ENSINO DE CIÊNCIAS: DENSIDADE, UMA ABORDAGEM EXPERIMENTAL

Jaqueline Evelin Aparecida Martins Quincas1 Valentim da Silva2

RESUMO: Este trabalho propõe apresentar práticas desenvolvidas sobre densidade, propriedade específica de material ou substância. Pois faz necessário que, os estudantes conheçam, compreendam e integrem com as diversas áreas do ensino de ciências, principalmente com física e a química. Deste modo, este artigo buscou identificar e aplicar, utilizando atividades que relacionem teorias e práticas experimentais, que promovam o ensino de ciências de forma critica e contextualizada, os conceitos de densidade. Ainda demonstrar encaminhamentos metodológicos e estratégias de ensino que auxiliam no despertar do interesse dos estudantes proporcionando situações de investigação contextualizada. Dentro do exposto, o presente trabalho objetiva apresentar estudos sobre as variações da propriedade densidade, em diferentes tipos de materiais e substâncias. Ainda ampliar as possibilidades do educando de correlacionar com suas vivências e as diferentes compreensões e conceitos de ciências do segundo ciclo do ensino fundamental, principalmente para o 9º ano, do Colégio Estadual Gottlieb Mueller.

Palavras-chave: Ciências – Densidade – Experimentação

1. INTRODUÇÃO

De acordo com as diretrizes curriculares da educação básica de Ciências –

DCE: Ciências, do Paraná (Paraná, 2008), sugere-se que, ao possibilitar o ensino de

ciências, o professor reflita sobre as relações entre os conteúdos científicos, os

recursos disponíveis e, sobretudo, as estratégias, levando à integração de conceitos.

Dessa maneira “ensinar ciências considerando as opiniões, discussões, debates,

confrontando ideias, pesquisa bibliográfica, as práticas, e condições de vida do

aluno, mudam a visão conceitual dos conteúdos de ciências” (Cunha & Cicillini,

1995).

Sendo assim, a alfabetização científica se constitui em uma meta a ser

atingida no ensino de ciências, pois de acordo com MILLER, 1983, apud

LORENZETTI & DELIZOICOV, 2001, essa deve ser compreendida como

propriedade de ler, compreender e expressar opinião sobre assuntos de caráter

científico, logo, o tema abordado neste artigo, densidade, poderá proporcionar

1 Professora PDE: Especialista em Magistério de 1º e 2º Graus, graduada em Biologia. Professora da Rede Estadual de Ensino – SEED – PR - Colégio Estadual Gottieb Mueller. E-mail: jmartinsquincas@gmail.com 2 Doutor em Química pela Universidade Federal do Paraná – UFPR. Professor Adjunto, docente do Curso de Licenciatura em Ciências da UFPR Setor Litoral. E-mail: valentimdasilva@gmail.com

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abordagens que auxiliem na compreensão de conceitos. Pois a construção de

conhecimentos é essencial, em relação aos conceitos sobre a densidade,

propriedade específica de materiais e substâncias, para estudantes do ensino de

ciências do 9º ano.

Desta forma, através de atividades práticas pedagógicas, os experimentos,

leituras, que auxiliam a compreensão e expressão de opiniões no que diz respeito à

densidade de diferentes tipos da matéria, fazem-se necessários para uma efetiva

aprendizagem.

Tão importante quanto selecionar conteúdos específicos para o ensino de

ciências, é a escolha de estratégias pedagógicas adequadas à mediação do

professor, pois são elas que contribuirão para que o estudante se aproprie de

conceitos científicos de forma significativa, possibilitando mecanismos capazes de

estabelecer critérios para a elaboração de instrumentos de avaliação qualitativa.

Segundo Delizoicov & Angoti (1994) na aprendizagem de ciências, as

atividades experimentais devem ser garantidas de maneiras a evitar que a relação

entre teoria e prática seja transformada numa dicotomia, tornando o trabalho árduo e

sem perspectiva de aprendizagem.

