ABORDAGEM EXPERIMENTAL INVESTIGATIVA DO...
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PATRÍCIA SOARES BRASILEIRO ABORDAGEM EXPERIMENTAL INVESTIGATIVA DO FENÔMENO DA CORROSÃO PARA O ENSINO DE QUÍMICA Monografia apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense, como requisito parcial para a conclusão do Curso de Ciências da Natureza – Licenciatura em Química. Orientador: Prof. Dr. Leonardo Munaldi Lube. Campos dos Goytacazes/RJ 2013/ 2
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PATRÍCIA SOARES BRASILEIRO
ABORDAGEM EXPERIMENTAL INVESTIGATIVA DO FENÔMENO DA CORROSÃO
PARA O ENSINO DE QUÍMICA
Monografia apresentada ao Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense, como
requisito parcial para a conclusão do Curso de
Ciências da Natureza – Licenciatura em Química.
Orientador: Prof. Dr. Leonardo Munaldi Lube.
Campos dos Goytacazes/RJ
2013/ 2
PATRÍCIA SOARES BRASILEIRO
ABORDAGEM EXPERIMENTAL INVESTIGATIVA DO FENÔMENO DA CORROSÃO
PARA O ENSINO DE QUÍMICA
Monografia apresentada ao Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense, como
requisito parcial para a conclusão do Curso de
Ciências da Natureza – Licenciatura em Química.
Aprovada em 25 de março de 2014.
Banca Avaliadora:
....................................................................................................................................................................
Prof. Dr. Leonardo Munaldi Lube (orientador)
Doutor em Ciências Naturais - UENF
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense
....................................................................................................................................................................
Prof. Dr. Hélio Júnior de Souza Crespo
Doutor em Produção Vegetal - UENF
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense
....................................................................................................................................................................
Prof. Me. Luiz Claudio Gomes de Abreu
Mestre em Cognição e Linguagem - UENF
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense
Dedico este trabalho monográfico e toda
minha formação aos meus pais.
AGRADECIMENTOS
Ao professor Leonardo Lube por ter me orientado e contribuído para a realização de
meu trabalho monográfico.
A todos os docentes que fizeram parte e que contribuíram de forma positiva para
minha formação, vida profissional e pessoal. Levo todos seus ensinamentos comigo.
Aos meus pais pela estrutura que me deram, pela ajuda e incentivo. Ao Vinícius
Lacorte pelo incentivo e apoio. A Tia Alice por toda ajuda prestada.
O conhecimento exige uma presença curiosa do
sujeito em face do mundo. Requer uma ação
transformadora sobre a realidade. Demanda uma
busca constante. Implica em invenção e em
reinvenção.
Paulo Reglus Freire
RESUMO
Os expressivos avanços tecnológicos e a larga acessibilidade à informação impõe um desafio
à escola: conseguir capacitar os indivíduos dessa sociedade para conseguir dar significado às
informações as quais têm acesso. Para isso, a escola deve buscar metodologias educacionais
que propiciem uma maior autonomia aos seus educandos e que os capacitem para atuar
ativamente na sociedade promovendo mudanças que gerem melhorias necessárias para o
desenvolvimento. O conhecimento da disciplina Química se posiciona como um dos pilares
para o desenvolvimento econômico e tecnológico da sociedade e, portanto, é uma ciência de
destaque na educação escolar. Contudo, o ensino de química no ambiente escolar se encontra
muito distante da realidade do estudante e da sociedade, ficando restrito à memorização de
fórmulas, nomenclaturas e teorias, sendo ineficaz no seu propósito, que é formar o estudante
para a sociedade. Visando encontrar alternativas para o quadro em que o ensino de química se
encontra atualmente, foi implementada nesse trabalho a estratégia de ensino baseada na
experimentação por investigação e contextualização do conteúdo para a abordagem do tema
corrosão em uma turma de alunos do terceiro ano do ensino médio do IF Fluminense
Campos-Centro e avaliada a eficiência da estratégia a partir da comparação da avaliação de
conhecimentos desses estudantes antes e depois de passarem pela abordagem pedagógica
proposta. Os resultados indicam que uma abordagem experimental que coloca o estudante em
uma posição mais ativa pode trazer ganhos significativos de conhecimento, estímulo e
envolvimento nas atividades acadêmicas, além de recolocar o aluno como protagonista de sua
formação.
Palavras-chave: Experimentação. Investigação. Contextualização. Ensino de Química.
Corrosão.
ABSTRACT
The expressive technological advances and the wide accessibility of information impose a
challenge to school: get empower individuals to achieve this society to give meaning to the
information which they have access. For this, the school must seek educational methodologies
that provide greater autonomy to their students and to enable them to act actively promoting
changes in society that generate improvements necessary for development. The knowledge of
chemistry stands as one of the pillars for economic and technological development of society
and, therefore, is a science of great importance in school education. However, the chemistry
teaching in the school environment is far from the reality of the student and society, being
restricted to memorizing formulas, classifications and theories being ineffective in its purpose,
which is to graduate the student to society. Aimed at finding alternatives to the way where the
teaching chemistry stands today, was implemented in this work a teaching strategy based on
experimentation by research and contextualization of contents to the approach of the subject
corrosion in a class of students of the third year of high school at IF Fluminense Campos-
Center, and assessed the efficiency of the strategy based on the comparison of the evaluation
of knowledge these students before and after passing by the proposed pedagogical approach.
The results indicate that an experimental approach that places the student in a more active
position, can bring significant gains in knowledge, encouragement and involvement in
academic activities, plus replace the student as the protagonist of their education.
Keywords: Experimentation. Research. Contextualization. Chemistry. Teaching. Corrosion.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Caricatura do método bancário de ensino .............................................................. 244
Figura 2 - Rolos de aço recém-fabricados .............................................................................. 312
Figura 3 - Alguns dos metais mais comuns ............................................................................ 323
Figura 4 - Ponte Point Pleasant, na Virgínia/ EUA em operação e depois do desabamento
gerado pela corrosão da estrutura de aço.................................................................. 345
Figura 5 - Corrosão do aço ilustrada por (a) deterioração de uma embarcação e (b) lataria
de um automóvel enferrujada ................................................................................... 356
Figura 6 - Processo de oxidação do ferro em presença de água ............................................. 367
Figura 7 - Aula experimental no laboratório .......................................................................... 423
Figura 8 - Experimento de verificação da dependência do meio para a ocorrência da
corrosão .................................................................................................................... 434
Figura 9 - Experimento de verificação da participação do oxigênio atmosférico para a
ocorrência da corrosão.............................................................................................. 445
Figura 10 - Experimento de verificação de corrosão de outros materiais .............................. 456
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - O que você compreende quando ouve falar em corrosão?.............................. 48 49
Gráfico 2 - Onde ocorre a corrosão? Em que tipo de materiais? ...................................... 49 dos
Gráfico 3 - Porque a corrosão ocorre em certos materiais e em outros não e qual a
diferença entre os materiais que sofrem e não sofrem corrosão? ........................ 50 11
Gráfico 4 - Há alguma forma de impedir que a corrosão aconteça nos materiais?
Explique............................................................................................................... 51 252
Gráfico 5 - A corrosão depende do ambiente em que esses materiais se encontram?
Explique............................................................................................................... 52 11
Gráfico 6 - Como visto nos experimentos, como se caracteriza a ocorrência da
corrosão no material? Qual é o produto da corrosão? ......................................... 57 114
Gráfico 7 - A corrosão se faz presente em seu dia-a-dia resultando em diversos
prejuízos. Há alguma forma de impedir ou reduzir o processo de corrosão nos
materiais?............................................................................................................. 58 111 58
Gráfico 8 - O meio (solução) em que o material se encontra interfere no processo de
corrosão? Explique .............................................................................................. 5911 1
Gráfico 9 - A atmosfera em que o material se encontra interfere no processo de
corrosão? Explique .............................................................................................. 60 000
Gráfico 10 - Como você explica a corrosão da lata de alumínio? ..................................... 61 000
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 13
1 A IMPORTÂNCIA DA INOVAÇÃO NO ENSINO DA QUÍMICA ................................... 19
1.1 O papel da escola para intervir na sociedade do conhecimento ......................................... 19
1.2 Inovação no ensino de Química e sua importância ............................................................ 20
1.3 Estratégias de ensino para tornarem as aulas de Química local de criação ........................ 21
2 ACUMULADORES DE CONHECIMENTO X CONSTRUTORES DO SABER .............. 23
2.1 Aprendizagem mecanizada ................................................................................................. 23
2.2 Aprendizagem significativa ................................................................................................ 25
3 ENSINO DE QUÍMICA: EXPERIMENTAÇÃO PROBLEMATIZADORA ...................... 28
3.1 O despertar dos alunos para o ensino de Química .............................................................. 28
3.2 Experimentação nas aulas de Química como recurso de aprendizagem ............................ 29
4 O FENÔMENO QUÍMICO DA CORROSÃO DO AÇO ..................................................... 31
4.1 Aço: sua definição e importância ....................................................................................... 31
4.2 Definindo o fenômeno da corrosão .................................................................................... 33
4.3 O tema corrosão trabalhado nas aulas de Química através da experimentação
problematizadora e contextualizado ........................................................................... 37
5 METODOLOGIA .................................................................................................................. 40
5.1 Metodologia de investigação dos conhecimentos prévios com uso de questionário .......... 40
5.2 Apresentação de uma aula expositiva acerca do tema corrosão ......................................... 41
5.3 Abordagem experimental investigativa problematizadora acerca do fenômeno da
corrosão do aço e outros metais ................................................................................. 41
5.4 Investigação dos conhecimentos após a aula com o uso da metodologia aplicada com
uso de questionários ................................................................................................... 46
5.5 Avaliação dos resultados .................................................................................................... 46
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................................... 47
6.1 Avaliação dos conhecimentos prévios ................................................................................ 47
6.2 Implementação da abordagem experimental investigativa ................................................. 53
6.3 Avaliação do ganho de conhecimento após a implementação da abordagem
experimental investigativa .......................................................................................... 57
7 CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 63
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 65
APÊNDICES ............................................................................................................................ 68
APÊNDICE A - Questionário 1................................................................................................ 69
APÊNDICE B - Questionário 2 ................................................................................................ 70
APÊNDICE C - Plano de aula ................................................................................................. 71
APÊNDICE D - Gabarito das respostas do Questionário 1...................................................... 75
APÊNDICE E - Gabarito das respostas do Questionário 2 ...................................................... 76
APÊNDICE F –Conhecimentos prévios dos alunos no Questionário 1 ................................... 77
APÊNDICE G –Conhecimento dos alunos pós aula no Questionário 2 .................................. 83
13
INTRODUÇÃO
Com o passar dos tempos, significativos avanços ocorreram na sociedade, e mais
recentemente devido ao rápido desenvolvimento tecnológico. Com isso a sociedade acabou
sofrendo efeitos por estar inserida nesse mundo de avanços, descobertas e mudanças. O
sistema educacional busca se adequar à sociedade atual e tem como tarefa, segundo Coutinho,
“tentar garantir a primazia da construção do conhecimento, em uma sociedade onde o fluxo de
informação é vasto e abundante”. Nesta escola o educador deve deixar seu papel de
transmissor de conhecimento e passar a mediar a aprendizagem (COUTINHO, 2011, p. 10).
A cada minuto novas informações atingem os mais variados lugares sem encontrar
obstáculos como a distância, alcançando os diferentes grupos sociais e econômicos. Contudo,
deve haver uma melhor preparação das pessoas para receberem essas informações, para que
possam dar significados a elas e transformá-las em algo útil, servindo-as como instrumentos
que as ajudem a entender, participar e interferir no ambiente em que vivem. A escola deve
preparar indivíduos capazes de desenvolver “competências para participar e interagir num
mundo global, altamente competitivo que valoriza o ser flexível, criativo, capaz de encontrar
soluções inovadoras para os problemas de amanhã” (COUTINHO, 2011, p. 5). As pessoas
devem adquirir uma preparação para lidar com essa grande quantidade de informação. Essa
preparação se dá por meio de uma boa educação que favoreça o desenvolvimento da
sociedade (COUTINHO, 2011, p. 5).
A educação, em boa parte, é trabalhada pela escola. Escola que deve estar sempre se
atualizando de acordo com as mudanças e necessidades da sociedade em que está inserida.
Em meio a tantas transformações sociais e tecnológicas, “cabe à escola adaptar-se às novas
realidades e [...] cumprir seu papel fundamental de preparar indivíduos capazes de promover
novas mudanças sociais” (MORETTO, 2003, p. 96). Durante o processo formativo dentro do
ambiente escolar, o educando se depara, na maioria das vezes, com estratégias de ensino
pouco eficientes diante das demandas sociais atuais. Para caminhar com esta sociedade o
ensino não pode mais se configurar de maneira rígida, moldado e engessado em sua forma
tradicional, em que o conhecimento é adquirido e acumulado, muitas vezes sem sentido e
funcionalidade. Ao contrário, este deve estar aberto a mudanças, participação e construção de
uma nova escola, em que seus participantes possam construir o conhecimento e juntos dar-lhe
sentido.
14
O ensino tradicional, ainda muito presente nas escolas é, de acordo com Moretto, um
processo em que o educador exerce papel de transmissor de informações, se tornando
mediador da relação entre o conhecimento e o educando. Neste tipo de método, são colocadas
para os alunos verdades já prontas, em que estes têm o dever de repetir essas informações para
mostrar que aprenderam, sem muitas vezes terem sido compreendidas e até mesmo ter algum
significado para eles. Diante disso, a escola e os educadores tem o dever de romper o
paradigma da formação do “aluno receptor-repetidor” e conseguir formar cidadãos que sejam
capazes de participar ativamente da sociedade na qual estão inseridos (MORETTO, 2003, p.
100).
Contrapondo-se ao ensino tradicional, novas estratégias podem ser inseridas para criar
um ambiente transformador, em que os alunos participem, investiguem, criem e desenvolvam
seu próprio conhecimento, possibilitando-lhes dar valor e significado ao que aprendem, sem
acumular informações sem sentido. Nessa ótica, o processo de ensino-aprendizagem torna-se
facilitador e a educação enriquecedora. Uma dessas estratégias é a utilização da
contextualização no ensino, por meio da qual os conhecimentos ensinados aos alunos estão
presentes em sua vivência, de acordo com seu contexto social.
Como foco principal deste trabalho monográfico, propõe-se que os professores devam
utilizar novos métodos para o ensino da Química, diversificando suas abordagens formativas,
visto que esta ciência possui grande importância sobre todos os aspectos da sociedade,
principalmente no que diz respeito à tecnologia, possibilitando uma melhor compreensão do
mundo. Assim sendo, o ensino de Química, adequadamente trabalhado em sala de aula,
possibilitará aos alunos a terem uma conexão significativa com esta ciência, visto que:
A Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os
horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o
conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o
mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus
conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica,
relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida
em sociedade (BRASIL, 2002, p. 87).
A Química é uma matéria escolar que contém muitas fórmulas, símbolos, nomes e
informações, o que faz com que o aluno encontre dificuldade em estabelecer uma conexão
com seu mundo real, muitas vezes não criando laços significativos com o que estudou. Esses
conteúdos acabam se tornando maçantes, sendo, muitas vezes, apenas decorados e aceitos
como uma verdade absoluta, sem questionamentos. O resultado disso é que depois de um
15
tempo são esquecidos sem ao menos serem utilizados. Diante disso, podem-se empregar
estratégias de ensino que dêem sentido aos conhecimentos químicos e que torne válida sua
aprendizagem. Estratégias como contextualização, problematização e experimentação foram
abordadas e investigadas neste trabalho a fim de constatar se realmente causam algum efeito
de melhoria no ensino de Química.
Para que se possa fazer um trabalho dentro da linha proposta e objetivando o efetivo
aprendizado da Química nas escolas de Ensino Médio, optou-se por focar esta pesquisa
através do seguinte questionamento: a metodologia didática de
contextualização/problematização é eficiente e atinge aos objetivos propostos pelo educador?
Diante destes questionamentos, optou-se por elaborar uma aula experimental
investigativa cujo tema é: como e o que intensifica a corrosão do aço e de outros metais? O
objetivo dessa abordagem é possibilitar ao educando acessar o conhecimento de como se
processa o fenômeno físico-químico da corrosão, correlacionando-o com os conhecimentos
que já detenha, na tentativa de que se estabeleça uma conexão com o conhecimento formal
apresentado, mostrando como a contextualização dentro do ensino da Química é essencial
para seu entendimento e aceitação dos fenômenos naturais.
Assim, esta monografia tem como tema A abordagem experimental investigativa do
fenômeno da corrosão para o ensino de Química. Sua relevância se faz presente ao constatar-
se que o ensino da ciência Química tem sido desvinculado do cotidiano do aluno, não
possibilitando a este perceber a relação direta entre os elementos da disciplina e o contexto
social ao qual está inserido. Dessa forma, é essencial que esta ligação seja efetivada para que
este aprendizado tenha influência em sua vida, passando a fazer parte do seu dia a dia.
Este trabalho foi criado e desenvolvido com o objetivo principal de avaliar a eficiência
de uma abordagem experimental investigativa contextualizadora, pautada em um enfoque
teórico cognitivista no estudo do fenômeno da corrosão do aço e outros metais. Utilizou-se
esse tema por estar bem presente no cotidiano dos alunos, ter uma vasta aplicação e ser de
simplificada investigação experimental, inclusive permitindo uma investigação autônoma do
educando assim como seu posicionamento ativo diante da construção de seu conhecimento.
Esta abordagem teve como alvo alunos do 3ọ ano do Ensino Médio e sua eficiência foi
verificada de maneira qualitativa, tendo como forma de avaliação, o nível de compreensão e
conhecimento desse grupo de educandos antes e depois de passarem pela estratégia de ensino
proposta.
16
Diversos autores afirmam que tanto a contextualização como a problematização são
essenciais para que o ensino da Química faça sentido no cotidiano do educando. O presente
trabalho apresenta linha de pensamento alinhada com o dos seguintes autores: Salvadego,
Laburú, Guimarães e Ferreira.
