UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
INSTITUTO DE QUÍMICA
PROGRAMA DE MESTRADO PROFISSIONAL EM QUÍMICA – PROFQUI
REGINA AMANDA FRANÇA ALMEIDA
DESENVOLVIMENTO DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE DISPERSÕES
NATAL 2019
REGINA AMANDA FRANÇA ALMEIDA
DESENVOLVIMENTO DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE DISPERSÕES
Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado Profissional em Química - PROFQUI da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para obtenção de título de Mestre. Orientadora: Prof.ª Dr.ª Ana Cristina Facundo de Brito Pontes
NATAL 2019
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Francisco Gurgel De Azevedo - Instituto Química – IQ
Almeida, Regina Amanda França.
Desenvolvimento de sequência didática para o ensino de Dispersões / Regina Amanda França Almeida. - Natal: UFRN, 2019.
117f.: il.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências Exatas e da Terra - CCET, Instituto de Química. Programa de
Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional (PROFQUI). Orientadora: Dr.ª Ana Cristina Facundo de Brito Pontes.
1. Ensino de Química - Dissertação. 2. Ensino de Dispersões - Dissertação. 3. Aprendizagem Significativa - Dissertação. I. Pontes, Ana Cristina Facundo de Brito. II. Título.
REGINA AMANDA FRANÇA ALMEIDA
DESENVOLVIMENTO DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE DISPERSÕES
Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado Profissional em Química - PROFQUI da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para obtenção de título de Mestre. Orientadora: Prof.ª Dr.ª Ana Cristina Facundo de Brito Pontes
Aprovada em 02 de agosto de 2019.
AGRADECIMENTOS
Agradeço, primeiramente, a Deus que me agraciou com a oportunidade de cursar o mestrado, conseguir chegar a finalizá-lo, por seu infinito amor, proteção e misericórdia. Por colocar em minha vida pessoas tão especiais que me apoiaram, como meus familiares e amigos.
Gratidão aos meus pais (Regino Almeida e Aurilene Almeida), irmãos (Samanta Almeida e Rochel Almeida) e ao meu esposo (Roney Colares) que tanto me apoiaram nesta conquista em obter o título de mestre e evoluir nas minhas práticas docentes. Sou muito grata por acreditarem sempre em mim, pelas suas orações, por todo o carinho e amor.
Gratidão aos meus sogros Mardônio Colares e Lucineide Colares, por todas suas palavras de apoio, carinho e incentivo, as quais me ajudaram a persistir neste sonho de obter o título.
Agradeço, também, à minha orientadora, Prof.ª Dr.ª Ana Cristina Facundo de Brito Pontes, por sua dedicação e paciência ao longo deste trabalho, contribuindo de forma bastante significativa. Sou muito grata pela sua confiança e apoio.
Sou grata a todo o corpo docente, aos funcionários, aos meus colegas da turma de 2017 e, em especial aos professores doutores, Márcia Teixeira Barroso e Carlos Neco da Silva Júnior, pelas suas contribuições na construção do Produto Educacional. Agradeço a colaboração e participação dos professores doutores membros da banca, Nedja Suely Fernandes e Regilany Paulo Colares.
Gratidão à Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), assim como ao Instituto de Química pela oferta do curso de Mestrado Profissional em Rede Nacional em Química (PROFQUI) em seu polo.
Sou grata pelo apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.
