Colégio Estadual Wolff Klabin – Ensino Fundamental, Médio, Normal e Profissional Av. Presidente Kennedy, 635 – Centro – CEP 84261-400 Fone/ Fax 3272-3997 PROPOSTA CURRICULAR ENSINO: MÉDIO DISCIPLINA: QUÍMICA APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA A Química, e seu uso constitui hoje num dos mais ricos campos da ciência, desmistificando conceitos que perduravam de muito tempo, quando já foi associada à magia negra, e em um passado remoto a venenos, destruição, poluição, etc. Se analisarmos sua evolução desde os primórdios da história, veremos que ela tem uma história fascinante e rica, e daí podemos entender a importância dela nos dias atuais. O homem teve os primeiros contatos com essa instigante ciência desde os primórdios da história, com o domínio do fogo que era usado para cozer a argila necessária para o fabrico de cerâmicas, fabricava sucos vegetais, corantes minerais, etc. Os alquimistas buscavam o elixir da longa vida e a pedra filosofal, para isso dedicavam-se a experimentação e para chegar aos seus objetivos, dominaram o métodos de extração, produção e tratamento de diversos metais, com destaque para o cobre, ferro e o ouro, bem como o aperfeiçoamento de vidrarias e descobertas de outras substâncias. No final do século XIV e início do século XV, devido às péssimas condições sanitárias, pela fome, pelas pestes nas aglomerações urbanas emergentes, gerou um desequilíbrio demográfico e problemas relacionados ao trabalho que também se modificava estruturalmente. A partir daí a preocupação com estudos sobre substâncias minerais para cura de doenças. Na transição dos séculos XV – XVI estudos desenvolvidos pelo médico suíço Paracelso, possibilitou o nascimento da Iatroquímica, antecessora da Química (Biogeoquimica), cujo conhecimento até aquele momento era apenas terapêutico. Baptiste van Helmont, médico que viveu entre os séculos XVI e XVII, foi condenado várias vezes pela igreja, acusado de realizar práticas satânicas, porque em seus estudos fazia um misto de ciência e religião. No século XVII, houve a expansão da indústria, do comércio, da navegação e das práticas militares em cidades como Paris, Londres, Berlin, Florença e Bolonha. Nesse contexto, foi fundada, em Paris a Academia de Sciense e em Berlin uma outra similar, ambas subordinadas ao Estado e em Londres, a Royal Society, mantida pelos próprios participantes sem relação com o estado, livre para colocar em ação as teorias cientificas aliadas às práticas populares e ao cotidiano das pessoas, mas a melhor estratégia ainda era o silêncio. No século XVII, ocorreu a Revolução Química com a incorporação de alguns elementos empíricos da alquimia: o mágico cedeu lugar ao cientifico. Investigações sobre a composição e estrutura da matéria, estudos partilhado com a física, que investigava as forças internas que regem a formação da matéria, havendo assim um avanço da ciência química. No século XVIII, houve grande desenvolvimento na experimentação química. Com o isolamento dos elementos gasosos e a descoberta de muitos elementos químicos. Nesse período a Revolução Industrial, impulsionada pelo desenvolvimento das máquinas que substituíram o ritmo da força humana ocasionando a grande expansão das indústrias, expandindo o capitalismo onde o trabalhador deixou de ter o domínio sobre o processo produtivo e trouxe como conseqüência o desenvolvimento da indústria química. Lavoisier propôs uma nomenclatura universal para os compostos químicos, que foi aceita internacionalmente. A química ganhou não só uma linguagem universal quanto à nomenclatura adotada, mas também quanto aos seus conceitos fundamentais. [email protected] Colégio Estadual Wolff Klabin – Ensino Fundamental, Médio, Normal e Profissional Av. Presidente Kennedy, 635 – Centro – CEP 84261-400 Fone/ Fax 3272-3997 Outras descobertas importantes dessa época foram explosivos (Lavoisier), solução para os problemas das indústrias de tecidos (Bertholet), estudos sobre corantes (Henry Perkins), torres para fabricação contínua de ácido sulfúrico (Gay-Lussac). No século XIX a ciência moderna se consolidou e passou a deixar marcas na caminhada da humanidade. John Dalton apresentou sua teoria atômica em uma série de conferência na Royal Institution de Londres. Friedrich Wöhler, em 1828, sintetizou a uréia, derrubando a teoria da força vital, pois conseguiu sintetizar um composto orgânico através de um composto inorgânico. Em 1860, foi realizado o primeiro congresso mundial de Química, onde 140 eminentes químicos se reuniram para discutir definições dos conceitos de átomo, molécula, equivalente, atomicidade e basicidade e como conseqüência foi estabelecida a classificação periódica de Mendeleev. Na segunda metade do século XIX, os avanços da eletricidade trouxe significativas contribuições, principalmente os conceitos de afinidade e eletrólise, que esclareceram a estrutura da matéria. Criação do primeiro plástico artificial, rayon (fibra artificial). No final do século XIX, surgiu laboratórios de pesquisas, consolidando a