51 - Modelos e analogias abordagem de propriedades coligativas em livros didáticos

II Jornada de Debates sobre Ensino de Ciências e Educação Matemática I Encontro Nacional de Distúrbios de Aprendizagem na Perspectiva Multidisciplinar

“Recursos Didáticos e Tecnologias de Ensino”

Modelos e analogias: abordagem de propriedades coligativas em livros

didáticos

ANA ALICE SANTANA LIMA DIAS2 ROBERTA BRITO DOS SANTOS3

GLADSTON DOS SANTOS4

Resumo

Um modelo discerne de uma analogia por explicar um fenômeno; provar uma tese e fazer previsões, enquanto que uma analogia se resume à comparação entre um saber científico com algo rotineiro. O presente artigo tem por finalidade apresentar e discutir o emprego destas ferramentas de ensino no ensino das propriedades coligativas. O estudo proposto se justifica pela ideia pertinente de como estes meios facilitadores de ensino podem influenciar na aprendizagem dos conceitos químicos. Para tanto, buscou-se identificar e avaliar os modelos e analogias utilizados por três livros didáticos de Química do 2ºAno do Ensino Médio, apresentados no Guia do PNLD 2012. Diante das discussões apresentadas fora possível aprovar os meios facilitadores destacados, uma vez que estes contribuem para a construção do conhecimento.

Palavras-chave: Modelos e analogias; Propriedades coligativas; Livros didáticos. Abstract

A model discerns an analogy to explain a phenomenon; prove a thesis and make predictions, while an analogy comes down to a comparison between scientific knowledge with something routine. This article aims to present and discuss the use of these teaching tools in the teaching of colligative properties. The proposed study is justified by the relevant idea of how these enablers can influence the teaching learning of chemical concepts. To this end, we sought to identify and evaluate the models and analogies used by three textbooks of Chemistry 2nd Year High School, presented in the Guide PNLD 2012. Given the discussions presented was possible to approve the enablers highlighted, since these contribute to the construction of knowledge.

Keywords: Models and analogies; colligative properties; Textbooks.

1

Graduando em Química Licenciatura pela Universidade Federal de Sergipe cleber-sn@hotmail.com

2

Graduanda em Química Licenciatura pela Universidade Federal de Sergipe anaalicelimadias@gmail.com

3

Graduanda em Química Licenciatura pela Universidade Federal de Sergipe robertabs-07@hotmail.com

4

Professor Substituto do Departamento de Química Campus Itabaiana – SE e Mestrando em Ensino de Ciências e Matemática pela Universidade Federal de Sergipe.

Introdução

O livro didático (LD) é caracterizado como um mecanismo importante de apresentação de conceitos, conteúdos e abordagens, uma vez que estes aspectos são propostos sob uma articulação que promova a elaboração do conhecimento. Segundo Núñez (2003) o livro didático vem a funcionar não mais como um recurso didático, mas como material comumente empregado tanto em sala de aula, como no planejamento realizado pelos docentes em suas práticas escolares.

De acordo com Carneiro, Santos e Mól (2005) ainda que se tenham grandes avanços tecnológicos e uma diversidade de materiais curriculares, disponíveis no mercado, o LD ainda permanece como recurso mais utilizado no ensino de ciências, e como material recorrente de investigações. Dentro do LD são empregados como alternativas de ensino, que visam facilitar a compreensão de conceitos, o uso de modelos e analogias, que muitas vezes permitem a construção do conhecimento; e não muito obstante podem ser caracterizadas como objetos que impossibilitam a aprendizagem significativa do aluno. A construção de modelos tem por finalidade compreender os processos e testar teorias, de modo a garantir a veracidade destes. Enquanto que uma analogia parte da correlação do saber científico com o cotidiano. Estes recursos didáticos são frequentemente utilizados por diferentes autores, na construção da abordagem a ser atribuída dentro do LD elaborado.

Estes recursos de ensino quando empregados no LD apresentam-se de forma simplificada, mas não podem fugir do emprego correto do conceito em questão. A utilização de tais recursos como alternativa de ensino, em alguns casos, pode apresentar falhas, mas isso vem a ocorrer quando o conceito não é abordado de forma apropriada. Cabe ao professor tecer uma relação que supra esta necessidade, propiciando uma aprendizagem significativa.

1.

