METAIS: UMA PROPOSTA DE ABORDAGEM

METAIS:
UMA
PROPOSTA
CIÊNCIA/TECNOLOGIA/SOCIEDADE
DE
ABORDAGEM
COM
ENFOQUE
Maria Aparecida do Carmo Padulla Soares1
Marcelo Pimentel da Silveira2
RESUMO
Neste artigo, apresentamos os resultados obtidos na aplicação de uma unidade didática de
Química, baseada em referenciais teóricos que propõem a contextualização do ensino das
ciências por meio das relações entre Ciência/Tecnologia/Sociedade (CTS), assim como na
valorização das concepções prévias dos alunos. Este trabalho foi desenvolvido na 2ª série
do Ensino Médio, envolveu 37 alunos de uma escola pública de Colorado – PR e centrou-se
no tema metais, suas propriedades, obtenção e impacto ambiental. O ensino dos conceitos
foi iniciado a partir da observação dos fenômenos, da identificação das idéias iniciais dos
alunos e da construção de modelos que explicassem as propriedades observadas, utilizando
a experimentação. Dessa forma, o módulo iniciou-se com o estudo das propriedades dos
metais, para depois discutirmos as suas aplicações associadas às suas propriedades,
abordando-se também as ligas metálicas e suas características. Os resultados indicam que
a articulação do trabalho experimental à constante problematização dos conteúdos pode ser
muito eficaz para a aprendizagem de conceitos, procedimentos e atitudes pelos estudantes.
Palavras-chave:
Ciência/Tecnologia/Sociedade;
Problematização dos conteúdos.
Concepções
prévias;
Metais;
ABSTRACT
In this article, we present the results achieved in the implementation of a teaching unit of
Chemistry, based on theoretical references that propose the contextualization of Science
education in the relations among Science / Technology / Society (STS), and on the
valorization of students’ previous conceptions. This study was conducted at the 2nd grade of
high school, involved 37 students from a public school in Colorado - PR and focused on the
theme metals, their properties, obtention and environmental impact. The teaching of
concepts was started from the observation of phenomena, knowledge of the initial students
ideas and the construction of models that explained the observed properties. Thus, the
module was initiated with the study of the properties of metals, and then we discussed their
applications associated with their characteristics. The results indicate that the combination of
experimental work with the constant discussion and debate of the contents can be very
effective in learning the concepts, procedures and attitudes by the students.
Key words: Science / Technology / Society; Previous conceptions; Metals; Discussion and
debate of the contents.
1
Professora de Química do Colégio Estadual Monteiro Lobato- Colorado (PR). Mestre em Educação para a
Ciência e o Ensino de Matemática pela Universidade Estadual de Maringá.
2
Mestre em Ensino de Ciências (modalidade Química) pela USP, é professor assistente da Universidade
Estadual de Maringá (UEM).
Agradecimentos: ao professor Marcelo Pimentel da Silveira, pela segura e valiosa orientação, à SEED pela
oportunidade de formação continuada e aos alunos do Colégio Estadual Monteiro Lobato de Colorado-PR.
2
INTRODUÇÃO
O presente trabalho é resultado do processo de formação continuada da
Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED), especificamente o Programa de
Desenvolvimento Educacional (PDE), desenvolvido ao longo dos anos de 2007 e 2008. Tal
programa envolve as escolas públicas estaduais de Educação Básica do Paraná e as
Instituições de Ensino Superior, visando à integração desses dois níveis de ensino. O PDE
assume o pressuposto de reconhecimento dos professores como produtores de
conhecimento sobre o processo de ensino-aprendizagem e os coloca em um programa de
formação continuada integrado com as instituições de ensino superior.
Nesse contexto de formação, o professor PDE3 fica afastado da sua função
pelo período de um ano, participando de atividades, tais como: disciplinas específicas da
área de atuação, disciplinas de formação geral, participação em seminários, simpósios e
encontros específicos de educação, grupo de estudos, projetos na Universidade, entre
outras. Os trabalhos desenvolvidos são orientados por professores de diferentes
Universidades do Estado do Paraná e, no caso específico desse, pela Universidade
Estadual de Maringá.
No decorrer do primeiro ano, foi necessário elaborar um plano de trabalho, com
o objetivo de melhorar a qualidade do ensino de química e a produção de um material
didático para ser aplicado na escola de trabalho do professor PDE durante o segundo ano
do programa, período pelo qual o professor ficou afastado 25% da sua carga horária.
Como último momento do trabalho, cabe escrever sobre o processo de
elaboração do material didático, a escolha dos pressupostos teóricos que nortearam a
proposta de trabalho e os resultados obtidos a partir da implementação da proposta na
escola campo de trabalho.
Fundamentação Teórica
As transformações políticas, sociais, econômicas, culturais e tecnológicas pelas
quais vem passando a sociedade têm mobilizado os educadores a repensar o papel da
escola e da educação. Vêm ocorrendo a reflexão, a análise e a revisão da prática
3
Nome dado ao professor vinculado ao programa PDE.
3
pedagógica, visando à proposição de ações de intervenção no processo de ensino e
aprendizagem em prol da elevação de sua qualidade. Nesse sentido, questões como a
fragmentação dos conteúdos e sua dissociação dos acontecimentos sociais e das
experiências de vida dos alunos têm merecido atenção.
O Ensino de Ciências, é claro, faz parte deste contexto e tem sido freqüentemente
conduzido de forma desinteressante e pouco compreensível. Muitas práticas ainda hoje são
baseadas na mera transmissão de informações, tendo como recurso exclusivo o livro
didático e sua transcrição na lousa. O aluno passa a ser um receptor estático de conteúdos
sem significado e não um sujeito ativo em seu processo de aprendizagem. Dessa forma, o
estudo das Ciências Naturais de forma exclusivamente livresca, sem interação direta com
fenômenos naturais e tecnológicos, deixa enorme lacuna na formação dos estudantes.
