Baixe Detergente no ensino de quimica (artigo) e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Química, somente na Docsity!
RELATOS DE SALA DE A ULA
t t
Na seção “Relatos de sala de aula” são socializadas experiências desenvolvidas por professores de química na perspectiva de se ampliar as reflexões sobre as práticas de sala de aula, de reconstruí-las e de melhorá-las sistematicamente. Neste número a seção apresenta dois artigos.
Aulas experimentais de química no ensino médio continuam problemáticas, seja pela ausência de material e infra-estrutura adequados, ou por serem muitas vezes vistas como um “recreio intelectual”, no qual os alunos reproduzem experimentos sem conexão entre suas vivências e os tópicos teóricos discutidos em classe
U
ma preocupação constante dos educadores na atualidade é a priorização de metodologias aptas a tornar o processo ensino- aprendizagem mais produtivo (Herron e Nurrenbern, 1999). Um número signi- ficativo de pesquisas em ensino de química no país reflete essa neces- sidade, sendo que estudos têm sido publicados, por exemplo sobre quí- mica ambiental, visando a abordagem construtivista (Rodrigues e Jucá, 1993) e a cinética química para avaliar a fragmentação do conhecimento dos alunos (Justi e Ruas, 1997). Apesar dessa produção marcante, aulas expe- rimentais de química no ensino médio continuam problemáticas, seja pela ausência de material e infra-estrutura adequados seja por serem muitas ve- zes vistas como um “recreio intelec- tual”, no qual os alunos reproduzem experimentos sem conexão entre suas vivências e os tópicos teóricos discu- tidos em classe. Partindo do postulado de que aprender é relacionar , interagindo com linguagens que desafiem o aluno e promovam a compreensão de temas
Cláudio Nazari Verani, Débora Regina Gonçalves e Maria da Graça Nascimento
O presente artigo trata de uma experiência desenvolvida junto a estudantes da primeira série do ensino médio que se refere a uma abordagem de conteúdos de química articulada a vivências cotidianas dos alunos - no caso o tema social ‘sabões e detergentes’.
sabões e detergentes, ensino médio, técnicas de ensino, química experimental
de vivência articuladamente a concei- tos científicos (Kinalski e Zanon, 1997), elaborou-se um programa no qual dife- rentes enfoques e técnicas de ensino, que promovem o pensamento crí- tico dos alunos, são utilizados no estudo de um te- ma organizador relacionado ao cotidiano dos alunos. O presente re- lato refere-se à exploração do te- ma ‘sabões e de- tergentes’ - pro- cessos de sapo- nificação e ação de tensoativos. Este tema foi estudado objetivando (1) a abertura de vias de comunicação entre alunos e o profes- sor, (2) a auto-organização dos alunos em grupos de estudo, (3) o aprendizado cooperativo, (4) o uso de pesquisa bibliográfica e da Internet como suporte para redação de monografia com tema afim e (5) apresentação de seminários.
Acredita-se que por meio dessas ativi- dades as aulas podem adquirir uma conotação investigativa, fundamentada em um comprometimento mútuo entre educadores e educandos, visando a estruturação for- mal do conhecimento ba- seado em conceitos cien- tíficos. Essa aproximação é particularmente importante quando as atenções se vol- tam ao estudante do ensino médio, pois o processo de formação de conceitos mo- vimenta-se entre um estágio mais primitivo de pensa- mento e outro mais ama- durecido (Romanelli, 1996). Despertar a sua atenção, “conduzindo-o” em seu pró- prio aprendizado dentro de uma lógica coerente e sistematizadora passa a ser o maior desafio do professor.
Abordagem desenvolvida
O estudo foi realizado com 88 alu- nos de química experimental de 1o^ ano em um colégio da rede particular em Florianópolis, 1 sendo um de nós o pro- fessor. Teve duração de 7 semanas, com 2 sessões de 50 minutos por se- mana. Assim, um total de 12 horas-aula foi empregado para desenvolver o
R
O
O
H 2 C C
H
O
CH 2 O + 3NaOH^ 3R
O-Na+
O
OH
H 2 C C
H
OH
CH 2 OH
Glicerídio (gordura)
Base Sais de ác. graxos (sabões)
Glicerinas
R = Cadeias iguais ou diferentes contendo entre 18 carbonos.
