CURSO SUPERIOR DE CIÊNCIAS DA NATUREZA

LICENCIATURA EM QUÍMICA

KARINA DIAS DE OLIVEIRA

KATIENY DE SOUZA SILVA

OBSTÁCULOS EPISTEMOLÓGICOS AO CONCEITO QUÍMICO DE

CORROSÃO

Campos dos Goytacazes/RJ

2011

KARINA DIAS DE OLIVEIRA

KATIENY DE SOUZA SILVA

OBSTÁCULOS EPISTEMOLÓGICOS AO CONCEITO QUÍMICO DE

CORROSÃO

Monografia apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense Campus Campos-Centro como requisito parcial para conclusão do Curso de Ciências da Natureza - Licenciatura em Química. Orientador: Prof. M.Sc. Rodrigo Garrett da Costa

Campos dos Goytacazes/RJ

2011

KARINA DIAS DE OLIVEIRA KATIENY DE SOUZA SILVA

OBSTÁCULOS EPISTEMOLÓGICOS AO CONCEITO QUÍMICO DE

CORROSÃO

Monografia apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense Campus Campos-Centro como requisito parcial para conclusão do Curso de Ciências da Natureza - Licenciatura em Química.

Aprovada em ______de __________________de 2011 Banca Avaliadora: ___________________________________________________________________________

Prof. Rodrigo Garrett da Costa M.Sc. em Ciências Naturais/ UFRJ

IFF Campus Campos Centro

___________________________________________________________________________ {

Profª Cíntia Neves Barreto Carneiro Doutora em Biociências e Biotecnologia/UENF

IFF Campus Campos Centro

___________________________________________________________________________ Prof.ª Josete Pereira Peres Soares M.Sc. em Políticas Sociais/UENF

IFF Campus Campos Centro

AGRADECIMENTOS

A Deus, por ter me guiado na conclusão de mais uma etapa em minha vida.

A minha família, em especial a minha querida mãe, Leonia.

Ao nosso orientador “pai” Rodrigo Garret, pela paciência e dedicação para a construção e a

conclusão deste trabalho.

Ao meu namorado, amor e amigo Diego que sempre me aconselhou e me ajudou a superar

tantos obstáculos impostos durante esses anos de graduação.

Aos meus queridos colegas de turma, Karla, Elimayra, Diógenes, William e Flavia e em

especial a Roberta, que sempre se dispôs a me ajudar com as tantas matérias da faculdade,

foram tantas manhãs de estudo, com direito a almoços e lanches gostosos! E a Katieny, minha

companheira de monografia com a qual passei muitas madrugadas e fins de semana

estudando, a faculdade seria muito difícil sem vocês.

As pessoas especiais que conheci no decorrer desses quatro anos de graduação no IFF,

Wallas, Nilson, Rafael e Francisco. Foi maravilhoso ter vocês como colegas de trabalho, vou

sentir saudades.

Karina Dias de Oliveira

Agradeço à Deus por permitir a realização dessa conquista.

A todos meus familiares, principalmente minha mãe Ana e minha irmã Liliana pela paciência,

compreensão e apoio ao longo dessa tragetória.

Ao nosso orientador e professor Rodrigo Garrett pela paciência e dedicação.

As amizades inesquecíveis que fiz ao longo do curso como Camila Mondlane, Caroline

Tinoco, Elimayra Figueiredo, Flávia Ferreira, Juliana Berenger, Karina Dias, Karla Siqueira,

Rackel Corrêa e Roberta Manhães.

Katieny de Souza Silva

O ensino de Ciências tem um objetivo apenas: alfabetizar

cientificamente aos homens e mulheres para que consigam não apenas

entender o mundo em que vivem, mas mudá-lo e, sonhadoramente,

mudá-lo para melhor.

(Attico Inácio Chassot)

RESUMO

O ensino de Química deve estimular o desenvolvimento da capacidade de participação e tomada de decisões fundamentadas em informações. Possibilitando aos alunos a capacidade de aprender, criar, formular, ao invés da simples memorização de conceitos. Com base nessas diretrizes e pensando o ensino de Química como uma forma de alfabetização científica (Chassot, 2003), esse trabalho de pesquisa propõe-se a investigar as dificuldades dos estudantes no estudo do fenômeno da corrosão. Para tanto, nosso estudo propõe a aplicação de um questionário entre alunos dos 1°, 2° e 3° anos do Ensino Médio do IFF Campus Campos Centro, com o intuito de levantar os conhecimentos desses estudantes em relação ao assunto abordado. A análise das respostas dos estudantes ao questionário mostrou que existe entre eles um conhecimento apenas superficial sobre esse fenômeno, visto que quase que a totalidade deles não soube explicar como se processa a corrosão em materiais metálicos. Outra dificuldade encontrada foi a inabilidade dos alunos em perceber o fenômeno corrosivo como uma transformação química – o que caracteriza-se num obstáculo epistemológico, que deve ser superado, visto que impede o desenvolvimento das ideias científicas. Palavras-chaves: Corrosão. Ensino de Química. Obstáculo epistemológico. Alfabetização científica.

ABSTRACT

The teaching of chemistry should encourage the development of capacity for participation and decision-making based on information. Allowing students the ability to learn, create, make, rather than simple memorization of concepts. Based on these guidelines and considering the teaching of chemistry as a form of scientific literacy (Chassot, 2003), this research paper proposes to investigate the students' difficulties in studying the phenomenon of corrosion. To this end, our study proposes the application of a questionnaire among students of 1st, 2nd and 3rd year of high school at IFF Campus Campos Centro, aiming to raise the knowledge of these students about the subject matter. The analysis of students' answers to the questionnaire, showed that exists among them, just a superficial knowledge about this phenomenon, since almost all of them could not explain how it handles the corrosion of metallic materials. Another difficulty found, was the inability of students to understand the phenomenon as a corrosive chemical transformation - which is characterized in an epistemological obstacle that must be overcome, since it prevents the development of scientific ideas. Keywords: Corrosion. Chemistry Teaching. Epistemological obstacle. Scientific literacy.

SUMÁRIO

LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................................................... 07

LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................

08

INTRODUÇÃO ......................................................................................................................

10

1 – O ENSINO DE QUÍMICA TRADICIONAL E AS NOVAS PERSPECTIVAS

..................................................................................................................................................

14

2 – CONTRIBUIÇÕES DA EPISTEMOLOGIA DE GASTON BACHELARD PARA O

ENSINO DE QUÍMICA

2.1 A teoria de Gaston Bachelard ........................................................................................... 18

2.2 Noções de obstáculos epistemológicos ............................................................................. 19

2.3 A descontinuidade e o processo de ruptura e negação ...................................................... 21

2.4 As noções de perfil epistemológicos e de perfil conceitual .............................................. 21

3 – ESTUDO DO FENÔMENO DA CORROSÃO ...............................................................

25

4 – METODOLOGIA .............................................................................................................

36

5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 Abordagem do tema corrosão em alguns livros texto do Ensino Médio .......................... 38

5.2 Levantamento das concepções dos estudantes sobre o fenômeno da corrosão ................ 41

CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................

46

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................

48

ANEXO ...................................................................................................................................

52

Anexo I: Questionário ........................................................................................................ 53

LISTA DE ABREVIATURA

CaCl2 - fórmula molecular da substância cloreto de cálcio

CaO – fórmula molecular da substância óxido de cálcio

Fe – símbolo do elemento ferro

Fe (OH)2 - fórmula molecular da substância hidróxido de ferro II

Fe (OH)3 – fórmula molecular da substância hidróxido de ferro III

Fe2+ - fórmula do íon ferro

Fe2O3 - fórmula molecular da substância óxido de ferro III

Fe3O4 - fórmula molecular da substância tetróxido de triferro ou magnetita

H+ - fórmula do íon hidrogênio

H2 – fórmula molecular da substância gás hidrogênio

H2O - fórmula molecular da substância água

HCl - fórmula molecular da substância ácido clorídrico

O2 - fórmula molecular da substância gás oxigênio

OH- - fórmula do íon hidroxíla

Pb3O4 - fórmula molecular da substância tetróxido de trichumbo ou zarcão

PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais

pH – potencial hidrogeniônico

SiO2 - fórmula molecular da substância dióxido de silício

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Exemplo de distribuição do perfil epistemológico para o conceito de massa

.............................................................................................................................................. 22

Figura 2: Corrosão eletroquímica em grade ....................................................................... 26

Figura 3: Corrosão eletroquímica em portão ..................................................................... 27

Figura 4: Corrosão química em concreto armado .............................................................. 28

Figura 5: Corrosão química em chapa de aço inoxidável atacada por ácido clorídrico

.............................................................................................................................................. 29

Figura 6: Corrosão eletrolítica em tubulação ..................................................................... 30

Figura 7: Corrosão eletrolítica em sistemas de refrigeração .............................................. 30

Figura 8: Representação feita pelo aluno do 1º ano para a corrosão sofrida por um prego

.............................................................................................................................................. 44

Figura 9: Representação feita pelo aluno do 2º ano para a corrosão sofrida por um prego

.............................................................................................................................................. 44

Figura 10: Representação feita pelo aluno do 3º ano para a corrosão sofrida por um prego

.............................................................................................................................................. 44

O48ob Oliveira, Karina Dias de. Obstáculos epistemológicos ao conceito químico de corrosão. / Karina Dias de Oliveira, Katieny de Souza Silva, - Campos dos Goytacazes (RJ) : [s.n.], 2011. 54 f. ; il. Orientador: Rodrigo Garrett da Costa.

Monografia (Licenciatura em Química) . Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense. Campus Campos-Centro. Campos dos Goytacazes, RJ, 2011.

Bibliografia: f. 48 - 51.

1. Química (Ensino médio) – Estudo e ensino. 2. Corrosão e anticorrosivos – Estudo e ensino. I. Silva, Katieny de Souza. II. Costa, Rodrigo Garrett da , orient. III. Título. CDD – 540.7

Dados de Catalogação na Publicação (CIP)

INTRODUÇÃO

Atualmente, nossa sociedade vem passando por diversas transformações e

informatizando-se cada vez mais. Nesse tipo de sociedade emergente, todo tipo de informação

pode ser adquirida de maneira rápida e simples, o que exige uma nova postura da instituição

escolar. Apesar disso, Santos (2005) afirma que essas mudanças no meio educacional não

estão ocorrendo a contento. Para a autora, a metodologia de ensino continua caracterizada

pela mera transmissão dos conhecimentos acumulados pela humanidade; além disso, os

alunos não apresentam um papel atuante em sala de aula – cabendo exclusivamente ao

professor a tarefa de ensinar.

