OBJETOS EDUCACIONAIS: "LAVOISIER E A CONSERVAÇÃO DE MASSA". Giseli de Oliveira Cardoso 1 ; Maria Thereza de M. V. Nogueira 2 ; Mara Regina Prata Walerio 3, Simone A. A. Martorano 4 1,2,3 e 4 Universidade Federal de São Paulo, Departamento de Ciências Exatas e da Terra Setor de Educação em Química, Rua Prof. Artur Riedel, 275 - Jd. Eldorado - Cep 09972-270 Diadema. RESUMO Pretende-se com esse trabalho expor três objetos educacionais desenvolvidos durante o projeto PIBID/Química na Sequência de Aprendizagem Temática (SAT) "Lavoisier e a Conservação de Massa". A sequência foi desenvolvida com alunos de 1º e 2º ano do Ensino Médio de uma escola pública de Diadema SP. O primeiro foi uma balança de travessão, nela foram realizadas queimas de diversos materiais com o objetivo de introduzir as ideias de perda e ganho de massa durante a queima fazendo alusão a teoria do flogístico. A balança de travessão foi escolhida para que o aluno visualizasse de forma clara o ganho e perda de massa, sem precisão somente para introdução do assunto. O segundo consistiu em um jogo de memória relacionado a uma linha de tempo com os cientistas que se preocuparam com o estudo dos gases até o estudo de Lavoisier. Antecederam a esse objeto educacional duas atividades que consistiram em uma apresentação com o recorte temporal e um recorte do filme "Gênios da Ciência Einstein E=mc²" que abordava a história de Lavoisier, o jogo de memória foi utilizado para promover o entendimento desta história de forma lúdica. O último foi formulado para discutir a conservação de massa em uma reação química, tratava-se de um experimento realizado sobre uma balança em um sistema fechado, onde a reação entre o ácido acético (vinagre 4%) e bicarbonato de sódio resultava na produção de um gás, ao ser liberado do sistema percebia-se a redução da massa. Com esse experimento concluímos as teorias de Lavoisier em relação à conservação de massa quantificando a perda do gás, finalizando a ideia de que os gases possuem massa. Todos os objetos educacionais foram desenvolvidos com materiais de baixo custo e de fácil acesso. Palavras chave: Conservação de massa, gases e flogistico. PROBLEMA INVESTIGADO A proposta do projeto PIBID/Química do curso de Licenciatura plena em ciências da Universidade Federal de São Paulo, visa à elaboração e aplicação de Sequências de Aprendizagem Temáticas (SAT) que contemplem atividades como leitura e elaboração de textos, experimentação, jogos entre outras atividades, que favoreçam a contextualização histórica do conhecimento científico, uma vez que esta abordagem de ensino tem sido recomendada por pesquisadores da área de ensino de química (PORTO, 2010), pois possibilita ao aluno da escola básica, a compreensão do processo de elaboração desse conhecimento, com seus avanços, erros e conflitos.
2 Para Gil Pérez (1993), no campo da didática de ciências, deve-se dar maior atenção às abordagens propostas da história e filosofia da ciência (FHC) para o ensino de ciências e utilizá-las explicitamente na fundamentação de suas propostas. Contudo, ele aponta que essa aproximação não se refere a fazer do aluno um pequeno cientista, como se refere à aprendizagem por descoberta, mas que a História e Filosofia da Ciência tenham um papel, nas palavras do autor: (...) de um autêntico fio condutor - mesmo que nem sempre explícito - na transformação do ensino de ciências. Um fio condutor que tem se mostrado frutífero inclusive através dos erros cometidos e que se vê reforçado tanto pelas orientações construtivistas como pelas implicações da epistemologia contemporânea no ensino (GIL- PÉREZ, 1993). Portanto, na elaboração dos objetos educacionais dessa sequência temática foi levado em consideração pelos alunos da licenciatura, que a História da Teoria do Flogístico e posteriormente de Lavoisier seriam o fio condutor para o aprendizado dos conceitos químicos. A SAT Lavoisier foi desenvolvida pelos alunos bolsistas, em comum acordo com o professor supervisor, em uma escola da região central da cidade de Diadema nos 1º e 2º anos do EM. Os objetivos dessa sequência eram: Introduzir a ideia da existência do gás; Compreender que os gases possuem massa, e que essa massa se conserva em uma transformação química; Compreender que no desenvolvimento dessa ideia (do gás) participaram mais de um cientista e Entender a construção coletiva do conhecimento científico. Outro objetivo dessa sequência era o de conhecer como os alunos entendiam a combustão de diferentes materiais, como por exemplo, a queima de metais. Combustão (SILVA e PITOMBO, 2006) é um dos conceitos mais trabalhados em ambiente escolar e muito associado ao termo queima que é entendido igualmente por pessoas escolarizadas ou não. Acredita-se que os alunos chegam ao ambiente escolar com alguma ideia do que seja queima e, por isso, é importante conhecer suas ideias, opiniões e imagens estruturadas no saber prático. Portanto, os objetos educacionais foram pensados com o objetivo de possibilitar aos alunos o aprendizado desses importantes conceitos, como também o conhecimento do contexto histórico onde esses conhecimentos foram construídos.
