Adsorção do carvão: Construindo uma aprendizagem significativa através de um experimento simples

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1 Adsorção do carvão: Construindo uma aprendizagem significativa através de um experimento simples Cleiciane Silva Novais 1*, Aracele Lima Lacerda 1, Thatiana Carneiro dos Santos 1, Dulcinéia da Silva Adorni 2, Fábio Weligton Andrade de Jesus 2, Ademir de Jesus Silva Júnior 2. 1 Bolsistas do Programa Institucional de Iniciação a Docência PIBID - Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Rodovia BR 415, Km 03, S/N, , Itapetinga BA, Brasil. 2 Professores da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia Campus Itapetinga, Departamento de Estudos Básicos e Instrumentais, Rodovia BR 415, Km 03, S/N, , Itapetinga BA, Brasil. ademirjr18@yahoo.com.br Resumo A compreensão de conceitos básicos de química pelos alunos é facilitada pelo uso da experimentação. Ela promove uma aprendizagem mais significativa, pois estabelece um envolvimento maior do aluno durante a aula, além de despertar o interesse pelo assunto em pauta. A interação do estudante e os resultados obtidos vão sendo proporcionalmente maiores à medida que os assuntos envolvidos refletem na sua vivencia diária. Por isso, o uso do experimento a respeito da adsorção do carvão despertou a curiosidade e possibilitou a assimilação de alguns conceitos químicos presentes nesse assunto, através de uma prática simples associada a discussões estabelecidas antes e durante a experimentação. Os resultados obtidos serão úteis na vida dos alunos no sentido de compreenderem as transformações químicas que ocorrem ao seu redor, podendo julgar com base nos conhecimentos científicos as informações advindas da tradição cultural, meios de comunicação e da própria escola, possibilitando assim, a tomada de decisões de forma autônoma enquanto cidadãos. Palavras-Chave: Carvão, ensino, aprendizagem, química. 1

2 INTRODUÇÃO O ensino de Química na educação básica vem sendo objeto de diversos estudos e discussões a muitos anos. A questão central refere-se a falta de compreensão e dificuldades, por parte dos alunos, de seus conceitos básicos. O aprendizado do ensino de Química pelos alunos do Ensino Médio implica que eles compreendam as transformações químicas que ocorrem no mundo físico de forma abrangente e integrada e assim possam julgar com fundamentos as informações advindas da tradição cultural, da mídia e da própria escola e tomar decisões autonomamente enquanto indivíduos e cidadãos. (BRASIL, 2012, p.31) Giordan (1999, p.43) destaca a importância da experimentação não só para um maior envolvimento dos alunos, mas, sobretudo, para uma aprendizagem mais significativa: a experimentação aumenta a capacidade de aprendizagem, pois funciona como meio de envolver o aluno nos temas em pauta. Quando o professor utiliza os experimentos tanto no laboratório quanto em sala de aula, esta se torna mais atrativa para os alunos e estes, na maioria das vezes, conseguem assimilar melhor os conteúdos trabalhados. Mostram-se mais envolvidos e interessados. A experimentação formal em laboratórios didáticos, por si só não soluciona o problema de ensino aprendizagem em Química. As atividades experimentais podem ser realizadas na sala de aula, por demonstração, em visita e por outras modalidades. (BRASIL, 2012, p.36) Considerando que, ainda segundo os PCNEM (BRASIL, 2012, p.38), nunca se deve perder de vista que o ensino de Química visa contribuir para a formação da cidadania e, dessa forma, deve permitir o desenvolvimento de conhecimento e valores que possam servir de instrumento mediadores da interação do individuo com o mundo, torna-se ainda mais relevante o papel da experimentação no processo de ensino aprendizagem. Partindo do pressuposto de que a experimentação favorece ao aluno a compreensão dos conteúdos químicos, e que esta compreensão é necessária para sua atuação como cidadão, as aulas práticas possibilitam-lhe repensar o cotidiano, estabelecendo a relação entre a teoria e a química envolvida em seu cotidiano. É, mediante a aplicação pratica, mesmo que de forma simples, que muitos alunos tem um verdadeiro contato com a química, ultrapassando, desta forma, as limitações da aula tradicional. Santos e Schnetzlez (2010, p.35) afirmam que: 2