RESUMO
Diante das dificuldades de compreensão do conteúdo de Dispersões, relatados na literatura para os alunos do ensino médio e, com o intuito de auxiliar no processo de ensino aprendizagem deste conteúdo, esta dissertação teve como objetivo o desenvolvimento de um produto educacional, o qual é caracterizado por uma sequência didática que utiliza a Teoria da Aprendizagem Significativa (desenvolvida por David Ausubel) – TAS – em suas etapas de aplicação. O público-alvo foi uma turma, que contém 40 alunos, pertencentes à 2ª série do Ensino Médio com modalidade de estudo em Tempo Integral, localizada na cidade de Fortaleza, Ceará. Durante a realização das atividades foram preservadas as identidades dos alunos. A sequência didática consta de cinco momentos: o primeiro é um questionário para levantamento de conhecimentos prévios dos estudantes junto a um texto; o segundo é uma aula expositiva (a qual foi construída partindo dos resultados do levantamento prévio); o terceiro é a utilização de simuladores para fixação e aprofundamento de conhecimentos; o quarto é a elaboração de mapas conceituais; o quinto e último foi a discussão destes mapas conceituais e elaboração de novos. Durante a aplicação da primeira etapa da sequência didática foi observada, como resultado, bastante participação dos alunos nas discussões iniciais. Em relação às respostas dos questionários, foi possível perceber que muitos estudantes possuíam dificuldades relacionadas à interpretação de dados matemáticos. Também foi notório que alguns, além de apresentarem dificuldades matemáticas, mostraram-se confusos no que diz respeito a conceitos ligados aos termos “mistura homogênea” e “mistura heterogênea”. No segundo momento, os estudantes foram bastante participativos durante a explicação do conteúdo sobre dispersões, de modo que durante a explanação faziam colocações lembrando o questionário e o assunto que no momento estava sendo explanado. No terceiro momento os alunos demonstraram empolgação para participar dos simuladores on-line. Durante a realização do primeiro simulador, a Tarefa de João, foi possível perceber algumas dificuldades conceituais, porém a maioria da turma apresentou bom aproveitamento. No segundo simulador, também se observou bom desempenho e participação para trabalhar com diferentes concentrações de substâncias e suas respectivas interpretações. O terceiro simulador, percebeu-se que a maior parte da turma apresentou dificuldade para realizar. Esse fato foi possivelmente devido a presença de alguns cálculos e interpretações necessárias para concluir a atividade.
No momento quatro, foi notória a dificuldade na confecção dos primeiros mapas conceituais. Os discentes tiveram muitas dúvidas em relação a estrutura destes desenhos. No quinto momento, durante a reconstrução dos mapas de conceitos, foi possível perceber uma melhor desenvoltura na elaboração dos mapas conceituais, de forma que os estudantes conseguiram acrescentar mais conceitos, interligá-los por meio de conectivos e respeitaram a hierarquia conceitual. Foi possível perceber que a sequência didática teve grande importância na estimulação dos alunos ao estudo de Dispersões e, também, um bom desempenho cognitivo sobre o entendimento deste conteúdo durante as etapas de aplicação. Há um destaque para a etapa de construção dos mapas conceituais, uma vez que eles possibilitam trabalhar conceitos e instrumentalizar a Aprendizagem Significativa.
Palavras-chave: Ensino de Química; Ensino de Dispersões; Aprendizagem
ABSTRACT
Given the difficulties and complexity of understanding the content of Dispersions, reported in the literature for high school students and, in order to assist in the process of teaching learning this content, this dissertation aimed to develop an educational product, the which is characterized by a didactic sequence that uses the Meaningful Learning Theory (developed by David Ausubel) - TAS - in its application stages. The target audience was a class, which contains 40 students from the 2nd grade of High School with full-time study, located in Fortaleza, Ceará. During the activities, the students' identities were preserved. The didactic sequence consists of five moments: the first is a questionnaire to survey students' previous knowledge along with a text; the second is an expository class (which was built from the results of the previous survey); The third is the use of simulators to fix and deepen knowledge. the fourth is the elaboration of concept maps; The fifth and last was the discussion of these concept maps and the elaboration of new ones.
During the application of the first stage of the didactic sequence was observed, as a result, a lot of student participation in the initial discussions. Regarding the answers of the questionnaires, it was possible to notice that many students had difficulties related to the interpretation of mathematical data. It was also noticeable that some, besides presenting mathematical difficulties, were confused regarding concepts related to the words “homogeneous mixture” and “heterogeneous mixture”. In the second moment, the students were very participative during the explanation of the dispersion content, so that during the explanation they made statements remembering the questionnaire and the subject that was currently being explained. In the third moment the students showed excitement to participate in the online simulators. During the realization of the first simulator, John's Task, it was possible to notice some conceptual difficulties, but most of the class had good use. In the second simulator, it was also observed good performance and participation to work with different concentrations of substances and their respective interpretations. The third simulator, it was noticed that most of the class had difficulty to perform. This fact was possibly due to the presence of some calculations and interpretations necessary to complete the activity.
