CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
RAYANE CRISTIAN FERREIRA SILVA
ANÁLISE DO CONTEÚDO DE RADIOATIVIDADE EM LIVROS DIDÁTICOS DE QUÍMICA TENDO COMO BASE AS COMPETÊNCIAS E HABILIDADES DO
ENEM
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
RAYANE CRISTIAN FERREIRA SILVA
ANÁLISE DO CONTEÚDO DE RADIOATIVIDADE EM LIVROS DIDÁTICOS DE QUÍMICA TENDO COMO BASE AS COMPETÊNCIAS E HABILIDADES DO
ENEM
Monografia apresentada ao Departamento de Química da Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências para a conclusão do Curso de Licenciatura em Química.
ORIENTADOR: Prof.Vinícius Catão de Assis Souza
RAYANE CRISTIAN FERREIRA SILVA
ANÁLISE DO CONTEÚDO DE RADIOATIVIDADE EM LIVROS DIDÁTICOS DE QUÍMICA TENDO COMO BASE AS COMPETÊNCIAS E HABILIDADES DO
ENEM
Monografia aprovada em 03 de Julho de 2015.
____________________________________ __________________________________ Profa. Daniele Cristiane Menezes Profa. Regina Simplício Carvalho
Departamento de Química – UFV Departamento de Química – UFV (Avaliadora) (Avaliadora)
___________________________________ Prof. Vinícius Catão de Assis Souza
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, agradeço ao meu amigo Jesus Cristo, por todo cuidado durante toda a minha vida. Depois de todo conhecimento que vi e vivi, tenho ainda mais certeza que “Ele existe antes de tudo o que há, e nEle todas as coisas subsistem”. No contexto universitário, muitos associam a fé com a falta de conhecimento, e acham que para acreditar em Deus é preciso cometer suicídio acadêmico. No entanto, Jesus pediu para que eu o amasse com todo o meu coração, alma e entendimento. Ele morreu e ressuscitou para perdoar os meus pecados e não para retirar a minha inteligência. A minha fé pensa, e é por isso que minha razão pode crer.
Agradeço, ainda, a minha amada e maravilhosa mamãe, Edivane, por sua dedicação, exemplo e amor. E também ao meu saudoso pai, Luiz. Apesar do pouco estudo, eles me ensinaram a viver dignamente, e isso não dá para aprender apenas na universidade. Agradeço também aos meus irmãos que amo tanto (Rayara, Raikênio, Raynara e Samuel), por todo carinho que demonstravam quando eu voltava para casa depois de um período cansativo. Estendo o agradecimento a minha avó Vera, padrasto Sergio, a toda família e aos amigos de Ipatinga.
A todos os professores que contribuíram com minha formação, desde o Colégio João Reis de Souza, passando pelo Caetana América de Menezes e ETVA, até a UFV. Não há espaço para incluir o nome de todos, mas gostaria de destacar: Toninho e Lílian, por terem paciência com uma caloura que não sábia estudar; Mayura, por acreditar que uma aluna do terceiro período poderia assumir uma responsabilidade tão grande como o PIBID; Regina, por ouvir meus desabafos nas aulas de estágio; ao meu querido, estimado e dedicado Róbson pelas melhores aulas que já tive e por não medir esforços para me motivar; ao genial Emílio que com sua simplicidade me ensinou a gostar de Físico-Química e a sua linda e querida esposa, Dani, pela orientação na Iniciação Científica, conselhos, presentes, por sempre me receber em sua sala com um sorriso no rosto, mesmo quando os resultados não eram favoráveis; e por fim, ao amigo Vinícius, pelo carinho e auxílio desde 2011, pela brilhante orientação neste trabalho e pelos conselhos nesse último período.
Não posso deixar de agradecer a Camila Semid, primeira amiga que fiz em Viçosa. A Edu Ribeiro, Nati Porto, Gisele e Gustavo, Everalda, Vivian, Filipe, Wil, Pati Vilas Boas, Monize, Kevin, Ketlen, Thomaz, Sarah, Vanessa (Goiabal), Camila Gachet, Grazi, Guilherme, Larissa, Paulinha, Lorena. Obrigada simplesmente pela amizade que demonstraram durante esses anos.
As gatas da Família 208: Roberta, Nilzza, Marcela, Dani, Rayane Maria, Adilma e Keila. Aprendi muito convivendo com cada uma de vocês.
Aos estudantes do ESEDRAT, Pré-vestibular Anglo e monitorias da UFV. Vocês fizeram com que eu tivesse a certeza que quero ser professora.
Agradeço as grandes amigas/irmãs que fiz em Viçosa: Ana Paula, Betânia e Giovana. Obrigada por toda paciência, carinho, amor e confiança. Além de falarmos e rirmos dos outros e de nós mesmas, também oramos juntas, compartilhamos medos, alegrias e angústias. Foi maravilhoso viver essa aventura ao lado de vocês.
Agradeço ainda aos “Friends” do coração: Bruno Machado, por sempre me fazer rir; Thalyta, por gostar de mim mesmo eu não tendo nada para oferecê-la; Philipe, pelo carinho, atenção e zelo nesta reta final da graduação; Paulo, Daniel, Son, Vitão, Dani Martins, Rosiane, Sylver, Diego, Carol, Ronan e Teresa, pela parceria e por me fazerem rir, quando na verdade eu queria chorar. Nossa amizade começou em Viçosa e vai durar até a eternidade.
Agradeço aos irmãos da Batista Sião, em especial ao Pastor André, Ivone e Lícia, por serem meus líderes e discipuladores. A toda galera da JUBS, foi um prazer liderar vocês neste período. Aos amigos do Raiz de Jessé, Alfa e Ômega e Varanda Aberta.
“Hoje eu acredito no cristianismo, como acredito que o Sol nasce todo dia. Não apenas porque o vejo, mas porque através dele eu vejo tudo ao meu redor. Percebi que colocando as primeiras coisas em primeiro lugar, teremos as segundas a seguir, mas colocando as segundas em primeiro, perdemos ambas. Tudo que não é eterno, é eternamente inútil. Pois se a esperança que se tem fosse apenas nessa vida, não houvesse nada além, nenhum sonho para sonhar, que esperança mais perdida! Eu prefiro acreditar que Cristo vive e vai voltar para acabar com essa guerra. A esperança que Ele dá ultrapassa a morte ou vida, vai além de trabalhar, traz sonhos para sonhar! Não que eu queira me esquivar de olhar de frente a vida, mas bem melhor é batalhar pelo pão que vai durar, pão de Cristo, pão da vida”.
RESUMO
SILVA, Rayane Cristian Ferreira. Análise do conteúdo de Radioatividade em Livros Didáticos de Química tendo como base as competências e habilidades do ENEM. Monografia de conclusão do Curso de Licenciatura em Química. Universidade Federal de Viçosa, Julho de 2015. Orientador: Prof. Vinícius Catão de Assis Souza.
