UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO UFOP … Santos Teixeira...tema reações de oxirredução, ......

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO – UFOP

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS – ICEB

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DEQUI

PROPOSTA DE UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO SOBRE REAÇÕES DE

OXIRREDUÇÃO COM ABORDAGEM INVESTIGATIVA - ARGUMENTATIVA

Aluna: Joana Santos Teixeira

Orientadora: Paula Cristina Cardoso Mendonça

Ouro Preto - Minas Gerais

2016

JOANA SANTOS TEIXEIRA



Ouro Preto - Minas Gerais

2016

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao

Curso de Química Licenciatura da Universidade

Federal de Ouro Preto, como requisito final para

aprovação na disciplina de Estágio

Supervisionado IV.

Orientadora: Paula C. C. Mendonça

JOANA SANTOS TEIXEIRA



Este trabalho foi defendido e aprovado em sessão pública realizada no dia ___ de

____________ de 2016, no LAPEQ, Departamento de Química, como requisito parcial

para a obtenção do grau de Licenciada em Química, perante a seguinte comissão

examinadora:

_______________________________________________________

Prof. Dra. Paula Cristina Cardoso Mendonça – UFOP

Orientadora do trabalho e Professora da Disciplina "Estágio Supervisionado IV"

_______________________________________________________

Prof. Ms.Stefannie Ibraim

Professora Examinadora

Ouro Preto, 09 de agosto de 2016.

“Se o homem animado do espírito científico

deseja sem dúvida saber, é para poder em

seguida melhor perguntar."

Autor desconhecido.

http://www.ajudamatematica.com/viewtopic.php?f=104&t=343#p999



AGRADECIMENTOS

A Deus pela força e proteção, nos momentos difíceis que sempre aparecem.

Aos meus pais Lucas e Dalva pelo incentivo, confiança e orações.

Ao meu irmão Rodolfo por toda ajuda e paciência nessa longa caminhada.

Ao meu namorado Rodrigo pela preocupação, incentivo e compreensão.

A minha prima Cleide pela amizade e elaboração dos desenhos do trabalho.

Ao meu primo Carlos Jorge por todas as palavras motivadoras e orações.

Às amigas Thais Alves e Beatriz Passos por todos os momentos de apoio, os abraços

confortantes, as palavras amigas e os pensamentos positivos.

À minha orientadora, Paula Mendonça pela paciência, dedicação, empenho,

compreensão e disponibilidade.

À Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) por proporcionar um ensino de

qualidade com excelentes professores da área de Licenciatura em Química.

Às professoras Nilmara Mozzer e Clarissa Rodrigues pelos conselhos, ajudas,

incentivos e a maior torcida para que eu chegasse até o final.

Aos colegas da Química Licenciatura, pela amizade e união sem igual.

A todos que não citei, mas que de alguma forma contribuíram para que eu concluísse

esse trabalho.

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma sequência de ensino para o

tema reações de oxirredução, destinada aos estudantes de Química do Ensino Médio.

Primeiramente, no Trabalho de conclusão de Curso (TCC) é apresentada a

fundamentação teórica para a elaboração da sequência de ensino, no qual as

atividades nele contidas foram elaboradas de forma a trabalhar a investigação e a

argumentação na sala de aula de ciências.

Posteriormente, apresenta-se a sequência de ensino, que está dividida em

duas partes: o Material do Aluno e o Material do Professor. O primeiro propõe que o

estudante participe de forma efetiva nas atividades propostas, de forma a estimular o

desenvolvimento de habilidades e de conceitos. O segundo tem como intuito

apresentar diretrizes gerais dos objetivos e desenvolvimento em sala de aula do

Material do Aluno.

SUMÁRIO

1. CONTEXTUALIZAÇÃO DO TRABALHO .................................................................. 8

2. OBJETIVO GERAL ................................................................................................. 10

2.1Objetivos específicos .................................................................................... 10

3. BREVE FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .................................................................. 11

3.1 Dificuldades na aprendizagem de reações de oxirredução.. ........................ 11

3.2 O uso da investigação fomentada com argumentação.. ............................... 13

4. METODOLOGIA ..................................................................................................... 17

5. RESULTADOS ....................................................................................................... 18

5.1.Material do aluno. ........................................................................................ 18

5.1.Material do professor. .................................................................................. 18

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................... 39

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 40

7.1Bibliografia .................................................................................................... 41

8

1. CONTEXTUALIZAÇÃO DO TRABALHO

A escolha do tema foi motivada pela elaboração e aplicação de um planejamento

de aula simulada como atividade avaliativa na disciplina Prática de Ensino IV cursada

em 2014/1. A atividade avaliativa consistia na elaboração de uma aula que envolvesse

argumentação e investigação – temas abordados nesta disciplina. O planejamento que

havia desenvolvido teve como objetivo abordar a introdução do conceito de reações de

oxirredução tratando da ocorrência da ferrugem.

Naquela época, após a aula simulada, recebi um retorno positivo dos alunos da

turma e da professora da disciplina. Essa contribuição positiva que recebi foi às

afirmações dos colegas de que a aula simulada proporcionou uma discussão sobre

reações de oxirredução que ainda não haviam vivenciado. A abordagem com que a

aula simulada foi aplicada também foi novidade para os colegas, os quais não tinham

conhecimento de uma proposta investigativa e argumentativa para esse tema.

Em conversa com a orientadora do TCC, Paula Mendonça, em 2015/2, nos

propusermos a elaborar uma sequência de ensino para trabalhar a temática reações

de oxirredução, partindo da ideia da aula simulada.

O fato dos meus colegas, não terem vivenciado uma proposta com esse caráter

para o tema de reações de oxirredução, reforçou o meu interesse sobre a necessidade

de elaborar propostas nessa perspectiva. Ao se contextualizar o ensino de reações de

oxirredução busca-se trazer para próximo do aluno o conceito científico, de modo que

torne mais fácil e significativa a interpretação do fenômeno. Munford e Lima (2007)

afirmam que nas escolas, nas aulas de ciências, na maioria das vezes, os conceitos

são repassados de forma abstrata e distanciados do contexto. Portanto, tal sequência

de ensino poderia contribuir para o ensino de química, que muitas vezes está

desligado da realidade do estudante.

Mendonça e Justi (2013) ressaltam dois aspectos que podem ser considerados

ao se trabalhar a investigação fomentada com a argumentação: (i) a promoção de uma

visão mais adequada da natureza do conhecimento científico e (ii) e mudança na

visão/concepção de que o conhecimento é apenas transmitido, mas sim construído.

Ao pensar nesses aspectos se justifica o benefício no ensino de ciências, do

envolvimento dos estudantes em atividades investigativas e argumentativas.

O uso da investigação e da argumentação estará presente ao longo da

sequência de ensino. Haverá momentos ao longo das atividades que os estudantes

diante da situação problema serão solicitados a criar hipóteses e explicações que

consigam solucioná-las. Por mediação do professor, essas hipóteses e explicações

serão testadas, momentos nos quais os estudantes são mobilizados a apresentar

9

evidências que sustentem tais propostas. Por consequência, essas hipóteses e

explicações podem ser refutadas, aceitas ou ainda reformuladas de forma que ao final

das atividades seja possível chegar a um consenso para a definição do conceito

químico desejado.

10

2. OBJETIVO GERAL

O objetivo geral desse trabalho é propor uma sequência de ensino investigativa

envolvendo argumentação, para o tema reações de oxirredução. A sequência de

ensino é composta de cinco atividades contextualizadas, que trabalham com

experimentos investigativos e que visam o desenvolvimento de habilidades

argumentativas.

2.1 Objetivos Específicos

Foram propostas atividades na sequência de ensino que trabalhem com os

estudantes os tópicos: (i) os fatores necessários para que a ferrugem ocorra; (ii) a

escrita de uma reação de oxirredução; (iii) o conceito de oxidação e redução; (iv) o

conceito de agente redutor e agente oxidante; (v) a Tabela de Potencial Padrão de

Redução.

Esses cinco tópicos serão trabalhados com o estudante ao longo de todas as

atividades da sequência de ensino. A cada atividade, é proposto ao estudante uma

nova situação problema, em que para resolvê-la são trabalhadas as suas habilidades

argumentativas.

As habilidades argumentativas abordadas na sequência são: propor hipóteses,

analisar evidência, fornecer evidência, analisar afirmações, formular conclusões,

elaborar razões, relacionar as previsões com os resultados experimentais, analisar

hipóteses frente a novos dados, formular explicações, formular argumento, relacionar

fenômenos e analisar argumento frente a novas informações.

