A aplicação com os alunos aconteceu em um laboratório de informática do próprio Campus Ibatiba, onde os alunos utilizaram o software, sob orientação de um dos professores da disciplina, pois os outros dois não puderam participar da aplicação.
Assim como planejado na sequência didática (apêndice B), o primeiro passo do professor foi guiar os alunos a iniciar o programa. A partir disso, o aluno devia acender a chama clicando no isqueiro, assim como faria em um laboratório real.
A Figura 9 apresenta a bancada com as substâncias, são elas os cloretos de sódio, cobre, cálcio, estrôncio, lítio, bário e potássio.
Figura 9 - O isqueiro que o aluno deveria clicar
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
Após o aluno clicar no isqueiro, ocorre uma animação em que este vai até a parte superior do bico de bunsen, acendendo a chama, conforme exibido na Figura 10.
Figura 10 - A animação do isqueiro em execução
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
Após acender a chama, o isqueiro volta para posição original e a chama passa a ficar acesa, como exibido na Figura 11. Assim, as substâncias já podem ser utilizadas. O aluno não consegue utilizar nenhuma das substâncias enquanto não acender a chama.
Figura 11 - Fogo aceso e laboratório pronto para ser utilizado
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
A partir dessa etapa, o professor pediu aos alunos que experimentassem as diversas opções presentes no ambiente virtual, e que eles anotassem na folha de exercícios os resultados encontrados, assim como planejado no primeiro exercício da sequência didática.
Os alunos também foram informados pelo professor que deviam limpar o fio de platina no ácido entre uma utilização e outra, para impedir qualquer contaminação e alteração nos resultados.
No primeiro exercício foram disponibilizadas três colunas para que os alunos pudessem anotar os diversos resultados encontrados, caso testassem mais de uma vez.
O primeiro exercício e seu gabarito constam a seguir:
1) Preencha a tabela abaixo de acordo com os resultados observados (cor da chama ao queimar algum metal).
Quadro 2 - Quadro para preenchimento dos resultados obtidos
Metal: Resultado Resultado Resultado
Cobre Sódio Cálcio Estrôncio Lítio Bário Potássio
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
1) Resultados esperados:
Quadro 3 - Resultados esperados do experimento
Metal: Resultado
Cobre Azul-Esverdeado
Sódio Amarelo alaranjado
Cálcio Laranja
Estrôncio Vermelho vivo
Lítio Amarelo
Bário Vermelho sangue
Potássio Laranja escuro
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
No decorrer do experimento foi possível observar a interação dos alunos com o laboratório virtual 3D, entre os próprios alunos e entre eles e o professor. A Figura 12 exibe os alunos testando o laboratório virtual.
Figura 12 - Alunos experimentando as opções disponíveis
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
A Figura 13 exibe o resultado do experimento ao se utilizar cloreto de cobre, após o fio ter sido corretamente descontaminado antes. Como se pode ver, é exibida uma cor azul-esverdeada.
Figura 13 - Cloreto de cobre na chama
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
Porém, alguns alunos por vezes esqueciam de limpar o fio, ainda que isso houvesse sido informado pelo professor inicialmente. Ao compararem com os colegas ao redor viam que seus resultados eram diferentes. Esse resultado, diferente do esperado causava uma perturbação nos alunos, ou como diria Piaget, um desequilíbrio, que os levava a se questionar o que haviam feito de errado e como deveriam fazer para chegar ao resultado correto. Perceber o erro os levavam a uma tomadade consciência e os levavam a repetir o experimento, dessa vez realizando os procedimentos de forma adequada e alcançando o resultado correto.
Na Figura 14 é possível observar o resultado do mesmo experimento ao se utilizar o fio contaminado com cloreto de bário. Como se pode ver, a cor muda substancialmente.
Figura 14 - Cloreto de cobre contaminado com o cloreto de bário
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
Porém, nem sempre os alunos percebiam o erro imediatamente ou sozinhos. Assim, a mediação do professor ou de outros colegas foi necessária no processo de construção do conhecimento. De acordo com as teorias de Vygotsky, os professores e os outros alunos estariam atuando na Zona de Desenvolvimento Proximal, em que a mediação com o aluno que cometeu o erro possibilitou que este passasse de um conhecimento ainda não concretizado, em sua zona potencial, para um conhecimento real. A Figura 15 exibe um dos momentos de interação entre aluno e professor.
