O USO DE SOFTWARE EDUCACIONAL NO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM EM CINÉTICA QUÍMICA

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1 O USO DE SOFTWARE EDUCACIONAL NO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM EM CINÉTICA QUÍMICA Thaywane Azevedo Marques; Adryelle Lorrane Costa Gonçalves; Muriel Pereira Marques; Antonio Carlos Chaves Ribeiro; Cínthia Maria Felício Instituto Federal Goiano Campus Morrinhos, thaywaneazevedo@hotmail.com Eixo 1: Ensino e aprendizagem de Ciências. Resumo: Este artigo refere-se a uma discussão e processos de reflexões sobre uma atividade desenvolvida no PIBID e relata sobre a experiência da adoção de um software educacional, denominado reações e taxas que foi aplicado no processo de ensino e aprendizagem da cinética química. Os softwares educacionais são programas que podem ser aplicados no contexto educativo e o seu principal objetivo é o caráter didático. O presente trabalho envolve uma análise de dados utilizando métodos quantitativos e qualitativos e envolveu a participação de 32 alunos do segundo ano do curso técnico em informática integrado ao ensino médio do Instituto Federal Goiano Campus Morrinhos. Os resultados demonstraram que o software educacional utilizado promoveu uma melhor participação e interesse dos alunos pelo estudo de cinética química. Sendo que a sua adoção obteve uma resposta positiva pelos estudantes. Além disso, o planejamento da atividade e realização do projeto, contribuíram para a reflexão e tomada de decisões, na formação inicial dos estudantes da iniciação à docência (ID). Palavras-Chave: Ensino da química; softwares educacionais; mediação educacional Introdução Informática na educação é um termo que se refere quanto à inserção do computador no processo de ensino e aprendizagem de conteúdos curriculares de todos os níveis e modalidades de educação. A sua implantação na educação consiste basicamente de quatro fatores: o computador, o software educativo, o professor capacitado para usar o computador como ferramenta educacional e o aluno. O professor ao adotar esse tipo de metodologia deve ter conhecimento sobre os potenciais educacionais do computador e deve ser capaz adaptar adequadamente ao esquema da aula. O ensino pelo computador implica que o aluno através da máquina possa adquirir conceitos sobre qualquer domínio. Martorano (2014) discute alguns aspectos das dificuldades encontradas pelo professor, no ensino médio, com o tema cinética química, sendo este considerado de difícil abordagem, por causa do caráter empírico, tanto como alguns aspectos abstratos relacionados a este tema. O conhecimento desse assunto proporciona ao aluno o entendimento da velocidade de uma reação química, dos fatores que a determinam ou a modificam, mas, além disso, pode levar ao entendimento do mecanismo (ou caminho) de uma reação. Este conhecimento também pode Página 234

2 proporcionar ao aluno o entendimento de diversos processos que estão presentes no seu cotidiano, o que justifica a mobilização de recursos que possam auxiliar seu estudo e compreensão. Os softwares educacionais, quando mediados adequadamente pelo professor e utilizados de forma contextualizada, podem tornar-se bons aliados no processo de ensino e aprendizagem, pois desempenham uma dupla função: a lúdica e a didática, aliando assim de maneira criativa, motivadora e prazerosa, os conceitos a serem estudados. Associado à criação de novos esquemas mentais, o uso de softwares pode propiciar a interação entre pessoas e tecnologias compartilhando objetivos comuns. Eles têm um papel importante dentro da sala de aula, pois possibilitam a mediação de uma variedade de atividades educativas, como: escrita, desenho, a lógica, o desenvolvimento cognitivo, entre outros recursos (SABINO,2013). Nesse sentido, foi desenvolvido este trabalho com a intenção de avaliar a compreensão de 32 estudantes do 2º ano do ensino médio integrado ao ensino técnico em informática sobre cinética química e analisar possíveis influências dos softwares educacionais no ensino desta temática. Metodologia Este trabalho envolve métodos qualitativos e quantitativos de pesquisa e foi inicialmente desenvolvido a partir do acompanhamento desde abril de 2016 até o final deste ano, de uma turma de alunos do curso de informática integrado ao ensino médio. Primeiramente aplicou-se um questionário inicial com cinco perguntas sobre conceitos básicos sobre cinética como: 1) o que é cinética química, 2) o que afirma a teoria das colisões,3) quais são as condições para que uma reação ocorra, 4) o que é energia de ativação e 5) quais são os fatores que afetam a rapidez das transformações químicas. Após a avaliação da resposta foi proposto e desenvolvido uma atividade nos laboratórios de informática da instituição, sendo utilizado para a investigação, um software educacional denominado reações e taxas, que foi acessado pelo site da Universidade do Colorado ( em que podem ser encontradas diversas simulações nas áreas da ciência e da matemática. Para a exploração do simulador foi elaborado um roteiro que continha algumas questões propostas sobre o Página 235