11

3. BREVE FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

3.1 Dificuldades na aprendizagem de Reações de Oxirredução

Segundo Lima e Mundorf (2007), muitas pesquisas e reflexões têm sido

realizadas nas últimas décadas a fim de buscar estratégias para lidar com as

dificuldades na aprendizagem de conteúdos científicos pelos estudantes. Essas

dificuldades apresentadas estão muitas vezes relacionadas com concepções

alternativas que os estudantes trazem ou desenvolvem em sala de aula. Essas

concepções são definidas como alternativas, pois como afirmam Mortimer e Miranda

(1995), os estudantes podem apresentar ideias sobre diversos fenômenos da Ciência,

bem diferentes daquelas aceitas pela comunidade científica. No entanto, essas

concepções fazem sentido para o estudante e podem equivaler as concepções de

cientistas do passado. É importante que o professor tenha conhecimento dessas

ideias que os estudantes possuem, pois podem ser inibidoras da construção de

conceitos e dos princípios aceitos cientificamente. Indo na mesma direção de

pensamento, para Caramel (2011), diagnosticar concepções alternativas dos

estudantes e buscar estratégias para sanar as dificuldades dos mesmos, pode ser um

ponto chave para o ensino de Ciências. A partir disso, professores podem elaborar

atividades que direcionem questões específicas, que proporcionem discussões que

levem o estudante a repensar o conceito.

Entretanto, não são apenas as concepções alternativas que estão relacionadas

com as dificuldades na aprendizagem, os obstáculos epistemológicos são fatores que

também devem ser levados em consideração. Gomes (2013) ressalta os obstáculos

verbais como sendo a correspondência a uma interpretação inadequada de uma

expressão ou imagem motivada pela retirada da construção progressiva de seu

significado. Como por exemplo, quando o estudante acredita que um único termo,

como ‘osmose’, já dá conta de explicar o processo (“isto ocorre por osmose”).

Sobre dificuldades na aprendizagem, em específico sobre reações de

oxirredução, não foram encontrados trabalhos diretamente relacionados,. Porém para

o desenvolvimento da sequência de ensino foram consideradas as dificuldades de

aprendizagem e as concepções alternativas sobre transformações químicas e

eletroquímica.

Uma das maiores dificuldades que os estudantes apresentam ao estudar

reações químicas, segundo Mortimer e Miranda (1995), está relacionada à grande

extensão e generalidade desse conceito. Estudantes tendem a generalizar algumas

explicações válidas para mudanças de estado físico, ou até mesmo confundir

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mudança de estado como uma transformação química. De tal forma que não

consideram a transformação química como processo de rearranjo de átomos envolvido

na transformação química. Outra dificuldade relacionada a transformação química é

que o estudante não considera o papel de reagentes e produtos pouco perceptíveis na

transformação, como é o caso do oxigênio ao se considerar a reação de oxirredução.

Outro fator que pode ter relação com a dificuldade do estudante na aprendizagem de

reações de oxirredução é o ensino de reações químicas de forma geral, porque neste

se enfatiza sobremaneira o nível simbólico (isto é, as equações e fórmulas) em

detrimento de melhor compreensão dos fenômenos (nível macroscópico) e dos

modelos (nível submiscrocópico) (Mortimer e Miranda, 1995).

Ao se considerar as dificuldades no processo de ensino-aprendizagem sobre

potencial de redução e eletronegatividade, Lopes (1996) relaciona as dificuldades no

processo de ensino com a presença de obstáculos epistemológicos e verbais que

podem ser atribuídos pela fala do professor ou pela interpretação equivocada do

estudante. Há certa confusão entre os conceitos de potencial padrão de redução e

eletronegatividade, pois muitos professores e estudantes se apegam às comparações

entre os valores dessas grandezas para alguns elementos como comprovação da

relação direta entre esses dois conceitos. Como descrito no exemplo:

Situações como essa citada no exemplo de Lopes (1996) mostram como

conceitos científicos retirados do contexto histórico de sua produção levam a

definições limitadas e podem gerar obstáculos à compreensão, de tal maneira a gerar

obstáculos verbais. Uma das formas de superar esses obstáculos da compreensão

está na preocupação com a análise mais ampla do conceito, seu processo histórico de

produção. De tal forma que o professor esteja atento à forma como os valores de uma

grandeza são obtidos. Precisamos conferir maior atenção à precisão dos conceitos,

“Quando o estudante constata que o cobre possui eletronegatividade igual a 1,90 e

o zinco possui eletronegatividade igual a 1,65, com potenciais padrão de redução,

respectivamente, iguais a 0,340 V e -0,763 V, julgam que comprovam a afirmação

de que quanto maior a eletronegatividade, maior o potencial padrão de redução.

Não atentam para o fato de que o lítio tem eletronegatividade igual a 0,98 e

potencial padrão de redução igual a -3,040 V, enquanto o sódio tem

eletronegatividade igual a 0,93 e potencial padrão de redução igual a -2,713 V. Ou

que cobre e prata têm eletronegatividades muito próximas (1,90 e 1,93,

respectivamente) e potenciais padrão de redução muito distintos (0,340 V e 0,799

V, respectivamente).” (Lopes, 1996, p. 2).

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inclusive atentando para as mudanças de significado que os termos sofrem ao longo

da história da ciência.

Sobre as principais dificuldades apresentadas pelos estudantes para o

entendimento de eletroquímica, destacamos o trabalho conduzido por Freire (2012).

Neste trabalho, o autor aplicou um questionário com três perguntas abertas que

visavam conhecer as principais dificuldades de aprendizagem dos alunos sobre

eletroquímica. O questionário foi aplicado a licenciandos em química que haviam

estudado o tema anteriormente. O autor destacou duas ideias, que a maioria dos

licenciandos atribuiu como dificuldade de aprendizagem: (i) a oxidação e a redução

como intercâmbio de oxigênio e não como intercâmbio de elétrons; (ii) os processos

de oxidação e redução podem ocorrer independentemente.

Tendo em vista essas dificuldades na aprendizagem dos estudantes é que se

faz necessário que sejam discutidos com especial atenção alguns tópicos para o

ensino de reações de oxirredução, como: (i) quais fatores são necessários para que

uma reação de oxirredução ocorra; (ii) como é feita a escrita de uma reação de

oxirredução; (iii) o conceito de oxidação e redução; (iv) o conceito de agente redutor e

agente oxidante como algo relativo a um padrão e que uma espécie é redutora ou

oxidante em função da análise de cada caso, isto é, é um conceito relativo e (v) o

potencial de redução e sua arbitrariedade.

Deixar claro a simultaneidade da ocorrência da oxidação e da redução em uma

reação química também é muito importante, pois alguns estudantes levam isso em

consideração. Uma das causas desta dificuldade pode ser a maneira como são

escritas às equações químicas, sendo que ora se escreve a semirreção de redução,

ora se escreve a semirreção de oxidação, e pode parecer para o estudante que são

dois fenômenos a parte e não um só.

O professor deve guiar o aluno para a interpretação da Tabela de Potencial

padrão de redução de forma a contribuir para a sua compreensão sobre o padrão

arbitrário (semi-célula de H2/H+) e quem oxida e reduz diante esta comparação. De tal

forma que o estudante consiga fazer essa análise considerando as espécies

envolvidas na reação, sendo possível mostrar ao estudante que o comportamento da

mesma (oxidar ou reduzir) é algo relativo e que depende das espécies envolvidas.

Todos os aspectos aqui destacados foram trabalhados com devido cuidado no

material aqui apresentado.

14

3.2 O uso da investigação e argumentação no ensino de ciências.

Segundo Munford e Lima (2007), ao se falar de Ensino de Ciências por

investigação, pretende-se sugerir características alternativas de aulas de Ciências,

diferentes daquelas (abordagem tradicional) que têm sido mais comuns nas escolas.

Dentre essas abordagens tradicionais estão presente alguns fatos recorrentes: o

professor fazer somente anotações no quadro seguidas de explicações; os estudantes

ouvirem e anotarem; os estudantes repetir princípios e conceitos científicos e

aplicação de fórmulas na resolução de exercícios.

O intuito de utilizar atividades investigativas no ensino de ciências, segundo

Oliveira (2015), é que a aprendizagem partindo deste enfoque possibilita a formação

de cidadãos capazes de fazer uma leitura científica do mundo. Neste processo de

construção do conhecimento os estudantes também são estimulados a desenvolver a

capacidade de reflexão sobre os fenômenos.

A problematização dos fenômenos durante uma investigação possibilita o

surgimento de várias ideias, favorecendo com que os alunos façam o uso da

argumentação para solucionar a situação. A argumentação contribui para o processo

de aprendizagem, uma vez que esse contexto pode gerar trocas de experiências,

diálogos entre os estudantes e formulações de teorias que devem ser testadas, as

quais podem ser comprovadas ou refutadas.

As atividades presentes na sequência de ensino serão desenvolvidas de modo

que estejam contextualizadas para os estudantes, com problematização de fenômenos

em seu cotidiano. No ensino de Química a contextualização auxilia o entendimento do

estudante sobre a relação que o conceito científico tem com algo que seja do seu

conhecimento, ou espera-se que seja.