Salvadego e Laburú (2009) procuraram demostrar, em sua publicação, a relevância da
experimentação no ensino da química. Eles apontam que a experimentação deve estar
presente no processo de ensino/aprendizagem, pois, por meio dela os alunos podem
estabelecer inter-relações entre teoria e prática, sendo a experimentação mantida como uma
importante atividade pedagógica, a qual permite que os conceitos químicos possam ser
desenvolvidos, repensados e ganhem sentido, além de despertar nos educandos seu lado
investigativo. Esses experimentos servem como um aparato da construção do conhecimento
dos alunos, auxiliando na compreensão dos fenômenos químicos, cabendo ao professor os
prepará-los e apresentá-los de forma adequada para um bom desempenho em aula.
Guimarães (2009) relaciona os métodos da abordagem tradicional com os da
abordagem cognitivista. De maneira geral, o tradicional é mostrado como um método ineficaz
frente às necessidades da educação nos dias de hoje, se encontrando sob a forma de
aprendizagem mecânica e automática. Opostamente, a aprendizagem cognitivista significativa
defende que o aluno seja construtor de seu próprio conhecimento e o professor ao ensinar
deve correlacionar os conteúdos com as informações já existentes na estrutura cognitiva dos
educandos. Ele defende ainda que, a experimentação se torna uma estratégia eficiente para
que possam ser criados e trabalhados problemas reais em aula, permitindo assim, incluir a
contextualização no ensino de Química. Contudo, essas aulas experimentais não devem ser
baseadas em “receitas de bolo” e sim em um método em que os alunos são levados a
questionar, raciocinar e levantas suas próprias hipóteses e opiniões. Assim, por meio da
contextualização é possível aproximar a Química da sala de aula com o que o educando
vivencia, aprendendo diante de situações concretas.
Ferreira (2010), também afirma que a experimentação é um recurso pedagógico
importante no auxílio da construção de conhecimentos, que esta deve ser abordada de forma
contextualizada e investigativa, e que ela “propicia aos alunos libertarem-se da passividade de
serem meros executores de instruções, pois busca relacionar, decidir, planejar, propor,
discutir, relatar etc., ao contrário do que ocorre na abordagem tradicional.” (FERREIRA,
2010, p. 102). Para o autor essa experimentação contextualizada vai além de uma mera
ilustração dos conceitos químicos ensinados, ela busca aproximar a realidade da sala de aula.
17
A contextualização e experimentação no ensino da Química se fazem necessárias na
medida em que visam o melhor entendimento do problema proposto. Segundo Izquierdo e
colaboradores, a experimentação serve como parâmetro para vários procedimentos tais como:
elaboração de atividades práticas, como meio investigativo ou ilustrativo e ainda testar
hipóteses ou afirmações que são apresentadas como conceitos e leis da ciência. Mas no
entender destes autores é a investigação que mais se faz presente e imprescindível para
proporcionar ao aluno uma melhor aprendizagem (IZQUIERDO et al., 1999 apud
GUIMARÃES, 2009, p. 198).
Através do art. 35 da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN), nº
9394/96, entende-se que a contextualização deve fazer parte do cotidiano escolar do educando
para que os ensinamentos recebidos possam ser revertidos em conceitos que agreguem valores
significativos à sua aprendizagem, ao estabelecer que o aluno ao concluir o Ensino Médio
“tenha uma formação ética com o desenvolvimento de sua autonomia intelectual e seu
pensamento crítico” (BRASIL, 1996, art. 35). E ainda reforça este conceito no art. 36 ao
determinar que “educação tecnológica básica com a compreensão do significado da ciência,
das letras e das artes, além do processo histórico de transformação da sociedade e da cultura”
(BRASIL, 1996, art. 36), estabelecendo, assim, que a contextualização é essencial ao processo
ensino/aprendizagem.
Nos PCNEM, a contextualização é estabelecida como um dos princípios para a
organização do currículo por meio de temas da vivência dos alunos. A abordagem temática,
no ensino de Química, tem sido recomendada com o objetivo de formar o cidadão. Todavia,
nesta perspectiva, a sua finalidade não é apenas motivar o aluno ou ilustrar aplicações do
conhecimento químico, mas desenvolver atitudes e valores que propiciem a discussão das
questões ambientais, econômicas, éticas e sociais (BRASIL, 2002).
A contextualização no ensino é fundamental para uma realização significativa do
aprendizado, visto que contextualizar é incorporar vivências concretas e diversas, construir
significados que não sejam neutros e que proporcionem ao educando a compreensão dos fatos
sociais que ocorrem no contexto social, cultural, político e econômico no qual está inserido.
A metodologia discutida será trabalhada em uma aula experimental contextualizada
investigativa com o tema gerador: a corrosão do aço e de outros metais, envolvendo
conceitos físico-químicos. Corrosão é um termo referente à degradação de metais pelo
ambiente em que se encontra, sendo usado para designar “o processo de destruição total,
parcial, superficial ou estrutural dos materiais por um ataque eletroquímico, químico ou
18
eletrolítico” (MERÇON, 2004, p. 11). Esse fenômeno se apresenta como uma situação
comum no dia a dia do educando, sendo um tema que pode ser facilmente contextualizado,
possibilitando uma relação entre a Química, envolvendo conceitos tais como cinética,
equilíbrio, termodinâmica e o cotidiano.
19
1 A IMPORTÂNCIA DA INOVAÇÃO NO ENSINO DA QUÍMICA
1.1 O papel da escola para intervir na sociedade do conhecimento
A escola de hoje está presente em um contexto bem diferente de tempos atrás, devido
esta estar inserida na “sociedade do conhecimento”. Em vista aos grandes avanços e
mudanças, a sociedade vem sofrendo muitas transformações. Assim, Os indivíduos devem
estar preparados para fazerem parte deste ambiente, a fim de intervirem e participarem dela de
forma construtiva e interativa. O instrumento que permite a interação homem-sociedade se faz
através da educação. Segundo Giancaterino, a educação é um meio articulador da relação
entre o homem e a sociedade, pois “o saber é um meio, é um instrumento do ser cidadão”.
Nessa perspectiva, a escola “não ensina para responder às necessidades do mercado. O saber,
como instrumento do ser cidadão, é cada vez mais a matéria-prima que move a nova
sociedade do conhecimento” (GIANCATERINO, s.d., s.p.).
Segundo Amorim e Moreira, o cenário atual da educação é completamente diferente do
passado devido ao rápido “desenvolvimento do mundo do conhecimento”, fazendo-se
necessária a existência de uma escola mais abrangente, que permita a inserção das pessoas na
sociedade e que possa construir indivíduos que sejam capazes de se relacionar com o mundo à
sua volta. Para isso, o cidadão deve desenvolver suas competências e habilidades de modo
que possa se valer dos conhecimentos que foram aprendidos para colocar em prática na sua
vida, trabalhando em prol de suas necessidades. Estas competências são a “capacidade que as
pessoas desenvolvem de articular e relacionar os diferentes saberes, conhecimentos, atitudes e
valores, construídos por intermédio de sua vivência e por meio dos conhecimentos
construídos em sala de aula” (AMORIN, MOREIRA, s.d., p. 2).
Nesse contexto, a escola exerce papel fundamental, pois é o meio educacional mais
abrangente e modificador, meio este que deve preparar para a vida em sociedade, devendo
esta sempre mudar de forma consciente e responsável para se adequar a este “mundo do
conhecimento”. Assim, a educação fornecida pela escola deve ser repensada, transformada e
adequada às necessidades hoje demandadas (AMORIN, MOREIRA, s.d., p. 4).
20
1.2 Inovação no ensino de Química e sua importância
Por muito tempo o ensino de Química ficou baseado em experimentos com roteiros a
seguir, observações de experimentos, transferência de informações do professor para o aluno,
limitados aos conceitos prontos e determinados pelos livros didáticos. No entanto, devido aos
avanços tecnológicos e seus impactos, a sociedade demanda de um novo indivíduo que seja
capacitado para trabalhar o conhecimento adquirido para interferir no local em que vive.
Desta forma, surgiu a preocupação de ensinar Química para formar cidadãos que estejam
preparados para usar seus conhecimentos para uma participação efetiva na sociedade
(SOUZA, 2011, p. 30).
De acordo com Guimarães, em sua obra Experimentação no Ensino de Química, as
críticas ao modo tradicional de ensino surgem devido à atitude passiva do aluno, que age
como mero ouvinte das informações que são passadas pelo professor. As informações, em sua
maioria, não se relacionam com “os conhecimentos prévios que os alunos construíram ao
longo de sua vida” (GUIMARÃES, 2009, p. 198). Assim, surge a necessidade de utilizar
estratégias de ensino que possam tornar a aprendizagem mais significativa, preferencialmente
abordando problemas reais e concretos, para que os aprendizes visualizem a aplicação do
conhecimento e passem a ser protagonistas da construção do próprio conhecimento. Desta
maneira, devem ser trabalhadas nas escolas estratégias de ensino eficientes para promover a
mudança necessária, que leva o aluno passivo ao posicionamento ativo, a ser o próprio
construtor de seu conhecimento. Como proposta, Guimarães expõe em seu trabalho a
necessidade da experimentação, que pode ser usada como uma estratégia para trabalhar
problemas e situações reais que permitam a “contextualização e o estímulo de
questionamentos de investigação” (GUIMARÃES, 2009, p. 198).
A inovação nas estratégias de ensino deve ser adotada para que a escola alcance uma
educação de qualidade e que seus alunos consigam vivenciar o que é ensinado em sala de
aula, dando significado ao conhecimento e despertando maior interesse pelo aprendizado. A
escola tem a responsabilidade de “ajudar a preparar gerentes da informação e não meros
acumuladores de dados” (MORETTO, 2003, p. 11).
Diante da diversidade tecnológica e das inúmeras e avançadas formas de
entretenimento, é um grande desafio conquistar os educandos para o aprendizado na escola e
nas aulas de Química. O ensino de Química é de grande importância. Contudo, quando é
trabalhado exclusivamente com fórmulas, teorias abstratas, símbolos e nomenclaturas
21
distantes do cotidiano, acabam por não despertar o interesse do educando e não cumpre seu
papel formativo. O problema é intensificado quando o conteúdo ainda não é trabalhado com
correlação ao cotidiano dos alunos, o que acaba por transformar a Química em uma ciência
“excessivamente abstrata” (COSTA, 2005, p. 11).
Este é um triste cenário para o ensino de Química, pois é uma disciplina que estuda tudo
que está presente no universo, nas atividades diárias, a energia que move o mundo, os
produtos consumidos e em outras importantes áreas para a sociedade. Como propõe os
PCNEM para o ensino de Química, todo ensino que leva à memorização, aprendizado do
ensino de forma fragmentada e desvinculada da realidade deve ser inutilizado. No ensino
deve-se propor que:
O aluno reconheça e compreenda, de forma integrada e significativa, as
transformações químicas que ocorrem nos processos naturais e tecnológicos
em diferentes contextos, encontrados na atmosfera, hidrosfera, litosfera e
biosfera, e suas relações com os sistemas produtivo, industrial e agrícola”
(BRASIL, 2002, p. 87).
Deve-se inserir no ensino a necessidade de vincular o conhecimento científico aos
valores sociais e éticos, indo além de somente aprender teorias e fatos isolados, para preparar
o indivíduo para o exercício da cidadania.
1.3 Estratégias de ensino para tornar as aulas de Química local de criação
A contextualização oferece ao aluno a possibilidade de enxergar a importância do que é
estudado em seu cotidiano, mostrando a aplicação e a importância do que ele aprende em sua
vida. A abordagem desta ciência em seu âmbito social, econômico, cultural oportuniza aos
alunos, a possibilidade de criarem ferramentas para resolver situações problemas, até então
desconhecidas por eles, tornando-os seres críticos ao invés de acumuladores de conhecimento.
Compreender e utilizar os conhecimentos químicos a seu favor é dominar uma parte do
universo, pois a Química é uma ferramenta transformadora que está presente de forma micro e
macroscópica em todos os seres vivos e na matéria inanimada. Além disso, a Química se
encontra na base do desenvolvimento tecnológico e econômico, sendo de grande importância
para as áreas da saúde, alimentos e materiais, entre outros. A Química é uma ciência que
22
“amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania” (BRASIL, 2002, p.
87).
No ensino de Química, deve ser evitado oferecer teorias e verdades já prontas, e sim
situações que estimulem o senso crítico, o questionamento e a investigação por parte do
educando. A experimentação problematizadora pode ser uma estratégia de ensino que
trabalhada de forma a criar problemas reais que levem os alunos a desenvolverem seu lado
investigativo e auxiliá-los na compreensão dos fenômenos químicos, levando a “estreitarem o
elo entre motivação e aprendizagem” (FRANCISCO JÚNIOR et al., 2008, p. 34).
A adoção de uma postura inovadora por parte dos educadores pode contribuir para as
demandas escolares atuais. Dessa forma, professores precisam se capacitar, pesquisando e se
atualizando, para a utilização de novas estratégias de ensino, para se tornarem mediadores
eficientes de um processo de ensino-aprendizagem efetivo, auxiliando, adequadamente, o
aluno a aprender a relação entre teoria e prática. Com isso poderão instigar seus alunos a
buscarem, construírem e utilizarem seus conhecimentos, como afirma Freire:
O conhecimento exige uma presença curiosa do sujeito em face do mundo.
Requer sua ação transformadora sobre a realidade. Demanda uma busca
constante. Implica invenção e reinvenção. Educar é conhecer, é ler o mundo
para poder transformá-lo. Conhecer não é acumular conhecimentos,
conhecer implica mudança de atitudes, saber pensar e não apenas assimilar
conhecimentos (FREIRE, 1983, p. 1).
A experimentação problematizadora e a contextualização são recursos que tornam a
aula de Química um local de criação, na qual os indivíduos envolvidos na aprendizagem são
estimulados pelo conhecimento significativo, afastando a imagem de uma ciência abstrata em
que predomina a memorização.
O tema da corrosão é um conhecimento importante. Este deveria ser trabalhado de
maneira associada ao conhecimento de eletroquímica. Diversas estratégias de ensino são
discutidas na literatura como formas diferenciadas de atuação docente, sempre na tentativa de
ajudar o professor a desenvolver o assunto e a explorá-lo de forma com que conseguisse
aproximar o conhecimento científico da realidade dos alunos, para que esses consigam criar e
estabelecer uma conexão entre o que é aprendido e o que é vivenciado. O aluno poderá
enxergar este acontecimento ao seu redor, refletir e solucionar possíveis problemas por meio
do seu senso crítico e raciocínio. Para isso será trabalhada uma aula de Química em que
métodos como problematização e investigação serão empregados junto a assuntos
contextualizados.
23
2 ACUMULADORES DE CONHECIMENTO VERSUS CONSTRUTORES DO
SABER
2.1 Aprendizagem mecanizada
Em sua obra, de 1970, Paulo Freire mostra uma escola com uma educação muito
próxima da presente nas escolas atuais, relatando a presença do chamado “ensino bancário”.
Segundo Freire, relatar a realidade de forma parada ou não falar sobre algo que se
conecte com experiências vivenciadas pelos educandos vem sendo “a suprema inquietação
desta educação”. A relação educando-educador necessita ser reavaliada para poder se
repensada, a fim de desenvolver uma aula mais dinamizada, devido esta ser trabalhada de
forma muito narrativa e engessada. Os conteúdos são postos distante da realidade ou sem
muita integração com esta, ou quando relacionados a ela aparecem de forma estática,
compartimentada. Quando relacionados à vivência do aluno, dificilmente conseguem atingir o
objetivo de fazer com que o aluno crie uma conexão sólida com a sua vivência e utilize esses
conhecimentos adquiridos em sala de aula como ferramenta útil para sua vida (FREIRE, 1970,
p. 33).
Devido às grandes descobertas da ciência, o conteúdo de Química se tornou muito
amplo. Com isso, para possibilitar que os professores conseguissem trabalhar toda essa
ciência de maneira prática, o conteúdo precisou ser fragmentado. O ideal seria trabalhar o
conhecimento de forma que o aluno conseguisse, ao final, conectá-lo ao seu mundo,
enxergando o real significado e o que isso implica em sua vida. Contudo, ocorre que, ao longo
das aulas, esta conexão acaba não sendo formada nem o conteúdo é problematizado e aplicado
em situações reais.
Tornaram-se comuns ambientes de aprendizagem em que a matéria é dada de forma que
aluno tenha que absorver o máximo possível do conteúdo, devido sua vasta quantidade, em
pouco tempo da aula, neste cenário o aluno acaba por ocupar posição de mero espectador
diante do ensino. Freire utiliza o termo “educação bancária” ao se referir ao modelo de ensino
no qual o professor age como o sujeito que deposita todo o conhecimento na cabeça do aluno
sem se preocupar se eles darão significado para o que aprenderam. Este professor tem a tarefa
de preencher a mente dos educandos com os conteúdos vindos de suas narrativas, conteúdos
24
estes retalhados, isolados da realidade e que poderiam ganhar significado se trabalhados de
maneira construtiva (FREIRE, 1970, p. 33).
Freire ressalta que uma característica deste ensino baseado na dissertação é “a
sonoridade da palavra e não sua força transformadora”, em que o que vale mais é a quantidade
do conteúdo transmitido, no qual o aluno é levado a absorver a matéria, memorizar, repetir e
no fundo não descobriu a real importância do que foi estudado e muito menos em que se
aplica (FREIRE, 1970, p. 33).
O aluno passa a arquivar tudo que foi passado em aula sem despertar seu lado criativo,
sem desenvolver suas habilidades, não havendo transformação, não havendo saber. Com isso
não desenvolve a consciência crítica de sua função no mundo, muito menos compreende
como se tornar um ser transformador (FREIRE, 1970, p. 34).
Nesta visão, os alunos são tidos como pequenas vasilhas onde o educador tem a função
de “depositar” nelas todo conhecimento. E, ao final, quanto mais depósitos o educador
realizar, melhor ele será e quanto mais cheios de “depósitos” os alunos ficarem, mais eles
terão aprendido. Freire conclui que “a educação se torna um ato de depositar, em que os
educandos são os depositários e o educador o depositante” (FREIRE, 1970, p. 33) .
Figura 1 - Caricatura do método bancário de ensino
Fonte: LIMA, Márcio Roberto. Disponível em: http://
cibereducacao.wordpress.com/tag/educacao-bancaria/.
Acesso em: 11 mar. 2014, às 20h 33min.