O presente trabalho relata uma pesquisa qualitativa descritiva que visa analisar o conteúdo de Radioatividade em três Livros Didáticos de Química (LDs) selecionados no Plano Nacional do Livro Didático (PNLD). Essa análise foi feita com base nas competências e habilidades propostas para o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) e na Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, que indica a importância de se educar para a construção da cidadania. Em relação aos LDs, verificou-se que todos os três abordavam a Radioatividade de forma contextual. Entretanto, apenas um utilizou questões sociais para direcionar o tema discutido no decorrer do capítulo. Os outros dois LDs utilizaram caixas de texto, tópicos e esquemas que buscavam discutir as questões sociais em paralelo com o conteúdo. Assim, a pesquisa aqui realizada confirma a importância da mediação do professor em sala de aula, articulando os conceitos e propostas presentes nos LDs junto aos estudantes. Mesmo que as competências e habilidades estejam bem afinadas com o conteúdo, um livro, por si só, não é capaz de desenvolvê-las, tal como propõe o ENEM. Nesse exame, busca-se explorar a relação entre Ciência e sociedade por meio de questões que demandam uma análise crítica sobre as diversas problemáticas atuais. Por ser a Radioatividade um assunto relevante para as Ciências, é desejável que esse tema seja abordado nos LDs de forma contextual. Isso ajudaria os estudantes a compreenderem a articulação do conteúdo com as temáticas envolvendo energia, rejeitos ambientais, geopolítica, dentre outros. Entretanto, o estudo da Radioatividade no Ensino Médio e Superior costuma limitar-se a alguns tópicos conceituais que são bastante superficiais e pouco elucidativos. Assim, avaliou-se como as competências e habilidades propostas para o ENEM são articuladas nas questões envolvendo o conteúdo de Radioatividade. Para isso, foram analisadas as questões de Ciências da Natureza que tratavam diretamente dessa temática nas provas aplicadas entre 1998 e 2014. Por fim, conclui-se que é importante realizar novas pesquisas para compreender a proposta do ENEM em sua essência, já que atualmente esta é uma das principais avaliações do país.
ABSTRACT
SILVA, Rayane Cristian Ferreira. Analysis of Radioactivity subject in Brazilian Chemistry Textbooks based on the competencies and skills proposed for the ENEM. Undergraduate Monograph Submitted to the Department of Chemistry in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Bachelor in Chemistry. Federal University of Viçosa, July 2015. Supervisor: Dr. Vinícius Catão de Assis Souza.
This Monograph reports to descriptive and qualitative research that analyzed the Radioactivity’s discussion present in three Brazilian Chemistry Textbooks (BCTs). These textbooks were selected by document National Textbook Plan Governmental (PNLD-Brazil). This analysis was based on the competencies and skills proposals for the National High School Exam (ENEM) and the Law of Guidelines and Bases of National Education (LDBEM), which indicates the importance of education for citizenship. Regarding the BCT, it was found that all three textbooks addressed Radioactivity in a contextual way. However, only one of them used social issues to address the discussed topic over the chapter. The other two BCTs used texts boxes, topics and schemes in order to discuss social issues in parallel with the content. Thus, the research conducted confirms the importance of the teacher's mediation in classroom, articulating the concepts and presenting proposals in BCTs with students. Even, if the skills and abilities are well in tune with the content, a book by itself cannot develop them, as proposed by ENEM. In this examination, it is sought the exploration of the relationship between Science and Society through issues that require a critical analysis about various current issues. Considering the Radioactivity a relevant subject in Science Education, it is desirable a more contextual approach of this topic in the BCTs. This would help students to understand the relationship of the content with the themes involving energy, environmental waste, geopolitics, and others. However, the study of Radioactivity in the School and University usually is limited to some conceptual topics that are quite shallow and not very helpful. Then, we analyzed the Science field issues that directly dealt this theme over tests that were applied between 1998 and 2014 exam of ENEM. Finally, it is concluded that is important to carry out further research to understand the proposal of ENEM in its essence, since currently it is one of the major exams of the Brazil.
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO _________________________________________ 10
1.1 OBJETIVOS ____________________________________________________________ 11 1.1.1 OBJETIVOS GERAIS ________________________________________________ 11 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS __________________________________________ 12
2.1 JUSTIFICATIVA E MOTIVAÇÃO PARA O ESTUDO DA RADIOATIVIDADE _____ 12 CAPÍTULO 2 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ___________________________ 13
2.1 EXPLORANDO O TEMA RADIOATIVIDADE E SUA RELAÇÃO COM AS
QUESTÕES SOCIAIS E O ENSINO QUÍMICA ____________________________________ 13 2.2 O PLANO NACIONAL DO LIVRO DIDÁTICO (PNLD) _________________________ 17 2.3 O ENEM E SUAS IMPLICAÇÕES PARA A EDUCAÇÃO ________________________ 18 2.3.1 RETROSPECTO HISTÓRICO E PRINCIPAIS APONTAMENTOS ____________ 18 2.3.1 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES ______________________________________ 19
CAPÍTULO 3 - ASPECTOS METODOLÓGICOS, AMOSTRA, RESULTADOS E DISCUSSÃO ________________________________________________________ 21
3.1 RESULTADOS E DISCUSSÕES ______________________________________________ 22 3.2 INVESTIGANDO AS QUESTÕES DO ENEM NO PRERÍODO DE 1998-2014 _______ 22 3.2.1 ANÁLISE GERAL DAS COMPETÊNCIAS E HABILIDADES _________________ 22 3.2.2 ANÁLISE DAS QUESTÕES SOBRE RADIOATIVIDADE ____________________ 26
3.3 ANÁLISE DOS LIVROS DIDÁTICOS A PARTIR DAS COMPETÊNCIAS E
HABILIDADES SELECIONADAS _______________________________________________ 29 3.3.1 ANÁLISE DO LD1 ______________________________________________________ 29 3.3.2 ANÁLISE DO LD2 ______________________________________________________ 32 3.3.3 ANÁLISE DO LD3 ______________________________________________________ 35
CAPITULO 4 - CONSIDERAÇÕES FINAIS ______________________________ 40
10 CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
Em 1903, Marie Slodowska Curie foi laureada com o Prêmio Nobel de Física, juntamente com seu marido Pierre Curie e o físico Henry Becquerel, pela pesquisa sobre Radioatividade. Becquerel estudou o comportamento de alguns cristais de Urânio, percebendo que eles emitiam radiação continuamente. Essa nova propriedade, denominada de Radioatividade, foi amplamente estudada pelo casal Curie (FARIAS, 2001; XAVIER et al., 2007). A premiação foi um marco para a História da Ciência, que pela primeira vez tinha uma mulher condecorada com um reconhecimento tão importante na Academia de Ciências, espaço até então dominado pelos homens.
Quando a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO), em parceria com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), definiram 2011 como sendo o Ano Internacional da Química, o nome de Marie Curie ganhou maior evidência. Isso porque a data coincidia com o centenário de seu segundo prêmio Nobel, conquistado graças à descoberta dos elementos químicos Rádio e Polônio (REZENDE, 2011).
O propósito maior do Ano Internacional da Química foi celebrar as conquistas desta Ciência e sua enorme contribuição para o bem-estar da humanidade, com destaque para os setores de produção de energia, saúde, comunicação, agricultura e alimentação. Quando se pensa na Radioatividade, por exemplo, este é um dos conteúdos que merece relevante destaque no campo social. Suas contribuições estão refletidas em diversas áreas. Na pesquisa científica, os estudos com radiação fomentaram a elaboração da Teoria Atômica (CHASSOT, 1995). Contribuiu ainda para o desenvolvimento sociocientífico, permitindo o diagnóstico e tratamento de doenças, datação de fósseis e artefatos históricos, esterilização de equipamentos e alimentos. Também influenciou, e segue influenciando, a história, a economia e a política mundial, tendo em vista que as reações nucleares podem ser usadas tanto para fins bélicos, quanto para energéticos (MERÇON & QUADRAT, 2004).
Nesse sentido, a abordagem CTS (Ciência-Tecnologia-Sociedade) propõe contextualizar e discutir a perspectiva social da Ciência, mostrando as interações existentes entre esses três eixos. Busca-se não apresentar uma Ciência cujo conhecimento tem um fim em si mesmo, produzindo avanços tecnológicos ou problemas ambientais. O que se almeja é destacar a influência da participação social no processo de construção e aplicação do conhecimento científico (ANGOTTI & AUTH, 2001; SANTOS & MÓL, 2010).
11 característica principal do ensino com viés CTS. Os conteúdos de Biologia, Física e Química se articulam interdisciplinarmente em uma área de conhecimento, denominada Ciências da Natureza e suas Tecnologias. As questões do ENEM baseiam-se em competências e habilidades pré-estabelecidas, que passam a exigir dos estudantes a capacidade de análise e reflexão sobre diferentes situações problemas (ANTUNES, 2014; COSTA-BEBER & MALDANER, 2015).
