Projeto de organização do espaço da Química no laboratório de ciências da. E.E.F.M Dr. César Cals

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1 Projeto de organização do espaço da Química no laboratório de ciências da Autor principal: André Luiz Maia Roque E.E.F.M Dr. César Cals Co-autores: Adriano Gurgel Rêgo; Rafael Miranda da Silva; Patrícia Rodrigues de Agrela Resumo A realização do projeto de organização do espaço da Química no laboratório de Ciências da E.E.F.M. Dr. César Cals, localizada no Bairro Farias Brito- Fortaleza/CE proporcionou um momento aos estudantes da escola de participação em ações que comumente são realizadas pelos professores ou coordenações pedagógicas. Isso traz um sentimento de pertencimento ao ambiente escolar para os estudantes. Para tanto buscou-se o apoio do clube de ciências existente na própria escola. O objetivo do projeto é mostrar que o laboratório é um local para o aprendizado, desde os materiais existentes até as normas de segurança que devem ser seguidas ao utilizá-lo. Para conseguir atingir o objetivo traçado, planejou-se um curso, com carga horária de 10 horas, distribuído em cinco encontros, em horários extraclasse, destinado aos estudantes da escola que fazem parte do 1 ou 2 ano do ensino médio. Sendo assim, cada aula foi planejada com os seguintes temas: aula introdutória e levantamento de questões a respeito da organização do laboratório da escola (1 dia); apresentação de noções básicas de segurança em um laboratório e placas de segurança com utilização de slides (2 dia); aula sobre instrumentos e vidrarias existentes em um laboratório, em especial, os pertencentes a escola (3 dia); conhecimento de alguns tipos de reagentes presentes no laboratório da escola (4 dia); planejamento e fixação das regras de laboratório criadas pelos alunos com orientação dos bolsistas (5 dia). Avaliações de conteúdo, dinâmicas e estratégias lúdicas foram planejadas de tal maneira que os estudantes fossem avaliados ao longo do curso. Ao término do curso, cada estudante recebeu um certificado emitido pelo PIBID-UFC. Palavras-chaves: Laboratório, Organização, Aprendizagem. 1. INTRODUÇÃO Uma das finalidades legais do ensino médio é de buscar a compreensão dos fundamentos científico-tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no ensino de cada disciplina (Art. 35 da LDBEN). Nos últimos anos, é notável o crescimento de implantações de laboratórios de ciências nas escolas públicas de ensino médio do país. Entretanto, muitos desses laboratórios são poucos utilizados e se tornam algo distante da realidade dos alunos. Sendo assim, a química se torna um

2 2 conjunto de regras e fórmulas tabeladas sem nenhuma relação prática com o cotidiano, transformando-se numa disciplina desagradável e enfadonha. Algumas das dificuldades encontradas na utilização dos laboratórios escolares são: o despreparo dos professores, pois grande parte das atividades realizadas na graduação tem caráter de comprovação da teoria, resultando em um baixo domínio de laboratório durante a sua formação inicial. Além disso, os guias de práticas nos livros didáticos só aparecem no final de cada capítulo ou somente nos livros dos professores, indicando desvinculação com o conteúdo e a ausência do caráter investigativo (MACHADO, P.F.L; MÓL, G.S.2007). O elevado custo de materiais/equipamentos específicos para a realização dos experimentos parece sobrepor-se ao interesse do professor na execução das aulas práticas, desse modo, viabilizar experimentos que sejam financeiramente acessíveis à realidade das escolas brasileiras é uma necessidade pungente (NOVAES, F.J.M.; AGUIAR, D.L.M.; BARRETO M.B.; AFONSO, J.C.). No ensino, as atividades precisam valorizar o papel do aluno no processo de elaboração de hipóteses e confrontação com situações de erros de forma a convidá-lo a desenvolver-se cognitivamente, refletindo sobre as suas ideias e as dos outros estudantes a fim de que o resultado não esteja pronto de antemão. Dessa maneira, torna-se evidente a necessidade de desenvolver e executar atividades experimentais no ensino que contribuam para uma maior participação do aluno e melhor entendimento dos conceitos científicos (SUART, R.S; MARCONDES, M.E.R e LAMAS, M.F.P. 2010). A química fornece explicações importantes sobre nosso mundo e como ele funciona. É uma ciência extremamente prática que tem grande impacto no dia-a-dia. (Brown,2005). Pensando nisso, com base em observações semanais realizadas pelos bolsistas do PIBID Química da Universidade Federal do Ceará-UFC, notou-se a pouca utilização do laboratório de ciências da escola, além disso, percebeu-se o pouco conhecimento dos alunos sobre o mesmo. O laboratório de ciências da escola dá suporte a três disciplinas: Química, Física e Biologia. Em relação à Química, notou-se a necessidade de realizar uma organização de forma mais didática, ou seja, torná-lo o mais acessível para o entendimento dos alunos da escola. Para isso, foram planejadas estratégias de organização de forma mais explicativa possível para que qualquer aluno, mesmo aqueles com maiores dificuldades no aprendizado em Química, pudessem entrar e visualizar a localização das vidrarias,