3 DESENVOLVIMENTO DOS OBJETOS EDUCACIONAIS 1º. Objeto - a balança de travessão: A balança de travessão foi escolhida para que o aluno visualizasse de forma clara o ganho e perda de massa, sem precisão somente para introdução da teoria do Flogístico. Construção do objeto Para a construção da balança usou-se como parâmetro a descrição de Beltran e Ciscato (1991) na qual os autores descrevem a sua construção como também indica possíveis discussões a partir desse objeto. A balança (figura 1, anexo I) foi construída usando-se como travessão um arame grosso de aproximadamente um (1) metro de comprimento. É conveniente o uso do arame grosso para que o travessão não entorte com o próprio peso. Como base para o travessão foi confeccionado um suporte de madeira para que o travessão ficasse aproximadamente, a altura de um (1) metro do chão. Em cada lado do travessão foi colocado um prato de alumínio, feito com duas latas de refrigerante, suspenso por fios de cobre. 2ª. Objeto Jogo da linha do tempo: O segundo objeto consistiu em um jogo de memória relacionado a uma linha de tempo dos cientistas que se preocuparam com o estudo dos gases até o estudo de Lavoisier. O jogo de memória foi utilizado para promover o entendimento desta história de forma lúdica Construção do objeto A linha do tempo foi elaborada a partir de pesquisas em fontes primarias e secundarias da História da Química. Com a linha do tempo construída foi criado um jogo de memória onde as fotos dos personagens ficaram em cartões separados de outras informações como a teoria desenvolvida e a data, aproximada, de seu desenvolvimento. Os alunos receberiam esses cartões misturados e teriam então que começar a jogar o jogo de memória. Regras do jogo: os alunos teriam que colar em uma cartolina, a figura dos cientistas e as informações sobre a teoria desenvolvida por ele de forma cronológica criando uma linha do tempo. Os alunos foram incentivados criarem a linha do tempo da forma que julgassem melhor e a complementar o trabalho com imagens desenhadas com canetinhas e lápis de cor. (figura 2, anexo I)
4 3º. Objeto - Experimentos: O objetivo desse objeto foi de ajudar a desenvolver nos alunos a ideia de que o gás existe e este possui massa. Construção do objeto Os experimentos são simples e de baixo custo, baseiam-se na reação entre vinagre de cozinha (ácido acético) e bicarbonato de sódio em um sistema fechado. Para garantir que o sistema fosse fechado usou-se uma garrafa pet de 600 ml (figura 3, anexo I). A reação se dá inicialmente com a garrafa fechada, onde a garra fica, durante todo o experimento, em cima da balança. Com o esquema descrito acima os alunos puderam acompanhar a reação e a conservação da massa. Ao término da reação a garrafa foi aberta deixando o gás escapar e o experimento foi pesado novamente, nesse momento os alunos observaram a redução da massa ocasionada pela ausência do gás na garrafa. Para a elaboração desses experimentos foram testados recipientes de diversos materiais e tamanhos, pois o grande desafio era o de não deixar o gás escapar durante a reação química. Roteiros dos dois experimentos em anexo (anexo II) Com esse objeto a SAT foi finalizada. ANÁLISE DOS RESULTADOS Aplicação do objeto balança de travessão: A queima de um determinado material, em um dos lados de uma balança de travessão, foi feita com o propósito de discutir com os alunos se o medial se tornaria mais leve ou mais pesado que o material original após a queima (figura 4, anexo I). Durante a queima desses materiais (papel, palha de aço e vela) os alunos foram questionados sobre qual lado da balança ficaria mais pesado, o lado do material queimado ou o lado do material que não foi queimado. Aplicação do objeto jogo da linha do tempo No início da aula foi feita uma apresentação, em Power point, dos cientistas, envolvidos no desenvolvimento da ideia do gás, após a apresentação e discussão dos slides foi exibido um filme (editado pelos bolsistas) sobre Lavoisier. O objetivo do filme foi o de construir o contexto histórico da época de Lavoisier, discutindo a situação da França naquele período (a revolução francesa). A apresentação dos slides foi feita