A argumentação científica pode ser entendida como a capacidade de se

contrapor os possíveis modelos e explicações gerados no processo argumentativo

para um fenômeno. Sendo os modelos e explicações sustentados por evidências. Em

outras palavras, argumentação é a ferramenta utilizada para avaliar o conhecimento.

Segundo Jiménez Aleixandre (2010), o conhecimento científico não é

construído no vazio, mas sim em um determinado contexto e em conjuntos com as

ideias que os estudantes possuem sobre o assunto. A aprendizagem é mais eficaz

quando o estudante não apenas aceita o discurso de autoridade do professor sobre

determinado assunto, mas participa das discussões que vão construir determinado

conteúdo.

O uso da argumentação no ensino proporciona essas discussões em sala de

aula, sendo assim importante para que os estudantes participem da construção do

15

conhecimento científico, e assim possibilitando serem aptos a julgar a confiabilidade

de enunciados em seu cotidiano com base no conhecimento científico.

Sobre o que constitui a argumentação, Jiménez Aleixandre (2010) define que

um argumento por ser constituído de três elementos: as evidências, a conclusão e a

justificativa. As evidências se caracterizam por serem as observações ou fatos que se

utiliza para avaliar o enunciado. A conclusão é o enunciado submetido à avaliação. A

justificativa é a conexão entre os dados, evidências, e a conclusão. Expressando a

relação entre a conclusão e a evidências.

Para que o estudante possa formular argumentos contendo os seus elementos

e argumentos de melhor qualidade ele deve ser incluído em contextos que possibilitem

o desenvolvimento das habilidades argumentativas. Sendo assim, Jiménez Aleixandre

e Erduran (2008, apud Mendonça; et al 2011) sugere algumas situações em que essa

abordagem pode ser favorecida, em que o estudante é estimulado a: (i) gerar

proposições, conclusões, soluções e questões na resolução de situações problemas;

(ii) escolher entre explicações ou teorias sobre um fenômeno; (ii) sustentar suas

conclusões com evidências, com dados teóricos ou empíricos; (iv) estruturar seus

conhecimentos de forma a gerar justificativas e articular razões para dar suporte a

uma conclusão; (v) falar e escrever sobre Ciência ao: discutir sobre caminhos próprios

para resolução de problemas experimentais, formular hipóteses, tentar persuadir

outros sobre seus resultados etc.

Sobre o uso da argumentação em sala de aula de ciências, Mendonça e Justi

(2013) a consideram como uma ferramenta que atua na melhoria do processo de

aprendizagem em uma abordagem investigativa para o Ensino de Ciências. Uma vez

que, utilizando de atividades com essa abordagem podem proporcionar o

desenvolvimento de habilidades, que levam o estudante a compreender a importância

da argumentação nas práticas de construção, avaliação e comunicação do

conhecimento.

Inserir o estudante em atividades que possibilitem o desenvolvimento de

habilidades argumentativas é relevante, pois segundo Kuhn (1991, apud Mendonça e

Justi, 2009), muitos dos raciocínios estabelecidos pelas pessoas em situações do

cotidiano são de natureza argumentativa. Ao se trabalhar habilidades com os

estudantes, Chamizo (2007, apud Mendonça e Justi, 2009), afirma que “os alunos não

aprendem mais conceitos científicos, mas os aprendem melhor”.

Mendonça e Justi (2009) apresentaram o resultado de uma pesquisa, a qual

teve o objetivo de avaliar se as habilidades argumentativas de estudantes do ensino

médio se desenvolvem e sofisticam a partir de uma sequência de aulas envolvendo

http://lattes.cnpq.br/9205761186706273

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atividades de natureza investigativa. Algumas das habilidades argumentativas

trabalhadas pelas autoras, também contemplam este trabalho como: analisar

criticamente, refletir acerca de evidências, identificar provas e/ou dados, propor

justificativas, fundamentar justificativas, elaborar explicações e formular hipóteses.

Portanto, ao se trabalhar com atividades com essa abordagem, investigação

fomentada pela argumentação os estudantes e os professores compartilham a

responsabilidade de aprender e colaborar com a construção do conhecimento. Os

professores deixam de desenvolver o papel de apenas fornecedores de conhecimento

e os estudantes deixam de desempenhar papéis passivos de meros receptores de

informação.

17

4. METODOLOGIA

A escrita desse TCC teve como primeiro momento a busca na literatura sobre

estudos que investigaram o tema reações de oxirredução (como também

eletroquímica), de modo a ter conhecimento das principais dificuldades dos estudantes

sobre a compreensão do tema.

Para a elaboração da sequência de ensino foi levado em consideração a leitura

do referencial teórico sobre argumentação e atividade investigativa no ensino de

Ciências, que havia sido contemplada na disciplina Prática de Ensino de Química IV.

Foram também feitas novas leituras sobre habilidades argumentativas (Mendonça e

Justi, 2009) para que fosse possível propor atividades que possibilitassem trabalhar o

conteúdo químico e ao mesmo tempo desenvolver as habilidades argumentativas.

Após a elaboração do Material do Aluno, foi proposto o Material do Professor, o

qual tem a finalidade de auxiliar o professor durante a aplicação da sequência de

ensino. O material do professor aborda o que é fundamental discutir em cada atividade

e quais habilidades argumentativas se deve explorar em cada questão.

Em termos de aspectos metodológicos, para as proposições das atividades do

material do aluno e a elaboração do material do professor houve discussões

frequentes com a orientadora do trabalho sobre a adequação das atividades de acordo

com os referenciais teóricos e as habilidades argumentativas envolvidas. Em dois

momentos tive a oportunidade de discutir com a turma da disciplina Estágio

Supervisionado de Química IV sobre a pertinência das atividades para estudantes de

química do ensino médio.

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5. RESULTADOS

O resultado do trabalho é a própria sequência de ensino, que é apresentada

em duas partes: o Material do Aluno e o Material do Professor.

5.1 Material do Aluno

Anexo 1.

5.2 Material do Professor

Esse material é destinado ao professor que irá desenvolver a sequência de

atividades contidas no Material do Aluno. Seu objetivo é apresentar uma visão geral da

proposta, possibilidades de abordagem para cada questão, possíveis respostas dos

estudantes e as habilidades argumentativas que podem ser trabalhadas.

A sequência de atividades é destinada aos estudantes do ensino médio e pode

ser trabalha nas três séries, entretanto pode ser que alguns dos pré-requisitos os

estudantes ainda não tenham conhecimento, mas o professor pode adaptar pensando-

se nas respostas dos estudantes pleiteadas de acordo com a série em que será

desenvolvida. Como pré-requisitos fundamentais para as atividades considera-se que

os estudantes compreendam os conceitos de: modelos atômicos, tabela periódica e

fenômenos e transformações físicos e químicos.

De modo a auxiliar o professor durante a aplicação das atividades são

apresentadas as respectivas questões individuais (enumeradas conforme o Material

do Aluno) com suas devidas particularidades.

As respostas do aluno, para cada questão das atividades do Material, devem

ser apresentadas para toda a sala de aula, por isso é interessante que todos os

estudantes estejam engajados nas atividades, e organizar a sala em forma de

semicírculo, pode facilitar essas apresentações. Com o intuito de proporcionar um

ensino mais dinâmico e também facilitar o entendimento dos alunos, é que foi feita a

escolha de trabalhar com estórias nas cinco atividades do Material do Aluno.

O objetivo geral do Material do Aluno, em termos de aprendizagem em

Química, é trabalhar especificamente com cinco tópicos: (i) os fatores necessários

para que ocorra a ferrugem; (ii) o que é e como se escreve uma reação de

oxirredução; (iii) conceito de oxidação e redução; (iv) conceito de agente redutor e

agente oxidante; (v) potencial de redução.

Ao se trabalhar esses cinco tópicos, visamos também o desenvolvimento de

habilidades argumentativas, sendo algumas interligadas com atividades investigativas.

As habilidades argumentativas trabalhadas ao final de todas as atividades são: propor

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hipóteses, elaborar justificativas, analisar evidência, fornecer evidências, analisar

enunciados, formular conclusões, elaborar razões, relacionar as previsões com as

evidências, analisar hipóteses frente a novos dados, formular explicações, analisar

hipóteses frente a novos dados, formular explicações, formular argumentos, relacionar

fenômenos, analisar fontes da pesquisa.

Sobre as principais dificuldades apresentadas pelos estudantes para o

entendimento de eletroquímica, destacamos o trabalho conduzido por Freire (2012).

Neste trabalho o autor aplicou um questionário com três perguntas abertas que

visavam conhecer as principais dificuldades de aprendizagem sobre eletroquímica. O

questionário foi aplicado a licenciandos em química que já haviam estudado o tema. O

autor destacou duas ideias, que a maioria dos licenciandos atribuiu como dificuldade

de aprendizagem: (i) a oxidação e a redução como intercâmbio de oxigênio e não

como intercâmbio de elétrons; (ii) os processos de oxidação e redução podem ocorrer

independentemente.

