UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE … · As atividades foram aplicadas em uma turma de...

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE (UERN)

CAMPUS AVANÇADO PROF.ª MARIA ELISA DE A. MAIA (CAMEAM)

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO (PPGE)

CURSO DE MESTRADO ACADÊMICO EM ENSINO (CMAE)

DAMIANA SINÉZIO DE SOUZA

ESTUDO DO TEMA ÁGUA ATRAVÉS DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS EM UMA

TURMA DE LICENCIATURA EM QUÍMICA DO IFRN

PAU DOS FERROS - RN

2016

DAMIANA SINÉZIO DE SOUZA

ESTUDO DO TEMA ÁGUA ATRAVÉS DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS EM UMA

TURMA DE LICENCIATURA EM QUÍMICA DO IFRN

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino – PPGE

da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte – UERN, como requisito

para obtenção do título de Mestre em Ensino, área de concentração:

Educação Básica, linha de pesquisa: Ensino de Ciências Exatas e Ambientais

Orientador(a): Dr. Fábio Garcia Penha

PAU DOS FERROS - RN

2016

A dissertação Estudo do tema água através de atividades investigativas em

uma turma de licenciatura em química do IFRN, de autoria de Damiana

Sinézio de Souza, foi submetida à Banca Examinadora, constituída pelo

PPGE/UERN, como requisito parcial necessário à obtenção do grau de

Mestre em Ensino, outorgado pela Universidade do Estado do Rio Grande do

Norte – UERN

Dissertação defendida e aprovada em _______ de ____________________ de 2016.

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Fábio Garcia Penha

(Presidente)

Prof. Dr. Francisco Ernandes Matos

(1º Examinador)

Prof. Dr. Ulysses Vieira da Silva Ferreira

(2º Examinador)

Prof. Dra. Ayla Márcia Cordeiro Bizerra

(Suplente)

PAU DOS FERROS - RN

2016

Dedicatória!

Dedico este trabalho aos meus pais e a minha

filha pela plena dedicação, apoio e presença

em todos os momentos mais importantes da

minha vida.

AGRADECIMENTOS

À Deus por ter me dado forças e iluminando meu caminho para que eu pudesse

concluir mais uma etapa da minha vida.

À Maria Tainá, o segundo coração batendo eternamente dentro de mim. Dedico essa

conquista a minha filha, que é a maior de todas as minhas vitórias.

Aos meus pais, minha mãe Maria de Lourdes Souza, por todo amor e dedicação, meu

pai José Sinézio, batalhador, que abriu mão de tantas coisas para me proporcionar as

conquistas que tive na minha vida, meus irmãos pelo carinho e atenção que sempre tiveram

comigo, minha irmã Josélia e meu irmão Junior por terem me protegido em muitos momentos

quando não tive a presença de meus pais, meu imenso agradecimento.

Ao meu esposo, Raonir César, que representa minha segurança em todos os aspectos,

meu companheiro incondicional, o abraço espontâneo e tão necessário. Obrigada pelo apoio

nos momentos mais difíceis da nossa vida.

Ao meu orientador Fabio Garcia Penha, que sempre me apoiou, mesmo com todas as

suas ocupações, pela confiança em mim depositada. Em especial a referência como

profissional, mais ainda como pessoa com sua paciência em todas complicações da minha

vida pessoal que interferiram no curso, mesmo quando não parecia promissor orientar uma

aluna com tantos contratempos me acolheu e motivou no decorrer dessa jornada. Pelo amigo

que vou ter por toda minha vida. E por sempre ter sido tão solicito e tão companheiro todas as

vezes que procurei por sua ajuda nos corredores dos dois IFRNs que passamos juntos.

Aos meus amigos Cleonilson, Abigail, Amélia, Rafael, Thiago, Marcio, Isaac, por

sempre terem incentivado a seguir em frente.

Aos alunos do 8° da licenciatura em química do IFRN, por terem participado

ativamente da aplicação desta pesquisa, e por ter me acolhido com muito carinho, respeito e

atenção. E por terem sido peças fundamentais para a conclusão deste trabalho.

Ao programa de Pós-graduação em Ensino, aos professores pelos conhecimentos

compartilhados. Aos colegas de mestrado, em especial ao meu amigo Argeu, pelas

experiências compartilhadas e pela amizade

Aos meus amigos e familiares, pelo carinho e pela compreensão nos momentos em

que a dedicação aos estudos foi exclusiva, a todos que contribuíram direta ou indiretamente

para que esse trabalho fosse realizado meu eterno AGRADECIMENTO.

EPÍGRAFE

Para empreender uma jornada é indispensável

ter um destino e um plano para chegar até lá. O

destino precisa ser claramente identificado, caso

contrário, nunca se saberá quando a viagem

acaba.

(Harold Kerzner)

RESUMO

Esta pesquisa relata o trabalho com o ensino-aprendizagem de conceitos químicos, a partir

dos índices de qualidade da água - IQA, por meio da aprendizagem significativa fazendo uso

da situação-problema. As atividades foram aplicadas em uma turma de quinze alunos da

disciplina química ambiental, do 8º período do curso de licenciatura em química do Instituto

Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte – IFRN, campus Pau dos

Ferros região do semiárido potiguar. Através das atividades aplicadas e vivenciadas com os

alunos, foi possível discutir um tema presente na vida desses estudantes que enfrentam

constantemente as dificuldades geradas pelas baixas precipitações de chuva, trabalhando

conteúdos da química, tais como, eletroquímica, química quântica, química geral e química

analítica. Foi construída e aplicada uma sequência de atividades envolvendo as situações-

problemas. Os resultados desse trabalho mostraram que a estratégia da contextualização com

o tema água, motivou os alunos para a aprendizagem de conteúdos químicos, proporcionou a

possibilidade da ampliação do conhecimento a respeito da região que moram relacionado

esses conteúdos com suas vivências. Além de aulas expositivas dialogadas, também foi feito o

uso das atividades experimentais com materiais e equipamentos de fácil acesso, resolução de

problemas e socializações e discussões em grupos. A avaliação final foi realizada por meio de

um questionário aberto com questões discursivas, respondido individualmente pelos

estudantes, que aprovaram a metodologia adotada além de nomearem como motivadora no

processo de ensino e aprendizagem da química sinalizando a viabilidade do uso nas salas de

aulas de escolas com poucos recursos. Desse modo, os resultados obtidos mostram que o uso

dessa metodologia de ensino pode ser usada como uma ferramenta facilitadora do processo de

ensino e aprendizagem em química, por tornar as aulas mais atrativas motivando a

aprendizagem.

Palavras-chave: Aprendizagem significativa. Química. Água. IQA.

ABSTRACT

This study reports the work with water quality parameters - IQA, as well as the approach of

these parameters in the teaching of chemical concepts through meaningful learning by making

use of the problem situation. The activities were implemented in a class of fifteen students of

environmental chemistry discipline, 8 undergraduate course period in chemistry at the Federal

Institute of Education Science and Technology of Rio Grande do Norte - IFRN campus Pau

dos Ferros Potiguar semiarid region. Through the activities implemented and lived with the

students, it was possible to discuss a theme in the lives of students who constantly face the

difficulties caused by low rain precipitation, working chemical contents such as

electrochemistry, quantum chemistry, general chemistry and analytical chemistry. It was built

and applying a sequence of activities involving problem situations. The results of this work

showed that the strategy of context with the theme water, motivated students for learning of

chemical content, provided the possibility of expansion of knowledge about the region that

these contents with their experiences living related. Besides dialogued lecture, it was also

made use of experimental activities with materials and easily accessible equipment, problem

solving and socialization and group discussions. The final evaluation was carried out through

an open questionnaire discursive questions answered individually by the students, who

approved the methodology adopted in addition to appoint as a motivator in the teaching

process and chemistry learning signaling the viability of the use in schools of classrooms with

few resources. Thus, the results show that the use of this teaching method can be used as a

tool facilitating the process of teaching and learning in chemistry, for making the most

attractive classes motivating learning

Keywords: Meaningful learning. Chemistry. Water. IQA

LISTA DE FIGURAS, QUADROS E GRÁFICOS

Figura 1: Mapa de classificação da severidade da seca ............................................................ 16

Figura 2: Representação da geometria e polaridade da molécula da água ............................... 19

Figura 3: Representação das forças intermoleculares presente na água ................................... 20

Figura 4: Eixos curriculares ...................................................................................................... 22

Figura 5: Estrutura da esquematização da situação-problema.................................................. 41

Figura 6: Resposta da Questão 1 do questionário inicial do aluno A1 ..................................... 54

Figura 7: Resposta da Questão 1 do questionário inicial do aluno A2. .................................... 54

Quadro 1 – Articulação dos temas estruturadores e as unidades didáticas .............................. 23

Quadro 2 – Estratégia metodológica ........................................................................................ 39

Quadro 3 – Relação das atividades desenvolvidas por aula ..................................................... 43

Quadro 4 – Texto pH e turbidez ............................................................................................... 49

Quadro 5 – Respostas dos alunos na problematização da parte 1 ............................................ 58

Quadro 6 – Respostas dos alunos - Fechamento das atividades ............................................... 68

Quadro 7 – – Respostas dos alunos – Avaliação da metodologia aplicada .............................. 68

Quadro 8 - Respostas dos alunos - Possibilidade de aplicação.................................................69

Gráfico 1 – Análise da questão: Formas de tratamento da água .............................................. 53

Gráfico 2 – Justificativas do risco de contaminação da água por cobre ................................... 65

SUMÁRIO

1 PARTE INTRODUTÓRIA ................................................................................................. 12

1.1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 12

1.2 CONTEXTUALIZAÇÃO E PROBLEMA DA PESQUISA ............................................. 15

1.3 OBJETIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS .......................................................................... 17

2 O TEMA ÁGUA NO CONTEXTO DA QUÍMICA ....................................................... 188

2.1 POR QUE TRABALHAR COM O TEMA ÁGUA? ......................................................... 18

2.2 A ESTRUTURA DA ÁGUA ............................................................................................. 18

2.3 ÁGUA E ENSINO DE QUÍMICA ..................................................................................... 20

2.3.1 Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNEM): Competências e Habilidades a

serem Desenvolvidas no Ensino Médio ................................................................................. 21

2.3.2 Conhecimentos a serem Desenvolvidos em Química .................................................. 22

2.3.3 Parâmetros dos Índices de Qualidade da Água (IQA) ............................................... 24

3 A EVOLUÇÃO DO PROCESSO DE ENSINO-APRENDIZAGEM NA QUÍMICA ... 29

3.1 O ENSINO DE CIÊNCIAS................................................................................................33

3.2 A APRENDIZAGEM ......................................................................................................... 35

3.2.1 Aprendizagem Mecânica e Aprendizagem Significativa ........................................... 35

4 PLANEJAMENTO E MÉTODO DA PESQUISA ........................................................... 36

4.1 OS SUJEITOS DA PESQUISA ......................................................................................... 36

4.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ....................................................................... 37

4.2.1 Elaboração da sequência de atividades ....................................................................... 38

4.2.2 A aula expositiva dialogada...........................................................................................41

4.2.3 A experimentação .......................................................................................................... 42

4.2.4 Atividades desenvolvidas .............................................................................................. 42

4.3 DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES VOLTADAS PARA O TEMA ÁGUA POR MEIO

DAS SITUAÇÕES PROBLEMA ............................................................................................ 43

4.3.1 Por que trabalhar essas atividades no Ensino Superior? .......................................... 43

4.3.2 Projeto Político Pedagógico (PPP): Um documento dimensionador escolar ........... 44

4.3.4 Projeto Político Pedagógico do IFRN: Documento base ............................................ 45

4.3.5 A Concepção institucional de ser humano, sociedade, cultura, ciência, tecnologia

trabalho e educação. ............................................................................................................... 45

4.4 PLANEJAMENTO DOS ENCONTROS ........................................................................... 46

4.4.1 Aula 1: Breve entrevista dos participantes e reconhecimento da turma .................. 46

4.4.2 Aula 2: Aula expositiva dialogada (Ocorrência da água no planeta terra) .............. 46

4.4.3 Aula 3: Situação problema abordando os parâmetros de qualidade da água:

Oxigênio dissolvido ................................................................................................................. 47


turbidez e pH; ......................................................................................................................... 48

4.4.5 Aula 5: Aula Expositiva Dialogada e Experimental: Temperatura e Sólidos Totais

.................................................................................................................................................. 49

4.4.6 Aula 6: Atividade utilizado o LDC (leitura de discussão científica) ......................... 51

4.4.7 Aula 7: Atividade experimental usando o espectrofotômetro de absorção atômica 51

4.4.8 Aula 8: Aplicação do questionário e fechamento das atividades .............................. 51

5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ............................................................ 53

5.1 RESULTADO E ANÁLISES DAS ENTREVISTAS........................................................52

5.2 AULA EXPOSITIVA DIALOGADA................................................................................55

5.3 SITUAÇÃO PROBLEMA ABORDANDO OS PARÂMETROS DE QUALIDADE DA

ÁGUA: OXIGÊNIO DISSOLVIDO........................................................................................57

5.4 SITUAÇÃO PROBLEMA ABORDADO OS PARÂMETROS DE QUALIDADE DA

ÁGUA: TURBIDEZ E Ph.........................................................................................................58

5.5AULA EXPOSITIVA DIALOGADA E EXPERIMENTAL ABORADANDO OS

PARAMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA: TEMPERATURA E SÓLIDOS TOTAIS.61

5.6 ATIVIDADE COMO LDC ( LEITURA DE DISCUSSÃO CIENTÍFICA)......................64

5.7 ATIVIDADE EXPERIMENTAL: CONHECENDO O ESPECTOFOTÔMETRO DE

ABSOSRÇÃO ATÔMICA.......................................................................................................66

5.8 APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO E FECHAMENTO DAS ATIVIDADES..............67

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS..............................................................................................72

REFERÊNCIAS......................................................................................................................74

APÊNDICES............................................................................................................................80

APÊNDICE 01 - QUESTIONÁRIO INICIAL.........................................................................81

APÊNDICE 02 - PLANO DE AULA 01..................................................................................82





APÊNDICE 07 - QUESTIONÁRIO FINAL..........................................................................10

12

1 PARTE INTRODUTÓRIA

Neste capitulo será abordado o tema água. Parâmetros dos índices de qualidade de

qualidade da água que justificam a realização deste trabalho, bem como seus objetivos

norteadores.

1.1 INTRODUÇÃO

A sala de aula é um ambiente excepcional para a compreensão das relações que se

estabelecem entre professores e alunos. Em todo mundo a educação básica tem como objetivo

a formação do homem moderno, inclusive para países como o Brasil que necessita além da

modernização dos processos de produção, de uma modernização das estruturas sociais,

econômicas e políticas (CARRER, 1996).

Desse modo a formação docente pode ser considerada uma questão de grande

relevância, quando se pensa na melhoria da qualidade de uma escola que atenda às

necessidades do mundo moderno. Perrenoud, sociólogo francês, coloca a questão da formação

profissional docente como ponto estratégico para as melhorias das práticas escolares

(PERRENOUD, 1995).

As discussões a respeito do ensino de química na educação básica, são de certa forma

bastante amplas, quando se leva em consideração o que se tem discutido a respeito da

formação do professor.

Discute-se muito sobre o que o aluno deve aprender, porém a formação do professor

segue na contramão desses saberes onde muitas vezes, em boa parte das licenciaturas,

observa-se os conteúdos trabalhados de forma dicotomizada distante da realidade e sem

relação com os conteúdos pedagógicos indo ao encontro das ideias de Chassot: “A

transmissão de aquisição dos conceitos de química usa um discurso recontextualizado, que

não é originado na prática dos professores que o usam na escola secundária, mas foi

produzido na distante Universidade” (CHASSOT, 2006 p. 126).

O papel do professor em um cotidiano escolar, principalmente quando se trata do

ensino básico está carregado de responsabilidades na formação discente que vão desde o

conteúdo disciplinar até formação dos sujeitos para vivência em sociedade (GIESTA, 2000).

13

É o professor quem decide sobre o que e como ensinar e qual a maneira de direcionar

suas relações com seus alunos. Suas posturas expressam as propostas de ações e políticas

educacionais por ele assumidas. Porém, por muitas vezes esses docentes demonstram não ter

clareza da ideologia, do significado e das consequências de sua ação ou omissão na vida

escolar dos seus alunos (GIESTA, 2000).

Ainda de acordo com Giesta (2000), as licenciaturas que podem ser ditas como

responsáveis pela formação inicial dos professores devem ter a preocupação de formar não

apenas um conhecedor de conteúdo específico de uma determinada área do conhecimento,

mas um formador na construção de valores, um mediador da aprendizagem e das relações

pessoais que interferem no amadurecimento intelectual, afetivo e social dos seus discentes.

Diante de tantas atribuições convém indagar: Como promover a aprendizagem de

forma significativa na formação inicial dos professores de química?

Partindo dessas considerações propõem-se uma pesquisa para a análise e

compreensão da relações que esses estudantes fazem dos conteúdos iniciais adquiridos por

estes durante a licenciatura realizada através da abordagem do tema água.

A importância desse estudo justifica-se no momento em que os modelos de ensino

vêm sendo questionados pela sociedade, isso atrai um olhar crítico-reflexivo às ações, acertos

e erros na formação do educador, e nas licenciaturas tidas como formadoras iniciais dos

professores (GIESTA, 2000).

A atuação como docente tanto no ensino básico quanto no superior mostrou que se

faz necessário construir conceitos por meio da aprendizagem significativa por meio de temas

relevantes dentro do contexto que os alunos estão inseridos contribuindo para a formação

inicial dos mesmos nas licenciaturas em química. Costumeiramente esses cursos tem

valorizado as teorias acadêmicas tanto no que se diz respeito a formação específica quanto na

formação pedagógica.

Apesar das disciplinas de formação serem fundamentais para a construção de uma

base na formação do professor para que ele venha a se tornar um profissional que saiba buscar

conhecimento posteriormente, principalmente os conceitos referentes a ensino e

aprendizagem, a falta de articulação entre as disciplinas causa um fosso formativo tanto na

formação didática quanto na formação conceitual (FERREIRA; FROTA, 2004).

Como Instrumento de coleta de dados foi utilizado o questionário e a entrevista

semiestruturada, os dados foram analisados de forma qualitativa e quantitativa.

14

Além disso, de acordo com Ferreira et al. (2004), a lei 9394/96, as Diretrizes

Curriculares para cursos de Química e os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino

Médio (PCNEM) recomendam que o Ensino de Química médio e superior dentre outras

questões trabalhem as questões ambientais e de Saúde pública dessa forma os conceitos

químicos envolvidos nos processos de tratamento e os índices de qualidade da água permitem

aos professores a oportunidade de seguirem a legislação e ainda trabalhar atividades

experimentais relacionadas ao cotidiano dos alunos.

Vale salientar ainda que o licenciado em química pode registrar-se no Conselho

Regional de Química (CRQ) e obter autorização para atuar não só nos laboratórios, mas em

todas as atividades que exigem o acompanhamento de um profissional.

Estas atividades envolvem: projeto, planejamento e controle de produção;

desenvolvimento de produtos; operações e controle de processos químicos; saneamento

básico; tratamento de resíduos industriais entre outras (CRQ, 2014).

É pertinente dizer que está em suas atribuições conhecer não só os índices de

qualidade da água, mas compreender todos os processos que vão desde a adequação para o

consumo humano até o seu a retorno a natureza.

O tema água tem sido discutido por educadores, por engenheiros, por geólogos, por

políticos, em nível governamental e intergovernamental, pelas organizações não-

governamentais (MACIEL; DOMINGUES, 2001). O tema educação ambiental também já é

mais presente nas escolas e vem sendo trabalhado de certa forma.

Por outro lado pode-se verificar em muitos trabalhos a respeito desses temas que os

professores do Ensino de Ciências e principalmente de química trabalham ainda o conteúdo

da água de maneira fragmentada, não envolvendo as questões históricas, políticas, sociais e

culturais que se relacionam.

A vivência com os docentes da licenciatura em química tem mostrado a existência de

problemas conceituais e ainda dificuldade em fazer relações desses conceitos para

compreender métodos de análise e tratamento de água, tendo em vista sua grande importância

devido as complicações resultantes da escassez de água potável.

A dissertação está estruturada por uma introdução e quatro capítulos mais as

considerações finais. Na introdução tentou-se fazer a contextualização e a delimitação de

tema, o problema a ser estudado e as justificativas pessoais, sociais e cientificas do tema.