A dificuldade de algumas escolas em se adequar a essas transformações, seja por falta

de preparo ou por resistência a tais mudanças, reflete na persistência em optar-se pelo modelo

tradicional1 de ensino, o que acaba dificultando o processo de assimilação de conhecimentos

significativos. Segundo Sforni (2004), esses últimos se caracterizam pela propriedade de se

transformarem em instrumento cognitivo do aluno, ampliando tanto o conteúdo quanto a

forma do seu pensamento.

O modelo tradicional de ensino, segundo Schnetzler e Aragão (1995) apud Mizukami

(1986), é caracterizado pelo verbalismo do professor e pela memorização por parte dos alunos

que são instruídos. Nele, evidencia-se a preocupação com a forma acabada: as tarefas que

visam à aprendizagem são sempre padronizadas, o que significa a utilização de uma rotina

para que se consiga a fixação de conhecimentos /conteúdos /informações.

No ensino de Química de nível médio, predomina a metodologia tradicionalista, a qual

se afasta consideravelmente do cotidiano do aluno. O método de explanação dos conteúdos é

à base de memorização de fórmulas, conceitos, regras e cálculos. O aluno acaba não

percebendo a finalidade da aula, o que provoca um grande desinteresse pela disciplina. Esse,

segundo Luca (2001), teria sido o principal motivo que tornou o ensino dessa disciplina

asséptico e elitizado.

Com os avanços observados na área de Química, a sociedade acabou se tornando cada

vez mais dependente das novas descobertas, o que exige que os cidadãos passem a conhecer

1 É a teoria da pedagogia tradicional, onde o conhecimento produzido no aluno se dá pela ação do professor.

Essa produção se dá via transmissão. Portanto, o agente principal nesse processo de produção do conhecimento no aluno seria o professor (SAVIANI, 1997).

melhor as substâncias presentes no seu dia a dia. Somente assim eles serão capazes de se

posicionarem criticamente com relação aos efeitos ambientais da utilização da química, e

principalmente, poderão tomar decisões a fim de buscar soluções para os problemas sociais.

Nesse sentido, Chassot (2003) afirma:

Entender a ciência nos facilita, também, contribuir para controlar e prever as transformações que ocorrem na natureza. Assim, teremos condições de fazer com que essas transformações sejam propostas, para que conduzam a uma melhor qualidade de vida (CHASSOT, 2003, p. 91).

Como se pode perceber, as palavras de Chassot nos alertam para a necessidade de se

instruir os cidadãos, de modo que estes possam ter uma participação mais ativa na sociedade –

o que se consegue fornecendo-lhes informações para que eles as processe com base na sua

estrutura cognitiva. Assim, será possível que eles discutam e tentem solucionar os problemas

sociais que os afetam direta ou indiretamente.

Os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (Brasil, 1999) estabelecem

que a aprendizagem em Química deva possibilitar aos alunos a compreensão das

transformações que ocorrem no mundo físico de forma abrangente e integrada, para que estes

possam julgar, com fundamentos, as informações adquiridas na mídia, na escola, com

pessoas, etc. A partir daí, o aluno poderá tomar suas decisões, e dessa forma, interagirá com o

mundo enquanto indivíduo e cidadão.

Para participar na vida em sociedade, é necessário que os conhecimentos da Química

não sejam ensinados como um fim em si mesmo, pois caso contrário se estará fugindo do

objetivo maior da educação básica. Isso implica em um ensino contextualizado, no qual o

foco não deva ser o conhecimento químico em si, mas o preparo para o exercício da cidadania

(SANTOS e SCHNETZLER, 1997).

Sendo assim, é fundamental que o professor leve em consideração o conhecimento que

o aluno já possui. Dessa forma, o processo de ensino-aprendizagem poderá ser facilitado, ao

permitir que o professor oriente melhor sua prática pedagógica e disponibilize as ferramentas

cognitivas necessárias.

Os alunos, na maioria das vezes, possuem as suas próprias explicações sobre os

fenômenos que são estudados em sala de aula, e estas não podem ser ignoradas pelos

professores. Permitindo o desenvolvimento de habilidades e capacidades que estabelecem

uma relação entre os conhecimentos que estão começando a ser construídos com aquilo que é

observado no seu cotidiano, é possível se desenvolver uma aprendizagem mais significativa e

interessante (HÜLSENDEGER, 2009).

Para essa autora, quando se trabalha com conceitos científicos mais complexos, os

alunos apresentam mais dificuldades de compreendê-los, e até mesmo, de aceitá-los. É como

se eles andassem numa corda bamba, equilibrando-se entre dois mundos: o seu mundo do dia-

a-dia e o mundo das ideias defendidas pela Ciência.

Como a Química baseia-se geralmente em modelos e nas explicações teóricas em

escala microscópica, é exigido dos alunos um nível de abstração elevado, o que nem sempre é

conseguido. Os estudantes precisam utilizar muitas vezes sua imaginação para compreender

os conteúdos abordados pelo professor, que se esforça para ser compreendido. Os estudantes,

por sua vez, tentam relacionar os conhecimentos químicos com os fenômenos que ocorrem a

seu redor. Quando não conseguem, geralmente ficam desmotivados e perdem o interesse pelo

assunto, sem perceber a importância que esta disciplina tem para o seu cotidiano

(HÜLSENDEGER, 2009).

Como pudemos perceber, as dificuldades no ensino de Química são muitas e devem-se

a diversos fatores. Luca (2001) considera que uma saída viável seria a contextualização do

ensino dessa disciplina, onde os estudantes pudessem identificar e compreender a função das

substâncias químicas presentes em diversos materiais como ar, águas, solos, alimentos,

medicamentos, tecidos, cremes dentais, detergentes, xampus, combustíveis, corantes,

embalagens, etc. À medida que observam suas propriedades, a interação com outros materiais/

substâncias e com o ambiente, eles compreenderiam melhor os fatos, e entenderiam melhor o

conteúdo desta disciplina.

Além disso, Chassot (2001) destaca a importância de um ensino de Ciências não

apenas como uma forma de se entender o mundo em que vivemos, mas também para

transformá-lo. “Este ensino de Ciências tem um objetivo: alfabetizar cientificamente aos

homens e mulheres para que consigam não apenas entender o mundo em que vivem, mas

mudá-lo e, sonhadoramente, mudá-lo para melhor”.

Um fenômeno que está presente no cotidiano de todas as pessoas e costuma despertar

bastante a curiosidade dos estudantes, diz respeito ao conceito de corrosão. Esse conceito, que

é constantemente confundido com o conceito de ferrugem, está associado a uma série de

ideias incorretas e/ou incompletas.

Os estudos de Barker (2004) destacam algumas das falsas ideias dos estudantes sobre

esse tema. A principal dificuldade encontrada pelos alunos é não saber atribuir ao fenômeno

da ferrugem a uma reação química – fato que foi constatado por meio das respostas dos

estudantes ao questionário. Essa concepção, segundo as ideias de Bachelard (1996), pode

caracterizar-se como um obstáculo epistemológico.

Nosso trabalho de pesquisa, que se baseia nas ideias da alfabetização científica de

Chassot (2003) e dos obstáculos epistemológicos de Bachelard (1996), propõe-se a investigar,

através da aplicação de um questionário destinado aos estudantes das três séries do ensino

médio do IFF Campus Campos Centro, alguns possíveis obstáculos epistemológicos acerca do

conceito de corrosão.

1 – O ensino de Química tradicional e as novas perspectivas

As décadas de 1980 e início da década de 1990, para Chassot (2003), foram marcadas

por um ensino centrado quase que exclusivamente na obrigação de fazer com que os

estudantes decorassem conceitos, fórmulas e leis. A transmissão massiva e indiscriminada de

conteúdos era o que importava, e os professores eram os sujeitos que faziam com que os

alunos adquirissem esses conhecimentos - essas são características do ensino dito tradicional.

Nessa concepção que priorizava a formação de indivíduos, munindo-os de ferramentas

exclusivamente para o mercado de trabalho, percebe-se a valorização da memorização e

acúmulo de conhecimentos, sem que haja a preocupação com a formação de cidadãos críticos.

Por outro lado, o que observamos atualmente é a predominância das propostas para o

ensino que procuram sempre estar orientadas na busca de aspectos sociais, e da sua estreita

relação com a realidade cotidiana na qual os estudantes estão inseridos.

Nesse sentido, os Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 1999), mais conhecidos

como PCN’s, estabelecem que o ensino deve consistir no desenvolvimento das capacidades de

pesquisar, buscar informações, analisá-las e selecioná-las, mas também possibilitar aos alunos

a capacidade de aprender, criar, formular, ao invés da simples memorização de conceitos.

O objetivo central do ensino de Química, na opinião de Schnetzler e Santos (1996) é

conseguir que os alunos desenvolvam a capacidade de participação e tomada de decisões

criticamente; ou seja, tomar decisões fundamentadas em informações e estarem conscientes

das diversas consequências decorrentes de tal posicionamento.

A formação de cidadãos deve ser priorizada, através da oportunidade de consolidar e

aprofundar os conhecimentos adquiridos no Ensino Fundamental e possibilitar o

prosseguimento dos estudos, dotando o educando de instrumentos que lhe permitam a

continuação do processo de aprendizagem. “Alteram-se, portanto, os objetivos de formação

no nível do Ensino Médio. Prioriza-se a formação ética e o desenvolvimento da autonomia

intelectual e do pensamento crítico” (BRASIL, 1999, p. 25).

O professor tem papel fundamental nessa nova perspectiva de ensino, e para que essas

mudanças ocorram de forma satisfatória é preciso que haja um processo de atualização

constante por parte dos docentes. Segundo Demo (2010), ao deparar-se com a modernidade e

seus aspectos científicos e tecnológicos, os profissionais da educação não devem temê-la, mas

sim procurar conduzi-la e ser-lhe sujeito histórico, ou seja, devem procurar compreender esses

novos tempos e usá-los em favor de uma educação mais criativa e interessante.

Chassot (2001) chama a atenção para o fato de que, atualmente, o professor dito como

mero repetidor de conteúdos, tem sua profissão ameaçada (principalmente nas classes sociais

mais favorecidas, onde os alunos têm acesso a diversas tecnologias da informação). Já o

professor “formador” tem seu papel cada vez mais valorizado no contexto escolar. Esse

profissional auxilia os seus alunos no acesso às informações realmente significativas, e

diversifica os recursos utilizados em suas aulas, de modo a torná-las mais dinâmicas.