3 3 dos reagentes e equipamentos pertencentes do ambiente. Assim, foi debatido entre os bolsistas a necessidade de utilização de imagens autoexplicativas como forma de simplificar o espaço laboratorial. Tendo em vista a importância de tornar o aluno mais próximo do laboratório de ciências, foi realizado o presente projeto que visa a organização do espaço da química presente no laboratório de ciências da E.E.F.M Dr. César Cals, localizada no Bairro Farias Brito, em Fortaleza, Ceará. O principal objetivo do projeto é de estabelecer um vínculo do aluno com o laboratório da sua escola, porém, um outro objetivo traçado foi da divulgação de forma informal das atividades desenvolvidas pelo PIBID na escola, pois cada aluno participante levou suas opiniões para os demais companheiros que não participaram do projeto, consequentemente, é provável que na próxima turma participante do projeto haverá uma maior procura por vagas, assim como qualquer outra atividade realizada pelo PIBID. Um terceiro ponto importante será a da ambientalização do laboratório de ciências da escola, elaborada e efetuada pelos próprios alunos participantes do projeto, pois coube a cada um a responsabilidade de organizar todo o espaço da química da forma pelo o qual achou-se mais conveniente com a supervisão e orientação dos bolsistas. Usou-se o clube de ciências da escola representado pelo seu professor orientador de Química como uma estratégia de divulgação do mesmo para os estudantes participantes do curso a fim de trazê-los para mais perto das atividades científicas desenvolvidas pelo próprio colégio. 2. METODOLOGIA Para a divulgação do projeto, houve a participação do professor responsável pela Química do clube de ciências existente na escola, do professor supervisor do PIBID e de um aluno bolsista do PIBID. Os mesmos passaram em todas as salas do 1 e 2 anos manhã, na qual houve a apresentação dos objetivos do projeto e da importância do mesmo para o conhecimento da Química experimental de forma mais específica. Após a divulgação, houve um dia dedicado à inscrição dos alunos, onde no ato da mesma, era reforçada a ideia e objetivos do projeto. A primeira turma do projeto foi contemplada com a presença de oito estudantes dos 1 e 2 anos do ensino médio da referida escola. As aulas foram realizadas aos sábados

