Especificar a Área do trabalho (EAP) INDICADORES DE ph: UTILIZANDO A PROBLEMATIZAÇÃO E A HISTÓRIA DA CIÊNCIA COMO MEDIAÇÃO Eliete Braga(PG) 2, Viviani Alves de Lima(PQ) 1 1 Universidade Federal de Uberlândia; 2 Escola Estadual Messias Pedreiro Linha de trabalho: Ensino Aprendizagem Resumo 1 elietebragga@gmail.com; 2 vivialveslima@gmail.com O estudo de ácidos e bases tem sido tratado de forma distanciada da realidade do estudante, uma vez que não se estabelece relações entre questões vivenciadas por ele, especialmente vinculadas ao meio ambiente e o referido conteúdo. Dessa forma, este relato apresenta uma atividade desenvolvida com estudantes do segundo ano do ensino médio, de uma escola pública da rede estadual de Uberlândia, utilizando a problematização e a História da Química como mediação, visando propiciar ao estudante a compreensão dos conceitos de ph, a partir de uma plantação de hortênsias. Além de abordar os aspectos históricos da Ciência, sua importância e contribuição, foi empregado um simulador do LabVirt/USP como espaço de experimentação no processo de ensino-aprendizagem, uma vez que possibilita ao estudante simular testes com indicadores de ph em diferentes substâncias como limão, saliva e sabão, para verificar se a substância apresenta caráter ácido, básico ou neutro. Palavras-chave: indicadores, ph, simuladores, problematização, História da Ciência. 1. Contexto e detalhamento da atividade Os conteúdos, indicadores de ph e o potencial hidrogeniônico (ph), raramente são abordados no ensino de Química de forma experimental, relacionando-os com outras áreas do conhecimento e com a própria vivência do estudante, além de não destacar suas aplicações e importância de forma contextualizada. Em função disso, ocorre a memorização dos conceitos e das cores adquiridas pelas soluções ácidas, básicas e neutras na presença dos indicadores de ph. Segundo Delizoicov e Angotti (1990), as atividades experimentais, ao propiciarem situações de problematização, despertam um grande interesse nos estudantes e, portanto, constituem momentos particularmente ricos no processo de ensino e aprendizagem. Entretanto, há que se ter em mente que o desenvolvimento de toda atividade deve ser planejado pelo professor e este deve ser o guia do processo de ensino e aprendizagem e também o mediador, já que o estudante deve ser sujeito ativo no processo de construção de conhecimento (ANTUNES, PACHECO, GIOVANELA, 2008).
Por outro lado, Lima (2004) destaca que os professores de Química sabem da importância da experimentação, todavia alegam não ser possível realizá-las devido à estrutura física e material. Sendo assim, considerando a ampliação ao acesso à internet, a adoção de softwares de simulação como ferramenta complementar pode representar uma contribuição significativa para a aprendizagem, uma vez que possibilita ao estudante simular testes com indicadores de ph em diferentes substâncias como limão, saliva e detergente, para verificar se a substância apresenta caráter acido, básico ou neutro. O uso da evolução dos conceitos ácido-base, a descoberta dos indicadores a partir da História da Ciência (HC) é um tipo de abordagem que favorece a compreensão das controvérsias em torno da evolução dos conceitos, e que estes são construídos por cientistas, indivíduos sujeitos a erros, que não são predestinados ou gênios (BELTRAN, RODRIGUES, ORTIZ, 2011). Pesquisas indicam que a adoção de softwares de simulação (SS), como ferramenta complementar para a experimentação virtual e a utilização da HC, no âmbito do ensino de indicadores de ph, precisa se firmar como objeto de pesquisa. Ao realizar um levantamento na internet, utilizando as palavras de busca: simulações, História da Ciência, indicadores de ph foram identificados: Silva e Santiago (2012), que propuseram o uso da HC empregando um software interativo para o ensino dos conceitos de ácidos e bases; Antunes, Pacheco e Giovanela (2008), propondo uma atividade experimental para a determinação do ph no Ensino Médio, sem abordar os aspectos da HC e o uso de simuladores; Barros (2011), que pesquisou sobre o Estudo de uma Simulação em Soluções ácido-base, entretanto não apresentou a HC na pesquisa. Dessa forma, apesar de ter encontrado trabalhos relacionados, o softwares de simulação e a metodologia utilizada se diferenciam da atividade relatada. O desenvolvimento da experiência envolveu estudantes do segundo ano do ensino médio de uma escola pública da rede estadual de Uberlândia- MG, totalizando 320 estudantes, que se distribuíram de forma autônoma em grupos de trabalho, com a mediação da professora/regente (PR). Essa atividade não foi realizada em sala de aula, sendo, portanto, necessária a elaboração de um roteiro 1, informando e orientando as etapas a serem desenvolvidas pelos grupos. De acordo com Lima (2004), o desempenho intelectual dos estudantes antes, durante e após a realização de uma atividade depende do encaminhamento dado pelo professor ao elaborar e aplicar seus roteiros. 