O processo de ensino e aprendizagem deve ser caracterizado por situações que

estimulem a atividade e a iniciativa dos alunos e professores, buscando sempre abordagens

que favoreçam um diálogo e um melhor relacionamento entre professor/aluno e aluno/aluno,

para que os saberes acumulados historicamente possam ser expressos. Nesse sentido, os

PCN's (Brasil, 1999) estabelecem como uma das competências e habilidades desenvolvidas

no ensino de Química: capacitar os educandos a desenvolverem suas próprias soluções em

situações problemáticas, e desta maneira o ensino estará contribuindo para o desenvolvimento

desses alunos como cidadãos.

Em meio a todas essas mudanças, um aspecto já comentado anteriormente mas que

merece destaque é a importância de se conhecerem as ideias prévias dos alunos ou seus

conhecimentos prévios. Hülsendeger (2009) esclarece que, da mesma forma que os

professores tem suas próprias teorias sobre o processo de ensino-aprendizagem, os estudantes

também trazem para a sala de aula suas ideias sobre assuntos ali discutidos.

A autora argumenta que “na atualidade, com tanta tecnologia ao alcance de muitos, é

inaceitável a antiga concepção idealizada pelo empirista John Locke (1690) de que os alunos

são tábulas rasas”. Segundo ela, muitas das vezes os alunos trazem concepções que não

condizem com o que a ciência considera correto, cabendo ao professor lidar com essa situação

da melhor forma possível.

Nessa nova perspectiva, é desejável que ocorra uma adequação do ambiente da sala de

aula com a inclusão dos recursos computacionais multimídia. Assim, ela também pode

funcionar como um cenário motivador e facilitador, para que os conhecimentos adquiridos

acompanhem as transformações tecnológicas.

Além disso, outro aspecto destacado por Maldaner (2000) diz respeito ao uso do

conhecimento químico para a compreensão e o controle das substâncias e suas

transformações, o que é essencial para o desenvolvimento da sociedade. O conhecimento da

Química possibilita hoje que os cidadãos estejam inseridos em um contexto altamente

tecnológico.

Para Chassot (2003), a partir do momento que o ensino de Química contribuir para a

compreensão de conhecimentos, procedimentos e valores que permitam aos estudantes tomar

decisões, perceber a importância e as muitas utilidades desta ciência para a melhora da

qualidade de vida e também as consequências negativas do seu mau uso, eles estarão

alfabetizados cientificamente.

A partir da alfabetização científica, os sujeitos da aprendizagem poderão compreender

a importância da química no seu cotidiano, ou seja, perceber a importância dos fenômenos e

reações químicas em sua vida. Schnetzler e Santos (1996) ressaltam alguns temas que podem

ser abordados em sala de aula para suscitar uma melhor compreensão2 dos conhecimentos

químicos, como: aqueles relacionados com o manuseio e utilização de substâncias, o consumo

de produtos industrializados, os efeitos da química no meio ambiente, a segurança no

ambiente de trabalho, a interpretação das informações sobre esta ciência que são apresentadas

pelos meios de comunicação, a avaliação de programas que apresentam conteúdo de ciências

e tecnologia, além da discussão acerca do papel da química e da Ciência na sociedade.

Os assuntos apresentados no curso de Química devem possibilitar aos alunos uma

constante atualização histórica, social e tecnológica. Os PCN's (Brasil, 1999) estabelecem que

não só os aspectos da má utilização de produtos químicos devam ser abordados durante as

aulas, como os efeitos poluentes que certas substâncias causam no ar, água e solo, mas

também deve-se focar nas importantes contribuições da química, como no controle de fontes

poluidoras através da melhoria de processos industriais, para que esta ciência não seja

apontada somente como causadora de grandes males.

Uma forma de abordagem dos conhecimentos químicos que é amplamente utilizada e

costuma trazer bons resultados é o uso da experimentação. Ela funciona como uma ferramenta

de motivação, provocando o interesse dos estudantes, e também como um meio de

visualização de processos que até então eles só conheciam através das aulas teóricas ou pelos

livros.

Giordan (1999) afirma que a experimentação desperta um grande interesse entre os

alunos, funcionando como um instrumento motivador. O autor chama a atenção para a opinião

de diversos professores, ao concordarem que o uso de experimentos aumenta a capacidade de

aprendizado, pois funciona como um meio de envolver os alunos nos assuntos que estão

sendo abordados em sala de aula.

2 No sentido estabelecido por Schnetzler e Aragão (1995) apud Aragão (1993), ou seja, caracterizando uma

qualidade que se apresenta em qualquer processo de aprendizagem que seja válido em termos educacionais.

Embora concorde que o uso de laboratórios para a realização de experimentos reforce

a dinâmica do ambiente, ao permitir que os alunos desenvolvam suas habilidades, Giordan

(1999) esclarece que não deve-se buscar a predominância de apenas uma forma de ensino,

mas sim uma integração de várias técnicas, disponibilizam melhores oportunidades para a

construção do conhecimento.

Na opinião de Machado (1999), o desenvolvimento de experimentos é muito útil para

a visualização de certos processos, porém o uso exclusivo da experimentação não é suficiente

para que os educandos compreendam os fenômenos que lhes estão sendo apresentados. Os

professores devem recorrer sempre ao nível teórico, aos modelos e suas representações para

que o resultado obtido a partir do experimento faça sentido para os alunos. É desejável,

portanto, que se mantenha uma relação entre teoria e experimento, percorrendo

constantemente o caminho de ida e volta entre os dois aspectos.

2 - Contribuições da Epistemologia de Gaston Bachelard para o ensino de Química

2.1 A teoria de Gaston Bachelard

Gaston Bachelard (1884-1962) foi um dos maiores filósofos franceses do nosso tempo.

Ele possui uma dupla vertente: uma científica e outra poética; porém, nesse trabalho

abordaremos apenas a primeira. Estabeleceu-se como filósofo do descontinuísmo na razão e

na história da ciência, fornecendo sempre de forma polêmica e instigante, subsídios para o

questionamento do dogmatismo. Suas ideias a respeito do perfil epistemológico e obstáculo

epistemológico também têm contribuído para o ensino de ciências.

Segundo as ideias de Bachelard (1996), a construção do conhecimento científico se dá

por meio da retificação de erros que ocorrem ao longo da História e, portanto, admite-se que o

saber científico é reconstruído a todo o momento. Assim, para se compreender o processo

epistemológico, é preciso situar o pensamento no contexto histórico em que se constroem as

ciências.

A sua obra está marcada por uma reflexão sobre as filosofias implícitas nas práticas

efetivas dos cientistas. Além de examinar a evolução do conhecimento, Bachelard preocupa-

se constantemente com o processo de ensino-aprendizagem na escola. O que atribui a ele um

aspecto diferenciador entre os epistemólogos, o da atividade docente no ensino de ciências.

Segundo o epistemólogo francês, para se aprender é preciso haver uma mudança de

cultura e de racionalidade, mudança essa que, por sua vez, é consequência inerente ao

aprendizado científico. Não é possível adquirir uma nova cultura por incorporação da mesma

aos traços da remanescente. Assim, hábitos intelectuais incrustados no conhecimento não

questionado, acabam bloqueando o processo de construção do novo conhecimento,

caracterizando-se, portanto, em obstáculos epistemológicos.

2.2- Noções de obstáculos epistemológicos

Para tentar entender filosoficamente a construção da ciência ao longo da história,

Bachelard (1996) propôs duas ideias: a do obstáculo epistemológico e a do perfil

epistemológico. Assim, o filósofo pôde, de um modo grosseiro, dividir as diferentes etapas do

pensamento científico em três grandes períodos.

O primeiro período representa o estado pré-científico, que corresponde da Antiguidade

Clássica até o Renascimento e de novas buscas do século XVI até o século XVIII. O segundo

período, que representa o estado científico, vai do século XVIII, passando pelo século XIX até

o inicio do século XX. Já o terceiro teve início em 1905 com o início da era do novo espírito

científico, ou seja, com o início dos trabalhos de Einstein sobre a relatividade, quando há uma

grande alteração nos conceitos primordiais, iniciando assim a ciência contemporânea.

Cada período histórico possui uma característica específica que será um obstáculo para

o avanço epistemológico da ciência. A chegada ao período histórico seguinte só ocorre

através de rupturas com esses obstáculos epistemológicos.

Os obstáculos, ao impedirem a formulação de um problema, fazem com que as

perguntas não sejam reformuladas, impedindo a ocorrência de mudanças no objeto de estudo.

Esse “engessamento” do paradigma vigente implica a manutenção dos erros e,

consequentemente, entravam o desenvolvimento do espírito científico, pois este, somente é

alcançado quando os obstáculos epistemológicos são superados.

Para Bachelard (1996, p.21), “na formação do espírito científico, o primeiro obstáculo

é a experiência primeira, a experiência colocada antes e acima da crítica – crítica esta que é,

necessariamente, elemento integrante do espírito científico”. De fato, o saber deve começar

com perguntas, buscando a solução de um problema; se não ocorrer questionamentos, não há

avanço para novos conhecimentos.

Bachelard, tendo como ideia da construção do espírito científico, acaba definindo que

a destruição do espírito não científico provoca modificações nos próprios princípios do

conhecimento, ou seja:

O espírito científico só se pode construir destruindo o espírito não científico. Muitas vezes o cientista entrega-se a uma pedagogia fracionada enquanto o espírito científico deveria ter em vista uma reforma subjetiva total. Todo o progresso real no pensamento científico necessita de uma conversão. Os progressos do pensamento científico contemporâneo determinam transformações nos próprios princípios do conhecimento. (BACHELARD, 1991, p.6)

Ao pensar na formação do espírito científico, Bachelard (1996) destaca três estados

pelos quais esse espírito passaria, necessariamente, em sua formação individual: o primeiro é

o estado concreto, em que o espírito se relaciona com as primeiras imagens do fenômeno,

apoiando-se na literatura que exalta natureza e a diversidade. O segundo estado é o concreto-

abstrato, em que o espírito acrescenta à experiência física esquemas geométricos, apoiando-se

numa filosofia da simplicidade. O espírito sente-se tanto mais seguro de sua abstração, quanto

mais clara essa abstração for representada por uma intuição sensível. O terceiro estado é o

abstrato, em que o espírito adota a informação retirada da intuição, desligada da experiência.

