Propostas de atividades experimentais para o ensino de Química I

De Fabiele Cristiane Dias Broietti e Viviane Arrigo

As organizadoras apresentam, neste livro, uma coletânea de propostas de atividades experimentais de caráter investigativo, pensada em especial para alunos de graduação e professores de Química, de modo que os roteiros possam ser adaptados de acordo com o contexto escolar, os materiais e os espaços disponíveis para o desenvolvimento das atividades. A perspectiva na qual as propostas foram elaboradas preconiza que as atividades devam ser planejadas e executadas de modo a priorizar a participação ativa dos alunos na construção do conhecimento e na compreensão de problemas, contribuindo para o desenvolvimento de habilidades cognitivas, como elaboração de hipóteses, reflexão, argumentação, interpretação e análise de dados. No primeiro capítulo, discute-se teoricamente tal abordagem, e, nos demais, são apresentadas onze propostas de atividades experimentais que revelam a criatividade de seus autores na elaboração de práticas que contemplam temas e conteúdos relacionados à área da Química.

• Idioma: Português
• Editora: EDUEL
• Data de lançamento: 22 de dez. de 2021
• ISBN: 9788530200978

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APRESENTAÇÃO

Este livro foi organizado a partir da coletânea de roteiros experimentais elaborados por licenciandos que cursaram, no ano de 2017, uma disciplina intitulada Instrumentação para o Ensino de Química, ministrada no Curso de Licenciatura em Química, da Universidade Estadual de Londrina. Discutir a importância das atividades experimentais investigativas para a construção do conhecimento do cidadão, a possibilidade de realizá-las em sala de aula, no laboratório de ciências da escola, em visitas à indústria e às estações de tratamento, e a necessidade de períodos pré e pós-laboratório, visando à construção dos conceitos científicos, são os objetivos que norteiam a referida disciplina.

A ementa da disciplina preconiza o aperfeiçoamento no trabalho de manipulação de materiais de uso corrente em laboratório químico, a elaboração e a aplicação de aulas práticas para alunos do ensino médio, o planejamento e o desenvolvimento de material didático para o conteúdo de química e o planejamento para a construção, a organização, o uso e a manutenção de laboratório de ensino de Química.

Trata-se de uma disciplina anual. No primeiro semestre, são apresentados aos licenciandos os fundamentos teóricos que estruturam as atividades experimentais investigativas, com a finalidade de evidenciar as potencialidades dessa estratégia na construção dos conceitos científicos pelos estudantes. Para isso, são realizadas algumas atividades experimentais em concomitância com o estudo de textos teóricos que relacionam a função de cada elemento pedagógico presente no roteiro desse tipo de atividade. Os elementos pedagógicos mencionados por Souza et al. (2013)¹ são: objetivo, problematização, elaboração de hipóteses, atividade experimental, questões conceituais para os alunos, sistematização dos conceitos e características do experimento.

No segundo semestre, os licenciandos elaboram roteiros experimentais de caráter investigativo e os desenvolvem com os colegas da turma, simulando uma situação real de sala de aula do ensino médio. Os roteiros são elaborados a partir de temas sorteados pelo docente responsável pela disciplina, a saber: água, agricultura, alimentos, ar, combustíveis, cosméticos, energia, higiene, indústria, medicamentos, polímeros, química e arte, saúde e solo. Diante do tema sorteado, o licenciando, com o apoio do docente da disciplina, delimita o conteúdo químico a ser abordado e elabora o roteiro da atividade experimental.

A ideia de organizar este livro, reunindo os diversos roteiros produzidos pelos licenciandos, advém da possibilidade de serem utilizados como material didático por professores e licenciandos de Química, de modo que esses roteiros possam ser adaptados de acordo com o contexto escolar, com os materiais e com os espaços disponíveis para o desenvolvimento das atividades, que podem ser realizadas no laboratório ou em sala de aula, uma vez que são de fácil execução.

Para compor os capítulos deste livro, os licenciandos foram orientados a estruturar os roteiros a partir dos seguintes elementos:

breve título que sintetiza a proposta;

introdução explicando, em linhas gerais, o entendimento e as dificuldades dos estudantes em relação ao conteúdo abordado, os conceitos envolvidos e uma justificativa da importância do conteúdo/tema envolvido na proposta experimental;

objetivos que destacam a(s) finalidade(s) da atividade;

conteúdos que serão abordados;

descrição da parte experimental contendo os seguintes itens: uma situação-problema de interesse dos alunos, levando-os a buscarem informações e a proporem hipóteses para solucioná-la; questões iniciais que despertem ideias a respeito do fenômeno em estudo, possibilitando suscitar a apresentação de hipóteses pelos alunos, tendo em vista a resolução do problema; materiais e reagentes necessários; descrição detalhada do procedimento experimental para auxiliar a coleta e a análise dos dados; questões finais que ajudam os estudantes a pensarem sobre os dados obtidos, como analisá-los e como conectá-los com os conceitos estudados; um encaminhamento didático contendo orientações para os professores no desenvolvimento da atividade, relatando possíveis imprevistos que possam ocorrer, bem como outras sugestões necessárias para potencializar os resultados e a aprendizagem; retomada da situação-problema e, por fim, as referências utilizadas.