A contextualização no ensino de química deve ser feita de modo a orientar a

compreensão dos conhecimentos científicos para o uso no cotidiano, ou seja, que o

professor proponha atividades em que o estudante seja capaz de criar uma conexão

entre a informação científica e um contexto social. Segundo Almeida et al.l (2008),

contextualizar não é criar uma ligação superficial entre o conhecimento e cotidiano, de

modo que sejam apenas citados exemplos como ilustrações ao final do conteúdo. Mas

que contextualizar seja propor situações problemáticas de modo a instigar o estudante

a buscar conhecimento necessário para entendê-las e tentar soluciona-las.

Ao elaborar as atividades da sequência de ensino, teve-se como aspecto

metodológico criar questões que possibilitasse discussões em sala de aula, de modo

que fosse possível o professor a sondar as ideias que os estudantes trazem sobre

Reações de Oxirredução, esse é o momento no qual o professor terá a oportunidade

de dar ao aluno. A partir do momento em que o professor dá voz ao estudante e o

estimula a expor suas ideias, o mesmo passa a tomar conhecimento das barreiras

conceituais dos estudantes, e assim é possível buscar estratégias para minimizá-las

e/ou superá-las. Tal aspecto também foi levado em consideração neste trabalho.

No sentido de se utilizar atividades que direcionem para uma aprendizagem

mais efetiva, é que será considerado durante a sequência de aulas o uso de atividades

investigativas, que em conjunto com a argumentação, levam contribuem para que o

estudante possa construir os conceitos relacionados a reações de oxirredução e

desenvolver habilidades argumentativas.

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O Material do Aluno está organizado em cinco atividades e cada uma

subdividida em seções, cada qual com seu objetivo específico:

Atividade 1:

• Discutindo a situação I: tem por objetivo sistematizar, com base nas evidências

iniciais fornecidas na estória, as dúvidas da personagem.

• Discutindo a situação II: tem por objetivo que o aluno utilize evidências da

estória para discutir as duas questões apontadas como situação problema.

Atividade 2:

• Atividade experimental 1: fornecer evidências ao aluno, para que seja possível

discutir quais os fatores necessários para que ocorra a ferrugem.

• Discutindo o experimento 1: tem por objetivo associar a reação em questão

como sendo de oxirredução.

• Discutindo a situação III: tem por objetivo associações entre as duas reações

(oxidação da bicicleta e da palha de aço na presença de oxigênio e água).

• Discutindo a situação IV: tem por objetivo o uso de evidências referentes ao

Experimento 1 para solucionar questões referentes a estória inicial.

• Sistematizando o conhecimento 1: tem por objetivo trazer informações a

propósito do fenômeno da formação da ferrugem; são apresentadas definições

científicas sobre: reações de oxirredução, constituição da substância formada

(ferrugem) na reação discutida, substâncias envolvidas na reação, oxidação

(agente redutor) e redução (agente oxidante).

• Não se esqueça: tem por objetivo retomar as dúvidas da personagem, e o

aluno frente às informações fornecidas pelo texto 1 deverá se capaz de

respondê-las levando em consideração os conhecimentos científicos.

Atividade 3:

• Discutindo a situação V: tem por objetivo proporcionar ao aluno um novo

contexto, mas com discussão de conteúdo similar, o que favorece a

identificação de outras reações de oxirredução.

• Atividade experimental 2: fornecer evidências ao aluno de uma reação de

oxirredução sem a presença de oxigênio e discutir a classificação das espécies

envolvidas na reação como agente redutor e oxidante.

• Discutindo o experimento 2: tem por objetivo discutir as evidências fornecidas

pelo experimento 2 e classificar as espécies como agente redutor e oxidante. É

associada uma discussão em relação à maçã mencionada na estória e a

utilizada no experimento 2. Isto possibilitar discutir o comportamento da

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substância presente na maçã, como sendo ora agente redutor, ora agente

oxidante dependendo da situação.


propósito das duas reações ocorridas com as maçãs. São apresentadas

definições científicas sobre a simultaneidade na reação, suas particularidades

e estados de oxidação de algumas espécies.

Atividade 4:

• Sobre as reportagens: tem por objetivo fornecer ao aluno discussões sobre as

reportagens, as quais abordam assuntos referentes aos diferentes estados de

oxidação do ferro.


propósito de como se dá a absorção de ferro pelo organismo e

consequentemente os dois estados de oxidação que é possível encontrar o

elemento. É discutido também neste texto fatores que favorecem ou inibem a

absorção de ferro no organismo.

• Discutindo a situação 4: tem por objetivo retomar a situação problema da

Atividade, após as novas informações fornecidas nos textos 2 e 3.

Atividade 5:

• Discutindo os conhecimentos: tem por objetivo trazer informações a propósito

de como é a e interpretação da Tabela de Potencial Padrão de Redução.

• Colocando em prática: tem por objetivo fazer o fechamento das atividades, de

modo que o aluno consiga justificar a ocorrência dos fenômenos com base nos

valores de potencial de redução fornecidos na tabela.

Atividade I – O passeio de bicicleta

Essa atividade aborda a estória de duas irmãs, Gabriela e Paula, que moram

com a mãe em Ouro Preto – Minas Gerais, e visitam o pai que reside em Governador

Valadares – Minas Gerais. O aspecto central da estória é a observação por parte de

Gabriela quanto aos aspectos diferentes da sua bicicleta em relação a da irmã, sendo

que o mesmo não ocorre com a bicicleta que fica guardada na casa do pai que reside

em outra cidade.

Com o decorrer da estória são apresentados situações e contextos que

fornecem ao leitor informações importantes para serem discutidas posteriormente. As

discussões seguintes são para solucionar a principal dúvida da personagem Gabriela,

que é encontrar uma explicação para a mudança de visual de sua bicicleta, e o que

ocasionou isso.

22

A atividade tem como objetivo apresentar ao aluno uma situação problema

para se discutir a formação da ferrugem. Sugerimos que a leitura da estória seja feita

pelos próprios estudantes como leitura alternada.

I) Discutindo a situação

1.0. Em termos das habilidades argumentativas são trabalhadas nessa questão:

proposição de hipóteses e elaboração de justificativas.

Possíveis hipóteses que podem ser apresentadas: as manchas serem pó

acumulado, ferro modificado ou ferrugem. O aluno pode talvez citar a palavra

ferrugem, mas neste caso é necessário que o professor exija nas próximas questões

justificativas que sustente essa hipótese.

As possíveis hipóteses que os alunos podem apresentar sobre o que é a

ferrugem foram apresentas na literatura como sendo concepções alternativas.

Segundo Mortimer e Miranda (1995), os alunos tendem a considerar a ferrugem como

um tipo de “mudança de estado do ferro”, em que “o ferro vira pó”. Quando o aluno

menciona esse tipo de explicação, demonstra que a reação de oxirredução não é vista

como resultado da interação entre diferentes substâncias que resultam em

substâncias diferentes. Sendo assim, o aluno tende a considerar a ferrugem como

“ferro modificado” ou “ferro em pó”.

A primeira questão é o momento em que o professor terá acesso as diferentes

visões que aparecem em sala de aula. Como é uma sondagem das ideias dos alunos,

é fundamental que o professor deixe claro que não há respostas certas ou erradas,

que as hipóteses serão trabalhadas ao longo do material de forma a discutir a

pertinência de cada uma delas. Nesse sentido, o discurso utilizado pelo professor na

sala de aula deve ser do tipo interativo dialógico. Segundo Mortimer & Scott (2002), no

discurso dialógico, o professor considera o que o aluno tem a dizer de acordo com o

próprio ponto de vista do aluno, sendo assim mais de uma voz (científica e não

científica) é considerada e ocorre a interação das ideias. O autor ainda classifica um

discurso como interativo quando ocorre a participação de mais de uma pessoa,

professor e alunos exploram ideias.

1.1. Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nessa questão:

analisar e fornecer evidências.

As informações citadas na estória que os alunos podem se basear para utilizá-

las como evidências são: o lugar onde à bicicleta é guardada (garagem), a descrição

de Gabriela sobre o desempenho da bicicleta, a comparação entre a aparência da

bicicleta usada e a nova, e a descrição do clima da época do ano em que ocorreu. O

23

aluno ainda pode associar as descrições da estória com esse ou outro fenômeno

parecido que ele teve contato.

Para atender o objetivo dessa questão é importante que o professor ajude o

aluno a distinguir dados de evidências e evidências de justificativas. Segundo

Mendonça e Justi (2009), dados que se relacionem a uma afirmativa no sentido de

suportá-la ou refutá-la podem ser considerados como evidência. Por sua vez, a

evidência se diferencia da justificativa porque a última visa conectar a evidência a

afirmativa a partir dos motivos pelos quais algo acontece/ocorre.