Referencial Teórico

Dentro da perspectiva do ensino de ciências, segundo Raviolo & Garritz (2005), bem como no ensino de Química são aplicados meios alternativos que buscam explicar certos fenômenos. Tais alternativas que argumentam determinado conteúdo podem ser

caracterizadas como modelos e analogias. A premissa de ambas no ensino de ciências é caracterizada pela adaptação de um conceito, através da introdução de determinado recurso, como figuras, situações e objetos.

Lopes (1992) faz referência que o emprego de modelos e analogias vem a facilitar o entendimento de certo fenômeno natural ou científico. Entretanto, a partir de seu mau uso, eles podem ser prejudiciais ao processo de aprendizagem, tornando o conhecimento inerte e improdutivo. Quando não se deixa explícito que o uso destas alternativas, tem por finalidade facilitar a compreensão do conhecimento aplicado em sala de aula, o aluno constrói a ideia de que o modelo ou analogia apresentado, representa fielmente o conceito científico, uma compreensão equivocada que impossibilita a construção do conhecimento. Alguns autores de livros didáticos, na prerrogativa de facilitar a compreensão de conceitos complexos fazem uso incorreto destas alternativas de ensino, inferindo aos alunos um conhecimento errôneo.

De acordo com Justi & Monteiro (2000) durante a produção de conhecimento, modelos são ferramentas inerentes para cientistas. Por meio dos modelos muitas questões são formuladas a partir do meio de vivência. Um modelo descreve, interpreta e explica um fenômeno; elabora e testa hipóteses; e realiza previsões, mas em muitos casos um fenômeno pode ser compreendido através de diferentes modelos.

Ao tratar-se de conceituar modelos, Ferreira (2006), é pertinente a ideia de explicitar e conceituar suas subdivisões: modelo mental – representação pessoal de um fato; modelo

expresso – quando expressa-se o modelo mental por meio da escrita, fala ou ação; modelo consensual – quando se discute um modelo expresso em grupo; e modelo pedagógico (ou de ensino) – quando se produz um modelo para auxiliar no

entendimento de conceitos.

Conforme Justi & Monteiro (2000) os modelos mentais, expressos e consensuais apresentam grande importância no ensino. Partindo de uma problemática em sala de aula, os alunos na busca de solucioná-la elaboram seus próprios modelos mentais. O professor deve trabalhar em cima destes modelos, fazendo com que os alunos os expressem em grupo e compreendam as limitações que podem existir dentro de seus modelos. Ao final do processo os alunos conseguirão entender como é o processo de criação de um modelo, sua validação e abandono. Favorecendo a aprendizagem e a

construção do conhecimento.

Com o desenvolvimento da ciência moderna, as analogias passam a serem utilizadas, de forma abundante, em diferentes disciplinas do conhecimento científico (RODRIGUES, 2006). O uso de analogias parte inicialmente das diversas situações do dia-a-dia e, geralmente, configuram-se numa comparação entre dois eventos: um que se pretende explicar e, portanto, desconhecido, e o já conhecido e que servirá de referência.

Raviolo & Garritz (2005) trazem a ideia de que embora as analogias contribuam para o ensino ajudando na visualização de conceitos abstratos e contribuindo no despertar do interesse dos alunos nas aulas, é certo que seu uso requer cuidado, pois pode gerar compreensões erradas, uma vez que seja empregada de forma simplificada e espontânea pode guiar o pensamento para uma visão concreta e imediata que impede a abstração necessária à formação do conhecimento científico.

A utilização de analogias está relacionada a diversas competências cognitivas tais como percepção, imaginação, criatividade, memória, resolução de problemas além do desenvolvimento conceitual. Por isso, as analogias foram e são instrumentos extremamente importantes na cognição humana, marcando notadamente a comunicação e a aprendizagem em diversas áreas do conhecimento (FRANCISCO JR., 2009). Diante disto faz-se imprescindível ressaltar que o uso de analogias por si só não favorece o ensino, a mesma pode levar os alunos a promover compreensões equivocadas e levar à produção de resultados inesperados.

O presente trabalho tem como objetivo analisar e discutir a utilização de modelos e analogias no ensino de propriedades coligativas. Para tal realizou-se uma análise de três LDs de Química do 2° Ano do Ensino Médio, sendo que os mesmos são apresentados dentro do Guia do Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) 2012. Este programa tem por finalidade promover a escolha e distribuição dos livros didáticos a serem adotados na rede pública de ensino. O PNLD promove a elaboração de guias curriculares que apresentam uma seleção de livros que auxiliam os professores na escolha do material a ser adotado.

2.

