uso os chuveiros de segurança e lava- olhos em local sob sua jurisdição.
JALECO
É muito importante o uso de jaleco no laboratório de química, já que evita o contacto de reagentes nocivos com o corpo. 2.6. Planeamento da Implementação Preparação do espaço do laboratório; Encontrar parcerias que possam fornecer os materiais e equipamentos necessários ao laboratório; Equipar o laboratório, não só com os materiais cedidos por esses parceiros, como outros requisitados ao Técnico; Proceder a um teste piloto às actividades definidas, que inicialmente ainda não faziam parte do programa das UC´s (Unidades Curriculares) do grupo de Operações e Logística. Quando todos estes passos estiverem concluídos, o laboratório estará implementado, e pronto para iniciar a sua actividade, nomeadamente ao nível do ensino. 2.7. Laboratório de Optimização e Aprendizagem Interactiva O Laboratório de Optimização e Aprendizagem Interactiva, é um laboratório onde existe uma instalação experimental que investiga optimizações avançadas, aprendizagem de máquinas e análises a sistemas de suporte a decisões, bem como também a sua implementação em várias situações reais (Valente, 2017). O mesmo apresenta quatro diferentes áreas de aplicação, onde está incluída a área de aplicação relacionada com a logística. Está cada vez mais a aumentar a quantidade, a velocidade e a variedade de dados em cadeias de abastecimento que são recebidos pelas empresas. Com este aumento, aumenta também a necessidade de extrair e utilizar valores desses dados que permitam melhorar o controlo de uma cadeia de abastecimento ou de um armazém e ainda melhorar a tomada de decisões a nível logístico, quase em tempo real.
É uma pesquisa exploratória pois é empregada em levantamentos e entrevistas com pessoas envolvidas com o problema objecto. No entanto, o nosso problema é a falta de laboratório de ensino de Química na Escola Secundária Fraternidade de Pemba e as pessoas envolvidas com este problema são professores, o Director da Escola e os alunos. 3.1.4. Quanto aos procedimentos técnicos Quanto aos procedimentos técnicos, trata-se de pesquisa do campo, entrevista e questionário, desenvolvida por meio de descrição por observação directa e interacção com informantes para captar explicações. De acordo com Vergara (2000), pesquisa do campo é “feita no local onde ocorre ou ocorreu um determinado fenómeno, havendo nestes elementos que permitam explicá-los, sendo os dados colectados por intermédio de entrevistas e questionário s .” 3.2. Técnicas de colecta de dados O projecto, é constituído por seguintes instrumentos ou técnicas de recolha de dados: Observação, entrevista e questionário. 3.2.1. Observação A observação é uma técnica de colecta de dados para conseguir informações e utiliza sentidos na obtenção de determinados aspectos das realidades. Não consiste apenas em ver e ouvir, mas também em examinar fatos ou fenómenos que se deseja estudar (Lakatos & Marconi, 2003). O pesquisador tem como local de observação a Escola Secundária Fraternidade de Pemba, esta técnica permite desenvolver as primeiras bases sobre aprovação ou refutação das hipóteses. 3.2.2. Entrevista “A técnica em que o entrevistador se apresenta frente ao entrevistado e lhe formula perguntas, com o objectivo de obtenção de dados que interessam a investigação” (Gil, 1994).
Esta técnica permite comprovar hipóteses através da realidade conhecida pelos entrevistados, realidades que podem ir alem da observação realizada pelo pesquisador, pois nem tudo que se vê é o que parece ser. 3.2.3. Questionário De acordo com Lakatos & Marconi (1991:88 ), o questionário é um instrumento de colecta de dados, constituído por uma série de perguntas ordenadas que devem ser respondidas por escrito e sem a presença do pesquisador. Esta técnica pode ser dirigida aos funcionários incluindo o Director da Escola para colectar informações a respeito do conhecimento que tem sobre a escola. Com o questionário consegue-se atingir um número significativo dos informantes, mesmo que se separem geograficamente; pode-se usar o correio, diminuindo os custos de transporte e alojamento, os questionados podem dar respostas a qualquer altura que disporem de tempo. 3.3. Universo e amostra 3.3.1. Universo da Pesquisa “ É o conjunto de seres animados ou inanimados que apresentam pelo menos uma característica em comum ” (Lakatos & Marconi, 1991). Para esta pesquisa temos como universo todos os funcionários e alunos da Escola Secundária Fraternidade de Pemba. 3.3.2. Amostra da Pesquisa Ao realizar-se uma pesquisa, o pesquisador geralmente trabalha com uma parte representativa do universo, isto é, sem ter que envolver toda a população, porque isso custaria muito tempo e recursos. Então, trabalhando com amostra, diminui os custos do trabalho da pesquisa e o tempo, facilitando também organizar os dados obtidos durante a pesquisa.