Nesse contexto, é possível perceber, por meio da literatura, que a prática
docente, na maioria das vezes, fica resumida a um conjunto de elementos que apenas
reforçam a aprendizagem memorística, cheia de dados, acrítica e descontextualizada.
Embora se reconheça a importância de ensinar conhecimentos químicos inseridos em um
contexto social, político, econômico e cultural, a realidade escolar não confirma tais
aspectos. Ao contrário, é possível observar que, com freqüência, a seleção, a seqüência e a
profundidade dos conteúdos escolares em Ciências e/ou Química estão orientadas de forma
estanque, o que mantém o ensino dogmático, distante e alheio às necessidades dos alunos.
Em consonância com tais constatações, acrescida à crescente degradação do
meio-ambiente e o reconhecimento, por parte da sociedade contemporânea, da existência
de problemas considerados críticos, como por exemplo, a questão energética e o
aproveitamento dos recursos naturais, têm se aumentado a preocupação em incorporar nas
atividades de ensino de química, aspectos da relação do ser humano com o ambiente. Com
isso, é emergente a necessidade de abordar, durante as atividades de ensino de ciências,
questões relacionadas com a dimensão valorativa e aspectos da relação entre ciência,
tecnologia e sociedade.
Nesse sentido, novas propostas curriculares para a Educação no Brasil e, em
particular, no Paraná, através das Diretrizes Curriculares apresentam grande ênfase na
formação de cidadãos críticos que sejam capazes de compreender a cidadania como
participação social e política, assim como reconhecer os seus deveres e direitos nesta
sociedade que valoriza cada vez mais o conhecimento científico e tecnológico.
4
Concordamos com Bazzo et al. (2003, p. 144) quando ele afirma que: “A democracia
pressupõe que os cidadãos, e não só seus representantes políticos, tenham a capacidade
de entender alternativas e, com tal base, expressar opiniões e, em cada caso, tomar
decisões bem fundamentadas”.
Partindo desses pressupostos, a adoção de temas envolvendo questões
sociais relativas à ciência e à tecnologia, que estejam diretamente vinculados aos alunos,
parece ser de fundamental importância para a formação de atitudes e valores pertinentes à
formação de um cidadão crítico. Para isso, é essencial o desenvolvimento de atividades de
ensino nas quais os alunos possam discutir diferentes pontos de vista sobre problemas
reais, na busca da construção coletiva de possíveis alternativas de solução.
Essa possibilidade de enriquecer as aulas de Química com a exploração de
outros aspectos, além dos técnicos durante a abordagem dos conteúdos químicos, está em
sintonia com as Diretrizes Curriculares da Rede Pública de Educação Básica do Estado do
Paraná (PARANÁ, 2006, p.25) quando afirmam que:
Nestas Diretrizes, indica-se que a Química deva ser tratada com os alunos de
modo a possibilitar o entendimento do mundo e a sua interação com ele. (...)
cabe ao professor criar situações de aprendizagem de modo que o aluno
pense criticamente sobre o mundo, sobre as razões dos problemas
ambientais.
Assim, a incorporação de aspectos ambientais, sociais, políticos, históricos,
éticos e econômicos diretamente relacionados à Ciência e suas diversas aplicações, podem
proporcionar aos alunos espaços para discussões e argumentações, dentro de um contexto
significativo para a aprendizagem da Química.
As Diretrizes Curriculares de Química da Rede Pública de Educação Básica do
Estado do Paraná também sugerem que o ensino da química deve ser norteado pela
construção e “reconstrução de significados dos conceitos científicos, vinculada a contextos
históricos, políticos, econômicos, sociais e culturais” (PARANÁ, 2006, p.23).
Segundo Trivelato (1994), apesar do esforço dos educadores na tentativa de
mudança, percebemos que a escola continua apresentando a Ciência como una, sem
dissensões, sem divergências, sem competições internas, sem disputa. Além disso, quando
alunos e demais participantes do ensino das disciplinas científicas identificam alguma
5
relação entre a Ciência e a Sociedade, ela parece, geralmente, como uma visão de que a
dependência da Sociedade em relação à Tecnologia é algo natural, parecendo não existir,
por parte das pessoas, tanto no meio escolar, quanto fora dele, um reconhecimento
adequado no que concerne à existência de intrínsecas e complexas relações tanto de
dependência, como também de influência entre a Ciência, a Tecnologia e a Sociedade
(CTS).
As metas do movimento CTS
Vários autores têm apresentado quais seriam as metas do movimento Ciência,
Tecnologia e Sociedade (CTS) no ensino de ciências. Dentre essas podemos citar duas que
são as mais aceitas: a primeira afirma que o fim último da integração das relações CTS no
ensino seria alfabetizar científica e tecnologicamente os cidadãos para tomadas de decisões
informadas e ações responsáveis, e a segunda seria alcançar o pensamento crítico e a
independência intelectual (SANTOS, 2002). Tais considerações vinculam o ensino de CTS
aos direitos do cidadão e à sua participação na sociedade democrática. Nesse contexto,
Santos e Schnetzler (2003, p.40) afirmam que:
Tal educação permitirá ao cidadão tomar decisões frente a dilemas morais que
necessitam de respostas que sejam morais. Sendo assim, precisamos desenvolver
nos jovens brasileiros a consciência histórica de compromisso com o destino da
nação, construindo o ideal da busca da sociedade democrática que ainda não temos
que será conquistada por nós, à medida que participarmos ativamente da sociedade.
É preciso, a todo custo, fazê-los refletir sobre as conseqüências dos valores
paternalistas, clientelistas, buscando, talvez, no nosso jeitinho de resolver os
problemas, os mecanismos sociais necessários para se ter a verdadeira cidadania.
Acima de tudo, é necessário demonstrar as contradições de nosso capitalismo, ou do
modelo neoliberal que nos é imposto. Enfim, é preciso mostrar ao aluno o quanto o
consumismo tem nos afastado da coletividade e o quanto temos sido massa de
manobra de interesses econômicos, sobretudo pela manipulação dos meios de
comunicação de massa.