1 https://docs.google.com/document/d/1bmwfmjhqjjfjk6muhd8bpw-lp4rguwmezxkyzp2- Vdw/edit?usp=sharing
No roteiro, a estratégia aplicada consistiu em dividir a atividade em 5 momentos: 1) apresentação da problematização; 2) utilização do SS para gerar resultados a serem interpretados e subsidiar a problematização; 3) leitura de textos sobre a HC e os Indicadores de ph; 4) Reportagem do globo Rural e texto de uma atividade experimental explicando a determinação do ph do solo; 5) elaboração de uma atividade (vídeo, história em quadrinho, relatório, jornal, entre outros) de forma a apresentar uma solução para o problema. A apresentação da problematização, presente no Quadro 1, teve como objetivo propiciar um diálogo fundamentado no senso comum, conduzindo o pensamento dos membros dos grupos para essa realidade. Quadro 1. e-mail enviado sobre as mudas das hortênsias Prezada Professora: Espero que esteja bem. Aqui na fazenda, com essa crise, as coisas não andam muito bem. Por isso estou lhe enviando esse e-mail. Como temos um bom espaço próximo ao ribeirão, conversei com meu pai e resolvemos plantar hortênsia para aumentar a renda da família. Pesquisando no mercado, a flor da hortênsia, especialmente a branca, está com um bom preço. Plantei as mudas de hortênsias brancas fornecidas pelo nosso vizinho, entretanto quando floresceram, todas as flores eram azuis. Ficamos surpreendidos, pois as mudas doadas por nosso vizinho florescem flores brancas. Assim, lembrei-me das nossas aulas de Química, e talvez pudesse me ajudar explicando o porquê obtive apenas flores azuis e o que devo fazer para obter flores brancas. Espero poder contar com sua ajuda. Fonte: a autora A segunda etapa foi marcada pela introdução do software de simulação 2 que, nesta abordagem, teve como objetivo principal propiciar uma revisão do diálogo, fundamentado no senso comum e, a partir do simulador, construir e/ou reconstruir os conceitos de indicadores de ph, ácidos e bases e, se possível, encontrar a solução para o problema da obtenção de hortênsias azuis ao contrário de brancas. A utilização do software de simulação educacional viabilizou aos estudantes a relacionar a importância do uso de indicadores e testar o caráter ácido-base de alguns materiais favorecendo classificá-los. Além disso, a interação, com as telas do software permitiu a coleta dos dados, que foram registrados em uma tabela construída no roteiro do estudante, para posteriormente serem analisados. Para introdução da HC, foi apresentado um texto da revista Química Nova na Escola: De onde surgiu o teste que você acabou de fazer? Conhecendo a história dos indicadores. Esse texto relata quando, por quem e como foi introduzido o uso de indicadores de ph em ambas as formas: solução e papel. Além disso, firma-se o conceito de ácido e base que ainda não estava definido. O texto viabilizou importantes informações juntamente com renomados 2 http://www.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quimica/sim_qui_indicadores.htm
cientistas que fizeram parte dessa história dos indicadores de ph, dentre eles: o sueco Svante Arrhenius, Bergman, Willian Lewis e Marquat. Dando sequência, pediu-se para verificar se, no e-mail, havia informações sobre a realização de testes para análise química do solo, antes de plantar as hortênsias. Com isso, o grupo seria direcionado para uma possível discussão sobre a importância de conhecer o solo, avaliar a sua fertilidade, determinar o seu ph e a disponibilidade de nutrientes para as plantas. Para mediar essa discussão, recorreu-se a uma reportagem do Globo Rural, cujo link foi disponibilizado no roteiro do estudante. Ademais, apresentou-se um artigo de Antunes, Pacheco e Giovanela (2008) para leitura, informando como determinar o ph do solo. A última etapa foi marcada pela solução do problema exposto pelo ex-estudante, sendo apresentada a partir de um vídeo, história em quadrinho, reportagem ou um roteiro explicativo. 