Efeito Estufa e difusão de gases o que pensam os alunos do Ensino Médio?

Transcrição

1 Efeito Estufa e difusão de gases o que pensam os alunos do Ensino Médio? Jucilene Gordin Bertalli 1* (PG), Maria Celina Recena 1 (PQ) 1 Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências UFMS trescoracoes_82@hotmail.com Palavras Chave: difusão, gases, meio ambiente. RESUMO Muitos alunos demonstram dificuldades em aprender química por não perceberem o significado ou a validade do que estudam. Uma das soluções para este problema é considerar que a química é uma ciência presente no cotidiano e desenvolver uma abordagem de ensino contextualizada. Observando a natureza, percebemos que os materiais estão em constante interação e sofrem influência da ação humana. Muitas vezes, essas interações causam transformações do ambiente o que torna imprescindível abordagem da temática ambiental de forma crítica e reflexiva.neste trabalho apresentamos uma pesquisa realizada com alunos do ensino médio com o objetivo de delinear suas concepções sobre a difusão de gases buscando fundamentos para elaboração de material didático contextualizado na questão do efeito estufa que permita a discussão de conceitos relacionados a teoria cinética dos gases e explore as conexões da química com aspectos ambientais. INTRODUÇÃO As diretrizes curriculares nacionais para o ensino médio destacaram, dentre outros, o princípio da contextualização, como processo de enraizamento dos conceitos científicos na realidade vivenciada pelos alunos, para produzir aprendizagem significativa. Este processo de aprendizagem pode partir dos fenômenos observáveis pelos alunos, ou seja, no nível macroscópico de abordagem da natureza, pois: É importante apresentar ao aluno fatos concretos, observáveis e mensuráveis, uma vez que os conceitos que o aluno traz para a sala de aula advêm principalmente de sua leitura do mundo macroscópico (Brasil, 1999). Em nosso dia a dia é comum vermos desmatamentos, queima de combustíveis fósseis, etc. Tudo isso aumenta a concentração de gases poluentes na atmosfera o que vem causando o aumento da temperatura global e acarretando uma série de conseqüências como, grandes tempestades, furacões, ciclones, chuvas em grande quantidade e enchentes. Embora a educação ambiental seja um processo por meio do qual as pessoas aprendem como funciona o ambiente, como dependemos dele, como o afetamos e como promovemos a sua sustentabilidade, a questão ambiental tem sido pouco discutida em escolas de ensino médio (Tolentino, 1998). Quando ao processo de ensino não é contextualizado adequadamente, os conteúdos da área de química tornam-se difíceis e distantes da realidade de vida do aluno não contribuindo

2 para a aprendizagem significativa que se contrapõe ao ensino por transmissão-recepção com ênfase na memorização de informações. Neste sentido: As Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio defendem a necessidade de se contextualizar os conteúdos de ensino na realidade vivenciada pelos alunos, a fim de atribuir-lhes sentido e, assim, contribuir para a aprendizagem significativa. Sob algumas abordagens, a contextualização, na pedagogia, é compreendida como a inserção do conhecimento explícito na dimensão do conhecimento implícito (Ramos, 2008). Isso significa construir uma ponte entre a ciência e o conhecimento cotidiano para que, através de fatos concretos, observáveis e mensuráveis, o raciocínio e a capacidade de aprender sejam mais importantes do que a memorização. O contexto pode ser o ponto concreto de partida para o desenvolvimento da aprendizagem significativa, mas a elaboração do pensamento e o desenvolvimento da capacidade de abstração, são fundamentais para a apreensão do conhecimento sistematizado. Quando se parte do contexto de vivência do aluno, é preciso enfrentar as concepções prévias, normalmente constituídas de representações errôneas ou limitadas quanto à explicação da realidade e que, mesmo consideradas como conhecimento implícito, podem estar no plano do senso comum, constituído por representações equivocadas ou limitadas para a compreensão e a explicação da realidade (Ramos, 2008). É importante lembrar que, se essa contradição não for enfrentada, o professor pode correr o risco de considerar que a contextualização do cotidiano do aluno seja suficiente para que ele estabeleça relações entre idéias, fatos e fenômenos para enfrentar situações concretas. O processo de ensino aprendizagem contextualizado é um importante meio de estimular a curiosidade e fortalecer a confiança do aluno (Ramos, 2008). Portanto, por meio dos contextos, o aluno deve ter a capacidade de pensar e desenvolver conceitos que propiciem a compreensão dos fenômenos naturais, sociais e culturais. Este trabalho surgiu a partir de um interesse no processo de ensino-aprendizagem de química e da consideração de que a formação de conceitos no sujeito é um processo longo e dinâmico que pode ser facilitado com a apresentação de materiais contextualizados. Assim, para propor um material contextualizado desenvolvemos uma pesquisa com o objetivo de estudar como os alunos compreendem o fenômeno da difusão de gases e se o relacionam com o efeito estufa. METODOLOGIA O estudo foi realizado em cinco turmas do 1º ano do Ensino Médio de uma Escola Estadual de Campo Grande-MS, perfazendo um total de 158 alunos.