Quando o ensino é trabalhado distante da realidade dos alunos, de forma abstrata e sem
destacar sua relevância e utilização, os alunos, muitas vezes, desenvolvem um aprendizado
mecânico nesta relação de ensino-aprendizagem. Neste aprendizado mecânico, os alunos não
são levados a criarem uma conexão com seus conhecimentos prévios, o que é importante para
poder construir um conhecimento sólido e significativo. Neste momento, os educandos são
25
levados à reter e decorar o conteúdo até fixá-lo. De acordo com Ausubel, os conteúdos podem
até “relacionar-se com a estrutura cognitiva, mas apenas de uma forma arbitrária e literal que
não resulta na aquisição de novos significados” (AUSUBEL, 2000, p. 4).
O educador que se mantém na posição de depositante do saber, ocupará sempre uma
posição rígida em que se impõe que ele é sempre o que sabe enquanto os educandos serão
sempre os que nada sabem. Isso contribui para alimentar a ignorância e alienação dos alunos
diante do processo de aprendizado. De acordo com Freire, acaba-se negando a educação como
um processo de busca, pois cria indivíduos estáticos diante do processo de aprendizagem,
indivíduos dispostos apenas a reter as informações e arquivá-las (FREIRE, 1970, p. 34).
2.2 Aprendizagem significativa
Para haver construção do saber o aluno precisa despertar seu lado curioso e
investigativo, desenvolver seu lado criativo e racional. O aluno só irá aprender quando tiver a
oportunidade de estar presente em um meio que o permita inventar, reinventar e buscar seu
conhecimento. Para isso é preciso abrir mão dos velhos “depósitos” e passar a construir junto
ao aluno seu conhecimento. Para que seja possível reverter essa situação se faz necessário
superar essa educação “bancária” e fazer uma nova educação, baseada em uma construção
mútua de saber na qual educando e educador aprendem e ensinam juntos, cada qual com seu
conhecimento e experiência (FREIRE, 1970, p. 34).
Ausubel, em sua obra, apresenta como os indivíduos constroem significados diante do
conhecimento, auxiliando desta forma na criação de eficientes estratégias de ensino que
podem levar à um aprendizado efetivo. A aprendizagem se torna significativa quando o aluno
durante o processo de ensino-aprendizagem cria uma conexão sólida entre a nova informação
e seus conhecimentos prévios. Segundo o autor, “a aprendizagem significativa envolve uma
interação seletiva entre o novo material de aprendizagem e as ideias preexistentes na estrutura
cognitiva [...], as ideias subordinantes preexistentes fornecem ancoragem à aprendizagem
significativa de novas informações” (AUSUBEL, 2000, p. 3).
A aprendizagem significativa não se apresenta de forma com que se criem ligações
simples entre a informação adquirida e o conhecimento prévio do educando, ao contrário da
aprendizagem mecanizada, e sim, para haver uma efetiva aprendizagem devem ocorrer
26
ligações substantivas que possibilitem modificações, ou nas novas informações ao se
conectarem com o cognitivo do aluno ou no conhecimento prévio ao adquirir novas
informações, pois onde há aprendizado deve haver transformação cognitiva, em que a
construção de um novo saber implica mudanças. De acordo com Ausbel:
Na aprendizagem significativa, o mesmo processo de aquisição de
informações resulta numa alteração quer das informações recentemente
adquiridas, quer do aspecto especificamente relevante da estrutura cognitiva,
à qual estão ligadas as novas informações. Na maioria dos casos, as novas
informações estão ligadas a um conceito ou proposição específicos e
relevantes (AUSUBEL, 2000, p. 3).
É importante um ambiente escolar que proporcione a relação dos conteúdos trabalhados
“com as ideias relevantes existentes na estrutura cognitiva do aprendiz, de uma forma não
arbitrária e substantiva”, sendo necessário o professor, em suas aulas, trabalhar em cima dos
conhecimentos já existentes na estrutura cognitiva dos alunos, pois possibilitará a
aprendizagem significativa, a qual se torna um propulsor facilitador do processo de ensino-
aprendizagem. É importante que o aluno reconheça a utilidade do conteúdo proposto, seus
objetivos e que a aula seja trabalhada de forma motivadora. Para isto deve-se trabalhar o
aprendizado com estratégias escolares eficientes (AUSUBEL, 2000, p. 2).
O ensino problematizador cria questionamentos acerca de problemas reais,
possibilitando os alunos a se libertarem do senso comum e a raciocinarem para responder os
problemas impostos em aula. Nesta, o aluno deve estar numa busca permanente pelo
conhecimento. Esta educação é o oposto ao arquivamento de conhecimento, pois necessita
que o aluno, ao adquirir o que lhe foi ensinado, raciocine e questione junto ao educador
construindo, assim, seu aprendizado (FREIRE, 1970, p. 39).
Para Ausubel, o ensino através da aprendizagem significativa concede ao aluno algumas
vantagens em relação à aprendizagem mecanizada, em que o conhecimento adquirido de
forma significativa é retido e lembrado por mais tempo, possibilita compreensão mais fácil de
outros conteúdos e se for esquecido, facilita a aprendizagem seguinta, a “reaprendizagem”
(Ausubel apud Coelho, s.d., p. 4).
No ensino de Química, se faz necessário trabalhar de forma contextualizada e
problematizadora devido a esta ciência possuir um vasto conteúdo que se encontra bastante
fragmentado. Os alunos acabam arquivando o que é aprendido nas aulas de Química e não
sabendo como utilizar depois o que foi aprendido. Os conhecimentos químicos são
armazenados sem serem raciocinados. Informações que acabam se perdendo sem que tenham
27
sentido. Deve-se dar fim às aulas puramente expositivas no ensino de Química em que
somente o professor tem a voz e os alunos acumulam o conteúdo. Deve-se criar um ambiente
no qual o aluno possa entender, raciocinar e conhecer. Como afirma Freire:
Não pode haver conhecimento pois os educandos não são chamados a
conhecer, mas a memorizar o conteúdo narrado pelo educador. Não realizam
nenhum ato cognoscitivo, uma vez que o objeto que deveria ser posto como
incidência de seu ato cognoscente é posse do educador e não mediatizador
da reflexão crítica de ambos (FREIRE, 1970, p. 40).
Deve-se despertar na escola um novo aluno que desenvolva uma nova postura, um
aluno questionador, que seja curioso, que vá em busca de respostas, que investigue. Essa
escola de trabalhar para que um aluno, diante do conteúdo de Química abordado, seja capaz
de compreender o que é estudado, criar conexões com conhecimentos prévios e tornar o que
foi aprendido em ferramenta útil para sua vida e que com ela possa interagir no ambiente em
que está inserido é o desejado. Segundo Freire, o “educador problematizador refaz,
constantemente, seu ato cognoscente, na cognoscibilidade dos educandos” (FREIRE, 1970, p.
40). E estes educandos passam a assumir um novo papel ao invés de serem recipientes vazios
a serem preenchidos; são agora “investigadores críticos em diálogo com o educador,
investigador crítico também” (FREIRE, 1970, p. 40).
O conteúdo programático sugerido pela escola deve, então, ser trabalhado pelo
“educador-educando” de forma além da exposição, de forma problematizadora, pois o
conteúdo não é uma imposição (FREIRE, 1970, p. 40). Desta maneira a escola exerce seu
papel transformador, criando a possibilidade de formar cidadãos com o potencial de intervir
de forma construtiva e consciente na sociedade em que vivem.
28
3 ENSINO DE QUÍMICA: EXPERIMENTAÇÃO PROBLEMATIZADORA
3.1 O despertar dos alunos para investigar a Química
Os professores buscam meios de tornar suas aulas mais atraentes e interessantes a fim
de despertar a curiosidade e o envolvimento dos alunos, já que nas aulas de Química, devido à
grande quantidade de informações que englobam fórmulas, conceitos, símbolos e leis, os
alunos, algumas vezes, acabam por ficar desestimulados. Esses alunos, por sua vez, não se
envolvem totalmente com o aprendizado, mantendo uma postura passiva diante das
informações expostas pelo professor. Essas informações, quase sempre, não são trabalhadas
de forma que o aluno possa criar uma ligação com seus conhecimentos prévios, que foram
construídos ao longo de sua vida, muito menos proporcionam que se estabeleça uma conexão
entre o que é aprendido e sua realidade. Desta forma Guimarães afirma que “quando não há
relação entre o que o aluno já sabe e aquilo que ele está aprendendo, a aprendizagem não é
significativa” (GUIMARÃES, 2009, p. 198).
Sabem os professores, que a utilização da experimentação nas aulas de Química
desperta forte interesse dos alunos e que este método aumenta a capacidade de aprendizado,
uma vez que age como um meio que os envolve no conhecimento, e que estes atribuem à
experimentação “um caráter motivador, lúdico, essencialmente vinculado aos sentidos”
(GIORDAN, 1999, p. 43).
Como modo de alcançar empenho no processo de ensino-aprendizagem, o docente que
utiliza do método da experimentação está formando alunos capazes de elaborar um
pensamento científico, tornando-se um cidadão crítico. Este método permite que o educando
desenvolva características que dificilmente seriam desenvolvidas em uma aula expositiva
normal. Como afirmado por Giordan, “a experimentação ocupou um lugar privilegiado na
proposição de uma metodologia científica, que se pautava pela racionalização de
procedimentos, tendo assimilado formas de pensamento características, como a indução e a
dedução” (GIORDAN, 1999, p. 44).
29
3.2 Experimentação nas aulas de Química como recurso de aprendizagem
Segundo Guimarães, a experimentação se torna um eficiente instrumento no
aprendizado, pois permite a criação de problemas reais presentes na vida do aluno e o
estimula a produzir questionamentos e serem pesquisadores do próprio conhecimento
(GUIMARÃES, 2009, p. 198).
Quando um problema é estabelecido, procura-se realizar experimentos que levem a
“fazer observações cuidadosas, coletar dados, registrá-los e divulgá-los [...] numa tentativa de
refinar as explicações para os fenômenos subjacentes ao problema em estudo” (GIORDAN,
1999, p. 44).
Em sua obra, Guimarães diz que o experimento não deve ser realizado com a intenção
dos alunos obterem as respostas esperadas pelo professor, pois quando isso ocorre, na verdade
não há problema algum a ser resolvido e “o aluno não é desafiado a testar suas próprias
hipóteses ou encontrar inconsistência entre sua forma de explicar e a aceita cientificamente”,
tendo ao final apenas que constatar a teoria e ignorar o que ele percebe (GUIMARÃES, 2009,
p. 198). Ressalta a fala de Izquierdo e colaboradores (1999), ao colocar que “a
experimentação na escola pode ter diversas funções como a de ilustrar um princípio,
desenvolver atividades práticas, testar hipóteses ou como investigação. No entanto, essa
última, acrescentam esses autores, é a que mais ajuda o aluno a aprender” (IZQUIERDO et
al., 1999 apud GUIMARÃES, 2009, p. 198).
A experimentação nas aulas de Química deve, então, auxiliar no processo de
significação do mundo. Esta pode ser empregada para demonstrar os conteúdos trabalhados.
Contudo, para tornar a ação do educando mais ativa, deve-se utilizá-la como instrumento para
resolução de problemas. Com esta proposta os alunos são desafiados a enfrentar problemas
reais, devem ser motivados e ajudados a superar problemas que pareçam difíceis, permitindo a
cooperação e o trabalho em grupo. Assim, se torna possível o estabelecimento de uma
aprendizagem significativa, pois “uma nova informação ancora-se a conceitos relevantes
preexistentes na estrutura cognitiva do aprendiz” (GUIMARÃES, 2009, p. 200).
A aula de Ciências, trabalhada de forma fragmentada, não fortalece a ligação existente
entre a teoria, a prática e a resolução de problemas. Uma aula voltada mais para a
problematização que leva o aluno a investigar e a pesquisar respostas para questionamentos
reais torna a aula mais interessante e fortalece o aprendizado do educando. Uma aula focada
30
na problematização do conteúdo e que utilize a investigação por parte do aluno é uma
eficiente estratégia no ensino de Química. Nessa ótica, é necessário que se realizem variadas
atividades que envolvam situações reais, que levem os alunos a questionarem e dialogarem
em busca da resolução do problema, para que construam seu próprio conhecimento
(AZEVEDO, 2004, p. 20).
Ao se deparar com um questionamento o aluno se vê diante de um novo desafio que
necessita ser resolvido, as atividades geradoras de problemas reais em aula devem despertar o
interesse do aluno e fazê-lo ir em busca da resposta. A resolução dos problemas deve estar
fundamentada na ação dos alunos que estarão pautados em seus conhecimentos já adquiridos
ao longo dos tempos, dando autonomia para estes serem pesquisadores do próprio saber. O
professor deve criar um ambiente favorável para que o aluno seja construtor do próprio
conhecimento (FERREIRA, 2010, p. 101).
A aula investigativa não deve se limitar a uma aula que gere apenas observação e
trabalho de manipulação. Ela deve levar o aluno a assumir a posição de um cientista em que
seja levado a refletir, raciocinar e questionar. É necessário que a atividade investigativa faça
sentido para o aluno, que ele reconheça a importância do que está sendo estudado para ter
conhecimento do que está fazendo, para que não se crie um conhecimento vazio, “de modo
que ele saiba o porquê de estar investigando o fenômeno que a ele é apresentado”
(AZEVEDO, 2004, p. 21).
31
4 O FENÔMENO QUÍMICO DA CORROSÃO DO AÇO
4.1 Aço: sua definição e importância
A Química como ciência, pode ser “um instrumento de formação humana”, quando é
capaz de ampliar o conhecimento e a autonomia no exercício do papel da cidadania. Isto é
possível quando esta ciência é entendida e aplicada como um dos “meios de interpretar o
mundo e intervir na realidade”, quando for “relacionada ao desenvolvimento tecnológico e
aos muitos aspectos da vida em sociedade” (BRASIL, 2002, p. 84). Para isso, esta deve ser
contextualizada e trabalhada com conteúdos que se fazem presentes na realidade da
sociedade, afim de que possibilite maior participação crítica e fundamentada por parte dos
alunos.
O aço, a metalurgia e a corrosão, são importantes conteúdos a serem abordados no
ensino de Química, já que materiais metálicos se encontram por toda a parte e são necessários
para a vida em sociedade hoje, principalmente sob os aspectos econômicos e tecnológicos
(COSTA et al., 2005, p. 32).
O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro (Fe) e carbono (C), em que
este último elemento é adicionado para fornecer maior resistência ao material (ROMEIRO,
1997, p. 12). É infinita a quantidade de objetos e materiais feitos de aço e outros metais
presentes no cotidiano. O motivo de o aço ser tão utilizado é devido às tecnologias que
permitem fabricá-lo da forma que se deseja e necessita.
Figura 2 - Rolos de aço recém-fabricados
Fonte: SOBRINHO, Paulo Silva. Disponível
em:http://www.galvabrasil.com.br/?noticias=vantagens-do-aco-
com-maior-vida-util. Acesso em: 11 mar. 2014, às 20h 52 min.
32
Considerando que os metais se apresentam na forma de substâncias simples que têm a
característica marcante de conduzirem corrente elétrica e calor, de serem facilmente
transformadas em lâminas e em fios, se encontram em estado sólido em condições ambientes
(25C° de temperatura e pressão equivalente ao valor médio da pressão atmosférica ao nível do
mar), exceto as substâncias formadas pelo metal mercúrio (Hg) que se encontram em sua
forma líquida nestas condições. Pode-se ter como exemplos de substâncias simples formadas
por metais, comuns no cotidiano, o papel-alumínio (alumínio), pregos (ferro), fios elétricos
(cobre) entre outros (PERUZZO, CANTO, 2003, p. 97).
Figura 3 - Alguns dos metais mais comuns
Fonte: HEARTJOIA. Disponível em:http://heartjoia.com/2987-
metais. Acesso em: 11 mar. 2014, às 21h.
Com essa grande gama de possibilidades, facilmente encontra-se aço nas estruturas de
prédios e casas, nos automóveis, nos utilitários domésticos, em aparelhos médicos, entre
outros lugares. Dificilmente se teria a vida que se tem hoje sem as possibilidades que o aço
oferece. Porém, este material tão importante está sujeito a sofrer deteriorações, o que causa
grandes impactos em todos os setores. Esta deterioração é designada na Química como
corrosão. A definição deste fenômeno químico é, segundo Gentil, identificada como sendo “a
deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio
ambiente aliada ou não a esforços mecânicos” (GENTIL, 2003, p. 1).
33
4.2 Definindo o fenômeno da corrosão
A corrosão é um fenômeno que ocorre em diversos lugares e está intensamente presente
no dia-a-dia. Pode-se ver a corrosão acontecendo nos portões de ferro, nos automóveis, nos
concretos, em equipamentos metálicos, nas indústrias e outros lugares, englobando classes de
matérias como os metais, polímeros, cerâmicas e compósitos. Contudo, neste trabalho o
destaque será apenas a corrosão do aço. Este fenômeno compromete a durabilidade e
desempenho dos materiais e demanda esforços e recursos para uma manutenção contínua.
O estudo do fenômeno da corrosão possui grande interesse científico, social e industrial,
devido ao seu impacto sobre a economia, o meio ambiente, a segurança das pessoas e a
qualidade de vida de todos, se tornando um importante alvo de estudos (TOMAS, 1995, p.
14).
A corrosão do aço pode causar a degradação da matéria por meio da ação de substâncias
oxidantes, gerando enorme prejuízo econômico devido ao gasto com a necessidade de repor
peças ou equipamentos danificados, custo de manutenção de processos de proteção e
paralisação de atividades. Há, também, a questão da segurança pessoal, em que este fenômeno
coloca em risco a vida das pessoas devido a estruturas abaladas, meios de transportes
danificados, vazamentos em tubulações. Além disso, o fenômeno da corrosão pode ser o
responsável por eventuais casos de poluição ambiental devido aos vazamentos em tanques,
dutos e tubulações que contém produtos prejudiciais ao meio ambiente (GENTIL, 2003, p. 2).
Um exemplo que aborda a insegurança pessoal é o caso da queda da ponte Point
Pleasant, construída em 1928 sobre o rio Ohio, na West Virginia (EUA). Em dezembro do
ano de 1967, em pleno horário do rush a ponte desabou resultando na morte de 46 pessoas. O
motivo foi a formação de uma rachadura que cresceu devido ao processo de corrosão interna
(Figura 4). Este fato ilustra de forma clara o resultado deste fenômeno (TOMAS, 1995, p. 30).