2. Análise e Discussão do Relato O uso da questão problematizadora promoveu, a partir do senso comum, o desenvolvimento do pensamento crítico, além de instigar a curiosidade do estudante para a busca da solução do problema. Cada momento da atividade foi exercitado previamente, com o simulador virtual, reportagem do Globo Rural e textos que permitiram a introdução de novos conhecimentos com base em um problema do contexto real, mesmo que, em nossa região, a hortênsia não seja cultivada em larga escala. Pode-se considerar que, mesmo assim, essa problematização e a contextualização viabilizaram, a partir das interações e confronto de ideias entre os estudantes, a leitura de mundo e a reconstrução de saberes. O estudo dos conceitos ácido-base a partir da HC possibilitou uma compreensão das questões em torno da evolução dos conceitos, deixando evidente que cada conceito é produto de sua época. Dessa forma, permitiu discutir as teorias não do ponto de vista de quem as classifica como certas ou erradas, e sim avaliar criticamente se satisfazem ou não ao que foram propostas. O uso do software de simulação como ferramenta complementar representou uma contribuição significativa para a aprendizagem, uma vez que possibilitou ao estudante simular testes com diferentes indicadores de ph em substâncias como água com leite, suco de limão e detergente, identificando o caráter ácido, básico ou neutro de cada uma. A leitura dos textos, além de fornecer informações e estimular a leitura, aproximou o estudante de pesquisas científicas, mostrando que um problema nem sempre tem a resposta
pronta. Assim, ele deve buscar o conhecimento pertinente e, quando não disponível, saber encontrar, ele próprio, as respostas por meio de pesquisa. A solução do problema por meio de vídeos, história em quadrinho, jornal entre outros favoreceu o desenvolvimento de habilidades da fala e leitura, além de estimular a criatividade e o senso crítico. Considerações Pode-se concluir que a situação problema possibilita a apropriação reflexiva e crítica do estudante do conhecimento científico, requerendo as trocas, a formação na coletividade, a interação e o confronto de ideias. Por outro lado, o uso do simulador apresenta-se como possibilidade de romper com a passividade dos estudantes, a fim de que sejam capazes de resolver problemas nos mais variados contextos, além da HC facilitar a compreensão da construção socio-histórica do conhecimento. Sendo assim, uma atividade mediada, contribui para a autonomia crescente do estudante, estimulando a inovação a partir de situações comuns, em que as simulações são formas de realização de experimentos sem gastar reagentes e em condições de segurança. Por fim, pelos resultados obtidos com a aplicação da simulação conclui-se que as novas tecnologias são hoje em dia uma mais-valia para o processo de ensino/aprendizagem dos estudantes. Referências ANTUNES, Márjore, PACHECO, Maria Alice R., GIOVANELA, Marcelo. ph do Solo: Determinação com Indicadores Ácido-Base no Ensino Médio. Química Nova na Escola, v. 31, nº 4, novembro de 2009. BARROS, Fátima da Conceição Lucas da Silva. O Estudo de uma Simulação em Soluções Ácido-base. 2011. 68 f. Projeto (Mestrado) - Curso de Mestrado em Física e Química em Contexto Escolar, Universidade do Porto, Porto, 2011. DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José André. Física. São Paulo: Cortez, 1990. LIMA, V.A. Atividades Experimentais no Ensino Médio Reflexão de um grupo de professores a partir do tema Eletroquímica. Dissertação (Mestrado em Química)-USP Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2004. RODRIGUES, S. P., ORTIZ C. E., BELTRAN, M. H. R., História da Ciência em Sala de aula Propostas para o ensino das Teorias da Evolução. Revista História da Ciência e Ensino: Construindo Interfaces, São Paulo. Volume 4, 2011 pp. 49-61. SILVA, M. P., SANTIAGO, Maria Antonieta. Proposta para o ensino dos conceitos de ácidos e bases: construindo conceitos através da História da Ciência combinada ao emprego de um software interativo de livre acesso. Revista História da Ciência e Ensino: Construindo Interfaces, São Paulo.Volume 5, 2012 pp. 48-82.