3 Foi aplicado um questionário com cinco perguntas abertas que versavam sobre os seguintes tópicos: idéias prévias sobre a difusão de gases (questão 1), modelo microscópico explicativo sobre a difusão de gases (questão 2), identificação da difusão de gases na atmosfera em questões ambientais conhecidas- efeito estufa e preservação da floresta Amazônica, queima de combustíveis fósseis e degelo das calotas polares e carbono zero (questões 3, 4 e 5). As respostas foram analisadas de acordo com os parâmetros da análise textual discursiva conforme descrita por Moraes (2005). Procedemos a unitarização das respostas (textos), ou seja, identificamos e separamos seus enunciados, buscando categorias que subsidiassem a reflexão sobre o tema da pesquisa. Como a segunda questão solicitava uma representação na forma de desenho, buscamos interpreta-los comparando suas aproximações e afastamentos do modelo aceito cientificamente. Os dados coletados permitiram delinear conclusões interessantes e pertinentes, mas entrevistas com os alunos poderiam fornecer dados mais específicos que auxiliassem na compreensão de suas idéias. As questões contextualizadas talvez não tenham deixado claro aos alunos o foco da explicação que pretendíamos obter. Consideramos que esses foram fatores limitantes da pesquisa, mas os resultados apontaram tendências que podem subsidiar intervenções didáticas efetivas para a abordagem dos temas tratados. RESULTADOS A primeira questão, visava saber como eles entendiam difusão de gases numa situação conhecida, solicitava que os alunos explicassem o espalhamento do cheiro do gás de cozinha (Mortimer, 2002). A leitura das respostas e agregação de unidades permitiu identificar duas tendências: i) Explicações relacionadas aos procedimentos operacionais. Embora a pergunta fizesse parte de um contexto de ensino, os alunos não elaboraram reflexões de cunho científico. Pelo simples fato de não estar tampado corretamente, onde fica a saída de gás. Por que deixaram o botijão ligado, por isso que escapa. ii) Explicações que estabelecem conexões com o modelo cinético de difusão de gases. Quando ele vaza vai preenchendo o ar com gás de cozinha. Se espalham porque tem pequenas partículas que flutuam no ar.