Lorenzetti & Delizoicov (2001) destacam a importância das estratégias no

ensino de ciências, ressaltando a importância das escolas, através de seu corpo

docente, elaborarem estratégias para que os estudantes possam entender e aplicar

os conceitos científicos básicos nas situações diárias, desenvolvendo hábitos que

estabeleceram relações entre os conceitos abordados na escola com as vivências

no cotidiano. Desta forma, reafirmando a ideia de Vasconcelos & Souto (2003), que

sugere que o ensino de ciências deve propiciar ao aluno uma compreensão

científica, filosófica e estética de sua realidade, oferecendo suporte no processo de

formação aos indivíduos.

Dentre as estratégias sugeridas nas DCE: Ciências do Paraná (2008), a

leitura científica proporciona um maior aprofundamento de conceitos. Ao entrar em

contato com materiais de divulgação científica, como revistas, jornais,

documentários, artigos entre outros, o processo a alfabetização científica no ensino

de ciências começa a acontecer, já que esses instrumentos funcionam como

condutor e instigador de interesse, levando o indivíduo à compreensão de termos

para, então, chegar ao viés das questões experimentais de densidade,

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contextualizando teoria, prática com os saberes trazidos, oriundos da sociedade de

cada aprendiz.

Dessa maneira, o ensino de ciências deve levar em consideração a realidade

social, cultural e econômica dos estudantes, e, a partir dessa realidade, desenvolver

metodologias que usem a investigação, a capacidade de problematizar a realidade,

formular hipóteses, planejar e executar ações, além de estabelecer críticas e

elaborar conclusões, tornando-se assim, estudantes capazes de entender a

importância das questões científicas, em como tomar decisões de interesses

individuais e coletivos, levando em consideração o papel da humanidade no

contexto histórico.

Nesse sentido, o professor deve atuar como um facilitador da aprendizagem e

gerador de pontes cognitivas que possam interagir, relacionando o novo

conhecimento com o pré-existente dos alunos, através de encaminhamentos

metodológicos, que produzem uma aprendizagem duradora e significativa. Arruda &

Laburú (2007) compartilharam dessa ideia quando afirmam a necessidade de ajustar

a teoria com a realidade, sendo a ciência uma troca, experimento e teoria, já que a

esta serve para organizar os fatos e os experimentos, adaptando-a a realidade.

2. DESENVOLVIMENTO METODOLÓGICO E MATERIAIS

Os experimentos sobre o estudo de propriedade densidade foram realizados

em uma turma de 9º ano do ensino fundamental noturno, com 18 alunos (idade entre

14 e 21 anos), do Colégio Estadual Gottlieb Mueller – EFM, localizado no Bairro

Boqueirão do município de Curitiba-PR.

2.1. Orientações metodológicas.

Para a sistematização desse trabalho houve a formação de grupos de

trabalho entre os estudantes da turma, se auto-organizaram, objetivando a revisão

de literatura sobre o tema.

Na sequência, selecionados os experimentos, aqueles considerados mais

práticos e menos complexos que abordem o tema densidade, seguido da aplicação

de questionário, elaborado pelo docente aplicador do experimento, voltado para as

percepções, reações identificadas por eles a fim de verificar o grau de fragilidade no

ensino e aprendizado, com referência no conhecimento sobre o tema.

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Logo, foram apresentados vídeos, disponíveis no site “dia a dia educação”

(http://www.diaadia.pr.gov.br/), elaborados em projetos desenvolvidos por

professores da rede Estadual de Ensino. Estes buscaram exemplificar o tema, bem

como realização de experimentos, selecionados pelos discentes, visando integrar o

conceito de densidade à prática em sala de aula. Ainda, o resultado foi comprovado

na elaboração de um relatório de relato de experiências vivenciadas pelos discentes,

destacando o resultado de cada atividade prática.

2.2. Atividades Experimentais

Foram desenvolvidas atividades experimentais relacionando diferentes áreas

da ciência, cujo objetivo foi desenvolver os experimentos contidos em uma unidade

didática elaborada como parte do Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE

(Quincas, 2012).