Assim, a formação do espírito científico vive na prática estes três estados, que não

devem ser confundidos com periodização histórica do desenvolvimento da ciência, sendo

possível encontrar em cada momento histórico a valorização de um ou outro estado na

produção do conhecimento científico.

Tendo em vista todo o processo de construção do conhecimento, Bachelard (1996)

aponta como sendo obstáculo epistemológico o fato do professor, principalmente o de

ciências, não compreender os motivos que levam os alunos a não avançarem nos estudos.

Trata-se de uma consequência do desconhecimento ou desinteresse docente pelo

conhecimento anterior do educando. O autor acredita que o conhecimento só será alcançado

se ocorrer a superação dos obstáculos e a ruptura das ideias que dificultem formação do novo

espírito científico.

2.3 - A descontinuidade e o processo de ruptura e de negação

O progresso do espírito científico se efetiva por rupturas com o senso comum, com as

opiniões primeiras, com os pré-conceitos, com as pré-noções, e com os pré-juízos de nossa

filosofia espontânea. Não se vai de um sistema para outro, como se houvesse continuidade

entre os conhecimentos, pois o surgimento de uma nova teoria estabelece os limites da

primeira. O que se conhece é um contra-conhecimento que não se explica pelo somatório dos

conhecimentos anteriores. A ciência não se dá numa direção evolucionista, mas através de

rupturas. Essa descontinuidade compõe o conceito de rupturas (BACHELARD, 1991).

Toda forma de conhecimento que impede a ruptura transforma-se em um obstáculo

epistemológico, assim a ruptura bachelardiana é, então, uma proposição de rupturas de

obstáculos e de suas retificações.

Bachelard (1991) afirma com sua proposição de negação, que para conhecer a

evolução do espírito científico, deve-se visualizar o conhecimento como um tecido de erros

positivos. Isso implica a correção de erros subjetivos e, além disso, estabelece que só será

alcançado o novo espírito científico destruindo o espírito não científico. É negando-se as

experiências anteriores que uma experiência vai se firmar como nova, sem dar privilégio às

explicações generalizantes. Trata-se de uma proposição de ruptura entre o conhecimento

sensível (de senso comum) e conhecimento científico.

2.4- As noções de perfil epistemológico e de perfil conceitual

A partir das zonas de perfil conceitual, é possível se determinar como um conceito

científico se situa em relação a diferentes correntes filosóficas, as quais constituem os cortes

do perfil. Por outro lado, a noção de perfil epistemológico também contribui para o processo

de mudança conceitual.

Dessa forma, para se entender o progresso dos conceitos científicos é necessário

analisar a sua evolução filosófica, ou seja, seguir uma ordem que vai do animismo ao ultra-

racionalismo, o que possibilita concluir que o conhecimento científico ordena a própria

filosofia, oportunizando o estudo da progressão da razão (BACHELARD, 1996).

O estabelecimento das zonas de perfil conceitual (Mortimer, 1992) foi concebido com

base na ideias de perfil epistemológico desenvolvidas por Bachelard para o conceito de

massa. Para esse conceito, estariam desenvolvidos alguns pontos de vista filosóficos de

acordo com seus diferentes estágios de maturidade.

O realismo ingênuo seria formado basicamente pelo pensamento de senso comum; o

empirismo estaria relacionado a ideias que ultrapassam a realidade imediata e remetem ao uso

de instrumentos de medida, mas que ainda não tratam das relações racionais; o racionalismo

clássico diz respeito aos conceitos que fazem parte de uma rede de relações racionais; no

racionalismo moderno, as noções simples da ciência clássica se tornam complexas e parte de

uma rede mais ampla de conceitos; por último, no racionalismo contemporâneo, estariam

englobados os avanços mais recentes da ciência, como estudos de fractais e sistemas não-

lineares, que permitem a análise de sistemas complexos e/ou caóticos, como reações distantes

do equilíbrio, sistemas irreversíveis, etc.

Sendo assim, como o conjunto de conhecimentos que cada indivíduo traz consigo a

respeito de um conceito específico é determinado pela sua cultura e experiências anteriores,

pode-se representar um perfil epistemológico de acordo com as suas zonas correspondentes.

A figura (Figura 1) adaptada de Bachelard (1991, p.41), representa uma distribuição

do perfil epistemológico para o conceito de massa.

Figura 1: Exemplo de distribuição do perfil epistemológico para o conceito de massa.

Rea

lism

o ing

ênuo

Empirism

o claro

e pos

itivista

Rac

iona

lism

o clássico

da

mec

ânica racion

al

R

aciona

lism

o

com

pleto

R

aciona

lism

o

d

iscu

rsivo

O perfil epistemológico, em cada conceito, difere de um indivíduo para outro. Ele é

fortemente influenciado pelas diferentes experiências que cada pessoa apresenta, bem como

pelas suas raízes culturais. A altura de cada zona do perfil na figura 1 corresponde à extensão

na qual essa “maneira de ver” está presente no pensamento individual, o que é definido pela

cultura e pelas oportunidades que o indivíduo tem de usar cada divisão do perfil na sua vida.

Quanto maior é uma determinada zona do perfil, mais forte é essa característica do conceito

no perfil como um todo.

Também é possível notar que à medida que se percorre por cada perfil epistemológico,

qualquer conceito vai se tornando mais complexo, e cada vez mais racional.

A noção de perfil conceitual, desenvolvida por Mortimer (1992; 2006), que foi

inspirada no perfil epistemológico de Bachelard, possui aplicação na área de química e no

estudo de conceitos como calor, entropia e átomo. Para Amaral e Mortimer (2001), trata-se

“de um modelo teórico e ferramenta metodológica para analisar as ideias dos alunos acerca de

conceitos científicos e a evolução conceitual em sala de aula”.

Eu usarei a noção de perfil conceitual no lugar de perfil epistemológico com o propósito de introduzir algumas características ao perfil que não estão presentes na visão filosófica de Bachelard, já que minha intenção é construir um modelo para descrever a evolução das ideias, tanto no espaço social da sala de aula como nos indivíduos, como consequência do processo de ensino (MORTIMER, 1996, p. 33).

A noção de perfil conceitual apresenta muitas características em comum com o perfil

epistemológico. Um exemplo é a hierarquia que existe entre as diferentes zonas - cada zona é

caracterizada por conter categorias de análise com poder explanatório maior que as anteriores

(MORTIMER, 1996).

Mortimer (1996) defende a ideia de perfil conceitual com base em dois argumentos: o

primeiro diz respeito à distinção entre características ontológicas e epistemológicas de cada

zona do perfil, pois ao lidar com um mesmo conceito, cada zona do perfil não é somente

epistemologicamente diferente, mas também ontologicamente, já que as características do

conceito em cada parte do perfil são diferentes.

Já o segundo argumento afirma que os níveis pré-científicos não são determinados por

escolas filosóficas, mas pelos compromissos epistemológicos e ontológicos dos indivíduos,

sendo esses influenciados pela cultura, definidos como um sistema supra-individual com um

pensamento que pode ser atribuído a qualquer indivíduo dentro daquela cultura.

A noção de perfil conceitual é uma importante ferramenta para se compreender a

dinâmica das ideias prévias no processo de ensino-aprendizagem, visto que concebe-as

coexistindo com os conceitos científicos. Na adoção desse pressuposto, o professor tem papel

fundamental, pois precisa identificar obstáculos, criar situações que ajudem aos alunos

superá-los, além de auxiliá-los na tomada de consciência do seu perfil.

Entretanto, é importante destacar que a criação ou estruturação das zonas de perfil para

determinado conceito não é tarefa trivial, pois essas zonas possuem características específicas

(sócio-históricas, ontogenéticas, microgenéticas). Sendo assim, nossa pesquisa não tem o

objetivo de propor zonas de perfil conceitual; pretende-se apenas realizar uma investigação

sobre as ideias prévias dos alunos acerca do conceito de corrosão, identificando os obstáculos

epistemológicos para que outros estudos posteriores venham a contribuir com esse tema, tão

pouco explorado nos textos de Educação em Química.

No capítulo seguinte, será apresentada uma breve abordagem sobre o tema corrosão,

com alguns conhecimentos teóricos extraídos de livros-texto especializados. Esses

conhecimentos servirão como base para as análises posteriores.

3 – Estudo do fenômeno de corrosão

A corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material,

causando sua deterioração. Este fenômeno pode ser associado com a ferrugem, que é uma

camada marrom avermelhada que se formada na superfície dos metais. Entretanto, o

fenômeno pode ocorrer em outros materiais, como concreto, polímeros orgânicos e madeira

(MERÇON et al., 2004).

Segundo Ferreira (2008), a corrosão é a ação ou efeito de corroer; desgaste ou

modificação química ou estrutural de um material, provocados pela ação de agentes do meio

ambiente. Já na visão de Gentil (2003), pode-se definir corrosão como a deterioração de um

material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente aliada ou

não a esforços mecânicos.

Os processos corrosivos ocorrem de forma espontânea e estão constantemente no

nosso cotidiano, sendo de forma direta ou indiretamente. Eles podem ocorrer em grades,

automóveis, janelas, eletrodomésticos e instalações industriais. Os prejuízos causados podem

atingir custos elevados, resultando em desperdícios de investimentos e até mesmo em

acidentes provocados por contaminação, poluição e falta de segurança dos equipamentos.

Com base nesta definição de corrosão fornecida por Merçon et al. (2004), que

representa a destruição total, parcial, superficial ou estrutural dos materiais, podemos

classificá-la em: eletroquímica, química e eletrolítica.

Corrosão eletroquímica

A corrosão eletroquímica ocorre quando um metal entra em contato com um eletrólito,

onde acontecem simultaneamente as reações anódicas e catódicas. Assim, os elétrons são

cedidos em determinada região e recebidos em outra, parecendo uma pilha de corrosão.

Caracteriza-se também por realizar-se necessariamente na presença de água e em temperatura

ambiente (MERÇON et al., 2004). Esse processo pode ser decomposto em três etapas

principais: processo anódico, deslocamento dos elétrons e íons e processo catódico (GENTIL,

2003).