Além disso a introdução conta com os objetivos pessoais e específicos, os quais estão

voltados para a prática de intervenção no decorrer da pesquisa.

15

O primeiro capítulo trata da parte introdutória da pesquisa, e traz a descrição e a

contextualização do problema, os objetivos gerais e específicos, e a justificativa da pesquisa.

O segundo capítulo o tema água no contexto da química, os motivos para a escolha

dessa substância, a estrutura da molécula, e quais relações podem ser feitas dos conceitos e

conteúdos no ensino de química

O terceiro capítulo aponta a evolução dos processos de ensino-aprendizagem na

química, faz apontamentos em relação aos tipos de aprendizagem, com foco na aprendizagem

significativa.

O quarto capítulo expõe o percurso metodológico realizado durante a pesquisa. Nele

é caracterizado, o campo e o tipo de pesquisa, é feita também a caraterização dos sujeitos, e o

quadro sequencial da elaboração das atividades com o planejamentos de cada encontro.

O quinto capítulo os dados e a análises resultantes da pesquisa. Nas considerações

finais as exposições a respeito do processo dos estudos realizados.

1.2 CONTEXTUALIZAÇÃO E PROBLEMA DA PESQUISA

O semiárido do Rio Grande do Norte (RN), tem como característica os longos

períodos de estiagem ocasionando a conhecida seca. A seca é caracterizada pela ausência,

escassez, pouca frequência ou limitada quantidade de chuvas. Essas características regulam

de maneira muito marcante a sociedade dessa região, uma vez que as atividades estão

diretamente voltadas para agricultura e a pecuária, dois cultivos que tornam indispensáveis o

uso da água. Apesar do semiárido brasileiro, compor uma vasta área territorial e ainda ser

região de morada de muitas famílias pouco tem sido feito em termos de políticas que levem

em consideração o potencial da região, visando a sustentabilidade e o manejo adequado dos

recursos hídricos.

A região do semiárido brasileiro abrange atualmente cerca de oito estados do

nordeste (Alagoas, Bahia, Ceará, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, e

Sergipe) e parte do estado de Minas Gerais. A cidade de Pau dos Ferros onde foi realizada a

pesquisa está situada no semiárido norte-rio-grandense, na mesorregião do Oeste Potiguar,

sofrendo as consequências de dois fenômenos naturais que diminuem a incidência de chuvas,

esses seriam: a variação da temperatura da água do oceano atlântico, o aquecimento das águas

superficiais do centro-leste do oceano pacífico (conhecido como fenômeno el niño) e a baixa

16

umidade atmosférica em virtude da distância das massas de águas oceânicas responsáveis

pelas frentes frias que geram as precipitações.

Como mostra a Figura 1, no RN as precipitações no ano de 2015 até o período de

junho não foram suficientes para amenizar a severidade da seca o estado. Dessa forma,

observa-se o surgimento de uma seca excepcional (S4) na região oeste do estado, mais

especificamente entre as microrregiões da Chapada do Apodi e a macrorregião Jaguaribana

(CE). Como pode ser observado no grifo do mapa a cidade de Pau dos Ferros, está situada

nessa região onde a seca é classificada como severa. Nas demais áreas do estado, os

indicadores apontam uma expansão da seca com intensidade extrema (S3), grave (S2) e

moderada (S1). Nas microrregiões de Natal, Macaíba, Litoral Sul e parte do Agreste,

ocorreram chuvas significativas (FUNCEME, 2015).

Figura 1: Mapa de classificação da severidade da seca

Fonte: Adapatado de http://msne.funceme.br/map/mapa-monitor/analise/121. Acesso em 07 de dezembro de

2015.

Até a conclusão da pesquisa, a cidade de Pau dos Ferros era abastecida em forma de

rodízio através de uma adutora de engate rápido da barragem de Apodi que é responsável pelo

abastecimento de várias cidades da região do alto Oeste Potiguar. A adutora foi construída de

PAU DOS FERROS

http://msne.funceme.br/map/mapa-monitor/analise/121

17

forma emergencial pois, o principal reservatório de água da região, a barragem Dr. Pedro

Diógenes Fernandes, responsável pelo abastecimento de alguns municípios, localizada em

Pau dos Ferros, encontrava-se no início do ano de 2015 em total estado de esvaziamento.

Diante do exposto a motivação de trabalhar com esse tema está relacionada ao fato

de analisar e contribuir para que os estudantes formem representações adequadas do entorno

em que vivem, ou seja, a realidade dos constantes problemas que os moradores da região do

Alto Oeste enfrentam por motivo da quantidade restrita de chuvas.

Diante dessa situação, alguns questionamentos são levantados: a população tem

ideia que seca nessa região é cíclica por motivo de sua localização? Os professores de

química podem ser agentes de transformação dessa realidade? Os estudantes de química

conhecem os parâmetros que devem ser analisados que se tenha água de boa qualidade?

Sabem a quantidade adequada de cloro que deve ser colocada na água para ser

armazenada?

Assim, esta proposta de ensino pretende motivar os alunos a buscarem soluções

eficientes para a melhoria da qualidade de vida em relação a escassez da água, além de

esclarecer a importância dos métodos de tratamento da água, trabalhando conceitos da

química.

1.3 OBJETIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS

Este trabalho tem como objetivo a eleboração e a aplicação de situações problemas

envolvendo o tema água para a construção de conceitos químicos por meio aprendizagem

significativa. Dessa forma foi estruturados seguintes objetivos específicos:

a) Realizar uma pesquisa bibliográfica dos modelos de ensino-aprendizagem em

química;

b) Propiciar aos alunos da licenciatura em química do IFRN, o reconhecimento das

possíveis causas da escassez da água em Pau dos Ferros;

c) Analisar as relações que os alunos do Ensino superior fazem dos conteúdos

trabalhados nas disciplinas com as atividades desenvolvidas nos processos de

tratamento e análise da água;

d) Desenvolver um plano de intervenção por meio de propostas investigativas de ensino

abordando o IQA dentro dos conteúdos de química.

18

2 O TEMA ÁGUA NO CONTEXTO DA QUÍMICA

Indispensável a sobrevivência na terra, a molécula da água possui muitas

características peculiares, isso garante muitas possibilidades para a abordagem de conceitos

químicos, aproximando a teoria e a realidade dos alunos.

2.1 POR QUE TRABALHAR COM O TEMA ÁGUA?

A água é um recurso mineral valioso e vital para os seres do planeta terra. Tal papel

justifica a relevância da aquisição de conhecimentos sobre essa substância em diversas

dimensões, que vão desde a sobrevivência humana, a manutenção do equilíbrio da

biodiversidade e das relações entre os seres vivos e os ambientes naturais. É a presença de

água que determina a existência ou não de vida. (PATACA; BACCI, 2008).

Ainda de Acordo com Pataca e Bacci (2008), a presença ou falta de água é fenômeno

que constitui história, institui culturas e hábitos, motiva a ocupação de territórios, tem fator

decisivo em batalhas, extingue e dá vida às espécies, decide o futuro de gerações.

Mesmo em quantidades extremamente reduzidas, as águas das regiões desérticas e

áridas são utilizadas com tecnologias específicas, como por exemplo, o tratamento de águas

residuais e processos de dessalinização muito utilizados em Israel. Os habitantes dessas

regiões aprenderam a conviver com essas características particulares de poucas chuvas, altas

temperaturas e elevadas taxas de evaporação (JUANICÓ, 2011).

No Brasil, a região do semiárido possui características também particulares que

sempre desafiaram seus habitantes quanto à sobrevivência por longos períodos de seca. Esta

“[...] altera o cotidiano das pessoas, que devem inventar formas de combater a fome,

movimentando‐se entre táticas e possibilidades de arranjar‐se nesses períodos difíceis. Logo,

[...]é um fenômeno social, que faz surgir novas relações com o espaço” (SILVA, 2003 p.193).

2.2 A ESTRUTURA DA ÁGUA

A estrutura molecular da água é simples formada por um átomo de oxigênio e dois

átomos de hidrogênio, a molécula H2O tem ligações entre diferentes centros atômicos, o que

induz nos mesmos uma polarização, conhecida como cargas parciais (δ) na Química Teórica.

19

Devido à sua geometria angular, as polarizações fazem com que haja um vetor

momento de dipolo resultante, com direção e sentido conforme apontado pela representação à

direita na Figura 2. Polarização é o nome dado ao deslocamento do par eletrônico da ligação

para um elemento mais eletronegativo. A polarização tende a ser maior caso aumente a

eletronegatividade. Esta peculiaridade da molécula da água reflete no seu comportamento em

relação outras substâncias, como maior densidade, elevado calor específico e uma capacidade

extraordinária de dissolver substâncias, além de conter nutrientes orgânicos e inorgânicos,

tanto em suspensão como em solução (KRÜGER, 2008).

Figura 2: Geometria e polaridade da molécula da água

Fonte:<http://www1.univap.br/spilling/AQ/Aula%2010%2020Formacao%20H2%20H2O%20e%20PAHs.pdf>.

Acesso em: 31 de dezembro de 2015.

Em virtude da sua alta capacidade térmica, muda os seus estados físicos no mar, por

exemplo, de líquido (água oceânica) para gás (vapor d´água) e sólido (gelo), transferindo

calor, saindo e voltando do oceano por meio do ciclo hidrológico” (GRASSI, 2001, p.31).

Pode-se dizer que muitas dessas propriedades da água são atribuídas às ligações de

hidrogênio. “A ligação de hidrogênio é um tipo especial de interação intermolecular entre o

átomo de hidrogênio em uma ligação polar (particularmente uma ligação entre H-F, H-O e H-

N) e um par de elétrons não compartilhado em um íon ou átomo pequeno e eletronegativo que

esteja próximo” (BROWN, 2005, p. 381). É por motivo das interações intermoleculares, mais

precisamente essas ligações de hidrogênio, que as moléculas de água se mantêm fortemente

unidas. Caso não fosse a existência delas, o ponto de ebulição da água seria -80°C, o que faria

com que ela existisse na crosta terrestre somente na forma gasosa, impossibilitando a vida da

forma que temos hoje (ROCHA, 2005).

Comumente os compostos no estado sólido mostram-se mais densamente

empacotados que no estado líquido. Opostamente, a densidade do gelo, fenômeno também

atribuído as ligações de hidrogênio, é menor que a da água líquida, fazendo com que sua

20

forma sólida seja constituída de estruturas hexagonais, aumentando seu volume, isso faz com

que o gelo, flutue na forma líquida (ROCHA, 2005).

Para fins de estudos, parece conveniente afirmar que a água é uma substância com

características extraordinárias no seu aspecto químico e físico, como mostrado na figura 3, as

moléculas dessa substância têm a capacidade de formar ligações de hidrogênio, dando-lhes a

propriedade de dissolver inúmeras m substância, fazendo com a mesma seja reconhecida

como o solvente universal. Essas características permitem uma abordagem de diferentes

conceitos que possibilitam uma aprendizagem significativa dos conteúdos da Química.

Figura 3: Representação das forças intermoleculares presente na água

Fonte:<http://desenvolvimentovirtual.com/bioq/InfOnline1/2%20%20agua_ph_tampao/conteudo.html>. Acesso

em: 31 de junho de 2015.

2.3 ÁGUA E ENSINO DE QUÍMICA

As discussões presentes na sociedade frente à problemática de escassez da água, tem

mostrado a eminencia de uma crise global. Nesse sentido, é interessante entender como os

professores de química pensam, planejam e realizam esse trabalho nas instituições de ensino.

A água é um recurso natural indispensável a vida na terra, ela determina a existência

de estruturas desde o nível microscópico como as bactérias até a vida de seres humanos que

só é possível em ambientes que lhe seja possível desfrutar dessa substância (GRASSI, 2001).

Apesar do planeta terra ser considerado rico em água, deve-se atentar para o fato de

que nem todo esse recurso está disponível em condições próprias de consumo para a maioria

dos seres vivos, incluindo o homem.

21

De acordo com Grassi (2001), apenas 0,77% de toda água existente no mundo está

disponível para ser consumida. Sabe se ainda que essa porção de água não está distribuída

uniformemente por todas as regiões do planeta.

Mesmo em um país rico em mananciais de água doce como o Brasil, tem-se lugares

em que os habitantes passam por situações de seca extrema, fato bem marcado na região do

semiárido brasileiro. De acordo com Adeodato (2009):

O Brasil é possuidor de 12% da água doce do mundo, mesmo assim falta água na

região do semiárido e algumas grandes capitais. Isso está atrelado ao fato de que

cerca de 70% das nossas águas está região Norte, onde vivem apenas 10% da

população, temos ainda o problema das grandes regiões metropolitanas que é a

poluição e a nossa região semiárida que a localização geográfica ocasiona a escassez

de chuvas.

Assim percebe-se que o fato de dispor de água doce não é determinante para julgar-

se imune ao problema da escassez.

2.3.1 Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNEM): Competências e Habilidades a

serem Desenvolvidas no Ensino Médio

Os Parâmetros curriculares Nacionais apresentam propostas para o Ensino Médio,

abordando as competências a serem desenvolvidas de forma unificada no âmbito nacional no

que tange os conhecimentos relativos as áreas das Ciências da Natureza. Tal documento

anseia esclarecer as habilidades e competências especificas de áreas como física, química,

biologia e matemática a serem desenvolvidas pelos alunos neste nível escolar.

Balizado por documentos oficias como a Lei de Diretrizes e Bases da Educação

Nacional (LDB/96) do caráter do Ensino Médio finalizando o Ensino Básico e

complementando o Ensino Fundamental, foi o primeiro referencial desenvolvido para

propostas na área das ciências exatas.

Neste sentindo esse documento direciona e organiza o aprendizado no que se refere

a produção do conhecimento de forma efetiva não priorizando o sentido propedêutico,

buscando o despontamento da interdisciplinaridade e contextualização das competências

humanas para serem adquiridas na construção do conhecimento científico.

Neste documento aponta-se a necessidade da participação da comunidade na

elaboração do Projeto Político Pedagógico, PPP, que articula as disciplinas dessas aérea com

as todas as outras que fazem parte desse nível de Ensino. Tal ação tem como objetivo a

formação global do aluno.

22

Segundo o texto oficial que consta no site do MEC a elaboração dos PCNS se deu

feito sob consulta a educadores próximos às temáticas do Ensino Médio e a especialistas no

ensino de Ciências e de Matemática.

Para o PCN no tocante ao Ensino de Química faz-se necessário trabalhar uma

compreensão atualizada do conceito de energia, dos modelos de átomo e de moléculas

relacionando ao que se deve aprender no âmbito da Física sendo também ligado à Biologia

molecular, num exemplo de conceitos e modelos que transitam entre as disciplinas sendo

assim o aluno não aprende somente os conteúdos das ditas Ciências da Natureza, mas

também das Ciências Humanas ou seja, o documento defende uma educação interdisciplinar.

Considerando a proposta da interdisciplinaridade, o documento orienta um trabalho

integrado entre os professores. Para isso o desenvolvimento de três competências –

comunicação e representação, compreensão e investigação e contextualização sócio histórica

que são comuns na área de ciências da natureza e matemática.

2.3.2 Conhecimentos a serem Desenvolvidos em Química

A base curricular nacional do conhecimento de Química foi estruturada no PCN+ por

três pilares: transformações químicas, materiais e suas propriedades e modelos explicativos.

Todavia esses eixos correspondem aos objetos e focos de interesse da Química, cujas

investigações centram-se nas propriedades, constituição e transformações dos materiais e

substâncias assim como mostra a Figura 4 a seguir.

Figura 4: Eixos curriculares

Fonte: Brasil (2002).

23

Conforme pode-se constatar, ocorreu uma reorganização dos eixos em tópicos

curriculares demonstrada a seguir, tal modificação foi desenvolvida com o finalidade de se

evitar a caracterização de um padrão em termos de sequência espacial e temporal nas

propostas pedagógicas da escola propiciando a liberdade do professor escolher o tema que vai

trabalhar em sala de aula.

De acordo com Quadros (2004) o tema água pode introduzir outros assuntos ou

problemas que exigem novos conceitos, alguns deles interdisciplinares, como é o caso da

Climatologia, litosfera, biosfera, taxa de transferência de energia e de muitos outros. Além

disso, a água possui um papel fundamental na fotossíntese, sendo essa uma das principais

funções da água para as plantas.

Nos textos dos PCN+ está descrita uma articulação entre os temas estudadores dos

conteúdos de química e as unidades didáticas como pode ser observado no quadro a seguir:

Quadro 1 – Articulação dos temas estruturadores e as unidades didáticas

Tema Unidade temática

Reconhecimento e

caracterização das

transformações químicas

Transformações químicas no dia-a-dia; Relações quantitativas de massa;

Reagentes, produtos e suas propriedades

Primeiros modelos de

constituição da matéria

Primeiras ideias ou modelos sobre a constituição da matéria; Representação

de transformações químicas; Relações quantitativas envolvidas na

transformação química.

Energia e transformação química

Produção e consumo de energia térmica e elétrica nas transformações

químicas; Energia e estrutura das substâncias; Produção e consumo de

energia nuclear

Aspectos dinâmicos das

transformações químicas

Controle da rapidez das transformações no dia-a-dia; Estado de equilíbrio

químico;

Química e atmosfera

Composição da atmosfera; A atmosfera como fonte de recursos materiais;

Perturbações na atmosfera produzidas por ação humana; Ciclos

biogeoquímicos na atmosfera;

Química e hidrosfera

Composição da hidrosfera; Água e vida; A hidrosfera como fonte de recursos

materiais; Perturbações na hidrosfera produzidas por ação humana; O ciclo

da água na natureza

Química e litosfera

Composição da litosfera; Relações entre solo e vida; A litosfera como fonte

de recursos materiais; Perturbações na litosfera; Ciclos biogeoquímicos e

suas relações com a litosfera;

Química e biosfera

Química e vida; Os seres vivos como fonte de alimentos e outros produtos;

Os materiais fósseis e seus usos; Perturbações na biosfera; Ciclos

biogeoquímicos e suas relações com a biosfera;

Modelos quânticos e

propriedades químicas

Radiações e modelos quânticos de átomo; Modelagem quântica, ligações

químicas e propriedades dos materiais; Constituição nuclear e propriedades

físico-químicas.

Fonte: Adaptado de Brasil (2002).

24

Como mostrado no quadro 1, praticamente vários conteúdos, podem ser trabalhados

através das propriedades apresentadas pela água, diante dessa realidade, convém ressaltar que

essa molécula, em função das suas propriedades extraordinárias, já citadas no texto, é um

excelente assunto para articular os eixos curriculares propostos pelos documentos oficiais que

norteiam o ensino de química na educação brasileira. Em consequência disso, será

apresentado uma descrição com alguns conteúdos que podem ser trabalhados através desse

tema e seus tópicos específicos por meios dos Índices de Qualidade da Água (IQAs):

2.3.3 Parâmetros dos Índices de Qualidade da Água (IQA)

Neste trabalho, os índices de qualidade da água retratados serão: (a) Oxigênio

dissolvido (OD), (b) Temperatura, (c) Potencial hidrogeniônico (pH), (d) Turbidez (Tu), (e)

Nitrato Total (NO32-

), (f) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), (g) Fosfato Total (PO43-

);

(h) Coliformes Fecais e (i) Sólidos Totais (ST).

a) Oxigênio Dissolvido (OD)

O oxigênio dissolvido em água pode ser obtido tanto na forma fotossintética da biota

aquática quanto do processo de difusão água-ar (FERREIRA; FROTA 2004). Diversos fatores

contribuem para valores da OD, como temperatura, salinidade, altitude e processos

microbiológicos. Assim de acordo com a variação desses fatores teremos o decréscimo ou o

aumento das concentrações desse parâmetro. A importância deste parâmetro está associada ao

fato dele ser vital para vida aquática.

O oxigênio dissolvido tem sido utilizado como índice para a determinação do grau de

poluição em corpos de água e o seu decréscimo pode ser considerado consequência da

poluição orgânica (ARAÚJO; OLIVEIRA, 2011).

O CONAMA na resolução 357 de 2005 que dispõem entre outras questões das

diretrizes ambientais, estabelece padrões sobres corpos de água a serem utilizados para

consumo humano. De acordo com essa portaria do órgão o valor mínimo de oxigênio

dissolvido é de 5,0mg/L. É válido ressaltar que dependo do tipo do corpo água esse valor

pode ter uma variação de tolerância de acordo com as espécies aquáticas que nele habitam.