Entre os objetivos apresentados por Santos e Schnetzler (2003), destacamos o
desenvolvimento de valores como altamente relevante, visto que estes estão vinculados aos
interesses coletivos, como os de solidariedade, de fraternidade, de consciência, do
6
compromisso social, de respeito ao próximo. Será por meio da discussão desses valores no
contexto do ensino de química que contribuiremos para a formação de cidadãos críticos,
comprometidos com a sociedade. Objetivos estes, aliás, contemplados em nossa proposta
de trabalho no Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE).
O ensino de Química na perspectiva CTS
Existe um consenso entre os educadores sobre a importância de se ensinar
conhecimentos químicos inseridos em um contexto social, político, econômico e cultural.
Apesar da discussão antiga em torno dessa problemática, o ensino de Química, nem
sempre, contempla a preocupação de educar para a cidadania.
De acordo com Santos e Schnetzler (2003), educar para a cidadania é educar
para a democracia, ou seja, é preparar o indivíduo para participar de uma sociedade
democrática, saber lidar com produtos tecnológicos e posicionar-se frente às implicações
decorrentes de tais tecnologias. Portanto, o exercício consciente da cidadania exige, por
parte do cidadão, conhecimentos para efetuar um julgamento crítico e político. Tais
considerações evidenciam a existência de dois grandes objetivos para o ensino em questão:
(i) o fornecimento de informações básicas para o indivíduo compreender e
assim participar ativamente dos problemas relacionados à comunidade em
que está inserido; (ii) o desenvolvimento da capacidade de tomada de
decisão, para que possa participar da sociedade, emitindo a sua opinião, a
partir de um sistema de valores e das informações fornecidas, dentro de um
comprometimento social (SANTOS e SCHNETZER, 2003, p. 94).
Por meio da análise desses objetivos, podemos inferir que o ensino de
Química para a formação do cidadão precisa estar centrado na inter-relação de dois
componentes básicos: a informação química e o contexto social. Posto de outra forma: para
participar da sociedade, o indivíduo precisa não só compreender química, mas também a
sociedade na qual está inserido.
Nesse sentido, é importante que o ensino em questão, não pode ser nem
restrito à mera discussão ideológica do contexto social nem ao estudo de conceitos químicos
descontextualizados. Ao contrário, tal ensino deve se caracterizar pelo entrelaçamento do
conhecimento químico com o contexto social, o que não pode ser confundido com a simples
inclusão de componentes sociais, por meio de uma abordagem unilateral. Sobre essa
7
concepção errônea de abordagem do contexto social, as Diretrizes Curriculares do Paraná
nos alertam que:
Uma prática comum, adotada pelos professores da disciplina, é o trabalho de
temas como: lixo, efeito estufa, camada de ozônio, água, reciclagem, química
ambiental, poluição, drogas, química da produção, por meio da metodologia
de projetos que, algumas vezes, envolve toda a escola. Isso, porém, não
garante a construção e a apreensão do conhecimento da Química. O aluno
sabe pelo senso comum e do mundo da vida o que é droga, o que é lixo;
sabe que é importante preservar a água limpa. Cabe ao professor dar-lhe a
oportunidade para que desenvolva o conhecimento científico, apropriese dos conceitos de Química e seja sensibilizado a um comprometimento
com a vida no planeta (PARANÁ, 2006, p.27, grifo nosso).
Essas afirmações evidenciam que há necessidade de o aluno adquirir
conhecimento químico para poder participar com maior fundamentação na sociedade atual.
Deste modo, o objetivo básico do ensino de química para formar o cidadão compreende a
abordagem de informações químicas fundamentais que permitam ao aluno participar
ativamente na sociedade, tomando decisões com consciência de suas conseqüências.
Assim, o conhecimento químico passa a ter um papel importante e, ao mesmo tempo,
diferente do que tem sido caracterizado pelo ensino atual. Através do conhecimento químico,
o aluno pode discutir e pensar criticamente sobre o mundo, assim como participar
ativamente da sociedade.
Conforme já foi discutido anteriormente, o ensino de química na perspectiva
CTS apresenta dois componentes essenciais: a informação química e os aspectos sociais.
Tais componentes precisam ser abordados de forma integrada, o que implica,
necessariamente, a adoção de temas sociais. Essa abordagem através de temas sociais é
importante para permitir a contextualização do conteúdo e o desenvolvimento de habilidades
essenciais ao cidadão. Nesse sentido, Santos e Schnetzler (2003, p.98) afirmam que:
Ao contextualizar o conteúdo, os temas sociais explicitam o papel social da
química, as suas aplicações e implicações e demonstram como o cidadão
pode aplicar o conhecimento na sua vida diária. Além disso, os temas sociais
têm o papel fundamental de desenvolver a capacidade de tomada de decisão,
propiciando situações em que os alunos são estimulados a emitir opinião,
propor soluções, avaliar custos e benefícios e tomar decisões, usando juízos
de valores.
8
Entretanto, cabe salientar que os pesquisadores alertam que os temas não
podem ser vistos apenas como elementos de motivação dos alunos, apenas como um
conteúdo adicional, mas como ferramentas importantes para auxiliar na formação da
cidadania, ou seja, eles não têm um fim em si mesmo, mas sim uma função de
contextualizar o conhecimento químico. Conforme já discutimos, as Diretrizes Curriculares
do Estado do Paraná alertam que a abordagem de temas sociais não pode se dar no sentido
apenas da curiosidade, da informação jornalística, da discussão ideológica, da mera citação
descontextualizada da aplicação tecnológica de determinados princípios.
A partir de tais considerações, entendemos que no ensino em questão, a
abordagem dos conteúdos tem que ser fundada na integração entre conceitos químicos e na
discussão dos aspectos sociais e, para isso, não basta apenas incluir alguns temas sociais
ou debates em sala de aula, mas é necessário que tenhamos a discussão social entrelaçada
aos conceitos químicos.