R O
R O
12 e Figura 1: Reação genérica que descreve o processo de saponificação.
conteúdo resumido na Tabela 1, e envolveu o levantamento do conheci- mento dos alunos sobre o tema organi- zador (sabões e detergentes); passou para o desenvolvimento ou formali- zação de conteúdos via aulas teóricas, experimentos, comparação entre produtos obtidos e comerciais; pesqui- sa bibliográfica e em rede Internet; e foi concluído com a elaboração de texto escrito, apresentação de seminá- rios e avaliação final dos alunos. Estes formaram equipes espontâneas entre 3 e 5 componentes baseadas em cri- térios pessoais. Partindo da reação genérica que descreve o processo de saponificação (Figura 1), foram utilizados óleos de soja e milho, gordura de coco, marga- rina, manteiga e gordura animal em reação com hidróxido de sódio, visan- do a produção de sabões duros e hidróxido de potássio para a obtenção de sabões moles. O suporte teórico sobre sabões du- ros e moles,^2 aquo e lipofilicidade e mi- celas,^3 água dura e sabões insolúveis (cracas), 4 detergentes e sabões em pó,^5 biodegradabilidade e redução da tensão superficial da água 6 foi obtido em textos de reforço paradidático (Vanin, 1995) e complementado com textos de química orgânica (Morrison & Boyd, 1992 e Allinger et al., 1985). A descrição experimental^7 foi adap-
tada de literatura difundida no ensino médio (Reis, 1993) e a obtenção de detergentes foi adequada, tendo como reagentes de partida o ácido para-do- decil benzenossulfônico e o hidróxido de sódio. Aos sabões e detergentes obtidos foram acrescentados corantes, essências, espessantes e hidratantes disponíveis em casas de artigos de toucador. Todos os produtos são de origem comercial e de fácil aquisição. O comportamento dos produtos em ‘água dura’, bem como a síntese inten- cional de sabões insolúveis com hidró- xido de cálcio também foram estudados. Optou-se pela apresentação prévia dos tópicos teóricos com posterior de- senvolvimento dos experimentos, po- rém a inversão dessas atividades em que os conceitos são primeiramente introduzidos em nível fenomenológico para depois serem abstraídos também
pode gerar bons resultados (Spencer, 1999), sendo essencial o estabeleci- mento das inter-relações teoria-prática. Como exibido na Tabela 1, procurou- se alternar as abordagens teóricas e práticas. Ainda que o estudo não seja de cu- nho avaliativo, os resultados foram mo- nitorados por meio de duas avaliações. A primeira, com perguntas dissertati- vas, visou o levantamento do conheci- mento prévio dos alunos e foi aplicada antes do início das atividades, consis- tindo nas cinco perguntas a seguir:
- O que é sabão?
- Para que são usados sabões e detergentes?
- Por que se usam sabões e deter- gentes na limpeza?
- Você tem idéia de como é obtido o sabão?
- Sabão bom tem de fazer espu- ma? Após o estudo detalhado desta avaliação, a totalidade das respostas foi reunida em grupos semelhantes, aqui chamados de “ sistemas de simi- laridade ”, em ordem crescente de exa- tidão e complexidade química. Para todas as perguntas, agrupou-se res- postas nulas e/ou em branco e/ou fora de contexto (ex.: resposta à 4ª ques- tão: “ É só comprar na loja ”). Esses sis- temas não foram divulgados aos alu- nos e serviram de base para o segundo questionário, com perguntas objetivas 8 e enunciados cientificamente rigoro- sos, objetivando avaliar o conheci- mento adquirido.