Atualmente o ENEM tornou-se uma das avaliações mais importantes do país. Ele pode ser realizado por estudantes que concluíram ou não o Ensino Médio. Também é essencial para o acesso a vagas no Ensino Superior em instituições públicas, por meio do sistema de seleção unificada (SISU), e para obter bolsas de financiamento em instituições privadas, por meio do Programa Universidade para Todos (ProUni). Diante disso, um ensino contextualizado e interdisciplinar, torna-se importante para favorecer o acesso ao Ensino Superior, além de contribuir na formação de cidadãos críticos e reflexivos frentes às diferentes questões sociais. Como a Radioatividade apresenta interface com as questões tecnológicas e sociais, ela pode ser articulada no ENEM como um conteúdo estruturador de diversas questões que abordem assuntos relacionados à energia, rejeitos ambientais, medicina, agricultura, geopolítica, dentre outros.
Diversos recursos pedagógicos como vídeos, sites, jogos, experimentos e projetos temáticos, podem ser usados para viabilizar o ensino por meio de uma perspectiva interdisciplinar e contextualizada. Entretanto, ainda predomina o uso dos Livros Didáticos (LDs) na maioria das salas de aula da Educação Básica. Muitas vezes, este é o único recurso que o professor dispõe para ministrar suas aulas. Logo, sempre será necessário desenvolver pesquisas que avaliem o LDs. Assim, surgiu a ideia de analisar o tema Radioatividade em LDs, não apenas do ponto de vista conceitual, mas levando em consideração a relação entre o conhecimento científico e o público que o utiliza, tendo como base as competências e habilidades propostas para o ENEM.
1.1OBJETIVOS
1.1.1 OBJETIVOS GERAIS
12 as questões sobre Radioatividade apresentadas nas últimas edições do ENEM (1998-2014), juntamente com as competências e habilidades cobradas por elas.
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Para que o objetivo geral fosse alcançado, delimitaram-se os seguintes objetivos específicos: (i) identificar quais as habilidades mais pronunciadas nas avaliações do ENEM entre 1998 e 2014; (ii) analisar as questões e compreender o significado das competências e habilidades relacionadas a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias; (iii) descrever como o conteúdo de Radioatividade está apresentado nos três LDs, tomando como base o segundo objetivo específico; e (iv) avaliar a articulação das competências e habilidades do ENEM nesses LDs, levantando possíveis implicações para a Educação em Ciências.
13 CAPÍTULO 2 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo será apresentado o referencial teórico da pesquisa, discutindo artigos que abordam a Radioatividade e sua abrangência científica, social e educacional, além dos documentos que tratam da importância dos LDs no ensino e o seu papel na educação formal. Por fim, serão discutidos os artigos e documentos que explanam sobre o ENEM e as competências e habilidades articuladas nas questões desse exame.
2.1 EXPLORANDO O TEMA RADIOATIVIDADE E SUA RELAÇÃO COM AS QUESTÕES SOCIAIS E O ENSINO QUÍMICA
Do ponto de vista histórico, em 1885 Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) apresentou à comunidade científica certo tipo de raio, denominado por ele Raio X, com propriedades ainda não conhecidas como, por exemplo, a possibilidade de enxergar dentro do corpo humano (CHASSOT, 1995). Graças a essa descoberta, ele foi laureado com o Prêmio Nobel de Física em 1901 e, recentemente, o elemento 111 da Tabela Periódica recebeu o seu nome (BUENO et al., 2007).
Inspirado pelos resultados obtidos por Röntgen, Henri Becquerel (1952-1908) pesquisou se a fosforescência e a fluorescência eram causadas pelos Raios X. Seus primeiros resultados não foram favoráveis. Porém, depois de outros experimentos realizados com sais de urânio, material com o qual já trabalhava, ele chegou à conclusão de que a radiação emitida não se relacionava à fluorescência, sendo originada do próprio elemento (BUENO et al., 2007). Assim, em 1896 ele anunciou a descoberta de novas radiações emitidas pelos sais de Urânio, capazes não apenas de marcar chapas fotográficas, mas também de ionizar gases, transformando-os em condutores. Essa radiação foi inicialmente denominada Raios de Becquerel. Em 1898, Marie e Pierre Curie denominaram esses raios de Radioatividade. Eles descobriram que tal propriedade não era exclusiva do Urânio, pois outros elementos descobertos por eles (Polônio e Rádio) também a possuíam (CHASSOT, 1995). Tais pesquisas renderam a Becquerel, Marie e Pierre Curie o Prêmio Nobel de Física em 1903.
14
essa cientista, que ensina, ou essa educadora, que jamais se aparta da ciência, traz, na sua maneira de trabalhar o ensino, algo que ainda hoje se espera de um bom educador: a linguagem, a semiose, a busca pela evolução dos saberes, a contextualização e a dialética, citando apenas algumas de suas qualidades. (FREITAS-REIS & DEROSSI, 2014, p.92)
Essas autoras destacam ainda o pensamento crítico de Marie Curie em relação ao tipo de educação instituída na época, com destaque para o modo como ela acreditava na importância da experimentação para aprendizagem das Ciências. Além disso, ela produzia o próprio material prático e levava os estudantes para conhecerem o laboratório de pesquisa em que trabalhava. Sua postura e determinação contribuiu para perceber a necessidade de se promover uma formação científica significativa junto aos estudantes e também o papel do professor para a consolidação deste processo. Nesse sentido, é importante que a Química, assim como as demais Ciências, seja entendida como uma atividade humana dinâmica e em contínuo processo de evolução. Tais ideias dialogam com a proposta de ensino CTS (Ciência-Tecnologia-Sociedade), que visa formar cidadãos capazes de julgar, avaliar e refletir sobre as potencialidades, limitações e consequências do desenvolvimento científico e tecnológico. Com base na Constituição Brasileira (BRASIL, 1988) e a Lei de Diretrizes e Bases da Educação (BRASIL, 1996), educar para a cidadania é o papel primordial da educação formal1. Mas para promovê-la, não basta apresentar um conhecimento neutro, completamente desconectado das questões sociais. Alves (2010) destaca que:
Nossas escolas têm se dedicado a ensinar o conhecimento científico, e todos os esforços têm sido feitos para que isso aconteça de forma competente. Isso é muito bom. A ciência é um meio indispensável para que os sonhos sejam realizados. Sem ciência não se pode plantar nem cuidar do jardim. Mas há algo que a ciência não pode fazer. Ela não é capaz de fazer os homens desejarem plantar jardins [...] (ALVES, 2001, p.26)
Logo, para se apropriarem do conhecimento científico, os estudantes precisam concebê-lo como parte do mundo ao qual interagem. A contextualização e a interdisciplinaridade, presentes na abordagem CTS, podem auxiliar na tarefa de fazer nascer nos estudantes o desejo pelo conhecimento e, consequentemente, favorecer a sua formação sociocientífica. Para Wartha e Faljoni-Alário (2005), “contextualizar é construir significados e significados não são neutros, incorporam valores porque explicitam o cotidiano, constroem compreensão de problemas do entorno social e cultural, ou facilitam viver o processo da descoberta” (WARTHA & FALJONI-ALÁRIO, 2005, p.43).
1No tópico 2.3.1 deste trabalho será apresentado e discutido o Artigo 25 da Lei de Diretrizes e Bases da Educação
15 Em relação a Radioatividade, esse conteúdo tende a aparecer nos últimos capítulos dos LDs destinados ao segundo ano do Ensino Médio, onde geralmente são abordados assuntos que também apresentam alto grau de abstração e/ou complexidade, tais como: Estequiometria e Balanceamento de Equações Química; Termoquímica; Cinética Química; Equilíbrio Químico e Oxirredução. Mediante o grande volume de conteúdos e pouco tempo para desenvolvê-los, as Reações Nucleares, quando são estudadas, costumam limitar-se a alguns tópicos conceituais muito superficiais. A realidade não é diferente em relação aos cursos superiores de Química. Muitos estudantes concluem os cursos de licenciatura e bacharelado apresentando concepções erradas sobre o tema (PELICHO, 2009).