4 Quando a substância é gasosa, ela ocupa o maior espaço possível, e se espalha por todo canto do ambiente. Por que o gás quando tem espaço, ele se espande se alastrando na casa toda. A segunda questão pretendia verificar o modelo que os alunos apresentavam com relação à continuidade da matéria e difusão dos gases. Propunha que os alunos representassem, em nível atômico-molecular, o gás em um recipiente fechado e o seu comportamento após a abertura do mesmo. Para análise das respostas partimos das categorias iniciais: continuidade e nãocontinuidade da matéria, interpretando os desenhos conforme as características utilizadas por Justi e Ruas (1997) e as ampliamos para nossa situação específica. Na categoria matéria descontínua, consideramos desenhos com referência explícita a existência de partículas separadas umas das outras, tais como aqueles que apresentavam bolinhas, potinhos, estrelinhas ou assemelhados. Na categoria matéria contínua, consideramos desenhos que apresentassem apenas um espaço em branco, um espaço (no caso o recipiente) totalmente pintado ou com desenhos de fumacinhas, ondas ou assemelhados. A essas categorias iniciais agregamos apresentação ou não de características coerentes com o modelo cinético para difusão de gases. Consideramos características do modelo cinético da difusão a representação do gás no ambiente, mas sem esvaziamento do recipiente, mesmo sem conservação de massa. As demais respostas foram consideradas como sendo sem conexão com o modelo cinético. Verificamos quatro categorias: i) Descontinuidade da matéria com características do modelo cinético de difusão. ii) Descontinuidade da matéria sem característica do modelo cinético de difusão.

5 iii) Continuidade da matéria com características do modelo cinético de difusão. iv) Continuidade da matéria sem características do modelo cinético de difusão. A maioria dos alunos (cerca de 60 %) não apresentou características do modelo cinético-molecular. Para muitos o recipiente, quando destampado, fica vazio ou o gás é liberado de maneira direcionada num único sentido. A noção de descontinuidade da matéria não influenciou na representação da difusão do gás. Mesmo com a idéia de continuidade muitos alunos apresentaram conexão como modelo cinético. A terceira questão era contextualizada e relacionava a importância da Floresta Amazônica com o aquecimento global.

6 A análise das respostas não partiu de categorias pré estabelecidas e, a leitura e agregação de unidades, permitiram identificar duas tendências. Muitos alunos não responderam à questão. i) Identificação de características importantes da Floresta Amazônica, mas sem relação com difusão dos gases. Porque são árvores que melhoram a respiração da cidade e elas melhoram o oxigênio. Porque a floresta amazônica é o pulmão do nosso país, ou seja, sem as árvores é impossível ter ar puro. Porque ela produz oxigênio. ii) Estabelecimento de relação com gases estufa, sem mencionar a difusão dos mesmos. Pois a floresta amazônica respira os gases que intensifica o efeito estufa. Porque sem ela ia aumentar muito o CO 2 na atmosfera sendo que a mata absorve CO 2. Por que as árvores que existem lá produzem oxigênio que diminui a ação dos gases nocivos. A quarta questão era contextualizada e relacionava a queima de combustíveis fósseis ao derretimento das camadas de gelos polares. A análise das respostas também não partiu de categorias pré estabelecidas e, a leitura e agregação de unidades, permitiram identificar quatro tendências. Muitos alunos não responderam à questão. i) Relação entre o derretimento das geleiras e o aquecimento global. Por causa do aquecimento global. Porque libera gás carbônico, que contribui para a destruição da camada de ozônio que faz com que ocorra o aquecimento global. Porque essas queimas produzem gás carbônico que junto com outros poluentes causam o aquecimento global. ii) Relação do fenômeno com a difusão de gases. Porque a queima de combustíveis fósseis libera gases quentes para a atmosfera, e as massas de ar levam para outras regiões ocasionando, derretimento das geleiras. Porque assim como o botijão de gás quando é aberto se espalha pelo ambiente, o combustível se espalha quando queimado.