25

b) Temperatura

A resolução 430/2011 do CONAMA diz que a temperatura da água de efluentes

lançadas em corpos de água deve ser inferior a 40°C, sendo que a variação de temperatura do

corpo receptor não deverá ser superior a 3°C no limite da zona de mistura.

A temperatura tem um efeito direto sobre a cinética das reações químicas nas

estruturas proteicas e nas funções enzimáticas dos seres vivos deste bioma, diante disso deve-

se destacar que esses organismos biológicos aquáticos sofrem com a variação da temperatura

(CAMMAROTA, 2013). Segundo Cammarota (2013), uma elevação na temperatura de

apenas 5°C é o suficiente para alterar em 50% os efeitos tóxicos de algumas substâncias

nesses mananciais.

É importante ressaltar que temperaturas baixas também geram consequências

negativas nos seres aquáticos, valores muito baixos podem retardar os movimentos desses

seres facilitando o ataque de predadores, além disso a atividade metabólica diminui podendo

chegar a inativação.

c) Potencial hidrogeniônico (pH)

O pH dá um indicativo da situação de acidez, basicidade ou neutralidade de uma

substância em determinado meio. Em águas naturais o valor predominante varia de 6,5 a 8,7,

esse valor é o que a biota está mais adaptada, valores de pH diferentes dos citados

anteriormente, podem gerar consequências como a seleção de espécies aquáticas (ARAÚJO;

OLVIEIRA, 2011).

Seu valor pode variar tanto pelo efeito das atividades biológicas dos seres aquáticos

quanto pelo fato da presença de material inorgânico gerado pela dissolução das rochas. Outro

fator que pode alterar o pH das águas é a atividade humana responsável pelo lançamento de

despejos domésticos e industriais. De acordo a portaria 357/2005 do CONAMA, a faixa de

pH pode variar entre 6,0 a 9,0.

d) Turbidez (Tu)

A turbidez é uma característica óptica de absorção e reflexão da luz, em virtude disto

é utilizada como um dos parâmetros de qualidade da água. É causada por partículas sólidas

26

em suspensão, como argila e matéria orgânica, que formam coloides e geram efeitos na

propagação da luz pela água. Apesar de ser um parâmetro importante para a determinação da

qualidade da água a turbidez não pode ser relacionada apenas à sujeira, já que são muitos os

fatores que podem ter interferência na absorção e na reflexão da luz, como o tamanho das

partículas, sua forma geométrica dispersiva da luz e sua coloração (SILVA, 2013). A unidade

matemática utilizada na medição da turbidez é o NTU, do inglês Nephelometric Turbidity

Unit.

e) Nitrato Total (NO32-

)

A quantidade de nitrato total presente nas águas de consumo humano demonstra

padrão de potabilidade de águas subterrâneas ou superficiais e alterações patológicas que

podem incidir à população abastecida. De acordo com legislação vigente na Portaria nº

518/04 do Ministério da Saúde, a concentração de nitrato não pode ultrapassar aos 10 mg/L,

enquanto que o nitrito não pode ultrapassar a concentração de 1 mg/L.

A principal alteração patológica causada pelo nitrato total é o desenvolvimento da

metemoglobinemia, a partir do nitrato em águas potáveis depende da sua conversão bacteriana

para nitrito durante a digestão, o que pode ocorrer na saliva e no trato gastrointestinal,

principalmente em crianças menores de 3 meses de idade. O nitrito possui um efeito mais

rápido e pronunciado no organismo vivo e pode causar metemoglobinemia, independente da

idade do indivíduo (CETESB, 2013).

f) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

Quando um manancial aquático recebe uma determinada quantidade de matéria

orgânica esse corpo de água reduz sua quantidade de oxigênio por processos relativos a

respiração microbiológica realizando a depuração orgânica. Caso esse material orgânico seja

despejado em uma quantidade excessiva, superando a capacidade de autodepuração deste

ambiente aquático, o nível de oxigênio cai trazendo sérias consequências como morte dos

peixes por asfixia além da morte de todos os organismos vivos que dependem do oxigênio

para manter os seus processos metabólicos de produção de energia e de reprodução. A

quantidade de dejetos lançados em corpo de água deve ser proporcional à sua vazão ou ao seu

27

volume que correspondem a sua disponibilidade de oxigênio dissolvido (VALENTE et al.,

1997).

Portanto, ainda de acordo com Valente et al. (1997), a carga poluente de um

manancial pode ser avaliada pela queda da concentração de oxigênio dissolvido - DBO ou

pela concentração de matéria orgânica em termos de concentração de oxigênio necessário

para a depuração. Os valores de DBO (5 dias, 20ºC) segundo o Conama 20/86 e resolução

357 03/2005 são estabelecidos de acordo com a classe, para a classe 1 o teor máximo é de

3mg/L.

g) Fosfato Total (PO43-

)

De acordo com a SABESP, denomina-se fosfato total a relação do somatório das

principais fontes de obtenção de compostos que contêm o fósforo em sua composição, tais

como os fosfatos orgânicos nos quais o fósforo é componente das moléculas orgânicas, os

ortofosfatos que se combinam com cátions para formar sais inorgânicos e os fosfatos

condensados (polímeros de ortofosfatos).

Além do fósforo presente naturalmente nas rochas e nos solos, por ação

antropogênica, a quantidade excessiva de derivados fosforados é a principal causa de

eutrofização que proporciona um rápido crescimento do fito plâncton, acarretando no

aumento da turbidez da água.

De acordo com Emídio (2012), membranas de nanofiltração estão surtindo efeito na

remoção de fósforo com vista ao tratamento de águas residuais e de efluentes industriais com

simultânea recuperação do fósforo. A nanofiltração pode ser definida como processo

intermediário entre a osmose inversa e a ultrafiltração, que rejeita as moléculas que têm um

tamanho na ordem de um nanômetro.

h) Coliformes Fecais

Os coliformes fecais e totais são considerados como indicadores de contaminação

fecal em águas de abastecimento público. Segundo o ministério da saúde (2006) compreende

esses grupos as bactérias do gênero Escherichia e, em menor extensão, espécies de Klebsiella,

Citrobacter e Enterobacter.

28

Essas bactérias têm um alto índice de reprodução quando a temperatura da água é

44,5 ºC e são capazes de fermentar o açúcar presente no meio. Dentre as doenças causadas

pelas bactérias coliformes, pode-se citar como as principais a febre tifoide, a febre paratifoide,

a disenteria bacilar e o cólera. A quantidade dessas bactérias presentes na água para consumo

humano não pode ultrapassar a 4.000 coliformes fecais por 100mL de água tomada como

amostragem nas análises (DAE/BAURU, 2015).

i) Sólidos Totais (ST)

De acordo com o Programa Água Azul do Governo Federal, que realiza

monitoramento da água no estado do Rio Grande do Norte, quando se trata de análise de

qualidade da água a definição de solido pode ser considerada toda matéria que permanece na

água como resíduo após a evaporação, secagem ou calcinação de uma amostra a certa

temperatura durante um tempo fixado. Os sólidos totais são os resíduos que restam após a

evaporação em banho-maria de uma porção de amostra e sua posterior secagem em estufa a

103-105°C com peso constante.

A medição dos sólidos totais é importante para definir as condições ambientais

observando que estes sólidos podem causar danos aos peixes e à vida aquática em geral.

Podem também danificar os leitos reterem resíduos orgânicos no fundo dos rios, resultando

em decomposição anaeróbia. Além disso, altos teores de sais minerais, mais especificamente

sulfatos e cloretos podem levar uma maior tendência de corrosão em sistemas de distribuição,

além de atribuir gosto às águas, trazendo consequências negativas ao abastecimento público.

29

3 A EVOLUÇÃO DO PROCESSO DE ENSINO-APRENDIZAGEM NA QUÍMICA

A relação dos povos com o saber sempre existiu, mas ao comparar a história do

homem ao período do surgimento da escola, essa pode ser dita como uma invenção bastante

recente. A escola como temos nos dias de hoje tem em média dois séculos e nasceu com a

missão de transferir os conhecimentos adquiridos e sistematizados pela humanidade às

gerações vindouras (PENIN, 1998).

A escola em sua função social, que é a formação do indivíduo e democratização do

conhecimento, tem passado nas últimas décadas por um grande questionamento vindo

principalmente da sociedade. A escola está na mira de crítica e reflexões que vão desde a sua

estrutura até os processos de ensino.

Assim como a grande expressão da escola é a prática docente, esta vem sendo

questionada, e no foco as ações dos professores como os grandes responsáveis pelo ensino.

Dessa forma tem surgido inúmeras inovações nas ciências didáticas e a proposição

de novos modelos de ensino em busca de amenizar essa situação. Perrenoud (1995) em suas

obras, que vem aos poucos sendo conhecidas aqui no Brasil, trata com preocupação do

surgimento desses modelos didáticos e muitas vezes da imposição de apropriação destes por

parte dos professores.

Os docentes que atuam tanto no Ensino Básico quanto no nível superior, possuem

um requisito indispensável para o fazer de sua profissão, o domínio técnico da disciplina que

ensina. Presume-se também que, mesmo este sendo essencial e indispensável, não é, de

maneira alguma suficiente para que o professor seja um bom profissional (BRAATHEN,

2012).

Assim quando se fala da escola e dos professores, este como profissional, essa como

instituição de ensino, algumas teorias da educação entrelaçam-se com as que nortearam os

modelos tradicionais de ensino se confundindo com as próprias raízes da escola. Pode-se

afirmar que o paradigma de ensino tradicional, foi um grande influenciador da prática

educacional formal, bem como serviu de referencial para os modelos que foram sendo

construídos através do tempo.

Porém, assim como na transição do paradigma de Kuhn, é conveniente perceber que

a escola tradicional mantém suas raízes até os dias de hoje, seja pela rejeição de um novo

paradigma pois, não é de se estranhar que há pessoas, em qualquer profissão, que se mostram

resistentes a modificações em seus comportamentos, alegando seus anos de experiência (e não

30

admitem conselhos ou participações em formações), quando, na verdade, têm um ano de

experiência, repetido várias vezes, ou seja pela pouca oportunidade de vivenciar novas

propostas de modelos de ensino por parte de alguns educadores. Porém para isso precisamos

reconhecer que o caráter hodierno da escola tradicional passou por muitas mudanças até os

dias de hoje (LEÃO, 1998).

Essa escola tradicional vem de um modelo de ensino onde até final do século XVIII,

a estudar era privilégio dos mais nobres, ela era voltada para o passado, preservando assim a

ordem vigente para a manutenção do status quo da sociedade dominante, mantendo suas

tradições enfatizando questões morais e religiosas. Outros conteúdos ficavam para um

segundo plano que era o caso de disciplinas como química e biologia, por exemplo (PILETTI;

PILETTI, 2008).

Por volta do Século XV a exploração de novas terras trouxe uma quantidade de

inovações inesperadas, esses novos conhecimentos, também trouxeram questionamentos que

as verdades vigentes eram incapazes de se ajustarem as verdades prontas da época.

Essa incapacidade justifica em parte a natureza da incomensurabilidade, relatada por

Kunh. E também ela torna possível o advento revolucionário dentro do empreendimento

científico, pois somente a oportunidade de participar de uma escolha entre modos

incompatíveis de estudar os fenômenos naturais podia oferecer aos pensadores da época a

chance de romper com a visão tradicional, ao invés de continuá-la.

As revoluções e entre elas a revolução científica ganharam espaço na Europa até o

século XVIII, foi um advento histórico de proporções incalculáveis. Porém no Brasil, a

prática da ciência e do Ensino da mesma de uma forma estruturada só iniciou-se muito tarde e

seguiu por caminhos árduos até institucionalização da mesma no País (OLIVEIRA;

CARVALHO, 2005).

Nesse contexto histórico surgiram as revoluções burguesas com o desenvolvimento

do capitalismo industrial, exigindo um mínimo de instrução para a massa trabalhadora e a luta

da classe operária que lutava por melhores condições de trabalho. Esses fatores passam a ser

problemas, que o paradigma de ensino vigente não consegue resolver.

Assim a escola não só necessita como começa a passar por grandes mudanças, não

podendo mais ser reservada à elite e além disso, precisava abrir mão de outros conteúdos para

dá importância aos conteúdos técnicos e científicos (PILETTI; PILETTI, 2008).

Assim o modelo de paradigma de Escola para poucos começa a dar espaço ao

surgimento da escola pública que incide em seu desenvolvimento, porém existindo sempre a

31

escola dos pobres e a escola dos ricos, o sistema público abrangente teve início na Alemanha

em seguida na França e depois na Inglaterra e Estados Unidos.

Novas ideias a respeito da educação surgiam influenciadas pelas ideias de Rousseau,

e dos trabalhos de Pestalozzi que percebia a educação como meio de reforma social,

permitindo as pessoas a superação das condições de vida precária, recebiam influências

também das questões abordadas por Herbart como a sistematização adequada dos conteúdos e

dos métodos, e por Froebel que diferente de Herbert, que tinha sua intencionalidade voltada

para o professor, esse voltou-se para a infância (PILETTI; PILETTI, 2008).

Assim de acordo com Silva (2012) a escola tradicional estava presente na conjuntura

educacional até o final do século XIX, priorizando o conteúdo de forma verbal e o professor

como centro, detentor de todo conhecimento e autoridade máxima. O Ensino de química

surgia assim como o de outras disciplinas por meio da memorização, que se dava através da

repetição e os conteúdos ensinados não tinha relação com o cotidiano dos alunos.

Este “paradigma” de modelo de Ensino o Professor Paulo Freire chamou de

Educação Bancária, onde o aluno é mero ouvinte, Freire (1998, p. 65), explica a condição do

professor:

[...] o educador aparece como seu indiscutível agente, como o seu real sujeito, cuja

tarefa indeclinável é „encher‟ os educandos dos conteúdos de sua narração.

Conteúdos que são retalhos da realidade desconectados da totalidade em que se

engendram e me cuja visão ganhariam significação. A palavra, nestas dissertações,

se esvazia da dimensão concreta que deveria ter ou se transforma em palavra oca,

em verbosidade alienada e alienante. Daí que seja mais som que significação, assim,

melhor seria dizê-la.

Quando se pensa na dicotomia entre as escolas que serviam as duas classes,

principalmente nesse período, os danos são incalculáveis visto que, mesmo voltada para os

conteúdos ela transfere modos de agir e de aceitar passivamente condicionamentos formando

uma personalidade passiva, sem opinião, acrítica (MARTIN, 1997).

Assim, mesmo que com uma concepção unilateral e verticalizada, centrada na figura

do professor, esse modelo de ensino tradicional pode ser dito com científico e laico dando

origem a mais uma vertente da educação (SILVA, 2012).

No início do século XX com o mundo marcado por períodos de guerras passando por

constantes transformações, os educadores começam a propor mudanças baseados na ideia do

aluno como sujeito da própria educação e nos métodos ativos em que os alunos constroem seu

próprio conhecimento (PILETTI; PILETTI, 2008).

32

Os modelos de ensino criados nesse século provenientes da escola tradicional

compartilham da mesma linha filosófica de uma linha de ensino que começa a surgir neste

momento, que mais viria a se chamar construtivista. Porém os métodos, e a prática

pedagógica adotados pela escola tradicional e pela escola construtivista são, no entanto, muito

diferentes (LEÃO, 1998).

Assim começa-se a perceber o processo de ensino-aprendizagem que é, como torna-

se evidente no próprio nome, um processo que envolve três aspectos fundamentais, que são:

ensino, aprendizagem e avaliação. A causa disso é que, o ensino e a aprendizagem são dois

fenômenos distintos porém, relacionados. Para que o professor possa ensinar bem os

conteúdos dos quais é responsável, é necessário que além dos conhecimentos técnicos deste

conteúdo, ele saiba bastante sobre o processo de aprender e, ainda, como os diferentes alunos

aprendem e quais são as condições necessárias para que uma aprendizagem significativa e que

faça sentido na vida nesses alunos possa acontecer (BRAATHEN, 2012).

3.1 O ENSINO DE CIÊNCIAS

John Dewey educador norte americano nas décadas de 1950 e 60 enfatizou a práxis

da educação com um modelo que viesse a acompanhar a evolução social e tecnológica as

quais passavam o mundo naquele momento. Assim Dewey enfocava os métodos de Ensino

nas ciências naturais tornando-se símbolo na educação científica (ANDRADE, 2011).

Surge neste momento o ensino de ciências por investigação contemplando assim o

Ensino de Química na conjuntura educacional norte-americana, John Dewey foi o principal

divulgador dessa nossa proposta de ensino. Objetivando aproximar o conhecimento científico

produzido nos centros de pesquisas para a realidade da sala de aula.

Através do método científico o ensino de química ganha força impulsionado pela

corrida cientifica logo após o lançamento do Sputnik pelos russos. A ideia era produzir

“minicientistas” para aumentar a produção científica nos laboratórios (ZÔMPERO;

LABURÚ, 2011).

Sob a influência dos pensamentos de Jonh Dewey, os pesquisadores da época,

preocupados com o Ensino de Ciências chegaram à conclusão de que o ensino por

investigação possui procedimentos e métodos que devem ser seguidos para obtenção do seu

33

objetivo que é propor aos alunos momentos de vivências como pesquisadores. (ZÔMPERO;

LABURÚ, 2011).

No ensino por investigação evidenciou-se de forma bastante relevante as atividades

experimentais que focava a investigação tanto nos laboratórios como nas salas de aula. As

disciplinas de química e física passaram a ter um caráter mais lúdico dessa forma, também se

tornaram mais compreendida pelos pelos estudantes.

A educação neste momento sofre uma inversão em seus moldes pragmáticos, agora o

aluno passa a ser o centro das atividades educativas, muda-se o raciocínio lógico pelo

psicológico e nesta linha, muitos teóricos desenvolveram seus trabalhos nas áreas

relacionadas ao desenvolvimento mental da criança no entanto, os que mais se destacaram

foram Jean Piaget e L.S. Vygotsky, e assim a obrigatoriedade de manter a disciplina dos

alunos é substituída pela intenção de despertar o interesse dos aprendizes (DALAROSA,

2008).

Assim surge mais um paradigma de Ensino baseado no desenvolvimento da

aprendizagem e da compreensão de mundo. De acordo com os propósitos de Piaget o

entendimento de mundo ocorre respeitando o desenvolvimento do cérebro, com suas

conexões neurais, elementos e percepções, possibilitando a aprendizagem.

Eis que surge a interação do indivíduo com o meio, não sendo adequado para o

aprendizado, o aluno como sujeito passivo em sala de aula.

Anos mais a frente começa-se a despontar o construtivismo que foi em primeiro

momento desenvolvido por Emília Ferreiro voltado para alfabetização de crianças e que

defendia a ideia pautada na premissa que o desenvolvimento da alfabetização ocorre, em um

ambiente social e a que as informações adquiridas na vivencia desse processo não são

recebidas de forma passiva (CÓRDULA, 2013).

Na aplicação pedagógica das teorias construtivistas baseadas em Piaget reconhece-se

a importância do papel do professor como sendo mediador do processo de aprendizagem

ficando bem clara sua figura neste modelo de Ensino como aquele que vai propiciar a

interação entre os alunos, entre ele e seus alunos e entre o aluno e o conhecimento (LEÃO,

1998).

Já no final do século XIX cientistas europeus e americanos deram início a um

movimento defendendo que as ciências naturais eram diferentes das outras disciplinas por que

conter mais elementos de lógica indutiva, assim elas precisam de observações e

34

procedimentos mais detalhados para construir suas generalizações, leis ou teorias

(ZOMPERO; LABURU, 2011).

Segundo Zompero e Laburu (2011), na década de 70 com as questões relacionadas

ao meio ambiente estavam em alta, o ensino de ciências agora não versava somente sobre as

questões ciências naturais mas em propor um a educação que considerasse os aspectos sociais

relativos ao desenvolvimento científico e tecnológico. Nessa perspectiva de um modelo de

ensino de química investigativo ganha ainda mais força, porém agora com um novo propósito.

Nos últimos anos engajados nesse modelo de ensino muitos pesquisadores se

envolveram em cada vez mais buscar atividades que favorecessem o aprendizado dos alunos

em sala de aula de forma que esse conseguisse fazer a relação com os conteúdos aprendidos

na escola com questões que envolvesse o seu cotidiano.