Merçon et al. (2004) representam o processo de formação da ferrugem a partir das

etapas abaixo:

Reação anódica (oxidação):

Fe → Fe2+ + 2 e-

Reação catódica (redução):

2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-

Nestas reações, os íons Fe2+ migram em direção à região catódica, enquanto os íons

OH- direcionam-se para região anódica. Assim, em uma região intermediária, ocorre a

formação do hidróxido ferroso:

Fe2+ + 2 OH- → Fe (OH)2

Com baixo teor de oxigênio, o hidróxido ferroso sofre a seguinte transformação:

3Fe (OH)2 → Fe3O4 + 2H2O + H2

Caso o teor de oxigênio esteja elevado, tem-se:

2Fe (OH)2 + H2O + ½ O2 → 2 Fe(OH)3

2Fe (OH)3 → Fe2O3.H2O + 2 H2O

O produto final da corrosão, ou seja a ferrugem, consiste nos compostos Fe3O4

(coloração preta) e Fe2O3. H2O (coloração alaranjada ou castanho avermelhada) – conforme

se pode perceber nas Figuras 2 e 3.

Figura 2: Corrosão eletroquímica em grade

(fonte: próprios autores).

Figura 3: Corrosão eletroquímica em portão

(fonte: próprios autores).

A corrosão eletroquímica será mais intensa quanto menor for o valor de pH, isto é,

maior concentração de íons H+, e quanto maior a concentração de oxigênio no meio corrosivo.

Porém, o oxigênio pode exercer diferentes papéis no processo corrosivo; em alguns casos,

destaca-se como sendo o fator de controle nos processos de corrosão e também pode

comporta-se como acelerador do processo eletroquímico de corrosão (GENTIL, 2003).

Em soluções não aeradas, a reação catódica se processa com velocidade muito

pequena, consequentemente o processo anódico também é lento. No meio não aerado, o

hidrogênio pode ficar adsorvido na superfície do catodo, polarizando a pilha e reduzindo o

processo corrosivo.

O oxigênio funciona também como estimulador de corrosão, podendo agir até certo

ponto como protetor, pois é capaz de reagir diretamente com a superfície do metal, formando

uma camada de óxido protetor que retardará o contato do material com o meio corrosivo.

Corrosão química A corrosão química, também conhecida como corrosão seca - por não necessitar de um

meio aquoso para se desenvolver - é caracterizada pelo ataque de um agente químico

diretamente sobre o material, sem que haja transferência de elétrons de uma área para outra

(MERÇON et al.,2004).

Nunes e Lobo (1998) esclarecem que esse processo não ocorre com muita frequência

na natureza, pois se desenvolve em temperaturas elevadas e surgiu com a industrialização.

Outra característica da corrosão química é que este fenômeno pode afetar não somente metais,

mas também polímeros.

No caso de um metal, o produto da corrosão forma-se na superfície exposta ao meio,

podendo constituir uma película, que dependendo de fatores como o tipo de metal, as

características do meio e as condições em que se processa a reação, pode apresentar

propriedades diferentes.

Os polímeros (plásticos e borrachas) também podem sofrer uma degradação pela ação

do meio de oxidantes energéticos ou de solventes. Nessa corrosão, as reações químicas levam

a uma separação das macromoléculas, geralmente com o comprometimento das propriedades

químicas e físicas do material. Dessa forma há descaracterização do material com a perda de

flexibilidade e rigidez, acarretando mudanças em seu aspecto. Um exemplo desse processo é a

corrosão que ocorre no concreto, observada em pontes e viadutos. Os agentes poluentes atuam

sobre seus constituintes (cimento, areia e outros compostos de diferentes tamanhos) causando

uma deteriorização rápida e progressiva. Podemos observar esse tipo de corrosão nas Figuras

4 e 5.

Figura 4: Corrosão química em concreto armado

(fonte: próprios autores).

Figura 5: Corrosão química em chapa de aço inoxidável atacada por ácido clorídrico

(fonte: GENTIL, 2003).

O concreto é constituído principalmente por silicatos, aluminatos de cálcio e óxido de

ferro, que se decompõem ao entrar em contato com ácidos, conforme representado na

equação:

3CaO.2SiO2.3H2O + 6 HCl → 3 CaCl2 + 2 SiO2 + 6 H2O

Existem vários métodos que visam ao menos amenizar a atividade do meio corrosivo

através de mudanças em suas características físicas ou químicas, ou ainda através da adição de

determinados compostos ao meio (NUNES e LOBO, 1998).

Corrosão eletrolítica

A corrosão eletrolítica pode ser definida como a deterioração da superfície de um

metal que é obrigada a funcionar como um anodo ativo de uma cuba ou pilha eletrolítica. Por

se tratar de uma forma de corrosão localizada, em pouco tempo ocorre a perfuração da parede

metálica, causando vazamentos. É ocasionada por potenciais externos, ou seja, correntes

elétricas de interferência, também conhecidas como correntes de fuga, estranhas ou parasitas,

que abandonam seu circuito normal para fluir pelo solo ou pela água. Essas correntes atingem

instalações metálicas enterradas, como dutos, oleodutos, gasodutos, minerodutos e cabos

telefônicos, causando a deteriorização de sua superfície. (GENTIL, 2003).

Geralmente essas correntes são devidas a deficiências de isolamento ou de

aterramento, fora de especificações técnicas. Normalmente, acontecem furos isolados nas

instalações, onde a corrente escapa para o solo (MERÇON et al., 2004). As Figuras 6 e 7

ilustram alguns exemplos de corrosão eletrolítica.

Figura 6: Corrosão eletrolítica em tubulação

(fonte: GENTIL, 2003).

Figura 7: Corrosão eletrolítica em sistemas de refrigeração

(fonte: http://dutosquimica.blogspot.com/2009/11/sistemas-de-refrigeracao-processos.html).

Meios corrosivos

Os meios corrosivos mais frequentes destacados por Gentil (2003) são: atmosfera,

águas naturais, solo e produtos químicos e, em menor escala, alimentos, substâncias fundidas,

solventes orgânicos, madeira e plástico.

Atmosfera

A corrosão atmosférica provoca grandes prejuízos para os materiais, e depende dos

seguintes fatores:

• Umidade relativa;

• Substâncias poluentes – particulados e gases;

• Temperatura;

• Tempo de permanência do filme de eletrólitos na superfície.

Além destes fatores devem ser considerados os fatores climáticos, como intensidade e

direção dos ventos, variações cíclicas de temperatura e umidade, chuvas e insolação

(radiações ultravioleta).

Águas Naturais

Os materiais metálicos, ao entrar em contato com a água, tendem a sofrer corrosão, a

qual irá depender de várias substâncias que podem estar contaminando a mesma. Os mais

frequentes contaminantes são:

• Gases dissolvidos - oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono, cloro, amônia, dióxido

de enxofre;

• Sais dissolvidos, como exemplo, cloreto de sódio, de ferro e de magnésio, carbonato

de sódio, bicarbonato de cálcio;

• Matéria orgânica de origem animal ou vegetal;

• Bactérias, limos e algas;

• Sólidos suspensos.

Também devem ser levados em consideração como caráter corrosivo da água fatores

como o pH, a temperatura, a velocidade e a ação mecânica. São consideradas ações corrosivas

de água potável, do mar, de resfriamento e para geração de vapor (GENTIL, 2003).

Solo

O solo como meio corrosivo deve ser considerado pela sua grande importância, uma

vez que envolve enormes extensões de tubulações enterradas, como oleodutos, gasodutos,

adutoras e minerodutos, e uma grande quantidade de tanques enterrados armazenando

combustíveis. A corrosão nessas tubulações pode ocasionar vazamentos, e com consequente

contaminação do solo e dos lençóis freáticos.

A velocidade da corrosão no solo é influenciada mais pela sua natureza do que pela

variação na composição ou estrutura do material metálico. Essa natureza pode ser

influenciada por diversas variáveis como:

• Tomada da amostra – variabilidade;

• Características físico-químicas;

• Condições microbiológicas;

• Condições operacionais.

Produtos Químicos

Em equipamentos usados em processos químicos, deve-se levar em consideração duas

possibilidades: deterioração do material metálico do equipamento e contaminação do produto

químico. Vários fatores influenciam na natureza desses equipamentos, dentre eles podemos

citar a pureza do metal, contato de metais dissimilares, natureza da superfície metálica, pureza

do produto químico, concentração, temperatura e aeração.

Alguns produtos alcalinos são embalados em recipientes de aço-carbono, já produtos

ácidos devem ser embalados em frascos de material polimérico como polietileno, evitando-se

o contato com frascos de vidro. Porém, alguns ácidos como o ácido clorídrico, podem ser

embalados em frascos de vidros sem problemas de corrosão. No caso de produtos químicos

para fins farmacêuticos, deve-se considerar não só o ataque do material metálico, mas também

a possibilidade de contaminação do produto (GENTIL, 2003).

Alimentos

O efeito corrosivo dos alimentos está ligado a formação de possíveis sais metálicos

tóxicos. Esses sais metálicos além de apresentar caráter tóxico, podem alterar as

características do alimento como sabor, aroma e aparência.

Um meio para evitar a deterioração de alimentos são adicionados conservantes,

geralmente ácidos orgânicos, como o ácido cítrico, que podem atacar alguns recipientes

metálicos. Nas indústrias de alimentos e de laticínios utilizam em grande escala equipamentos

de aço inoxidável, além de resistentes a corrosão é também de fácil limpeza (GENTIL, 2003).

Substâncias fundidas

A corrosão ocasionada por esses meios corrosivos está ligada ao fato de o material

metálico ser solúvel no composto ou no metal fundido. Certas substâncias, em temperatura

elevada, fundem e podem produzir corrosão nos recipientes metálicos que estão colocados.

Em certas indústrias são utilizados diversos banhos de sais fundidos, como em

tratamentos térmicos. Estes banhos consistem, em sua maioria, em misturas de nitratos,

carbonatos, cianetos ou halogenatos de metais alcalinos ou alcalinos-terroros, que geralmente

solubilizam óxidos de outros metais.

Solventes orgânicos

A corrosão originada por solventes orgânicos está relacionada com a presença de

impurezas que podem existir no mesmo, tornando-o corrosivo para determinados materiais

metálicos. Os solventes clorados como clorofórmio, dicloroetano, cloreto de metileno e

tetracloreto de carbono, acabam produzindo hidrólise dos mesmos, com formação de ácido

clorídrico e ocasionando corrosão dos materiais metálicos. E como forma de prevenção contra

a corrosão são usados no desengraxamento, com vapor de solvente, de peças metálicas,

solventes clorados estabilizados, o uso de inibidores (GENTIL, 2003).

Madeira e plástico

A madeira e o plástico, ao sofrerem decomposição, emitem produtos corrosivos.

Assim, a madeira pode emitir vapores corrosivos, geralmente de ácido acético, provenientes

da hidrólise de substâncias orgânicas, como polissacarídeos acetilados. Porém, em alguns

casos, a madeira pode passar por um tratamento preventivo evitando sua decomposição pela

ação microbiológica.