5 com o objetivo de apresentar as discussões que ocorriam na comunidade cientifica em relação à ideia de gás. Na segunda aula foi desenvolvido um jogo com os personagens e informações do filme visto na aula anterior. Após essa atividade os alunos, em grupo, construíram a linha do tempo (figura 2, anexo I), em uma cartolina. Nessa atividade observamos o envolvimento e a participação ativa dos alunos com a atividade, muitos alunos que não participavam da aula se interessaram pela atividade e a realizaram com êxito e empenho, enriquecendo, por exemplo, a linha do tempo com desenhos e frases. Aplicação do objeto experimento: Os alunos foram divididos em grupo para a realização do experimento, cada grupo foi acompanhado por um bolsista ou pela professora supervisora (figura 5, anexo I). Durante o experimento os alunos realizaram anotações e responderam as questões propostas no roteiro (anexo II). Nas turmas em que as atividades foram realizadas, observava-se uma baixa frequência dos alunos, entretanto, essa frequência foi aumentando a cada aula. Nessa última aula, observamos que a sala tinha uma quantidade maior de alunos do que nas aulas anteriores e que os alunos estavam se empenhando na realização do experimento, entretanto estavam inseguros no momento de realiza-lo, pois alegavam não possuir habilidades para esse tipo de atividade, já que eles, até então, só tinham observado a realização de atividades experimentais. CONCLUSÕES Através destas atividades, os alunos puderam perceber que a Química não é um conjunto de fórmulas e símbolos para serem memorizados, mas sim um conjunto de conhecimentos necessários para que eles possam compreender o mundo à sua volta, pois a Química está presente no desenvolvimento industrial, tecnológico e no cotidiano, visando à qualidade de vida do ser humano. A ludicidade é uma necessidade do ser humano em qualquer idade e não pode ser vista apenas como diversão. O desenvolvimento do aspecto lúdico facilita a aprendizagem, desenvolvimento pessoal, social e cultural, os processos de socialização, comunicação, expressão e a construção do conhecimento.
6 Acreditamos que os objetos educacionais desenvolvidos e usados na SAT Lavoisier puderam proporcionar um maior interesse pela química, como também a valorização do aspecto histórico e social do conhecimento. REFERÊNCIAS BELTRAN, N. O., CISCATO, C.A.M., Química. Coleção Magistério 2º. Grau. 2ª. Ed. Editora Cortez,São Paulo, p.56-61,1991. GIL- PÉREZ, D. Contribución de la historia y la filosofía de las ciencias al desarrollo de um modelo de enseñanza/aprendizaje como investigación, Enseñanza de las Ciencias. 11 (2):197-212.1993. PORTO, P. A.. Ensino de química em foco. Ed. Unijuí, p.160-180, 2010. SILVA, M. A. E; PITOMBO, L. R. M., Como os alunos entendem queima e combustão: contribuições a partir de representações sociais. Química Nova na Escola. N 23, p. 23-26, MAIO, 2006.
7 ANEXO I: Imagens Figura 1: balança de travessão construída pelos bolsistas do Pibid. Figura 2: Atividade do Pibid na escola: construção da linha do tempo. Pensadores da ciência. Figura 3: Atividade do Pibid na escola: o estudo do gás e conservação de massa.
8 Figura 4: Atividade do Pibid na escola: queima da palha de aço. Teoria do Flogístico. Figura 5: Atividade do Pibid na escola: experimentos para o estudo do gás e conservação de massa.
ANEXO II ROTEIROS EXPERIMENTAIS 9
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