Mestrado em Química Formação Contínua de Professores 2009/2010

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1 Mestrado em Química Formação Contínua de Professores 2009/2010 Escola de Ciências Departamento de Química O Mestrado em Química Formação Contínua de Professores visa um ensino baseado no desenvolvimento de competências profissionais, nomeadamente conhecimentos, capacidades, valores e atitudes, orientadas para o ensino da Química. Este ciclo de estudos tem por objectivos proporcionar a actualização e o aprofundamento do conhecimento em Química, relevantes para o desempenho profissional, adoptando um modelo reflexivo e construtivista. Assim, o formando deverá desenvolver competências que lhe permitam interpretar problemas sócio-culturais actuais bem como construir uma visão crítica e multidisciplinar do conhecimento. As unidades curriculares estão organizadas de modo a incorporar metodologias orientadas pelos princípios da reflexão, criatividade e inovação, permitindo que os formandos desenvolvam e adquiram competências visando a melhoria no seu desempenho em trabalho de grupo, na adaptação a novas tecnologias, na capacidade de comunicação, num quadro de uma aprendizagem e autoformação ao longa da vida. No segundo ano curricular o formando desenvolve, integrado num grupo de investigação da universidade, o trabalho para a dissertação/estágio em Química. Áreas de especialização Química, Metodologia do Ensino das Ciências Contactos Departamento de Química Universidade do Minho Campus de Gualtar Braga Telef: sec@quimica.uminho.pt URL: 1

2 Duração do curso e plano de estudos 2 anos/4 semestres/120 créditos ECTS. Inclui dois semestres de dissertação. As unidades da parte curricular (1º ano) são dez (9 obrigatórias e 1 optativa) distribuídas igualmente nos dois semestres. A aprovação na parte curricular do ciclo de estudos conducente ao grau de mestre confere o direito a um diploma de especialização. Mais informações disponíveis em Condições de acesso Licenciatura ou habilitação equivalente em Ensino de Física e Química, em Física e Química, em Química, ou áreas afins. Mais informações disponíveis em Candidaturas Todas as candidaturas aos cursos de Especialização e de Mestrado da Universidade do Minho serão realizadas on-line, através do Portal Académico ( devendo os candidatos entregar, ou enviar, por correio postal, à Divisão de Pós-Graduação dos Serviços Académicos a documentação indicada (original ou cópia autenticada) até ao término do respectivo prazo de candidatura. Os candidatos preencherão um formulário no portal, que deverão imprimir, assinar e anexar aos documentos a enviar. Após a seriação respectiva, os candidatos seleccionados serão informados sobre os prazos e o local de realização da inscrição. Primeira fase de candidaturas: a definir oportunamente. Este mestrado encontra-se em processo de registo na Direcção-Geral do Ensino Superior. Local e horário de funcionamento do curso Local: Departamento de Química, Escola de Ciências, Universidade do Minho Campus de Gualtar, Braga. Horário: pós-laboral e sábado de manhã A comissão directiva estabelece o horário de funcionamento da parte curricular após auscultação dos condidatos seleccionados. 2

3 Plano de Estudos Ano Sem Unidade Curricular 1º Tempo de Trabalho (Horas) Total Química e Sociedade 18 Química, Tecnologia e Novos Materiais Matéria: estrutura e propriedades Temas de Didáctica da Química 19 Seminário 140 Contacto T:19; TP:31; OT:5; Total:55 PL:5; S:15; Total:20 ECTS 7 5 1º 2º Total 1º semestre 30 Temas Actuais de Química 18 Química e Energia 18 Química e Ambiente 18 Opção 18 Experimentação em Química 18 PL:10; S:5; OT:20; Total:35 Total 2º semestre 30 2º 3º/4º Dissertação 180 OT:180; Total:180 0 Total 3º/4º semestre 0 Unidades curriculares optativas:. Ciência e Tecnologia de Análise Química. Moléculas que mudaram o mundo. Supermercado: uma visão química. Sondas e Sensores. Educação em Ciências em Contextos Informais 3