Em plásticos pode-se ter a formação de vapores corrosivos originados por

decomposição térmica ou microbiológica (GENTIL, 2003).

Métodos de combate à corrosão

Mesmo com toda a evolução atual da ciência, a corrosão ainda se faz presente em

diversos meios, degradando materiais e causando prejuízos ao homem.

Segundo Merçon et al., (2004), o custo de um novo material para repor um antigo que

foi degradado é de 20 a 50 vezes mais alto, o que faz com que o emprego de técnicas

anticorrosivas seja mais vantajoso.

Os processos mais utilizados para a prevenção da corrosão são a proteção anódica e

catódica, os inibidores de corrosão e os revestimentos. A proteção anódica é um método de

controle que consiste em impor na superfície que se deseja proteger um potencial anódico.

Este tipo de proteção pode ser empregado em sistemas que apresentem uma transição

ativo/passivo, tendo, no domínio de passividade, uma corrente extremamente fraca (NUNES e

DUTRA, 1991). Essa proteção, além de propiciar a formação de uma película protetora

consegue manter esta película, evitando o contato direto da superfície com o meio.

A proteção catódica é usada para combater a corrosão das instalações metálicas

enterradas ou submersas em contato com eletrólitos. Com este tipo de proteção, consegue-se

manter as instalações metálicas livres da deterioração por tempo indeterminado (GENTIL,

2003).

Os inibidores são compostos químicos que, ao serem adicionados ao meio corrosivo,

diminuem ou até eliminam a agressividade do processo. Os tipos mais comuns de inibidores

são os anódicos, os catódicos e os formadores de película. (NUNES e DUTRA, 1991).

Inibidores anódicos são compostos que inibem as reações anódicas através da

formação de compostos insolúveis nestes meios, modificando seu potencial e tornando a

superfície apassivada, devido a esta característica, esses inibidores também são denominados

de apassivadores.

Os inibidores catódicos inibem as reações catódicas também a partir da formação de

produtos insolúveis nestas áreas. Em consequência desta inibição, as reações anódicas ficam

bloqueadas.

Inibidores formadores de película são compostos que formam películas de adsorção

na superfície metálica, criando um filme protetor, impedindo assim a ação do meio sobre o

metal.

O uso de revestimentos protetores é feito através da aplicação deste revestimento sobre

a superfície metálica, constituindo uma barreira entre o metal e o meio corrosivo. Os

principais tipos de revestimentos empregados são os revestimentos orgânicos, que consistem

na interposição de uma camada de uma substância orgânica entre a superfície do metal o meio

corrosivo. Já os revestimentos inorgânicos, ao invés de usar uma substância orgânica como

película de proteção, usam não metais. Os revestimentos metálicos, por outro lado, utilizam

uma película metálica, ou até uma chapa entre o metal e o meio de corrosão para proteger o

metal de interesse.

Visto toda a abordagem nos livros-texto especializados sobre o tema corrosão, o

capítulo seguinte apresenta toda metodologia aplicada. Os livros-texto especializados servirão

como aporte teórico para a análise da pesquisa realizada.

4 – Metodologia

Nosso trabalho de pesquisa consistiu-se, inicialmente, de uma análise sobre o tema da

corrosão nos principais livros didáticos voltados ao ensino médio do IFF Campus Campos

Centro, seguida posteriormente de uma investigação das ideias apresentadas pelos alunos

sobre esse tema

No primeiro momento, analisamos quatro livros didáticos de Química referente ao 2°

ano do ensino médio, com o intuito de verificar se o tema corrosão era abordado, e

principalmente, como foi feita essa abordagem. Foram escolhidos livros-texto do 2° ano, pois

eles apresentam conteúdos correlacionados com o assunto.

Esses quatro livros são utilizados como aporte teórico dos estudantes dessa instituição,

e um deles, cujo autor é Ricardo Feltre é utilizado pelos professores de Química do Ensino

Médio do IFF.

O segundo momento consistiu da aplicação e posterior análise de um questionário

(anexo I) que foi estruturado pelos próprios pesquisadores, com auxílio do trabalho de Barker

(2004), e teve o intuito de captar as ideias que os estudantes apresentavam sobre o fenômeno

da corrosão. Dessa forma, acreditamos que seria possível identificar alguns obstáculos

epistemológicos inerentes a esse conceito.

O questionário, composto de sete questões objetivas (além de uma questão na qual o

estudante era solicitado a representar por meio de um desenho o fenômeno da corrosão de um

prego), foi aplicado entre alunos do 1°, 2° e 3° ano do ensino médio do Instituto Federal

Fluminense (IFF) – 15 de cada série, escolhidos aleatoriamente. Nosso objetivo inicial era

aplicá-lo em outra escola, porém isso não foi possível em função do encerramento do período

letivo. Sendo assim, obtivemos apenas as respostas dos alunos do IFF Campus Campos

Centro, visto que o seu período letivo encerrou pouco depois das outras escolas.

Optamos por aplicar os questionários nas três séries do Ensino Médio, uma vez que no

1º ano existem conteúdos relacionados com o tema corrosão (como reações de oxirredução),

da mesma forma que no 2º ano (como o estudo da eletroquímica). Já no 3º ano, supôs-se que

os alunos já tivessem os conhecimentos sobre o fenômeno da corrosão em função dos estudos

nas séries anteriores. Sendo assim, os alunos das três séries já teriam uma noção do processo e

poderiam responder às perguntas feitas no questionário.

Após a etapa de aplicação do questionário e recolhimento dos dados, seguiu-se para a

interpretação dos resultados. No capítulo seguinte, apresentaremos nossa análise sobre as

respostas dos estudantes ao questionário, destacando suas principais dificuldades acerca do

fenômeno estudado. As discussões serão desenvolvidas tendo como base as ideias de

obstáculo epistemológico de Bachelard.

5. Resultados e discussões

5.1 Abordagem do tema corrosão em alguns livros texto do Ensino Médio

Foram analisados quatro livros didáticos de Química para o Ensino Médio que estão

sendo utilizados no IFF Campus Campos Centro com o intuito de analisar como foi abordado

o conceito de corrosão, e em qual contexto o tema foi apresentado.

I. Química na abordagem do cotidiano – volume 2: Canto e Peruzzo (2003)

Estes autores apresentam uma coleção com três volumes de livros de Química para o

Ensino Médio. O capítulo 4 do volume 2, cujo título é “Eletroquímica: celas galvânicas”,

mostrou como é possível gerar corrente elétrica por meio de uma reação química, e o que

ocorre em pilhas e baterias. Alguns conceitos como: voltímetro e diferença de potencial

elétrico, celas galvânicas, potencial padrão de semi-celas e espontaneidade de reações de

óxido redução, também foram discutidos.

A palavra corrosão só foi citada dentro do subtópico “A proteção de uma superfície

metálica”, na página 104. Discute-se que o ferro na presença de água e na ausência de ar

praticamente não ocorre ferrugem (ausência de corrosão). O fenômeno foi descrito como se

ocorresse normalmente quando o ferro fica exposto à água contendo oxigênio dissolvido.

Logo em seguida, são representadas as reações que acontecem para a formação da corrosão do

ferro. Também foi comentado sobre um possível procedimento de proteção do ferro, chamado

de galvanização.

No capítulo 5 “Eletroquímica: celas eletrolíticas”, abordou-se um subtópico sobre a

metalurgia, mostrando os processos para obtenção dos metais. Também são mostrados os

diferentes metais e suas classificações.

II. Química – volume 2: Salvador e Usberco (1998)

Os autores apresentam uma coleção com três livros; o volume analisado foi referente à

Físico-química para o Ensino Médio. Na unidade VI foi abordado o tema Eletroquímica, além

dos conteúdos de pilhas e seu potencial, eletrólise e as reações de óxido-redução na obtenção

de substâncias simples. No capítulo 22 (página 274), discutiu-se a corrosão e a proteção de

metais; destaca-se o fato de que a corrosão pode ocorrer no ferro, mas também em outros

metais. Acrescentou-se que as reações de óxido-redução estão relacionadas com a capacidade

de um metal sofrer oxidação (agente redutor), e com a capacidade de uma espécie, como o

oxigênio (O2) de sofrer redução (agente oxidante). O livro trouxe um experimento com o ferro

em três tubos com conteúdos distintos, mostrando o que ocorreu após um certo tempo. E

concluiu que só ocorreu corrosão no tubo que havia presença de ar (O2) e água (H2O). Logo

em seguida, foram representadas as reações.

Por último, foram apresentadas algumas medidas para proteção contra a corrosão,

como: revestimento de ferro com zinco, revestimento do ferro com estanho e proteção com

metal de sacrifício.

III. Completamente Química: Físico-Química – Ciências, Tecnologia e Sociedade:

Martha Reis M. da Fonseca (2001)

A autora apresenta uma coleção com três livros, sendo divididos em Química Geral,

Físico-Química e Química Orgânica.

A unidade 9, da edição de físico-química, que aborda a questão das pilhas (página

429) contempla os conteúdos de pilha de Daniell, força eletromotriz, equação de Nernst,

pilhas secas e acumuladores. Nesse capítulo, o assunto da corrosão somente foi citado fazendo

referência ao problema da contaminação do meio ambiente por pilhas e baterias de celular.

Na unidade 10, da mesma edição, “eletrólise e galvanoplastia” (página 471), foi

discutido o conteúdo de eletrólise, descarga seletiva de íons, eletrólise em meio aquoso e das

leis de eletroquímica. A corrosão também não foi abordada nesse capítulo. O que se destacou

foram os processos industriais de obtenção do cloro, hidrogênio e hidróxido de sódio.

IV. Química: Físico-Química. volume 2 – Ricardo Feltre (2004).

Os livros desse autor podem ser encontrados em um volume único, onde os conceitos

das três séries do Ensino Médio são abordados de forma mais resumida, ou em volumes

separados (volumes 1, 2 e 3) que são destinados, respectivamente, para os estudantes do 1º, 2º

e 3º ano do Ensino Médio.

No volume 2, voltado aos conteúdos de físico-química, o capítulo 8 foi destinado ao

estudo da eletroquímica - “oxi-redução e pilhas elétricas”. Nesse capítulo (na página 324), há

um subtítulo destinado a explicação do fenômeno da corrosão.

O autor iniciou o tópico da corrosão descrevendo a história de um acidente que

ocorreu em um estádio de futebol. Parte da grade de proteção das arquibancadas cedeu em

função da corrosão do metal, resultando em três mortes.