3 conteúdo de cinética química, que consistia na matéria abordada pela professora em sala de aula. Após a sua execução aplicou-se um questionário que englobava 22 pergunta, empregando a escala de Likert, em que os alunos especificaram o nível de concordância de acordo com cada pergunta. A escala correspondia de 5 a 1, onde: 5 concordo plenamente, 4 concordo parcialmente, 3 nem concordo nem discordo, 2 discordo parcialmente e 1 discordo totalmente. Posteriormente realizou-se uma análise de todos os dados obtidos. Resultados e Discussões A utilização do software reações e taxas permitiu que os alunos observassem as colisões entre átomos e moléculas, podendo levantar hipóteses sobre o que deveria acontecer para que ocorra uma reação química. Foi possível o alcance de alguns objetivos de aprendizagem, pois a sua utilização possibilitou descrever em nível microscópico o que estaria contribuindo para uma reação ser bem sucedida; descrever como a coordenada de reação pode ser usada para prever se uma reação será lenta ou não; usar o diagrama de energia potencial para determinar a energia de ativação da reação e da reação inversa; a diferença de energia entre reagentes e produtos; as energias potenciais relativas das moléculas em diferentes posições da coordenada da reação; esboçar como o número de reagentes e de produtos altera a velocidade de uma reação, etc. Os alunos puderam interagir com o simulador, selecionando a reação a ser analisada e alterar os seguintes fatores: a molécula e a quantidade de moléculas a serem lançadas (concentração das moléculas), a intensidade do disparo (lançamento) e se este seria direto ou lateral, se as colisões seriam simples ou múltiplas, a determinação da energia cinética das moléculas através da variação da temperatura. A alteração da quantidade de moléculas dos reagentes ou produtos, também poderiam ser acompanhados por meio da representação por gráficos. A figura 1, apresenta a imagem do software educacional aplicado: Página 236

4 Figura 1 Imagem representacional do software aplicado reações e taxas. Página 237

5 A seguir será apresentada uma descrição qualitativa das respostas obtidas, sendo que na primeira questão, boa parte dos alunos conseguiram responder a proposta, ao afirmarem que que a é o estudo da rapidez das reações químicas, bem como os fatores Alguns porém ainda afirmavam que a cinética química velocidade das reações é a e não foram além disso, sendo uma resposta que aparece em muitos livros e apostilas tradicionais, como em Salvador e Usberco (2002, p.382), da velocidades das No entanto o foco deste trabalho na atividade: em que foi dado enfase na cinética química como a área da ciência que estuda a velocidade das reações químicas, estudando como as diferentes condições experimentais podem influenciar nas reações químicas, sendo a taxa de reação, a velocidade de reação que é uma medida da rapidez com que uma reação se efetua (SANTOS E MÓL, 2005). Já na segunda questão, envolvendo a teoria das colisões, poucos estudantes conseguiram responder e as respostas obtidas não estavam bem esclarecidas como uma afirmação em que toda reação possui uma velocidade para colisão de 2 que as colisões são necessárias para que se haja e não conseguindo esclarecer o significado que realmente desejavam expressar. Na terceira pergunta, as respostas obtidas foram produtos e dos não precisa de energia mínima e dos entre outras que se mostraram equivocadas ou pouco elaboradas em termos conceituais. A quarta pergunta sobre o que é energia de ativação, quase todos os estudantes conseguiram definir com bastante clareza, é a energia necessária para iniciar uma é a energia mínima que deve ser fornecida aos reagentes para que a reação A última pergunta sobre quais são os fatores que afetam a rapidez das transformações químicas, também obteve respostas satisfatórias pois todos os estudantes respoderam, porém alguns apenas citaram concentração ou só temperatura, ou seja, citando no máximo 2 fatores, sendo que foram trabalhados outros fatores, porém de forma tradicional e expositiva, ao que parece os alunos não conseguiram atribuir significado ou memorizar tais conceitos e assim, possivelmente não se sentiram com ânimo para responder. Na busca por superação das dificuldades percebidas e procurando uma aprendizagem mais significativa e que possibilitasse interação entre os alunos e a utilização do software proposto, foi realizada as atividades descritas e refletidos alguns Página 238