34
Figura 4-Ponte Silver Bridge,na Virgínia - EUA: em operação e depois do desabamento
gerado pela corrosão da estrutura de aço
Fonte: WIKIPÉDIA. Disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Silver_Bridge.Acesso em:10 jan.
2014 às 20h.
Esse fenômeno, geralmente, é uma ação natural indesejável, pois torna os objetos
inadequados para uso já que a durabilidade e desempenho dos mesmos deixam de satisfazer
os fins a que se destinam. A corrosão acontece de forma espontânea no momento em que os
materiais alvos deste fenômeno reagem com líquidos e gases presentes no meio, em que se
tem “a destruição completa dos materiais”. Em sua obra, Gentil afirma que a corrosão se
origina através de “reações químicas e eletroquímicas que se passam na superfície do metal”
sendo esta “o inverso do processo metalúrgico, cujo objetivo principal é a extração do metal a
partir de seus minérios ou de outros compostos, ao passo que a corrosão tende a oxidar o
metal” (GENTIL, 2003, p. 1).
Nos minérios de ferro, o ferro, principal componente do aço, é comumente encontrado
em sua forma de óxido. A hematita (Fe2O3) é a sua forma mais comum. O produto da
oxidação do aço é conhecido como ferrugem. A ferrugem é o Fe2O3 hidratado (Fe2O3 . nH2O),
isto é, o metal tentando voltar à sua forma mais estável (GENTIL, 2003 p. 1). Como os metais
possuem muitos elétrons livres e tem a tendência de doá-los, estes são encontrados com
frequência em seus minérios com número de oxidação positiva (a oxidação indica a perda de
elétrons). Para que o ferro possa ser obtido do minério e transformado em sua forma
comercial, ele é levado para as metalúrgicas onde sofre processo de redução, indo de Fe2O3
(metal no minério) à Fe (metal em sua forma simples). Para essa transformação, é adicionada
energia ao sistema. Assim, o ferro que antes se encontrava estável em sua forma de óxido,
após o processo, passa a adquirir forma instável. Sendo assim, a corrosão é um processo
35
natural, que tende a oxidar os metais para que estes adquiram novamente estabilidade. O
processo metalúrgico é exatamente o inverso (ROMEIRO, 1997, p. 6).
Como afirma Costa, a corrosão é o caminho inverso do processo metalúrgico, já que
este “promove a extração do metal a partir de seus minérios e de outros compostos, a corrosão
induz à oxidação do metal, formando óxidos metálicos que, muitas vezes, são semelhantes aos
minérios que originaram o metal” (COSTA, 2005, p. 32).
Uma imagem muito comum deste processo de corrosão é a de materiais feitos de ferro
ou aço que, por ação do meio, acabam enferrujando como pregos, carros abandonados e
outros objetos (Figura 5).
Figura 5 - Corrosão do aço ilustrada por (a) deterioração de uma embarcação (b)
lataria de um automóvel enferrujada
(a)
(b)
Fonte:FOGAÇA, Jennifer. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/maresia-corrosao-
dos-metais.htm.Acesso em: 11 mar. 2014, às 21h 34 min.
De acordo com a descrição presente no livro didático Química na abordagem do
cotidiano, de Francisco Peruzzo e Eduardo do Canto, utilizado na disciplina de Química, no
ensino médio:
O ferro na presença de água isenta de ar (ausência de gás oxigênio) ou na
presença de ar seco (ausência de umidade) praticamente não enferruja
(ausência de corrosão). Contudo, o que ocorre normalmente é o ferro ficar
exposto à água contendo oxigênio dissolvido, e é aí que está o problema
(PERUZZO, CANTO, 2003, p. 104).
36
A ferrugem formada é uma modificação não desejada que ocorre na superfície destes
objetos, podendo estar ou não ligada a esforços mecânicos, e que envolve uma reação de
oxirredução. A palavra oxidação é empregada para “caracterizar a perda de elétrons por uma
espécie química” (PERUZZO, 2003, p. 63) e “o processo oposto ao da oxidação é
denominado redução” (PERUZZO, 2003, p. 64).
Desta forma, na formação da corrosão, os processos de oxidação e de redução ocorrem
de maneira simultânea. Como colocado por Peruzzo, “quando um ou mais elementos sofrem
variações nos seus números de oxidação no transcorrer de uma reação química, dizemos que
se trata de uma reação de oxirredução” (PERUZZO, 2003, p. 64).
Assim, como exemplo, quando um prego feito de ferro é deixado exposto a um
ambiente úmido (onde possui água que contenha oxigênio dissolvido), os átomos de ferro (Fe)
nele contidos reagem com a umidade (1/2 O2 + H2O) e acabam perdendo dois de seus elétrons
(e-), Figura 6.
Figura 6 - Processo de oxidação do ferro em presença de água
Fonte: QUIUMENTO, Francisco. Disponível em:
http://knowledgeispowerquiumento.wordpress.com/article/corrosao-galvanica-
2tlel7k7dcy4s-92/. Acesso em: 11 mar. 2014, às 21h 29 min.
As equações mostradas abaixo representam o que ocorre na corrosão do ferro:
Oxidação do Ferro: Fe(s) Fe2+
(aq) + 2e-
Redução do O2: ½ O2(g) + H2O(l) + 2e- 2 OH
-(aq)
37
Precipitação de Fe(OH)2: Fe(aq) + 2OH-(aq) Fe(OH)2(s)
Soma das equações anteriores: Fe(s) + ½ O2(g) + H2O(l) Fe(OH)2(s)
Oxidação do Fe(OH)2: 2Fe(OH)2(s) + ½ O2(g) + H2O(l) 2Fe(OH)3(s)
De acordo com Peruzzo, “a ferrugem que pode ser encarada como uma mistura de
Fe(OH)2 e Fe(OH)3, ao ser formada na superfície do ferro ou do aço, solta-se em flocos,
deixando o ferro novamente exposto e sujeito à oxidação” (PERUZZO, 2003, p. 104).
Através de diversos estudos científicos, foram reconhecidas formas de retardar e inibir a
corrosão. Um desses possíveis procedimentos para proteger o ferro dessa ação corrosiva
quando este se encontra presente em ambientes úmidos é a galvanização. “Galvanizar o ferro
ou o aço consiste em revesti-los com zinco metálico (como se fosse uma fina película de tinta)
para evitar sua corrosão”. No ferro é normalmente usado o zinco (Zn), por este ser um redutor
mais forte que o ferro (Fe), como mostrado a seguir (PERUZZO, 2003, p. 105):
Zn2+
(aq) + 2e- Zn(s) Eº = - 0,76 V
Fe2+
(aq) + 2e- Fe(s) Eº = - 0,44 V
Como descrito por Peruzzo, “o zinco reveste a superfície do ferro como se fosse uma
camada de tinta, impedindo seu contato com o ar úmido ou com a água que contém oxigênio
[...] como o zinco tem mais facilidade para se oxidar que o ferro (pois tem maior potencial de
redução), ele tende a se oxidar preferencialmente, mesmo que o ferro esteja exposto”, atuando
assim como um metal de sacrifício. Este tipo de proteção é empregado em automóveis, navios
e em outros materiais sujeitos a corrosão (PERUZZO, 2003, p. 105).
4.3 A abordagem do tema corrosão nas aulas de Química através da
experimentação problematizadora e contextualizada
Durante o acompanhamento de uma aula experimental sobre a corrosão na abordagem
da cinética química, Costa e colaboradores (2005) procuraram correlacionar conteúdos
programáticos de Química com seus envolvimentos tecnológicos e estes com a sociedade.
Eles selecionaram a corrosão do alumínio devido ao seu grande uso no cotidiano e por sua
aplicação prática à aula experimental. A aula experimental foi aplicada em turmas da segunda
38
série do Ensino Médio e buscou o emprego de materiais de baixo custo e presentes no
cotidiano dos alunos. O experimento proposto possibilitou aos alunos acompanhar o consumo
do alumínio metálico. Além disso, foi possível introduzir uma discussão sobre o processo de
corrosão dos metais. Por fim, os autores relataram que “desta forma associaram-se os danos
que o processo corrosivo causa à sociedade, desde a destruição de utensílios domésticos até a
degradação de monumentos históricos, às modificações na forma e estrutura do metal”.
O conteúdo corrosão envolve diversos conhecimentos e também permite relacionar a
Química aos aspectos econômicos, sociais e ambientais além de possibilitar o
desenvolvimento de atividades interdisciplinares. Sendo importante fazer com que o aluno
reconheça onde este fenômeno se faz presente em nosso cotidiano e como usar o que foi
estudado como ferramenta útil, já que ao estudar o fenômeno corrosão, o aluno se depara com
situações comuns em seu dia-a-dia, como danos em equipamentos domésticos e automóveis,
monumentos históricos e construções. Desta forma, este tema permite desenvolver outros
conteúdos como reações de compostos inorgânicos, reação de oxirredução, cinética química e
eletroquímica.
Isso mostra que o ensino experimental associado ao cotidiano possibilita ao aluno
relacionar o que está sendo analisado, à sua realidade. Ressaltam, também, que “este
momento foi importante para se iniciar uma discussão com os alunos das relações entre o
processo químico e os aspectos econômicos, sociais, históricos e ambientais envolvidos”, o
que acaba enriquecendo e dando significado ao que foi aprendido além de permitir a
interdisciplinaridade entre conteúdos. Os autores concluem que o emprego do tema do
fenômeno da corrosão como tema contextualizador proporcionou uma fácil ligação e
interação dos conteúdos da Química com a realidade e vivência dos alunos através da
abordagem e discussão de temas relacionados às questões sociais e finalizam dizendo que “as
associações e discussões desenvolvidas ao longo da aula foram fundamentais para demonstrar
a importância do ensino de Química para a formação de uma sociedade crítica e capaz de
modificar sua realidade” (COSTA et al., 2005, p. 34).
Conteúdos trabalhados nas aulas de Química muitas vezes não são abordados de forma
contextualizada, tornando o assunto discutido distante da vivência dos alunos. Nos livros
didáticos trabalhados nas escolas, o assunto Corrosão geralmente é encontrado dentro do
capítulo de Eletroquímica e seus aspectos são abordados em um tópico, sendo pouco
explorado e contextualizado. Com isso, sendo um assunto de grande interesse e importância,
fica como um conteúdo meio vago e limitado que poderia ser mais explorado e trabalhado.
39
A proposta feita aqui nesse trabalho é que o tema corrosão seja lecionado por meio de
uma abordagem experimental investigativa e contextualizada. Espera-se com esse tipo de
estratégia de ensino que: o aluno possa indagar, observar e aprender sobre o fenômeno
estudado, tirando suas próprias conclusões baseadas em observações e suportá-las em
conhecimento científico erguido sobre os pilares de sua base cognitiva. Além disso, esse tipo
de abordagem busca desenvolver seu lado crítico e investigativo, pré-requisito para que esse
discente seja ativo da construção de seu conhecimento, e permite se apropriar daquele
conhecimento de maneira significativa, uma vez que cria conexões com a realidade e dá
significado ao que foi estudado.
40
5 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Instituo Federal Fluminense, na cidade de Campos
dos Goytacazes – RJ, junto a uma turma de terceiro ano de Ensino Médio com 24 estudantes,
com o objetivo de implementar uma aula pautada na metodologia experimental investigativa
problematizadora e comparar os resultados de questionários passados para a turma antes e
após a aula, para análise da eficácia da aula aplicada no ensino de Química.
5.1 Metodologia de investigação dos conhecimentos prévios com uso de
questionário
O primeiro contato com o grupo de estudantes alvo do estudo foi com a aplicação de um
questionário. Este questionário teve como propósito obter informações sobre o nível do
conhecimento dos alunos antes da aula realizada. De acordo com Parasuraman, o questionário
nada mais é que uma ferramenta de coleta de informações que visa gerar dados necessários
para atender os objetivos do trabalho (PARASURAMAN apud CHAGAS, s.d., p. 1).
O questionário inicial contou com cinco perguntas discursivas, em que estão dispostas
em ordem crescente de aprofundamento. A análise das respostas possibilitou tomar ciência do
nível de conhecimento do aluno sobre o assunto corrosão, sobre o quanto ele vê esse assunto
inserido em seu cotidiano e sua importância (apêndice A).
A primeira questão buscou saber o que os alunos compreendem quando ouvem sobre o
assunto corrosão. O que possibilitou saber as informações que eles trazem consigo sobre o
tema principal da aula, o que auxiliou na elaboração e condução da aula.
A segunda questão buscou saber dos alunos o ambiente onde este fenômeno ocorre e
que tipo de materiais são afetados. Neste momento eles precisaram ter uma visão maior e ter
de enxergar o ambiente ao seu redor, reparando nos fatos que acontecem em seu dia-a-dia.
A questão seguinte visou levar o aluno a um questionamento, porque a corrosão ocorre
em certos materiais e em outros não?, levando o aluno a despertar seu lado crítico e a
comparar as diferentes características dos materiais que sofrem dos que não sofrem a
corrosão.
41
A penúltima questão lançada para o aluno foi se há alguma forma de impedir com que a
corrosão aconteça nos materiais e de que forma poderia ser feita, também vem contextualizar,
pois a resposta é uma ação presente no cotidiano em todos os setores.
A última questão procurou saber se o aluno reconhece se a corrosão depende do
ambiente em que os materiais se encontram.
Com este questionário respondido, pode-se obter informações necessárias para saber
como se encontra o nível de conhecimento dos alunos antes da aula ministrada, para que
pudesse comparar posteriormente com resultados de outro questionário passado após a aula.
Esse nível de conhecimento não diz respeito apenas se o aluno sabe conceituar o assunto em
pauta, mas sim como ele utiliza seu conteúdo. Em posse do questionário respondido, pode-se
analisar os efeitos que uma aula tradicional causa no aprendizado do aluno comparando-se a
mesma com uma aula com metodologia diferenciada.
5.2 Apresentação de uma aula expositiva acerca do tema corrosão
Após a aplicação do primeiro questionário foi marcada uma aula com a turma para
exposição do tema. Foi preparado um material expositivo para dar início à aula. Esse
material contou com uma apresentação de slides bem ilustrativa e informativa, mostrando
conceitos, reportagens para contextualizar o assunto, informações gerais para relembrar o
assunto aos alunos. Ao longo da aula foram feitos questionamentos aos alunos fazendo com
que estes participem da aula e contribuam para o desenvolvimento desta, levando-os a
refletirem, a raciocinarem e a despertarem seu interesse pela ciência.
Nesta aula foram apresentados conceitos necessários para o aluno desenvolver o
raciocínio para investigar e obter respostas problemas que possam surgir sobre o assunto.
5.3 Abordagem experimental investigativa problematizadora acerca do fenômeno
da corrosão do aço e outros metais
Essa etapa consistiu em uma aula experimental ministrada à 24 alunos do 3ọ ano do
Ensino Médio do IF Fluminense Campus Campos-Centro sob a presença do professor da
42
turma em um laboratório de ensino de química que contava com carteiras de estudante,
quadro branco, televisor com computador e nas laterais da sala bancadas de laboratórios com
os recursos necessários para a aula prática.
Figura 7- Aula experimental no laboratório
Fonte: Elaboração própria.
Durante a elaboração da aula, buscou-se empregar situações comuns e provavelmente já
presenciadas pelos alunos e a utilização de materiais acessíveis e presentes no cotidiano.
Anteriormente ao início dos experimentos foi realizada uma aula introdutória acerca do
assunto para melhor entendimento por parte dos alunos. Os recursos empregados na aula
foram um conjunto audiovisual para apresentação de slides, quadro branco e caneta, usados
para abordar o conceito e contextualizar o tema corrosão. Nesse início expositivo, a todo
tempo houve uma abertura para que os alunos participassem e esses se envolveram no
conteúdo tirando dúvidas e até mesmo complementando o assunto com suas vivências.
Para início da parte experimental, foram passadas regras básicas de segurança de
laboratório. Os materiais necessários para execução da tarefa foram organizados nas bancadas
e os alunos divididos em grupos. Foram trabalhadas situações-problema sobre corrosão,
presentes na realidade dos alunos a fim de envolvê-los na atividade e despertar seu interesse
para pesquisarem e participarem na construção de seu próprio conhecimento.
Foram elaboradas três linhas investigativas baseadas em questionamentos que os alunos
puderam desenvolver de maneira independente que nas quais manipularam materiais
43
presentes em seu cotidiano. Essas linhas investigativas não eram compostas de roteiro. A
partir dos questionamentos a cerca do fenômeno chave de cada linha investigativa os
estudantes criaram seu próprio procedimento investigativo, avaliaram seus resultados e
tiraram suas conclusões.
A primeira linha investigativa foi norteada pelo seguinte questionamento: a corrosão do
aço dependente do ambiente em que o material se encontra? Para investigar esse
questionamento foram discutidas situações em que condições ambientais aceleram a corrosão.
Para simular essas condições foi avaliada com qual velocidade uma amostra de palha de aço
se oxidava frente a diferentes soluções: água pura (H2O), simulando a chuva; solução salina
(NaCl(aq)), simulando a maresia; vinagre (ácido acético) e água sanitária (hipoclorito de
sódio), simulando ataque por substância químicas ácida e oxidante respectivamente, Figura 8.
De maneira geral, os estudantes colocaram amostras de palha de aço imersas nessas diferentes
soluções dentro de béqueres e avaliaram, dentro de certo período de tempo (cerca de dez
minutos), a ação corrosiva de cada meio. Ao longo da aula expositiva foi trabalhada a
influência que o meio causa nos metais quanto à corrosão. Este experimento os levou a refletir
as diferentes composições do meio que afetam a corrosão de um material, se existem meios
em que este fenômeno ocorre de maneira mais rápida e em outros mais lenta.
Figura 8 - Experimento de verificação da dependência do meio para a ocorrência
da corrosão
Fonte: Elaboração própria.
44
A segunda linha investigativa teve como questionamento: será realmente que o
oxigênio do ar atmosférico oxida o aço?. Foram discutidas ideias se seria possível oxidar uma
amostra de aço em um ambiente com concentração de oxigênio quase nula, ou zero como no
vácuo, ou se haveria maior corrosão de um material em uma atmosfera mais oxigenada.