Figura 15 - Mediação do professor
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
O segundo exercício da sequência didática trazia a seguinte pergunta: "2) Caso o fio não seja limpo no ácido após a utilização, o resultado observado difere? Explique". A pergunta foi criada em conjunto com os professor para instigar os alunos a pensarem sobre a resposta anterior, sobre os erros e acertos cometidos, novamente auxiliando na construção do conhecimento do estudante, visando consolidar o que já perceberam ou gerar um desequilíbrio em quem, por ventura, ainda não tivesse tomado consciência.
Era esperado que os alunos respondessem "sim", uma vez que há contaminação, caso o fio não seja limpo anteriormente. Ao examinar as respostas dos alunos, constatamos que todos responderam dessa maneira, ou seja, naquele momento, após já terem realizado diversos testes no laboratório virtual, tanto os que haviam acertado como os que haviam anteriormente errado já haviam chegado a conclusão correta. O que significa que os que erraram posteriormente perceberam seus erros, fizeram novos testes e, em seguida, acertaram, assim como evidenciado nas três respostas apresentadas no quadro abaixo.
"Sim, pois ainda tem a substância anterior, então ocorre uma mistura alterando o resultado."
"Sim. Os comprimentos de onda são diferentes, então, quando juntos, a cor vai mudar."
"Sim, porque sem a devida higienização ocorre a mistura dos sais e os resultados se tornam diferentes."
A Figura 15 exibe o pesquisador observando a mediação do professor com os alunos.
Figura 16 - Mediação do professor, observação do pesquisador
Fonte: Elaborado pelo autor (2017)
A terceira pergunta do exercício proposto é a seguinte: "3) Analise os modelos atômicos estudados e discuta qual deles justifica as observações realizadas neste experimento". O modelo atômico esperado aqui é o de Bohr, pois é justamente ele que explica a emissão de luz na queima das substâncias ao mudar de nível
energético. Esse conteúdo foi tratado em sala de aula previamente pelo professor da disciplina. 16 alunos acertaram a resposta e apenas um escreveu outro modelo que, mesmo tendo sido tratado em sala, não era a resposta esperada. Isso vem de encontro com o que afirma Leite (2015), pois ele diz que o conhecimento é construído pelo indivíduo, mas que isso acontece especialmente quando o mesmo está engajado.
Já a quarta pergunta busca fazer o aluno relacionar os conhecimentos do experimento com casos da vida real: "4) Correlacione as observações e princípios envolvidos nesse experimento com casos e utilizações reais". As respostas poderiam variar, mas em geral os alunos escreveram principalmente que esses princípios são usados na confecção de fogos de artifício, pois esse foi o exemplo mais trabalhado em sala pelo professor. Todos os alunos acertaram a questão, alguns dos exemplos estão dispostos no quadro abaixo.
"Os fogos de artifícios, utilizam desse mesmo princípio pois misturando as substâncias pode ter novas cores."
"Os resultados obtidos a partir desse experimento podem ter bastante utilidade na produção de fotos de artifício, por exemplo."
"Para determinar a cor dos fogos de artifício."
A quinta pergunta foi colocada com a intenção de fazer o aluno repensar acerca do seu aprendizado por meio do uso do laboratório virtual: ”5) Na sua opinião, o uso do laboratório virtual facilitou o aprendizado? Por quê?”
Aqui os alunos tinham liberdade para relacionar o uso do ambiente com o conteúdo, e muitos assim o fizeram. Muitos também disseram que o software os ajudaria em casa, e que mesmo talvez preferindo um experimento no laboratório real, o laboratório virtual permite uma liberdade e praticidade não encontrada de outra maneira, o que motiva outras utilizações, inclusive sem a assistência de um professor. Todos os alunos indicaram satisfação com o uso do laboratóriovirtual 3D.
Algumas das respostas estão transcritas no quadro abaixo.
"Sim, é um material acessível então posso entender como funciona sem precisar de um laboratório."
"Certamente que sim! A simulação é muito fiel à realidade além de que o resultado pode ser obtido em bem menos tempo."
"Sim. É um meio prático e de fácil acesso aos estudantes e pessoas, faz com que o aluno se divirta ou aprenda de uma forma mais prática."