II) Discutindo a situação

A elaboração desse bloco de questões (Quadros 1 e 2) foi baseada no livro 10

Ideas Clave de autoria de Jiménez Aleixandre (2010), visto que a autora sugere a

relevância dos alunos distinguirem afirmativas de evidências e justificativas, como

também perceberem o que conta como evidência para cada caso.

É fundamental trabalhar com os alunos essa atividade de modo que eles

percebam que os componentes do argumento devem estar dirigidos a um problema

específico. O professor deverá ouvir as diferentes ideias dos alunos, porém deverá

conduzir para a visão científica (discurso de autoridade), principalmente, com intuito

dos alunos perceberam que nem todas afirmativas são relevantes para aquela

questão, mas poderiam ser para outra.

Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nos Quadros 1 e 2:

elaboração de justificativas e análise de enunciados.

1. Analisando a Questão 01: O que são as manchas que apareceram na bicicleta de

Gabriela?

O contato da bicicleta com ar atmosférico.

Tem relevância, pois para que ocorra a oxidação da bicicleta é necessário o

contato do ferro com o oxigênio (no caso presente no ar atmosférico).

O material o qual grande parte da bicicleta é feita.

Possui relevância, uma vez que a composição do objeto influencia na

ocorrência do fenômeno. É possível comparar objetos da estória que estão no mesmo

local (garagem) e possuem aparências diferentes da bicicleta, por exemplo, animal de

pelúcia.

As manchas sobre a bicicleta serem fungos que se depositaram sobre ela.

Não tem relevância, pois é uma das concepções alternativas que os estudantes

têm, de que a ferrugem é uma espécie de fungo ou sujeira.

24

O contato da bicicleta com a umidade do local onde está guardada.

Tem relevância, pois para que ocorra a oxidação da bicicleta é necessário o

contato do ferro com a água (no caso presente na umidade da garagem, influenciada

pelo clima da cidade).

A quantidade de dias em que a bicicleta está guardada no local.

Não tem relevância, porque a quantidade de dias está relacionada com a

velocidade da ocorrência do fenômeno, e não com sua composição.

O estado de conservação da pintura da bicicleta.

Tem relevância, pois como a pintura da bicicleta já estava danificada

(evidenciado pela imagem da bicicleta) favorece o contato do ferro com o ar e a

umidade, de modo que acelere o processo da formação da ferrugem. Pode-se

comparar também com o estado de conservação da bicicleta da irmã, a qual acaba de

ganhar mova de presente.

1.1. Analisando a Questão 02: Quais os fatores responsáveis para o aparecimento

das manchas?

O local da casa onde a bicicleta foi armazenada.

Tem relevância, a característica do local onde está armazenada a bicicleta está

relacionada com o aparecimento da ferrugem, e consequentemente com a velocidade

da reação. É possível comparar também a aparência da bicicleta de Gabriela que fica

na casa do pai, com a bicicleta que fica na cada da mãe. Sendo que as duas bicicletas

foram compradas aproximadamente na mesma época, mas apresentam aparências e

desempenhos diferentes.

O material o qual grande parte da bicicleta é feita.

Possui relevância, porque um dos fatores que leva a ocorrência de oxidação é

a bicicleta ser composta majoritariamente por metal (ferro).

A época do ano que isso ocorreu.

Não tem relevância, pois a ferrugem ocorre em todas as épocas do ano.

O clima da cidade onde a bicicleta se encontrava.

Possui relevância, pois as características do clima da cidade (seco ou úmido,

praiano ou não) estão diretamente relacionadas com o aparecimento da ferrugem.

A quantidade de dias em que a bicicleta está guardada no local.

Tem relevância, pois como evidenciado na estória, com o passar dos dias as

manchas aumentam.

A forma como a bicicleta é armazenada na garagem.

25

Possui relevância a forma como a bicicleta é armazenada, seja em caixa ou

vedada com pano ou plástico, influencia no aparecimento da ferrugem, pois mesmo

protegida com o passar dos dias as manchas aparecem ou aumentam.

Com o término dessa atividade espera-se que tenha ficado claro aos alunos

que as manchas que aparecem na bicicleta são resultado de uma transformação

química, porém ainda não classificada como oxirredução. Também se espera que

fique claro ao aluno qual a provável causa para o aparecimento das manchas.

Os conhecimentos científicos que serão discutidos posteriormente são:

conceito de transformação química, conceito e condições para que ocorra a reação de

oxirredução, oxidação (agente redutor) e redução (agente oxidante).

Atividade II – Experimento com a palha de aço

O objetivo desse experimento é propiciar aos alunos a percepção de quais os

fatores necessários para que a ferrugem ocorra. Como na atividade 1 foi discutido

quais as possíveis causas para a ocorrência da reação, a atividade 2 possibilita que os

alunos tenham acesso as evidências desses fatores.

O experimento trabalhado nessa atividade é de cunho investigativo. O

estudante é solicitado a observar durante o prazo de um dia quatro copos com palha

de aço dentro, os quais são colocados a quatro condições experimentais diferentes.

Posteriormente essas evidências serão discutidas e relacionadas com o fenômeno

descrito na atividade 1

Após a realização do experimento e as evidências observadas, o aluno é

solicitado a sistematizar quais os fatores necessários para que ocorra a formação da

ferrugem na palha de aço. Em todos os copos acontecerá a formação de ferrugem,

porém o que muda é a quantidade de produto formado em função do tempo a das

variáveis a que cada material foi submetido.

O professor deve orientar o aluno a realizar o experimento em casa, pois é de

fácil execução, porém demanda de um prazo de 24 horas para a execução. É

importante que o professor questione aos estudantes a importância de mencionar o

local (varanda, quarto, cozinha) em que foram deixados os copos do experimento e

também proporcionar uma discussão de modo que os estudantes investiguem a

relação com o local do experimento e os resultados. De tal forma que os estudantes

possam levantar hipóteses, analisar os dados e comparar resultados, o que está

diretamente relacionado a prática investigativa.

26

É válido também que o professor retrate a importância dos registros fiéis das

informações do experimento para serem apresentadas em sala de aula na discussão

final.

Em cada copo do experimento a palha de aço estará exposta a fatores

diferentes.

1º copo: a palha de aço estará em contato somente com o ar atmosférico (oxigênio).

2º copo: a palha de aço estará mergulhada em água, mas sem ter contato com o ar

atmosférico, uma vez que estará envolvida pelo papel filme.

3º copo: a palha de aço está em contato tanto com o ar atmosférico quanto com a

água.

4º copo: a palha de aço estará em contato com a água, mas não com o ar atmosférico,

uma vez que o óleo cria uma “camada protetora” acima da água.

As figuras 1 e 2 mostram a montagem do experimento.

As figuras 3, 4, 5 e 6 mostram o estado inicial da palha de aço em cada um dos

copos.

Figura 1 – Pedaços de palha de aço.

Figura 2 – Copos do experimento.

Figura 3 – Copo 1 no início.



27

Após o prazo máximo determinado de 24 horas, os copos 2, 3 e 4

apresentaram-se como mostrado nas Figuras 7, 8, 9, 10, 11 e 12.

I) Discutindo o experimento: Palha de aço.


elaborar razões, relacionar as previsões com resultados experimentais (evidências).

É importante discutir neste momento, em especial, os copos 1 e 2. Pois pode

ser que o aluno tenha previsto que a palha do copo 1 não iria oxidar por não ter água

dentro dele.


Figura 7 – Copo 2 no final.

Figura 8 – Copo 3 no final.

Figura 9 – Fundo do Copo

3 no final.

Figura 10 – Palha de aço

do Copo 3 no final.

Figura 11 – Palha de aço do

Copo 4 no final.

Figura 12 – Fundo do Copo

4 no final.

28

É necessário destacar que como se trata de um sistema aberto, no qual há

água na atmosfera, a reação ocorre com velocidade diferente das demais. Já no copo

2 o aluno pode prever que não haveria presença de oxigênio, mas no momento de

enrolar a palha de aço uma quantidade mínima de oxigênio estará presente, pois o

sistema não está sob vácuo total. Como também as bordas do papel filme estarão

abertas, há possibilidade de passagem de oxigênio.


analisar variáveis, analisar evidências e formular conclusões.

É importante que o aluno perceba as mudanças que ocorrem na palha de aço

em cada um dos copos e a velocidade com que a reação ocorre. Por isso a

necessidade de se observar em três momentos, pois com o passar do tempo a palha

de aço irá oxidar em todos os copos, mas com velocidade diferente.

III) Discutindo a situação.


analisar variáveis, analisar evidências e formular conclusões.

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga concluir quais são os fatores

necessários para que o processo de oxidação ocorra. Julgamos que o esquema que é

apresentado na atividade favoreça esse raciocínio.


analisar hipóteses frente a novos dados e formular explicações.

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga assimilar um evento com o

outro, a ferrugem na bicicleta com a ferrugem na palha de aço.

O professor também pode fazer um paralelo das condições favoráveis para a

reação da palha de aço com as condições em que a bicicleta encontrava na estória

como descrito pela personagem.