Ao analisar a sociedade no início do século XX, Lima et al. (2011) destaca o impacto causado pela descoberta da Radioatividade na vida cotidiana das pessoas que viveram na época, ajudando a entender que a Ciência não está indiferente as modificações sociais.Essa influência sobre o contexto social, político e econômico, torna-se ainda mais evidente ao analisar o panorama da Segunda Guerra Mundial, com as bombas lançadas em Hiroshima e Nagasaki. A tecnologia foi desenvolvida graças a um grande investimento dos EUA em pesquisas relacionadas às reações nucleares, denominado Projeto Manhattan (MERÇON & QUADRAT, 2004). Não bastasse todos os problemas gerados por este conflito, o período posterior a ele foi marcado por uma forte corrida armamentista e energética, chamado de Guerra Fria (BUENO et al., 2007).
Além das questões históricas, sociais, políticas e econômicas, os conhecimentos sobre Radioatividade geraram bens de consumo e avanços em diversas áreas. Entre elas a Medicina ganha destaque pela utilização de Radioisótopos no tratamento de câncer (Radioterapia). Existe ainda uma variedade de exames que podem ser realizados através de aplicação de material radioativo no corpo humano (BUENO et al., 2007). Na indústria, a Radioatividade pode ser utilizada na radioesterilização, beneficiamento de análises de pedras preciosas, preservação de alimentos, tratamento de efluentes industriais e lixo hospitalar, desenvolvimento de sensores e detectores, além de novos materiais (BUENO et al., 2007).
16 Entre os maiores parques geradores de reatores nucleares, destacam-se os Estados Unidos, a França, o Japão e a Alemanha (ELETROBRAS NUCLEAR, 2013).
O processo de obtenção de energia elétrica por usinas nucleares é considerado por muitos como uma solução para o problema de crise energética mundial. Entretanto, o mundo já vivenciou graves acidentes, como o de Chernobyl em Abril de 1986. A explosão de um dos quatro reatores da usina nuclear gerou uma nuvem radioativa atingindo a parte oeste da antiga União Soviética, hoje os países de Belarus, Ucrânia e Rússia, e todo o norte e centro da Europa. Estima-se que 8.400.000 pessoas nesses países foram expostas à radiação (BUENO et al., 2007).
Os rejeitos radioativos também geram bastante polêmica. Substâncias e compostos radioativos, ou os processos que utilizam materiais deste tipo, geram rejeitos que representam risco a qualquer forma de vida. Este é o maior problema das usinas nucleares (SANTOS & MÓL, 2010). Devido a suas particularidades, esse tipo de material não pode ser descartado no lixo comum. Em 1987 em Goiás, dois sucateiros encontraram uma cápsula de Césio-137 nos escombros do antigo Instituto Goiano de Radiologia (IGR). Eles violaram e manipularam o material, apresentando para amigos e familiares. Depois venderam a cápsula para um ferro velho. Essa ação ocasionou a morte de quatro pessoas, a amputação do braço de outra e a contaminação, em maior ou menor grau, de mais de 200 pessoas (BUENO et al., 2007).
Com base no que foi discutido, constata-se que a Radioatividade é um tema bastante amplo que pode ser abordado sob o ponto de vista de várias áreas de conhecimento e, principalmente, em relação à Ciências da Natureza e sua Tecnologia.
Em uma pesquisa realizada a partir do banco de dados da Revista Química Nova na Escola, em circulação desde 1995, foram identificados apenas seis artigos que abordavam as reações e fenômenos nucleares e duas resenhas sobre os elementos químicos Rádio e Polônio, sendo eles: Chassot (1995); Faria (2001; 2002); Merçon e Quadrat (2004); Afonso (2010, 2011), Lima, Pimentel e Afonso (2011) e Freitas-Reis e Derossi (2014).
17 2.2 O PLANO NACIONAL DO LIVRO DIDÁTICO (PNLD)
O LD é um material instrucional de apoio a professores e estudantes bastante difundido em todo país. Ele deve conter as informações básicas referentes as disciplinas curriculares e muitas vezes influencia na sequência e organização dos conteúdos ministrados pelo professor. Por ser tratado em inúmeros casos como guia do ensino, é sempre necessário desenvolver pesquisas que analisem a apresentação dos conteúdos no LD, enfatizando suas potencialidades e limitações (EMME & ARAÚJO, 2012). Os LDs costumam ser organizados levando em consideração os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), que apresentam um conjunto de sugestões de práticas educativas para organização dos currículos baseados na reformulação proposta pela nova Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN). Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM) é dividido em áreas de conhecimento. Os conceitos relacionados à Química encontram-se na área Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias.
No Brasil, a democratização dos LDs se deu graças a implementação de políticas públicas, como o PNLD. Segundo informações retiradas do portal do Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (FNDE), o principal objetivo do PNLD é subsidiar o trabalho pedagógico dos professores por meio da distribuição gratuita de coleções de LDs aos estudantes da Educação Básica. Para isso, o Ministério da Educação (MEC) publica o Guia dos Livros Didáticos, contendo resenhas das coleções aprovadas por uma banca examinadora formada por especialistas de cada área. Esse guia é encaminhado às escolas, que tem autonomia para escolher as obras que melhor se adequam ao contexto educacional local.
Devido à diversidade educacional e cultural existente no Brasil, nem todos os títulos presentes no guia conseguem contemplar as especificidades de cada escola. Portanto, é importante analisar criticamente essas políticas públicas e o paradoxo trazido por elas, pois ao mesmo tempo em que buscam dar as escolas liberdade de escolha, promovem a homogeneização do ensino. Essa homogeneização possui pontos positivos, já que em teoria todos os professores e estudantes passam a possuir as mesmas condições para ensinar e aprender, mas também apresenta pontos negativos, por massificar o conhecimento. Nota-se que além de um papel pedagógico, os LDs possuem também o papel político-social (WARTHA & FALJONI-ALÁRIO, 2005).
18 a presença da experimentação, história da ciência e a contextualização dos conteúdos são imprescindíveis.
2.3 O ENEM E SUAS IMPLICAÇÕES PARA A EDUCAÇÃO
2.3.1 RETROSPECTO HISTÓRICO E PRINCIPAIS APONTAMENTOS
O Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) foi criado em 1998. A primeira edição era realizada em um único dia, contendo sessenta e três questões mais uma redação. Desde está época o exame já possuía uma proposta interdisciplinar e contextualizada, pois sua criação foi influenciada pelas reformas no sistema educacional baseadas nas Leis de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN, Lei n. 9394/96; BRASIL, 1996). A nova LDBEN definiu o Ensino Médio como a última etapa de formação na Educação Básica e seus objetivos, de forma geral, deveria proporcionar a formação para o trabalho e a cidadania (ANTUNES, 2014). Os quatro incisos do Artigo 35, apresentados a seguir, destacam que o Ensino Médio, com duração mínima de três anos, terá como finalidades: (i) a consolidação e o aprofundamento dos conhecimentos adquiridos no Ensino Fundamental, possibilitando o prosseguimento dos estudos; (ii) a preparação básica para o trabalho e a cidadania do educando, para continuar aprendendo, de modo a ser capaz de se adaptar com flexibilidade a novas condições de ocupação ou aperfeiçoamento posteriores; (iii) o aprimoramento do educando como pessoa humana, incluindo a formação ética e o desenvolvimento da autonomia intelectual e do pensamento crítico; e (iv) a compreensão dos fundamentos científico-tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no ensino de cada disciplina.