6 aspectos percebidos a partir da observação e análise das respostas e percepção dos estudantes avaliados. No momento da aplicação do software educacional surgiram dúvidas nas questões propostas contidas no roteiro elaborado. Inicialmente os estudantes demonstraram um pouco de dificuldade em entender o que era perguntado com o que estava sendo mostrado no software. Mas depois, conforme o esclarecimento das dúvidas e mediação com auxilio dos estudantes do PIBID, houve uma maior interação e um melhor envolvimento dos alunos durante o desenvolvimento da atividade proposta. O uso do software pelos alunos e as dificuldades conceituais que este ainda apresentavam puderam ser identificadas e outras abordagens dialógicas puderam ser pensadas no sentido de mediar a elaboração dos conecitos em estudo, como por exemplo, pode-se perceber que muitos alunos, mesmo parecendo conhecer a definição de energia de ativação, não conseguiram resolver uma questão no roteiro, pois precisariam identificalá em um gráfico. Portanto havia conhecimentos de cinética química que ainda não estavam devidamente entendidos pelos estudantes, sendo que atividade serviu para avaliação do aprendizado e posteriores mediações. Os softwares educacionais desse modo, também podem propiciar a identificação de alguns obstáculos que podem prejudicar o desenvolvimento do aluno, permitindo asssim, que os professores possam adotar atividades que poderão contribuir para a superação dessas possíveis dificuldades e replanejar sua mediação educacional, sendo estes recursos muito uteis para mobilizar a ação dos alunos, explicitações de suas ideias e dúvidas e a facilitação da mediação do aprendizado a partir destes recursos, ao permitirem maior concretização dos conceitos. Por último foi entregue aos estudantes um questionário com 22 perguntas, com o objetivo de avaliar a adoção do emprego do software educacional em sala de aula. Agrupou-se os dados obtidos pelas perguntas do questionário em 2 grupo: usabilidade do software e a influência do software na aprendizagem. Abaixo na figura 2 e 3 encontra-se os gráficos obtidos respectivamente. Os valores 5, 4, 3, 2, 1 correspondem a escala de likert. A maioria das notas dadas pelos estudantes foram positivas, pois os resultados se encontravam entre o concordo plenamente e o concordo parcialmente, correpondente a nota 5 e 4 respectivamente. Desse modo pode-se constatar que a adoção de softwares educacionais como um recurso didático, também é apreciada pelos estudantes. Poucos estudantes colocaram nota 5 para o quesito que afirmava que havia a existencia de mensagens de erro para encaminhar a resposta adequada, isso se deve ao Página 239

7 fato do software reações e taxas não ter em suas funções protocolo de erro, o que não permite ao estudante verificar se os seus passos e resposta estão certos. A maioria dos estudantes foram de acordo com a afirmação sobre o gostar da aula com o uso de software, e também no quesito em que o software educacional permitiria tornar o aprendizado mais dinâmico e interessante. Isso pode ser atribuido ao fato dos estudantes realizarem uma atividade diferente daquelas que eles estão acostumados em sala de aula, sugerindo que a diversificação de abordagens precisa ser considerado pelos professores no planejamento de suas atividades. Indicando ainda que a inserção dos computadores no ensino promove uma aproximação do cotidiano dos estudantes, pois a tecnologia tem grande revelância na sociedade atual. Figura 2 Gráfico representacional de acordo com o questionário- Grupo Usabilidade do software Página 240

8 Figura 3 Gráfico representacional sobre a influência do software educacional na aprendizagem Para Vygostky (2000) a aprendizagem tem um papel fundamental para o desenvolvimento dos indivíduos e a mediação deste processo por pessoas mais experientes, seja o professor, seja um colega que já tem domínio sobre o que está sendo ensinado é muito importante para ampliação do conhecimento daquele que está em processo de aprendizagem. Sendo que a zona do desenvolvimento proximal (ZDP), que representa o espaço entre o nível do desenvolvimento real e o nível de desenvolvimento potencial, permite a conexão do desenvolvimento e da aprendizagem conforme pode ser visto em Barra (2014). Nesta perspectiva exercer a função do professor levando-se em consideração a ZDP do aluno, implicaria em proporcionar ao aluno apoio e recursos, de modo que ele fosse capaz de alcançar um nível de conhecimento mais elevado do que lhe seria possível sem ajuda, sendo que as visualizações propiciadas pelo software possibilitaram uma mediação mais significativa. Os softwares educativos podem possibilitar a construção do conhecimento de uma forma interativa, através da sua relação com o meio, onde o professor tem o papel de mediador entre a tecnologia e o aluno, tornando assim, a aula mais dinâmica e o ensino mais eficaz, melhorando dessa forma o desempenho dos estudantes, o que pode ser atribuído ao aumento dos processos de intersubjetividade (VIGOSTKY, 2000). Conclusão Página 241