IV) Discutindo a situação.


analisar evidências e formular conclusões.

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga correlacionar os dois

acontecimentos como sendo a mesma reação, de formação de ferrugem.

4.1. Em termos da habilidade argumentativa trabalhada nessa questão: formular

argumentos.

29

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga organizar um argumento que

sustente uma explicação científica do fenômeno, com base nas evidências

provenientes das discussões do experimento e da estória.

I) Sistematizando o conhecimento: Como caracterizar uma transformação

química?

O objetivo deste texto é trazer explicações sobre o fenômeno ocorrido em

termos químicos, relacionando o estado de oxidação dos elementos envolvidos e

definições de oxidação, redução, agente redutor e oxidante.

Não se esqueça!

O objetivo dessa questão é retomar as dúvidas da personagem, que após a

leitura e discussão do Texto 1, o aluno já possui todos os subsídios necessários para

poder sistematizar as respostas.

Neste momento o discurso do professor é de autoridade, no qual o professor

apresenta um ponto de vista especifico (o científico).

A) Em termos das habilidades argumentativas trabalhada nessa questão: formular

explicações.

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga relacionar as condições

favoráveis para a ocorrência da reação e a velocidade com que acontece. É válido

ressaltar com a turma que numa cidade que possui um clima seco objetos podem

enferrujar.

B) Em termos das habilidades argumentativas trabalhada nessa questão: formular

explicações.

O objetivo dessa questão é que o aluno seja capaz de perceber a distinção

entre fenômeno físico e químico em termos da composição do sistema. No caso da

reação química, o objeto que é oxidado não voltará à forma inicial.

O aluno pode associar a palha de aço do experimento ou até mesmo do dia a

dia, em que quando se oxida não volta a ser a mesma palha de aço nova na

embalagem.

C) O objetivo dessa questão é que o aluno proponha uma equação química para a

reação em questão, de modo que consiga relacionar o que foi evidenciado nas

discussões com a simbologia da química.

Atividade III – Investigando o comportamento da maçã.

O objetivo dessa atividade é trabalhar a ideia de que o conceito de agente

redutor e oxidante é algo relativo, que depende das substâncias envolvidas na reação.

30

A atividade trabalha esse dinamismo ao apresentar a mesma substância (maçã),

porém ora uma espécie que a compõe se comporta como agente redutor, ora como

oxidante.

Nessa atividade é retomada a estória da personagem Gabriela, de modo a

trabalhar de forma contextualizada o conhecimento científico. A situação problema é

apresentada por Gabriela ao observar a aparência de uma maçã cortada e deixada na

mesa e da maçã do experimento 2 (sistema prego+maçã). Em cada uma das duas

situações é solicitado que o aluno classifique a substância presente na maçã de

acordo com o processo, se foi oxidada ou reduzida. Como nas duas situações

abordadas as maçãs tem comportamentos distintos, é importante que o professor

direcione a discussão nesse sentido.

V) Discutindo a situação

O objetivo geral dessa atividade é trabalhar, a partir de evidências

apresentadas na estória, a reação química que ocorre entre a maçã e o oxigênio.

Nessa reação, a maçã (cujo componente de interesse a ser analisado é o ácido

málico) é o agente redutor (é oxidada) e o oxigênio é o agente oxidante (é reduzido).


proposição de hipóteses e elaboração de justificativas.

O objetivo da questão é que os alunos percebam que mesmo que as manchas

na bicicleta e na maçã pareçam ter a mesma aparência, os elementos envolvidos nas

duas reações são diferentes. Mas que a princípio as reações tendem a ser parecidas,

visto que nas duas situações ocorre uma reação de oxirredução.

5.1. e 5.2 Em termo da habilidade argumentativa trabalhada nessa questão: fornecer

evidências.

O objetivo dessa questão é que o aluno compare o estado inicial da maçã com

o estado final descrito. Provavelmente quase todos os alunos já vivenciaram essa

experiência em que frutas escurecem ao serem deixadas partidas e expostas, mas

nesse momento pretende-se fazê-los pensar quimicamente sobre o ocorrido.


elaboração de justificativas.

O objetivo dessa questão é discutir as evidências da reação para que seja

possível pensar em quais elementos das substâncias podem sofrer oxidação ou

redução.

5.4. Em termo da habilidade argumentativa trabalhada nessa questão: formular

hipóteses e explicações.

31

A discussão deve ser guiada pelo professor com discurso de autoridade, de

forma a conduzir as explicações dos alunos por meio de uma sequência de perguntas

e respostas com o objetivo de chegar a um ponto de vista específico.

Pretende-se que o aluno formule explicações sobre a função do suco na salada

de frutas a partir da composição da receita da sobremesa. Como descrito pela

personagem, à aparência da maçã estava natural, como não houve adição de

nenhuma outra substância, espera-se que o aluno perceba que o responsável por

essa ocorrência seja o suco de laranja/limão e que pense na sua composição. Espera-

se que o estudante possa fazer uma comparação entre a semelhança do suco de

laranja com o de limão, que possuem “características cítricas”.

Provavelmente o estudante não irá consegui explicar de fato o porquê, neste

momento o professor deve intervir fazendo-o pensar mais sobre o assunto, por

exemplo, retratando a presença do ácido ascórbico em frutas cítricas. Sendo essa

questão discutida mais especificamente na atividade 5 do material, na qual é possível

analisar pela Tabela os valores de Potencial de Redução das substâncias envolvidas,

e observar que o ácido ascórbico é oxidado antes do ácido málico, de modo a

funcionar como uma “camada protetora”.

Atividade Experimental II – Sistema prego + maçã.

O objetivo geral dessa atividade é trabalhar, a partir de evidências do

experimento entre o prego e a maçã, o dinamismo da reação de oxirredução. Uma vez

que na atividade anterior a maçã foi o agente redutor, neste experimento II, a maçã

(ácido málico) será o agente oxidante, ou seja, a espécie que reduz. É importante

deixar claro para o aluno que nem sempre uma substância que oxida em uma reação,

irá oxidar sempre, essa determinação depende das substâncias envolvidas.

A Figura 13 apresenta os materiais para a realização do experimento II, é

importante destacar a aparência do prego inicial, pois ao final do experimento deve-se

comparar a aparência final do prego, pois este perderá um pouco do brilho.

A Figura 14 apresenta o sistema inicial de prego+maçã. Na Figura 15 é

mostrado o sistema prego+maçã ao final do experimento, e é possível observar uma

coloração diferente ao redor da cabeça do prego.

Figura 13 – Prego e Maçã

Figura 14 – Sistema

prego + maçã inicial

Figura 15 – Sistema

prego + maçã final

32

A Figura 16 mostra o sistema prego+maçã ao final do experimento II. Na Figura

17 é possível observar o estado final do prego, sem nenhuma mancha de oxidação,

apenas com aspecto mais fosco do que inicialmente.

A Figura 18 destaca o local onde o prego foi fincado na maçã. É importante que

o professor deixe evidente para o aluno que a reação só ocorreu onde havia o contato

do prego com a maçã.

Na Figura 19 é possível observar o aspecto da substância formada na reação,

a qual possui uma coloração azulada, evidenciada suavemente na ponta do prego. O

professor pode questionar aos alunos durante as discussões que descrevam como era

o aspecto da substância formada. Pois o professor pode ressaltar aos alunos que a

substância formada não está fixada no prego, como estava na atividade 1 (ferrugem

na bicicleta).

II) Discutindo o Experimento: Sistema prego + maçã.


elaborar razões e relacionar as previsões com os resultados experimentais.

Figura 16 – Sistema afinal prego + maçã

aberto

Figura 17 – Experimento afinal aberto

Figura 18 – Local onde o

prego foi fincado

Figura 19 – Substância

formada na reação

33

O objetivo dessa questão é que o aluno relacione suas previsões do

Experimento com as evidências observadas. O professor deve direcionar a discussão

de modo a questionar aos alunos qual espécie oxida e qual reduz no sistema.

Com a discussão o professor deve solicitar que os alunos comparem a

aparência da substância formada neste experimento com as descrições por Gabriela

sobre a substância formada na maçã exposta na mesa. Também é importante que o

professor ressalte que o oxigênio não está presente na reação, como no caso anterior

(maçã mordida sobre a mesa).

2.1. Em termos das habilidades argumentativas trabalhada nessa questão: formular

explicações.

O objetivo dessa questão é trabalhar com o aluno a relação entre evidência e

explicação do fenômeno. Importante neste momento destacar o aspecto inicial e final

do prego, pois o que altera é somente o brilho, o prego não apresenta o mesmo

aspecto que teve a bicicleta ou a palha de aço.


proposição de hipóteses e fornecer evidências.

O objetivo dessa questão é trabalhar os aspectos inicias e finais tanto da maçã

quanto do prego. É importante também ressaltar que a reação ocorreu com a maçã

fechada, ou seja, não houve presença de oxigênio na reação, como havia nas

atividades anteriores discutidas.