19 2.3.1 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES
A Matriz Curricular do Exame Nacional do Ensino Médio é composta por cinco Eixos Cognitivos2, que se relacionam a: (i) dominar linguagens; (ii) compreender fenômenos; (iii) enfrentar situações-problema; (iv) construir argumentação; e (v) elaborar propostas. Eles formam a base na qual se estruturam todas as áreas do conhecimento presentes no ENEM. Também sintetizam as aptidões necessárias para compreender e resolver as questões que o exame apresenta. Até o ano de 2008, esses eixos eram chamados de competências gerais por fundamentarem todo conteúdo e estrutura do exame (ANTUNES, 2014). Devido as suas especificidades nas distintas áreas, a partir de 2009 cada uma passou a possuir suas próprias competências e habilidades. Entende-se que:
As Matrizes do ENEM estão estruturadas por dois vetores orientadores: os Eixos Cognitivos e as Competências de área. O primeiro, comum a todas as áreas de conhecimento, corresponde a domínios da estrutura mental e funciona de forma orgânica e integrada às Competências de área. O segundo vetor organiza as Habilidades à luz das especificidades curriculares em cada uma das Áreas do Conhecimento. (BRASIL. Relatório Pedagógico ENEM 2009 -2010, INEP, p.7).
Valente (2002) identificou dois eixos interpretativos/conceituais para competências e habilidades. O primeiro não diferencia as duas palavras. Considera a competência como ação que envolve uma série de atributos: conhecimentos, habilidades, aptidão. Neste caso, as competências englobam as habilidades. Antunes (2014) destaca que na perspectiva estrutural do ENEM, as:
Competências são entendidas como mecanismos fundamentais para a compreensão do mundo e atuação nele [...] Isso é competência: a capacidade de contextualizar o saber, ou seja, comparar, classificar, analisar, discutir, descrever, opinar, julgar, fazer generalizações, analogias e diagnósticos. Habilidades são as ferramentas que podemos dispor para desenvolver competências. Logo, para saber fazer, conhecer, viver e ser, precisamos de instrumentos que nos conduzam para que a ação se torne eficaz. As habilidades são esses instrumentos que, manejados, possibilitam atingir os objetivos e desenvolver as competências. (ANTUNES, 2014, p.10)
Expandindo essas ideias para o ensino, é possível inferir que tanto competência como habilidadetende a substituir as noções de saberes e conhecimentos (VALENTE, 2002). Porém, é importante destacar que não se tratam “de ter ou não ter, mas de desenvolver, aperfeiçoar, aprender com os erros, dispor de boas condições” (MACEDO, 2008, p.6). A educação formal é uma das ferramentas capazes de construir essas competências e habilidades nos indivíduos. Basear o ensino nessas ideias implica em mudanças na abordagem dos conteúdos e, consequentemente, nas formas de avaliação.
20 Atualmente, a Matriz do ENEM apresenta as competências e as respectivas habilidades referentes a cada área de conhecimento. A área de Ciência da Natureza engloba as disciplinas de Biologia, Física e Química. Além de abordar os conceitos referentes a cada componente curricular, busca-se discutir a relação entre o desenvolvimento científico e as transformações sociais e econômicas na sociedade, dialogando assim com a proposta de ensino CTS (ANTUNES, 2014). Ela apresenta oito competências que se subdividem em trinta habilidades e estão apresentadas no Apêndice I deste trabalho.
As cinco primeiras competências (C1, C2, C3, C4, C5) relacionam-se, de forma geral, com todas as disciplinas que compõem a área. Já as três últimas relacionam diretamente com os conceitos que compõem cada uma separadamente (C6 – Física; C7 – Química; C8 – Biologia). Como essas três disciplinas apresentam relações, as habilidades direcionadas para cada uma podem ser usadas para articular os conteúdos de forma interdisciplinar. Por exemplo, a temática Radioatividade, discutida nesse trabalho com foco na Educação em Química, relaciona-se com H22 e H23, que são habilidades específicas da área de Física.
Apesar de a Matriz conter informações que podem contribuir com o entendimento estrutural do ENEM, as competências e habilidades ainda estão descritas de forma subjetiva. Maceno et al. (2010) avaliou a Matriz Curricular do ENEM de 2009 e concluiu que, apesar do exame possuir potencial para promover modificações no currículo da Educação Básica e induzir o rompimento com os exames de seleção focados na memorização ou nos conteúdos desarticulados dos contextos e problemas reais, existem contradições no documento que o estrutura. A falta de clareza da Matriz pode dificultar essas melhorias, sendo “necessário repensar e ter essa Matriz escrita de melhor forma, com consistência e fidedignidade do início ao fim. O que se propõe é um anexo descritivo das exigências coerentes com as habilidades e competências que são apresentadas na mesma Matriz” (MACENO et al., 2010, p.158).
21 CAPÍTULO 3 - ASPECTOS METODOLÓGICOS, AMOSTRA, RESULTADOS E
DISCUSSÃO
A metodologia usada nesta pesquisa é do tipo qualitativa descritiva. Esse tipo de pesquisa busca investigar um conjunto de informações, descrever as características do assunto em estudo e o objeto foco da pesquisa (GERHARDT & SILVEIRA, 2009). A descrição aqui realizada ocorreu levando em consideração as competências e habilidades do ENEM que se relacionavam ao conteúdo de Radioatividade, seguindo as seguintes etapas de análise:
1) Avaliações das provas do ENEM: a primeira etapa consistiu em analisar as avaliações do ENEM de 1999 a 2014, buscando traçar um panorama entre as questões de Química e suas respectivas competências e habilidades. A maioria das questões foi retirada do livro Competências ENEM – Química (2014), da série Ser Protagonista, pois ele apresenta as questões do ENEM (1998-2013) referentes ao conteúdo de Química devidamente separadas por competências e habilidades, otimizando assim parte da pesquisa. Também foram investigadas as avaliações disponíveis no site do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP), a fim de classificar as questões em relação ao ano, tendo em vista que o livro não apresentava essa informação. Para categorizar as questões do ENEM 2014, o exame desse ano foi analisado tendo como base também a Matriz Curricular do ENEM e o material de apoio já descrito. Além disso, as avaliações de todos os anos do ENEM foram analisadas a fim de identificar as questões sobre Radioatividade, já que a série Ser Protagonista não apresentava todas as questões contempladas no ENEM, mas apenas uma amostragem delas. Os critérios considerados nesta primeira etapa podem ser expressos nas seguintes questões: (i) Qual o número de questões relacionadas à área Ciência da Natureza e suas Tecnologias por competência e habilidade, no período de 1998 a 2014?; (ii) Considerando o critério para seleção das competências e habilidades propostas para o ENEM, quais habilidades aparecem com maior frequência?; e (iii) Quantas questões relacionadas ao conteúdo de Radioatividade foram identificadas nas provas do ENEM e quais habilidades relacionadas a elas?
22 forma essa articulação acontece? (Quadros temáticos; propostas de trabalho em grupo; textos para interpretação e discussão; reportagens de jornais, revistas, internet).
Os LDs analisados foram: (i) LD1 – ANTUNES, M. T. Ser Protagonista Química –
volume 2, 2ª edição, Edições SM Ltda, São Paulo, 2013; (ii) LD2 – PERUZZO, F. M. & CANTO, E. L. Química na Abordagem do Cotidiano – volume 2 – Físico-química, 4ª edição, Editora Moderna, São Paulo, 2012; e (iii) LD3 – SANTOS, W. L. P. & MÓL, G. S. Química Cidadã – volume 2, 1ª edição, Editora Nova Geração, São Paulo, 2010.
3.1 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Inicialmente, serão apresentados os resultados da análise das questões do ENEM em relação às competências e habilidades, destacando quais delas foram escolhidas para analisar os LDs. Em seguida, serão discutidos os resultados relativos às análises dos capítulos sobre Radioatividade nos três LDs, buscando descrever a forma como as competências e habilidades foram apresentadas nas três obras.