Foram selecionados alguns experimentos para estimular a curiosidade e

possibilitar a construção de conceitos relacionados ao tema densidade para o ensino

de ciências.

A atividade experimental utilizada no que se refere à densidade e corrente de

convecção, adaptado de Reis (2001), simulou e observou o grau de salinidade em

relação da densidade da água em lagos e mares com temperaturas baixas (~0 ºC).

Utilizaram-se copos de plástico, adicionados dois gotas de corantes alimentícios,

com coloração intensa, logo, levados ao congelador até a solidificação. Em dois

recipientes transparentes de 2 litros foi adicionado um litro de água em cada

recipiente. Num destes adicionaram sal de cozinha, mexendo até a saturação, para

verificar o excesso de sal no fundo do recipiente, com isso obteve a solução

saturada, a fim de simular água de oceano. Após esse procedimento foi adicionado

o gelo colorido em cada recipiente e observou-se o que ocorre nos dois sistemas.

O experimento, adaptado de Hess (1997), visa identificar a densidade dos

diferentes tipos de materiais simples e a relação com as diferentes áreas de

ciências. Essa atividade experimental trabalha-se a composição e constituição da

matéria, ainda podendo ser comparativamente relacionada aos dados apresentados

na tabela periódica. Para a realização utilizou-se de: Chumbo 52,9 g (A); Ferro 37,6

g (B); Alumínio 12,8g (C); e Grafite 7,8g (D). Todos em forma de barra de diâmetro

9,6 e comprimento de 65,5 milímetros, ilustrados abaixo na figura 1.

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Figura 1. Barras de igual volume de chumbo (A), ferro (B), alumínio (C), grafite (D).

Para verificar a densidade em líquidos, construiu-se um densímetro de acordo

com as orientações extraídas do site: http://www.marquecomx.com.br/. Essa

atividade visa estimular a observação sobre diferentes propriedades de constituição

da matéria no estado líquido, relacionando o volume e a massa, ainda, verificando a

pureza das substâncias. Para a realização do experimento foi utilizado os seguintes

materiais: Canudinho; alicate; água; régua; palitos; cola colorida, frascos de vidro;

etiquetas e sal de cozinha. Para montar o aparato foi necessário: aquecer as

extremidades do canudinho e com alicate pressionando para vedá-las; com a régua,

graduar de 0,5 em 0,5 cm os canudinho; com auxílio de um palito molhado com cola

colorida fazer a marcação de graduação; após a secagem, e com uso de frascos de

vidro de mesma medida, identificar com etiquetas cada frasco, para que pudessem

receber as diferentes soluções (água/solução de NaCl e álcool); acrescentar sal no

canudinho para que manter a estabilidade quando imersos no líquido.

Ainda, nas experimentações sobre densidade de líquidos, foi necessário

adicionar 200 ml de água em um copo e mexer com uma colher até a mistura ficar

homogênea. Após, foi adicionado em uma garrafa pet 200 ml de óleo de cozinha.

Vagarosamente, em posição vertical, foram adicionados 200 ml de álcool de

cozinha. Aguardou-se o acomodo dessas substâncias e observou-se o

comportamento resultante desses líquidos.

Com o experimento com uva-passa, foi possível verificar a densidade de

alguns materiais, quando imersos em substâncias líquidas e sua relação com as

diferentes áreas de ciências. As uvas-passas foram cortadas em tamanhos

A B D C

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pequenos com auxílio de tesoura e colocadas em dois frascos transparentes, com

volume de 100 ml de água e adicionado média de cinco uvas-passas.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

O Grupo de Trabalho em Rede (GTR), composto por professores

colaboradores da rede pública estadual, que de forma virtual, deu sua contribuição,

concretizou-se como um momento muito importante justamente pela possibilidade

de troca de experiências e sugestões. Estes professores também trabalham com

atividades práticas experimentais sugeridas nesse trabalho, com o intuito de tornar

as aulas sobre o tema contextualizadas, possibilitando ao educando ampliar a

compreensão de conceitos de densidade no ensino de ciências e a troca de

vivências.