Seguidos por este questionamento eles simularam um ambiente fechado com um volume
conhecido de ar atmosférico e implementaram neste ambiente reações corrosivas em amostras
de aço. Molharam dois chumaços de palha de aço, um em água outro em vinagre, e colocaram
cada amostra em uma seringa. Posicionaram cada seringa em cima de um becker contendo
água com o auxílio do suporte para seringa e observaram as alterações. Após a corrosão do
aço, analisariam se houve algum consumo de oxigênio no ambiente fechado. Este
experimento teve como objetivo levar os alunos a comprovarem o consumo de oxigênio
durante a reação de oxidação e se esse consumo varia de acordo com o meio oxidante usado.
Figura 9 - Experimento de verificação da participação do oxigênio atmosférico
para a ocorrência da corrosão
Fonte: Elaboração própria.
45
A terceira linha investigativa contou com dois questionamentos: é seguro consumir
produtos enlatados com sua embalagem danificada? e será só o aço que sofre corrosão?. A
partir destas questões foi discutido sobre o que poderia ocorrer com o produto dentro de uma
lata amassada, se haveria algum tipo de contaminação do alimento ou não e também a
possibilidade de outros metais comuns no dia-a-dia sofrerem processo corrosivo. Para buscar
as respostas os alunos simularam uma situação em que uma lata íntegra seria danificada com
amassados e fissuras internas, o que afetaria sua camada protetora interna. Em posse de
reagentes químicos, os alunos prepararam uma solução a partir do sulfato de cobre sólido
(CuSO4 (s)) com o sal de cozinha (NaCl(s)) em água (H2O(l)) para simular os líquidos
conservantes que ficam dentro das latinhas. Posteriormente, retiraram a parte superior da
latinha com o auxílio do abridor de latas e com a ponta da tesoura fizeram fissuras na parede
interna da lata, defasando sua proteção. Em seguida despejaram a solução dentro da lata
metálica e deixaram em repouso por um tempo até observarem alterações. Durante a aula
expositiva foi trabalhada com os alunos a questão da importância de se olhar bem uma latinha
de condimento em um supermercado antes de comprar e consumir para ver o estado de
conservação desta. Este experimento possibilitou aos alunos refletirem que existem muitos
metais propícios a sofrerem corrosão e como a corrosão pode interferir em nossa vida, até em
situações comuns como na escolha de um produto enlatado que esta diretamente ligada à
nossa saúde.
Figura 10 - Experimento de verificação de corrosão de outros materiais
Fonte: Elaboração própria.
46
5.4 Investigação dos conhecimentos após a aula com o uso da metodologia aplicada
com uso de questionários
Uma semana após a execução da atividade experimental investigativa, os estudantes
foram avaliados através de um questionário que teve a finalidade de finalidade reconhecer o
que a aula com a metodologia aplicada agregou ao seu conhecimento. Esse questionário
contava com cinco questões discursivas baseadas nos fenômenos investigados na aula
(apêndice B).
As questões procuravam saber do aluno se estes sabem identificar, caracterizar a
ocorrência da corrosão em um material e qual produto é formado por este fenômeno. Se eles
sabem discutir formas de impedir ou minimizar o processo corrosivo nos materiais. Se o meio
em que o material se encontra interfere no processo da corrosão e se também a atmosfera
interfere. E também pede uma explicação sobre os fenômenos trabalhados nos experimentos,
como a corrosão da lata metálica e a formação de cobre metálico.
5.5 Avaliação dos resultados
Os resultados dos questionários foram analisados e dispostos em tabelas. As respostas
qualitativas foram avaliadas individualmente e comparadas com um gabarito. Estas receberam
uma nota dentro da escala de 0 a 4. Em que 0 significa nível de conhecimento não alcançado
(muito baixo) e quatro significa nível de conhecimento alcançado (alto). Estes valores foram
dispostos em gráficos. Foram comparados gráficos referentes às questões do primeiro
questionário com gráficos das questões do segundo questionário.
47
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 Avaliação dos conhecimentos prévios
O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma aula com metodologia
diferente da tradicional, que mostrou a possibilidade de correlacionar um tema do conteúdo de
Química com suas implicações tecnológicas e sociedade, juntamente com o cotidiano dos
educandos e realizar uma aula experimental problematizadora e contextualizada, em que o
conteúdo trabalhado foi a Corrosão dos metais.
Uma semana antes da aula foi aplicado um questionário, na turma com 24 alunos a ser
trabalhada, contendo cinco questões discursivas, as quais objetivavam avaliar os
conhecimentos prévios dos alunos acerca do tema trabalhado e possibilitar fazer uma
comparação com os resultados do questionário passado após a aula, para avaliação da
metodologia trabalhada. O questionário foi formulado de acordo com o nível de entendimento
de alunos de Ensino Médio. As cinco questões apresentaram-se em grau crescente de
aprofundamento temático. O questionário iniciava-se arguindo quanto ao que se compreende
sobre conceito de corrosão, até os locais que este fenômeno ocorre, se há formas de impedir e
até se varia de um ambiente para outro.
Após a aplicação do primeiro questionário pôde-se analisar quantitativamente os
resultados. As respostas receberam notas que variaram de 0 à 4, onde 0 era a menor nota e 4 a
maior, indicando auto grau de conhecimento sobre o que foi arguido. Os resultados foram
dispostos em gráficos para serem melhores visualizados. No eixo Y foram dispostos os
números de aluno e no eixo X o valor da nota da questão.
O primeiro questionário contou com cinco questões discursivas. A primeira questão
estava relacionada ao conhecimento geral do assunto corrosão em que era pedido sua
definição. Nesta buscou-se saber o nível de relação entre o aluno e o tema a ser trabalhado.
Nesta questão pouco mais de 58% dos alunos alcançaram a pontuação média e 33% ficaram
abaixo e 8% acima da média, como visto no Gráfico 1:
48
Gráfico 1: O que você compreende quando ouve falar em corrosão?
Fonte: Questionário 1: questão 1. Elaboração própria.
A corrosão é definida como a transformação ou degradação de um metal devido reações
químicas ou eletroquímicas em que o metal retorna ao seu estado original (processo inverso à
metalurgia). A maioria dos alunos relacionou a corrosão à ação da água e da atmosfera sobre
os materiais, descreveram uma das situações que este fenômeno ocorre ao invés de defini-lo
como na seguinte resposta: “A corrosão é a ação da umidade atmosférica em certos materiais,
degradando-os”. Outros relacionaram a corrosão generalizando com aparecimento de
ferrugem ou quando há a presença de um ácido: “eu entendo corrosão como ferrugem”; “é
quando um ácido atua desgastando um certo material”. Assim, os alunos mostraram ter uma
percepção ainda não muito concreta e definida a cerca do tema.
A segunda questão buscou saber dos alunos se estes tem consciência do local que
ocorre o processo de corrosão e quais tipos de materiais são afetados. Nesse ponto, 75% dos
alunos apresentaram-se com conhecimento abaixo de um nível apropriado (nota 1) enquanto
21% apresentaram nível de conhecimento razoável (nota 2)e somente 4% apresentaram
conhecimento, apropriado identificando corretamente os aspectos arguidos, como mostrado
no Gráfico2:
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Notas
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Gráfico 2:Onde ocorre a corrosão? Em que tipo de materiais?
Fonte: Questionário 1: questão 2. Elaboração própria.
Esta questão tinha o objetivo de analisar se o aluno é perceptivo em relação ao ambiente
a sua volta para identificar os possíveis materiais que estão sujeitos à corrosão, se esses
materiais são comuns em seu cotidiano e em que situações eles sofreriam este fenômeno. O
processo de corrosão ocorre na superfície de materiais expostos, sem proteção, à um ambiente
propício a corroê-los. Este fenômeno pode ocorrer em diferentes materiais como compósitos,
metais, borrachas, cerâmicas, etc. Boa parte dos alunos tinha ideia de que a corrosão afeta
somente metais e basta estar apenas em contato com o ar que a corrosão ocorre: “geralmente
com metais que ficam expostos ao ar livre”; “a corrosão ocorre em metais”; “a corrosão
ocorre em metais e ocorre geralmente em materiais que estão expostos ao ambiente”.
Diante do que foi analisado, constatou-se que eles não possuem um conhecimento de
que toda matéria pode ser afetada pela corrosão, não somente os metais, e que não depende
apenas da atmosfera para este fenômeno ocorrer, mostrando que houve uma baixa percepção
do ambiente a sua volta.
A terceira questão buscava saber dos alunos, se eles teriam senso crítico para responder
por que a corrosão ocorre em certos materiais e em outros não, se saberiam distinguir as
características que diferem estes materiais. O que já exigia um pouco mais de aprofundamento
crítico e teórico do assunto. A análise das respostas dadas pelos alunos mostrou que 95,8%
deles não apresentam conhecimento algum sobre o que foi arguido, Gráfico 3:
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Gráfico 3: Porque a corrosão ocorre em certos materiais e em outros não e
qual a diferença entre os materiais que sofrem e não sofrem corrosão?
Fonte: Questionário 1: questão 3. Elaboração própria.
Existem certos materiais na natureza que já se encontram em sua forma mais estável,
como os metais nobre ouro, prata e platina. Assim, esses metais dificilmente sofrem processos
corrosivos. Já os metais mais propícios à corrosão são encontrados na natureza em sua forma
oxidada (corroída) devido esta ser sua forma mais estável. Com os processos metalúrgicos
esses óxidos são transformados nos metais que utilizamos hoje. Por isso, com a ação do
tempo e de agente químicos, estes metais tendem a oxidar-se voltando a sua forma
estabilizada. Uma característica química que os difere é: os materiais que sofrem corrosão
possuem alto potencial de oxidação e os que dificilmente sofrem possuem baixo potencial de
oxidação e consequentemente alto potencial de redução.
Na maioria das respostas os alunos disseram não saber ou não lembrar a resposta, outros
deixaram apenas resposta vagas como: “pois a composição química é diferente”; “porque
assim como existem materiais que tem a tendência de reagir, tem outros que não tem essa
tendência”. Apenas um estudante citou sobre a necessidade dos metais se estabilizarem: “pois
há certos materiais que tendem a se estabilizar (voltar ao natural). Os que sofrem corrosão são
os materiais expostos ao meio que têm substâncias reagentes”.
Com esta questão constatou-se que os alunos não possuem aprofundamento quanto ao
tema. Isso nos induz a acreditar que os questionamentos não são habituais ao longo de sua
trajetória escolar, uma vez que o aprofundamento no tema refletiu na total falta de
conhecimento diante do que foi arguido. Isso indica que, sob certos aspectos, as discussões se
limitam ao superficial apresentado pelos livros e pelo professor.
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A quarta questão objetivava saber dos alunos se estes conheciam algum modo de
impedir os efeitos da corrosão nos materiais. Esta levaria aos alunos a pensarem sobre os
problemas que a corrosão poderia causar em seu ambiente e a importância de retarda-la,
levando-os a utilizar de seus conhecimentos para ajudar na resolução de problemas cotidianos
em prol dos benefícios da sociedade. Como analisado no Gráfico 4, 15 alunos apresentaram
pouco ou nenhum conhecimento e 9 alunos apresentaram algum conhecimento sobre formas
de impedir a corrosão.
Gráfico 4: Há alguma forma de impedir que a corrosão aconteça nos materiais?
Explique
Fonte: Questionário 1: questão 4. Elaboração própria.
Há meios de mitigar os efeitos da corrosão, como ela é um processo espontâneo e
natural, não há como impedir este fenômeno de ocorrer por completo. Para evitar prejuízos
econômicos, em patrimônios, danos à saúde e ao meio ambiente, algumas ações são tomadas a
fim de proteger os materiais sujeitos à corrosão, como manutenção, limpeza, lubrificação,
aplicação de barreiras protetoras como tintas orgânicas, galvanização e até a aplicação de
barras anódicas como no caso de navios e equipamentos submarinos, entre outros.
Alguns alunos não souberam responder à questão e outros responderam como se o
fenômeno tratasse de um ácido em que diziam para usar um reagente que neutralizasse. Parte
disse que tem como impedir a corrosão e outra mostrou refletir sobre o enunciado e disseram
que não há como impedir e sim minimizar os efeitos. E deram algumas soluções como
comentar apenas que existem produtos disponíveis para isso e na maioria foi “passar tinta” ou
agentes anti-oxidantes nos materiais: “existem produtos os quais servem para preservar os
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materiais contra a corrosão”; “não, existe apenas formas de atrasar essa corrosão, como por
exemplo, uma tinta”.
Com esta análise mostraram conhecer uma maneira mais comum de prevenir, que seria
criar uma barreira entre o material e o meio externo com o uso de camadas
impermeabilizantes de tinta. Contudo, essa não é uma aplicação válida para todas as
situações. Eles não criaram uma conexão maior com seu cotidiano, relembrando situações
simples como lubrificar peças de uma bicicleta ou automóvel, limpar superfícies de materiais
retirando possíveis substâncias que viriam a corroê-la, secar certas superfícies onde a umidade
provocaria corrosão entre outros. Situações vividas cotidianamente e que não foram
conectadas ao que eles estudam em sala de aula.
A quinta questão questiona se o processo corrosivo depende do meio ambiente onde o
material se encontra. Esta questão também leva aos alunos a repensarem e refletirem sobre a
ação do ambiente em que vivem neste fenômeno químico, sobre o que no meio externo
afetaria a ocorrência do fenômeno. Seriam levados a analisar os diferentes ambientes por onde
eles passam e suas experiências do dia-a-dia. De acordo com o Gráfico 5, 54% apresentaram-
se na média, 29% abaixo dela e 17% acima.
Gráfico 5: A corrosão depende do ambiente em que esses materiais se encontram?
Explique
Fonte: Questionário 1: questão 5. Elaboração própria.
Alunos que mostraram respostas vagas responderam: “Sim. Os materiais tendem a
reagir com o meio” e “Sim, porque para haver a corrosão, o material deve ter contato com o
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Notas
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agente corrosivo”. Grande parte dos alunos apresentaram respostas razoáveis, confirmando
que o ambiente interfere na reação química e que ainda apresentam fatores que possibilitam a
aceleração deste processo como o alto teor de umidade no ar, de salinidade, alta temperatura.
Além disso, ainda contextualizaram com o exemplo mais comum que é da maresia presente
nos litorais praianos: “sim, depende da umidade e da salinidade do ar”; “sim. Em um
ambiente em que o metal fica perto da praia por exemplo o material corrói muito mais rápido,
por conta da maresia”.
Com isso os alunos, ao receberem-se depararem com este questionamento, criaram uma
conexão com uma situação mais comum em sua vida, podendo reconhecer a atuação do meio
externo no fenômeno da degradação dos materiais.
Com este primeiro questionário pode-se analisar que os alunos traziam consigo um
aprendizado relativamente mecanizado e que ao se aprofundar mais no assunto, o que exigia
mais reflexão, eles já não obtiveram êxito.
6.2 Implementação da abordagem experimental investigativa
A estratégia da abordagem experimental investigativa teve como base questões acerca
do fenômeno da corrosão. Cada questão era acompanhada de uma linha investigativa visando
responder tal questionamento. A primeira etapa de investigação experimental surgiu a partir
do questionamento de a corrosão do aço depender ou não do ambiente em que ele se encontra
e por que certo material se corrói mais lentamente em um ambiente e de forma mais rápida em
outro, caso comum com materiais ferrosos na cidade e em locais praianos, com materiais
metálicos que são higienizados apenas com água e outros com produtos químicos, etc.
Lançado este primeiro questionamento, os alunos foram levados a discussão e investigação.
Em posse dos materiais presentes nas bancadas, os alunos simulares situações cotidianas em
que poderiam afetar um material metálico. Criaram três diferentes cenários. Um moldava um
ambiente em que o metal sofria ação da água de chuva, introduzindo uma amostra de lã de
aço em um Becker contendo água (H2O); outro ambiente simulava metais em contato com
águas salgadas de praia ou a presença de maresia, introduzindo a amostra de palha de aço em
um Becker contendo solução salina (NaCl); outro cenário simulava ações diárias como
limpeza doméstica de metais utilizando ácido (ácido acético) e água sanitário (hipoclorito de
sódio), em que amostras de palha de aço foram colocadas em beckers separados cada um
54
contendo vinagre e outro água sanitária. Após certo tempo, os alunos voltaram a observar e
analisaram, após a amostra reagir, chegaram à conclusão que há certas características que
aumentam o grau de corrosão em um ambiente, acelerando-o. A reação na água sanitária foi a
mais vigorosa, levando a uma oxidação visivelmente superior aos demais meios, enquanto a
presença de água pura gerou uma corrosão pouco significativa durante o período de
observação. Com esta linha investigativos alunos puderam simular e comprovar a ação de
diferentes ambientes sobre o fenômeno e tirar suas próprias conclusões quanto a característica
de cada agente químico sobre a lã de aço.
A segunda etapa investigativa levantou questionamento quanto ao consumo de oxigênio
nas reações químicas de corrosão. Foi questionado se realmente o oxigênio presente no ar
participa do processo oxidativo dos metais. A proposta investigativa também possibilitava
uma observação quanto a estequiometria da reação de oxidação do metal. Desta forma, os
alunos prepararam o seguinte cenário para testar suas ideias: com o uso de duas seringas, dois
béqueres, suporte para as seringas, dois chumaços de lã de aço, eles realizaram o teste
mergulhando uma amostra de lã de aço em água e outra em vinagre e depois introduziram nas
seringas separadamente. Com as seringas vedadas pelo embolo no nível máximo, foram
penduradas no suporte e com sua ponta submersa em Becker com água. Eles observaram que
ao longo da reação do com as soluções a lã se corroía ocorrendo entrada de água na seringa
para compensar a diminuição do volume de oxigênio consumido. O processo se deu mais
rapidamente com a lã que foi imersa no vinagre, devido a condição ácida que eleva a
diferença de potencial redoxi e acelera o processo, assim o consumo de oxigênio nesta seringa
era mais rápido, fazendo com que a água entrasse mais rapidamente nessa seringa. Com isso,
foi constatado que o consumo de oxigênio atmosférico na corrosão em ambas as amostras, e
que na amostra de vinagre a reação ocorreu mais rápido devido à ação catalítica do ácido
acético presente no vinagre (apêndice E, foto 3).