Resultados e discussão
A escolha do tema visou aproveitar um assunto comum às vivências dos alunos, previamente conhecido pelo seu uso cotidiano e pela sua ampla
Tabela 1: Resumo das atividades desenvolvidas. Aula Atividade Conteúdo
1 a^ Avaliação inicial Levantamento do conhecimento dos alunos 2 a^ Teoria Saponificação, classificação dos sabões, aquo e lipofilicidade 3 a^ e 4 a^ Prática Produção de sabões duros e comparação com ‘sabões em pedra’, ‘ sabão de coco’ e sabonetes 5 a^ Teoria Sabões moles, aplicações comerciais e sabões insolúveis 6 a^ e 7 a^ Prática Produção de sabões moles e comparação com cremes de barbear, espuma, ‘água dura’ e sabões insolúveis (cracas) 8 a^ Teoria Detergentes e ‘sabões em pó’, micelas e mecanismos 9 a^ Prática Produção de detergentes 10 a^ Teoria + prática Detergentes e redução da tensão superficial da água em lagos 11 a^ Pesquisa Consulta à biblioteca do colégio 12 a^ e 13a^ Seminários Temas: sabões duros, sabões moles, detergentes, ‘sabões em pó’, biodegradabilidade e redução da tensão superficial da água, mecanismos 14 a^ Avaliação final 5 perguntas objetivas
valoriza o uso do pensamento critico, promovendo o papel do professor a mediador e orientador do processo educacional. A abertura de vias de comunicação centradas no diálogo é um instrumento poderoso de motivação da aprendi- zagem. Assim sendo, uma atmosfera favorável ao ensino é alcançada quan- do as tentativas de aprender dos alu- nos são valorizadas, quando há ausên- cia de comentários desfavoráveis, dosagem dos conteúdos e, princi- palmente, a inter-relação de informa- ções entre prática e teoria. A organização dos alunos em gru- pos espontâneos - considerando-se critérios pessoais - permite a divisão de responsabilidades, a troca de infor- mações e a necessidade de compa- tibilizar divergências, resultando em cooperação. É importante ressaltar, que adotar uma postura não autori- tária, não significa passividade e condescendência, permitindo que o trabalho de criação mental seja ofus- cado pela falta de método e de disci- plina dos próprios alunos. A série de sabões e detergentes obtidos teve por finalidade estimular a reconstrução interna do objeto de es- tudo, valorizando o papel da imitação de processos de produção. As técni- cas utilizadas (sínteses e comparações com produtos comerciais) foram se- melhantes, porém conduziram a resulta- dos diferentes (tipos de sabões e deter- gentes). As pesquisas bi- bliográficas, a reda- ção do texto escrito e a apresentação dos seminários viabiliza- ram uma troca de idé- ias e conhecimentos entre alunos e profes- sor. Esse contexto valoriza o papel de- sempenhado pela escola e contribui com o processo de aprendizagem da química. Por tudo isso, parece válido afirmar que a utilização deste programa favo- rece, encoraja e sustenta a auto- construção e o desenvolvimento do co- nhecimento por parte dos alunos.
Agradecimentos
Agradece-se à Profa. Isabel Cunha, da Fundação Barddal, pela viabilização do projeto, e ao Prof. Dr. Marcos Aires de Brito, do Departamento de Química da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), por sugestões e críticas.
Cláudio Nazari Verani (cnverani@jhu.edu), mestre em química pela UFSC e doutor pelo Max-Planck-Institut für Strahlenchemie (Alemanha), foi docente no ensino médio e atualmente é pesquisador convidado (pós- doutorando) na Univ. Johns Hopkins, em Baltimore, EUA. Débora Regina Gonçalves, psicóloga do SAIS - Serviço de Atenção Integral à Saúde, é mestranda em educação e coordenadora-adjunta do Departamento de Psicologia da Universidade do Sul de Santa Catarina. Maria da Graça Nascimento (graca@qmc.ufsc.br), doutora em química pela UNICAMP, é docente do Departamento de Química da UFSC.
Notas
- Por adequação de horário e es- paço, as turmas foram subdivididas em grupos de aproximadamente 20 alu- nos.
- O termo ‘sabão duro’ é comu- mente empregado a sabões de sódio, destinados à limpeza comum. Gordu- ras animais são usadas na obtenção de ‘sabões em barra’, enquanto sabo- netes (destinados à higiene pessoal) são obtidos com óleos vegetais. ‘Sa- bão mole’ designa sabões de potássio de consistência mais mole, como cre- mes de barbear.