4 Tópicos Programáticos Química e Sociedade Química e Saúde: classes de fármacos. Modo de actuação. Desenvolvimento de novos fármacos. Toxicologia química. Impacto de resíduos químicos. Química Alimentar: Estrutura e propriedades dos componentes alimentares, incluindo água, hidratos de carbono, proteínas, lípidos, vitaminas, minerais e aditivos. Química das transformações durante o processamento, armazenagem e utilização dos alimentos. Princípios, métodos e técnicas qualitativas e quantitativas de análises físicas, químicas e biológicas de alimentos e componentes alimentares. Princípios de conservação dos alimentos, actividade da água, aditivos (corantes, antioxidantes, emulsionantes e conservantes). Química e processos industriais: reacções e equilíbrio químico. Produção de amoníaco e a indústria química tradicional. Catálise industrial. Novas estratégias ecológicas na indústria química. Química, Tecnologia e Novos Materiais Química dos materiais. Matérias-primas tradicionais (metais, ligas, materiais cerâmicos e vidros, materiais biosustentáveis) e modernas (polímeros naturais e sintéticos, fibras, biomateriais, materiais compósitos, nanomateriais). Síntese de macromoléculas. A termodinâmica e a cinética de corrosão. Protecção contra a corrosão. Reciclagem de materiais. Materiais biodegradáveis. Matéria: estrutura e propriedades Estrutura da matéria. Ligação química. Interacções moleculares e intermoleculares. Interacção de radiação com os átomos e moléculas. Soluções e suas propriedades. Equilíbrio de fase e interfaces. O estado coloidal. Equilíbrio ácido-base e volumetria. Temas de Didáctica da Química A educação em Química na educação para a cidadania; Pressupostos epistemológicos, psicológicos e sociológicos do ensino e aprendizagem da Química; O ensino e a aprendizagem da Química à luz da investigação em educação em Química; Recursos na educação em Química: o laboratório; as TIC; o manual escolar; a História da Ciência; a resolução de problemas; as analogias e metáforas; Avaliação do ensino e aprendizagem da Química à luz das novas perspectivas em educação em Química. Seminário Segurança: Manual de segurança; Medidas de emergência e combate ao incêndio. Material específico de segurança. Sistemas de detecção e protecção contra incêndios. Comissão de segurança: organização e composição; Avaliação e gestão de risco; Implementação de procedimentos e instrução; Gestão de emergência; Interacção com as autoridades. Instalações: Projecto ou desenho das instalações e laboratórios; Dimensões e acesso; Água e esgotos; Iluminação e ventilação; Vácuo e gases; Armazéns. Ambiente: Classificação e separação de resíduos de substâncias químicas; Acondicionamento de produtos. Eliminação: inertização, incineração, reciclagem. Apoio documental. Gestão de qualidade e boa prática laboratorial. Temas Actuais de Química Química Forense Conceitos no domínio da prática forense. Técnicas analíticas da área de Química utilizadas na investigação criminal. Identificação de materiais diversos. Toxicologia forense. 4