Assim a buscava-se por estratégias que colocassem o aluno em uma posição cada vez

mais ativa no processo de construção do conhecimento.

Baseando-se em Oliveira (2010), quando trabalha-se o ensino da química com

propostas investigativas tem-se uma oportunidade maior de efetivar a participação dos alunos

em todas as etapas do processo educativo desde a interpretação do problema, até uma possível

solução para ele.

Dessa forma, os estudantes discutem soluções para situações problemas, coletam

dados, elaboram suas hipóteses justificam suas ideias com bases nos seus conhecimentos,

sejam eles teóricos ou matemáticos, argumentam aprendem com seus colegas não somente

conteúdos, como também atitudes como abrir mão de suas ideias em nome de outras mais

condizentes respeitando assim a opinião do outro.

Ainda atendo-se a Oliveira (2010), pode se dizer que se bem realizadas as propostas

de trabalho investigativas efetivam não só a aprendizagem dos conteúdos mas também

atitudes e o agir procedimental são igualmente trabalhados e valorizados nesse processo.

Para Azevedo (2003, p. 21):

Utilizar atividades investigativas como ponto de partida para desenvolver a

compreensão dos conceitos é uma forma de levar o aluno a participar do seu

processo de aprendizagem, sair de uma postura passiva e começar a perceber e a agir

sobre o seu objeto de estudo, relacionando com acontecimentos e buscando as

causas dessa relação, procurando portanto uma explicação para o resultado.

Assim percebe-se que, quando se aprende sobre como ensinar a química, o papel do

professor vai ficando cada vez mais caracterizado na figura do mediador, ele auxilia os alunos

35

na busca de explicações, media as discussões entre os grupos intervém só quando falta-lhes

clareza.

Um grande destaque em ralação aos demais modelos de ensino é que nos últimos

anos o erro vem sendo muito bem recebido pelos professores passando a fazer do processo de

aprendizagem.

Um dos objetivos de propor aulas com problemáticas, soluções de problemas, é

proporcionar a autonomia do aluno de modo que ele passe a pensar, refletir e fazer.

O professor que está envolvido em uma proposta de trabalhar com problemas deve

ter uma atitude ativa e aberta, valorizar as respostas corretas, questionar as erradas sem

excluir do processo que o erro é uma oportunidade de aprendizagem e que não existe somente

uma resposta para as perguntas (AZEVEDO, 2003).

Os objetivos pedagógicos que se procura atingir com a abordagem do ensino por

investigação vão desde o desenvolvimento de habilidades sejam elas conceituais ou

cognitivas, passando pela mudança de atitudes até a compreensão da natureza da ciência.

Assim abordar o tema água no ensino de química é recurso que permite compreender as

relações entre os conceitos químicos e o cotidiano dos alunos, por meio deste tema o

professor terá muitas possibilidades de propor situações problemas, não somente pelas

questões ambientais mas também pelos conteúdos químicos que permite trabalhar como

reações químicas, propriedades coligativas até mesmo voltados para poluição e tratamento das

águas (TORRALBO, 2009).

3.2 A APRENDIZAGEM

Na visão construtivista de aprendizagem, cada um constrói e reconstrói o conheci-

mento ao longo da vida, parte por parte, nome por nome. Esse processo seria idiossincrático

para cada indivíduo, dependendo de uma série de fatores, tais como sua origem

socioeconômica e cultural, sua experiência de vida e seu conhecimento prévios, o que chama-

se de conteúdo de cada sujeito (BRAATHEN, 2012).

3.2.1 Aprendizagem Mecânica e Aprendizagem Significativa

Alguns estudos desenvolvidos como os de Braathen (2012), Ausubel, Novak e

Hanesian dedicaram-se à compreensão de como as pessoas aprendem. Em uma análise

36

cognitivista de aprendizagem, esses pesquisadores apontam a existência de duas maneiras

distintas de aprender: Aprendizagem Mecânica e a Aprendizagem Significativa.

Desse modo, Ausubel, Novak e Hanesian, observaram que a aprendizagem Mecânica

ocorre com a incorporação de um conhecimento ou de uma informação nova de forma

eventual, o aluno é obrigado a aprender sem entender do que se trata, quais relações esses

conhecimentos os permitem fazer ou mesmo compreender o significado do porquê do que se

está aprendendo. Essa aprendizagem também acontece de maneira literal, restrita, o aluno

aprende exatamente como foi falado ou escrito, sem margem de interpretações ou relações.

A aprendizagem acontece como se fosse encaixotada é apenas um produto que

ignora o conhecimento prévio mesmo estando relacionado ou mesmo sendo relevante ao novo

conhecimento que está para ser aprendido. Um exemplo disso seria um estudante aprender

que a geometria da molécula de amônia é trigonal ou piramidal sem saber o que é trigonal

e/ou piramidal que implicações essa geometria possui no comportamento dessa molécula e

por que é preferível esse e não um outro arranjo.

A aprendizagem significativa é uma teoria de aprendizagem estudada por David

Ausubel para a aprendizagem dos conteúdos. “Trata-se de uma teoria em que o aluno dá

sentido à nova informação a partir de conceitos pré-existentes na sua estrutura cognitiva”

(MOREIRA, 2006, p.17).

A ideia pode parecer muito simples. Basta entender que quando a intenção do

educador é ensinar de forma significativa, é necessário somente que este avalie o que o aluno

já sabe e então ensine de acordo com esses conhecimentos. Portanto, o fator isolado mais

importante, segundo Ausubel que influencia na aprendizagem significativa, é aquilo que o

aluno já sabe. Nesse processo, o novo conhecimento vai fazer uma relação com as estruturas

dos conhecimentos específicos possibilitando ligações ou “pontes cognitivas” o educando e o

educador. Por isso, parece conveniente dizer que a aprendizagem proposta por Ausebel

acontece quando uma nova informação fez um o educando recorrer conceitos relevantes

preexistentes na sua estrutura cognitiva (GUIMARAES, 2009).

Ainda segundo Guimarães (2009), esse seria um processo de assimilação em que a

nova informação modifica os conceitos anteriores, transformando-os em conceitos mais gerais

e abrangentes.

A aprendizagem significativa está voltada para o sujeito do conhecimento que atribui

significados ao mundo que o cerca, ao fazer uso de sua capacidade de compreender e de

refletir (MASINI, 2011)

37

4 PLANEJAMENTO E MÉTODO DA PESQUISA

Neste capítulo, será abordado o percurso metodológico e a descrição da aplicação das

atividades, que teve como objetivo promover a aprendizagem significativa dos conceitos

básicos envolvidos na análise da água e conteúdos de química.

4.1 OS SUJEITOS DA PESQUISA

A pesquisa foi aplicada em uma turma de 8º período da Licenciatura em Química do

“IFRN – Campus – Pau dos Ferros”. O IFRN é uma instituição de educação superior, básica e

profissional, especializada na oferta de educação profissional e tecnológica nas diferentes

modalidades de Ensino. O campus Pau dos Ferros está situado na BR 405, KM 154, Bairro

Chico Cajá. Foi fundada em setembro de 2009, funciona regularmente nos três turnos, e

atende um público de em média 1000 alunos provenientes de 30 cidades situadas nas

proximidades.

Os participantes foram escolhidos por estarem cursando a disciplina de química

ambiental, dando margem dentro de sua ementa de se abordar o tema água. Cursavam a

disciplina 15 graduandos com idades distribuídas nas seguintes faixas: 6 (40%) tem até 22

anos de idade; 5 (33%) tem idades entre 23 e 25 anos; 3 (17%) tem idades entre 26 e 30 anos;

2 (10%) tem idades acima de 30 anos.

4.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

No modelo de conhecimento científico positivista o homem era considerado um

objeto puramente natural, conhecê-lo não levava em consideração aspectos relacionados a

condição específica do sujeito, para garantir sua especificidade era necessário abrir mão da

configuração experimental-matemática caracterizadora da pesquisa quantitativa e abordá-la de

forma a atender seus fundamentos epistemológicos (SEVERINO, 2013).

A pesquisa se dá por meio da abordagem qualitativa e também descritiva. Nos

momentos iniciais foram realizadas pesquisas bibliográficas buscando respostas para o

problema, as diferentes abordagens já trabalhadas com a temática Ensino de Química

38

coletando dados e informações que contribuíssem para fundamentar teoricamente o estudo a

ser desenvolvido.

Corroborando com a dedução do tipo de pesquisa descrito por Severino, (2013) neste

capítulo será apresentada a trajetória realizada para a efetivação da pesquisa qualitativa sobre

a análise da relação teoria e prática através do tema água no ensino superior do IFRN campus

Pau dos Ferros.

Para Faria, Cunha e Felipe (1996, p. 33).

No momento da leitura é natural que o pesquisador já comece, mentalmente, a

cruzar informações com outros textos lidos. [...] O pesquisador deve buscar um olhar

crítico na construção, no desenvolvimento de suas ideias [...] Pesquisa Bibliográfica

não é resumo mas, uma técnica de aprofundamento teórico em busca de soluções de

problemas previamente definidos

Em referência da pesquisa descritiva Faria, Cunha e Felipe (1996, p. 31) relatam que

“o pesquisador apresenta o objeto de pesquisa, procurando descrever e demonstrar como

determinado fenômeno ocorre e quais são suas caraterísticas e relações com outros

fenômenos”.

Assim a abordagem qualitativa e descritiva se relacionam pois os fenômenos

observados carregam características dos ambientes dos quais são frutos assim sendo fruto de

visões subjetivas dessa forma não se é recomendável trabalhar de maneira quantitativa. Dessa

forma tipologia descritiva e abordagem qualitativa foram escolhidas por entender que

possibilita maiores respostas para o problema abordado.

O Quadro 2 apresenta o percurso metodológico utilizado para a consecução de cada

objetivo especifico.

Quadro 2 – Estratégia metodológica

Objetivo especifico Finalidade Instrumento

Realizar uma pesquisa

bibliográfica dos modelos de

ensino-aprendizagem em química.

Conhecer as publicações já

realizadas a respeito do tema;

Conhecer quais os métodos

utilizados em investigações

similares e averiguar o melhor

para ser aplicado.

Publicações de documentos

audiovisuais, e textuais.

Identificar as possíveis causas da

escassez da água em Pau dos

Ferros

Estimular os alunos a serem

conhecedores da realidade em que

vivem.

Aulas expositivas e dialogadas.

Aumentar o interesse dos alunos

pela busca de soluções para a

melhoria da realidade em que

vivem com os conteúdos da

química

Ajudar na promoção do

conhecimento químico,

proporcionando o desafio, a

instigação, a criação entre outras

habilidades que põe a prova a

capacidade de criar, de decodificar

informações, de relacionar e

planejar procedimentos adequados

para a resolução da situação

Vivências das situações-

problemas.

39

proposta ao aluno.

Analisar as relações que os alunos

do Ensino superior fazem dos

conteúdos trabalhados nas

disciplinas com as atividades

desenvolvidas nos processos de

tratamento e análise da água.

Prover meios para a compreensão

da qualidade da água.

Experimentos e discussões com a

turma.

Desenvolver um plano de

intervenção por meio de propostas

investigativas de ensino

abordando o tema água dentro dos

conteúdos de química.

Promover a relação os entre

abordados e as possíveis relações

com o tema água.

Cartilhas com o tema água e

experimentos de técnicas de

análise de água.

Fonte: Elaboração própria (2015).

4.2.1 Elaboração da sequência de atividades

Esse momentos da pesquisa versa sobre a organização e o desenvolvimento das

atividades trabalhadas com os licenciandos. Para isso foi necessário um aprofundamento nos

estudos nos trabalhos abordavam questões referentes as estratégias de ensino envolvendo

problemas.

Segundo Núñez e Silva (2002), o ato de pensar é indiscutivelmente um sinônimo de

resolver problemas; é uma situação de reflexão em que o agente encontra, reconhece e

soluciona um problema. Nas pesquisas relacionadas ao ensino de ciências, diversos trabalhos

tem tentado descrever modelos de solução de problemas, alguns tomando como exemplo a

comparação dos processos, por meio do trabalho heurístico, com o objetivo de desenvolver a

criatividade, outros como metodologia que integra a formação de conceitos, o trabalho

experimental e a solução de problemas.

Em seus trabalhos, Núñez e Silva apud Kempa (1996), elencam orientações para o

trabalho com resolução de problemas:

a) Em termos de sequência da atividade heurística associada, que acontece no processo,

concepção derivada da orientação de Dewey, e supõe os seguintes momentos: (i)

identificação do problema; (ii) definição do problema; (iii) produção de hipóteses sobre

possíveis soluções; (iv) desenvolvimento das hipóteses e dedução de suas propriedades; e

(v) comprovação de hipóteses;

b) Em termos da psicologia da Gestalt, a solução dos problemas como atividade produtiva

supõe duas etapas: (i) período de incubação e (ii) intuição (reorganização mental da

estrutura do problema);

40

c) Em termos de um modelo de processamento de informação (entrada/saída), pode levar à

organização e estruturação da informação, em que a entrada representa a percepção do

problema e a saída, a resposta;

d) Na perspectiva de Pozo os pressupostos comuns das críticas aos estudos de solução de

problemas para alunos que já vivenciam e não vivenciam essa proposta, são os seguintes:

(i) a diferença entre os dois é de processos básicos ou capacidades cognitivas; (ii) a

diferença de conhecimento é tanto qualitativa quanto quantitativa; (iii) a “perícia” é um

efeito da prática acumulada, uma tendência da aprendizagem. Os fatores inatos, portanto,

e as possíveis diferenças individuais não são determinantes; (iv) a “perícia” está

circunscrita a áreas específicas do conhecimento, um mesmo sujeito pode ter graus

diversos de perícia para problemas conexos de uma mesma área.

e) Para Furió os modelos didáticos de solução de problemas, elaborados a partir das

investigações comparativas entre expertos e novatos, apresentam as seguintes limitações:

não são apropriados para resolver problemas abertos; as estratégias didáticas implícitas

situam-se num paradigma de ensino/aprendizagem, como processamento de informação

com base neocondutista, e têm por objetivo reproduzir os bons procedimentos de solução,

o que não favorece o desenvolvimento da criatividade e nem o exercício do pensamento

divergente nos novatos.

E para Núñez e Silva: A situação-problema caracteriza-se por um conflito entre a

concepção do estudante sobre um fato da realidade e a própria realidade. Esse tipo de conflito

tem sido usado por Nussbaum, como eventos contraditórios, que estariam em conflito com as

concepções prévias dos estudantes. A situação-problema é essencialmente uma situação

qualitativa. Como indica Bachelard (representante da filosofia racionalista), o conhecimento

qualitativo é o primeiro passo para o avanço do conhecimento. Da situação-problema pode-se

definir o problema, que deve permitir uma precisão e a delimitação de fronteiras para

organizar a procura de solução.

A Figura 5 apresenta a lógica da situação-problema esquematizada.

41

Figura 5: Estrutura da esquematização da situação-problema

Fonte: Núñez e Silva (2002).

4.2.2 A aula expositiva dialogada

Na aula expositiva dialogada o professor toma como ponto de partida a vivência dos

alunos relacionada aos conteúdos que vão ser estudados. Os conhecimentos abordados pelo

professor são questionados, discutidos e redescobertos pelos alunos a partir da realidade deles.

Diferente do que acontece na aula expositiva tradicional, pois na dialogicidade as conteúdos e

saberes dos alunos são valorizados buscando relacioná-los com o assunto a ser estudado

(LOPES, 2003).

Segundo Lopes (2003),

Ouvindo cada aluno falar sobre sua realidade, suas experiências de vida no contexto

em estudo, o professor caminha com eles na busca de um compreensão crítica, e ao

mesmo tempo cientifica, da realidade global. Essa pesquisa da vivência dos alunos

transporta-os para além dos limites do conteúdo restrito da aula e até do currículo do

curso. Paralelamente, os alunos são despertados para observar melhor a realidade à

sua volta e para estarem atentos aos acontecimentos fora dos limites da instituição

de ensino. Nesse sentido, tornam-se pesquisadores ativos do conteúdo junto com o

professor, embora não tenham recebido roteiro preestabelecido para isso.

Diante dessas considerações é possível afirmar que a aula expositiva pode ser

instrumentalizada pela problematização e pela pergunta permitindo que alunos reelaborem

seus conhecimentos favorecendo a análise crítica ampliando assim a sua compreensão da

realidade que o cerca.

42

4.2.3 A experimentação

Nos dias de hoje já é de conhecimento da maioria dos professores, quase que senso

comum, que a experimentação tem um papel fundamental na motivação dos alunos quando se

trata de aprender química e em virtude dessa motivação acaba por favorecer o aprendizado.

Muitas vezes a ausência de determinadas atividades direcionadas a iniciação

científica do aluno ou até mesmo a própria experimentação pode ajudar os educandos a

melhorar a sua concepção a respeito do que se entende por ciência, pois muitos deles

atualmente consideram a ciência como verdade absoluta, o que demostra uma formação de

ideia a partir do modelo de ensino tradicionalista em que não se permitia outras verdades

senão a que era ensinada pelo professor (POZO; CRESPO, 2009).

A maior parte dos alunos não conseguem fazer relação da ciência como cotidiano e

isso, pode causar um distanciamento maior em relação a aprendizagem significativa dos

conceitos estudados nas ciências naturais, pois o aluno não consegue fazer relação do que se

está aprendendo com sua realidade cotidiana a chance desse aluno aprender de forma

significativa o conteúdo trabalhado se torna menor ainda (POZO; CRESPO, 2009).

Além disso esse distanciamento acaba muitas vezes por criar no aluno a ideia que

estudar ciência não é algo que esteja ao alcance de todas as pessoas e sim daquelas que

possuem dons especiais por se tratar de algo de que exija habilidades incomuns. Percebe ainda

a associação dessa prática voltada para laboratórios o que distancia mais ainda, a ideia da

possibilidade de se trabalhar com ciências pois, como se sabe a maioria das escolas

principalmente da rede pública de ensino não possuem laboratórios destinados ao Ensino de

Ciências Exatas.

Cabe portanto, concluir que as atividades experimentais são essenciais no processo

de ensino aprendizagem dentro de uma perspectiva problematizadora e que aponte para o

questionamento e a reflexão sobre a ação. Porém o que se percebe nos modelos de práticas

que temos hoje é uma atividade, unilateral e quantitativa como garantia de um ensino de

qualidade, mas isso não é o suficiente para que se assegure um saber competente dos alunos.

4.2.4 Atividades desenvolvidas

As atividades foram planejadas para serem desenvolvidas em encontros com duração

máxima de duas horas/aula. Essa descrição, pode ser observada no quadro abaixo:

43

Quadro 3 – Relação das atividades desenvolvidas por aula

Atividades Tempo destinado

Atividade 1: Entrevista simples para reconhecimento

da turma e identificação de conhecimentos prévios a

respeito da potabilidade da água;

1 Aula: 50min

Atividade 2: Aula expositiva dialogada; 2 aulas: 1h:40min

Atividade 3: Situação problema abordando os

parâmetros de qualidade da água: Oxigênio

dissolvido;

2 Aulas: 1h:40min

Atividade 4: Situação problema abordando os

parâmetros de qualidade da água: turbidez e pH; 2 Aulas: 1h:40min

Atividade 5: Aula expositiva dialogada e

experimental abordando os parâmetros de qualidade

da água: Temperatura e Sólidos totais;

2 Aulas: 1h:40min

Atividade 6: Atividade utilizado o LDC (leitura de

discussão científica) 2 Aulas: 1h:40min

Atividade 7: Atividade experimental usando o

espectrofotômetro de absorção atômica 1 aula: 1h:40min

Aplicação do questionário e fechamento das

atividades 2 aulas:1h:40min

Fonte: Elaboração própria (2015).

4.3 DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES VOLTADAS PARA O TEMA ÁGUA POR MEIO

DAS SITUAÇÕES-PROBLEMA

As atividades e as estratégias de ensino, com o intuito de garantir a aprendizagem de

forma significativa com os alunos da licenciatura em química, ocorreu após a apresentação do

projeto de mestrado na turma. A formação do professor voltada para a construção da postura

enquanto referência foi um dos pontos mais pensados nessas atividades, haja a vista não se

pode negar que, mesmo vivenciando as atividades curriculares de estágio, os alunos tendem a

copiar os seus professores, nas suas primeiras experiências de ministrarem aulas.