Metodologia

Para a realização desta pesquisa foram selecionados três livros didáticos (LDs) de Química do 2° Ano do Ensino Médio, apresentados no Guia do PNLD 2012. A escolha deu-se pelo fato de que estes livros foram adotados pelas escolas, campo de estágio dos pesquisadores. Estas escolas são da rede estadual de ensino de Sergipe, situadas nas cidades de Itabaiana e Macambira, Agreste sergipano, os professores de Química destas unidades escolares possuem graduação em Química pela Universidade Federal de Sergipe. Os LDs selecionados possuem uma abordagem sob a proposta Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTSA), conduzindo através da seleção dos conceitos que são importantes para o desenvolvimento de uma interpretação plausível para o nível de estudos em questão. Estes são vinculados a grandes temas em torno de problemáticas reais e atuais. Dessa forma, podem ser levantadas questões criadas na sociedade pela repercussão da tecnologia ou pelas implicações sociais do conhecimento científico e tecnológico.

As obras utilizadas como objeto de estudo são demonstradas no quadro abaixo, dentro deste mesmo traz-se os códigos de identificação utilizados para facilitar a discussão.

Livro Editora Ano / Edição

LD1 Química: Coleção Ser Protagonista Edições SM 2010 / 1ª Ed. LD2 Química na abordagem do cotidiano Moderna 2010 / 4ª Ed. LD3 Química: Meio ambiente, Cidadania e Tecnologia FTD 2010 / 1ª Ed. Quadro 1. Relação de livros didáticos selecionados para análise.

A seguir, segundo o PNLD (2012), é apresentada a sistematização curricular dos referidos livros do Quadro 1:

 LD1: A obra é estruturada tomando como tema central o protagonismo do estudante. A partir dessa opção, são propostos uma organização dos conteúdos e um conjunto de atividades que buscam fomentar tal protagonismo. Como estratégia, o autor lança mão de uma série de recursos, como o uso de textos, imagens e propostas de atividades, associados a questionamentos que requerem dos alunos reflexão e posicionamento crítico

sobre as questões levantadas. A obra tem os conteúdos organizados de maneira a garantir a progressão no processo de ensino-aprendizagem.



 LD2: Apresenta textos, na seção Informe-se sobre a Química, que buscam relacionar a Química com aspectos tecnológicos e com o cotidiano. Conclui os capítulos com textos que remetem a diferentes aspectos da Química ou se relacionam com essa área do saber e finaliza-os de modo a propiciar que cada capítulo comece com um questionamento que permite uma sondagem das concepções prévias dos alunos. Segue-se o desenvolvimento dos conteúdos, acompanhado de um mapa conceitual.

 LD3: O conhecimento químico é apresentado por meio de uma proposta metodológica clara, cujo objetivo é construir conceitos e que tem como ponto de partida a leitura, a interpretação, a análise e a discussão de notícias presentes na mídia, especialmente textos jornalísticos e de divulgação científica. As questões levantadas durante a apresentação dos textos são exploradas progressivamente ao longo da obra, colocando em destaque elementos que privilegiam discussões sobre o ambiente, o cotidiano e a cultura química.

Dentro do primeiro momento da pesquisa buscou-se ler integralmente os LDs selecionados para a identificação dos modelos e analogias presentes, expressas por meio de textos e figuras, que demonstrassem estar de acordo com as definições apresentadas no embasamento teórico. Após a identificação do objeto de estudo fez-se a listagem em tabela, e na sequência procurou-se discutir a proposta apresentada por alguns dos modelos e analogias presentes, selecionando-as por frequência nos diferentes livros e pela correlação entre elas.

3.

Resultados e Discussão

A partir das observações realizadas mediante a exploração dos LDs, levando-se em conta a abordagem do livro, fez-se a relação de modelos e analogias utilizadas no ensino das propriedades coligativas.

Tabela 1: Frequência de modelos e analogias empregados nos referidos LDs no capítulo de propriedades coligativas.

Livro Modelos Analogias

LD 1 1 4

LD 2 3 5

LD 3 1 4

Através da Tabela 1, é perceptível o fato de que ambos os autores fazem da analogia uma ferramenta de ensino mais corriqueira. Tal prerrogativa se dá pela maior facilidade de que o aluno tem em comparar algo de seu conhecimento com o conteúdo que se é abordado dentro da sala de aula. Assim o uso de analogias no ensino não requer do indivíduo grande capacidade de abstração, mas apenas que o mesmo seja capaz de realizar comparações extras com seu meio.

Quando faz-se referência ao uso de modelos dentro dos LDs referenciados, observa-se que os autores não procuram elaborar muitos modelos, fazem uso de poucos, e na maioria dos casos empregam esquemas que denotam serem modelos, mas que não são por deixarem confusa a ideia que se tenta esclarecer.