In moment four, the difficulty in making the first concept maps was noticeable. The students had many doubts regarding the structure of these drawings. In the fifth moment, during the reconstruction of the concept maps, it was possible to perceive a better resourcefulness in the elaboration of the concept maps, so that the students were able to add more concepts, connect them through connectors and respect the conceptual hierarchy. It was possible to notice that the didactic sequence was very important in stimulating students to study Dispersions and also a good cognitive performance on the understanding of this content during the application stages. There is a highlight for the construction phase of the concept maps, as they make it possible to work on concepts and instrumentalize Meaningful Learning.
Keywords: Chemistry teaching; Teaching of Dispersions; Significant Learning;
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Proposta de modelo para planejamento de instrução consistente com a teoria
de Ausubel ...21
Figura 2: Um modelo para mapeamento conceitual...23
Figura 3: Simulação de relação de frases sobre Misturas...49
Figura 4: Representação do segundo simulador...50
Figura 5: M.C. (Mapa Conceitual) produzido por A1 (Aluno de número 1) ...53
Figura 6: M.C. produzido por A2...54
Figura 7: M.C. produzido por A3...54
Figura 8: M.C. produzido por A1...56
Figura 9: M.C. produzido por A2...57
Figura 10: M.C. produzido por A3...58
Figura 11: M.C. produzido por A4...59
Figura 12: M.C. produzido por A5...60
Figura 13: M.C. produzido por A6...61
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – As dimensões da aprendizagem, segundo Ausubel, e exemplos de atividades características dos seus diferentes valores...18
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Tipos de Dispersões………..27
Tabela 2 – Tipos de Dispersões Coloidais……….31
Tabela 3 – Tipos de soluções quanto ao estado físico da matéria………32
Tabela 4 - Resumo do desenvolvimento da metodologia………36
Tabela 5 - Descrição das atividades realizadas nos cinco momentos………..37
Tabela 6: Questionário sobre os textos relacionados a tragédia em Brumadinho……39
LISTA DE FLUXOGRAMAS
LISTA DE GRÁFICOS
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 10 2 OBJETIVOS ... 14 2.1 Objetivo geral ... 14 2.2 Objetivos específicos ... 14 3 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA ... 15
3.1. A Teoria da Aprendizagem significativa ... 15
3.1.1 Princípios relativos à programação do conteúdo ... 19
3.1.2 MAPAS CONCEITUAIS ... 22
3.1.3 AS DIFICULDADES NO ENSINO DE QUÍMICA: DISPERSÕES ... 26
3.1.4 UMA BREVE DISCUSSÃO DO CONTEÚDO DE DISPERSÕES ... 29
4 PERCURSO METODOLÓGICO ... 35
4.1 SUJEITOS DA PESQUISA ... 35
4.1.1 CAMINHOS DA PESQUISA ... 36
4.1.2 ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 42
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO...44
5.1 ANÁLISE DO PRIMEIRO MOMENTO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ... 44
5.1.1 ANÁLISE DO SEGUNDO MOMENTO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ... 47
5.1.2 ANÁLISE DO TERCEIRO MOMENTO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ... 48
5.1.3 ANÁLISE DOS MOMENTOS QUATRO E CINCO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ... 52
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 64
REFERÊNCIAS ... 66
ANEXO – TEXTOS RELACIONADOS À TRAGÉDIA EM BRUMADINHO ... 71
CARTILHA PARA APLICAÇÃO DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE DISPERSÕES ... 76
1 INTRODUÇÃO
A educação no Brasil enfrenta vários desafios, como por exemplo, o desinteresse dos alunos, a evasão escolar, a não valorização profissional, a falta de compromisso com atividades escolares dentre outros. A prática pedagógica desatualizada de alguns professores se apresenta também de forma desinteressante para o aluno, principalmente quando se utiliza apenas a memorização de fórmulas matemáticas e pouca ou nenhuma relação entre o conhecimento científico e cotidiano (ROCHA; VASCONCELOS, 2016).