4.3.1 Por que trabalhar essas atividades no Ensino Superior?

De forma complementar aos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio

(PCNEM), as orientações educacionais apresentadas no PCN + estão direcionadas a escola no

tocante as disciplinas da área de Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias.

Buscando contribuir para a implementação das reformas educacionais, definidas pela

nova Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional e regulamentadas por Diretrizes do

44

Conselho Nacional de Educação, tal publicação tem como maior objetivo orientar a

organização do trabalho da escola no que diz respeito a essa área.

Para isso, o documento apresenta um conjunto de sugestões de práticas educativas e

de organização dos currículos além de abordar o projeto pedagógico escolar e a continuidade

da formação profissional docente na escola.

De acordo o PCN + as características do contexto escolar brasileiro está muito

distante do que espera da escola para os dias de hoje, começa-se pelo compartimento de

disciplinas em ementas, atividades padronizadas, a passividade do aluno, tanto em função dos

métodos adotados quanto da configuração física dos espaços e das condições de aprendizado.

Tem-se aliado a isso o professor que por muitas vezes não participa da implantação

do currículo que por muitas vezes fica distanciado dos problemas e desafios da comunidade.

A falta de relação entre realidade escolar e necessidades formativas reflete-se nos

projetos pedagógicos das escolas, que raramente existem e se existem, não são explicitados ou

objeto de reflexão por parte dos que fazem comunidade escolar.

De acordo com o PCN +

O conhecimento do projeto pedagógico permite que cada professor se aproprie as

razões da opção por determinado conjunto de atividades, quais competências se

busca desenvolver com elas e que prioridades norteiam o uso dos recursos materiais

e a distribuição da carga horária. Permite, sobretudo, que o professor compreenda o

sentido e a relevância de seu trabalho, em sua disciplina, para que as metas

formativas gerais definidas para os alunos da escola sejam atingidas. Sem essa

reflexão, pode faltar clareza sobre como conduzir o aprendizado de modo a

promover, junto ao alunado, as qualificações humanas pretendidas pelo novo ensino

médio.

Dessa forma fica clara a necessidade da participação ativa dos professores na construção e

conhecimento dos documentos escolares. Torna-se evidente que identificar pontos de partida e

obstáculos facilita o desenvolvimento de estratégias e a mobilização de recursos para empreender a

construção da nova escola de nível médio.

4.3.2 Projeto Político Pedagógico (PPP): Um documento dimensionador escolar

O PPP pode ser entendido como um planejamento global das ações educativas

escolar, tal documento compreende direcionamentos pedagógicos, administrativos e

financeiros, é resultado de uma construção coletiva e democrática que possibilita a construção

45

e reflexão continua das práticas, dos métodos e da estrutura organizacional da escola (VEIGA,

2003).

Ainda conforme o autor esse projeto busca a direção para a inserção da escola na

comunidade. Suas ações são sempre intencionadas e de sentido explicito e o seu compromisso

deve ser construído e definido coletivamente. Desse forma ele recebe o nome de projeto

político por está diretamente relacionado e articulado com o compromisso social e político da

comunidade escolar. No âmbito pedagógico vivencia-se a intencionalidade da escola que a

formação de sujeitos participativos, reflexivos e críticos.

Para tanto, de acordo com Veiga (2013), é preciso entender que o projeto político

pedagógico é caracterizado como ação consciente e organizada. O projeto deve romper com o

isolamento dos diferentes segmentos da instituição educativa e com a visão burocrática, de ser

capaz de problematizar e compreender as questões postas pela prática pedagógica.

Para fins de conclusão O PPP, além de ser uma obrigação legal, deve traduzir a

visão, a missão, os objetivos, as metas e as ações que determinam a concepção e caminho da

autonomia a ser trilhado pela instituição escolar.

4.3.3 Projeto Político Pedagógico do IFRN: Documento base

No Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte

(IFRN), a cultura institucional vem sendo regida através de um PPP que vem se consolidando

desde 1994, reelaborado da proposta curricular da Escola Técnica Federal do Rio Grande do

Norte, antiga ETFRN.

O currículo desta instituição, de acordo como documentos oficiais, constitui-se como

um instrumento de mediação para o domínio científico, para o desenvolvimento do

pensamento lógico, construtivo e criativo, voltado para a formação de atitudes e para a efetiva

participação social, política, cultura e econômica (PPP-IFRN, 2012).

4.3.4 A Concepção institucional de ser humano, sociedade, cultura, ciência, tecnologia

trabalho e educação.

As práticas educativas do IFRN, vislumbram o ser humano em sua totalidade

contemplando-o física, emocional e racionalmente. Tais práticas estão associadas as relações

46

estabelecidas na família, na convivência social e no mundo do trabalho, no seu PPP o IFRN

assume o compromisso de implementar um processo educativo que desvele práticas

mediadoras e emancipatórias, capazes de contemplar aliado ao método do rigor científico e ao

reconhecimento da ampla capacidade do ser humano e social as dimensões culturais,

linguísticas, artísticas, sociais, técnicas e tecnológicas.

Dessa forma, a instituição se esforça no sentido de possibilitar a existencialidade do

homem expressando sua real vocação e transforme sua realidade. Assim merece ressaltar que

o IFRN concebe sua educação e o trabalho como processos que venham a possibilitar uma

nova arquitetura para o homem nos dias de hoje.

Assim esta instituição assume o currículo como um conjunto integrado de atividades

articuladas e intencionadas pedagogicamente para promover a construção do conhecimento

com os seguintes princípios norteadores da prática pedagógica: a pesquisa como princípio

pedagógico; o trabalho como princípio educativo; o respeito a diversidade, a

interdisciplinaridade e as seguintes diretrizes para a prática pedagógica: o planejamento

pedagógico, o planejamento coletivo da prática pedagógica, o planejamentos e os elementos

constitutivos, a avaliação da aprendizagem, os projetos integradores; a prática profissional, os

estágio supervisionado; atividades acadêmico científico e culturais, os seminários curriculares

e os trabalhos de conclusão de curso.

4.4 PLANEJAMENTO DOS ENCONTROS

As atividades tiveram duração de 12h/aulas, foram vivenciadas com um total de 15

alunos do 8º período da licenciatura em Química, matriculados na disciplina de Química

Ambiental do IFRN campus Pau dos Ferros.

4.4.1 Aula 1: Breve entrevista dos participantes e reconhecimento da turma

Neste momento inicial buscou-se fazer um levantamento dos conhecimentos prévios

dos alunos sobre o tema qualidade da água, aplicou-se uma entrevista escrita (Anexo 1) a

respeito dos dados pessoais de cada um deles, com o objetivo de conhece-los um pouco mais

47

e ainda duas questões específicas, as perguntas foram respondidas e registradas

individualmente sem acesso a livros ou outros recursos. Os dados coletados também serviram

de norteadores para a elaboração de estratégias das próximas atividades de ensino da

pesquisa.

4.4.2 Aula 2: Aula expositiva dialogada (Ocorrência da água no planeta terra)

A pesquisadora orientou os alunos que dispusessem em um semicírculo com o

objetivo de facilitar a interação entre os integrantes da turma, haja visto que tal organização

das cadeiras facilita o olhar para que todos possam se ver mantendo assim o foco na

discussão.

Os alunos foram mais uma vez situados com esclarecimentos a respeito da

participação deles na pesquisa e em seguida e discussão começou a exposição de slides

(anexo 2) com a temática água. Durante as exposições os alunos eram questionados e

provocados pela pesquisadora a falar sobre as questões que eram trazidas para o debate. As

questões eram as seguintes:

“Como vocês classificam a cidade de Pau dos ferros com relação a disponibilidade

de água? A situação de escassez de água só acontece aqui? Por que as pessoas usam a

expressão Planeta água para se referir ao Planeta Terra? Vocês sabem como é distribuição da

água no Planeta? Vocês já ouviram falar no ciclo hidrológico? Por que o semiárido brasileiro

é tão seco?”

Nesses momentos os alunos também tinham a oportunidade de questionar e trazer

informações que eles possuíam a respeito dos temas que foram levantados. Ao final da

discussão foi solicitado aos alunos que colhessem amostras da agua que eles consumiam em

suas residências para iniciarmos nossos trabalhos.


Oxigênio dissolvido

Nesse aula os alunos foram levados para o laboratório comunicados a que teríamos a

continuidade das atividades realizadas de forma experimental chegando ao laboratório esses

foram levados a imaginar a seguinte situação:

48

Em uma aula de eletroquímica você está trabalhando a oxidação do Ferro e mostra para os seus alunos que o

óxido de ferro pode ser formado pela reação do 2Fe + O2 2FeO (Óxido de Ferro (II) Ferrugem) ou seja

ferro e oxigênio dão origem a ferrugem, e um aluno seu faz a seguinte pergunta: “Então porque quando

lavamos a louça, o ferro da esponja de aço oxida bem mais rápido em contato com água se no ar tem

Oxigênio?” Que encaminhamentos você como professor faria para que fosse possível responder essa

pergunta?

Este problema foi proposto com o intuito de fazer os alunos relacionarem o seu

cotidiano com os conhecimentos adquiridos durante a graduação em química, já que muitos já

atuam em sala de aula e sabem que os professores são abordados com as mais variadas

questões. Para a turma foi explicado que o que se desejava não era uma resposta pronta, nem

que tal pergunta devia ser respondida com êxito, haja vista que o professor não é detentor de

todo o saber, pelo contrário, o objetivo era que eles tentassem recorrer aos seus conteúdos e

relaciona-los para a construção de uma possível resposta.

Após os registros os alunos socializaram suas respostas e uma discussão para que

fosse possível chegar a respostas condizentes com os conteúdos que os mesmos aprenderam

durante a graduação.

Após a discussão sobre essa situação hipotética alunos foram convidados pensar em

uma maneira de utilizar esse novo conhecimento para quantificar a quantidade de oxigênio

dissolvido na água, após novas discussões distribuídos em trios realizaram um experimento

(Anexo 3) possível de se aplicar mesmo em escolas que não tenham estrutura de laboratório

que consistia em quantificar a quantidade de oxigênio dissolvido na água por uma reação

deste com o ferro e por cálculos estequiométricos para chegar indiretamente na quantidade de

oxigênio dissolvido na água. Também foi possível uma discussão a respeito da importância do

oxigênio dissolvido na água, e como esse parâmetro pode ser alterado pela poluição aquática.


turbidez e pH;

Neste encontro os alunos foram levados ao laboratório e neste momento foi feita uma

breve retomada do encontro anterior. Perguntando o que havia ficado de mais significativo

para cada um deles. Um participante falava e os outros completavam até chegarem ao objetivo

do último encontro que era relacionar os conteúdos estequiometria, reações química,

eletroquímica com um parâmetro de qualidade da água, o oxigênio dissolvido.

Após esse momentos foi entregue aos alunos um texto que tratava sobre pH das

águas e turbidez, foi pedido que eles formassem grupos de 4 integrantes para fazerem uma

49

leitura e debaterem duas situações relacionadas ao texto que se encontram relacionados no

Quadro 4.

Os alunos foram convidados a socializarem suas respostas no sentido de promover

uma discussão referente a origem e qualidade da água que recebem em suas casas e também a

relacionarem os conceitos químicos envolvidos na análise dos dois parâmetros.

Quadro 4 – Texto pH e turbidez

Texto Objetivo da atividade

O pH

O pH das águas naturais de superfície apresentam

valores variando entre 6,0 e 8,5. Alterações podem

ser resultado da ocorrência algal (fotossíntese,

respiração, eutrofização e floração de algas, entre

elas cianobactérias toxigênicas), da dissolução de

rochas e do lançamento de despejos domésticos e

industriais. Em geral, quando o pH está próximo de

9, é observada uma diminuição do gás carbônico em

virtude do processo de fotossíntese realizado pelas

algas (ZUIN, LORIATTI E MATHEUS, (2008).

Estimular nos alunos a curiosidade a respeito da água

que fazem uso no seu cotidiano; Despertar nos alunos

a possibilidade do estabelecimento de relações em

atividades cotidianas e conceitos aprendidos durante

a graduação.

Você sabe a origem da água que vem para a sua

casa? De acordo com a explicação do texto

considerando a origem da água que é consumida na

sua casa que valores de pH você esperaria encontrar

em uma análise? Agora pense quimicamente: Qual

deveria ser o pH da água pura? Explique a razão

desse valor de acordo com o que você aprendeu na

sua vivência acadêmica.

A turbidez

A turbidez é uma medida simples e rápida que está

relacionada a contração de partículas suspensas na

água obtida a partir da passagem de um feixe de luz

através da amostra sendo expressa em unidades de

turbidez (uT). A turbidez pode ser definida como

expressão da propriedade ótica que faz a luz ser

dispersa ou absorvida em vez de ser transmitida em

linha reta através da amostra. O princípio básico de

determinação de turbidez consiste em um detector

disposto a determinado ângulo em relação aos raios

de luz incidente que mede a reflexão da luz pelas

partículas. Para o ângulo de 90º o equipamento se

chama nefelômetro ou turbidímetro. As principais

causas da turbidez da água são: presença de matérias

sólidas em suspensão, matéria orgânica e inorgânica,

organismos microscópicos de origem tanto de

ambientes naturais como arraste do solo pela água ou

artificial como, exploração de mineradoras,

atividades industriais ou esgotos.

Os limites de Turbidez recomendáveis são: inferiores

a 5 uT na água potável. (ZUIN, LORIATTI E

MATHEUS, (2008).

Promover nos alunos o interessem de ir além na

busca pelo conhecimento, refletindo a respeito de

situações que podem gerar interferências em seus

cotidiano.

Em relação a turbidez, que valores você espera

encontrar? Por que existe o risco de contaminação na

água turva se praticamente a maioria das partículas

suspensas em água para a distribuição são

50

provenientes de compostos inorgânicos, como

argilas, por exemplo?

Ao final foi proposto que eles analisassem a amostras de água trazidas por cada um

(os procedimentos experimentais constam em anexo 4) e registrassem os valores.

4.4.5 Aula 5: Aula Expositiva Dialogada e Experimental: Temperatura e Sólidos Totais

O quinto encontro tem início com o ritual da retomada sistematizado como nos

encontros anteriores e depoimentos da mudança de rotina dos alunos após a participação nas

atividades.

Os alunos foram comunicados que a proposta deste encontro seria trabalhar os

parâmetros temperatura e sólidos totais. As atividades começaram com a seguinte reflexão:

Como você justificaria a importância e a legitimidade do parâmetro temperatura, levando em

consideração que mesmo a água que possui calor especifico elevado varia sua temperatura dependendo da

variação de temperatura do ambiente? É importante lembrar que podem existir muitas variações de

temperatura na condução da água desde a coleta até o abastecimento.

Após a socialização das respostas, foram projetados slides, disponíveis no Anexo 6,

abordando o parâmetro temperatura de forma dialogada estimulando os alunos a trazerem

suas percepções sobre a importância da realização da análise.

Em seguida os alunos foram convidados a realizarem a leitura a seguir:

ÁGUAS DO NORDESTE BRASILEIRO

“A região de Pau dos Ferros – RN possui o maior índice de aridez em relação as outras regiões

analisadas, suas águas são menos mineralizadas, menos cloretadas, porém mais bicarbonatadas, enquanto o

teor de Na+ é relativamente baixo, dando lugar aos íons de cálcio e magnésio”.

Fonte:< http://www.agriambi.com.br/revista/v3n1/011.pdf>

Pensando em você como morador da região de Pau dos Ferros que irá receber a água descrita no

texto acima em sua residência, como você enquanto químico justificaria a necessidade da análise água antes

da retirada no manancial e após o tratamento para ser encaminhada a sua residência haja vista a presença e

baixa demanda dos íons citados no texto?

Após a registro das respostas os alunos foram dispostos em um semicírculo para

socializar suas respostas e discutir as questões relacionadas aos minerais do texto e as

peculiaridades da água da região de Pau dos Ferros. Em seguida os alunos foram convidados a

realizar o experimento (anexo 6) referente a análise de sólidos totais, parâmetro responsável,

http://www.agriambi.com.br/revista/v3n1/011.pdf

51

por indicar a presença compostos inorgânicos em águas com objetivo de compreender como a

química experimental é também uma grande aliada na resolução dos problemas cotidianos.

4.4.6 Aula 6: Atividade utilizado o LDC (leitura de discussão científica)

Nesta aula, foram retomados os conceitos trabalhados nas aulas anteriores.

Procurando trabalhar inicialmente com os aspectos mais gerais, dando uma visão do todo,

primeiro relembrando a questão da água e de sua importância, a disponibilidade da água

potável, como água pode interferir socialmente em um região até a abordagem dos IQAs. Em

seguida foi trabalhado com os alunos o texto: A contaminação da cachaça por cobre, que

conta no plano de aula 6 (apêndice 7) com uma discussão voltada para a contaminação por

metais. Feito isso os alunos os convidados a responder duas questões referentes ao texto e as

discussões pós leitura.

4.4.7 Aula 7: Atividade experimental usando o espectrofotômetro de absorção atômica

Nesta aula, os alunos foram encaminhados ao laboratório para a realização da

atividade experimental para a identificação do átomo de cobre em uma amostra de água. O

aparelho utilizado foi o espectrofotômetro de absorção atômica que opera obedecendo o

postulado químico que diz que: os átomos tomos no estado fundamental são capazes de

absorver energia luminosa de um comprimento de onda específico, alcançando um estado

excitado característico de cada átomo.

Aumentando-se o número de átomos presentes no caminho ótico pode-se aumentar a

quantidade de radiação absorvida. Medindo-se a variação da quantidade de luz transmitida,

pode-se realizar uma determinação quantitativa do que se pretende analisar.

Essa atividade tinha como objetivo relacionar os conteúdos de química quântica com

o uso do equipamento, além de reforçar a questão da importância da análise dos metais

presentes na água, haja que a mesma não é um dos parâmetros que fazem parte dos IQAs.

4.4.8 Aula 8: Aplicação do questionário e fechamento das atividades

52

No último encontro foi realizado um fechamento das atividades, foi solicitado que os

alunos respondessem três questões avaliando as atividades desenvolvidas durante esse período

(anexo 9).

A primeira questão objetivava identificar se houve aprendizado durante esse

período, se esse aprendizado contribuiu de forma significativa para a formação inicial dos

participantes.

A segunda pergunta questionava os alunos a respeito da metodologia utilizada para a

vivencia das aulas, e se existia a possibilidade dessa metodologia ser aplicada a realidade das

escolas da região do alto oeste, seja ela pública ou privada.

A última tinha como intenção identificar as relações que eles fizeram entre seus

conhecimentos prévios e os conteúdos e métodos que foram trabalhados.

53

5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Neste capítulo serão apresentadas as análises dos dados coletados durante as

vivências realizadas, bem como a discussão baseada no referencial teórico. Nessa análise

buscou-se as possíveis evidências de aprendizagem significativa obtida, ou não, por parte dos

alunos durante o processo das atividades desenvolvidas ao longo desse período.

5.1 RESULTADOS E ANÁLISES DAS ENTREVISTAS

As entrevistas foram realizadas para uma breve identificação de conhecimentos

prévios a respeito das formas de tratamento e potabilidade da água, seguindo a ideia de Silva e

Soares (2013), que ressaltam que o conhecimento prévio pode ser dito como uma categoria

correspondente a um elemento iniciador da discussão nos trabalhos dialógicos.

Dessa maneira, explorar esse conhecimento segundo os autores, significa partir da

perspectiva do aluno, ou seja, acompanhar o primeiro contato interpretativo da atividade da

qual o aluno está participando.

Nesse contexto, as questões foram colocadas com o objetivo de identificar as ideias

que os alunos tinham sobre o tratamento da água e também sobre os parâmetros de qualidade

dessa substância. Essas questões foram respondidas individualmente e sem consulta. No dia

da aplicação, estavam presentes na sala de aula 15 alunos e todos responderam.

A primeira questão era subjetiva e tratava das formas de tratamento de água e sua

relação com a química:

1 – Você conhece algumas formas de tratamento de água e sua relação com a

química?

Como mostra o Gráfico 1, a totalidade dos alunos responderam as questões, porém

menos da metade, nesse momento inicial, se posicionou em conformidade ao que foi

questionado, a maior parte deles também não ressaltou nenhum processo envolvido no

tratamento da água.