3 [...] o professor necessita trazer problemas, estimular o debate, a fim de que os alunos possam discutir os diferentes tipos de soluções. [...] A educação, portanto, tem o papel também de desenvolver no individuo o interesse pelos assuntos comunitários de forma que ele assuma uma postura de comprometimento com a busca conjunta de soluções para os problemas. Neste sentido, o desenvolvimento de aulas experimentais possibilita ao professor promover debates, tornando a aula ativa, favorecendo a participação dos alunos. Estes debates podem tratar do cotidiano do educando e de temas atuais que estão sendo discutidos pelas mídias, objetivando que ele consiga identificar onde a Química está empregada e qual o seu papel. Um tema que pode ser objeto de debate é a adsorção, pois permite ao educando apropriar-se de um conceito químico através de uma prática popular e simples do cotidiano, tal como a utilização de carvão para eliminar odores da geladeira. Quando se utiliza o carvão para a retirada de odores, tais substâncias são retidas na superfície do mesmo diminuindo a intensidade das mesmas no ambiente. Partindo desses pressupostos e de acordo com o prescrito na LDB 9394/97, foi solicitado aos bolsistas do PIBID Programa de Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência, o desenvolvimento de uma oficina temática aos alunos do Ensino Médio, durante o II Simpósio de Química da UESB/Itapetinga-BA, com o objetivo de favorecer a compreensão de alguns conceitos químicos para uso no cotidiano. [...] a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB) o ensino médio é entendido como parte integrante da educação básica sendo fundamental para formação do indivíduo enquanto cidadão, devendo permitir a percepção da interação da ciência e da tecnologia com todas as dimensões da sociedade, considerando as suas relações recíprocas, oferecendo ao educando oportunidade para que ele adquira uma concepção ampla e humanista da tecnologia (Bazzo, Pinheiro e Mattos, 2007, p.2). Em nossas observações nas escolas, constatamos que os alunos parecem compreender e aprender mais com práticas e experimentações do que simplesmente com aulas teóricas. Neste contexto, propusemos uma oficina através da qual os educandos pudessem compreender o fenômeno da adsorção do carvão tema gerador de fácil identificação no cotidiano. Devido à sua composição química e área superficial, o carvão apresenta uma propriedade importante chamada adsorção, que consiste na retenção de substâncias líquidas, gasosas ou dissolvidas em sua superfície. (MIMURA; SALES; PINHEIRO, 2010, p.53) 3

4 O carvão é um material formado por cadeias de carbono em cujas extremidades podem existir vários elementos. Os mais comuns são o carvão mineral, o vegetal e o ativado, o vegetal é utilizado para retirar odores dos refrigeradores, o mesmo é obtido pela carbonização da madeira, já o carvão ativado apresenta vantagens associadas à adsorção, ele é obtido a partir da carbonização em atmosfera inerte de materiais lignocelulósicos como madeira, casca de coco, palha de milho, dentre outros. A adsorção é um fenômeno físico-químico onde o componente em uma fase gasosa ou líquida é transferido para a superfície de uma fase sólida. Os componentes que se unem à superfície são chamados adsorvatos, enquanto que a fase sólida que retém o adsorvato é chamada adsorvente. A remoção das moléculas a partir da superfície é chamada dessorção (VALENCIA, 2007). Como a substâncias adsorvidas ficam na superfície do carvão, então quanto maior a superfície de contato melhor será sua adsorção, neste caso será o carvão ativado que obterá um melhor resultado e não o carvão vegetal. Marcondes e Peixoto (2007), em uma perspectiva piagetiana, priorizam a importância do fazer do aluno, entendendo que a aprendizagem se dá pela interação entre sujeito e objeto. Assim, os indivíduos, ao interagirem com o ambiente, analisam o ocorrido de acordo com o estágio de desenvolvimento cognitivo em que se encontra. METODOLOGIA Para o desenvolvimento da oficina utilizamos materiais recicláveis e de fácil acesso aquisitivo, para mostrar que é possível ensinar química sem um laboratório moderno, possibilitando a contextualização e um aprendizado mais significativo, partindo de um tema gerador. A oficina começou, então, com o levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos sobre carvão e sua utilidade em seu cotidiano. Foi indagado a eles, por exemplo, se já tinham ouvido falar ou visto alguém colocar carvão na geladeira e o objetivo disso. Nesse primeiro momento de perguntas e respostas, foi possível gerar indagações por parte dos alunos e as explicações dessas indagações posteriormente foram contrapostos com a visão da ciência. Os estudantes foram se sentindo mais a vontade e mais interessados no que estava em pauta, à medida que relacionavam o assunto com suas vivências cotidianas. 4

5 Em seguida, foi feita uma exposição, através de slides, sobre a história do carvão, sua composição química e algumas aplicações na prática, durante a qual os alunos foram instigados a participarem com perguntas e observações. Na sequência, foi proposta a realização de dois experimentos para a comprovação da teoria da adsorção do carvão. O primeiro consistiu na utilização de duas mascaras de gás, confeccionadas com garrafa PET, uma com carvão ativado e outra com carvão vegetal, sendo que ambas tinham como odor ativo a cebola e o alho. Os alunos tiveram a oportunidade de manipulá-las e comprovar sua eficiência, observando que a mascara que continha o carvão ativado demonstro melhor adsorção. No segundo momento, foi utilizado refresco artificial de uva dissolvido e colocado em dois béqueres, em seguida colocou- se uma pequena quantidade de carvão em cada, um com ativado e outro com vegetal. Da mesma maneira que na experiência anterior, os alunos manipularam, observaram e comprovaram que o carvão ativado adsorve as substâncias contidas na solução. Após a realização dessas experiências, foi aplicado aos alunos um questionário com o objetivo de identificar se houve aprendizagem significativa. Pode destacar abaixo algumas perguntas presentes no questionário aplicado. 1) Explique a razão para a diminuição de intensidade da coloração do refresco. 2) Que tipo de carvão adsorveu mais o corante do suco? 3) Os odores de alho e cebola são perceptíveis usando a máscara de carvão? 4) Como explicar o fato de esses odores serem retidos pela máscara? 5