Nessa perspectiva, os conteúdos incorporados em currículos que priorizam
uma abordagem CTS apresentam um caráter multidisciplinar, uma vez que é sugerida que a
abordagem dos conceitos, sempre seja feita numa perspectiva relacional, de maneira a
evidenciar as diferentes dimensões do conhecimento estudado, em especial, as interações
entre ciência, tecnologia e sociedade.
Dessa forma, podemos perceber que adotar propostas CTS é muito diferente
de simplesmente maquiar currículos com ilustrações do cotidiano e, por isso, não devemos
confundir CTS com o chamado ensino do cotidiano, que na Química, muitas vezes se limita
a nomear os produtos químicos de uso diário, seus usos e aplicações e algumas discussões
ambientais (SANTOS, 2002). Assim, quando se pensa em conteúdos dos currículos CTS
temos que ter em mente uma abordagem de ciência em sua dimensão ampla, em que são
discutidos muitos outros aspectos além do significado dos conceitos científicos.
Ressaltamos que é de fundamental importância refletir que não adianta apenas
inserir temas sociais no currículo, sem qualquer mudança significativa na prática e nas
concepções pedagógicas, como também não basta inserir temas sociais nos livros didáticos
de química ou mesmo a disseminação de livros paradidáticos, pois, sem uma compreensão
do papel social do ensino de ciências e, em particular da Química, podemos incorrer no erro
da simples maquiagem dos currículos atuais com pitadas de aplicação das ciências à
sociedade, ou seja, sem contextualizar a situação atual do sistema educacional brasileiro,
9
das condições de trabalho e de formação do professor, dificilmente poderemos
contextualizar os conteúdos científicos na perspectiva de formação da cidadania (SANTOS e
MORTIMER, 2002).
Concepções alternativas
As investigações em Ensino de Ciências também têm mostrado a importância
das concepções dos alunos no processo de ensino/aprendizagem. Assim, o presente
trabalho também privilegiou este aspecto na elaboração das atividades de ensino.
Nas últimas décadas, pesquisas sobre os processos de ensino-aprendizagem,
particularmente na área do Ensino de Ciências, têm atentado para a importância de se
considerar as concepções que os alunos trazem ao submeterem-se ao ensino de
determinados conteúdos. Essas concepções, chamadas de alternativas, prévias ou
espontâneas, são vistas como fundamentais para o sucesso de processos de ensinoaprendizagem e, portanto, conhecê-las é um passo importante.
Com este pressuposto, podemos considerar que a contribuição dos estudos das
concepções dos alunos sobre um determinado assunto é uma base de conhecimentos
segura para o desenvolvimento do currículo e de estratégias de ensino.
A partir destas ponderações, concluímos que é cada vez mais consensual que as
concepções alternativas que os alunos trazem para a sala de aula devem constituir o ponto
de partida para todas as aprendizagens escolares. Assim, o professor deve ser capaz de
identificá-las e utilizá-las para promover aprendizagens significativas, descobrindo o que o
aluno já sabe e, poder relacionar os saberes do aluno com o saber científico que se
pretende ensinar, provocando possibilidades de incorporar novas aprendizagens o que, sem
dúvida, é um importante princípio a ter em conta, uma vez que a aprendizagem deve ser
encarada como uma busca de sentido para as situações do mundo que rodeia o aluno.
O papel dos experimentos
O trabalho proposto também explorou as atividades experimentais e, neste
sentido, é conveniente fazer uma reflexão sobre o uso de tal estratégia em sala de aula, pois
muitas vezes, predomina-se uma visão simplista sobre a atividade experimental, que a
10
separa da teoria, considerando a experimentação apenas como um meio de comprovação
teórica. Assim, quando os alunos vão para a realização da experiência, eles já sabem,
antecipadamente, os resultados, ou seja, o experimento apenas confirma algo que já se
sabe teoricamente. São experimentos que visam atestar a veracidade de uma informação
científica, mas não permitem compreender a sua construção, bem como a visualização do
conhecimento como um todo.
Neste trabalho, a experimentação é utilizada na perspectiva que os alunos,
apoiados pelo professor, sejam capazes de discutirem e interpretarem os resultados obtidos.
Assim, procuramos inicialmente identificar as idéias prévias dos alunos e, a partir do trabalho
experimental, eles são convidados à observação, à reflexão e à elaboração de modelos
plausíveis com as observações e resultados alcançados e as idéias iniciais podem ser
desenvolvidas ou modificadas. Desse modo, o trabalho em laboratório passa a ser uma
ponte entre o que o aluno já sabe e o novo conhecimento a ser construído.
Neste processo, é importante que o professor perceba que as atividades
experimentais necessitam de um trabalho conceitual correspondente, para que não se caia
em apenas uma atividade “diferente”. Assim, uma situação bastante desejável no ensino de
Química é aquela em que o desenvolvimento dos conceitos seja feito a partir da observação
e participação dos alunos em aulas experimentais, permitindo que eles compreendam as
transformações químicas que ocorrem no mundo físico de forma abrangente e integrada. As
atividades experimentais devem ser planejadas para facilitar o desenvolvimento conceitual e,
gerar interesse pela ciência. Desse modo, o trabalho experimental deve ser usado para criar
oportunidades nas quais os alunos possam manifestar seus conceitos já conhecidos,
explorá-los e reconstruí-los.
Dessa forma, o trabalho busca contemplar aspectos conceituais que permitam
compreender a constituição, as propriedades e as transformações dos materiais (os metais),
destacando as implicações sociais, econômicas e ambientais, relacionadas à sua extração e
ao seu uso, sempre utilizando as atividades experimentais como ponto de partida.