Dentro da abordagem de ebulioscopia, em ambos os livros, faz-se a apresentação de uma panela contendo água fervente. Todos os autores trazem a discussão de que ao adicionar-se soluto ao solvente em ebulição, ocorre o aumento da temperatura de ebulição do solvente. Dentre as três obras apenas o LD 1 relaciona o processo da

ebulioscopia com o cozimento mais rápido dos alimentos. O ponto destacado

anteriormente é caracterizado como a aplicação de uma analogia, assim é empregada a comparação daquilo que faz parte do cotidiano, com um saber científico.

FIGURA 1: O cozimento dos alimentos é acelerado pela adição de sal a água. FONTE: LD 1 (2010, p.64)

No ensino de osmose a analogia pertinente dentro dos referidos LDs é a utilização de frutas em calda e carnes conservadas sob salga.

FIGURA 2: A salga é empregada na conservação dos alimentos.

FONTE: LD 2 (2010, p.72)

FIGURA 3: Na culinária emprega-se a compota. FONTE: LD 3 (2010, p.157)

A osmose é explicada como sendo um processo espontâneo decorrente da diferença de concentração de água, entre o meio interno (células de microorganismos) e o meio externo (calda ou sal, empregados na conservação). O equilíbrio entre as concentrações faz com que as reações de decomposição demorem mais para ocorrer.

Nos LDs de estudo são apresentados como analogia, o uso da panela de pressão para abordar o conteúdo de tonoscopia. Cada obra trata da alteração da pressão interna resultante do aumento da temperatura da panela. Por ser um sistema fechado, a panela de pressão, condiciona a fervura da água em temperaturas superiores a 100°C. Os autores trazem esta analogia por meio da associação de figuras e elementos textuais.

FIGURA 4: Analogia formada a partir da relação entre diferentes elementos. FONTE: LD 2 (2010, p.47)

Ao tratar da pressão de vapor o LD 1 apresenta um modelo que demonstra a variação da pressão de vapor com o aumento da temperatura, isto para uma mesma substância. À medida que a temperatura aumenta a pressão de vapor também aumenta, esta idéia é apresentada na figura a seguir:

FIGURA 5: Variação da pressão de vapor em função da temperatura. FONTE: LD 1 (2010, p.67)

Este é um modelo de ensino que deixa claro a ideia da variação da pressão de vapor com a temperatura a um nível microscópico, de modo que o aluno compreende o conceito.

Seguindo o conceito abordado no LD 1, os demais LDs trazem a apresentação de modelos que explicam a influência da adição de soluto na pressão de vapor do solvente, conforme visto abaixo:

j

FIGURA 6: O escape das moléculas de solvente é modificado pela presença do soluto.

FONTE: LD 3 (2010, p.145)

FIGURA 7: A volatilidade do solvente é alterada pela adição de soluto.

FONTE: LD 2 (2010, p.64)

O modelo apresentado no LD 3 remete a discussão de que a presença do soluto altera a área de superfície em que as moléculas de solvente teriam para escapar, enquanto que o modelo apresentado no LD 2 fala da alteração da volatilidade do solvente em função do soluto. Ambos discutem um mesmo fenômeno, cada qual apresentando uma justificativa embasada conceitualmente para a apresentação de seu modelo. Ressalva-se que neste momento tem-se a existência de dois modelos para um único fenômeno, assim explicita-se a ideia de que a partir de um leque conceitual pode-explicita-se explicar um fenômeno, e por sua vez elaborar vastos modelos conceituais.

A mesma ideia apresentada para a compreensão da influência de um soluto na pressão de vapor do solvente é prolongada para a explicação do efeito crioscópico, ou seja, é apresentado um modelo, semelhante à FIGURA 7, que trata do abaixamento do ponto de congelamento do solvente em função da adição de soluto.

O LD 2 traz dentro do ensino das propriedades coligativas à abordagem de um modelo que trata do entendimento do diagrama de fases. O modelo apresentado é visto a seguir:

FIGURA 5: Modelo representacional do estado de agregação em função do estado físico. FONTE: LD 2 (2010, p.43)

A proposta do modelo é apresentar uma visão microscópica do comportamento das moléculas de uma substância pura em função de seu estado físico. É observável que o estado de agregação das moléculas é o que vem a caracterizar cada estado físico da matéria.