Oxidação do Ferro em água (H2O):
4Fe(s) + 3O2 (g) + 6H2O(l) → 4Fe(OH)3(s)
2Fe(OH)3(s) + (n-3)H2O(l) → Fe2O3.nH2O(s)
Oxidação do Ferro (Fe(s)) no vinagre (ácido acético=CH3COOH):
2Fe(s) + O2(g) + 4H+(aq) → 2Fe
2+ (aq) + 2 H2O(l)
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4Fe2+
(aq) + O2 (g) + 4H+ (aq) → 4Fe
3+ (aq) + 2H2O (l)
Esta reação é acelerada devido a presença do ácido acético do vinagre que aumenta o
número de íons H+ no meio, acelerando a oxidação do Ferro (palha de aço).
A terceira etapa investigativa baseada no questionamento se é ou não arriscado
consumir produtos enlatados em que sua embalagem esteja danificada, amassada ou estufada.
Nesse contexto foi possível discutir tanto fenômenos químicos quanto biológicos. Com este
assunto bem presente no cotidiano, os alunos refletiram, discutiram entre eles e chegaram à
conclusão de que é prejudicial à saúde consumir enlatados com a lata estufada, pois de acordo
como aprenderam nas aulas de biologia, significa que nestas latas houve a proliferação de
bactérias aeróbicas divida à contaminação. Desta forma, ao encontrar uma lata amassada
pode-se ter a possibilidade de ocorrer uma desproteção interna devido as ruptura do verniz de
proteção contra a oxidação. Isso fragiliza o metal levando a oxidação, que pode ocasionar
pequenos furos na lata, permitindo a entrada de micro-organismos patogênicos e
contaminação do alimento.
Para investigar se uma lata amassada se torna mais sensível à corrosão a linha
investigativa foi avaliar a oxidação de uma lata de alumínio por uma solução de sulfato de
cobre. Para isso, os alunos promoveram arranhões no interior das latas para retirar o verniz
protetor, deixando o alumínio exposto. Após isso, os alunos prepararam uma solução de
sulfato de cobre (CuSO4 (aq)) 0,5 M/L com 2 colheres de sal de cozinha (NaCl(s)) que simulava
o material de conserva presente nas lata se inseriram a solução. Foi observado que surgiram
fissuras exatamente nos locais onde a lata foi arranhada. A solução reagiu com o material
exposto e no local em que houve a fissura acorreu a formação de um material alaranjado,
decorrente da redução do cobre. Dessa forma, comprovou-se que latas amassadas podem ser
fragilizadas, possibilitando a contaminação do alimento.
Reação de oxi-redução do metal alumínio com sulfato de cobre:
2Al(s) + 3CuSO4(aq) –> Al2(SO4)3(aq) + 3Cu(s)
O material de coloração alaranjada era o cobre (Cu(s)) metálico que se formou, o sal foi
usado como agente catalítico (acelerando a reação) e as bolhas formadas eram de hidrogênio
(H2), outra parte do alumínio exposto reagiu com a água da solução, segundo a reação:
Reação de oxi-redução do metal alumínio com água da solução (H2O):
56
2Al(s) + 6H2O(l) –> 2Al(OH)3(s) + 3H2(g)
Com estes problemas e experimentos, foi possível introduzir uma discussão sobre a
presença da Química no cotidiano, da corrosão em utensílios domésticos e também em
monumentos e construções, como este fenômeno afeta a sociedade, a economia, o ambiente e
como minimizá-lo. Essa discussão foi realizada ao longo da aula, o que fez os alunos
participarem mais e discutir em suas ideias e conhecimentos sobre o assunto, proporcionando
que eles se desenvolvam e procurem sempre conhecer mais, questionar e pesquisar sobre o
que é estudado, a fim de ampliar sua visão acerca da ciência Química inclusive de onde ela se
faz presente.
Ao longo dessas aulas o professor deve ter a preocupação de garantir que o aluno pense
certo, o que, segundo Paulo Freire, é pensar com entendimento, e esse entendimento não é
transferido do professor para o aluno e sim construído pelos dois:
A grande tarefa do sujeito que pensa certo não é transferir, depositar,
oferecer, doar ao outro, tomado como paciente de seu pensar, a
intelegibilidade das coisas, dos fatos, dos conceitos. A tarefa coerente do
educador que pensar certo é, exercendo como ser humano a irrecusável
prática de inteligir, desafiar o educando com quem se comunica e a quem
comunica, produzir sua compreensão do que vem sendo educado (FREIRE,
1996, p. 38).
Este tipo de metodologia, em que a aula foi desenvolvida, acaba não somente fazendo
com que o aluno compreenda mais facilmente o assunto, como o ajuda a desenvolver
habilidades. A aula experimental além de motivar, concretiza o que foi aprendido
teoricamente.
6.3 Avaliação do ganho de conhecimentos após a implementação da abordagem
experimental investigativa
Uma semana após a implementação da abordagem experimental investigativa foi
aplicado um segundo questionário contendo cinco questões discursivas. Este questionário foi
avaliado da mesma forma que o questionário de verificação de conhecimentos prévios. As
questões desse foram formuladas de acordo com a aula trabalhada e cada questão apresentava
nível compatível com as questões dos primeiro questionário. Cada resposta foi avaliada com
57
notas de zero a quatro, na qual quatro representava um alto nível de entendimento sobre os
fenômenos envolvidos na situação problema. Os resultados da avaliação das respostas desse
questionário foram dispostos em gráficos para facilitar a discussão acerca do ganho de
conhecimento resultante.
A primeira questão do questionário foi baseada na percepção visual do processo de
corrosão. Essa questão indagava ao aluno sobre como se caracteriza a corrosão em um metal,
quais características visíveis o fazem perceber que um objeto está corroído e qual produto é
formado no final. Essa questão leva o aluno a reconhecer no físico a presença deste fenômeno
podendo ser observado ao seu redor.
De acordo com o gráfico analisado, 79% dos alunos pontuaram da média para cima,
enquanto 21% ficou abaixo da média.
Gráfico 6: Como visto nos experimentos, como se caracteriza a ocorrência da
corrosão no material? Qual é o produto da corrosão?
Fonte: Questionário 2: questão 1. Elaboração própria.
Boa parte explicou que reconhece a corrosão em um material devido certas
características como sua deterioração, desgaste chegando a perder fragmentos, mudança na
coloração e com a formação de óxido. Baseados na aula deram exemplo do ferro que ao
oxidar-se forma o óxido de ferro, conhecido como ferrugem: “a corrosão ocorre quando um
material está exposto a um ambiente corrosivo ou seja, com maresia, umidade, etc. O metal se
deteriora e fragiliza, o produto da corrosão do ferro é o óxido de ferro”.
A segunda questão buscou saber se o aluno tem consciência dos efeitos que o processo
corrosivo causa na sociedade, dos danos e prejuízos por ele gerados, e se para isso há alguma
prevenção para combater tais problemas. Como no primeiro questionário, o aluno é levado a
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responder se existem formas de combater esse processo corrosivo ou não. Nesta questão, 25%
apresentaram conhecimento mediano, enquanto 21% ficaram abaixo da média e 54%
mostraram ter conhecimento acima da média.
Gráfico 7: A corrosão se faz presente em seu dia-a-dia resultando em diversos
prejuízos. Há alguma forma de impedir ou reduzir o processo de corrosão nos
materiais?
Fonte: Questionário 2: Questão 2. Elaboração própria.
Esta questão teve como objetivo fazer com que o aluno reconheça e reflita sobre o
problema existente e pense na melhor forma de solucionar, vendo que dotados de
conhecimento eles podem solucionar problemas cotidianos. O processo corrosivo em um
material pode ser minimizado quando tratado adequadamente, para isso pode-se usar metais
de sacrifício que se oxidam no lugar do material que se deseja preservar, barreiras de proteção
como camadas de tinta, a galvanização, entre outros modos. Em relação ao primeiro
questionário, mostraram boa melhora em relação ao assunto como atenuar a corrosão,
podendo estes agora observar melhor este fenômeno ao seu redor e solucioná-lo, através de
simples atitudes. Tendo como uma das respostas: “há como minimizar, pintando o material
sem deixar nenhuma parte sem pintar pois, se a corrosão começar em algum ponto, vai se
espalhar. Outro método é o metal de sacrifício, processo no qual a oxidação ocorre nesse
metal e os materiais em volta não são muito afetados, com a galvanização, e até mesmo
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limpeza dos materiais retirando umidade e lubrificando peças”. E até outras respostas mais
superficiais como: “sim, através de materiais que sofrem maior corrosão”.
A terceira pergunta buscou saber do aluno se este tem a percepção de se o ambiente em
que o material se encontra interfere em seu processo corrosivo e de que maneira. Baseados
nos fatos que eles observaram na prática experimental, boa parte dos alunos conseguiram
responder melhor este assunto que quando perguntado no questionário 1. De acordo com o
gráfico, 17% mostraram conhecimento mediano, enquanto 33% mostraram saber pouco sobre
o assunto e 50% alcançaram pontuação acima da média, mostrando conhecer mais sobre o
assunto em questão.
Gráfico 8: O meio (solução) em que o material se encontra interfere no processo de
corrosão? Explique
Fonte: Questionário 2: Questão 3. Elaboração própria.
O objetivo desta questão foi fazer com que o aluno ativasse sua percepção, analisando
os diferentes ambientes que um material pode ficar sujeito à corrosão quando exposto à um
ambiente propício. Cada ambiente pode apresentar características diferentes, um pode
apresentar alto teor de umidade, enquanto outro, alto teor de alcalinidade, os materiais
também podem ser expostos a reagentes químicos como os produtos de limpeza, etc.
Baseados nesta questão os alunos relembraram a simulação realizada, onde “criaram”
diferentes cenários como a chuva, o mar e o momento da limpeza de metais, em que puderam
visualizar melhor a ação do meio sobre os materiais metálicos. Uma das respostas acima da
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média: “Sim, porque o material pode estar em uma solução que acelere sua corrosão. Além de
conter água que acelera a corrosão, pode conter salinidade, muito oxigênio dissolvido, etc.”.
A quarta questão muda o cenário para a atmosfera, para não formar uma visão nos
alunos de que somente ocorro corrosão quando o material está inserido em alguma solução. O
agente corrosivo também pode estar presente no ar que nos rodeia. Nesta, questiona-se se a
atmosfera que nos cerca interfere no processo de corrosão. De acordo com o Gráfico 9, 33%
dos alunos mostraram conhecimento sobre o assunto na média (pontuação com nota 2), 21%
não alcançaram a média, adquirindo pontuação abaixo da média e 46% atingiu pontuação
acima da média.
Gráfico 9: A atmosfera em que o material se encontra interfere no processo de
corrosão? Explique
Fonte: Questionário 2: Questão 4. Elaboração própria.
Esta questão fez com que o aluno percebesse que há muitos sistemas que podem
interferir na corrosão de um material, não somente quando ele esta imerso em alguma
solução, mas também pelo simples fato de estar exposto ao ar atmosférico ele já corre risco de
se oxidar. O ar atmosférico que rodeia toda a matéria pode conter substâncias que aceleram o
processo corrosivo, como sais e água. Os alunos mostraram conhecer mais do assunto,
sabendo que existe no ambiente agentes externos que interferem nesse processo. Eles
procuraram responder esta questão sempre contextualizando a atmosfera com a das regiões
praianas, como exemplo mais comum: “Sim, pois em ambientes em contato com água, por
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exemplo, os metais sofrem corrosão mais rápido. Em locais com maresia também por causa
da salinidade, metais em locais praianos tendem a oxidar mais rápido”.
A quinta questão se baseou na terceira linha investigativa que abordou a utilização de
embalagens metálicas danificadas. Com a simulação criada pelos alunos de como ocorreria a
corrosão dentro de uma latinha de alimento, foi possível discutir e refletir com eles o que
poderia ocorrer com os alimentos dentro destas embalagens e os possíveis danos à saúde que
poderia ser causado, o que os levou a reconhecer a presença da corrosão em atividades
simples do cotidiano e o impacto que a mesma pode causar. Baseado na pesquisa prática e nos
resultados que eles tiveram, a última questão pedia para eles explicarem o fenômeno ocorrido
no interior da lata de alumínio. De acordo com o gráfico, 25% apresentou nível médio de
conhecimento, 46% ficaram com nível de conhecimento baixo e 29% mostraram conhecer
bem o assunto.
Gráfico 10: Como você explica a corrosão da lata de alumínio?
Fonte: Questionário 2: Questão 5. Elaboração própria.
Neste experimento, após a fissura interna na lata o metal alumínio ficou totalmente
exposto e em contato com a solução de sulfato de cobre eles reagiram formando como
produto o óxido de cobre, de coloração alaranjada, que se sobrepôs nas fissuras formadas. Na
reação também houve liberação de gás hidrogênio que foram as bolhas observadas na solução.
Uma das respostas dos alunos foi: “Houve reação de oxi-redução, o alumínio reagiu com o
sulfato de cobre e formou óxido de cobre”. Nesta última questão houve um maior número de
alunos que não tiveram êxito, tirando pontuação 0, nestes responderam que não sabiam ou
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deram respostas errôneas como: “pois o sulfato de cobre acelera a corrosão devido a sua
composição”. Foi visto que os alunos ao se colocarem de frente com uma situação para
explicar quimicamente o processo, estes não conseguem desenvolver seu raciocínio, o que
mostrou defasagem no aprofundamento do conhecimento químico.
Com esta aula experimental, os alunos puderam participar de forma construtiva do seu
conhecimento por meio de indagação, experimentação, reflexão e tirando suas próprias
conclusões sobre o que foi pesquisado. Mostraram mais desenvoltura ao responder o
Questionário 2, em que mostraram uma percepção maior do assunto em estudo. Desta forma,
os resultados após a aula aplicada mostraram-se mais satisfatórios, onde o valor das notas teve
uma evolução significativa, o que leva a crer que houve um possível rendimento no
aprendizado dos alunos na aula trabalhada.
Mesmo diante dos bons resultados gerados e analisados através dos questionários, o
desempenho da aula não deve ser mensurado apenas por meio destes. Também deve ser
avaliada a participação na aula, desempenho, envolvimento e evolução comportamental para
uma postura mais ativa. É aconselhado que este processo de avaliação aconteça durante um
acompanhamento mais longo com os alunos, ao longo do bimestre, semestre ou período
letivo, o que mostrará um resultado ainda maior.
Esta metodologia funciona muito bem quando aplicada da maneira correta. Ao utilizar
desta metodologia em sala de aula, o professor deve elaborá-la de acordo com a necessidade e
características dos alunos que se pretende ensinar. O assunto da aula deve ser trabalhado de
forma contextualizada de acordo com a realidade deles, pois não seria eficiente ensinar algo
baseado em fatos fora da vivência dos alunos. O professor deve associar o conteúdo a ser
estudado com a realidade concreta, para dar mais significado e valor ao objeto em estudo
(FREIRE, 1996, p. 30).
63
7 CONCLUSÃO
A aula foi planejada de forma a abordar o tema corrosão de maneira contextualizada e
sob o aspecto investigativo por meio da experimentação, a qual permitiu ao aluno reconhecer
a intervenção da Química no cotidiano. A estratégia experimental investigativa foi elaborada a
partir da reflexão sobre em que momento o tema abordado se faz presente no cotidiano e as
interferências que ele promove, com isso foi possível trabalhar com exemplos reais e
vivenciados pelos alunos, o que causou um bom desenvolvimento da aula. Assim, do mesmo
modo como se fez com o tema corrosão, esta metodologia pode ser aplicada para diferentes
conhecimentos químicos que se fazem presentes em situações cotidianas e que estão
alinhados á conteúdos programáticos do Ensino Médio.
O questionário de verificação de conhecimento prévio possibilitou conhecer o nível de
entendimento dos alunos sobre o assunto abordado. A partir destes resultados foi possível
traçar um plano de aula de acordo com as características e o nível de conhecimento deles. Ao
final, pode-se comparar estes primeiros resultados com o do segundo questionário e analisar o
efeito da aula aplicada sobre o aprendizado dos alunos, podendo assim, verificar sua eficácia.
Nesta abordagem didática, notou-se que houve um bom envolvimento dos alunos, onde
estes participaram ativamente, mostrando-se curiosos diante das indagações envolvendo os
fenômenos químicos, e empenhados com a possibilidade de obter as respostas por meio de
uma investigação estruturada pela atividade experimental investigativa, proposta como
estratégia didática.
No questionário de verificação de ganho de conhecimento, foi verificada uma
significativa melhora no nível de entendimento pelos alunos, visto que a metodologia aplicada
proporcionou um bom rendimento à aula, na qual os alunos mostraram um bom
aproveitamento do que foi trabalhado através de suas atitudes em sala e de acordo com os
dados finais da pesquisa.
Conclui-se que os experimentos investigativos nas aulas de Química despertam o
interesse dos alunos pelo que esta sendo ensinado, quebrando a velha rotina do livro e quadro
das aulas ditas tradicionais. Adicionalmente, pode-se notar que os alunos desenvolvem suas
habilidades de comunicação em grupo, de criatividade, de investigação e resolução de
problemas, elevando o interesse pela construção do seu conhecimento.
64
A aula experimental unida à situações-problemas adequadas, se faz um importante
método pedagógico das aulas de Química, quando não é trabalhada como um recurso
alternativo para sair da rotina das aulas puramente expositivas, a qual vem complementar e
dar significado ao que é estudado, proporcionando o aprendizado dos educandos. Por meio
dela, o aluno ilustra e testa suas teorias, desenvolve suas habilidades, além de despertar seu
interesse pela Ciência.
Frente aos desafios da educação atual no país, é necessário adotar novas metodologias
didáticas que enriqueçam as aulas, tendo sempre como base os objetivos da Química e sua
importância para a formação das pessoas. Além da análise dos questionários em que os
alunos mostraram ter uma significativa melhora, o que foi percebido ao comparar os
resultados graficamente, e analisar as respostas onde estes se mostraram mais conectados ao
assunto e menos mecanizados, eles também foram analisados e avaliados durante a aula, o
que mostrou bom progresso devido sua participação e interação. Conclui-se que a
metodologia trabalhada ao longo deste projeto mostrou ser eficaz na aula aplicada, todavia
esta metodologia não deve ser trabalhada somente em um momento da vida educacional do
aluno e sim, deve-se fazer presente nas aulas desde as séries iniciais até a formação do aluno,
para que esse se familiarize desde cedo com a metodologia diferenciada e vá ao longo de sua
educação se desenvolvendo e aperfeiçoando suas habilidades, para melhores resultados
futuros.