2.3. Nessa questão não é trabalhada habilidade argumentativa.

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga classificar a maçã (ácido

málico) como agente oxidante (espécie que reduz).


O objetivo dessa questão é que o aluno considere entre as substâncias

envolvidas na reação, maçã e prego, qual delas oxida e qual reduz. A maçã (ácido

málico) se comporta como agente oxidante (sofre redução), e o prego (ferro) se

comporta como agente redutor (sofre oxidação).


elaboração de justificativas, elaborar razões e relacionar fenômenos.

O objetivo dessa questão é que o aluno relacione primeiramente as evidências

das duas situações e o contexto em que ocorreram. A principal diferença que pode ser

destacada é que na reação da maçã exposta havia a presenta de oxigênio e, no caso

do experimento 2, não havia. Mas nas duas situações o aspecto da maçã mudou,

34

portanto houve reação química, entretanto, as substâncias formadas ao final da

reação são diferentes.


O objetivo dessa questão é que o aluno consiga classificar o prego (ferro) como

agente redutor (espécie que oxida).


elaboração de hipóteses, elaboração de justificativas e relacionar fenômenos.

O objetivo dessa questão é que o aluno consiga relacionar as substâncias

envolvidas na reação da atividade 1 com as envolvidas no experimento 2. Nas duas

reações o ferro é oxidado, porém as substâncias formadas não são as mesmas.

Para a discussão deve ser considerado o discurso de autoridade, uma vez que

o professor deve ouvir as explicações dos alunos, porém de modo a direcionar para o

conhecimento científico.

O professor deve destacar com os alunos os estados de oxidação do ferro em

cada uma das situações. Na atividade 1 (bicicleta enferrujada) o ferro ao ser oxidado

passa de Fe0 para Fe3+. Já no experimento 2 (prego+maçã) o ferro ao ser oxidado

passa de Fe0 para Fe2+. Esses estados de oxidação do ferro serão trabalhados com

mais detalhes na atividade 4.

II) Sistematizando o conhecimento: Comportamento da substância como agente

redutor ou como agente oxidante.

O objetivo deste texto é trazer explicações sobre os fenômenos tratados na

atividade 3 e no experimento 2. Nos dois casos há reações químicas com a maçã,

mas em uma o ácico málico atua como agente redutor e em outro como agente

oxidante.

Atividade IV – Absorção de ferro pelo nosso organismo.

O objetivo dessa atividade 4 é sistematizar de forma contextualizada a

discussão sobre estado de oxidação do ferro. Serão trabalhados os três estados do

ferro: na forma Fe0 (encontrado no prego e panela de ferro), Fe2+ (origem animal) e

Fe3+ (origem vegetal).

A contextualização é feita com a utilização de reportagens retiradas da mídia,

que relacionam a ingestão de ferro (pela alimentação) com a absorção do mesmo pelo

organismo. É importante que o professor ressalte aos alunos a importância de se

analisar a confiabilidade de uma informação. Todas as reportagens possuem a fonte

de onde foram retiradas, esse ponto pode ser ressaltado pelo professor caso não

tenha sido considerado pelos alunos.

35

As quatro reportagens utilizadas foram selecionadas por apresentarem

assuntos frequentes do cotidiano do aluno. Desta forma espera-se que o aluno seja

mais crítico frente a situações adversas em seu cotidiano. As reportagens podem ser

trabalhadas em sala de aula, com leitura alternada entre os alunos, e posteriormente a

socialização das respostas.

As reportagens estão organizadas de modo que exista uma sequência que

direcione a discussão e facilite a sistematização do conhecimento. As reportagens 1 e

2 relacionam ações cotidianas cozer prego no feijão e ingerir suco de laranja durante a

refeição, respectivamente, para aumentar a absorção de ferro no organismo. As

reportagens 3 e 4 divulgam estudos que foram feitos relacionando a anemia com a

falta de uma alimentação rica em ferro.

A reportagem 1 aborda um conhecimento popular que não condiz com o

conhecimento científico, pois o ferro absorvido pelo organismo é o que se encontra no

estado heme (Fe2+), e o ferro presente no prego esta no estado Fe0. Apenas com o

cozimento dos alimentos o ferro presente no prego (Fe0) não irá se oxidar a Fe2+.

A reportagem 2 retrata uma afirmação de uma nutricionista sobre fatores que

auxiliam ou retardam a absorção de ferro pelo organismo. Destaca a influência de

alimentos ricos em vitamina C para favorecer a absorção de ferro. Uma vez que a

presença de vitamina C auxilia na oxidação do Fe0 para Fe2+ o qual é melhor

absorvido pelo organismo.

A reportagem 3 retrata um estudo feito por uma doutoranda em Nutrição pela

Universidade de Campinas (Unicamp), em que analisou a taxa de ferro presente no

sangue ao cozinhar alimentos em três tipos de panela distintas. Associando assim

esse aumento de ferro no organismo devido ao uso de panela de ferro, em

comparação a outros tipos de panelas, durante o cozimento de alimentos. Sendo estes

resultados discutidos em um estudo científico.

A reportagem 4 retrata a invenção canadense, do “peixinho de ferro”, que

salvou milhares de crianças da anemia no Camboja. Trate-se de um peixe de ferro

feito para ser colocado para cozinhar, junto com os alimentos de crianças e adultos.

Sendo esse peixe produzido para esta finalidade, para liberar durante o cozimento

quantidades significativas de ferro. Como houve um grupo controle, o qual foi

analisado essa melhora nos índices de ferro no organismo, espera-se que o objeto

cumpra com as expectativas de quando foi elaborado.

A) Em termos da habilidade argumentativa trabalhada nessa questão: formular

argumento.

36

A substância formada na reação do sistema prego+maçã foi o malato ferroso,

que não é tóxico, portanto poderá ser ingerido. Entretanto, para tal afirmação o

professor deve discutir com os alunos que se torna necessário considerar que o prego

seja novo e esteja totalmente limpo, para que não haja possibilidade de contaminação.

B) Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nessa questão:

proposição de hipóteses e elaboração de justificativa.

O objetivo dessa questão é que os alunos consigam relacionar a forma como o

Ferro é encontrado nos alimentos (Fe2+ ou Fe3+) com a absorção pelo organismo.

É importante nessa questão o professor ressaltar aos alunos o cuidado que se

deve ter com o risco de intoxicação química por metal pesado, como: níquel, chumbo,

mercúrio, alumínio, ferro ou cádmio. Em contato com o organismo, esses metais

acabam atraindo para si dois nutrientes essenciais para o corpo: proteínas e enzimas.

Consequentemente, impedindo-as de funcionar normalmente, o que pode levar até a

morte do indivíduo. Os metais pesados podem se ligar também às paredes celulares,

dificultando o transporte dos nutrientes.

Ainda assim o organismo necessita da presença regulada destes metais pesados,

como é o caso do cobre, que auxilia na absorção de vitamina C, em concentrações

altas, porém, os mesmos metais são tóxicos.

C) Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nessa questão: proposição

de hipóteses e elaboração de justificativa.

O objetivo dessa questão é que os alunos consigam relacionar a presença de

uma substância ácida (ácido ascórbico) nas frutas como responsável pela mudança do

estado do Ferro de não heme (Fe3+) para heme (Fe2+).

D) Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nessa questão: formular

justificativa, analisar evidência e fontes da pesquisa.

O objetivo dessa questão é que os alunos associem as informações das

reportagens correlacionando-as com suas fontes, para validar as afirmações feitas.

Sendo que a reportagem 1 é uma afirmação de uma revista em que não é dita a fonte

dos dados, por outro lado, a reportagem 3 é um estudo feito para obtenção do título de

Doutora em Nutrição, a qual apresenta seus resultados de pesquisa.

O professor deve ressaltar também até que ponto pode-se acreditar em tudo

que se lê. A reportagem 1 traz uma opinião válida ao se considerar a porcentagem de

ferro que está presente em um prego, porém não apresenta resultados de pesquisa.

Em contrapartida, a reportagem 3 apresenta os resultados da pesquisa feita em três

variáveis diferentes, usando panela de ferro, aço inox e pedra.

37

E) Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nessa questão: elaborar

razões e relacionar fenômenos.

O objetivo dessa questão é que os alunos consigam relacionar a quantidade de

ferro que é liberada ao se cozinhar feijão com um prego (reportagem 1) com a

quantidade de ferro que é liberada ao se cozinhar feijão em uma panela de ferro

(reportagem 2).

Como mencionado na Reportagem 1, a quantidade de ferro liberada por um

prego é muito baixa para que seja notável o aumento de ferro no organismo. Por outro

lado, ao se cozinhar feijão em uma panela de ferro há muito mais ferro a ser liberado

durante o cozimento na panela, que por exames é perceptivo um aumento.

F) Em termos das habilidades argumentativas trabalhadas nessa questão: relacionar

fenômenos e elaboração de justificativas.