3.2 INVESTIGANDO AS QUESTÕES DO ENEM NO PRERÍODO DE 1998-2014 3.2.1 ANÁLISE GERAL DAS COMPETÊNCIAS E HABILIDADES
O material de apoio ao professor utilizado na análise apresentou setenta e oito questões do ENEM relacionadas à Química, além das dezessete selecionadas na prova de 2014. Ao todo, noventa e cinco questões foram identificadas e organizadas em seus respectivos anos. Não foram encontradas questões relacionadas à Química nos anos de 1998, 2000, 2003 e 2007. O Gráfico 1 representa a análise das nove questões encontradas na primeira fase do ENEM, quando a prova era realizada em um único dia (1998-2008).
Gráfico 1. Panorama das questões do ENEM em relação às competências e habilidades de 1998-20083.
3 Com exceção dos anos 2000, 2001, 2003 e 2007.
11 1 11
3
1 1
C1.H4 C2.H7 C3.H9 C5.H17 C5.H18 C7.H25
Nº Questões do ENEM X
Competências e Habilidades
23 Das trinta habilidades referentes à Ciência da Natureza e Suas Tecnologias, apenas seis foram identificadas entre os anos de 1998 a 2008. Esse resultado pode ser explicado pelo fato da reformulação das Matrizes de Referências do ENEM ter ocorrido apenas em 2009. Desde seu início, o ENEM buscou avaliar as competências e habilidades desenvolvidas ao longo da Educação Básica. Mas apenas com a reformulação elas foram detalhadas de acordo com as áreas de conhecimento, melhorando a compreensão e, consequentemente, a elaboração das questões. O Gráfico 2 apresenta as questões encontradas nos exames a partir de 2009.
Gráfico 2: Panorama das questões do ENEM em relação a suas competências e habilidades, de 2009 a 2014. Quando compara o Gráfico 2 com o Gráfico 1, verifica-se que um número maior de habilidades passou a ser exploradas após 2009. Nota-se que H17 e H18 apareceram em maior frequência. Essas duas habilidades pertencem à Competência 5, que se relaciona a interpretação de informações e conceitos a partir de gráficos, representações, textos informativos, relações matemáticas e as possíveis aplicações do conhecimento científico, ou seja, entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. Duas questões referentes a H17 e H18, respectivamente, estão descritas a seguir. A alternativa em destaque indica a resposta correta.
C5.H17 (2013) O brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão para evitar problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas. Disponível em: <www.anvisa.gov.br>. Acesso em: 10 Ago. 2012. (Adaptado.)
Considerando-se o valor de 6,0 x 1023 mol-1 para a constante de Avogadro e a massa molar do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades?
A) 7,5 x 1021 B) 1,5 x 1022 C) 7,5 x 1023 D) 1,5 x 1025 E) 4,8 x 1025
C5.H18 (2012) Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável dentro do eletrodoméstico. Sabe-se que o odor característico
1 2 2
5
3 2
15 18
2 4
13 11
4 3
C1.H2 C1.H4 C2.H7 C3.H8 C3.H10 C3.H12 C5.H17 C5.H18 C6.H22 C6.H23 C7.H24 C7.H25 C7.H26 C7.H27
Nº de questõs do ENEM X Competências e
Habilidades
24
de peixe se deve as aminas e que esses compostos se comportam como bases. Na tabela são listadas as concentrações hidrogeniônicas de alguns materiais encontrados na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira.
Material Concentração de H(mol/L) 3O+
Suco de limão 10-2
Leite 10-6
Vinagre 10-3 Álcool 10-8 Sabão 10-12 Carbonato de sódio/barrilha 10-12
Dentre os materiais listados, quais são apropriados para amenizar esse odor?
A) álcool ou sabão B) suco de limão ou álcool C) suco de limão ou vinagre D) suco de limão, leite ou sabão E) sabão ou carbonato de sódio/barrilha
Nota-se que apesar de H17 explorar a ideia inerente a conceitos da Química, não se trata apenas de uma aplicação dos mesmos. O estudante precisa interpretar a questão e aplicar conhecimentos matemáticos. Em H18, nota-se que a pergunta possui uma ligação direta com o contexto do texto apresentado. Portanto, a ideia não é simplesmente apresentar informações cotidianas, mas questioná-las e relacioná-las aos conceitos de acidez e basicidade. Entretanto, nem todas as questões do ENEM conseguirão explorar uma habilidade em sua plenitude. Mas discutir esses detalhes pode facilitar o processo de elaboração.
Trinta e quatro questões foram verificadas para a Competência 7, que trata diretamente dos conhecimentos relativos à Química. Vinte e quatro dessas questões estão divididas entre H24 e H25, que buscam, respectivamente, utilizar códigos e nomenclatura da Química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas. Geralmente nessas questões o foco está na interpretação do conceito ou em uma aplicação deste, como no caso de H17 e H18, com o foco no conhecimento químico.
Em relação às outras duas habilidades (H26 e H27) da Competência 5, foram verificadas sete questões. Essas habilidades buscam avaliar as implicações sociais, ambientais e/ou econômicas do ponto de vista energético ou em relação a outros bens de consumo, além de analisar propostas de intervenção verificando pontos positivos e negativos. Duas questões que exemplificam essas habilidades estão descritas a seguir.
C7.H26 (2011) Um dos problemas dos combustíveis que contem carbono e que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, e analisar seu calor de
25
Substância Fórmula ∆H de combustão (kJ/mol)
Benzeno C6H6 (l) 3268 Etanol C2H5OH (l) 1368 Glicose C6H12O6 (l) 2808 Metano CH4 (l) 890 Octano C8H18 (l) 5471 ATKINS, P. Princípios de Química. Porto Alegre: Bookman, 2007.
Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida?
A) benzeno B) metano C) glicose D) octano E) etanol
C7.H27 (2011) Belém é cercada por 39 ilhas, e suas populações convivem com ameaças de doenças. O motivo, apontado por especialistas, é a poluição da água do rio, principal fonte de sobrevivência dos ribeirinhos. A diarreia é frequente nas crianças e ocorre como consequência da falta de saneamento básico, já que a população não tem acesso à água de boa qualidade. Como não há água potável, a alternativa é consumir a do rio.O Liberal, 8 jul. 2008. Disponível em: <http://www.oliberal.com.br>.
O procedimento adequado para tratar a água dos rios, a fim de atenuar os problemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas, e a:
A) filtração B) cloração C) coagulação D) fluoretação E) decantação
A primeira questão mostra que, além dos fatores energéticos, é preciso levar em consideração as questões ambientais na escolha de um combustível. Já a segunda apresenta um problema e questiona sobre uma medida de intervenção que posso atenuá-lo. Essa explanação ajuda a perceber a sutil diferença entre H26 (discussão crítica do conhecimento e suas consequências para o ambiente) e H27 (apontamento de discussão crítica das intervenções no meio ambiente).
Verificou-se que cinco das questões presentes no material de Química analisado, estavam originalmente na área de Matemática e suas Tecnologias. Todas elas foram classificadas como H17. Uma dessas questões está exemplificada a seguir:
C5.H17(2009) Segundo as regras da Fórmula 1, o peso mínimo do carro, de tanque vazio, com o piloto, é de 605 kg, e a gasolina deve ter densidade entre 725 e 780 gramas por litro. Entre os circuitos nos quais ocorrem competições dessa categoria, o mais longo é Spa-Francorchamps, na Bélgica, cujo traçado tem 7 km de extensão. O consumo médio de um carro da Fórmula 1 é de 75 litros para cada 100 km. Suponha que um piloto de uma equipe específica, que utiliza um tipo de gasolina com densidade de 750 g/L, esteja no circuito de Spa-Francorchamps, parado no box para reabastecimento. Caso ele pretenda dar mais16 voltas, ao ser liberado para retornar à pista, seu carro deverá pesar, no mínimo:
A) 617 kg B) 668 kg C) 680 kg D) 689 kg E) 717 kg
26 exemplo, todas as questões do ENEM e demais avaliações utilizam subsídios da Linguagem, Códigos e suas Tecnologias, pois para respondê-las é preciso conhecer a língua portuguesa e interpretar textos. Percebe-se com isso a importância de se desenvolver pesquisas que busquem esclarecer mais o que objetivamente significam as habilidades e competências aplicadas a cada área e conteúdo.