4 4 pela manhã, com duração de 2 horas, totalizando 10 horas de mini curso. Durante os encontros os participantes foram submetidos a duas avaliações. Uma no início da aula e outra ao final referentes ao conteúdo que seria ministrado naquele dia. Outra forma de avaliar os conhecimentos adquiridos pelos mesmos foi a partir de jogos que buscavam o trabalho em equipe na missão de identificar materiais e reagentes existentes no espaço. Os encontros foram planejados da seguinte maneira: 1 dia: Apresentação do cronograma do curso, dos bolsistas PIBID participantes e do professor responsável pelo clube de ciências e laboratório da escola. Aplicação de uma avaliação diagnóstica com o objetivo de conhecer o perfil do aluno que ingressou no mini curso. Finalmente, foi realizada uma gincana para avaliar o conhecimento dos alunos sobre um laboratório de Química. A gincana continha três jogos relacionados à Química (em especial, conhecimentos de um laboratório). Inicialmente, houve a formação de dois grupos (a escolha dos membros dos grupos foi feita pelos próprios alunos) e, em seguida, deu-se início ao primeiro jogo: em duas bancadas estavam um conjunto de vidrarias e cada grupo teve a tarefa de escrever o nome da vidraria. Após 5 minutos, houve uma inversão de bancadas, com o propósito de cada grupo avaliar todas as vidrarias existentes no jogo. (Ver figura 1a e 1b) No segundo jogo, trabalhou-se com a identificação de alguns reagentes. A metodologia adotada foi a mesma do primeiro jogo, sendo que dessa vez, era necessário identificar as funções inorgânicas (sal, base, ácido, etc) dos reagentes selecionados para o jogo. (ver figura 1c e 1d). Por fim, o terceiro jogo foi de dicas, no qual se dava uma dica valendo 10 pontos para o primeiro grupo, caso o mesmo não soubesse responder, passava a vez para o outro grupo com mais uma nova dica, dessa vez, valendo 7 pontos. Se, mesmo assim, o grupo não soubesse responder, passava-se a vez novamente para o primeiro grupo com mais uma dica, só que agora valia apenas 5 pontos. 2 dia: Aplicação de uma avaliação referente às normas de segurança em um laboratório e placas de segurança. Em seguida, uma aula sobre as normas de segurança no laboratório foi ministrada. Os alunos aprenderam a como se comportarem dentro de um laboratório didático de Química e ainda conheceram algumas placas de seguranças que poderiam servir para organizar o laboratório. Após o término da exposição do conteúdo programado, cada grupo formado por quatro alunos recebeu placas de segurança para fixar nas paredes do laboratório em

5 5 locais estratégicos avaliados por eles. Os bolsistas do PIBID e o professor do clube de ciências apenas orientavam-nos quando preciso. 3 dia: Aplicação de uma avaliação sobre precisão e exatidão de vidrarias. Após avaliação, uma aula sobre a funcionalidade das vidrarias foi ministrada. Os alunos aprenderam sobre quais as vidrarias são utilizadas para medição de volumes com precisão e quais vidrarias são menos precisas. Para melhor fixação do conteúdo exposto, foi realizado uma aula prática com o intuito de promover o manuseio das vidrarias existentes no laboratório pelos alunos. Ao término da aula prática e do preenchimento do roteiro da prática elaborado para guiar os alunos no decorrer dos experimentos realizados coube aos mesmos a fixação das placas de indicação das vidrarias presentes no laboratório. Dessa vez, a turma foi dividida em duplas, na qual cada dupla ficou responsável pela organização de um conjunto de vidrarias. A atividade foi desenvolvida da seguinte forma: primeiramente a turma inteira planejou quais locais seriam destinados para cada tipo de vidraria, em seguida as duplas organizaram as vidrarias nos locais adequados e finalmente, fixaram a placa referente a cada vidraria. 4 dia: Seguindo a metodologia aplicada em todas as aulas, iniciou-se com a aplicação de uma avaliação que buscava analisar o conhecimento dos alunos sobre reagentes, desde a sua identificação quanto a sua nomenclatura. Em seguida, coube ao professor do clube de ciências da escola a tarefa de ministrar o conteúdo de funções inorgânicas (ácidos, bases, sais e óxidos), além de explicitar alguns tipos de reações químicas envolvidas, identificação do ph do meio e um breve relato sobre catalisadores. Logo após a introdução teórica, a turma foi dividida em duplas na qual cada uma realizaria experimentos envolvendo reações químicas, titulação qualitativa de neutralização e uma prática lúdica sobre catalisadores. Terminado a prática, os estudantes organizaram os armários do laboratório que continham reagentes, solventes, indicadores, dentre outros. Para isso seguiu-se o anexo V da coordenadoria de saúde/ divisão de saúde ocupacional da USP, que trata do armazenamento dos reagentes em um laboratório. 5 dia: Realização de uma gincana com as mesmas dinâmicas do primeiro dia de aula, entretanto, com um nível de dificuldade maior, tendo em vista a avaliação do desenvolvimento dos alunos. Em seguida, foi destinado um tempo para os estudantes elaborarem um roteiro de regras e normas de segurança para a fixação no laboratório da