- Moléculas de sabão são anfipáticas, isto é, possuem uma porção polar solúvel em água (aquofílica) e uma cadeia apolar apta a dissolver-se em gordura (lipofílica). Geralmente, sujeiras são ou contêm gor- dura e, desta forma, a porção lipofílica do sabão se dissolve nessas partículas de sujeira, formando agregados esféricos denominados micelas. A superfície da micela é formada pela porção polar da molécula e, por isso, solúvel em água.
- O termo ‘água dura’ designa água rica em sais de cálcio e magnésio, que reagem com o sabão substituindo o sódio presente. Os sabões de cálcio e
magnésio, assim formados, são insolú- veis em água e formam a ‘craca’ ou ‘crosta’ presente em ralos e banheiros.
- Detergentes são sais derivados de ácidos sulfônicos de cadeia longa e têm um poder de limpeza (ação ten- soativa e emulsificante) maior que os sabões normais.
- Sabões e detergentes lançados em rios e lagos sem tratamento prévio diminuem drasticamente a tensão su- perficial da água, e eliminam microor- ganismos chamados fitoplânctons exis- tentes na superfície. Como esses orga- nismos são responsáveis pela oxigena- ção da água, organismos maiores como zooplânctons e peixes acabam por se ‘afogar’, causando desequilíbrio nesses ecossistemas. Desde 1965, detergentes biodegradáveis (aptos a serem destruí- dos por microorganismos naturais) vêm sendo empregados por serem menos ofensivos ao meio ambiente.
- Procedimento típico (Atenção!Atenção!Atenção!Atenção!Atenção! hidróxidos de sódio e potássio são corrosivos. É necessário tomar os devi- dos cuidados, que incluem o uso de guarda-pó e óculos de segurança): em um béquer de 100 mL contendo 10 mL de água são dissolvidos cuidadosa- mente 3 g de NaOH, 20 mL de óleo ou 25 g de gordura e lentamente aqueci- dos sob agitação em um bico de Bun- sen, até o desaparecimento completo das gotículas de gordura. O aqueci- mento é interrompido e a massa resul- tante continua a ser agitada com um bastão de vidro por mais 10 min. 30 mL de uma solução saturada de NaCl (sal de cozinha), preparada em paralelo, são adicionados vagarosamente e o sistema é aquecido novamente por mais 5 min. A massa amarelada sobre- nadante é o sabão, que pode ser isola- do por filtração (sem vácuo) em um funil de Buchner. Ao sabão são adicio- nados essências, corantes e espes- santes comerciais. A obtenção de ‘sa- bões moles’ é similar, apenas substi- tuindo NaOH por KOH.
- Os itens de resposta foram colo- cados propositadamente de modo a quebrar a complexidade crescente. O item ’ Outra resposta ‘ também foi adi- cionado.
Uma atmosfera favorável ao ensino é alcançada quando as tentativas de aprender dos alunos são valorizadas, quando há ausência de comentários desfavoráveis, dosagem dos conteúdos e, principalmente, a inter- relação de informações entre prática e teoria
Referências bibliográficas
ALLINGER, N.; CAVA, M.; DEJONGH, D.; JOHNSON, K.; LEBEL, N. e STEVEN, C. Trad. de R.B. de Alencastro, J.S. Peixoto e L.R.N. de Pinho. Química orgânica. Rio de Janeiro: Guanabara 2, 1985. p. 173. ARAÚJO, D.X.; SILVA, R.R. e TUNES, E. O conceito de substância apreendido por alunos do ensino médio. Química Nova, v. 18, p. 80-90, 1995. GIESBRECHT, E. O ensino de química no Brasil, problemas e perspectivas. Anais da Associação Brasileira de Química, v. 30, p. 5-9, 1979. HERRON, J.D. e NURRENBERN, S.C. Chemical education research. Journal of Chemical Education , v. 76, p. 1354-1361,
JUSTI, R.S. e RUAS, R.M. Aprendiza-
gem de química, reprodução de pedaços isolados de conhecimento? Química Nova na Escola, n. 5, p. 24-27, 1997. KINALSKI, A.C. e ZANON, L.B. O leite co- mo tema organizador de aprendizagens em química no ensino fundamental. Química Nova na Escola, n. 6, p. 15-19, 1997. MORRISON, R. e BOYD, R. Química Orgânica. Trad. de M.A. da Silva e A.J. de Gouveia. Lisboa: Fundação C. Gulbenkian,
- p. 1238. REIS, M. Química Integral. São Paulo: FTD, 1993. p. 337 e 110. RODRIGUES, J.F. e JUCÁ, M.E.W. Refle- xões sobre a utilização de metodologias para o ensino de química geral. Química Nova, v. 16, p. 60-62, 1993. ROMANELLI, L.I. O papel mediador do professor no processo ensino-aprendiza-
gem do conceito átomo. Química Nova na Escola, n. 3, p. 27-31, 1996. SPENCER, J.N. New directions in teach- ing chemistry: a philosophical and peda- gogical basis. J. Chem. Ed. , v. 76, p. 566- 569, 1999. VANIN, J.A. Alquimistas e Químicos. São Paulo: Ed. Moderna, 1995. p. 49.