65
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discussão necessária nos cursos de graduação. Revista acadêmica, n. 6, p. 1-4, set./nov.
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TOMAS, Helena. A corrosão metálica e o ensino da química. Coimbra: Universidade de
Coimbra. Faculdade de Ciências e Tecnologia. 221 f. Dissertação de mestrado, 1995.
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APÊNDICES
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APÊNDICE A – QUESTIONÁRIO 1
Pesquisa para trabalho de conclusão de curso Questionário sobre corrosão
Licenciatura em Ciências da Natureza Aluna Patrícia Soares Brasileiro
Nome: Turma:
1. O que você compreende quando ouve falar em corrosão?
2. Onde ocorre a corrosão? Em que tipo de materiais?
3. Porque a corrosão ocorre em certos materiais e em outros não? Quais as características
diferentes entre os materiais que sofrem a corrosão daqueles que não sofrem?
4. Há alguma forma de impedir com que a corrosão aconteça nos materiais? Explique.
5. A corrosão depende do ambiente em que esses materiais se encontram? Explique.
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APÊNDICE B – QUESTIONÁRIO 2
Pesquisa para trabalho de conclusão de curso Questionário sobre corrosão
Licenciatura em Ciências da Natureza Aluna Patrícia Soares Brasileiro
Nome: Turma:
1. Como se caracteriza a ocorrência de corrosão em um material? Qual é o produto da
corrosão?
2. A corrosão se faz presente em seu dia-a-dia resultando em diversos prejuízos. Há
alguma forma de impedir ou reduzir o processo de corrosão nos materiais?
3. O meio (solução) em que o material se encontra interfere no processo de corrosão?
Explique.
4. A atmosfera em que o material se encontra interfere no processo de corrosão?
5. Como você explica a corrosão da lata de alumínio quando esse material é exposto à
solução de sulfato de cobre.
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APÊNDICE C – PLANO DE AULA
Licenciatura em Ciências da Natureza
PLANO DE AULA
Ano letivo: 2013.1
I – Identificação:
Escola: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Campos.
Disciplina: Química.
Modalidade: Ensino MédioAno de escolaridade: 3º Turma: 302 Turno: Tarde.
Professor titular da turma:
Aluna: Patrícia Soares Brasileiro.
Licenciatura em Ciências da Natureza –Química Período: 8º Turno: Tarde.
Conteúdo: Físico-Química – Corrosão.
Número de aula (s): 2 (duas) Data: 29/08/2013Hora da aula: 14h às 16h.
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II – Objetivos:
Geral: Compreender, através de uma aula experimental contextualizada, o fenômeno
da corrosão.
Específicos:
- Definir o que é a corrosão, onde ocorre e seus impactos ambientais, sociais e econômicos;
- Aprender a identificar qual o método eficaz que pode retardar a deterioração dos materiais;
- Reconhecer onde este fenômeno está presente em nosso cotidiano e como usar o que foi
estudado como ferramenta útil.
III – Estudo da realidade:
- Conhecer algumas propriedades físicas dos metais;
- Saber diferenciar redução de oxidação;
- Conhecer alguns termos químicos;
- Conhecer e diferenciar meio ácido, alcalino e básico.
IV – Organização de conteúdo:
(Mapa conceitual)
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V – Aplicação do conhecimento:
- Iniciar a aula lendo a reportagem sobre combustíveis adulterados, onde serão levantados
alguns questionamentos;
- Descrever no PowerPoint e no quadro branco os diferentes métodos de separação de
misturas;
- Retornar a reportagem visando responder a algumas questões levantadas no início da aula,
fazendo uso de um experimento;
- Momento avaliativo: propor que a turma se divida em dois grupos para que seja aplicado um
jogo de cartas com perguntas contextualizadas acerca do conteúdo estudado.
VI – Recursos utilizados:
- Quadro branco e pincel;
- Reportagem;
- Apostila;
- Televisão;
- Computador;
- Power point;
- Vidrarias: funil de decantação, três beckers, proveta e bastão de vidro;
- Jogos de cartas.
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VII – Referências:
MARTINS; Lucas. Destilação simples e fracionada. Infoescola. Disponível
em:http://www.infoescola.com/quimica/destilacao-simples/. Acesso: 21 abr. 2012.
PERUZZO, Francisco Miragaia. Química na abordagem do cotidiano: Química Geral e
Inorgânica. V.1, 3.ed.São Paulo:Moderna, 2003.
SARDELLA, Antônio. Química. 5. ed. v. único. São Paulo: Ática, 2003.
USBERCO,João; SALVADOR, Edgard.Química Essencial.1.ed.v. único. São Paulo:
Saraiva, 2001.
75
APÊNDICE D - GABARITO DAS RESPOSTAS DO QUESTIONÁRIO 1
1- O que você compreende quando ouve falar em corrosão?
É a deterioração (desgaste) dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio
em que se encontram.
2- Onde ocorre a corrosão? Em que tipo de materiais?
Na superfície de materiais expostos, sem proteção, a um ambiente propício a corroê-los.
Este fenômeno pode ocorrer em diversos materiais como compósitos, metais, borrachas,
cerâmicas.
3- Porque a corrosão ocorre em certos materiais e em outros não? Quais as
características diferentes entre os materiais que sofrem a corrosão daqueles que não
sofrem?
Porque há certos materiais que já se encontram na natureza em sua forma mais estável,
como os metais nobre ouro, prata e platina. Os materiais que sofrem corrosão possuem
alto potencial de oxidação e os que dificilmente sofrem possuem baixo potencial de
oxidação.
4- Há alguma forma de impedir que a corrosão aconteça nos materiais? Explique.
Há como minimizar o processo corrosivo. As mais comuns é aplicar barreiras inibidoras
como tintas e utilizar metais de sacrifício (como anodos).
5- A corrosão depende do ambiente em que esses materiais se encontram? Explique.
Sim, ambientes mais úmidos (presença de água) tendem a promover a corrosão,
atmosferas com alto teor de salinidade (maresia) tente a acelerar o processo corrosivo,
ambientes de alta temperatura também tendem a acelerar o processo, etc.
76
APÊNDICE E - GABARITO DAS RESPOSTAS DO QUESTIONÁRIO 2
1- Como visto nos experimentos, como se caracteriza a ocorrência da corrosão no
material usado? Qual é o produto da corrosão?
Quando esse material apresenta sua superfície desgastada, exposta e com a formação de
um óxido sobre ele. O produto é o metal oxidado.
2- A corrosão se faz presente em seu dia-a-dia resultando em diversos prejuízos. Há
alguma forma de impedir ou reduzir o processo de corrosão nos materiais?
Há como minimizar o processo corrosivo através de variados artifícios anti-corrosivos
com o uso de tintas para revestir superfícies e metais de sacrifício.
3- O meio (solução) em que o material se encontra interfere no processo de corrosão?
Explique.
Sim. A solução em que o material metálico está inserido pode conter substâncias que
acelerem o processo corrosivo como exemplo nos experimento: a solução salina acelera
a corrosão, assim como soluções ácidas (como o vinagre) por conter íons H+ que
auxiliam na oxidação.
4- A atmosfera em que o material se encontra interfere no processo de corrosão?
Explique.
A atmosfera também interfere no processo corrosivo. A elevada presença de água
(umidade) e de sais (salinidade) acelera este processo, junto com a alta temperatura e
pressão.
5- Como você explica a corrosão da lata de alumínio?
A parte interna da lata ao sofrer desgaste e adquirir uma fissura deixou o alumínio
exposto. A solução de sulfato de cobre ao entrar em contato com o alumínio sofre
reação de oxi-redução em que o cobre foi oxidado formando óxido de cobre (de cor
alaranjada) que recobriu a fissura feita.
77
APÊNDICE F – CONHECIMENTOS PRÉVIOS DOS ALUNOS NO QUESTIONÁRIO
1
1- O que você compreende quando ouve falar em corrosão? Notas
1 É quando um ácido atua desgastando um certo material. 1
2
Corrosão é um processo químico que ocorre em materiais metálicos e
ametálicos, onde este material é exposto a um ambiente propício a
intempéries do ambiente ou a materiais corrosivos.
2
3 É quando algum tipo de material sofre um processo de oxi-redução. 2
4 A corrosão é a ação da umidade atmosférica em certos materiais,
degradando-os 2
5 Corrosão é um processo no qual os materiais, em especial os metais,
sofrem uma reação de oxi-redução. 2
6
Ocorre através do contato de alguns materiais com elementos corrosivos,
como quando ocorre a oxidação, em que o material fica exposto ao
oxigênio.
1
7 Quando um ácido toca uma matéria, deteriorando a mesma. 1
8 Ó o desgaste de um material, quando este se deteriora. 1
9 Corrosão ocorre quando o metal sofre oxidação, tanto sujeito à agua ou
oxigênio, sem uma proteção. 2
10 É um processo que ocorre com todos os materiais quando esse material é
danificado por meio de ações externas. 2
11 Desgaste físico de algum material por algum tipo de reação química. 3
12 Corrosão é o processo da química que ocorre a oxidação dos metais. 2
13 Uma reação entre materiais que geram a destruição ou oxidação de um
material. 2
14 É a degradação/ desgaste de um objeto ou material ou até mesmo a
transformação do mesmo. 2
15 É a oxidação de um material metálico em contato com o ar atmosférico. 2
16 A deterioração dos materiais que sofrem corrosão. 1
17 É um processo químico em que um material sofre oxidação. 3
18 Corrosão é o desgaste sofrido pelos materiais, na maioria das vezes em
metais 2
19 Eu entendo corrosão como ferrugem. 0
20 É o desgaste de um material. 1
21 É um processo de deterioração de um metal. 2
22 É a deterioração de algum material. 2
23 É um processo de deterioração de um determinado material. 2
24 Corrosão é a mudança do material quando entra em contato com a água. 0
78
2- Onde ocorre a corrosão? Em que tipo de materiais? Notas
1 Em materiais que ácidos consigam atuar. Não sei. 0
2
Na maior parte dos casos ocorre na superfície dos materiais, porém pode
ocorrer de dentro para fora, ex.: tubos. A corrosão pode ocorrer em
materiais metálicos e ametálicos.
2
3 Ocorre em todos os ambientes que estão em contato com o oxigênio.
Ocorrem nos metais de um modo geral. 2
4 Em materiais expostos. Metais. 1
5 A corrosão ocorre em materiais em diversos ambientes em que haja
contato com o oxigênio, ocorre em metais preferencialmente. 2
6
Geralmente na superfície dos materiais, porém em alguns casos ocorre de
dentro para fora. Ocorre em materiais que reagem quimicamente com os
agentes corrosivos.
1
7 Em metais, ametais, materiais a base de carbono, etc. 1
8 A corrosão ocorre em metais e ocorre geralmente em materiais que estão
expostos ao ambiente. 2
9 Em aço, materiais feitos de metal. Em locais onde os materiais metálicos
ficam expostos a salinidade, água, pode ocorrer a corrosão 3
10 Em materiais metálicos e ametálicos. 1
11 Em materiais que tem tendência a reagir com substâncias corrosivas
particulares. 0
12 Em materiais que oxidam. Metais. 1
13 Geralmente com metais que ficam expostos ao ar livre. 1
14 Em qualquer lugar aberto principalmente em metais expostos ao oxigênio
e materiais expostos. 1
15 Quando o oxigênio entra em contato com um material metálico e oxida
esse material. 0
16 A corrosão ocorre onde há materiais metálicos, de concreto. O fenômeno
da corrosão ocorre principalmente em locais mais úmidos (litoral). 2
17 Em materiais que são mais suscetíveis a sofrer corrosão. 0
18 A corrosão ocorre em metais. 1
19 Em materiais metálicos. 1
20 Especialmente em metais, na parte externa. 1
21 Ocorre em qualquer material que entre em contato com um agente
corrosivo. 0
22 Em materiais metálicos. 1
23 Ocorre geralmente em superfícies de materiais que entra em contato com
agentes corrosivos. 1
24 A corrosão ocorre em materiais metálicos, em concreto. 1
79
3- Porque a corrosão ocorre em certos materiais e em outros não?
Quais as características diferentes entre os materiais que sofrem a
corrosão daqueles que não sofrem?
Notas
1 Por causa da afinidade química. Não sei. 0
2 Não lembro. 0
3
A corrosão ocorre de acordo com o tipo de ligação que ocorre entre os
materiais. Os metais por terem mais elétrons livres tem mais facilidade em
sofrer corrosão.
0
4 Não sei responder. 0
5
A corrosão ocorre em materiais que possuem elétrons menos atraídos ao
núcleo e que portanto tendem a sair destes materiais. Há materiais que
possuem menor atração ao núcleo portanto não sofre o processo.
0
6
Por causa da falta de interação, ou seja, o material corrosivo consegue
interagir com alguns materiais e outros não, de acordo com seu nível de
pH, sua composição química.
0
7 Alguns materiais tem uma reatividade maior que outros. 0
8
Porque alguns materiais mesmo tendo a mesma composição, se um estiver
exposto a fatores como a maresia por exemplo acaba acelerando o
processo, as características eu não sei.
0
9 Não sei responder. 0
10 Não sei. 0
11 Porque assim como existem materiais que tem a tendência de reagir, tem
outros que não tem essa tendência. 0
12 Não sei. 0
13 Os materiais que sofrem corrosão são materiais que reagem com H+. 0
14
Pois alguns materiais são mais propícios ao desgaste ocorrido pela
passagem do tempo e também aos agentes externos, os materiais que não
possuem características metálicas com o alto nível de condução de energia
não sofrem corrosão.
0
15 É de acordo com uma ligação que um material pode fazer, um exemplo é
que os metais tem elétrons livres e são fáceis de oxidar. 0
16
Porque existem materiais que reagem com a água e sofrem corrosão.
Dentre as diferenças entre os materiais que sofrem corrosão e os que não,
está no fato de reagirem coma água.
0
17 Não sei. 0
18 Pois a composição química é diferente. 0
19 Não sei 0
20 Não sei. 0
21 Não sei 0
22 Não sei. 0
23
Pois há certos materiais que tendem a se estabilizar (voltar ao natural). Os
que sofrem corrosão são os materiais expostos ao meio que têm
substâncias reagentes.
1
24 A corrosão ocorre em materiais que podem sofrer oxidação. Materiais que
não podem ser corroídos são inertes em contato com a água. 0
80
4- Há alguma forma de impedir que a corrosão aconteça nos
materiais? Explique. Notas
1 Sim. Colocando alguma solução básica ou uma película que impeça a
reação do ácido com o material. 0
2 Não sei. 0
3 Sim. Tem umas "barrinhas" que são colocadas nos navios para evitar a
corrosão e tem também uma tinta laranja que se passa em portões. 1
4 Não, existe apenas formas de "atrasar" essa corrosão, como por exemplo,
uma tinta. 1
5 Sim, é possível proteger o material passando uma tinta em seu corpo,
protegendo da reação de oxi-redução. 1
6
Protegendo o corpo do material com tinta, evitando contato com o
oxigênio.
1
7 Protegendo este material com uma camada não reativa, ou oferecendo uma
substância mais reativa como sacrifício. 1
8
Não. Você não pode impedir, você pode amenizar dependendo do lugar
que o material está exposto. Alguns fatores agilizam o processo de
corrosão.
1
9 Não, acho que pode prevenir passando algum produto, mas não impedir
completamente. 1
10 Existem produtos os quais servem para preservar os materiais contra a
corrosão. 1
11 Usando substâncias que neutralizam esse processo corrosivo. 0
12 Não é possível impedir a corrosão, pois é um fenômeno da natureza, tentar
impedir a corrosão seria como impedir a chuva. 0
13 Não sei. 0
14 Sim, utilizando um material de nível de corrosão mais alto que o que está
sofrendo a ação de corrosão e ele sofrerá corrosão no lugar do outro. 2
15
Pode-se colocar outros materiais que são mais fáceis de oxidar para se
sacrificar por esse metal utilizado. Um exemplo é a colocação de placas
em navios para evitar a oxidação do casco.
2
16 Protegendo os metais da oxidação. 0
17 Sim. Colocando um material que tem mais facilidade de corrosão em volta
do material em que você não quer que sofra a corrosão. 2
18 Sim, passando anti-corrosivo (zarcão), isso irá retardar, mas não impedir a
corrosão 2
19 Tem como usar metal de sacrifício para que a corrosão não atinja o
material mais importante, uso de zarcão. 2
20 Não, existem formas de retardar esse processo de corrosão. 1
21 Sim. Pode ser protegido com um agente anti-corrosivo, como zinco. 2
22 Sim, com camadas impermeabilizantes, metais de sacrifício. 3
23 Sim, aplicando uma camada protetora, ou seja, uma camada de certa
substância que não reaja com o meio que se encontra. 2
81
24
Sim, há substâncias usadas em produtos que são comercializados para
impedir a corrosão, como o zarcão, por exemplo, e há objetos fabricados
com artifícios para impedir esse processo, como as folhas de Flandres,
usadas para revestir o interior de latas, além de certas construções, como
navios, que são protegidos por metais de sacrifício.
3
5- A corrosão depende do ambiente em que esses materiais se
encontram? Explique. Notas
1 Sim, ambientes com mais elementos que tenham afinidade para reagir com
ácido. 0
2 Sim, pois se o ambiente possuir materiais corrosivos os materiais expostos
serão corroídos mais rápidos. 1
3 Sim, porém não sei explicar. 0
4
Sim, existem materiais que estão mais expostos que outros. Como por
exemplo, uma geladeira em uma casa de praia sofrerá corrosão mais rápido
do que uma em uma casa de campo, devido a ação da maresia.
2
5
Sim, há ambientes em que esse processo ocorre mais rápido, por exemplo,
em praias e lugares em contato com a água, pois o oxigênio desse
elemento intensificará a reação que já existe com o ar.
2
6
Sim. Por exemplo, um portão de uma casa na praia se for de material
metálico irá ter muita facilidade para corroer devido à exposição frequente
à maresia.
2
7 Sim. As condições de pressão, volume, temperatura, etc. influem
diretamente no acontecimento ou não da reação. 2
8
Sim. Por exemplo uma geladeira que está ha tempos numa casa de praia
tem mais facilidade para a corrosão do que uma que não está. O local em
que se encontra interfere sim.