6 6 escola. Por fim, foi aplicado um questionário final para a avaliação do curso, dos bolsistas e dos próprios alunos durante os cinco sábados de projeto. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Para uma melhor compreensão dos produtos obtidos durante o curso, os resultados são discutidos para cada encontro de forma individual: 1 dia: A avaliação aplicada no curso tinha como o objetivo conhecer a visão dos alunos sobre a Química, além de analisar a melhor forma encontrada por eles para se ter uma boa aula de Química. Uma pergunta abordada nessa avaliação foi: Quantas aulas práticas foram realizadas no ano de 2014 em sua escola? Verificou-se que 57,14% dos estudantes não tiveram aula prática desde então (a pergunta considerou o período de janeiro a agosto de 2014), 28,57% tiveram uma aula e somente 14,28% tiveram entre duas e três aulas. Esses dados são preocupantes se considerarmos que, no mesmo questionário, foi respondido de forma unânime pelos alunos que uma boa aula de Química deveria combinar a prática com a teoria. Observou-se pelas respostas que todos os alunos tem ciência de que a Química está presente no cotidiano, mas 42,86% consideram que o seu aprendizado na disciplina é regular, um fato que pode ser justificado pela última questão do questionário, que era: Quais são suas expectativas com o curso de organização do laboratório? Todos abordaram que o curso os aproximaria do laboratório promovendo uma relação direta entre o conhecimento teórico obtido em sala de aula. Após o questionário, os alunos conheceram um pouco mais do laboratório e levaram para casa questionamentos de como eles poderiam melhorar o mesmo. Essa atividade foi simples, pois teve o interesse apenas de despertar no aluno os locais que poderiam ser melhores organizados. Em seguida, deu-se início aos jogos que tiveram como objetivo conhecer um pouco do nível de conhecimento dos estudantes sobre o laboratório e sobre a Química de uma maneira geral. Observou-se uma grande dificuldade em identificar as vidrarias existentes nas bancadas (1 jogo), fato já esperado tendo em vista a pouca experiência dos alunos com aulas práticas. Já no 2 jogo que teve como objetivo verificar o conhecimento dos alunos em identificar funções orgânicas e inorgânicas por meio das nomenclaturas e fórmulas moleculares existentes nos frascos de reagentes, observou-se uma maior quantidade de acertos, fato esse que pode ser justificado pela composição da