3.2.2 ANÁLISE DAS QUESTÕES SOBRE RADIOATIVIDADE
No período de 1999 a 2014, foram encontradas treze questões sobre Radioatividade. A classificação das mesmas em suas habilidades e competências estão descritas na Tabela 1.
Tabela 1. Competências e habilidades relacionadas às questões de Radioatividade no período de 1999 a 2014. Competências
e Habilidades C3.H10 C3.H12 C5.H17 C6.H22 C6.H23 C7.H25 C7.H26 C7.H27 Total N° de questões
sobre
Radioatividade 1 1 2 3 1 1 2 2 13
Trata-se de um número razoável, pois apesar da Radioatividade ser um tema capaz de ser trabalhado sobre o ponto de vista social, científico e tecnológico, não se trata de um assunto central do Ensino de Química.
A habilidade H22 apareceu em maior frequência. Ela explora o conceito de radiação e sua interação com a matéria. Como observado na análise, as questões conceituais ainda predominam. Duas habilidades de C3 (H10 e H12) também foram verificada8s, articulando a relação entre processos produtivos, impactos ambientais, possíveis intervenções e consequências. As duas questões encontradas estão descritas a seguir:
C3.H10 (2005) Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos
radiativos, o chamado “lixo atômico”. Os rejeitos mais ativos ficam por um período em piscinas de aço inoxidável nas próprias usinas antes de ser, como os demais rejeitos, acondicionados em tambores que são dispostos em áreas cercadas ou encerrados em depósitos subterrâneos secos, como antigas minas de sal. A complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de:
A) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser interrompido artificialmente.
B) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando assim locais para reunir tanto material.
C) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os próprios seres humanos.
D) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de anos. E) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa.
C3.H12 (2004) O debate em torno do uso da energia nuclear para produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos:
27
II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranqüilos. A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que:
A) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas nucleares.
B) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na geração nuclear de eletricidade.
C) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito estufa.
D) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia. E) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma necessidade inquestionável.
O interessante é que ambas as questões são da primeira fase do ENEM (1998-2008), quando ainda não havia uma separação entre as áreas e suas respectivas competências e habilidades. Mesmo assim, as questões conseguiram explorar bem habilidades que se referem a avaliação e discussões críticas, pois elas abordam a questão energética versos a problemática dos rejeitos radioativos.
Duas questões sobre Radioatividade foram encontradas na avaliação do ENEM anulada em 2009, devido a problemas com vazamento do exame. Elas estão descritas abaixo e foram classificadas como questões de Física. Porém, também se relacionam ao conteúdo de Química, apresentando assuntos que geralmente estão presentes nos LDs: aplicação da radiação a exames médicos e meia vida.
C6.H22 (2009) Considere um equipamento capaz de emitir radiação eletromagnética com comprimento de onda bem menor que a radiação ultravioleta. Suponha que a radiação emitida por esse equipamento foi apontada um tipo específico de filme fotográfico e entre o equipamento e o filme foi posicionado o pescoço de um indivíduo. Quanto mais exposto à radiação, mais escuro se torna o filme após a revelação. Após acionar o equipamento e revelar o filme, evidenciou-se a imagem mostrada na figura abaixo. Dentre os fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e os átomos do indivíduo que permitem a obtenção desta imagem inclui-se a:
A) absorção da radiação eletromagnética e a consequente ionização dos átomos de cálcio, que se transformam em átomos de fósforo.
B) maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de cálcio que por outros tipos de átomos. C) maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de carbono que por átomos de cálcio. D) maior refração ao atravessar os átomos de carbono que os átomos de cálcio.
E) maior ionização de moléculas de água que de átomos de carbono.
28
representa a taxa de decaimento radioativo do rádio-226, elemento químico pertencente à família dos metais alcalinos terrosos e que foi utilizado durante muito tempo na medicina.
As informações fornecidas mostram que
A) quanto maior é a meia-vida de uma substância mais rápido ela se desintegra. B) apenas 1/8 de uma amostra de rádio/226 terá decaído ao final de 4.860 anos.
C) metade da quantidade original de rádio-226, ao final de 3.240 anos, ainda estará por decair.
D) restará menos de 1% de rádio/226 em qualquer amostra dessa substância após decorridas 3 meias-vidas. E) a amostra de rádio-226 diminui a sua quantidade pela metade a cada intervalo de 1.620 anos devido à desintegração radioativa.
Foi encontrada uma questão na prova 1998 (primeira edição do ENEM), porém ela não foi classificada juntamente com as demais, pois se relaciona mais a Ciências Humanas e suas Tecnologias, especificamente com conceitos vinculados às discussões da Geopolítica. A questão está apresentada a seguir:
ENEM (1998) Os efeitos abomináveis das armas nucleares já foram sentidos pelos japoneses há mais de 50 anos (1945). Vários países têm, isoladamente, capacidade nuclear para comprometer a vida na Terra. Montar o seu sistema de defesa é um direito de todas as nações, mas um ato irresponsável ou um descuido pode desestruturar, pelo medo ou uso, a vida civilizada em vastas regiões. A não proliferação de armas nucleares é importante. No 1º domingo de junho de 98, Índia e Paquistão rejeitaram a condenação da ONU, decorrente da explosão de bombas atômicas pelos dois países, a título de teste nuclear e comemoradas com festa, especialmente no Paquistão. O governo paquistanês (país que possui maioria da população muçulmana) considerou que a condenação não levou em conta o motivo da disputa: o território de CAXEMIRA, pelo qual já travaram 3 guerras desde sua independência (em 1947, do Império Britânico, que tinha o Subcontinente Indiano como colônia). Dois terços da região, de maioria muçulmana, pertencem à Índia e 1/3 ao Paquistão. Sobre o tempo e os argumentos podemos dizer que:
A) a bomba atômica não existia no mundo antes de o Paquistão existir como país. B) a força não tem sido usada para tentar resolver os problemas entre Paquistão e Índia. C) Caxemira tornou-se um país independente em 1947.
D) os governos da Índia e Paquistão encontram-se numa perigosa escalada de solução de problemas pela força. E) diferentemente do século anterior, no início do século XX, o Império Britânico não tinha mais expressão mundial.
Questões deste tipo contribuem com a ideia de que o assunto Radioatividade é bastante amplo e pode ser relacionado as demais áreas de conhecimento.
29 H7 e a H9, pois elas não se relacionam com o tema Radioatividade. Já H3 e H19 foram incluídas na análise, apesar de não terem aparecido nos Gráficos 1 e 2, pois acredita-se que suas implicações são relevantes e precisam ser articuladas nos LDs.
Tabela 2. Habilidades selecionadas para a análise dos LDs.
C1 C3 C5 C6 C7
H2 H3 H4 H8 H10 H12 H17 H18 H19 H22 H23 H24 H25 H26 H27
3.3 ANÁLISE DOS LIVROS DIDÁTICOS A PARTIR DAS COMPETÊNCIAS E HABILIDADES SELECIONADAS
3.3.1 ANÁLISE DO LD1 Conteúdo
A unidade sobre Radioatividade é denominada Reações Nucleares e encontra-se como último assunto do livro. O capítulo é bem longo e o foco está no conteúdo que foi explorado de forma completa. Porém, por mais que o livro não parta de questões sociais, tecnológicas ou ambientais, ele utilizou alguns Quadros Temáticos para introduzir elementos históricos, contextualizados e interdisciplinares. Esses quadros que aprofundam o assunto ou retomam conceitos abordados em outros capítulos. Três tipos foram encontrados: (i) Saiba Mais – apresenta um complemento ao conceito que está sendo explicado ou curiosidades; (ii) Química tem história – demonstra o contexto histórico relacionado ao conteúdo apresentado, ou os aspectos históricos que conduziram a descoberta científica; e (iii) Química e Física – mostra a interdisciplinaridade possível entre as áreas.