O objetivo dessa questão é que os alunos consigam relacionar os

conhecimentos apresentados nas duas reportagens e sua aplicabilidade.

III) Sistematizando o conhecimento: Anemia, com o que está relacionada?

O objetivo deste texto é conceituar anemia e apresentar o que a ocasiona. O

texto aborda também fatores que auxiliam ou inibem a absorção de ferro pelo

organismo. O texto 3 se correlaciona com a atividade 4 pois fornece explicações ao

aluno de como é dado o diagnóstico de anemia e como se dá a diferença da absorção

de Fe2+ e Fe3+ no organismo.

VI) Discutindo a situação.


elaborar argumento e analisar o argumento frente a novas informações.

O objetivo dessa questão é discutir com os alunos, se após as novas

informações fornecidas, eles mudariam a opinião deles. Pois, inicialmente eles podem

ter respondido baseado apenas no senso comum, e com as discussões podem ter

construído visões diferentes.

Atividade V – Potencial de redução.

O objetivo geral da atividade é finalizar o conteúdo de reações de oxirredução

apresentando a Tabela de Potencial Padrão de Redução e relacionar as reações

químicas que foram discutidas no material.

Colocando em Prática:

Questão 01

38


explicações.

O objetivo dessa questão é que o aluno analise e interprete os valores do

potencial de redução para prever qual das espécies será reduzida e qual será oxidada,

ou seja, que ele explique o fenômeno que ele já conhece de uma nova maneira.

1.1. Ao se discutir que a reação da formação da ferrugem é um fenômeno

espontâneo, o professor pode discutir com os alunos sobre o Potencial Padrão ou as

evidencias correlacionadas com as discussões das atividades 1 e 2.

Questão 02


relacionar fenômenos e elaborar justificativas.

O objetivo dessa questão é que o aluno relacione os valores de Potencial

Redução fornecidos e avalie a potencialidade de cada espécie em reduzir ou oxidar.

Desta forma, poderá justificar se realmente faz sentido ingerir suco de laranja com

alimentos ricos em ferro de modo a facilitar a absorção de Fe+2 no organismo.

Questão 03


proposição de hipóteses e elaboração de justificativa.

O objetivo dessa questão é que o aluno relacione suas previsões analisando os

Potenciais de Reduções com as evidências da atividade experimental 2.


explicações.

O objetivo dessa questão é que o aluno compare os valores dos Potenciais de

Redução das espécies e correlacione com as evidências do experimento 2 (sistema

prego+maçã), de modo que justifique a ocorrência do fenômeno, em que o ácido

málico atua como agente oxidante (reduz) e o ferro como agente redutor (oxida).

A sugestão de sequência de conteúdo químico que poderá ser trabalhado é

Eletroquímica (pilhas), pois a partir da Tabela de Potencial Padrão de Redução o

professor pode iniciar o estudo de Pilhas ao considerar as semirreações e o cálculo do

potencial redução.

39

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Através da produção dessa sequência de ensino, foi possível perceber como

interligar conhecimentos científicos de forma contextualizada para os estudantes. E o

uso da argumentação e a investigação contribuem para a articulação das atividades

da sequência de ensino em sala de aula, tornando a forma de ensinar mais atrativa

para os estudantes.

Sendo assim acredita-se que a abordagem usada na sequência de ensino

contribua para o ensino da temática, de tal forma a incentivar o desenvolvimento da

capacidade de pensamento crítico e reflexivo dos estudantes. A forma como as

atividades foram organizadas tem o intuito de tornar o ensino atrativo para o

estudante, uma vez que a temática de reações de oxirredução não tem sido

trabalhada de forma contextualizada.

É importante destacar também que as disciplinas de Prática de Ensino e

Estágio Supervisionado foram de fundamental importância para a elaboração da

sequência de ensino, pois foram em discussões que ocorreram nessas disciplinas que

foi possível expandir a visão para outras formas de ensinar Química.

Por fim, é necessário destacar a importância que a realização dessa sequência

de ensino teve para minha formação como discente, de tal forma a possibilitar uma

reflexão da importância e das alternativas possíveis de se ensinar o conteúdo de

reações de oxirredução.

40

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

LIMA, M. E. C. DE C.; MUNFORD, D.; Ensinar ciências por investigação: em quê

estamos de acordo?. Revista Ensaio pesquisa em Educação em Ciências.

Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, volume 9, número 1, 2007.

CARAMEL, N. J. C.; PACCA, J. L. A.; Concepções alternativas em eletroquímica e

circulação da corrente elétrica. Caderno brasileiro de ensino de Física, volume 28,

número 1: página 7-26, abril 2011.

FERIRE, M.S.; SILVA JUNIOR, C. N. ; SILVA, M. G. L. . Dificuldades de aprendizagem

no ensino de eletroquímica segundo licenciando de Química. In: Márcia Gorette Lima

da Silva; Adriana Mohr; Magnólia Fernandes Florêncio de Araújo. (Org.). Temas de

ensino de Formação de professores de ciências. 1ed. Natal: EDUFRN, v. 1, p. 185-

199, 2012.

NUNES, C. T. DA S.; DIAS, A. A. S. L.; GAMA, A. DE J.; SANTOS, J. L. DOS; SILVA,

J. C.; SILVA, E. L. DA.; O ensino de eletroquímica: desenvolvimento, aplicação e

validação de uma Sequência de Ensino Aprendizagem. Universidade Federal do

Sergipe, novembro 2013.

CARVALHO, A. M. P.; O ensino de ciências e a proposição de sequências de ensino

investigativas. In: CARVALHO, A. M. P. (Org.) Ensino de ciência por investigação –

Condições para implementação em sala de aula. Capítulo 1. São Paulo: Cengage

Learning, 2013.

OLIVEIRA, R.J.; Ensino de Química: por um enfoque epistemológico e argumentativo.

Revista Química Nova na Escola, volume 37, número 4: página 257-263. São Paulo;

novembro 2015.

MORTIMER, E. F.; MIRANDA, L.C.; Transformações: concepções de estudantes

sobre reações químicas. Química Nova na Escola, número 2; novembro 1995.

MENDONÇA, P. C. C.; JUSTI, R.; Ensino-Aprendizagem de Ciências e Argumentação:

Discussões e Questões Atuais. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em

Ciências, volume 13(1); páginas 187-216; 2013.

41

GOMES, A. de O.; Investigando os obstáculos epistemológico que se interpõem ao

processo de compreensão do tema osmose. 2013. 78 f. Monografia (Graduação em

Química Licenciatura) – Departamento de Química, Universidade Federal de Ouro

Preto, Minas Gerais, 2013.

MENDONÇA, P. C. C.; JUSTI, R. S.; IBRAIM, S. S. Avaliação de habilidades

argumentativas em um problema científico. In: VIII Encontro Nacional de Pesquisa em

Educação em Ciências, Campinas. VIII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação

em Ciências / I Encontro Iberoamericano de Enseñanza de Las Ciencias, 2011.13p.

MENDONÇA, P. C. C.; JUSTI, R. Proposição de um instrumento para avaliação de

habilidades argumentativas – Parte I – Fundamentos teóricos. In: VII Encontro

Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Florianópolis, 2009, 12p.

MORTIMER, E. F. Atividade discursiva nas salas de aula de ciências: uma ferramenta

sociocultural para analisar e planejar o ensino. Investigações em Ensino de Ciências,

Belo Horizonte, v7(3), p. 283-306, 2002.

ALEIXANDRE, M. P. J.10 ideas clave: competências em argumentación y uso de

pruebas. 1. ed. Barcelona: Graó, 2010. 200 p.

LOPES, A. R. C. Potencial de redução e eletronegatividade: obstáculo verbal. Química

nova na escola, Rio de Janeiro, n. 4, 1996. Disponível em:

<http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/conceito.pdf>. Acesso em: 01 ago. 2016.

ALMEIDA, E. C. S. de; et al. Contextualização do ensino de Química: motivando

alunos de ensino médio. In: X ENCONTRO DE EXTENSÃO, 2008, Paraíba. 9.

Disponível em:

<http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/x_enex/ANAIS/Area4/4CCENDQPEX01.p

df>. Acesso em: 01 ago. 2016.

7.1 BIBLIOGRAFIA

SANTOS, W. L. P. dos; MOL, G. de S. Química cidadã: volume 2: ensino médio: 2º

série, 2 ed. São Paulo: AJS, 2013.





http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/conceito.pdf

http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/x_enex/ANAIS/Area4/4CCENDQPEX01.pdf

http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/x_enex/ANAIS/Area4/4CCENDQPEX01.pdf

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MORTIMER, E. F. Química, 2: ensino médio. Eduardo Fleury Mortimer; Andréa Horta

Machado. São Paulo: Scipione, 2010.

LISBOA, J. C. F. Ser protagonista Química 2º ano do ensino médio, 1 ed. São Paulo:

SM, 2010.

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