química como a principal disciplina associada aos efetivos resultados na indústria. No século XX, a Química e todas as outras ciências naturais tiveram um grande desenvolvimento, em especial nos Estados Unidos e Inglaterra. Com o esclarecimento da estrutura atômica, foi possível entender melhor a constituição e formação das moléculas, em especial o DNA. Foi o século das maiores transformações, interesses econômicos em jogo e duas guerras mundiais. Houve um paradoxo da evolução cientifica que contribuiu, simultaneamente, para os avanços da humanidade e para seu possível aniquilamento. Hoje a química está presente em tudo que existe, e seria impossível viver sem ela. O homem é o responsável pelos seus atos, e cabe a ele decidir, a maneira de fazer uso dela, para meios pacíficos, ou para a sua destruição. Mas uma coisa é certa, é impossível viver sem qualquer tipo de produto químico. Hoje em dia, na produção, na constituição, ou conservação, devemos entender seus conceitos, para decidir o que escolher. OBJETIVOS DA DISCIPLINA Proporcionar condições para preparação do aluno como cidadão consciente e crítico, capaz de perceber a intervenção química humana, influenciando o estilo de vida da população, o meio ambiente e a sociedade em geral. Reconhecer a Química como uma das ciências promotoras do conhecimento tecnológico e científico. Despertar no aluno o interesse pela ciência, partindo do conhecimento do seu cotidiano. Desenvolver habilidades que permitam a interpretação de resultados dos fenômenos físicos e químicos, no dia-a-dia. Formar o aluno que se aproprie dos conhecimentos e também seja capaz de refletir criticamente sobre o período atual. CONTEÚDOS ESTRUTURANTES De acordo com a concepção teórica assumida, serão apontados os Conteúdos Estruturantes da Química para Ensino Médio, considerando seu objeto de estudo/ensino: Substâncias e Materiais. Entende-se por conteúdos estruturantes os conhecimentos de grande amplitude que identificam e organizam os campos de estudos de uma disciplina escolar, considerados fundamentais para a compreensão de seu objeto de estudo e ensino. Como constructos atrelados a uma concepção crítica de educação, os conteúdos estruturantes da Química devem considerar, em sua abordagem teórico-metodológica, as relações que estabelecem entre si e entre os conteúdos específicos tratados no dia-a-dia da sala de aula nas diferentes realidades regionais onde se localizam as escolas da rede estadual de ensino. A seleção dos conteúdos estruturantes foi fundamentada no estudo da história da Química e da disciplina escolar e para que seja devidamente compreendido exige que os professores retomem esses estudos, pois, essa arquitetura curricular pode contribuir para a superação de abordagens e metodologias do ensino tradicional da Química. [email protected] Colégio Estadual Wolff Klabin – Ensino Fundamental, Médio, Normal e Profissional Av. Presidente Kennedy, 635 – Centro – CEP 84261-400 Fone/ Fax 3272-3997 A análise histórica e crítica de como, por que, onde, a serviço do quê e de quem essa disciplina escolar e essa ciência surgiram e se estabeleceram, dará aos professores condições de enriquecer os debates sobre os conteúdos que estruturam esse campo do conhecimento. São conteúdos estruturantes de química: Matéria e sua natureza; Biogeoquímica; Química sintética. CONTEÚDOS BÁSICOS MATÉRIA Constituição da matéria; Estados de agregação; Natureza elétrica da matéria; Modelos atômicos (Rutherford, Thomson, Dalton, Bohr...). Estudo dos metais. Tabela Periódica. SOLUÇÃO Substância: simples e composta; Misturas; Métodos de separação; Solubilidade; Concentração; Forças intermoleculares; Temperatura e pressão; Densidade; Dispersão e suspensão; Tabela Periódica. VELOCIDADE DAS REAÇÕES Reações químicas; Lei das reações químicas; Representação das reações químicas; Condições fundamentais para ocorrência das reações químicas. ( Fatores que interferem na velocidade das reações (superfície de contato, temperatura, catalisador, concentração dos reagentes, inibidores) ; Lei da velocidade das reações químicas; Tabela Periódica. EQUILÍBRIO QUÍMICO Reações químicas reversíveis; Concentração; Relações matemáticas e o equilíbrio químico (constante de equilíbrio); Deslocamento de equilíbrio (príncipio de Le Chatelier): concentração, pressão, temperatura e efeito dos catalizadores; Equilíbrio químico em meio aquoso (pH, constante de ionização, Ks ). Tabela Periódica. LIGAÇÃO QUÍMICA Tabela periódica; Propriedade dos materiais; Tipos de ligações químicas em relação as propriedades dos materiais; Solubilidade e as ligações químicas; Interações intermoleculares e as propriedades das substâncias moleculares; Ligações de Hidrogênio; Ligação metálica (elétrons semilivres) Ligações sigma e pi; Ligações polares e apolares; Alotropia. REAÇÕES QUÍMICAS Reações de Oxi-redução; Reações exotérmicas e endotérmicas; Diagramas das reações exotérmicas e endotérmicas; Variação de entalpia; Calorias; Equações termoquímicas; Princípios da termodinâmica; Lei de