5 Química Verde Princípios de Química Verde. Materiais de partida renováveis. Solventes alternativos (água, solventes organofluorados, líquidos iónicos). Catálise em solventes alternativos. Agro-químicos verdes. Química e arte - pigmentos, restauro de obras, autenticação química de obras de arte. Química de produtos naturais da medicina tradicional aos fármacos modernos. Química e Energia Reacção química cinética de combustão e explosão, (reacções endo e exotérmicas, reacções rápidas, reacções em cadeia), combustíveis fósseis e aditivos, o seu impacto ambiental. A economia de carbono, combustíveis alternativos metanol, etanol e outros álcoois. Matéria-prima para biocombustíveis diesel. A crise energética fontes de energias e gestão energética. Conceitos de electroquímica. Armazenamento e conversão eficiente de energia, energia portátil células galvânicas e pilhas de combustível. A economia de hidrogénio. Produção sustentável de hidrogénio, distribuição e armazenamento. Biomassa e células de combustível microbianas. Química e Ambiente Atmosfera poluentes atmosféricos, degradação da atmosfera, factores contribuintes, aquecimento global, a química na camada de ozono. Hidroesfera água mineral, água do mar, água potável, chuvas ácidas. Tratamento de águas residuais. Lavagem, dureza da água, detergentes e aditivos. Purificação de água (dessalinização, desionização). Litosfera - A interface ar-litosfera e água-litosfera. Referência aos mecanismos de transporte e acumulação. Identificação de fontes e agentes poluentes. Metodologias de monitorização. Bioesfera - Polímeros e impacto ambiental, reciclagem de materiais, problemas ambientais e remediação química, saúde e ambiente, adubos químicos, pesticidas e bioacumulação. Biomassa fonte de substâncias químicas. Economia de reciclagem e gestão de recursos. Reciclagem para proteger o ambiente. Experimentação em Química A Química é um dos ramos das ciências com uma forte base experimental. A interligação entre a teoria e a prática experimental é particularmente importante para alunos dos ensinos básico e secundário. A aprendizagem de muitos conceitos químicos torna-se mais fácil através de actividades experimentais e a participação em actividades práticas pode motivar o interesse pela disciplina de Química. É objectivo desta unidade curricular desenvolver actividades experimentais que apoiem os tópicos dos programas do 10º, 11º e 12º anos do ensino secundário. Dissertação A Unidade Curricular Dissertação mobiliza e aprofunda conhecimentos adquiridos no 1º ano do ciclo de estudos e tem como finalidade promover o desenvolvimento de competências de investigação supervisionada na área da Química e gerar conhecimento nessa mesma área. Concretiza-se na concepção, desenvolvimento e avaliação de um projecto de investigação. 5

6 Unidades curriculares opcionais Ciência e Tecnologia de Análise Química Métodos de amostragem. Técnicas de análise (volumetria, gravimetria, cromatografia, espectrofotometria, espectrometria, métodos electroanalíticos e térmicos). Análise de superfícies e sólidos (XRF, microscopia electrónica). Discussão dos métodos e exemplos ilustrativos de aplicação. Moléculas que mudaram o mundo Perspectiva histórica de vários produtos naturais de estrutura complexa e biologicamente activos. Propriedades, métodos de síntese e exemplos de aplicação de produtos naturais que actuam como produtos cosméticos e perfumes, aditivos alimentares, fármacos, corantes e têxteis naturais e sintéticos, venenos e antídotos químicos, borracha e polímeros naturais e sintéticos. Sondas e Sensores Funcionamento de transdutores comuns (e.g. ópticos, térmicos e electroquímicos). Constituição e funcionamento de sensores químicos (e.g. oxigénio, Ca2+, F-, ph). Constituição e funcionamento de biossensores (e.g. glucose, ureia). Aplicação de sensores e transdutores no estudo cinético e termodinâmico de sistemas químicos. Supermercado: uma visão química Química na lavandaria: sabões; detergentes para roupa; outros agentes de limpeza. Química na cozinha: manteiga, margarina e outras gorduras, óleos; química na confecção de alimentos. Química e cosméticos: shampoo; cremes para a pele; desodorizantes e anti-transpirantes; pasta de dentes; protectores solares; perfumes. Educação em Ciências em Contextos Informais Contextos formais, não formais e informais de aprendizagem: conceitos, características e inter-relações. Ambientes informais de aprendizagem: potencialidades, limitações e implicações para o ensino formal das ciências; os museus e centros de ciência; as instituições de investigação científica, os laboratórios e a indústria; os shows e as feiras de ciência; os parques de diversões. Representações do conhecimento científico no quotidiano: origens, potencialidades e implicações didácticas; ciência na televisão, no cinema e na rádio; ciência na imprensa; ciência na Internet e em CD-Rom; ciência em revistas, em livros juvenis e em livros de divulgação científica; ciência na publicidade.