Também foi apresentada uma explicação de como ocorre a formação da ferrugem,

com representação das reações de oxi-redução do ferro com o oxigênio do ar, e a posterior

discussão de outros fatores que podem ocasionar a deteriorização do ferro.

O livro também mostrou outros compostos que sofrem corrosão (além do ferro) e cita

alguns mecanismos que normalmente são utilizados para impedir a deteriorização de certos

materiais. Ilustrou, por meio de pinturas em grades de ferro com uma tinta a base se zarcão

(Pb3O4) e da proteção de chapas de aço por uma película de estanho, como retardar a corrosão

do ferro ou do aço em canalizações de água através do uso de um metal de sacrifício.

Conforme pudemos perceber durante nossa investigação, o estudo dos conceitos e

fenômenos relacionados à corrosão é amplamente discutido em livros especializados, mas

falta aprofundamento e contextualização nos livros-texto voltados ao ensino médio. Os vários

tipos de corrosão, os meios corrosivos e os métodos de proteção/combate à corrosão são

abordados nos livros especializados, mas sequer são citados em alguns livros didáticos.

Dos quatro livros analisados, três (Canto e Peruzzo; Usberco e Salvador; Ricardo

Feltre) apresentam basicamente o mesmo nível superficial de abordagem com relação ao

assunto da corrosão. Apenas o livro da Martha Reis (Fonseca, 2001) ousa se aprofundar um

pouco mais, dando destaque a assuntos como: reação de oxi-redução, equação de Nernst,

meios de proteção dos metais contra a corrosão e contaminação do meio ambiente a partir de

pilhas e baterias.

O livro dos autores Salvador e Usberco (1998), apresentou um diferencial com relação

aos demais livros analisados. Nesse livro foi proposto um experimento simples que poderá

facilitar o entendimento dos estudantes com relação ao conceito de reações químicas.

O uso de experimentos pode se caracterizar como uma ferramenta para a superação

dos obstáculos epistemológicos que impedem a compreensão dos alunos com relação ao

conceito abordado.

Embora perceba-se que o fenômeno da corrosão possui um grande potencial para ser

utilizado como tema gerador, fazendo “pontes” com muitos outros conteúdos de química -

como reações de compostos inorgânicos, cinética, equilíbrio químico, oxidação-redução,

estequiometria e pilhas -, o que se observa é que os livros didáticos carecem de uma

abordagem mais aprofundada e contextualizada sobre esse assunto.

No seu trabalho de pesquisa, intitulado “Corrosão: um exemplo usual de fenômeno

químico”, Merçon et al. (2004) destacam a importância da utilização desse tema para

abordagem de diversos fatos cotidianos que podem ser contextualizados por meio dos

conhecimentos químicos. Os autores sugerem que se utilize o estudo da corrosão como “porta

de entrada” para diversos outros assuntos da Química.

No capítulo seguinte, apresentaremos os resultados da segunda parte da nossa

pesquisa, ou seja, as respostas dos alunos ao questionário. Com base nas respostas, faremos

algumas observações acerca das principais dificuldades detectadas entre os estudantes sobre o

fenômeno da corrosão.

5.2 Levantamento das concepções dos estudantes sobre o fenômeno da corrosão

Conforme citado anteriormente, a segunda parte da nossa pesquisa consistiu na

aplicação de um questionário (uma forma de teste) entre 45 estudantes regularmente

matriculados no IFF Campus Campos Centro, correspondendo a 15 alunos para cada série do

Ensino Médio (1ª, 2ª e 3ª). Os resultados foram analisados por séries, de acordo com a ordem

das questões.

Na primeira questão, o aluno era solicitado a responder o que ele entendia sobre o

fenômeno da corrosão, exemplificando. De acordo com os conceitos citados no referencial

teórico, foi possível perceber que os alunos (de modo geral) possuem apenas um

conhecimento de senso comum a respeito desse fenômeno. Na turma do 1° ano do Ensino

Médio, por exemplo, nove entre os quinze alunos associou o fenômeno a um desgaste físico

da matéria, utilizando palavras como “desgastar”, “desfazer”, “deteriorar”, “corroer” e

“destruir”.

Um estudante chegou a afirmar que ocorre transformação física, o que pode ser

ilustrado na seguinte resposta: “corrosão é quando algo é corroído”. Sabemos que corroer é o

ato de desintegrar, desfazer gradualmente alguma coisa, afirmação que não se aplica à

corrosão, que é uma transformação química.

Cinco estudantes fizeram correlação com as reações químicas, como nas respostas:

“ácido de bateria de carros quando cai em objetos metálicos, os corrói” ou “corrosão é uma

reação de um metal com o gás oxigênio e umidade”.

No 2° ano do Ensino Médio, observou-se que oito entre os quinze estudantes

associou a corrosão a uma transformação física. Porém, dois alunos obtiveram uma resposta

bem equivocada, conforme descrito a seguir: “corrosão é quando um metal é queimado com

uma temperatura muito alta”.

Observações semelhantes às anteriores podem ser aplicadas na turma do 3ºano do

Ensino Médio, ou seja, não houve um aumento de complexidade nas respostas em função do

tempo de estudo.

A segunda questão buscou saber se os alunos saberiam diferenciar ferrugem de

corrosão. Na turma de 1º ano, as respostas dos estudantes apontaram para uma indiferenciação

entre esses dois conceitos. De acordo com Merçon et. al (2004), a corrosão pode ser associada

à ferrugem, pois se tratando de metais, em ambos os processos ocorre oxidação; no entanto,

diferentemente da ferrugem, a corrosão não se aplica unicamente aos metais.

Somente quatro, entre os quinze alunos do 1º ano afirmaram que a corrosão é o

desgaste gradual de um material, ou seja, um fenômeno físico, e a ferrugem pode ser

conceituada como a oxidação de um metal, uma reação química. Tal constatação é observada

na seguinte resposta: “corrosão é uma certa desintegração gradual, e ferrugem é a oxidação de

um certo metal”.

Ao contrário do 1º ano, dez entre os quinze alunos do 2º ano afirmaram que os dois

fenômenos não se tratam da mesma coisa. Entretanto, eles não associam a corrosão a uma

reação de oxirredução, mas sim a deterioração de um certo material. Apenas alguns alunos

afirmam que a ferrugem se trata de uma reação de oxirredução, como por exemplo: “não são a

mesma coisa, porque a ferrugem é a oxidação de metais”.

Seis entre os quinze alunos do 3º ano responderam que corrosão e ferrugem não se

tratam do mesmo fenômeno. Eles acreditam que a corrosão, ao contrário da ferrugem, se trata

de uma deterioração e não de uma reação de oxirredução.

Na terceira questão, perguntou-se se a corrosão ocorre apenas em materiais

metálicos, ou se pode ocorrer também em outros materiais. Merçon et. al (2004) esclarecem

que este fenômeno pode ocorrer em diversos outros materiais, como concreto e polímeros

orgânicos.

No 1° ano do Ensino Médio, cinco entre os quinze estudantes souberam identificar

o processo em outros materiais, e o restante afirmou que só ocorre em materiais metálicos.

No 2° ano sete dos quinze estudantes souberam identificar o fenômeno em outros

materiais diferentes de ferro, como podemos observar na seguinte resposta: “a corrosão pode

ocorrer em outros materiais, como o plástico e a madeira”.No 3° ano, cinco dos quinze alunos

responderam de forma semelhante a esses sete alunos do 2º ano: “a corrosão pode ocorrer em

qualquer material que possa ocorrer reação de oxirredução”.

Na quarta questão, os alunos foram perguntados se na corrosão de um metal ocorre

uma transformação química ou uma mudança de estado físico. Treze entre os quinze alunos

do 1º ano, quatorze entre quinze do 2º ano e dez entre quinze do 3º ano responderam que

ocorre uma reação química. Barker (2004) explica que na transformação física ou mudança de

estado físico, há apenas a alteração da aparência da matéria, sem que haja uma alteração em

suas propriedades, já uma transformação química ocorre com a alteração das propriedades da

matéria envolvida, como é o caso da corrosão.

Apesar de poucos alunos na primeira questão associarem o fenômeno da corrosão a

uma transformação química, suas respostas na quarta questão apontam para o conhecimento

desse fato. Entretanto, o que podemos perceber é que, na realidade, eles não souberam

interpretar corretamente como ocorre uma transformação ou reação química.

Essa afirmação encontra fundamentação quando realizada uma análise dos desenhos

esboçados pelos alunos, ao serem solicitados a representar a corrosão de um prego. Treze

entre os quinze alunos do 1º ano, onze entre os quinze estudantes do 2º ano e quatro entre os

quinze estudantes do 3º ano representou um prego desgastado, onde parte do material foi

perdido, conforme se pode observar nas Figuras 8, 9 e 10 a seguir.

Figura 8: Representação feita pelo aluno do 1º ano para a corrosão sofrida por um prego.

Figura 9: Representação feita pelo aluno do 2º ano para a corrosão sofrida por um prego.

Figura 10: Representação feita pelo aluno do 3º ano para a corrosão sofrida por um prego.

Dois alunos do 1º ano ilustraram a corrosão como sendo uma reação química de oxi-

redução. E os demais alunos do 2º e 3º ano não souberam ilustrar como ocorre o processo.

Na sexta questão, desejávamos saber se os alunos saberiam citar alguns fatores que

aceleram o processo de corrosão em um metal. Todos os quinze estudantes do 1°, do Ensino

Médio associaram estes fatores com os acontecimentos do seu cotidiano. Sete entre os quinze

estudantes do 2º ano e onze entre os quinze estudantes do 3º ano responderam de forma

similar aos alunos do 1º ano. Alguns associaram à maresia nos metais, como na resposta:

“maresia nas regiões litorâneas aceleram o processo de oxidação dos metais”; outros já

relacionaram a corrosão com agentes químicos, como na “exposição a agentes químicos

corrosivos, como ácido”; também houve quem relacionasse a corrosão à exposição climática:

“... mudanças de temperatura como, por exemplo, ficar exposto ao sol e a chuva”. Os demais

alunos não souberam responder.

