PROPOSTA PEDAGÓGICA CURRICULAR DE QUÍMICA ENSINO MÉDIO APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA A história do desenvolvimento da química como ciência, constitui um palco extraordinário e fascinante do grande espetáculo da construção do conhecimento humano. Perpassada por influências políticas e religiosas, ideias e visões mágico-místicas, a transição de Alquimia à Química, apresenta momentos históricos dramáticos, no qual, pensadores foram condenados a morte, por defenderem ideias contrárias as aceitas pelos dogmas vigentes da fé religiosa do catolicismo. Atualmente, vivemos em uma época na qual tem sido comum o uso de materiais sofisticados, destinados a atividades cada vez mais específicas. A sociedade tecnológica exige das ciências dos materiais respostas precisas e específicas as suas demandas. A Química, ciência central na concepção de novos materiais, pode oferecer respostas a essa diversidade de demandas, através do conhecimento sobre a constituição, propriedades e transformações da matéria. Entretanto, a produção e a utilização dos materiais têm provocado diversos problemas ambientais. Esta é uma preocupação recente e representa um desafio também para os Químicos. A proposta curricular de Química para o Ensino Médio, busca contemplar aspectos conceituais que permitam a compreensão da constituição, propriedades e transformações dos materiais, destacando as implicações sociais relacionadas a sua produção e seu uso. Química é a ciência que lida com as propriedades, composição e estrutura das substâncias (elementos e compostos), as transformações que com elas ocorrem e a energia envolvida nesses processos. Toda a substância quer seja, natural ou produzida artificialmente, é constituída de uma ou mais das cem espécies de átomos que foram identificadas como elementos. Estes átomos, por sua vez, são constituídos por partículas mais elementares, que são as estruturas básicas das substâncias químicas; não existe quantidade de ouro, prata, mercúrio ou oxigênio, por exemplo, menor que um átomo desta substância. A Química, no entanto, não está preocupada com o domínio subatômico, mas com as propriedades dos átomos e as leis que governam suas combinações e como o conhecimento destas combinações podem ser usadas para propósitos específicos. O grande desafio na química é o desenvolvimento de uma explicação coerente do complexo comportamento dos materiais, por que eles são como aparecem, o que os dá suas propriedades intrínsecas, e como interações entre substâncias diferentes podem formar novas substâncias, e a 1 destruição das originais. Nas primeiras tentativas para entender o mundo material em termos racionais, os químicos desenvolveram teorias da matéria que explicam satisfatoriamente tanto o estado permanente quanto as mudanças. A maneira ordenada como átomos "indestrutíveis" formam moléculas pequenas e grandes, ou combinações longas de átomos intercalados, é geralmente aceita como a base do estado de permanência, enquanto que a reorganização dos átomos ou moléculas em arranjos diferentes são referidas em teorias de estados de mudança. Assim, química envolve o estudo da composição atômica e da geometria estrutural das substâncias, bem como as variadas interações entre substâncias que podem promover reações repentinas e violentas. A química também se preocupa com a utilização de substâncias naturais e com a criação de novas, artificiais. Cozimento, fermentação, manufatura de vidro e metalurgia são processos químicos que datam dos primórdios da civilização. Hoje, vinil, teflon, cristais líquidos, semicondutores e supercondutores representam os frutos da tecnologia química. O século XX presenciou avanços dramáticos na compreensão da maravilhosa e complexa química dos organismos vivos, e a interpretação molecular da saúde e da doença despertam grandes expectativas. A química moderna, sustentada por instrumentos cada vez mais sofisticados, estuda materiais menores que um simples átomo e maiores e mais complexos que o DNA (Ácido Desoxirribonucleico), que contém milhões de átomos. Novas substâncias podem ser projetadas para apresentar características desejadas e então sintetizadas. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICO – METODOLÓGICO A sociedade está em continuo desenvolvimento tecnológico, que é resultado de constantes pesquisas nas diversas áreas da ciência. Essa evolução fornece conforto e qualidade de vida, mas todo esse bem traz junto consigo problemas, como por exemplo a poluição, para isso, se tem a necessidade de adquirir conhecimentos para acompanhar a evolução tecnológica e sanar os problemas apresentados. A metodologia de ensino hoje em dia não se satisfaz somente com a memorização de expressões matemáticas nem com técnicas repetitivas mas, com a real compreensão dos conceitos químicos, isso significa que é necessário articular o conhecimento cientifico com valores educativos, éticos e humanísticos que permitam ir além da simples aprendizagem de fatos, leis e teorias. Trata-se de formar o aluno/cidadão para sobreviver e atuar nesta sociedade cientifica e tecnológica, em que a Química aparece como relevante instrumento para investigação, produção de bens, desenvolvimento socioeconômico e interfere no cotidiano de todas as pessoas. 2 Além da contextualização, a compreensão da ciência é facilitada pela investigação e observação por intermédio da realização de experimentos, o educando compreende o caráter experimental da ciência e, como decorrência, passa a ser o próprio agente da aprendizagem, fato estritamente ligado ao seu esforço de aprender. Particularmente o ensino de química, como o ensino das ciências naturais em geral, pressupõe a prática do método experimental por parte do aprendiz. Com essas atividades, pode-se induzir uma iniciação ao raciocínio científico. OBJETOS DE ESTUDO Será dada ênfase às transformações gerais da matéria e na composição das substâncias; as transformações geradoras de novos materiais, onde o educando deverá ser conduzido à compreensão que esta transformação está presente e deverá ser reconhecida nos alimentos e medicamentos, fibra têxtil e corante, materiais de construções e papéis, combustíveis e lubrificantes, embalagens e recipientes. OBJETIVOS DA DISCIPLINA Desenvolver a capacidade de investigação critica, observando a evolução da Ciência Química juntamente com os seus benefícios e prejuízos, formando indivíduos pensantes e produtivos em busca da melhoria de qualidade de vida. O objetivo da química tem como base fundamental: - compreensão das ideias fundamentais da ciência; - oportunizar ao educando a vivencia da metodologia cientifica; - reconhecer a importância da química no sistema produtivo, compreendendo a evolução dos meios tecnológicos e sua dinâmica com a evolução dos conhecimentos científicos. Entender que a Química é a ciência que estuda os materiais e os processos pelos quais eles são retirados; Perceber e classificar fenômenos químicos e físicos presentes em seu dia a dia; Perceber que a ciência está em constante evolução; 3 Perceber que novas observações e novas ideias produzem um outro modelo para o átomo, que por sua vez, explicará melhor os fenômenos da natureza. Entender o que é necessário para que duas substâncias reajam quimicamente; Entender a importância da reunião e da análise dos dados científicos que levaram a determinação das propriedades químicas dos elementos, o que possibilitou a organização desses elementos em uma sequência lógica. Entender o que é uma ligação iônica, covalente e metálica; Prever o tipo de ligação que ocorrerá e entender determinados elementos químicos; Representar as ligações covalentes pelas fórmulas estrutural e molecular; Diferenciar compostos iônicos de moleculares; Compreender a importância de alguns ácidos, bases, sais e óxidos em seu dia-a-dia; Compreender as relações proporcionais presentes na química; Compreender dados quantitativos, estimativas e medidas; Conceituar, definir, classificar e caracterizar dispersões; Perceber a existência de diferentes tipos de soluções e a diversidade da utilização delas na prática; Compreender o significado de diluir e concentrar; Perceber que o estudo das quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante as reações químicas auxiliam na compreensão de fatos observados no dia-a-dia. Identificar os fatores que influenciam as velocidades das reações químicas, representações, condições fundamentais para a ocorrência, leis de velocidade e inibidores; Perceber a aplicação da eletroquímica em problemas práticos das propriedades dos metais como consequência da ligação metálica. Compreender que o átomo de carbono tem características especiais que o diferem de outros elementos; Diferenciar compostos orgânicos e inorgânicos; Identificar, caracterizar, nomear e relacionar compostos orgânicos; Reconhecer as relações do desenvolvimento científico e tecnológico da química; Perceber a importância de diversos hidrocarbonetos na vida diária por meio da observação de seu uso e aplicações. CONTEÚDOS 4 CONTEÚDOS ESTRUTURANTES Matéria e sua natureza; Biogeoquímica; Química sintética. Enfatizar-se-á a interpretação dos fenômenos naturais e tecnológicos como: fermentação, combustão, evaporação