A escolha da temática
Não é difícil reconhecer a importância dos metais e das ligas metálicas na
atividade humana. São em grande número os objetos de uso diário feito com esse tipo de
11
material. Eles fazem parte da história da humanidade há milhares de anos e, apesar dos
esforços na produção de materiais sintéticos que possam substituí-los, como os plásticos,
eles continuam imprescindíveis para a produção de vários utensílios.
Para compreendermos as propriedades dos metais e os cuidados sobre sua
utilização, torna-se fundamental conhecer a sua natureza, ou seja, a sua constituição e as
suas transformações. Nesse sentido, consideramos que vários podem ser os argumentos
que justificam a proposta de se trabalhar com metais, tais como:
•
Os metais e suas ligas são partes do cotidiano de qualquer classe
social; assim, peças de cobre, ferro, alumínio, zinco, ouro, prata,
estanho; chumbo; peças com banho de crômio, níquel, rodas com
magnésio; mercúrio de termômetros; latão, bronze, aço inoxidável e
outras ligas são conhecidos de todas as pessoas;
• Por meio dos metais podemos discutir aspectos da sociedade industrial
capitalista, através dos minérios, metalurgia, siderurgia e a exploração
dos recursos minerais;
• Por meio dos metais, também podemos estudar os conceitos químicos,
tais como: óxido-redução, eletrodeposição de metais e a corrosão.
•
Compreendendo melhor diversas informações relativas aos metais,
poderemos discutir mais apropriadamente questões sobre problemas
sociais decorrentes do uso de metais no dia-a-dia.
• Como os metais são normalmente encontrados na natureza em
substâncias compostas e os materiais metálicos são, em geral,
substâncias simples, então, o processo de obtenção de materiais
metálicos a partir de substâncias compostas é outra questão que pode
ser abordada.
Deste modo, a proposta foi elaborada, procurando promover a aprendizagem
de conceitos químicos relativos aos metais e de aspectos relativos à natureza da ciência,
desenvolver atitudes e valores em uma perspectiva humanística diante das questões sociais
relativas à ciência e à tecnologia e encorajar os alunos a relacionar suas experiências
escolares em Química com problemas reais de sua vida.
12
É importante ressaltar que a proposta não se propõe a aprofundar ou esgotar
os conhecimentos químicos e geoeconômicos, mas procura centralizar a discussão em
alguns metais mais relevantes no contexto do cotidiano dos alunos, fornecendo um conjunto
de informações para que os mesmos possam entender e se posicionarem perante questões
relacionadas à exploração dos recursos minerais do ponto de vista tecnológico, econômico,
geográfico e ambiental.
Acreditamos então que, trabalhar o tema metais, considerando as intrincadas
relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade, será de suma importância para o exercício
consciente da cidadania, na medida em que pode ampliar as possibilidades de participação
social juntamente com o desenvolvimento cognitivo dos alunos do Ensino Médio.
DESENVOLVIMENTO
O material didático produzido foi aplicado em uma sala da 2ª série do ensino médio
diurno, composta de 37 alunos do Colégio Estadual Monteiro Lobato, localizado na cidade
de Colorado, estado do Paraná. O trabalho de aplicação da proposta, assim como o
processo investigativo em sala de aula, foi realizado no período correspondente a 12 aulas.
Para aplicação da proposta foi elaborada uma unidade didática4 sobre metais
que privilegiou determinados aspectos metodológicos, como por exemplo: planejando
atividades que promovessem espaços para a problematização inicial dos assuntos, onde os
alunos eram levados a pensar sobre determinados aspectos do conteúdo que seriam
trabalhados. Além disso, as atividades possibilitaram o trabalho em grupo e as atividades
experimentais tiveram o papel de proporcionar espaços de construção de conhecimentos
necessários para responder às perguntas, como também o incentivo ao debate e ao diálogo.
O quadro 1 traz uma síntese de tais atividades:
4
Disponível no site www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
13
Número de
aulas
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
02
Tema / atividade
Levantamento
sobre metais
Aspectos metodológicos
das
concepções Trabalho em grupo: resposta a
um questionário e discussão
posterior.
Atividades experimentais 01 e 02: Trabalho em grupo: realização de
condução de calor e corrente experimentos sobre condução de
elétrica
calor e corrente elétrica
Discussão das respostas dos alunos Debate geral conduzido pelo
após o experimento
professor
Apresentação da pesquisa sobre Exposição dos trabalhos pelos
mantas de alumínio
alunos, mediada pelo professor
Levantamento das concepções Trabalho em grupo: resposta a
prévias dos alunos sobre ligas um questionário e discussão
metálicas
posterior.
Atividade experimental nº 03: Trabalho em grupo: realização de
condução de calor e corrente experimentos sobre os aspectos
elétrica, ponto de fusão e densidade citados.
das ligas metálicas.
Apresentação de pesquisa sobre Exposição dos trabalhos pelos
ligas metálicas e suas aplicações
alunos, mediada pelo professor.
Levantamento das concepções Trabalho em grupo: resposta a
prévias dos alunos sobre a origem um questionário e discussão
dos metais
posterior.
Atividades experimentais 04 e 05: Trabalho em grupo: realização do
queima da palha de aço e formação experimento.
da ferrugem
Discussão das respostas dos alunos Debate geral conduzido pelo
após o experimento
professor.
Apresentação
das
pesquisas: Exposição dos trabalhos pelos
projeto Carajás, fontes de obtenção grupos.
dos metais, principais jazidas de
minérios
do
Brasil,
impactos
ambientais da exploração mineral.
Quadro 1 - Síntese das principais atividades pertinentes à aplicação da unidade didática.
Levando em consideração os aspectos metodológicos discutidos acima e a
importância do aluno se comunicar, não somente pela oralidade, mas também por meio da
escrita, em um primeiro momento foram coletadas informações a respeito das concepções
prévias dos alunos sobre os metais. Tomando ciência das principais concepções que os
alunos apresentaram sobre os metais, foi possível planejar ações ou estratégias
14
pedagógicas necessárias para superar e ampliar as concepções apresentadas pelos
mesmos.