Os dois quadros Saiba Mais se relacionam com H10, H22, H25 e H26, pois essas habilidades buscam identificar, compreender e avaliar o conhecimento e suas implicações sociais, ambientais e/ou tecnológicas. O primeiro aparece ao lado da explicação sobre o trabalho de Marie Curie, que culminou com a descoberta do Rádio e do Polônio. É denominado O equívoco da aplicação do Rádio e retrata como a sociedade no início do século XX passou a utilizar esse elemento de forma equivocada, ocasionando grandes tragédias. O segundo – O acidente de Chernobyl – encontra-se próximo da explicação do funcionamento de Reatores Nucleares e avalia os motivos causadores do acidente.
30 Relaciona-se, portanto, com H22, H23 e H26, já que a questão energética e suas implicações também aparecem nessas habilidades.
Os quadros históricos retratam o contexto em que determinados conceitos foram desenvolvidos ou aplicados de forma positiva (Há mais de 50 anos era descoberta a técnica de datação do Carbono-14) ou negativa (Hiroshima e Nagasaki). Nesse ponto, os conceitos presentes nas páginas onde os quadros foram colocados são muito importantes para a identificação das habilidades H12, H18, H22, H23 e H24.
Nos textos centrais as representações, gráficos, mapas e esquemas utilizados relacionam-se diretamente com H17 e H24, pois essas habilidades referem-se à relação entre o conceito científico e suas diferentes formas de apresentação. Também são destacadas outras habilidades para esses textos e suas representações. Por exemplo, no tópico Séries Radioativas, as habilidades H2, H18, H19 e H25 são articuladas aos conceitos de meia vida e métodos de datação, aos radioisótopos utilizados na medicina e às aplicações na agricultura, indústria e alimentação. No tópico sobre Fissão Nuclear, dois esquemas utilizados para representar a reação em cadeia e o funcionamento de um reator demonstram, mais uma vez, as habilidades descritas anteriormente. Além disso, o tópico Lixo Nuclear relaciona-se a H10, H23 e H26. O texto apresenta a classificação dos rejeitos radioativos, enfatizando que nem todos eles são provenientes das usinas nucleares, pois a radiação é usada em inúmeros processos do cotidiano, como na conservação de alimentos, esterilização de materiais cirúrgicos, exames clínicos, tratamento do câncer. Os tipos de classificação apresentadas são quanto ao local onde são produzidos: Institucionais4 ou Ciclo do Combustível5. Apresenta ainda uma discussão sobre outro tipo de classificação que leva em consideração a meia vida.
Atividades Práticas
Inicialmente, apresenta-se um texto introdutório e três questões para reflexão que estimulam a discussão sobre os aspectos positivos e negativos da utilização dos fenômenos Radioativos. Ainda é apresentada uma imagem de um exame de Raio X do corpo humano. Com isso, é possível identificar H10, todas as habilidades de C5 e também H22.
O LD1 propõe uma atividade experimental no final do capítulo a fim de relacionar a função exponencial com o decaimento radioativo. O objetivo é construir, utilizando papel
4 Rejeitos Institucionais: são gerados em instalações onde o material radioativo é usado para pesquisa, análises clínicas ou outras atividades em que o uso de radiação seja necessário.
31 milimetrado, o gráfico de decaimento para o Césio-137. Também é apresentado um texto que aborda o acidente com o Césio em Goiânia (1987) e questões discursivas sobre o mesmo. As habilidades H24 e H25 relacionam-se com a parte experimental e as questões relacionam-se diretamente com H10, pois buscam avaliar medidas que podem ser adotas para evitar acidentes como o descrito pelo texto.
O tópico Ciência, Tecnologia e Sociedade relaciona-se com H10 e H12, ambas pertencentes à competência três. São apresentadas duas reportagens. A primeira sobre o acidente com Césio-137 em Goiânia (1987) e a segunda sobre o terremoto que atingiu a região onde havia uma usina nuclear no Japão (2011). Após os textos, são propostas questões para serem discutidas pelos estudantes. Dentre elas, destaca-se a questão 2, pois tem o potencial para direcionar uma discussão crítica sobre os pontos positivos e negativos da utilização de reações nucleares (H12):
Os isótopos radioativos, apesar de temidos pela população que os associam a acidentes nucleares e danos ambientais, exercem importante papel na sociedade atual. São hoje praticamente indispensáveis à medicina, engenharia, indústria, antropologia e à pesquisa acadêmica em diversas áreas do conhecimento. Discuta com seus colegas quais as vantagens e desvantagens do uso desses compostos na sociedade contemporânea. (ANTUNES, 2013, p.296)
O LD1 não apresenta, de forma direta, as vantagens e desvantagens da utilização das reações nucleares. Mas propõe que isto seja discutido em sala de aula. O tópico Química e Física traz um texto relacionado à Energia Nuclear no Brasil. Através de gráficos e tabelas, é feita uma explanação das principais fontes de energia vigentes no país, elucidando que a nuclear corresponde a menos que 1,5% da oferta. Juntamente com o texto, são propostas questões discursivas e ambos dialogam com H18, H23, H26 e H27, pois relacionam e avaliam as implicações das reações nucleares, tendo como base a geração de energia. A questão 5 permite uma discussão interessante: “Em sua opinião, por que a energia nuclear não é muito explorada no Brasil?”. Se discutida em paralelo com a questão 7, é possível desenvolver um trabalho com os estudantes que irá se relacionar diretamente com H12. Logo, por mais que uma habilidade não apareça diretamente no texto, ela pode ser desenvolvida dependendo de como o professor trabalha.
No final do capítulo existe uma seção denominada Para Explorar, que apresenta referências de livros e sites que podem contribuir com o desenvolvimento tanto das habilidades voltadas para o conteúdo, quanto das que enfatizam a discussão e avaliação crítica. Uma dessas referências, por exemplo, trata-se de uma página6 interativa traduzida pelo Instituto de Física
32 da UNESP, que traz as ideias de partículas e radiação, iniciando de modo simples até chegar ao aprofundamento necessário.
Exercícios
O capítulo possui sessenta e dois exercícios que englobam todo o conteúdo abordado. Cinquenta e três desses exercícios são de aplicação dos conceitos, seja de forma direta (I), ou apresentando aplicações e/ou informações cotidianas antes do questionamento (II). Esses exercícios são importantes, pois podem contribuir com a aprendizagem e fixação dos conceitos relacionados à Radioatividade. A seguir estão descritos dois exemplos:
Tabela 3. Questões retiradas do capítulo analisado.
I) Explique o que significa uma reação em cadeia e a razão de um número de nêutrons
emitidos na fissão ser importante para estabelecer essa reação.
II) Na região de Poços de Caldas, no estado de Minas Gerais, existem jazidas naturais de minérios que contêm urânio-238. Explique qual deve ser a natureza
da radiação encontrada nesse local e se pode representar perigo para a população.
Alguns desses exercícios foram incluídos no meio do capítulo, após a abordagem dos conteúdos Emissões, Meia Vida e Séries Radioativas. Entretanto, a maioria estão presentes no final do capítulo. A seção Vestibular e ENEM, também presente no fim, apresenta nove questões. Seis são de vestibulares e baseiam-se em aplicação de conceitos. As outras três questões do ENEM foram classificadas em H12, H26 e H27. Essas questões fizeram parte da discussão deste trabalho.
3.3.2 ANÁLISE DO LD2