6 0,0% 9,1% 9,1% 9,1% 18,2% 18,2% 18,2% 18,2% 63,7% 63,7% 63,7% 81,8% RESULTADOS E DISCUSSÃO Após análise das respostas obtidas através do questionário, obtiveram-se os seguintes resultados expressos no gráfico a seguir. 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Perguntas feitas aos alunos sobre adsorção do carvão em algumas substâncias. Correta Incorreta vaga Gráfico 1: Respostas dos 11 alunos participantes da Oficina. Santos e Schnetzlez diz que o professor necessita trazer problemas, estimular o debate. Ao iniciar o debate com os alunos, pode-se perceber que o único conhecimento que os mesmos possuíam era o popular, adquirido de forma simples, passado por seus familiares e amigos. Ao iniciar a experimentação, os mesmos não tinham ideia que a mesma possui um fundamento cientifico. Pode-se perceber que o conteúdo ministrado foi aprendido pelos educandos. Pode-se comprovar de fato que a experimentação alcança um nível de aprendizagem mais satisfatório do que uma aula tradicional, onde se pode verificar uma porcentagem alta de respostas coerentes. Este fato pode ser comprovado pelo gráfico, afirmando o que Giordan destaca sobre a importância da experimentação e a aprendizagem. 6

7 Abaixo estão relacionadas algumas respostas apresentadas pelos alunos: Porque a finalidade do carvão é a adsorção, com isso a coloração dele diminui com a adsorção carvão sobre o líquido Porque quanto mais tempo com o carvão ele fica com menos intensidade, ele vai conter uma coloração menor. Porque o carvão agiu como um purificante deixando o refresco menos concentrado. Porque o carvão reteve o corante do suco. Através das respostas dos alunos, nota-se as diversas tentativas de explicar o fenômeno observado por eles, o que possibilita uma construção de conhecimentos de forma autônoma, mediada pelo professor. Dentro desse enfoque, Paulo Freire defende a ideia do professor mediador e o aluno como um indivíduo que deve ser o responsável pela aquisição e construção dos conceitos. Isso também é comprovado nos PCNEM a experimentação formal em laboratórios didáticos, por si só não soluciona o problema de ensino aprendizagem em Química. As atividades experimentais podem ser realizadas na sala de aula, por demonstração, em visita e por outras modalidades. CONCLUSÃO Através do questionário que aplicamos podemos comprovar o papel fundamental que a experimentação possui, pois a partir dela ocorreu o aprendizado pelos discentes, conforme traz o PCNEN que O aprendizado do ensino de Química pelos alunos do Ensino Médio implica que eles compreendam as transformações químicas que ocorrem no mundo, a partir da observação que foi proposta aos educandos, os mesmos puderam de fato verificar que a adsorção tem papel fundamental no dia a dia, e dessa forma desmitificar a visão que muitos possuíam de que a química é algo sem sentido e significados. 7

8 AGRADECIMENTOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio). MEC. SEMT. Parte III: Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias. Disponível em: Acessado em: 30/10/2012. SANTOS, W.L. P DOS; SCHNETZLER, R. P. Educação em Química Compromisso com a Cidadania. 4º Edição; Ijuí. RS; Ed. Unijuí; MIMURA, A. M.S; SALES, J. R.C; PINHEIRO, P. C. Atividades Experimentais Simples Envolvendo Adsorção Sobre Carvão. Química Nova na Escola, vol. 31, Nº 1 p 53 fevereiro de GIORDAN, M. O Papel da Experimentação no Ensino de Ciências. Química Nova na Escola, nº 10, MARCONDES, Maria E. R., PEIXOTO, Hebe R. C. Interações e Transformações Química para Ensino Médio: uma Contribuição para a Melhoria do Ensino. Ijuí RS: Unijuí, 2007, p. 43, 46 e 47. IN: Zanon, Lenir B. Maldaner, Otavio A. Fundamentos e Proposta de Ensino a Educação Básica no Brasil. 8

9 VALENCIA, Claudia A. V. Aplicação da adsorção em carvão ativado e outros materiais carbonosos no tratamento de águas contaminadas por pesticidas de uso agrícola. Dissertação Puc - RJ, Rio de Janeiro, 06 de julho de 2007, p. 34 9