7 7 turma, na qual sua maioria é constituída de alunos do 2 ano, ou seja, já estudaram, ao menos, as funções inorgânicas no 1 ano do ensino médio. Já o último jogo teve como objetivo verificar o conhecimento dos alunos sobre a Química de modo geral e aprofundar mais os conhecimentos de laboratório. Os alunos tiveram que acertar dicas relacionadas a alguns utensílios usados em um ambiente laboratorial, tal como jaleco, óculos de segurança, estufa, tabela periódica, dentre outros. Vale salientar que a implementação de dinâmicas no primeiro dia deveria deixar os alunos entusiasmados e empolgados para os próximos dias de curso, então, foi uma estratégia encontrada para provocar a permanência dos mesmos ao longo dos cinco sábados de projeto. 2 dia: A avaliação aplicada tinha como objetivo avaliar o conhecimento dos alunos sobre normas de segurança e higiene em um laboratório assim como as placas de segurança existentes. Foi observado uma grande quantidade de acertos tendo em vista a elaboração de questões da forma mais objetiva possível. Uma pergunta feita na avaliação abordava como deveria ser o comportamento em um laboratório, assim seria possível identificar o bom senso dos alunos com situações simples de conduta que devem ser respeitadas até mesmo no nosso dia a dia. A segunda pergunta trazia uma imagem que os alunos deveriam identificar erros provocados pelos laboratoristas da imagem. Acreditou-se que ilustrar o questionário tornando os erros os mais visíveis possíveis poderia ajudar o aluno na fixação do conteúdo posteriormente abordado. A terceira questão tinha como meta verificar a associação das imagens relativas às placas de segurança e seus respectivos significados. Com bases nos resultados listados no gráfico I, pode-se notar uma grande quantidade de acertos antes mesmo de se iniciar o conteúdo. Após o fim da aula, com a aplicação novamente do mesmo questionário, observou-se um aumento significativo de acertos, comprovando que a aula expositiva de slides e a posterior fixação das placas de segurança promoveram o desenvolvimento do aluno em relação ao tema. Para uma melhor interpretação dos dados, ficou estabelecido que, a 1 resposta é aquela na qual os alunos respondiam antes de começar a aula e a 2 resposta é aquela na qual os alunos respondiam após o término da aula. A citada fixação das placas de segurança foi o principal produto realizado no 2 dia de curso, deixando o espaço mais seguro de forma bem ilustrativa e de fácil entendimento para qualquer aluno que por ventura utilizar o mesmo (figura 2). 3 dia: O produto obtido no terceiro dia de aula foi a organização das vidrarias existentes nos armários do laboratório. A identificação dos locais foi feita com uma

8 8 imagem da vidraria e seu nome, de forma a tornar o ambiente o mais didático possível e simples para que qualquer aluno da escola possa se orientar facilmente através das placas. Os alunos também realizaram experimentos que tratavam de precisão e exatidão de vidrarias, seguindo um manual elaborado pelos bolsistas PIBID. Esse manual continha espaços para preenchimento de dados, sendo assim, foi outro produto desenvolvido nesse dia. A figura 3 mostra os resultados obtidos nesse dia de aula, que teve como principal produto a organização das vidrarias com a fixação das placas referentes às mesmas. 4 dia: Comparando-se os resultados do questionário antes e após a aula de reagentes, verificou-se um grande desenvolvimento individual e da turma de forma geral sobre o assunto. Esse desenvolvimento pode ser justificado pela grande participação dos alunos em tirar as suas dúvidas sobre os compostos inorgânicos e orgânicos na aula teórica, no momento de realizar os experimentos e na organização dos frascos de reagentes. As respostas do primeiro questionário apontaram para 47 acertos da turma, após a aplicação do mesmo questionário no final da aula, obteve-se uma quantidade de acertos de 89 (gráfico II). Os experimentos tinham como objetivo despertar no aluno as mudanças observadas pelos nossos sentidos (visão, tato, etc) quando acontecia uma reação. Para isso, seguindo um roteiro elaborado pela Seara da Ciência UFC com algumas modificações, todos os alunos preencheram o que observaram na adição de um reagente no outro. Por meio das suas respostas, foi possível verificar a percepção dos alunos quando se acontecia uma reação de precipitação, neutralização, com um catalisador e usando indicadores. Todos os alunos descreveram no roteiro as mudanças visuais causadas pelas reações. Um exemplo de procedimento era a adição de base em um meio ácido com fenolftaleína, na qual todos os estudantes observaram a mudança de cor para rósea. Outro procedimento foi de adicionar KI em água oxigenada, onde os estudantes observaram que havia um desprendimento repentino de gás e explicaram no manual dizendo que foi a ação do catalisador KI que efetuou o desprendimento de oxigênio na água oxigenada. Após a organização dos reagentes (figura 4), o produto final obtido nesse dia foi uma lista contendo todos os reagentes pertencentes à Química do laboratório que foi fixada no armário como forma de informar a existência dos mesmos com seus respectivos nomes, validades e quantidades.