Gráfico 1 – Análise da questão: Formas de tratamento da água

54

Fonte: Dados da pesquisa (2015).

Durante análise das respostas pode-se perceber que embora os alunos tenham

conhecimento das práticas laboratoriais e dos processos envolvidos no tratamento da água não

prosseguem muito na contextualização, apontando que o conhecimento de alguns deles, de

química, poderiam estar dissociados do saber e do fazer.

Parte dos alunos apresentam uma certa dificuldade em relacionar as práticas

laboratoriais aos processos de tratamento como mostra a fala dos alunos A1 e A2:

Figura 6: Resposta da Questão 1 do questionário inicial do aluno A1.


Figura 7: Resposta da Questão 1 do questionário inicial do aluno A2.

55


Por meio dos trechos retirados das respostas dos alunos tanto na figura A1 quanto a

A2 é possível observar um pouco de conflito nas relações entre os conceitos da formação

inicial adquiridas pelos estudantes do curso e aplicação destes no que tange ao conhecimento

a respeito do tratamento da água. Considerando que uma curva de titulação ácido-base não

seria aplicável em um tratamento de milhares de litros de água para o abastecimento da

população de uma cidade inteira, provavelmente este aluno estava querendo se referir ao

processo de correção de pH que ocorre em algumas situações, ou mesmo a alguma análise de

IQA. Quando o aluno A1 se refere ao processo oxidação cabe concluir, pelo contexto, que o

mesmo pode estar se referindo a desinfecção da água por meio da cloração.

Diante de tais respostas é pertinente dizer que a lógica profissional centrada no

estudo e realidades voltadas apenas para os conteúdos específicos resulta em uma relação sem

união sujeito/objeto (TARDIFF, 2002). Não é de se estranhar que situações como essa fazem

o profissional recém formado chegar ao mercado de trabalho e ter que aprender sozinho e de

forma muitas vezes equivocadas, contribuindo em alguns momentos para a não identificação

deste com a sua formação universitária.

O que pode ser entendido de certa forma, pelo fato dos alunos trabalharem esses

conceitos separados da sua realidade cotidiana e fazerem apenas relações que parecem ser

superficiais é que para eles existem duas químicas, a da universidade e que acontece fora dela.

Pode se dizer que só acontecerá aprendizado com eficácia se o aluno conseguir fazer

relações dos conceitos químicos com a realidade em que vivem. Assim o ensino de química

deve ser compreendido como algo além de transmissão de conceitos. O ensino deve contribuir

para a formação de cidadãos ativos, conscientes da realidade em que vivem e assim

desenvolver atitudes responsáveis de melhoria na qualidade na sua qualidade de vida e do seu

entorno (TORRALBO, 2009).

Outra questão abordada inicialmente foi a respeito dos parâmetros que indicam a

potabilidade da água. Neste momento buscou-se verificar o que os alunos poderiam falar a

respeito dos IQAs, haja vista que tais parâmetros vêm detalhados na conta de água, isso

também possuía uma intencionalidade em perceber sua atenção como cidadão crítico, uma

vez que a potabilidade da água é também uma questão de saúde pública, cabendo aos mesmos

diante de uma região de escassez como a que eles vivem, utilizarem os seus conhecimentos do

curso refletindo sobre suas realidades atuando de maneira a modifica-la.

56

A água que é uma substância vital deveria ser tratada como objeto de estudo durante

toda a graduação em química, para que os professores possam ter o embasamento teórico que

possibilite trabalhar em suas aulas conceitos que contribuam para o desenvolvimento de

reflexões e atitudes críticas sejam elas coletivas ou individuais a respeito desse bem que

nesses últimos anos tem se tornado alvo de preocupação principalmente onde as chuvas são

escassas (TORRALBO, 2009).

As respostas nesse segundo momento foram praticamente inexistentes dos 15 alunos

que responderam o questionário apenas dois disseram conhecer as análises porém, não

conseguiram se expressar com clareza a respeito delas, neste momento como tratava-se de um

diagnóstico inicial, mesmo apesar do tema já ter sido bastante trabalhado em outros

momentos nas vidas desses alunos, e de ser sempre divulgado pelos meios de comunicação,

um trabalho desenvolvido nesse sentido ainda é uma ótima oportunidade para vincular as

aulas de Educação Ambiental aos problemas da realidade, de maneira dialógica entre

professores e alunos.

Corroborando com os PCNs, e com diversos teóricos da Educação é de fundamental

importância que o estudante aprenda a se posicionar, julgar e tomar decisões, sendo

responsabilizado por isso. No entanto, para que o estudante possa se posicionar frente a um

determinado assunto ou tema é necessário que o conheça. Diante da análise dos resultados

dessa vivência inicial foi proposta uma intervenção dialogada com a turma mudando assim a

forma de estímulo para verificar se os alunos não estavam conseguindo de fato relacionar os

temas abordados com os seus conteúdos iniciais, ou se apenas não estavam conseguindo se

expor de maneira clara.

5.2 A AULA EXPOSITIVA DIALOGADA

No segundo momento os alunos tiveram uma aula expositiva dialogada para uma

ampliação dos temas que haviam sido levantados no questionário inicail. Nesta aula,

participaram 13 alunos, houve uma exposição dialogada sobre o tema água com o foco na

escassez e tratamento. Foi discutido também sobre os índices de qualidade da água – IQA e a

importância da Química nesses processos.

Os alunos mostraram-se estar interessados no tema, alguns traziam falas de

experiências cotidianas de questões relacionadas a água, outros traziam informações relatando

reportagens sobre o tema e ainda muito dos problemas que eles enfrentam diariamente em

57

virtude da falta de água nessa região a qual todos os alunos da turma moram. Parte deles

revelou que suas famílias usavam a água de uma cisterna que foi construída por meio de um

programa do governo, porém eles não realizam nenhum tratamento nessa água mesmo

fazendo uso desta para cozinhar e beber. Outros trouxeram que usavam a água da barragem a

mesma tinham muito mau cheiro, mas eram submetidos a situação por não ter nenhuma outra

opção.

Para Guimarães (2011), quando tratamos em uma sala de aula de temas relacionados

a questões ambientais nesse caso a água, exige-se do educador uma postura crítica, de

conhecimento produzido a partir de uma reflexão sobre uma realidade vivenciada pelo fato

dessa proposta ser essencialmente materializável, se trabalhada além de uma grande

construção de conhecimento poderá ser observado também o surgimento de novos valores

onde a participação de todos é o princípio fundamental.

Em todos os momentos durante a exposição, os alunos tiveram espaço para

participar, para relatar sua indignação com os governantes e ao mesmo eram chamados pela

pesquisadora a refletirem sobre como eles poderiam atuar enquanto formandos de uma

licenciatura em química. Assim eles traziam propostas desde uma maior cobrança nas

autoridades, através análises, até vivenciar essas questões em suas salas de aulas com seus

alunos. Pode-se perceber, a importância de trabalhar com um tema que esteja presente no

cotidiano dos alunos, levando-os a externalizarem suas ideias, que servem de auxílio para o

professor ir elaborando formas de se trabalhar com metodologias de ensino que promovam

uma aprendizagem significativa.

Quanto as razões da escassez, muitos deles não sabiam dizer porque Pau dos Ferros

tinha índices tão baixos de precipitação de chuvas, se mostraram surpresos em saber que não

havia muitas possiblidades de mudar isso, e que com questões de aquecimento global,

fenômenos naturais e mau uso dos recursos naturais a seca no semiárido brasileiro tende a se

intensificar. Fez-se importante ressaltar nesse momento que para essa região era necessário

pensar em outras formas de combate à seca e que eles tinham um papel fundamental nisso.

Apesar de demonstrarem interesse no tema, alguns alunos, em torno de dois ou três

pareciam ainda intimidados, como com receio em trazer seus conhecimentos nas discussões.

Esse fato pode estar relacionado a presença de uma pessoa externa na turma. Tal situação já

era esperada, e esse contato com a turma já objetivava uma maior aproximação, para que eles

pudessem se sentir mais à vontade no decorrer da pesquisa.

58

Diante de tais informações pode-se dizer que mesmo uma aula expositiva, desde que

seja dialogada e voltada para a realidade dos sujeitos, pode trazer aspectos positivos além da

potencialidade de estimular atitudes críticas nos alunos, alcançado a consciência da razão de

ser dos problemas do meio em que vive e ainda de sentir-se como parte desse meio.

5.3 Situação problema abordando os parâmetros de qualidade da água: Oxigênio

dissolvido

Os alunos foram levados a imaginar a seguinte situação: Em uma aula de

eletroquímica você está trabalhando a oxidação do Ferro e mostra para os seus aluno que o

óxido de ferro pode ser formado pela reação do 2Fe + O2 2FeO (Óxido de Ferro (II)

Ferrugem) ou seja ferro e oxigênio dão origem a ferrugem, e um aluno seu faz a seguinte

pergunta: “Então porque quando lavamos a louça, o ferro da esponja de aço oxida bem mais

rápido em contato com água se no ar tem Oxigênio?” Que encaminhamentos você como

professor faria para que fosse possível responder essa pergunta?

A partir desses questionamentos foram obtidas as respostas categorizadas descritas

no Quadro 5.

Quadro 5 – Respostas dos alunos na problematização da parte 1

Alunos Respostas

L01 e L02 “O contato com água o ferro vai se decompondo devido ao oxigênio da

água que está em maior quantidade que no ar causando a ferrugem.”

L03 “A água é uma substância apolar e assim consegue reagir com o ferro”

L04, L05 e L06 “O ligação do oxigênio da molécula da água é mais fácil de quebrar para

formar o óxido de ferro que o oxigênio da molécula do ar”

L07, L08, L09, L10, L11 e L12 A ligação que o oxigênio faz com a água é simples enquanto que no gás é

dupla

Fonte: Dados da Pesquisa (2015).

Pode se perceber que a ideia de alguns alunos está relacionada as ligações que o

oxigênio realiza tanto na molécula da água quanto na molécula do oxigênio. Assim podemos

notar que eles deixam de relatar que água e oxigênio são fatores que por si só não provocam

corrosão, mas são capazes de acelerar o processo. Um exemplo disso é a presença de gás

carbônico (CO2), dióxido de enxofre (SO2) e outras substâncias ácidas no ar, que deslocam a

reação catódica para a direita (princípio de Le Chatelier), fazendo com que a ferrugem se

59

forme mais rapidamente. Ambientes salinos, como o mar e seus arredores, também

contribuem para o processo de corrosão porque aumentam a condutividade elétrica.

Após a discussão sobre essa situação hipotética, os alunos foram convidados a

realizar um experimento que consistia em quantificar a quantidade de oxigênio dissolvido na

água por uma reação deste com o ferro e por cálculos estequiométricos para chegar

indiretamente na quantidade de oxigênio dissolvido na água. Também foi possível uma

discussão a respeito da importância do oxigênio dissolvido na água, e como o oxigênio

dissolvido na água pode ser alterado pela poluição aquática.

As questões discutidas nesse momento da pesquisa evidenciaram que as orientações

e documentos oficiais seja por meio da Lei de Diretrizes e Base da Educação (LDB), sejam os

Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), os quais melhoraram de certa forma as condições

de professores formadores acarretando um avanço e ampliação das graduações dos cursos de

ciências da natureza a formação do licenciado em química na academia não pode somente se

explorar os conteúdos específicos, mas que exista situações reais em que os alunos os

conheçam e participem de circunstâncias problematizadoras para que estes possam ser

desafiados a se apropriarem dos conhecimentos científicos podendo percorrer os caminhos da

docência cientes do que sabem e da finalidade dos conteúdos que aprenderam.

5.4 Situação problema abordando os parâmetros de qualidade da água: turbidez e pH;

Após a leitura dos textos, e o registro das respostas das problematizações, os alunos

trouxeram algumas situações que ocorreram com alguns reservatórios de águas em regiões

próximas a Pau dos Ferros, um deles relatou a interdição de um rio pelo crescimento de

cianobactérias, outro colocou a situação de corrosão das torneiras de sua casa citando a

possível relação com o pH.

Neste momento é interessante ressaltar que eles já começaram a demonstrar interesse

por esse conteúdo e a extrapolar as relações além das paredes da sala de aula. Mostrando

desse modo, não a transferência de saberes, mas a possibilidade que é possível formar alunos

questionadores e permitir que eles possam ir construindo o próprio conhecimento. Neste

momento das intervenções durante a pesquisa os alunos não sentem mais vergonha de

socializarem suas hipóteses.

Em relação aos valores de pH, do ponto de vista químico, pode se dizer que quando

as moléculas de água se chocam, devido ao seu constante movimento, existindo uma

60

transferência de prótons (H+) de uma molécula para outra, gerando uma auto ionização,

representada a seguir pela equação 1 a seguir:

H2O(l) ⟺ H+

(aq) + OH−

(aq) (equação 1)

A neutralidade da água pura é devido a concentração dos íons H+ (10

−7 mol/L) ser

praticamente igual a concentração dos íons OH− (10

−7 mol/L). Porém, se alguma substância

for adicionada à água essas concentrações podem sofrer alterações, mudando o equilíbrio

iônico da mesma.

De acordo com esses apontamentos foi feita para os alunos a seguinte pergunta:

Qual deveria ser o pH da água pura? Explique a razão desse valor, de acordo com o

que você aprendeu em sua vivência acadêmica.

Nesta pergunta os alunos trouxeram respostas bem satisfatórias de acordo com os

conteúdos científicos e também em relação ao cotidiano, de uma forma ou de outra eles

citaram que a variação extrema desse valor pode causar danos ao meio ambiente, as pessoas

que ingerem e até mesmo aos objetos e canalizações que devem ficar em contato direto com a

água como pode ser observados nas respostas dos alunos A3 e A4.

Resposta do aluno A3 – pH da água pura.

“A água dissocia-se em H+ e OH

-, logo essa dissociação da água pura, livre de qualquer

contaminante, a coloca na escala de pH como uma substância neutra.” (Sic).


Resposta do aluno A4 – pH da água pura.

“Porque as concentrações de OH- e H

+ são iguais, portanto, se neutralizam tornando a água

neutra.” (Sic).


Algo que pode inferir diante das interpretações dessas respostas, pois as mesmas

tendiam ao mesmo raciocínio, é que os alunos tem sim uma boa apropriação de

conhecimentos químicos acadêmicos, mostrando que, a questão dos alunos, apresentarem

dificuldades nesses conteúdos não pode estar associada somente ao nível de dificuldade e sim

aos conteúdos serem trabalhados de forma distanciada da realidade dos mesmos

(DELIZOICO; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2002).

61

O fato dos alunos da licenciatura conviver e interagir com fenômenos que são objetos

de estudos dessas ciências para além dos muros das instituições acadêmicas não pode garantir

que os mesmos percebam a relação desses objetos com a sua área de atuação mesmo que por

mais que sejam feitas relações mediatizadas, tais relações só podem ser possibilitadas quando

os conhecimentos são problematizados sistematicamente de forma planejada dentro das

unidades de ensino. Assim como não se pode dizer que a suposição da compreensão destes a

respeito do mundo científico tenha sido obtida somente por sua abordagem em sala de aula

como modelos e teorias científicas (DELIZOICO; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2002).

Portanto mesmo que os alunos não sejam conscientes das relações que podem se

estabelecer entre os conteúdos pragmáticos escolares e o seu cotiando tal compreensão pode

ser acessada e trabalhada pelo professor explorando tanto a dimensão dialógica do ato

educativo como dimensão problematizadora do ato gnosiológico (FREIRE, 2002).

Para o parâmetro a turbidez, foi feita a seguinte pergunta:

Em relação a turbidez, que valores você espera encontrar? Por que existe o risco de

contaminação na agua turva se praticamente a maioria das partículas suspensas em água, para

a distribuição são provenientes de compostos orgânicos, como argilas, por exemplo?

De acordo com a análise feita dos resultados, as respostas tiveram muitas

possibilidades que, apesar de diferentes acabavam justificando o que de fato acontece.

Parte dos alunos colocaram a questão da dificuldade dessas partículas atrapalharem a

chegada da luz solar nos mananciais de água fazendo com que os microrganismos existentes

na água pudessem se proliferar. Outros trouxeram o fato de materiais inorgânicos se ingeridos

em grandes quantidades serem nocivos à saúde humana e ainda alguns relataram a

possibilidade dos contaminantes se camuflarem nas impurezas dificultando a análise da água,

como mostra o trechos das seguir:

Resposta do aluno A5 – Turbidez

“Sim, porque corre o risco das substancias que fazem mal se esconderem nessas

partículas sólidas.” (Sic).


“Os organismos existentes nas partículas, ficam camuflados já que uma água turva

tem uma coloração mais escura, logo fica mais difícil de identificar, e consequentemente

separar esses microrganismos” (Sic).


62

“Os resíduos da água turva podem de alguma forma impedir a passagem do sol,

diminuído o oxigênio e aumentando a contaminação por certas bactérias resultando na

transmissão de doenças dos que consomem essa água, por isso não é recomendável consumir

uma água turva sem análise” (Sic).

O que preocupou nesse momento, é a persistência de algumas respostas ainda

voltadas apenas para o senso comum, houve, por exemplo, mesmo que alguns poucos, alunos

que justificaram afirmando que “sujeiras inorgânicas eram mais difíceis de serem limpas que

as orgânicas” ou mesmo “sujeiras inorgânicas causam câncer” disse outro.

O que se pode perceber nas respostas em sua maioria é que existe uma relação entre

o que de fato acontece e o que foi respondido por eles. Uma pequena parte ainda não

conseguiu até esse momento, responder questões acomodando os conhecimentos científicos

aos seus conhecimentos prévios, mesmo que esses envolvam sua área de conhecimento.

É pelas rupturas que o conhecimento científico pode ser construído, de forma

semelhante é pelas rupturas que se passará do “conhecimento vulgar” para o conhecimento

científico (BACHELARD, 1996). Assim o autor considera ao chegar um estudante as aulas

de ciências, este já tem conhecimentos empíricos adquiridos frutos de sua vivência cotidiana e

que os conteúdos escolares não se tratam de “adquirir uma cultura experimenta, mas de

mudar de cultura experimental, de derrubar obstáculos já mostrados pela vida cotidiana”

(BACHELARD, 1996, p. 176).

5.5 Aula expositiva dialogada e experimental abordando os parâmetros de qualidade da

água: Temperatura e Sólidos totais;

Participaram dessa treze alunos, que realizaram o experimento divididos em quatro

grupos. Esta aula assim como a última vem servindo como avaliação da aprendizagem dos

alunos quanto aos conhecimentos adquiridos nas aulas anteriores, pois trabalha com assuntos

que, além de já vistos anteriormente, envolve muita discussão relacionadas a questões que

envolvem a cidade de Pau dos Ferros.

Inicialmente os alunos fizeram a retomada da aula anterior e foram chamados a

conhecer a proposta da aula que era trabalhar os parâmetros temperatura e sólidos totais.

63

Indagados a respeito do parâmetro temperatura todos responderam corretamente

relacionando as variações a problemas voltados para questões ambientais que afetariam

diretamente a qualidade da água, mostrando a ampliação da consciência ambiental voltada

para os conteúdos de química.

Foi feito para os alunos a seguinte pergunta:

Como você justificaria a importância e a legitimidade do parâmetro temperatura,

levando em consideração, que mesmo a água que possui calor específico elevado, varia sua

temperatura dependendo do ambiente? É importante lembrar que podem existir muitas

variações de temperatura na condução da água, desde a coleta até o abastecimento.

Para responder a pergunta todos eles fizeram mão dos conhecimentos de cinética

alegando o fator da temperatura interferir nas velocidades de reações que ocorrem na água.

Segundo grande parte dos alunos a velocidade dessas reações interferem no meio aquático

causando um desequilíbrio ecológicos nas espécies de vidas existentes neste meio.

Poderia ter tido desdobramentos, mais aprofundados sobre questão de determinados

seres não conseguirem regular a temperatura corporal tendo como ajuste a temperatura do

meio dificultando a vida de seres que só sobrevivem em faixas de temperaturas específicas,

variações bruscas podem levá-los a morte elevando a quantidade de matéria orgânica em

decomposição. Além disso, obedecendo a lei dos gases, a quantidade de oxigênio dissolvido

neste corpo de água tende a diminuir, caso se eleve a temperatura, afetando os peixes e outros

seres vivos que necessitam de oxigênio. Caso isso ocorra propriedades organolépticas da água

como, odor e cheiro podem ser alteradas.