Hess; Entropia e energia livre; Calorimetria; Tabela Periódica. RADIOATIVIDADE Modelos Atômicos (Rutherford); Elementos químicos (radioativos); Tabela Periódica; Reações químicas; Velocidades das reações; Emissões radioativas; Leis da radioatividade; Cinética das reações químicas; Fenômenos radiativos (fusão e fissão nuclear); GASES Estados físicos da matéria; Tabela periódica; Propriedades dos gases; modelo de partículas para os materiais gasosos; misturas gasosas; diferença entre gás e vapor; lei dos gases. FUNÇÕES QUÍMICAS Funções Orgânicas; Funções Inorgânicas; e Tabela Periódica. [email protected] Colégio Estadual Wolff Klabin – Ensino Fundamental, Médio, Normal e Profissional Av. Presidente Kennedy, 635 – Centro – CEP 84261-400 Fone/ Fax 3272-3997 ENCAMININHAMENTOS METODOLÓGICOS É importante que o processo pedagógico parta do conhecimento prévio dos estudantes, no qual se incluem as idéias preconcebidas sobre o conhecimento da Química, ou as concepções espontâneas, a partir das quais será elaborado um conceito científico. A concepção espontânea sobre os conceitos que o estudante adquire no seu dia-adia, na interação com os diversos objetos no seu espaço de convivência, faz-se presente no início do processo de ensino-aprendizagem. Por sua vez, a concepção científica envolve um saber socialmente construído e sistematizado, que requer metodologias específicas para ser disseminado no ambiente escolar. A escola é, por excelência, o lugar onde se lida com o conhecimento científico historicamente produzido. Entretanto, quando os estudantes chegam à escola, não estão desprovidos de conhecimento. Uma sala de aula reúne pessoas com diferentes costumes, tradições, preconceitos e idéias que dependem também de suas origens, isso dificulta a adoção de um único encaminhamento metodológico para todos os alunos. Uma maneira de apresentar os conteúdos de química é utilizar MODELOS; propostas provisórias para explicar determinados fenômenos e atendem a interesses desses grupos de cientistas que investigam a matéria e sua natureza. EXPERIMENTAÇÃO: Uma aula experimental, seja ela com manipulação do material pelo aluno ou demonstrativa, não deve ser associada a um aparato experimental sofisticado, mas sim, à sua organização, discussão e análise, possibilitando interpretar os fenômenos químicos e a troca de informações entre o grupo que participa da aula.; LEITURAS ; A Química estuda o mundo material e sua constituição. Considera-se importante propor aos alunos leituras que contribuam para a sua formação e identificação cultural, que possam constituir elemento motivador para a aprendizagem da Química e contribuir, eventualmente, para a criação do hábito da leitura. Como então trabalhar com textos? Sugere-se: -fazer a leitura do texto e apresentação por escrito com questões e dúvidas, ou a leitura do texto para discussão em outro momento; -solicitar que os alunos tragam textos de sua preferência, de qualquer natureza (jornal, revista, rótulos de vidros de remédios, etc.) e relacioná-los com o conteúdo químico a ser trabalhado; -assistir a um filme, por exemplo, Óleo de Lorenzo e relacionar a produção e o acúmulo de ácidos graxos no organismo com as doenças degenerativas. Na seqüência, fazer a leitura de um texto de divulgação científica sobre o mesmo assunto. É uma maneira de motivar o aluno para a leitura e um recurso que favorece questionamentos. - TV pendrive também é um dos recursos usados para apresentação de aulas praticas e teóricas que facilitam o trabalho do professor. CRITÉRIOS DE AVALIAÇAO Em Química, o principal critério de avaliação é a formação de conceitos científicos. Trata-se de um processo de “construção e reconstrução de significados dos conceitos científicos” (MALDANER, 2003, p.144). Valoriza-se, assim, uma ação pedagógica que considere os conhecimentos prévios e o contexto social do aluno, para (re)construir os conhecimentos químicos. Essa (re)construção acontecerá por meio das abordagens histórica, sociológica, ambiental e experimental dos conceitos químicos. Por isso, ao invés de avaliar apenas por meio de provas, o professor deve usar instrumentos que possibilitem várias formas de expressão dos alunos, como: leitura e interpretação de textos, produção de textos, leitura e interpretação da Tabela Periódica, pesquisas bibliográficas, relatórios de aulas em laboratório, apresentação de seminários, entre outras. Esses instrumentos devem ser selecionados de acordo com cada conteúdo e objetivo de ensino. [email protected] Colégio Estadual Wolff Klabin – Ensino Fundamental, Médio, Normal e Profissional Av. Presidente Kennedy, 635 – Centro – CEP 84261-400 Fone/ Fax 3272-3997 BIBLIOGRAFIA BAIRD, Colin. Química Ambiental. São Paulo; Bookman, 2002. CARVALHO, Geraldo Camargo de; SOUZAS, Celso Lopes de – Química. 1.ed – Editora Scipione, 2004. COVRE, Geraldo José – Química Total – Editora FTD, 2001. Diretrizes Curriculares de Química para o Ensino Médio. SEED. Governo do Estado do Paraná, 2006. 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