A partir destes modelos é imprescindível ressaltar que os autores deixam claro que não é possível observar as partículas de solvente e soluto e/ou da substância pura com a utilização de um microscópico e que as ilustrações são esquematizadas em cores fantasia.

Os objetos de pesquisa, modelos e analogias, encontrados nos LDs se apresentaram de forma coerente, contribuindo para o desenvolvimento intelectual dos alunos. Ressalva-se que o ensino embasado na utilização de modelos e analogias, não somente para propriedades coligativas bem como para qualquer conceito químico ou ciência, por si só não tem o mesmo efeito quando apresentados por uma mediação significativa, ou seja, pela atuação do professor.

Considerações finais

Por meio da análise realizada fora possível identificar a utilização de modelos e analogias dentro da abordagem proposta por cada livro didático. A caracterização das mesmas fora alcançada pela explanação do embasamento teórico, que vem a remeter o seguinte ponto, é imprescindível que os professores reconheçam a importância dos modelos e analogias aplicados dentro de sua proposta de ensino. A aplicação destes meios facilitadores de ensino dentro da aula exige planejamento e reconhecimento das possíveis interpretações realizadas por alunos. Retoma-se assim a ideia da importância da mediação do professor dentro da sala de aula.

Os LDs de Química são ferramentas que determinam o processo de ensino-aprendizagem, exercendo influência quanto às concepções de ciências e de conhecimento científico, construídos por estudantes. Os modelos e analogias discutidos no ensino das propriedades coligativas se demonstraram eficientes para o processo de aprendizagem, uma vez que as abordagens realizadas pelos LDs de Química se propuseram a não deixar lacunas para o entendimento do aluno.

Referências

BRASIL, SECRETARIA DE EDUCAÇÃO BÁSICA. (2011) Guia de livros didáticos:

PNLD 2012: Química, Secretaria de Educação Básica, Brasília. MEC/SEB.

CARNEIRO, M. H. S.; SANTOS, W. L. P.; MÓL, G. S. (2005). Livro Didático Inovador e Professores: uma tensão a ser vencida. In Revista Ensaio – Pesquisa em Educação em Ciências, N.2, v7.

FERREIRA, P. F. M. (2006). Modelagem e suas contribuições para o ensino de ciências: Uma análise no estudo do equilíbrio química [dissertação]. Belo Horizonte.

FONSECA, M. R. M. (2010). Química : meio ambiente, cidadania, tecnologia. 1. Ed. São Paulo : FTD, v. 2. (2° ano) (Coleção Química), 2010.

FRANCISCO JR., W. E. (2009). Analogias em livros didáticos de química: um estudo das obras aprovadas pelo Plano Nacional do Livro Didático Para o Ensino Médio 2007. In Ciências & Cognição. v.14.

JUSTI, R.S.; MONTEIRO, I.G. (2000) Analogias em Livros Didáticos de Química Brasileiros Destinados ao Ensino Médio. Investigações em Ensino de Ciências. In

Investigações em Ensino de Ciências. v5(2), p. 67 – 91.

LISBOA, J. C. F. Química. 1. Ed. São Paulo : Edições SM, v. 2 (2°ano) (Coleção Ser Protagonista), 2010.

LOPES, A. R. C. (1992) Livro didático: obstáculo ao aprendizado da ciência química.

Química Nova, N.3, v. 15, p. 254 – 261, mar.

NUÑEZ, I.; RAMALHO, B.; SILVA, I.; CAMPOS, A. (2003). A seleção dos livros didáticos: um saber necessário ao professor. O caso do ensino de ciências. OEI- Revista

Iberoamericana de Educación, Disponível em: <www.rieoei.org/deloslectores/427Beltran.pdf> Acesso : 08/05/2012.

PERUZZO, F. M. e CANTO, E. L. (2006). Química na abordagem do cotidiano . 4. Ed. São Paulo : Moderna, v. 2. (2° ano), 2010.

RAVIOLO, A; GARRITZ, A. (2008). Analogias no Ensimo de Equilibrio Químico. In

Química Nova na Escola. N.27.

RODRIGUES, L. P. (2007). Analogias, Modelos e Metáforas na Produção do Conhecimento em Ciências Sociais. In Pensamento Plural. Pelotas [01], p. 11 – 28 Jul/Dez – 2007.

SOUZA, V. C. A.; JUSTI, R. S.; FERREIRA, P. F. M. (2006) Analogias utilizadas no ensino dos modelos atômicos de Thomson e Bohr: uma análise crítica sobre o que os alunos pensam a partir delas. In Investigações em Ensino de Ciências.