Desse modo, corroborando com Guimarães (2013), onde o autor afirma que a escola

existe para propiciar a construção de novos instrumentos que possibilitam o acesso ao saber

mais elaborado que chamamos de ciência e ainda aos conteúdos escolares, transmitidos que

forma que ao mesmo tempo em que transmitem a cultura acumulada contribuem para

aquisição de novos conhecimentos, percebe-se que neste momento praticamente todos os

alunos já conseguem elaborar suas hipóteses respaldados nos conteúdos científicos que

aprenderam durante formação acomodando-os com saberes comuns, enriquecendo as

discussões e atribuindo significado ao que se está aprendendo.

Ainda em consonância com ideias de Guimarães (2013), é no processo de

transformação da realidade que se geram novos valores, novas atitudes permitindo-se assim

ampliação atingindo o fim mais amplo da formação docente, a integração dos saberes e

relação entre ambos.

64

Após isso os alunos fizeram a leitura do texto em anexo relacionado a presença de

minerais nas águas na região de Pau dos Ferros, foram questionados a respeito da forma como

a coleta devia ser feita conforme pode ser observado na pergunta a seguir:

Pensando em você, como morador de Pau dos Ferros ou região, que irá receber a

água descrita no texto acima em sua residência, como você enquanto químico justificaria a

necessidade da análise da água antes da retirada, ainda no manancial, e após o tratamento para

ser encaminhada a sua residência vista a presença e a demanda dos íons citados no texto?

O manancial que a água vai ser retirada para a distribuição precisar ser monitorado

pelo fato da grande carga desses sólidos causam um sério desequilíbrio ambiental nas espécies

que dependem desse corpo de água para sua sobrevivência. Ainda cabe ressaltar que minerais

presentes em excesso na água podem causar gosto de difícil aceitação na água e danos a

tubulação usada para a distribuição.

Referente a esta questão, praticamente todos os alunos responderam de forma

coerente pelo menos um dos motivos relacionados a importância da medida desse parâmetro.

Abaixo pode ser observados algumas dessas respostas.

Resposta da problematização – Sólidos Totais, aluno A8:

“Nos dois momentos, torna-se importante a análise, pois nas tubulações que levam a água

até as casa, podem conter certos resíduos, de poeira ou até mesmo provenientes dos canos”

(Sic)


Resposta da problematização – Sólidos Totais, aluno A9:

“É fundamental a medida que se faz necessário conhecer os resíduos sólidos presentes nas

fontes que disponibilizam a água, para poder dessa forma aplicara métodos adequados para

seu possível tratamento, com a finalidade de torna-la adequada ao consumo”


O que pode ser observar de acordo com as respostas mostradas nas respostas dos

alunos A8 e A9 é que na manutenção dos rituais de aula, incluindo sempre as

problematizações os alunos chegam a uma fase em que já conseguem explicar com

propriedade seus conhecimentos, a necessidade de se colocarem vem aumentando a medida

que, já conseguem se sentir autores dos seus textos e se exporem em suas respostas. Um fato

interessante durante a pesquisa, é que em nenhum momento eles tiveram a obrigatoriedade de

colocarem seus nomes identificando seus textos, porém com passar do tempo eles mesmo

65

começaram a identificar seus textos de modo que no momento desse registro praticamente a

totalidade dos textos estavam assinadas.

Parafraseando Fernadez (1991), é importante que o educador em suas atividades

cotidianas com seus educandos procure fazer a estratégia entre mostrar e guardar. Guardar

não no sentido de distancia-lo do conteúdo mas, deixar que o outro pergunte para encontrar

suas próprias respostas. O que o educador deve procurar fazer é mostrar como se pode fazer

para chegar a esse conhecimento, transmitir algo dessa experiência, desse processo.

5.6 Atividade utilizado o LDC (leitura de discussão científica)

De modo a seguir no alcance dos objetivos do trabalho, após os alunos realizarem a

leitura do texto: Contaminação com cobre na cachaça (apêndice 7), foi possível notar que, o

interesse em se colocarem como profissionais da área da química nos momentos das

discussões. Apesar do texto escolhido fazer referência sobre a contaminação da cachaça, os

alunos logo trouxeram para o lado da possibilidade da contaminação da água, que como

citado anteriormente era um dos objetivos dessa atividade.

As relações com os conteúdos científicos foram feitas, introduzindo a ideia do risco

da contaminação por metais pesados. Os alunos trouxeram também, o problema do uso de

águas provenientes dos poços artesianos que são consumidas pela população não só de Pau

dos Ferros mas, das cidades vizinhas sem uma análise prévia da potabilidade dessa água, haja

vista que a escassez das chuvas e a má qualidade da água distribuída na cidade os obriga a

fazer isso.

Os estudos mostram que a inserção de espaço de leituras dos alunos junto aos seus

professores tem um papel muito importante no ensino e aprendizagem em química.

Contribuindo para que esses futuros docentes tomem isso como hábitos em suas aulas.

Com relação as respostas pós discussão, nas quais os alunos foram questionados a

respeito da possiblidade de contaminação dos mananciais, eles entraram em consenso em

relação ao possibilidade disso ser possível como de fato é, porém se dividiram bastante em

relação as justificativas. O que chamou a atenção na leitura das respostas ficou voltado para a

questão 2: Caso fosse possível essa contaminação, existiria problema em consumir essa água?

Por que? apesar do texto colocado para a leitura não citar em nenhum momento a

classificação do cobre como um metal pesado, uma parte considerável dos alunos utilizou

66

essa justificativa para expor o problema do cobre na água, as mesmas foram organizadas em

forma de gráfico e mostradas no Gráfico 2.

Gráfico 2 – Justificativas do risco de contaminação da água por cobre


É possível perceber no gráfico, que quase metade dos alunos presentes atribuíram de

a classificação metal pesado, para justificar os problemas trazidos ao organismo por uma alta

ingestão do metal cobre, tal fato foi inesperado, em virtude do texto trabalhado com a turma

não atribuir em nenhum momento ao metal cobre a classificação metal pesado.

De acordo com Cunha et al. (2013), lembrar que a toxicidade dos metais depende da

dose a que o organismo foi exposto e da forma química em que ele se apresenta é muito

importante nos momentos da tomada de decisões para o julgamento de que esse metal vai ser

nocivo ou não corpo humano. De acordo com os autores uma quantidade considerável de

metais são essenciais para o crescimento dos organismos vivos desde as bactérias até mesmo

o ser humano, mas eles são requeridos em baixas concentrações e podem danificar sistemas

biológicos quando presentes em concentrações maiores que o foi o caso relatado no texto.

Outros metais não são requeridos por esses organismo, vale salientar que é esse não o

caso do cobre, pois mesmo em baixíssimas concentrações podem causar danos irreversíveis.

Nesse sentido ainda de acordo com os autores os metais são classificados em: elementos

essenciais: sódio, potássio, cálcio, ferro, zinco, cobre, níquel e magnésio; e elementos não

essenciais: arsênico, chumbo, cádmio, mercúrio, alumínio, titânio, estanho e tungstênio.

67

O cobre é requerido em baixas quantidades pelo organismo humano, para um adulto

com idade acima de 19 anos a quantidade de cobre requerida é de 10000 mcg/dia. De acordo

com Stupiello (2013), O cobre ajuda na formação de algumas células sanguíneas, hormônios e

enzimas antioxidantes, também contribui para a síntese de neurotransmissores, formação da

bainha de mielina e regulação da expressão gênica. O cobre ainda ajuda a regular a

quantidade de ferro no organismo e na formação de tecidos conjuntivos, problema do cobre é

quando ele ultrapassa o valor recomendado das doses diárias.

O que pode ter acontecido para que os alunos se fizessem valer dessa explicação é

um tema bastante abordado no Ensino de Ciências conhecido como concepções alternativas

que de acordo com Mortimer (2000), as concepções alternativas são caracterizadas por

apresentarem natureza eminentemente pessoal e estruturada, bem como esquemas dotados de

certa coerência interna, pouco consistentes, resistentes à mudança e cuja persistência vai além

da aprendizagem formal. Assim os alunos usam o termo metal pesado associado a questão

toxidade, não levando em considerando a quantidade da ingestão diária.

5.7 Atividade experimental: Conhecendo o espectrofotômetro de absorção atômica

Para alguns alunos que estavam presentes na aula esse foi o primeiro contato com o

espectrofotômetro de absorção atômica, na ocasião contamos com a presença de um monitor

que explicou para os alunos o funcionamento do aparelho, essa momento objetivava que os

alunos conhecessem mais uma técnica de análise de água que consistia em identificar a

presença de metais na mesma.

Mostrar a possibilidade do uso de um aparelho para a resolução de um problema,

como o caso analise da presença de um metal em uma água para consumo vem em oposição a

realidade de um período no qual tem-se muito acesso a material de qualidade destinado as

atividades que vão ficando cada mais específicas. A sociedade atual tem exigido materiais

cada vez mais específicos e respostas científicas sempre a altura das suas necessidades. A

química considera a ciência central neste contexto é requerida pelas possibilidades de oferecer

respostas a essa nossa revolução tecnológica (MORTIMER, 1999), cabendo ao professor de

química buscar juntos aos seus alunos ferramentas que pudesse aproximar a química ao

cotidiano das pessoas, mesmo que muitas vezes essas propostas de mudanças pareçam não

ganhar força no cenário nacional.

68

5.8 Aplicação do questionário e fechamento das atividades

Para avaliar os trabalhos desenvolvidos durante aplicação da pesquisa, foi entregue

aos alunos um questionário com três perguntas subjetivas e abertas (apêndice 8). As questões

foram feitas baseando-se nos objetivos desta pesquisa, para se ter uma ideia se estes objetivos

foram alcançados e também avaliar a respeito das estratégias utilizadas durante a aplicação

das situações-problemas. A primeira questão contemplava o 3º objetivo deste trabalho, que

era analisar as relações que os alunos do Ensino superior fazem dos conteúdos trabalhados nas

disciplinas com as atividades desenvolvidas nos processos de tratamento e análise da água;

As respostas mais significativas podem ser observadas no Quadro 6.

Quadro 6 – Respostas dos alunos - Fechamento das atividades

Aluno Respostas

A1

„As atividades realizadas foram de muita importância para a nossa formação, uma vez que

pudemos realizar experimentos para analisar a qualidade da água que nem foram vistos durante

nosso curso, além disso eram não eram difíceis e fáceis de serem realizados em nossas escolas...”

A2

“Ao compararmos o que seria uma água, qualquer em uma rio, ou mesmo uma água distribuída,

sempre podemos questionar o que há nela, com isso todos os testes desenvolvidos durante a

pesquisa me ajudaram a entender e conhecer as propriedades da água, relacionar o pH que

estudei em analítica a possibilidade dela servir para consumo humano, ainda mais pelo fato de

trabalhar técnicas ainda não trabalhadas aqui no laboratório.”

A3

“As atividades desenvolvidas as aulas referente a qualidade da água contribuíram para que eu

construísse conhecimentos, tanto em relação ao conteúdo de química, quanto em métodos para

serem usados em laboratório simples ou equipado. Além disso me senti muito bem em relação ao

trabalho experimental investigativo o qual possibilitou um conhecimento concreto sobre os

conhecimentos técnicos e cotidianos abordados.

A4

“As atividades enriqueceram o meu conhecimento sobre análise de água de sua qualidade. Ainda

posso afirmar que aprendi de forma diferenciada as aulas, porque até então o conhecimento a

respeito da qualidade era pouco. Aprendi sobre o acontece na minha cidade e como analisar

nitrato, turbidez, pH e muito mais.

A5

„De uma forma geral posso dizer que todas aulas foram de amplo aprendizado, aprendi desde as

noções básicas, não tinha ideia de quanto era importante aprender sobre a mesma e ensinar para

os meus alunos.


Os resultados através da leitura dos textos, mostram a forma como o professor

organiza o seu trabalho é de fundamental importância. Essa organização, pode criar, inovar,

usar estratégias diversificadas que contribuam para a autonomia e para o desenvolvimento do

aluno como cidadão. Construção de conhecimentos e participação de atividades de ensino

prazerosas está intimamente ligada à vontade do professor em mudar sua prática pedagógica.

Cabe a cada professor, com seus alunos e com seu grupo de trabalho, descobrir o

quanto é capaz de construir e reconstruir um conhecimento significativo. Embora esta

estratégia seja uma prática que requer tempo tanto no planejamento como na execução, ela é

69

satisfatória, pois, como é observado nos resultados, além de motivar o aluno para o estudo dos

conteúdos, pode auxiliar a construção de uma aprendizagem significativa. Isso mostra que é

possível fazer diferente. Temos uma realidade em que, num apanhado geral da graduação em

Química pelo país pode-se contabilizar em média 100 cursos distribuídos no Brasil inteiro.

Em 2001 esses cursos matricularam em torno de 18.000 alunos e titularam 2000 profissionais

(ANDRADE, 2005). Em relação a outros cursos percebe-se que a demanda pode até parecer

alta. Porém o número de profissionais formados pode ser considerado bem baixo. Vale

salientar ainda que desses profissionais formados nem todos optam pela licenciatura e os que

nela se formaram nem todos seguiram o caminho da docência. Neste cenário pode-se destacar

como consequência a carência de professores de química no mercado de trabalho.

Em estudos envolvendo professores onde são consideradas ações e concepções

docentes, no tocante à sua formação inicial (GIESTA, 1994; 1998; 1999), pode ser observar

que tal formação não é considerada importante para ele mesmo, mostrando a importância da

ampliação de propostas de atividades que façam esses alunos valorizarem sua formação.

A segunda e terceira questão comtemplava o quarto objetivo especifico da pesquisa

que era: Desenvolver um plano de intervenção por meio de propostas investigativas de ensino

abordando o tema água dentro dos conteúdos de química.

A questão 2 era: 02. Foram desenvolvidas atividades com questões investigativas

relacionadas aos índices de qualidade da água bem como experimentos que nos permitam

calcular alguns índices. Fale sobre a possibilidade de se trabalhar dessa forma na escola

pública. Em sua opinião, esse tema e essa metodologia é importante de ser trabalhada com os

alunos? Justifique sua resposta.

Assim como na primeira pergunta todas as respostas corroboram para a comprovação

da eficácia das propostas investigativas como pode ser visualizado no Quadro 7.

Quadro 7 – Respostas dos alunos – Avaliação da metodologia aplicada

Alunos Respostas

A1

“Essa metodologia é de suma importância para escolas, ainda mais para as públicas, visto a

grande carência das aulas diferenciadas. E quando se refere a aulas que além de experimentais

são investigativas, elas praticamente nunca existem. Dentre as análises diversas realizadas por nós

aqui, várias delas podem ser aplicadas nessas escolas, por exemplo, o oxigênio dissolvido na água,

que pode ser realizado com materiais alternativos e de baixo custo.”

A2

“Muitas vezes nossos estudantes tem a curiosidade de saber como podem melhorar a qualidade de

água para beber, porque ela tem um cheiro muito ruim, eles recorrem a nós, professores de

química, Essa metodologia, além de ajudar ao professor de química a ser entendido, deixa os

estudantes mais interessados em participar da aula.”

A3

A Aula parte primeiro das atividades que interessam na nossa vida, trouxe um bom resultado, visto

que além de aprender os conteúdos de química, trabalhou um tema de extrema interesse para

todos”

70

A4 Sim, algumas práticas são simples de se trabalhar aula, por esse motivo, não tem materiais

tóxicos, além de envolver a vida da sociedade, o que estimula o conhecimento dos alunos”

A5

O trabalho experimental investigativo desenvolvido durante as aulas, se deu de forma dinâmica e

contextualizada, utilizando materiais simples, quando estudamos essas metodologias parecem que

não são viáveis para a nossa realidade, mas assim além de viável é adequada sendo de

fundamental importância no ensino de química, principalmente para a escola pública que dispõe

de poucos recursos. O tema trabalhado é muito relevante, por ele ser tema gerador, ou seja, ele

possibilita o ensino de diversos conteúdos que estão inseridos na vida cotidiana dos alunos e isso

acarreta conhecimento de forma eficaz.


Assim observamos que com a crescente preocupação em aproximar mais os cursos

de licenciatura à realidade educacional as pesquisas mostram que os estudantes da maioria das

licenciaturas têm somente nas disciplinas pedagógicas a oportunidade de vivenciar práticas

pedagógicas se reconhecendo como profissional do Ensino, neste sentindo a formação do

professor se torna unilateral, ou seja, não envolve muitas vezes as outras disciplinas do curso

e essa formação fica fragmentada impossibilitando a relação dos conteúdos científicos com o

fazer pedagógico (GIESTA, 2000).

Em estudos relativos a taxa de evasões nos cursos de química realizados pela

Associação Brasileira de Quimica (ABQ), tem-se que os Cursos de Bacharelado em Química

têm evasão menor que a média nacional e, significativamente, menor que a da grande área das

Exatas. A Licenciatura, comprovadamente, tem evasão altíssima e empurra a média da evasão

em Química para cima, quando tratada como área do conhecimento (ZUCO, 2007).

A última questão avaliativa era: Um dos objetivos das atividades investigativas

experimentais eram relacionar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas da licenciatura

com questões cotidianas. Suponha que você seja um (a) professor (a) de Química ou de

Ciências de uma escola pública. Como você faria essa correlação? (Tome como base os

conhecimentos construídos durante as atividades).

As respostas assim como nas questões anteriores podem ser visualizadas no quadro

08 a seguir:

Quadro 8 – Respostas dos alunos – Possibilidade de aplicação

Aluno Respostas

A1

„A contextualização assim como a interdisciplinaridade são ferramentas que podem ser bem

utilizadas nas atividades investigativas. Uma boa forma de relacionar a química com o cotidiano é

abordar o corpo humano com questionamentos do tipo: Você sabe qual o pH da saliva? Por que o

suor é salgado? Por que os cabelos ficam frisados? Enfim essas questões podem despertar a

curiosidade e que por meio do diálogo e do questionamento possam conduzir ao aprendizagem

significativa em química…”

A2

“Eu poderia realizar uma prática de eletrofloculação, onde poderia ser estudado o tratamento de

água e de esgoto, além de outros conteúdos essa prática pode ser trabalhada juntamente com o

conteúdo de eletroquímica que os alunos tem muita dificuldade.”

A3 “Quando falamos em tratamento de água já estamos ligando a química ao cotidiano do aluno.

71

Questionar os estudantes sobre o que ocorre a sua volta, procurar entender as dúvidas deles em

relação ao sua própria sociedade, ajuda e muito o professor de química a relacionar os conceitos

científicos com a realidade.”

A4

“Tendo como base o tema água poderia utilizar experimentos acessíveis aos alunos eu poderia

formar grupos de pesquisa para que cada aluno pudesse pesquisar em sua cidade da forma como

tivemos a oportunidade de fazer durante as aulas. Com isso os grupos poderiam discutir os

resultados obtidos e ganhar muito conhecimento com isso.”

A5

“A correlação entre o conhecimento químico e o cotidiano dos alunos pode ser feita através de

metodologias como as que foram trabalhadas nas aulas sobre a água. Assim as atividades que

permitam que os alunos façam ligação dos conteúdos com os acontecimentos do cotidiano, são

importantes para o processo de ensino aprendizagem. Estudar as propriedades da água citando

exemplos do cotidiano dos alunos cativa a atenção de qualquer aluno.


Como mostrado no quadro 08, os alunos trouxeram exemplos sempre relacionados

ao cotidiano dos alunos, alguns foram além do tema do água e dos conteúdos trabalhados na

disciplina. Isso confirma que basta vivenciar uma proposta diferente que os professores se

sentem dispostos a fazerem atividades diferenciadas para melhorar o aprendizado dos seus

alunos.

O ensino de química tradicional brasileiro é fruto de uma repetição acrítica e

histórica de modelos, transforma a química em algo cada vez mais distante da ciência química

e de suas implicações para a sociedade. Sempre que os professores são convidados a adotar

novos métodos de Ensino eles enfrentam grandes dificuldades para implementar mudanças

em suas práticas pedagógicas. Dificuldade que nelas se encontram o apoio institucional, que

não possibilita muitas vezes uma formação continuada para esses docentes, ausência de

projetos políticos pedagógicos nas escolas, turma com grandes quantidades de alunos, além de

uma carga horária bastante elevada.