2
9 Sim. Em um ambiente em que o metal fica perto da praia por exemplo o
material corrói muito mais rápido, por conta da maresia. 2
10
Não, todos os materiais não sofrem corrosão a partir de sua exposição ao
ambiente, em alguns ambientes há uma maior corrosão como por exemplo
em beira de praia, onde tem maresia.
1
11 Quando o material é exposto à situações em que tem a presença de
substância corrosivas, que estão presentes no ar, assim como o oxigênio. 1
12 Sim, na praia por exemplo a corrosão é maior por causa da maresia. 1
13 Sim. Pois há materiais que sofrem corrosão mais rápido quando são
expostos a certos ambientes que tem umidade do ar alto. 2
14 Sim. Pois quanto mais oxigenado o ambiente, mais rápido é feita a
corrosão do material que está sofrendo a ação das partículas de oxigênio. 2
15 Sim, por exemplo à beira mar é mais fácil ocorrer oxidação por causa da
água salgada do mar (maresia). 2
16 Sim, depende da umidade do ar, da salinidade. 3
82
17 Sim, pois em lugares como por exemplo na praia onde existe mais
corrosão por causa da maresia. 2
18 Sim. Os materiais em uma praia por exemplo vão corroer muito mais
rápido do que no meio urbano pois há presença de maresia. 2
19 Sim, depende da umidade e da salinidade do ar. 3
20 Sim, nas praias onde a maresia ajuda nesse desgaste. 2
21 Sim, porque para haver a corrosão, o material deve ter contato com o
agente corrosivo. 0
22 Sim, depende da umidade do ar, da salinidade. 3
23 Sim. Os materiais tendem a reagir com o meio. 0
24 Sim, pois depende de fatores como a umidade do ar, por exemplo, o
processo de corrosão pode ser acelerado. 2
83
APÊNDICE G – CONHECIMENTOS DOS ALUNOS PÓS-AULA NO
QUESTIONÁRIO 2
1- Como visto nos experimentos, como se caracteriza a ocorrência da
corrosão no material usado? Qual é o produto da corrosão? Nota
1
A corrosão ocorre quando um material está exposto a um ambiente
corrosivo ou seja, com maresia, umidade, etc. O metal se deteriora e
fragiliza, o produto da corrosão do ferro é o óxido de ferro.
3
2 Não sei. 0
3 Quando o material começa a oxidar perdendo sua coloração e até mesmo
pequenos fragmentos, o produto da corrosão é a ferrugem. 2
4 O ferro sólido se transforma em óxido de ferro. 2
5
A corrosão é a transformação do ferro em óxido de ferro. O contato do
ferro com o oxigênio e o ambiente propício faz com que essa corrosão
ocorra.
2
6 Corrosão é a oxidação do material, que fica frágil, desgastado e muda de
cor. O produto da corrosão da palha de aço (ferro) é o óxido de ferro. 3
7 Forma ferrugem, pois o ferro oxida. Forma o óxido de ferro. 2
8
Com a oxidação dos materiais, ou seja, a perda de elétrons para um outro
material ou meio. O produto será o material que sofreu corrosão, que
perderá elétrons.
1
9 Ocorre pelo contato de um material ferroso com o oxigênio. Óxido de
ferro. 2
10 O oxigênio em contato com o ferro, reage com o ferro e forma óxido de
ferro. 2
11 Processo em que ocorre oxidação do metal, em que o mesmo volta à sua
forma original. O produto é a ferrugem. 3
12 A ocorrência de corrosão em um material caracteriza-se pelo
avermelhamento causado pela oxidação deste. 2
13 É o desgaste de um determinado material exposto a um certo tipo de
ambiente que há uma afinidade à reação. 0
14 É a tendência do ferro a voltar ao seu estado natural, como encontrado na
natureza. Óxido de ferro. 2
15 Quando este material perde elétrons ao reagir com outro, geralmente o
oxigênio. 1
16
O material corroído apresenta desgaste, mudança na coloração, em que
seu produto final é um óxido. No caso da corrosão do ferro forma-se
óxido de ferro, a ferrugem.
4
17 O aparecimento de ferrugem. 1
18
A corrosão se dá quando o material em um meio propício sofre uma
reação de oxi-redução, o metal fica frágil e se deteriora, como produto
produz um material corroído. O ferro corroído é a ferrugem.
3
84
19
O material ao entrar em contato com o meio corrosivo faz com que ele
mude de forma, cor e se deteriora. O produto da corrosão é a volta da
substância ao seu estado original, encontrado na natureza. O ferro sofreu
corrosão e formou óxido de ferro.
4
20 O produto da corrosão é o óxido de ferro (ferrugem). A corrosão pode ser
caracterizada com o aparecimento da ferrugem nos materiais. 2
21
O produto da corrosão é sempre um óxido. Isso surge através da reação
com o oxigênio com qualquer outro material. Podemos ver isso mais
claramente na ferrugem que ocorre no ferro.
3
22
Caracteriza-se pela perda de material pelo desgaste feito pela oxidação e
mudança na estrutura como cor, espessura. O ferro quando sofre corrosão
forma o óxido de ferro (ferrugem).
4
23
O material corroído se deteriora, muda de cor, perde massa. O produto do
metal corroído é o óxido desse metal. O ferro quando é corroído volta a
sua forma natural, o óxido de ferro.
4
24
O material apresenta sua superfície desgastada e danificada, muda sua
coloração e solta fragmentos. A palha de aço que se oxidou formou a
ferrugem que é o óxido de ferro.
4
2- A corrosão se faz presente em seu dia-a-dia resultando em diversos
prejuízos. Há alguma forma de impedir ou reduzir o processo de
corrosão nos materiais?
Nota
1 Sim, um meio muito utilizado é a pintura que forma uma barreira entre o
material e o ambiente. 2
2 Não sei. 0
3 Usando metais de sacrifício ou usando zarcão, pinturas. Só há como
retardar, não há como impedir. 3
4 Sim, através de materiais que sofrem maior corrosão. 1
5 Sim, com pinturas e revestimentos que impeçam que o metal entre em
contato com o oxigênio e usando metais de sacrifício. 3
6 Algumas formas são metal de sacrifício. 1
7 Sim. Protegendo o material com pinturas, formando uma capa protetora
que corrói no lugar do material, usando um metal de sacrifício. 3
8 Sim. Armazenar os materiais em lugares adequados para que o meio não
interfira, lugares em que não haja reação. 1
9
Pode-se amenizar o processo corrosivo com o uso de inibidores de
corrosão, materiais de sacrifício que se corroem primeiro que o material
que se quer proteger, usando tintas para proteger o material, galvanização,
e outros meios.
4
10
Há como minimizar, pintando o material sem deixar nenhuma parte sem
pintar pois se a corrosão começar em algum ponto, vai se espalhar. Outro
método é o metal de sacrifício, processo no qual a oxidação ocorre nesse
metal e os materiais em volta não são muito afetados, com a
galvanização, e até mesmo limpeza dos materiais retirando umidade e
lubrificando peças.
4
85
11 Existem recursos que diminuem a corrosão, como inibidores de corrosão,
tintas, galvanização. Mas não é possível impedir totalmente a corrosão. 3
12
Sim. Um processo muito comum é a pintura dos materiais. Há mais
processos avançados e técnicas como a galvanização, onde se coloca
acima da superfície dos materiais outros elementos, como o zinco que se
oxida mais rápido que o ferro.
3
13 Sim. Usando metais de sacrifício, protegendo a pintura. 2
14 Sim. Usando pinturas e anodos de sacrifício. 2
15
Existem meios de retardar a corrosão como a utilização de camadas
protetoras nos materiais como tintas, galvanização, anodos de sacrifício,
etc.
4
16 Sim. Pode se proteger o metal com uma camada de zinco, assim o zinco
será afetado pela corrosão, protegendo o metal principal. 2
17
Sim. Através de estratégias como a utilização de metais de
sacrifício,processo de galvanização, revestir com tintas protetoras e
proteção anódica por exemplo.
4
18 Sim. Por exemplo, a galvanização, ou seja, uma espécie de pintura
protetora do metal, o uso de um metal de sacrifício que oxida mais rápido. 2
19 Sim. Usando uma proteção, até mesmo um outro material que seja mais
corrosivo. 2
20
Existem maneiras de reduzir o processo de corrosão nos materiais, como
por exemplo, o uso de tintas anticorrosivas, a galvanização, uso de anodos
de sacrifício.
3
21 Pode se reduzir utilizando pinturas, metais de sacrifício, barras com
metais mais fáceis de oxidar, etc. 3
22 Sim, utilizando um bloqueio entre o material e o ar, como pinturas e
usando materiais de sacrifício. 3
23
Sim, tem como minimizar o efeito. Usando camadas que protegem o
material de entrar em contato com o ambiente como tintas e galvanização.
Usando materiais de sacrifício como anodos.
4
24 Passar tinta ou outros produtos anti-corrosivos. 1
3- O meio (solução) em que o material se encontra interfere no
processo de corrosão? Explique. Nota
1 Sim, pois quanto maior for o nível de oxigênio e sais na solução, maior
será a corrosão sofrida pelo material 3
2
Interfere, pois o meio pode conter agentes que reagem com o metal
fazendo com que corroa. A água do ar, a salinidade e temperatura no
ambiente aceleram a corrosão.
4
3 Sim. Se estiver na presença de um ácido ou vinagre por exemplo. 1
4 Sim, pois existem meios aquosos onde a presença de oxigênio é maior ou
menor, o que acaba interferindo no processo de corrosão 2
5 Sim, alguns meios que são estáveis e não liberam oxigênio para o 0
86
material e outros.
6 Sim. Pois se na solução tiver muito oxigênio e salinidade, o material fica
sujeito a oxidar. 3
7 Sim. Há compostos que reagem mais em meio aquoso. 1
8 Sim. Há meios em que o processo de corrosão acontece mais rápido. 0
9 Sim. Pois os meios podem conter substâncias que podem retardar ou
acelerar o processo. 2
10
Sim. Por exemplo o experimento feito com o becker com vinagre, um
com água, só o pedaço de palha de aço que estava no becker com vinagre
sofreu corrosão.
1
11
Sim , num meio onde há maior quantidade de água, como em áreas
próximas a regiões litorâneas com umidade elevada com maresia, há mais
chances de ocorrer corrosão porque o fato da água contem oxigênio ajuda
neste processo.
3
12
Sim pois devido as substâncias existentes no meio, podem reagir ou não
para voltar ao estado natural em que a substância que encontrava. O meio
tendo água e oxigênio, o metal é corroído.
3
13 Sim. Porque se a solução oferecer umidade e oxigênio necessário, o
material em contato sofre corrosão. A salinidade ajuda a acelerar. 4
14 Sim, a solução pode facilitar ou dificultar a reação entre o material e o
oxigênio. 0
15 Sim, pois em um meio que apresenta salinização e água, neste local a
oxidação do material será acelerada devido ao sal presente no meio. 3
16 Sim, porque em certas situações, nessas soluções existem moléculas de
oxigênio livres e prontas para reagir com o material a ser oxidado. 2
17 Sim, pois o material pode ter tudo para oxidar, mas se o meio não for
propício, ou seja, não facilitar, o processo não ocorrerá. 1
18
Sim, porque existem meios que possuem alta umidade, grande quantidade
de oxigênio, salinidade e alta temperatura, o que ajuda a acelerar a
corrosão nos materiais.
4
19
Sim, por exemplo se colocarmos um pedaço de palha de aço em um copo
com água, a corrosão acontecerá de forma mais lenta do que se
colocarmos o mesmo pedaço em um copo com vinagre.
2
20 Sim, pois naquele meio pode ter um material que propicie a reação. 0
21
Sim, alguns meios podem ter grande concentração de oxigênio, umidade e
salinidade, o que é necessário para que ocorra o processo de corrosão.
Ambientes com pouco oxigênio, umidade e sais, o corrosão é lenta.
4
22
Sim, porque o material pode estar em uma solução que acelere sua
corrosão. Além de conter água que acelera a corrosão, pode conter
salinidade, muito oxigênio dissolvido, etc.
4
23 Sim, pois é preciso um meio propício para a corrosão ocorrer como a
água e oxigênio. 3
24 Sim, pois a salinidade e alta concentração de oxigênio influenciam na
corrosão acelerando a reação. 4
87
4- A atmosfera em que o material se encontra interfere no processo de
corrosão? Explique. Nota
1
Sim. Se a atmosfera for muito oxigenada, bastante úmida e conter alta
salinidade, interfere na corrosão que será maior que uma atmosfera com
baixa presença de oxigênio, água e sais.
4
2 Não sei. 0
3 Sim. Se ele estiver em um ambiente com grande presença de oxigênio e
umidade, a corrosão irá ocorrer mais rapidamente. 3
4 Sim, em atmosfera com maior concentração de oxigênio ocorre maior
corrosão e vice-versa. 2
5 Sim. 1
6 Sim. Como na solução, se a atmosfera for muito umida e com muito
oxigênio e sais, como no litoral das praias, a corrosão ocorre bem rápido. 4
7 Interfere sim. 1
8
Sim, pois em ambientes em contato com água, por exemplo, os metais
sofrem corrosão mais rápido. Em locais com maresia também por causa da
salinidade , metais em locais praianos tendem a oxidar mais rápido.
3
9 Sim. A umidade do ar interfere. 2
10
Sim, pois o oxigênio contido nessa atmosfera será responsável pelas
reações químicas e pelo processo de corrosão, junto com a umidade. A
presença de salinidade também acelera a corrosão
3
11
Sim. Atmosfera muito úmida e com muito oxigênio permite que ocorra
maior índice de corrosão. Em locais de praia a maresia aumenta a
velocidade da reação.
4
12
Sim. A presença de água na atmosfera de áreas litorâneas e a maresia faz
que haja interferência no processo de corrosão, corroendo metais mais
rápido.
3
13 Sim, pois quanto mais substâncias que reagem com o material tiver na
atmosfera, mais rápida ocorre a corrosão. 2
14 Sim, pois quanto mais rica em oxigênio for a atmosfera, mais propícia a
corrosão será. 1
15 Sim, uma maior umidade, salinidade e temperatura aceleram a reação de
corrosão. 3
16 Sim. Como a maresia nas praias, ela acelera a corrosão. 1
17 Sim. Existem meios propícios para que ocorra essa corrosão, como por
exemplo, a maresia que fica exposta uma casa de praia. 2
18 Sim, pois uma atmosfera com mais oxigênio e água (úmida) é mais
propensa a corroer do que uma que apresente baixa concentração. 3
19 Sim, pois uma região pode ser mais salina e úmida que a outra,
influenciando no processo. 2
20
Sim, materiais que se encontram em regiões praianas estão mais propícios
a sofrerem corrosão do que materiais que se encontram nas cidades, devido
a ação da maresia.
2
21 Sim, a atmosfera litorânea por exemplo, devido a maresia que é a presença
de sais no ar. Essa maresia acelera o processo de corrosão do metal. 2
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22 Interfere. Porque existem substâncis na atmosfera que auxilia na oxidação
da matéria, como a umidade e o oxigênio. 3
23 Sim, a umidade do ar ajuda na oxidação do metal exposto. 2
24 Sim. Todo material exposto sem proteção na atmosfera esta sujeito a
corroer se o ar for úmido e muito oxigenado. 3
5- Como você explica a corrosão da lata de alumínio? Nota
1 Não lembro. 0
2 A lata corroeu porque ouve reação na fissura que deixou o alumínio
exposto. Onde formou óxido de cobre. 2
3 Pois o sulfato de cobre acelera a corrosão devido a sua composição. 0
4
Quando a lata sofre fissura, o alumínio ficou exposto e reagiu com o sulfato
de cobre. Depois da reação de oxi-redução, formou óxido de cobre em cima
das fissuras da lata. O alumínio foi para a soluação.
0
5
O alumínio ficou sem proteção então em contato com a solução de sulfato
de cobre, eles oxi-reduziram, formando o produto óxido de cobre no final.
Deixando a latinha mais frágil e corroída.
4
6 Houve reação entre o alumínio exposto e a solução, formando óxido. 1
7 Não sei. 0
8 Houve reação de oxi-redução, o alumínio reagiu com o sulfato de cobre e
formou óxido de cobre. 3
9 O alumínio que ficou exposto reagiu com a solução, formando óxido. 2
10 Não sei. 0
11 O alumínio ficou exposto e em contato com o sulfato de cobre ele reagiu. 2
12 A corrosão na lata de alumínio ocorreu devido ao elemento alumínio
exposto reagir com a solução de sulfato de cobre, formando cobre metálico. 3
13
Não deve consumir latas amassadas porque o alumínio fica desprotegido e a
reação com a solução contamina o alimento. Na reação formou-se óxido de
cobre.
3
14 Pela reação de oxi-redução, onde se formou um material alaranjado que era
o óxido de cobre. 2
15 Ao danificar a lata a solução entrou em contato com o alumínio e eles se
reagiram fazendo com que formasse óxido de cobre. 4
16 Houve reação de oxi-redução entre o alumínio da lata e o sulfato de cobre
da reação. Formando um óxido no final. 3
17 A camada protetora da lata foi danificada, o sulfato de cobre e o alumínio
tiveram reação de oxi-redução, na fissura formou óxido de cobre. 4
18 A lata sofreu uma fissura, portanto o alumínio da lata ficou exposto em
contato com a solução que reagiu e formou o óxido de cobre. 4
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19 O alumínio exposto reagiu com o sulfato de cobre. O cobre se oxidou,
retornando ao seu estado original encontrado na natureza. 2
20
O sulfato de cobre faz com que a corrosão ocorra de forma muito mais
rápida, tornando visível no mesmo momento em que ambos são colocados
no mesmo recipiente.
0
21 Ocorre a reação do alumínio e o ferro com o cobre formando sulfato de
ferro e de alumínio. 0
22 O alumínio em contato com a solução sofreu reação de oxi-redução,
corroendo a lata. 2
23
Provou que não devemos consumir latas amassadas porque a fissura
desprotegeu o alumínio que reagiu com a solução dentro da lata, no final
formou um óxido que recobriu a fissura da lata, óxido de cobre.
4
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Houve reação de oxi-redução do alumínio presente na fissura da lata com o
sulfato de cobre, que teve como produto a substância alaranjada que é o
óxido de cobre.
3