7 iii) Relação do derretimento das geleiras com camada de ozônio. Porque os gases abrem um buraco na camada de ozônio. Porque a fumaça liberada pelos combustíveis afeta a camada de ozônio fazendo que o aquecimento global aumente cada vez mais. A poluição das queimadas ajuda a destruir a camada de ozônio. iv) Relação do derretimento das geleiras com calor. Por causa do calor. Porque o calor aumenta. Porque a queima de combustíveis fósseis é muito forte, tem muita quentura, causando derretimento. A quinta questão era relacionada ao carbono zero e a importância da compra e venda de créditos de carbono entre países distantes e foi solicitado que fizessem uma redação. A análise das respostas não partiu de categorias pré estabelecidas e a leitura e agregação de unidades, permitiram identificar cinco tendências. Muitos alunos não responderam à questão e nem redigiram a resposta como redação ou ainda, responderam com as informações da própria pergunta: Porque o carbono zero está diretamente ligado ao ciclo de carbono da atmosfera, Porque está ligado ao ciclo de carbono na atmosfera. i) Contradição em relação ao conceito Carbono Zero. Carbono zero é aquilo que nós mesmos produzimos com indústrias, em casa liberando gás para o meio ambiente. Porque com mais gás carbônico no meio ambiente, o oxigênio vai acabando assim vai chegar um dia que o ar vai estar carbono zero. Porque o carbono zero está liberando mais gases do que o normal, e com isso o nosso planeta está se sobrecarregando. ii) Relação com a produção de gás carbônico na atmosfera Entende-se que carbono zero é zerar esse carbono que é liberado na atmosfera. Acho que diminui a queima do gás. Eu imagino que carbono zero seja a diminuição da liberação de gás carbônico para a camada de ozônio.

8 Projeto para a diminuição do gás carbônico na atmosfera. iii) Relação com poluição: Carbono zero mesmo que poluição zero. É sem poluição, sem gases poluentes. Pois com isso o planeta diminui a queima de substâncias poluentes. iv) Fizeram relação com a fotossíntese. Carbono zero significa que tudo que nós, seres humanos, produzimos em relação a gases, a Terra se encarrega de absorver e liberar oxigênio. Porque tudo que produzimos, que libera gases na atmosfera, a natureza transforma em oxigênio. Nas questões contextualizadas, apenas quando o tema abordado foi a queima de combustíveis fósseis, um grupo de alunos fez relação com a difusão dos gases. Neste grupo não percebemos uma tendência daqueles que apresentaram relação com a característica do modelo de difusão de gases na sua representação cinético molecular (questão 2). Mas, houve acentuada tendência dos que apresentaram o modelo de descontinuidade da matéria. CONCLUSÃO A maioria dos alunos não apresentou o conceito de difusão de gases conforme a teoria cinético-molecular. Embora esse assunto não tivesse ainda sido discutido no ensino formal, os diversos fenômenos cotidianos que envolvem esta característica dos gases e as abordagens relacionadas à temática ambiental proporcionaram um delineamento das concepções dos alunos. Os temas ambientais abordados são conhecidos dos alunos que muitas vezes emitem frases feitas sobre os mesmos. Mas, nota-se um distanciamento da discussão com o comportamento dos gases. A noção de descontinuidade da matéria pode ser determinante para a compreensão da difusão de gases. Assim, a contextualização em temas como efeito estufa, queima de combustíveis fósseis e carbono zero, é propicia para a abordagem do conteúdo curricular gases. A construção de materiais didáticos com este enfoque deve considerar a discussão sobre as características da matéria visando uma compreensão do modelo cinético dos gases ultrapassando interpretações superficiais relacionadas às questões ambientais.

9 REFERÊNCIAS 1- BRASIL, Ministério da Educação, Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: Ministério da Educação, Tolentino, Mario; Rocha-Filho, Romeu. A Química no efeito estufa. Química Nova na Escola, nº 08, p , nov Ramos, Marise Nogueira. A Contextualização no Currículo de Ensino Médio: A necessidade da crítica na construção do saber científico. Disponível em: < Acesso em: 14.abr Mortimer, E.F.; Machado, A.H. Química para o ensino médio. São Paulo: Scipione, Nussbaum, J., Novick, S. Brainstroming. In the classroom to invent a model: a case study. Science Review, 62, (221), p , Moraes, R. Mergulhos Discursivos: análise textual qualitativa entendida como processo integrado de aprender, comunicar e interferir em discursos. In: Galiazzi, Maria do Carmo; Freitas, José Vicente. Metodologias Emergentes de Pesquisa em Educação Ambiental. Ijuí: Editora Unijuí, p Justi, Rosária da Silva; Ruas, Rejane Mitraud. Aprendizagem de Química - reprodução de pedaços isolados de conhecimento? Química Nova na Escola, nº5, p.24-27, mai