Finalmente na sétima e última questão, perguntamos o que poderia ser feito para

proteger os metais da corrosão. Assim como na questão anterior, os estudantes das três séries

do Ensino Médio associaram suas respostas aos conhecimentos de seu senso comum, como:

“...usar óleos lubrificantes e vaselinas”, ou “devemos cobrir os metais com produtos

resistentes a ação do oxigênio”. Nenhuma das respostas fez referência aos métodos científicos

para se combater a corrosão, como proteção catódica, proteção anódica, os inibidores de

proteção e revestimentos, já citados no referencial teórico.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Tivemos como objetivo fazer um levantamento das principais ideias e dificuldades

encontradas pelos estudantes com relação ao estudo do fenômeno da corrosão, e a partir disso,

destacar os obstáculos epistemológicos para esse conceito, com base na teoria de Gaston

Bachelard.

A análise das respostas dos estudantes do Ensino Médio do IFF Campus Campos

Centro ao questionário nos permite concluir que existe entre eles, um conhecimento apenas

superficial sobre o fenômeno da corrosão.

Com a análise dos livros didáticos adotados na Instituição no ano de 2010, pudemos

perceber que o tema corrosão é abordado de uma forma superficial, não disponibilizando

adequadamente as informações para que os estudantes sejam capazes de associar à corrosão as

reações de oxi-redução. Nos livros analisados, o tema está geralmente relacionado ao

conteúdo de eletroquímica e à deterioração de metais. Essa abordagem pode ser um fator

complicador para uma melhor compreensão do assunto. Talvez se a abordagem do tema fosse

feita dentro do assunto de reações químicas, facilitaria o entendimento dos estudantes.

A falta de reconhecimento de que a corrosão se processa por meio de uma reação

química e a compreensão desta trata-se, certamente, de um obstáculo epistemológico ao

conceito de corrosão. Segundo Bachelard (1996), os obstáculos impedem a formulação de um

problema, dificultando a ocorrência de mudanças no objeto de estudo. Esse fator implica na

manutenção dos erros e, consequentemente, entrava o desenvolvimento do espírito científico,

pois este, somente é alcançado quando os obstáculos epistemológicos são superados.

O professor ao relacionar o tema corrosão com diversos conteúdos da Química, tais

como reações de compostos inorgânicos, oxi-redução, cinética química, equilíbrio químico e

eletroquímica se tornará um facilitador da aprendizagem, contextualizando o ensino, e dessa

forma estará abordando a relação entre essa Ciência e os aspectos sociais, econômicos e

históricos que estão presentes na vida dos estudantes.

Os estudos de Barker (2004) já haviam apontado para essas dificuldades, visto que

os alunos tiveram dificuldade em reconhecer quando ocorre uma reação química. Muitos não

distinguiram, consistentemente, entre uma transformação química e uma mudança de estado,

que os químicos chamam de uma “mudança física”. Com a análise dos questionários, mas

especificamente, analisando a 2ª questão confirmamos esse fato.

É importante destacar a grande dificuldade em se encontrar estudos correlatos sobre

o assunto nos periódicos voltados à pesquisa em Ensino de Química, embora perceba-se a

grande potencialidade do tema no desenvolvimento de diversos conteúdos, como reações de

compostos inorgânicos, oxirredução, cinética química, equilíbrio químico e eletroquímica.

Com o estudo da corrosão, é possível contextualizar o ensino, relacionando a Química com os

aspectos sociais, econômicos, ambientais e históricos, possibilitando que os alunos adquiram

conhecimentos significativos.

Por fim, gostaríamos de estabelecer como desdobramento da nossa pesquisa, a

criação de um material paradidático voltado para o Ensino Médio, no qual o tema corrosão

seja potencialmente significativo, apoiando os conteúdos de aula e auxiliando o professor.

REFERÊNCIAS

AMARAL, E. M. R. e MORTIMER, E. F. Uma proposta de perfil conceitual para o conceito de calor. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências. Porto Alegre, v.1, n.3, p.5 – 18, 2001.

BACHELARD, Gaston. A formação do espírito científico. Tradução. E. S. Abreu. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.

BACHELARD, Gaston. A filosofia do não; In: OS PENSADORES. Tradução de J. J.M. Ramos. Lisboa: Editorial Presença, 1991.

BARKER, V. Beyond appearances: students’ misconceptions about basic chemical ideas. 2. ed. Londres: [s.n.], 2004.

Disponível em: www.chemsoc.org/networks/learnnet/miscon.htm

BRASIL. Ministério da Educação e do Desporto. Secretaria de Ensino Médio e Tecnológico. Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio. Brasília, 1999.

BRITO, Sérgio Luiz. Um ambiente multimediatizado para a construção do conhecimento em química. Química Nova na Escola, n. 14, p. 13-15, nov. 2001.

Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc14/

CANTO, Eduardo Leite do; PERUZZO, Francisco Miragaia. QUÍMICA na abordagem do cotidiano volume 2 – Físico-Química. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2003. 344p.

CHASSOT, Attico. Alfabetização científica. Revista Brasileira de Educação, n. 22. jan. /abr. 2003.

CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 2. ed. Rio Grande do Sul: Unijuí, 2001.

CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: uma possibilidade para a inclusão social. Revista Brasileira de Educação, n. 22. jan/fev/mar/abr 2003.

Disponível em:

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-24782003000100016

CHASSOT, Attico. Catalisando transformações na educação. 3. ed. Rio Grande do Sul: Unijuí, 1993.

DEMO, Pedro. Desafios modernos da educação. 16. ed. Petrópolis, RJ: Vozes, 2010.

FELTRE, Ricardo. Química: Físico-Química volume 2. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. 417p.

FERRARI, Marcio.Pedagogia, John Locke. Educar para crescer. Abril, 2008 [s.p.] Disponível em: http://educarparacrescer.abril.com.br/aprendizagem/john-locke-307434.shtml

FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Miniaurélio: o minidicionário da língua portuguesa. 7. ed. Curitiba: Positivo, 2008.

FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente Química: Físico-Química - Ciências, Tecnologia e Sociedade. São Paulo: FTD, 2001. 592p.

GENTIL, Vicente. Corrosão. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003.

GIORDAN, Marcelo. O papel da experimentação no Ensino de Ciências. Química Nova na Escola, n. 10, p. 43-49, nov. 1999.

Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc10/

HULSENDEGER, Margarete J.V.C. Compreendendo a importância de saber o que o aluno sabe. Revista Espaço Acadêmico, v. 9, n. 99, p. 20-22, ago. 2009. Disponível em: http://periodicos.uem.br/ojs/index.php/EspacoAcademico/article/viewFile/7661/4445

LUCA, Anelise Grunfeld. O Ensino de Química e algumas considerações. Linhas; In: Revista do Programa de Pós-graduação em Educação da Universidade do estado de Santa Catarina – UDESC. v. 2, n. 1, 2001.

Disponível em: http://www.periodicos.udesc.br/index.php/linhas/article/view/1292

Versão original disponível em: www.chemsoc.org/networks/learnnet/miscon.htm

MACHADO, Andréa Horta. Aula de Química: discurso e conhecimento. 1. ed. Rio Grande do Sul: Unijuí, 1999.

MALDANER, Otávio Aloísio. A formação inicial e continuada de professores de Química, professores/pesquisadores. Rio Grande do Sul: Unijuí, 2000.

MERÇON, Fábio; et al. Corrosão: um exemplo usual de fenômeno químico. Química Nova na Escola, n. 19, p. 11-14, maio. 2004. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc19/

MORTIMER, Eduardo Fleury. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde vamos?. Investigações no Ensino de Ciências, v. 1, n. 1, p. 20-39, mar. 2006.

Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/ienci/artigos/Artigo_ID8/v1_n1_a2.pdf

MORTIMER, Eduardo Fleury. Pressupostos epistemológicos para uma metodologia de ensino de Química: mudança conceitual e perfil epistemológico. Química Nova na Escola, v. 15, n. 3, p. 242-249, 1992.

Disponível em: http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/1992/vol15n3/v15_n3_%20(14).pdf

NUNES, Laerce de Paula; DUTRA, Aldo Cordeiro. Proteção Catódica – Técnica de combate à corrosão. 2. ed. Rio de Janeiro, 1991.

NUNES, Laerce de Paula; LOBO, Alfredo Carlos O. Pintura Industrial na Proteção Anticorrosiva. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 1998.

SALVADOR, Edgard; USBERCO, João. Química: Físico-Química volume 2. 5. ed. São Paulo: Saraiva, 1998. 494p.

SANTOS, Roberto dos Vatan. Abordagens do processo de ensino e aprendizagem. Integração, n. 40, p. 19-31, jan./fev./ maio. 2005.

SANTOS, Wildson Luiz Pereira; SCHNETZLER, Roseli Pacheco. Educação em Química: compromisso com a cidadania. Rio Grande do Sul: INIJUÍ, 1997.

SAVIANI, Demerval. A função docente e a produção do conhecimento. Educação e Filosofia, n. 11, p. 127 – 140, jan./jun e jul./dez. 1997.

SCHNETZLER, Roseli Pacheco; ARAGÃO, Rosália Maria Ribeiro. Importância, sentido e contribuições para o ensino de química. Química Nova na Escola, n. 1, p. 27-31 , maio.1995 apud MIZUKAMI, M.G. Ensino: as abordagens do processo. São Paulo, E.P.U., 1986.

SCHNETZLER, Roseli Pacheco; SANTOS, dos P. Luiz Wildson. Função Social. O que significa o Ensino de Química para formar o cidadão? Química Nova na Escola, n. 4, p. 28-34, nov. 1996.

Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/pesquisa.pdf

SFORNI, M. S. F. Aprendizagem conceitual e organização do ensino: contribuições da teoria da atividade. Araraquara: JM Editora, 2004. 200p.

Anexo

Anexo I: Questionário

Caro aluno, Este questionário faz parte de um trabalho de pesquisa no âmbito IFF- Campus Campos Centro. Sua contribuição é muito importante. Sendo assim, solicitamos que preencha cuidadosamente os campos destacados abaixo e, no caso de dúvida quanto ao preenchimento, solicite esclarecimento ao professor. Nome: _________________________________________________________ Data:_____/_____/______

1) O que é a corrosão? Dê exemplos. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2) Corrosão e ferrugem são a mesma coisa? Explique. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3) A corrosão só ocorre em materiais metálicos? Ou pode aparecer em algum outro material? Nesse caso, qual (is)? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4) Na corrosão de um metal ocorre uma transformação química ou uma mudança de estado físico? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5) Como ocorre o processo de corrosão em um prego? Tente representar, por meio de um desenho, explicando as transformações que ocorrem na superfície desse metal.

6) Quais são os fatores que aceleram o processo de corrosão em um metal? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7) O que pode ser feito para proteger os metais da corrosão? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________