e condensação, dissolução, emissão e receptação de radiação térmica e luminosa, através da compreensão do conceito de energia, dos modelos de átomos e de moléculas e da conservação de energia sendo que, estes conteúdos serão trabalhados junto à química, as disciplinas de biologia, física e matemática. A disciplina será trabalhada de forma que o educando veja a utilização do conhecimento químico com competência e responsabilidade, e que o uso inadequado de produtos químicos pode, por exemplo, causar alterações na atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera. Por sua vez o desequilíbrio/equilíbrio devem ser entendidos como uma relação entre concentrações de reagentes e produtos e não meramente uma fórmula matemática. Ainda, na elaboração das atividades deve-se considerar o desenvolvimento, habilidades cognitivas e valores, como controle de variáveis, tradução da informação de uma forma de comunicação para outra (gráficos, tabelas, equações químicas). CONTEÚDOS ESPECÍFICOS 1º ANO CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza Introdução a História da Química; Conhecimento da Matéria e suas transformações Substâncias simples e compostas Substâncias puras e misturas; Métodos de separação; Caracterização de fenômenos físicos e químicos; Estados físicos da matéria e suas transformações; Estrutura atômica; Modelos atômicos; Elementos químicos, número atômico, massa atômica, massa molecular 5 Configuração eletrônica nos níveis e subníveis do átomo. Tabela periódica; Evolução da tabela periódica; Grupos e períodos; Classificação dos elementos na tabela periódica; Propriedades aperiódicas e periódicas; Ligações químicas; Ligação iônica; Ligação covalente, normal e coordenada; Polaridade das ligações; Geometria molecular e polaridade de moléculas; Ligação metálica; Ligações intermoleculares: Van der Waals e Pontes de Hidrogênio; Números de oxidação. Funções inorgânicas; Ácidos; Bases; Sais; Óxidos; Reações Químicas; Reações de Deslocamento; Reações de dupla troca; Reações de síntese; Poluição do ambiente aquático; 2º ANO CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica Soluções Soluções; Classificação quanto ao estado físico das partículas dispersas, à proporção entre soluto e solvente. Concentração das soluções: percentagem (m/m, V/V), concentração em g/L e mol/L; Diluição e mistura de soluções; Propriedades Coligativas Termoquímica Conceito; Entalpia: reações endotérmicas e exotérmicas; 6 Fatores que influem na variação da entalpia; Calor de reação: formação, combustão e energia de ligação, neutralização e solução; Lei de Hess; Cinética Química Velocidade de reação: Conceito; Fatores que influencia nas velocidades das reações: energia de ativação, temperatura, concentração, pressão, superfície de contato, catalisadores; Tipos de catálise. Equilíbrio Químico Condições de ocorrência do equilíbrio; Constante de equilíbrio: Kc e Kp; Deslocamento do equilíbrio: Principio de LêChatelier, influência da pressão, da temperatura e da concentração no equilíbrio químico; Equilíbrio iônico: pH e pOH; Hidrólise de sais: caráter ácido e básico de sais. Eletroquímica Reações de oxi-redução; Série de reatividade química; Pilhas; Eletrólise em meio aquoso. 3º ANO CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Química Sintética Introdução a Química Orgânica Evolução da Química Orgânica; Química orgânica nos dias atuais; Características do átomo de carbono; Classificação dos átomos de carbono em uma cadeia; Tipos de cadeia orgânica; Fórmula estrutural. Hidrocarbonetos Alcanos; Alcenos; Alcadienos; Alcinos; Ciclanos; Hidrocarbonetos aromáticos. Funções Orgânicas Oxigenadas 7 Álcoois; Fenóis; Éteres; Aldeídos e cetonas; Ácidos carboxílicos; Derivados dos ácidos carboxílicos. Funções Orgânicas Nitrogenadas Aminas; Amidas; Nitrilas; Nitrocompostos. Estrutura e Propriedades Físicas das Moléculas Orgânicas; Estrutura das moléculas orgânicas; Ponto de fusão, ponto de ebulição e estado físico dos compostos orgânicos; Solubilidade dos compostos orgânicos; Densidade dos compostos orgânicos. Isomeria Reações de Substituição Reações de Adições Reações de Eliminação Glicídios. Definição; Classificação; Estrutura; Reações; Principais glicídios. Lipídios Glicerídios; Cerídios; Química da limpeza. Sabões e detergentes. Aminoácidos e Proteínas Definição; Classificações; Estrutura das proteínas; Hidrolise das proteínas; Enzimas; Alimentação humana. Polímeros Sintéticos Os polímeros sintéticos e o cotidiano. METODOLOGIA DA DISCIPLINA Como o ensino-aprendizagem é um processo ativo e coletivo, deve estar