O levantamento das idéias prévias dos alunos foi realizado por meio de atividades
com grupos 05 de alunos que eram solicitados a responderem questões que abordavam as
idéias e os saberes trazidos por eles sobre os metais, conforme exemplificado a seguir:
“Cite alguns materiais, ou objetos, que você julga ter a presença de metais.”
“Vocês podem citar algum exemplo de metal?”
“Que critérios você utilizou para classificar o material citado como metal?”
Sempre procuramos levantar questionamentos importantes antes das atividades
experimentais, com o objetivo de problematizar o assunto a ser discutido, possibilitando aos
alunos o levantamento de hipóteses e a tentativa de explicações para fenômenos. Assim,
por exemplo, antes do experimento 01 (condução de calor pelos materiais) e experimento 02
(condução de corrente elétrica pelos materiais), foi sugerido aos alunos que respondessem a
questões, como as citadas a seguir:
“Por que utilizamos panelas de alumínio para cozinhar os alimentos?”
“Por que os cabos das panelas de alumínio ou de ferro não são de metal?”
As atividades experimentais proporcionavam resultados que possibilitavam aos
alunos discutirem suas idéias iniciais e, assim, serem ponto de partida para promovermos
intervenções para eles compreenderem os conceitos necessários para resolução dos
problemas levantados. Cabe ressaltar que essa dinâmica de ação na prática de sala de aula,
foi constante durante todo o processo de aplicação da unidade didática.
Os resultados experimentais eram registrados em tabelas ou outras formas de
registros e foi adotada a dinâmica de fornecer questões que levassem os alunos a refletirem
sobre os resultados e servirem de ponte para os conceitos que pretendíamos ensinar,
conforme exemplos apresentados a seguir:
“Os materiais testados são bons condutores de calor?”
“Por que você utilizou a mesma quantidade de parafina em todas as placas?”
15
“É possível identificar qual foi a placa que melhor conduziu calor? Que critérios você
utilizou para responder?”
“Cite exemplos de como o homem utiliza a propriedade que você verificou.”
“Que conclusões, a respeito da condução de calor pelos metais, podem ser tiradas da
experiência realizada?”
“Todos os materiais testados são bons condutores de corrente elétrica?”
“Essa propriedade (conduzir corrente elétrica) é importante para o homem?”
“Por que os cabos de ferramentas metálicas, por exemplo, alicates e chave de fenda,
são encapados com borracha ou plásticos?”
As
discussões
dos
resultados
continuaram
alicerçadas
na
perspectiva
problematizadora, na qual professor e alunos, referenciados pelos resultados dos
experimentos, refletiam sobre as respostas das questões levantadas no início das
atividades, fazendo com que as questões iniciais e as relacionadas à discussão dos
resultados fossem orientadoras do trabalho experimental. Cabe ressaltar que seguir tal
caminho foi muito importante para garantir o espaço para o diálogo oral e escrito com os
alunos, entre os alunos e com o professor.
A partir dos resultados obtidos por meio das observações experimentais, sempre
retomamos os registros escritos das questões iniciais, discutimos as respostas dos alunos, e
inserimos novas informações coletadas a partir dos experimentos. Tais processos sempre
foram norteados por debates em grupo e um debate geral.
Para ampliar as bases de discussão teórica, textos foram trazidos para a leitura e o
debate, seguidos de questões, novamente trabalhadas em pequenos grupos, onde a
discussão entre os alunos foi muito significativa. Assim, foram trabalhados textos sobre
“História dos metais”, “Serra dos Carajás”, onde o debate procurou identificar aspectos
ambientais, políticos e econômicos envolvidos na exploração dos recursos minerais.
Uma das características dos textos analisados era a associação entre o conteúdo
disciplinar e assuntos socialmente relevantes. Assim, os textos tinham o objetivo de
promover uma relação entre o conteúdo químico estudado e um problema social, como, por
exemplo, a exploração mineral e os impactos ambientais. Nessa direção, textos e questões
que traziam a discussão entre ciência, tecnologia e sociedade foram debatidos em pequenos
grupos por meio de questões como as apresentadas a seguir:
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“Todos os países têm os metais de que necessitam?”
“As reservas minerais de metais são fontes renováveis?”
“A extração desses metais provoca impactos ambientais?”
“Proponha medidas para evitar o desperdício dos materiais e evitar a exaustão
das jazidas.”
“Você conhece o Projeto Carajás?”
“Qual a importância da reciclagem do alumínio para a economia e o meioambiente”?
Também se buscou, por meio do trabalho com os textos, o desenvolvimento de uma
prática interdisciplinar, pois os mesmos necessitavam de conhecimentos trazidos da
geografia e da história para a compreensão das problemáticas sugeridas, como é possível
perceber nas questões apresentadas a seguir:
“Explicar o contexto político-econômico no qual surgiu o projeto Grande
Carajás e as conseqüências socioambientais desse empreendimento para a região atingida.”
“O que poderia ser feito para conjugar exploração mineral e preservação da
natureza?”
“Quais os agentes econômicos envolvidos no processo de exploração e
comercialização dos minérios brasileiros?”
As idéias discutidas a respeito dos metais, suas propriedades e aplicações, levou a
uma dimensão investigativa, isto é, a investigação sobre um “problema-novo” acerca do
tema estudado. Assim, buscando essa nova possibilidade de exploração do conteúdo, foram
sugeridas pesquisas tais como:
“Pesquise sobre a utilização de mantas de alumínio, ou algum material
alternativo, por exemplo, como as embalagens tetraplack na cobertura de casas e
construções.”
“De que material eram feitas as bicicletas antigamente? E atualmente?”
“E os ferros de passar roupa? Como eram antigamente e como são agora?”
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Os resultados dessas pesquisas foram apresentados pelos alunos em sala de
aula.