Muitos pesquisadores têm se dedicado ao estudo sobre as dificuldades de aprendizagem relacionadas ao ensino de Química. De acordo com Abreu e Maia (2016), existem diversos fatores que dificultam a aprendizagem em Química. Segundo estes fatos como a elevada fragmentação dos conteúdos sem fazer qualquer relação entre eles, a descontextualização e o ensino essencialmente tradicional, são comumente observados durante o ensino desta disciplina e, por isso, podem levar a dificuldades de aprendizagem por parte dos alunos. Para Meneses e Nuñes (2018) essa fragmentação também é o fator principal responsável pelas dificuldades de aprendizagem dos conteúdos de química e conforme referenciado por esses autores, as dificuldades de aprendizagem podem ser explicadas levando-se em consideração três níveis de descrição da matéria: macroscópico (observacional), microscópico (atômico-molecular) e o representacional (símbolo, fórmulas e equações). A compreensão destes e a sua relação entre si são aspectos importantes no processo de ensino aprendizagem de Química.
A Físico-Química, uma subdivisão da Química, aborda diversos conteúdos como, Dispersões, Termoquímica, Equilíbrio Químico, dentre outros. Trabalha conceitos importantíssimos para a construção do saber científico e está contido no seu dia a dia. Um dos conteúdos que mais se destaca tanto pela complexidade, como pela aplicabilidade no cotidiano é o de Dispersões. Este, além de estar, presente no cotidiano do aluno, é considerado básico para o entendimento de todos os outros relacionados à Físico-Química. De acordo com Carmo e Marcondes (2008), os temas como, Eletroquímica e Equilíbrio Químico, podem ser mais bem assimilados se forem ministrados após o conteúdo de Dispersões.
Silva, Lopes e Rubem (2014) relatam sobre as dificuldades de aprendizagem nos conteúdos de Físico-Química, em alunos de escolas públicas, pois apresentam dificuldades para resolver questões que exigem interpretação e conhecimento matemático.
Essas dificuldades podem ser ampliadas aos alunos que não de escolas públicas, visto que é um desafio ligado ao conteúdo e não somente ao tipo de escola em que o aluno está matriculado. Silva (2011) em seu trabalho sobre o estudo de soluções identificou dificuldade dos estudantes em relacionar o conteúdo teórico com sua aplicação na resolução de problemas.
Para a abordagem do conteúdo de Dispersões, muitos livros didáticos do ensino médio sugerem como tópicos principais: tipos de dispersões, caracterização de cada dispersão, tipos de concentrações de soluções e diluição de soluções. Logo, o aluno, neste processo, irá aprofundar seus conhecimentos sobre misturas homogêneas e heterogêneas, além de aprender o significado de conceitos, como o de concentração de soluções e seus respectivos cálculos. Também conseguirá relacionar a palavra diluição à acréscimo de solvente em uma solução já preparada e, a partir de então, compreender consequências deste processo, como: aumento de volume da solução, diminuição do valor da concentração e permanência da quantidade de soluto.
Para que seja possível obter sucesso no processo de ensino aprendizagem relacionado ao conteúdo de Dispersões, é importante entender, através de discussões e avaliações, o porquê das dificuldades demonstradas pelos alunos. Carmo e Marcondes (2008) afirmam que:
Dificuldades na construção de noções mais complexas em relação a esse tema poderiam estar ligadas: aos conceitos prévios não articulados pelo aluno, à ausência de uma visão microscópica por parte do professor e ao emprego de um material didático que valorize aspectos quantitativos. Assim, o que se percebe é o abandono de práticas pedagógicas que conjecturem tais finalidades (Carmo; Marcondes, 2008, p.37).
Tendo em vista a importância em vencer estes desafios no processo de ensino-aprendizagem, observa-se cada vez mais pesquisas na área de educação em Química, as quais abordam diferentes aspectos teóricos, metodológicos, dentre outros. Uma das teorias mais citadas atualmente é a Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS), criada por David Ausubel.