Através das interações com o GTR, foi possível ampliar a área de

conhecimento, possibilitando a construção de reflexões pertinentes à elaboração de

aulas didáticas, ressaltando as abordagens práticas, levando os alunos a vivenciar e

compartilhar suas experiências baseadas no processamento de seu aprendizado.

As atividades relacionadas à densidade e corrente de convecção,

possibilitaram aos alunos a visualizar o fenômeno, sem ser como mera resolução de

cálculo. Ainda essas reflexões, adentraram no conteúdo relativo às chuvas,

mencionando as mudanças que sofrem as corentes marítimas, no período chuvoso.

As abordagens sobre a densidade nos diferentes tipos de materiais

proporcionou os alunos a observar a “peso” de cada material. Ainda, verificando com

todas as barras, embora tenham as mesmas medidas, possibilitou perceber a

relação entre massa e volume.

A construção do densímetro permitiu verificar o funcionamento do mesmo,

além da verificação da densidade dos diferentes líquidos utilizados. Ao verificar a

densidade de líquidos, o podemos constatar como mais instigante e desafiador, pois

nesse experimento os alunos passaram a ser o instrumento de verificação. Essa

atividade gerou questionamentos a partir da formação das fases nas substâncias

líquidas, envolvendo sempre as diferentes áreas de ciências: relacionando com as

propriedades da matéria. Assim, foi possível obervar que cada substância se

posiciona no frasco de acordo com sua densidade.

Experimento com uva-passa: os alunos tiveram que observar o ocorrido

concomitantemente, para que pudessem perceber a diferença entre a densidade da

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uva-passa quando o gás carbônico se fixa nela alterando sua densidade, que é

levada a flutuação, pois a densidade da uva com o CO2 é menor que da água.

4. CONCLUSÃO

O trabalho foi capaz de demonstrar que as atividades práticas e

experimentais são instrumentos eficazes no que se refere a estimular o interesse

dos alunos, com aulas mais dinâmicas e motivadoras, promovendo situações de

investigação, compreensão, interpretação e discussão de conceitos científicos,

levando-os às reflexões que possibilitam a construção do conhecimento científico.

Essa proposta demonstrou a importância de atividades contextualizadas,

valorizando o conhecimento prévio dos sujeitos envolvidos no processo, ou seja, é

preciso que o professor saiba trazer mecanismos de façam parte da realidade do

aluno para que haja um aprendizado significativo.

Sendo assim, sugere-se que a construção de conceitos e saberes pode ser

complementada via metodologias que contemplem atividades experimentais.

Ressalta-se, porém, que a necessidade desse tipo de trabalho resulta das

inquietudes adquiridas durante o trabalho com os alunos da escola.

5. REFERÊNCIAS

CUNHA, A. M. O. & CICILLINI, G. A. Considerações sobre o ensino de ciências para a escola fundamental. In: VEIGA, I. P. A.; CARDOSO, M. H. F. (Orgs.) Escola fundamental: currículo e ensino. 2ª Ed. Campinas, SP: Papirus, 1995.

DELIZOICOV, D. & ANGOTTI, J.A.P. Metodologia do Ensino de Ciências. São Paulo: Cortez, 1994.

LABURÚ, C.E.; ARRUDA, S.M, NARDI, R. Pluralismo metodológico no ensino de ciências. Ciência & Educação, 9:247-260, 2003. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/ciedu/v9n2/07.pdf. Acesso em: 25 de agosto de 2013.

LORENZETTI, L.; DELIZOICOV, D. Alfabetização Científica no Contexto das Séries Iniciais. Ensaio: Pesquisa em Educação em Ciências. Belo Horizonte, 3:1-17, 2001.

PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes curriculares de Ciências para o ensino fundamental. Paraná, 2007.

QUINCAS, J.E.A.M. Produção didático-pedagógica: Experimentos com solos para surdos. Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE. Secretaria de educação do estado do Paraná – SEED: Curitiba, 2012.

REIS, M.; Coleção Química: Meio ambiente, Cidadania, Tecnologia. Vol. 1. São Paulo: FTD, 2001.