As discussões acerca de tais questões foram importantes para mudar, em grande
parte, a impressão às vezes arraigada nos alunos, que os conhecimentos de Química não
têm utilidade prática. Essas questões buscavam colocar o aluno numa perspectiva de
ampliar os seus conhecimentos teóricos, buscando construir relações entre o que ele estava
verificando nas aulas e a aplicação dessas informações pelo homem, trazendo melhorias
nos artefatos utilizados no cotidiano.
Desse modo, a junção da contextualização e da interdisciplinaridade favoreceu a
compreensão
mais
ampla
do
conteúdo,
que
foi
abordado
em
seus
múltiplos
desdobramentos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na análise qualitativa dos dados obtidos por meio das questões apresentadas
aos alunos antes das atividades propostas, pôde-se observar que, de um modo geral, os
estudantes apresentavam idéias prévias sobre o tema proposto, embora muitas vezes
distantes do conhecimento científico.
Assim, quando questionados sobre qual critério eles utilizaram para classificar
determinado material como metal, encontramos respostas inconsistentes sobre os materiais
metálicos, como por exemplo:
“Os metais são materiais duros.”
“Metais são sólidos, duros e não quebram.”
“Metais enferrujam.”
“Os metais são aqueles elementos que estão na tabela periódica e são bons
condutores de energia.”
“Conduzem calor, eletricidade e são sensíveis à presença da água.”
“Metais são resistentes e duráveis.”
Com o prosseguimento das discussões, novas idéias sobre os materiais
metálicos foram surgindo e, são idéias impregnadas com os conhecimentos químicos
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abordados, mostrando que as atividades foram proporcionado mudanças nas respostas dos
alunos, conforme percebemos nos exemplos abaixo:
“Os metais conduzem a corrente elétrica e também o calor.”
“Os metais são sólidos (exceto o mercúrio), bons condutores de calor e
eletricidade, são maleáveis e brilham.”
Nas questões relacionadas à origem dos metais foi possível perceber que
muitos alunos apresentam determinados conhecimentos sobre a mesma, conforme
podemos perceber nas falas apresentadas a seguir: “todos os metais que utilizamos são
retirados de minérios presentes nas rochas”, “os metais não estão prontos para o uso, sendo
necessária a sua extração”, “as reservas minerais não são renováveis” e a “extração dos
metais provoca impactos ambientais”. No entanto, apesar destas respostas mostrarem certo
conhecimento sobre os metais, os alunos não sabiam como se pode obter os materiais
metálicos a partir das substâncias compostas, pois quando foram questionados a esse
respeito, as respostas foram vagas, como por exemplo:
“Os metais são extraídos pelos garimpeiros.”
“Os metais são extraídos através do uso de mercúrio.”
“As indústrias extraem os metais das rochas.”
“Os garimpeiros e as siderúrgicas extraem os metais das rochas.”
Na tentativa de modificar essas idéias iniciais, várias foram as atividades e
discussões realizadas e foi possível perceber que após retomarmos algumas questões
apresentadas no início, os alunos demonstraram que adquiriram conhecimentos científicos,
como é possível observar nas respostas que surgiram a partir da atividade sobre oxidaçãoredução:
“Os metais são extraídos de seus minérios a partir de reações químicas de
redução”.
“Os metais são tirados de seus minérios através de reações de redução”.
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“Reações chamadas de redução são usadas para transformar os minérios em
seus metais”.
As novas respostas aos questionamentos são um indicativo de uma
aprendizagem pelos alunos, visto que para respondê-los foi necessário aplicar os conceitos
estudados e trabalhados nas atividades experimentais e outras discussões em sala de aula.
Nesse movimento ficou implícito que o diálogo, a crítica e a possibilidade de contraargumentação são altamente relevantes no processo ensino-aprendizagem.
Em relação às aulas experimentais, os alunos alegaram que elas facilitaram o
entendimento de muitas propriedades dos materiais metálicos. Os alunos concordaram que
tais aulas exigiram raciocínio e os relatórios orais e escritos foram importantes para auxiliar
na compreensão dos problemas sugeridos. Os alunos alegaram que não sentiram
dificuldades em responder aos questionamentos através dos experimentos. Na autoavaliação que realizaram eles apontaram que colaboraram com o grupo, as atividades
experimentais foram motivadoras e as leituras foram importantes para ampliar os
conhecimentos com outras áreas do conhecimento. Na auto-avaliação os alunos alegaram
também que se inseriram nas atividades. Os estudantes parecem ter adquirido autonomia e
segurança em relação aos aspectos conceituais do conteúdo trabalhado revelando a
aprendizagem de novos conhecimentos e suas interrelações com a sociedade.
Em relação ao uso da experimentação no ensino da química os resultados
estão de acordo com Hodson (1994), quando o pesquisador destaca que os momentos
proporcionados pelas atividades experimentais podem refletir a autêntica prática científica,
além de possibilitar que os estudantes pratiquem a linguagem da Ciência e se estabeleçam
como uma “comunidade de aprendizagem”.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As atividades de ensino elaboradas e aplicadas em sala de aula procuraram
envolver o aluno cognitivamente através da coleta, análise e discussões dos resultados
pelos estudantes.
A utilização dos debates orais se mostrou muito enriquecedora, pois contribuiu
para o aprimoramento da argumentação oral dos estudantes. Assim, tal abordagem posta
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em prática permitiu o desenvolvimento de competências relacionadas à comunicação, pois
verificou-se que alguns alunos que, normalmente nunca participavam de atividades durante
as aulas de química, demonstraram maior autonomia para expor aos colegas o que
pensavam sobre as situações propostas. Desse modo, a exposição oral inseriu grande parte
dos alunos no contexto do trabalho.
Outro aspecto a ser destacado é que a partir da abordagem posta em prática
houve um refinamento conceitual relativamente elevado em relação aos metais. Deve-se
destacar
também,
o
papel
participativo
dos
alunos,
resultado
da
abordagem
problematizadora, e o debate das idéias prévias apresentadas por estes. A análise das
concepções iniciais dos alunos sobre o conteúdo permitiu inferir sobre o prosseguimento das
atividades e o delineamento de novas questões a serem problematizadas.