baseado nas interações aluno-aluno e aluno-professor como objeto de conhecimento. Essas interações podem ser auxiliadas por recursos tais como: Leitura de textos, onde o importante é a discussão das idéias; Experimentação formal, como discussão pré e pós laboratório e visando a construção e 8 ampliação dos conceitos; Demonstrações experimentais, como recurso para coleta de dados e posterior discussão; Estudo do meio, através do qual se pode ter idéias interdisciplinares dos campos do conhecimento (visitas a sistemas produtivos, industriais e rurais); Aulas dialógicas nas quais o professor deve instigar o diálogo sobre o objeto de estudo; O trabalho audiovisual, da mesma forma que o experimental, envolve períodos de discussão pré e pós atividades e deve facilitar a construção e ampliação dos conceitos; Informática como fontes de dados e informações. RECURSOS UTILIZADOS Quadro-negro, livro didático público, livro do autor Ricardo Feltre adotado no colégio e distribuído aos alunos, TV pen drive, laboratório de informática e laboratório de ciências. AVALIAÇÃO Depois de cumpridos os objetivos, o professor precisará avaliar em que medida está obtendo sucesso e ter uma noção do progresso de cada um, tendo assim, oportunidade de repensar seu planejamento. Por outro lado, o aluno também necessita avaliar seus resultados, ele se sente motivado com seu sucesso, porém, quando o resultado não for satisfatório, ele, deverá ter uma outra oportunidade para melhorar seu aproveitamento. Essa avaliação será de forma continuada. Durante esse processo de ensino-aprendizagem, envolvendo não somente o professor, mas também alunos, pais e comunidade escolar, participando passo a passo do progresso do educando, a avaliação será de forma variada, dando oportunidade ao aluno de perceber e demonstrar sua evolução. Essa diversidade será da seguinte maneira: testes escritos, teste de múltipla escolha, chamadas orais, relatórios de atividades práticas (individuais ou em grupos), redações sobre temas estudados, mostra de ciências, trabalhos na semana do meio ambiente, etc. e todas as técnicas utilizadas ao longo do curso. A leitura de textos, as discussões e ideias pré e pós laboratório e atividades audiovisuais também serão utilizadas como fontes de avaliação. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO 9 A avaliação do processo de ensino e aprendizagem consiste no acompanhamento do desenvolvimento das ações educativas do aluno, auxiliando-o no aperfeiçoamento de todo o processo que ocorrerá ao longo do ano letivo. A avaliação deve garantir a qualidade do processo educacional desenvolvido no coletivo da escola. No entanto, deve ser feita de forma processual e formativa, sob as condicionantes do diagnóstico e da continuidade. Por isso, ao invés de avaliar apenas por meio de provas, o professor deve usar instrumentos de avaliação que contemplem várias formas de expressão dos alunos, como: leitura e interpretação de textos, leitura e interpretação da Tabela Periódica, pesquisas bibliográficas, relatórios de aulas em laboratório, apresentação de seminários, mostra de ciências, entre outros. Estes instrumentos devem ser relacionados de acordo com cada conteúdo e objetivo de ensino. INSTRUMENTOS AVALIATIVOS leitura e interpretação de textos; leitura e interpretação da Tabela Periódica; pesquisas bibliográficas; Observação; Relatório; Prova; Questionário; Discussão em grupo. RECUPERAÇÃO DE ESTUDOS Após cada avaliação, o aluno terá direito à recuperação de conteúdos/estudos. Nela, será revisto para o aluno com aproveitamento insuficiente, a área de estudos e os conteúdos da disciplina. Para a recuperação é feita uma síntese e a determinação de seu registro por parte dos alunos. Após cada avaliação será feita a apresentação de suas correções e e o somatório das notas. A recuperação será dada no final de cada bimestre com uma avaliação individual de peso dez, após ser feita uma revisão do assunto trabalhado no bimestre. Prevalecerá a maior nota obtida pelo aluno. REFERÊNCIAS FELTRE, Ricardo, 1928 – Química Ricardo Feltre – 6 ed. – São Paulo: Moderna, 2004. CARVALHO, Geraldo Camargo de Química Moderna - Vol. Único – São Paulo: Scipione, 1997. MEC – Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Ciências Matemáticas e da Natureza e sua Tecnologias. Brasília, v. 3, 1999. RUSSEL, J. B. Química Geral. São Paulo, Editora McGraw-Hill, 1981 1 0 Santos, Wildson Luiz Pereira; MÓL, Gerson de Souza. Química e Sociedade. /volume único. São Paulo: Nova Geração, 2005. PARANÁ. Diretrizes Curriculares de Química para a Educação Básica. Curritiba, 2008. 1 1