Assim os cursos de química se tornam cada vez menos atrativos e diante as

dificuldades encontradas e mostradas diariamente pelos professores da maioria das

disciplinas, a licenciatura em química passa a ter uma procura menor ainda. Esse efeito é visto

nas escolas principalmente as mais afastadas dos centros urbanos onde alunos muitas vezes

terminam o ensino básico sem nunca terem tido uma aula desta disciplina ou se tiveram foi

com professores de outra de áreas.

Do exposto pode ser dizer que, não se trata apenas de colocar disciplinas voltadas

para o fazer pedagógico, haja vista que muitos cursos tem evoluído neste sentido, mas sim do

processo de construção do conceito de ensino e aprendizagem, pois a falta de articulação

existente entre os conhecimentos trabalhados nessas disciplinas e os da demais disciplinas

dos cursos de Licenciatura parece ser a causa pela qual as Licenciaturas não estão dando

72

conta adequadamente do processo de reflexão acerca de conceitos básicos para a

formação do Licenciando (MOREIRA; SANTOS, 2007).

73

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Conforme os resultados obtidos durante a pesquisa, que realizou-se com objetivo de

produzir e aplicar situações problemas com o tema água, para a construção de conceitos

químicos por meio aprendizagem significativa, pode ser apresentadas algumas considerações:

Nessa tarefa foi produzido material a fim de possibilitar aos alunos identificar tipos

analises e potabilidade da água envolvendo os conteúdos a serem trabalhados na disciplina de

química em consonância com que o orienta os parâmetros curriculares nacionais.

Dessa forma foi realizado uma busca nos textos que abordavam a teoria da

aprendizagem significativa trabalhada especificamente com o ensino de conceitos na área de

Ensino de Ciências. Todavia, observou-se que não obstante a preocupação com aprendizagem

efetiva sinalizada nos dias hoje, ainda são poucos os materiais didáticos e as propostas de

ensino respaldadas nessa teoria para o ensino da Química

Para a internalização da necessidade de busca para a melhoria da qualidade de vida,

no município de Pau dos Ferros e região frente o problema da seca, foram planejadas

atividades vivenciais para a reflexão e compreensão dos os problemas que geravam a escassez

de água na região do semiárido. Esta prática, foi interessante no sentido de que, além de

propiciar aos alunos a identificação com sua realidade local, os alunos foram levados a refletir

na busca de formas para a melhoria dessa condição, ficando claro a necessidade do

reconhecimentos do problema para assim empreender a buscar pela solução. Essas forma de

pensar e trabalhar a escassez já insere o pensamento também voltado para uma

conscientização ambiental referente ações humanas que podem contribuir para o

comprometimento da qualidade da água da barragem ou mesmo água de poços artesianos.

Um outro fator importante desenvolvido nesse estudo foi sobre o trabalho

desenvolvido com os alunos em relação a compreensão, estudo e análise dos parâmetros dos

índices de qualidade da água. Nesta fase do trabalho foi possível perceber que a maioria dos

alunos não conhecia esses parâmetros que apontam a potabilidade da água para consumo

humano.

O trabalho desenvolvido via experimental permeado pela proposta do trabalho com

situação-problemas foi de fundamental importância na aprendizagem dos conceitos químicos

relacionados aos conteúdos química bem como ao manuseio de vidrarias, equipamentos e

técnicas que são relevantes para a formação de um profissional na área da química,

confirmando assim uma estratégia para o uso na sala de aula tanto para professores da

74

educação básica quanto para o nível superior. A vivências com problematizações só foi

exequível pelo fato das vivências planejadas nesta pesquisa abordarem questões relevantes da

comunidade na qual os sujeitos estão fazendo relações com o cotidiano e o conteúdo

estudado.

Nesse ponto de vista é necessário que se pense no ensino de química voltado a

aplicação do conhecimento a ser incorporado pelos alunos para que eles possam analisar e

interpretar tanto questões voltadas para os seus estudos escolares quanto questões cotidianas

que estejam relacionadas a esses conhecimentos.

Retomando as discussões das análises feitas nas vivências, o que se deve ensejar das

licenciaturas é que muito mais que capacitar transmitidores de conceitos científicos elas

formem alunos capazes de empregar seus conhecimentos, formando-os para que articulem

quase que como costumeiramente a relação dos conceitos científicos com situações reais.

Desenvolver um plano de intervenção por meio de propostas investigativas de ensino

abordando o tema água dentro dos conteúdos de química em consonância com as orientações

dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), os quais melhoraram de certa forma as

condições de professores formadores, mostrou que a formação do licenciado em química na

academia não deve-se explorar somente os conteúdos específicos, mas que existam situações

reais em que os alunos os conheçam e participem de circunstâncias problematizadoras para

que estes possam ser desafiados a se apropriarem dos conhecimentos científicos podendo

percorrer os caminhos da docência cientes do que sabem e da finalidade dos conteúdos que

aprenderam.

O que muito fez despertar a atenção nesta pesquisa, é que mesmo os alunos tendo

apresentado dificuldades nos momentos iniciais onde se mostrou necessário a relação dos

conteúdos científicos com as questões pertinentes ao tema água, eles foram buscando a cada

aula se envolver mais, buscar aprender mais sobre questões referentes a água que estavam

consumindo e trazer essas discussões para a sala de aula, identificaram-se ao ponto de

começarem a inserir seus nomes nos questionários assumindo suas respostas. Vale ressaltar

ainda que todos eles avaliaram os momentos de intervenção, metodologias e temas usados de

forma positiva.

Nesta perspectiva pode-se inferir que a proposta desenvolvida nesta dissertação

possa vir a ser norteadora para que outros professores possam se propor a trabalharem os

conteúdo de química com seus alunos, fazendo as relações necessárias ao contexto no qual

75

estão inseridos, problematizando, valorizando os diferentes saberes para atingirem seus

objetivos na formação dos alunos para os conceitos científicos e para o exercício da cidadania.

76

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.3, n. 1, fev. 2008.

83

APÊNDICES

84

APÊNDICE A - Questionário Inicial:

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE (UERN)

Campus Avançado “Profa. Maria Elisa de A. Maia (CAMEAM)

Departamento de Educação - Programa de Pós-Graduação em Ensino

(PPGE)

Questionário

1 – Você conhece algumas formas de tratamento de água e sua relação com a

química?

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___________________________________________________________________________

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_________

2 – Você conhece análises que indiquem a potabilidade da água?

___________________________________________________________________________

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APÊNDICE 02 -Plano de Aula 01

DISCIPLINA QUÍMICA

PLANEJAMENTO DA AULA DO DIA 24/011/2014 AULA 02

PROFESSOR ORIENTADOR: Fabio Garcia Penha

I – AVALIAÇÃO DA AULA ANTERIOR:

II – CONTEÚDO: Escassez e tratamento da água

III – OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Conhecer motivos da escassez da água

Identificar as formas de tratamento de água e sua relação com a Química

Discutir sobre os índices de qualidade da água - IQAs

IV- PROCEDIMENTOS:

1) PAUTA

Retomada da aula anterior

Proposta da aula: Por que tanta preocupação com a água?

Discussão sobre os IQAs

Avaliação

Fechamento

2) DESENVOLVIMENTO DA AULA

2.1) Retomada

Os alunos serão levados a discutir sobre as perguntadas registradas no questionário aplicado no

encontro anterior.

2.2) Problematização

Se somos conhecidos como planeta, por que tanta preocupação com a escassez?

86

2.3) Proposta da Atividade

A exposição dialogada sobre o tema água com o foco na escassez e tratamento. Dscutindo também

sobre os índices de qualidade da água – IQA e a importância da Química nesses processos, de acordo com a

exposição dialogada dos slides mostrados a seguir:

89

IV- AVALIAÇÃO DA AULA:

O que foi mais significativo para você na aula de hoje?

90

Apêndice 4 – Plano de Aula 3

DISCIPLINA QUÍMICA

PLANEJAMENTO DA AULA DO DIA 19/01/2015 AULA 03


I – AVALIAÇÃO DA AULA ANTERIOR: Na aula do dia 24 de novembro, houve uma exposição

dialogada sobre o tema água com o foco na escassez e tratamento. Foi discutido também sobre os índices de

qualidade da água – IQA e a importância da Química nesses processos. Os alunos pareciam estar interessados

no tema, alguns traziam falas de experiências cotidianas de questões relacionadas a água, outros traziam

informações relatando reportagens sobre o tema e ainda muito dos problemas que eles enfrentam diariamente

em virtude da falta de água nessa região a qual todos os alunos da turma moram. Apesar de demonstrar

interesse no tema alguns alunos pareciam ainda intimidados, tinham receio em trazer seus conhecimentos nas

discussões. Esse fato pode estar relacionado a presença de uma pessoa externa na turma. Tal situação já era

esperada, e esse contato com a turma já objetivava uma maior aproximação, para que turma possa se sentir mais

à vontade com minha presença no decorrer da pesquisa.

II – CONTEÚDO: Índices de Qualidade da Água – IQA


Determinar a quantidade de oxigênio dissolvido em amostras de água

IV- PROCEDIMENTOS:

3) PAUTA


Proposta da aula: Experimentos de análises da água

Discussão sobre temperatura

Avaliação

Fechamento


2.1) Retomada

Os alunos serão questionados sobre o que foi discutido na aula anterior, um irá completando a fala do

outro chegando ao que ficou mais significativo. É importante que eles tragam também o que aprenderam sobre

91

o que aprenderam dos Índices de Qualidade da Água.



Parte1: Os alunos deverão escrever suas hipóteses e em seguida socializa-las. Após a socialização e

discussão das respostas sobre a problemática da aula a turma será dividida em grupos de três alunos, deixando a

escolha do grupo livre para que possam seguir o seguinte roteiro experimental:

Análise do Índice de Qualidade da Água

Parâmetro: Oxigênio Dissolvido

Procedimento Experimental

Objetivo:

Determinar a quantidade de oxigênio dissolvido em amostras de água

Desenvolvimento experimental:

Cada grupo terá uma bandeja com uma garrafa PET de refrigerante de 2L, 1 pedaço de palha de

aço, papel filtro, um bastão de vidro e acetona comercial.

A atividade inicia-se com a pesagem da palha de aço que deve medir aproximadamente 1,5g. Com

o auxílio do bastão de vidro, esse pedaço deverá ser introduzido na garrafa PET, que será devidamente

rotulada por cada grupo. Em seguida os alunos deverão se dirigir até a torneira e coletarão a água da forma

adequada. Após as coletas as garrafas deverão permanecer abertas por 15 minutos e depois fechadas e

armazenadas para que fiquem em repouso por no mínimo 5 dias.

Passados os 5 dias realizar o seguinte procedimento:

92

1- Pesar o papel filtro e anotar;

2- Filtrar o líquido no papel filtro previamente pesado;

3- Fazer a lavagem do filtrado com acetona (para facilitar a secagem);

4- Transferir (sólido+ papel filtro) para estufa a 110°C por 1 hora;

5- Deixar por trinta minutos no dissecador.

6- Fazer a pesagem papel (filtro +sólido)

7- Subtrair a massa do papel filtro para chegar a massa do sólido

8- Realizar os cálculos estequiométricos.

ANOTAÇÕES

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______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

2.4) Fechamento no Registro

Depois da aula de hoje qual a importância da análise desse parâmetro?


O que você aprendeu na aula de hoje sobre química?

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Apêndice 5 – Plano de Aula 4

DISCIPLINA QUÍMICA

PLANEJAMENTO AULA 04



No último encontro foi discutido o parâmetro oxigênio dissolvido OD, foi realizada uma problemática

fazendo relações com os conteúdos de eletroquímica. Os alunos se sentiram bastante à vontade para colocarem

suas hipóteses e discuti-las no grande no grande grupo. O tema também foi importante para discutir as questões

voltadas para a Educação Ambiental e um forma de demonstrar como um parâmetro do índice de qualidade da

água pode analisado de forma prática, em uma realidade de escola que não conte com uma estrutura de

laboratórios de química.



Medir a Turbidez

Medir o pH da água

IV- PROCEDIMENTOS:

5) PAUTA



Problemática

Avaliação

Fechamento


2.1) Retomada



94

o que aprenderam sobre o parâmetro oxigênio.


Leituras dos textos a respeito do pH e da Turbidez

95


Trabalharemos o pH da água, neste momento pegaremos o pHmetro. Que será o equipamento utilizado

para fazer a análise do pH das amostras. Depois de concluídas as medições, os alunos ainda no mesmo grupo

irão construir uma tabela no registro individual para anotar as observações e os resultados obtidos em cada

amostra. Aqui um grupo ficará responsável por fazer os blocos de análises da água da mesma fonte, neste caso

a água da torneira do IFRN.

Terminando a análise os alunos deverão responder o seguinte questionamento:

96

Que faixa de valor, ou que valor de pH você espera que tenha a água potável?

Parte:2 Os alunos deverão com o auxílio do turbidimetro, um equipamento de laboratório que mede a

turbidez da água, causada pela presença de partículas na água medir o valor desse parâmetro nas amostras.

Desta forma poderão analisar a concentração das partículas. O valor máximo permitido de turbidez na água é

5,0 NTU. Assim na tabela quer prepararam para o armazenamento dos dados deverão registrar o valor da

turbidez das amostras.


Como você trabalharia esses parâmetros com seus alunos?

97

Apêndice 6 – plano de Aula 5

DISCIPLINA QUÍMICA

PLANEJAMENTO DE AULA AULA 05


I – AVALIAÇÃO DA AULA ANTERIOR: Na última aula os alunos fizeram a análise da água em

relação a parâmetros como pH, turbidez, na ocasião os alunos foram questionados a respeito de conteúdos da

química relacionados a esses parâmetros e como eles interferiam na qualidade da água.



Discutir a importância do parâmetro temperatura

Analisar uma amostra para quantificar o parâmetro Sólidos Totais

IV- PROCEDIMENTOS:

7) PAUTA



Discussão sobre temperatura

Avaliação

Fechamento


2.1) Retomada



o que aprenderam dos Índices de Qualidade da Água.


98

Os alunos devem registrar e socializar suas hipóteses. Em seguida a projeção de slides (anexo6)

abordando o parâmetro temperatura de forma dialogada estimulando os alunos a trazerem suas percepções

sobre a importância da realização da análise.

99

Após a exposição dialogada dos slides será disponibilizado para os alunos o seguinte texto:

Após a registro das respostas os alunos dispostos no semicírculo devem socializar suas respostas e

discutir as questões relacionadas aos minerais do texto e as peculiaridades da água da região de Pau dos Ferros.

Em seguida os alunos vão realizar o experimento descrito a seguir, referente a análise de sólidos totais,

parâmetro responsável, por indicar a presença compostos inorgânicos em águas com objetivo de compreender

como a química experimental é também uma grande aliada na resolução dos problemas cotidianos.

100


Roteiro experimental

Experimento: Análise do índice de qualidade da água

Objetivo:

Medir os sólidos totais em uma amostra de água

Introdução:

Sólidos Totais: Sólidos nas águas correspondem a toda matéria que permanece como resíduo, após evaporação,

secagem ou calcinação da amostra a uma temperatura pré-estabelecida durante um tempo fixado. Em linhas

gerais, as operações de secagem, calcinação e filtração são as que definem as diversas frações de sólidos

presentes na água (sólidos totais, em suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis).

Procedimento experimental

1 - Lavar bem os cadinhos;

2 - Aquecer os cadinhos em uma mufla à temperatura de 600°C por 2 horas;

3 - Resfriá-los na própria mufla até 100°C e transferi-los para o dessecador contendo sílica gel para que sejam

resfriados até temperatura ambiente sem contato com o ar;

4 - Pesar os cadinhos numa balança analítica;

Obs.: Este peso para efeito de cálculo é chamado de Mc (massa do cadinho).

5 - Transferir 50 mL de água a ser analisada para o cadinho sem nenhum contato manual com o mesmo;

6 - Transferir os cadinhos para a estufa com o auxílio de uma pinça e mantê-los a uma temperatura de 105°C

até completa evaporação do líquido (aproximadamente 12 horas);

7 - Em seguida, transferir os cadinhos com o uso de uma pinça para o dessecador, e resfriá-los até temperatura

ambiente sem contato com o ar;

Obs.: Este peso para efeito de cálculo é chamado de Mi (massa do cadinho após evaporação da água a 105°C).

O cálculo dos sólidos totais em ppm pode ser feito usando as massas em miligramas obtidas e a fórmula:

ST = (Mi – Mc) x 20

101

Encontrando-se a massa em gramas podemos calcular a concentração por litros dividindo-se o valor

0,05L


É possível realizar esses procedimentos nas escolas da região? Como faria para trabalho na realidade

da escola que desenvolveu o seu estágio em docência?

102

Apêndice 7 – plano de Aula 6

DISCIPLINA QUÍMICA

PLANEJAMENTO DE AULA AULA 06



Analisando as respostas da problematizações anteriores é possível perceber que os alunos parecem ter

chegado a uma fase em que já conseguem explicar com propriedade seus conhecimentos, a necessidade de se

colocarem vem aumentando a medida que, já conseguem se sentir autores dos seus textos e se exporem em suas

respostas. Um fato interessante durante a pesquisa, é que em nenhum momento eles tiveram a obrigatoriedade

de colocarem seus nomes identificando seus textos, porém ao com passar do tempo eles mesmo começaram a

identificar seus textos de modo que no momento desse registro praticamente a totalidade dos textos estavam

assinadas.

II – CONTEÚDO: A contaminação por metais


Conhecer as consequências da contaminação por metais

Perceber que os parâmetros de qualidade da água listados nos IQAs, não são suficientes para atestar a

qualidade da água.

IV- PROCEDIMENTOS:

9) PAUTA


Proposta da aula: Leitura do Texto: A contaminação do cobre na cachaça

Discussão sobre o texto

Avaliação

Fechamento


2.1) Retomada


103

outro chegando ao que ficou mais significativo.


Uma água que possui todos os resultados dentro da normalidade de acordo com os IQAs é suficiente

para atestar que a mesma é própria para o consumo humano?


Leitura do Texto a seguir:

CONTAMINAÇÃO COM COBRE NA CACHAÇA

105

Referência: MENDONÇA, Jean Carlo Acosta. Avaliação da contaminação de Cobre na cachaça. São Paulo. Unidade

Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, UEG.

Após a leitura, será o texto será discutido, por todos da turma e será solicitado que os alunos

respondam os seguintes questionamentos:

Existe o risco da contaminação da água em mananciais próximos ao lugar em que a cachaça está sendo

produzida? Como?

Caso fosse possível essa contaminação, existiria problema em consumir essa água? Por que?

2.4) Fechamento no Registro

Como um químico poderia fazer para identificar a presença de metais na água?


O que você aprendeu na aula de hoje?

106

Apêndice – 8: Questionário Final

Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN)

Campus Avançado “Profa. Maria Elisa de A. Maia (CAMEAM)

Departamento de Educação (DE)

Programa de Pós-Graduação em Ensino (PPGE)

Curso de Mestrado Acadêmico em Ensino (CMAE)

Rodovia BR-405, Km 153, Bairro Arizona, Pau dos Ferros/RN

E-mail: [email protected] Fone/Fax: (84) 3351.2560/3909

Parceria:

QUESTIONÁRIO-AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

01. As atividades que levam os alunos a tomar consciência do que sabem e da finalidade do que sabem de forma investigativa podem contribuir muito ao ensino de Química colocando o aluno, de forma ativa, na construção do seu próprio conhecimento, fazendo com que este use esse conhecimento para transformar sua realidade. Escreva sobre como as atividades desenvolvidas durante as aulas sobre qualidade da água contribuíram para o seu aprendizado em química. ____________________________________________________________________________

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02. Foram desenvolvidas atividades com questões investigativas relacionadas aos índices de qualidade da água bem como experimentos que nos permitam calcular alguns índices. Fale sobre a possibilidade de se trabalhar dessa forma na escola pública. Em sua opinião, esse tema e essa metodologia é importante de ser trabalhada com os alunos? Justifique sua resposta. ____________________________________________________________________________

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mailto:[email protected]

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03. Um dos objetivos das atividades investigativas experimentais eram relacionar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas da licenciatura com questões cotidianas. Suponha que você seja um (a) professor (a) de Química ou de Ciências de uma escola pública. Como você faria essa correlação? (Tome como base os conhecimentos construídos durante as atividades). ____________________________________________________________________________

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE … · As atividades foram aplicadas em uma turma de...

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