No decorrer do processo, os estudantes demonstraram maior engajamento nas
atividades de resolução de problemas, contrário ao que normalmente apresentam em aulas
classificadas como tradicionais. Esse engajamento mostrou que os estudantes tinham
objetivos mais definidos, portanto, estavam mais inseridos nas atividades. A discussão, os
debates, e a experimentação demonstraram ser estratégias motivadoras e permitiram aos
alunos desenvolverem atitudes, construir a sua própria metodologia na organização das
respostas e na forma de resolver as situações-problema apresentadas.
A metodologia utilizada também fortaleceu a relação aluno-aluno e alunoprofessor, criando uma atmosfera mais propícia para a aprendizagem. As aulas passaram a
ser mais dinâmicas, despertando nos alunos a curiosidade, a criatividade e a crítica. Essa
estratégia se tornou um forte diálogo proporcionando ao aluno o prazer na construção do
conhecimento, bem como o estar atento às necessidades do mundo atual, sabendo
interpretar os acontecimentos diários, levando-os a modificar certos hábitos e conceitos.
É importante refletirmos também que apesar de ser essencial o aluno
enriquecer o seu conhecimento após a participação em um atividade experimental, isso não
significa a troca, pura e simples, de suas idéias iniciais a respeito do fenômeno estudado
pelos conhecimentos cientificamente aceitos. A própria literatura aponta que nem sempre o
aluno muda o seu entendimento sobre um fenômeno, ou que esse processo de apropriação
de um discurso novo não ocorre imediatamente (MORTIMER,1996). Neste sentido,
concordamos com Driver et al., 1999 que colocam que a aprendizagem em Ciências deve
ser entendida no sentido de “enculturação”, isto é, o ingresso em uma nova cultura, diferente
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daquela do sendo comum. Um ensino que vise a aculturação científica deve ser tal que leve
o estudante a construir o seu conteúdo conceitual, participando do processo de construção e
dando oportunidade de aprender a argumentar e exercitar a razão, em vez de fornecer-lhes
respostas definitivas ou impor-lhes seu próprios pontos de vista, transmitindo uma visão
fechada da ciência. Nas atividades experimentais, cabe ao professor orientar as atividades
de forma que os alunos reflitam e compreendam os conteúdos conceituais e de
procedimentos, e estabeleçam ligações entre as atividades práticas e o conteúdo em estudo.
O estudo do cotidiano revelou-se muito importante para a construção dos
conhecimentos dos conteúdos específicos de química, dando oportunidades aos alunos de
refletirem sobre o mundo e pensarem como transformá-lo, permitindo uma formação integral,
resgatando valores humanos necessários para uma sociedade mais esclarecida e
responsável.
Levando-se em consideração a abordagem sociocultural, a construção de
argumentos foi favorecida também pelo trabalho em grupo, tornando-se fundamental a
comunicação dos resultados experimentais e dos argumentos construídos ao longo das
atividades.
Como já foi discutido, muitos professores apresentam uma visão simplista da
experimentação, imaginando que o laboratório só sirva para comprovar a teoria. Além disso,
as atividades experimentais quando realizadas, têm como objetivo verificar conceitos já
lecionados, se tornando meramente uma coleta de dados, não levando em conta a
interpretação dos resultados, não se caracterizando como um processo investigativo. Assim,
dentro dessa visão simplista, o principal objetivo é o de motivar os alunos, melhorando assim
as aulas e possibilitando que os alunos adquiram conhecimentos e técnicas científicas.
Contrapondo-se a essa idéia, a experimentação problematizadora parece
ativar a curiosidade e o interesse dos alunos. É essencial quem o professor tome
consciência de suas próprias concepções sobre o papel da experimentação no ensino de
ciências, bem como de suas concepções sobre o processo ensino-aprendizagem. Assim, ele
terá uma visão mais adequada das complexas relações que ocorrem na sala de aula, além
de buscar novos caminhos, reconstruir conhecimentos, atitudes e modelos didáticos, já que
o seu papel é fundamental em qualquer tipo de inovação relacionada à educação, pois sem
a sua ativa participação nenhuma mudança será possível (HARRES et al., 2005).
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REFERÊNCIAS
BAZZO, W.A. et al. Introdução aos estudos CTS: O que é Ciência, Tecnologia e Sociedade?
Cadernos de Ibero-América, Editora OEI, 2003.
DRIVER, R. et al. Construindo conhecimento científico em sala de aula. Química Nova na
Escola, n.9, 1999. p.31-39.
HARRES, J. B. S. et al. Laboratórios de Ensino: inovação curricular na formação de
professores de ciências. V. 1. Santo André: ESETec. 2005.
HODSON, D. Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio. Enseñanza de las
Ciencias, v.12, n.3, 1994. p. 40-44.
MORTIMER, E. F. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde
vamos? Investigações em Ensino de Ciências, v.1, n.1, 1996.
PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Superintendência da Educação.
Departamento de Ensino Médio. Diretrizes Curriculares da Rede Pública de Educação
Básica do Estado do Paraná. Química. Curitiba: SEED/DEM, 2006.
SANTOS, W.L.P.; MORTIMER, E.F. Uma análise de pressupostos teóricos da abordagem
CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) no contexto da educação brasileira. Ensaio –
Pesquisa em Educação em Ciências - v. 2, n. 2. dez. 2002.
SANTOS, W.L.P.; SCHNETZLER, R.P. Educação em química: compromisso com a
cidadania. 3 ed. Ijuí: UNIJUÍ, 2003.
TRIVELATO, S. L. F. Ensino de Ciências e movimento CTS (Ciência, Tecnologia e
Sociedade). In: ESCOLA DE VERÃO, 3, 1994, Serra Negra. Caderno de Textos...São Paulo:
FEUSP, 1994.