As atividades experimentais apresentadas neste livro são assim intituladas: Quente ou Frio?, Química e agricultura orgânica, Como funcionam os antiácidos?, A arte da química orgânica e o processo de extração de pigmentos naturais, Desastre ambiental de Mariana: a lama que contaminou o solo, Existe solução?, Espelho, espelho meu..., A influência da dureza da água na ação dos sabões, Investigando a presença de ferro no solo, De onde vem e para onde vai o que produzimos e consumimos? e Investigando a ação do detergente na limpeza.

Assim, cada capítulo traz uma proposta experimental organizada a partir dos elementos acima relatados, de modo que a condução das atividades, a execução dos procedimentos experimentais e a mediação das discussões conceituais em torno dos fenômenos investigados ficam a cargo do professor, de acordo com os questionamentos e hipóteses que surgirão no decorrer da aula. Por isso, não constam nos roteiros respostas prontas para as situações-problema e para as questões pré e pós-laboratório, caracterizando-se como propostas flexíveis e sujeitas a alterações, conforme as intenções do professor.

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¹ SOUZA, F. L. et al. Atividades experimentais investigativas no ensino de química. GEPEQ. Grupo de Pesquisa em Educação Química. São Paulo: Secretaria da Educação, 2013.

capítulo 1

ATIVIDADE EXPERIMENTAL NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ALGUMAS CONSIDERAÇÕES

Andriele Coraiola de Souza

Fabiele Cristiane Dias Broietti

Viviane Arrigo

Não se sabe bem em que momento as atividades experimentais foram inseridas no ensino de Ciências, mas alguns autores mencionam que foi por volta do século XVIII, na Europa, a partir da inclusão de experimentos no ensino superior (MORI; CURVELO, 2017; GONÇALVES, 2005).

Porém, somente no início da década de 1960, a experimentação ganhou relevância nos trabalhos da área de Ensino de Ciências, com a chamada era dos projetos, que marcou o começo da renovação do ensino científico (MORI; CURVELO, 2017; GONÇALVES, 2005).

Na pesquisa de Mori e Curvelo (2017), ao buscarem pelo significado do termo experimentação em dicionários como Aurélio, Michaelis e Houaiss, os autores identificaram três domínios: domínio prático, relacionado ao conhecimento adquirido pela prática, vivência ou observação fornecida pela realidade; domínio filosófico, que seria a ideia de empirismo do fazer para extrair a teoria ou o conhecimento adquirido pelos sentidos; e o domínio da atividade científica, que se refere à experimentação como uma atividade de investigação científica voltada para a observação ou verificação de fenômenos por meio de métodos científicos.

Esses domínios, segundo os autores, constituem a estrutura histórica da palavra experimentação, que, ao longo da trajetória do ensino de Ciências, estabeleceu concepções diferentes acerca do papel da experimentação didática, motivando a sua polissemia.

Assim, a palavra experimentação, e suas derivações, expressou diferentes temas ou sentidos conforme a situação histórica em que fosse enunciada, ligada a determinado entendimento sobre a educação, pelo qual os dicionários são incapazes de registrar esses temas; [...] eles apenas registram os caracteres mais fundamentais delas, para permitir que continuem sendo mobilizadas em novas trocas discursivas (MORI; CURVELO, 2017, p. 301).

Durante muito tempo, as concepções empiristas-indutivas sobre as atividades experimentais preponderaram na história do ensino de Ciências (MORI; CURVELO, 2017; GONÇALVES, 2005; GALIAZZI; GONÇALVES, 2004; GONÇALVES; MARQUES, 2006). Essa visão está baseada na ideia de fazer o experimento para extrair o conhecimento e vinculada a uma ideia de ciência objetiva e neutra, que visa à demonstração e à comprovação da teoria, com ênfase em formar cientistas e desenvolver habilidades manipulativas e técnicas instrumentais (GALIAZZI; GONÇALVES, 2004; GALIAZZI et al, 2001).

Nesse contexto, segundo Mori e Curvelo (2017), as propostas experimentais mais evidentes são as de demonstração, caracterizadas pelo fato de o professor realizar o experimento enquanto os alunos apenas observam, sendo empregadas para ilustrar o conteúdo abordado, para despertar o interesse do aluno ou para relembrar o conteúdo aprendido na aula, usado como um recurso retórico do professor.

Outra abordagem seria a de verificação, utilizada apenas para comprovar ou validar alguma teoria ou lei: os alunos executam o experimento, guiados por um roteiro, buscando atingir resultados previsíveis determinados pelo professor, por meio da interpretação dos parâmetros que governam os fenômenos observados, relacionando-a com o conhecimento científico que já conhecem (MORI; CURVELO, 2017).

Inúmeras críticas foram feitas a essas formas de desenvolver as atividades experimentais ao longo dos anos, mas, apesar disso, princípios empiristas ainda permanecem arraigados em teorias epistemológicas de alunos e professores sobre o papel das atividades experimentais, segundo relatos de pesquisas de autores como Galiazzi et al. (2001), Galiazzi e Gonçalves (2004), Gonçalves e Marques (2006) e Suart e Marcondes (2009).

Entretanto, com a influência cognitivista no ensino de Ciências, a partir de 1980, novas propostas proliferaram a respeito da experimentação, tentando superar as visões empiristas e reconhecendo a diferença entre a atividade científica realizada pelos cientistas e aquela a ser ensinada, e que toda observação é interpretada a partir de teorias previamente interiorizadas (MORI; CURVELO, 2017).

Disseminada nos últimos 30 anos, a contribuição construtivista nas concepções sobre a educação foi considerar o professor um mediador, e o aluno, um participante ativo no processo