9 O software educacional utilizado possibilitou associar a educação com a tecnologia atual, permitindo aprimorar assim, a qualidade do ensino em cinética química. Um dos seus benefícios foi tornar a aula mais atraente e inovadora, despertando a atenção dos alunos, auxiliando na interação com o ambiente da sala de aula e com os colegas de classe e professor. O tema cinética química pode apresentar dificuldades no aprendizado, seja na forma de mediação docente, seja no desenvolvimento do pensamento e elaboração conceitual a ser alcançada pelos alunos. Alguns estudantes mesmo tendo memorizado a definição de alguns conceitos, como energia de ativação e da própria cinética química, não aprenderam de forma significativa, pois não conseguiram aplicar estes conhecimentos quando foram solicitados, o que sugere que ainda há alguns obstáculos que os impediam de alcançar esta aprendizagem. Assim, o emprego dos softwares educacionais, conforme resultados alcançados, podem auxiliar no desempenho dos alunos, a partir de simulações e testes de hipóteses que podem ser elaboradas e testadas rapidamente, incentivando a autoconfiança, por meio de situações de um sistema real, permitindo visualizações ao nível microscópico; o que possibilita a elaboração de modelos mentais que podem auxiliar a pensar sobre o fenômeno estudado, estimulando novas experiências e oferecendo uma aula mais motivadora. A partir dos dados obtidos no questionário final, foi possível perceber que os estudantes também apoiam a adoção desse tipo de metodologia diferenciada em sala de aula, demonstrando assim, bastante interesse e receptividade pelo software educacional aplicado. Utilizar software educativo no ensino envolve planejamento do professor, deve-se satisfazer as intenções dos professores e as características dos alunos, utilizando a ferramenta computacional mais adequada, contextualizando os conceitos de forma a que possam ser significativos para os estudantes. O professor deve incentivar a criatividade, lançar desafios, exercitar o pensamento lógico, de modo que o aluno possa investigar e explorar o ambiente de aprendizagem (MARCONDES, 2015) Por fim, pode-se considerar que apesar de algumas dificuldades enfrentadas, a participação em sala de aula, mediação dialógica e o desenvolvimento de uma atividade usando software educacional, contribuíram bastante para uma melhor qualificação profissional dos bolsistas ID, ampliando a visão dos alunos de iniciação a docência sobre o significado da docência e a atuação do professor. O uso de softwares educacionais também, poderá se configurar como um excelente recurso no processo de Página 242

10 ensino e aprendizagem, permitindo uma maior compreensão dos conteúdos e o desenvolvimento cognitivo do aluno, desde de que atentamente mediado pela ação e diálogo com o professor. Referências Bibliográficas BARRA, A. S. B (2014). Uma análise do conceito de zona de desenvolvimento proximal. (Online). Acesso:18/01 /2017. FINO, C.N. Vygostky e a zona de desenvolvimento proximal (ZPD): três implicações pedagógicas. (Online). Acesso:13/12/2016. MARCONDES, S. M. d. L. (2015). O uso de software educativo no processo de ensino e aprendizagem.(online). e/view/2252/1755.acesso: 18/01/2017. MARTORANO, S. A. d. A (2014). As dificuldades no ensino e aprendizagem do tema cinética química: uma pequena revisão sobre o tema. (Online). ema_cin%c3%a9tica_qu%c3%admica_uma_pequena_revis%c3%a3o_sobre_o_te ma.acesso:17/01/2017. SABINO, E (2013). Uso de software de internação no ensino fundamental: apoio á formação do aluno com monitorização e controle de processos educativos. (Online). 20/01/2017. SANTOS, W.L.P.; MÓL, G.deS.,Química e Sociedade. Nova Geração Editora, São Paulo, USBERCO, J; SALVADOR, E. Química volume único. 5 ed. São Paulo: Saraiva, VYGOTSKY, L. S. A Construção do Pensamento e da Linguagem. Trad. Paulo Bezerra, São Paulo; - SP: Editora Martins Fontes, Página 243