9 9 5 dia: Dessa vez, houve a aplicação de um questionário somente no fim da aula, com o objetivo de verificar o grau de satisfação dos alunos com o projeto e com o conhecimento adquiridos por eles mesmos ao longo do mesmo. A primeira atividade realizada obteve como produto um conjunto de regras de condutas que deverão ser seguidas no laboratório. Essas regras foram criadas pelos próprios estudantes, debatidas com os bolsistas PIBID, professor do clube de ciências e supervisor do PIBID Química da escola. Esse produto trouxe um sentimento de importância e responsabilidade aos alunos por estarem estabelecendo as regras que serão fixadas na parede do laboratório e servirão como guia para os demais alunos e professores do colégio. Além disso, foram realizadas as mesmas dinâmicas do primeiro dia, desta vez com um nível maior de dificuldade. Observou-se o desenvolvimento de forma nítida dos estudantes referentes a vidrarias, reagentes e placas de segurança. 4. CONCLUSÃO Com base nos produtos obtidos ao longo do curso pode-se concluir que é de fundamental importância a interação do aluno com todos os ambientes existentes na escola propícios à complementação da aprendizagem, no caso do presente artigo, ao laboratório de ciências da escola. Além disso, quando os estudantes participam efetivamente da organização e manutenção desses ambientes, nota-se o sentimento de pertencimento ao espaço, no qual eles passam a tratá-lo com mais respeito, cuidado e responsabilidade. Pode-se concluir também que a complementação das aulas teóricas de Química por meio de aulas práticas no laboratório aproximou o aluno dessa ciência, transformando a disciplina em algo prazeroso e curioso de se aprender. 5. REFERÊNCIAS BRASIL. Lei de Diretrizes e bases da Educação Nacional. Lei nº 9.394, de 20 de dezembro de Inciso IV do art. 35 da seção IV.

10 10 SUART, Rita de Cassia; MARCONDES, Maria Eunice Ribeiro; LAMAS, Maria Fernanda Penteado. A estratégia laboratório aberto para a construção do conceito de temperatura de ebulição e a manifestação de habilidades cognitivas. Química nova na escola. Vol. 32, N 3, Agosto Acesso em 08 de Outubro de Disponível em: < MACHADO, Patrícia Fernandes; MÓL, Gerson de Souza. Experimentando Química com segurança. Química nova na escola. N 27, Fevereiro Acesso em 31 de Outubro de Disponível em: < NOVAES, Fábio Júnior M.; AGUIAR, Daniel L.M.; BARRETO Milena B.; AFONSO, Júlio C. Química nova na escola. Vol 35, n 1, Fevereiro Acesso em 31 de Outubro de Disponível em: < BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, ANEXO V. Armazenamento de produtos químicos. Coordenadoria de saúde / Divisão de saúde ocupacional. Universidade de São Paulo. Acesso em 08 de Outubro de Disponívelem:< tos%20quimicos.pdf>. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ, Seara da Ciência- Manual do curso básico de Química, Fortaleza, Ceará, Abril de Anexos

11 11 reagentes na 2 etapa da dinâmica. (a) (b) Figuras 1: ( a ) g r u p o identifican do as vidrarias e ( b ) g r u p o identifican do os (a) (b) Figuras 2: os alunos receberam as placas e começou-se uma discussão de quais lugares no laboratório as mesmas seriam fixadas; (a) fixação da placa de chuveiro de segurança; (b) um membro da equipe fixando uma das placas de risco de choque elétrico. Gráfico I: Crescimento das quantidades de acertos observadas ao término da 2 aula: (a) (b) Figura 3: após a aula expositiva em slides e uma prática sobre vidrarias de um laboratório houve (a) organização das vidrarias existentes no laboratório; (b) um dos armários após a organização.

12 12 Gráfico II: Crescimento das quantidades de acertos observados ao término da 4 aula: (a) (b) Figuras 4: Após a aula sobre reagentes e uma prática de identificação de reações químicas os alunos tiveram que organizar (a) os frascos de reagentes expostos na bancada; (b) organização dos reagentes com supervisão do bolsista PIBID.