Para saber mais
BARBOSA, A.B. e SILVA, R.R. Xampus. Química Nova na Escola, n. 2, p. 3-6, 1995. GALLET, C. Problem-solving teaching in the chemistry laboratory: leaving the cooks... Journal of Chemical Education , v. 75, p. 72-77, 1998. HOWE, A.C. Development of science concepts within a vygotskian framework. Science Education , v. 80, p. 35-51, 1996.
Linguagem e Formação de Conceitos
no Ensino de Ciências
Este livro é um desdobramento da tese de doutorado de Eduardo Fleury Mortimer, um dos melhores trabalhos de pesquisa da área de ensino de Ciências, aprovada na Faculdade de Educação da USP, em 1994. Ele relata uma intervenção real, em uma sala de aula concreta do ensino fundamental, com estudantes reais. O leitor encontrará diversas transcrições de trechos dos debates entre os alunos e de produções deles, buscando cons- truir significados para as noções de um modelo atômico da matéria. Essa experiência é analisada de forma crítica e erudita, sob diversos pontos de vista. A teoria piagetiana da equilibração é um dos referenciais privilegiados da análise; a idéia de Bachelard dos perfis epistemológicos dos conceitos é ampliada, adquirindo, além da dimensão epistemológica, uma outra, ontológica, idéia original de Mortimer. Há, também, uma incur- são competente pelos domínios da história da Ciência. Seguros da qualidade do trabalho, o autor e sua orientadora, a profa. Ana Maria Pessoa de Carvalho, perce- beram a importância de que ele enri- quecesse a sua formação em Leeds,
Resenha
Inglaterra, onde Mortimer participou do grupo de Rosalind Driver e exercitou outros referenciais teóricos: a corrente sócio-histórica da psico- logia soviética e as idéias de Bakhtin da heterogenia discursiva. Num momento em que se anun- ciava uma crise da concepção cons- trutivista de ensino, particularmente do seu modelo da aprendizagem pela mu- dança conceitual, o autor teve a coragem de se arriscar a produzir um modelo alterna- tivo, a aprendizagem como reformulação de um perfil con- ceitual. Eis a obra que a Editora UFMG hoje disponibiliza aos leitores, um raro testemunho de um pensamento em per- manente reformulação e o re- gistro das múltiplas vozes presentes na voz do autor: dos estudantes, sujeitos de sua pesquisa, das eminentes pesquisadoras que o orien- taram, dos autores que o inspiraram... Vozes que o au- tor consegue harmonizar, de- monstrando, pelo exemplo, a idéia bakhtiniana da polifonia. (Luiz Otávio Fagundes Amaral DQ/UFMG)
Liguagem e formação de donceitos no ensino de ciências. Eduardo Fleury Mortimer. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2000. 383p. ISBN 85-7041-181-
- Onde encontrar: A Editora UFMG tem representantes em diversos esta- dos. Caso você prefira, o livro pode ser adquirido pela Internet no endereço www.editora. ufmg.br/.