Ausubel (1918-2008), nascido em Nova Iorque (Estados Unidos) e filho de imigrantes judeus, foi um pesquisador na área da educacional que ficou famoso por defender que a aprendizagem de novos conteúdos se dá de forma eficiente quando eles são relacionados a ideias pré-existentes na estrutura mental. Uma de suas frases bastante conhecida, a qual representa a ideia da aprendizagem significativa, foi citada na abertura do livro Psicologia Educacional: "O fator isolado mais importante que influencia o aprendizado é aquilo que o aprendiz já conhece". (JESUS e SILVA, 2004, p. 2 apud AUSUBEL, 1980, p. 137).
Ainda sobre a TAS, Ausubel (2000) destaca que ela é caracterizada pela relação existente entre o subsunçor (conceito pré-existente) e o conhecimento adquirido de forma não-literal e não-arbitrária, proporcionando, assim, maior solidez aos novos conhecimentos.
Para que seja possível instrumentalizar e promover a aprendizagem significativa, Joseph Novak criou os Mapas Conceituais (MCs), que se definem por desenhos diagramais utilizados para relacionar conceitos apreendidos, com coerência, coesão e hierarquia. (MOREIRA, 2016, p. 5).
A construção de mapas conceituais depende do objetivo de cada autor, contudo vale ressaltar que alguns aspectos devem estar presentes, tais como: a seleção dos conceitos ou a hierarquização das ideias, de forma que os conceitos mais específicos estejam posicionados abaixo dos mais abrangentes; as relações entre as ideias devem ser feitas através de linhas de ligação.
Além da utilização de mapas conceituais, muitas vezes faz-se necessário o professor utilizar diferentes recursos didáticos para chamar a atenção dos estudantes. Essas práticas diferenciadas podem até mesmo servir como fator responsável por desenvolver uma estrutura cognitiva prévia no aluno, para então, posteriormente, esta ser relacionada aos novos conhecimentos adquiridos.
Nesta perspectiva, observa-se a importância de se ter um olhar mais cuidadoso para a prática docente, a fim de incentivar o interesse dos discentes pelas aulas de Química e, promover a aprendizagem significativa.
Levando em consideração as dificuldades no processo de aprendizagem no Ensino de Química e, mais especificamente, no Ensino de Dispersões aqui já mencionadas, esta pesquisa teve a preocupação em desenvolver práticas
pedagógicas diferenciadas que estimulassem a aprendizagem conceitual de forma significativa, por meio do desenvolvimento de uma sequência didática que incluiu etapas como: leitura e discussão de textos que geram uma problemática a fim de obter conceitos prévios, aula expositiva a partir do levantamento prévio de conhecimentos dos estudantes, atividades em simuladores e construção de mapas conceituais.
Esta pesquisa se justifica, portanto, diante do que foi exposto, em proporcionar aos educandos uma melhor compreensão das definições relacionadas aos conteúdos de Dispersões e tem como questão-foco: Como a aplicação da sequência didática pode ajudar a promover uma aprendizagem significativa e melhorar, consequentemente, o entendimento do conteúdo de Dispersões?
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Propor uma sequência didática para o conteúdo de Dispersões com atividades diversificadas, utilizando a aprendizagem significativa.
2.2 Objetivos específicos
• Fazer um levantamento bibliográfico acerca da dificuldade de aprendizagem dos alunos, referente à disciplina de Química, especificando o conteúdo de Dispersões;
• Elaborar e aplicar uma sequência didática que contemple o conteúdo de Dispersões a partir de atividades que promovam a aprendizagem significativa;
• Identificar os conhecimentos prévios através de discussões informais e respostas do questionário sobre o texto (Tragédia em Brumadinho: o perigo à saúde que vem da lama) que traz uma problemática relativa ao conteúdo de Dispersões;
• Ministrar, de forma expositiva, a partir da identificação prévia de conhecimentos, os principais conceitos envolvendo Dispersões;
• Aprofundar os conhecimentos adquiridos através de questões didáticas e simuladores, os quais envolvem o conteúdo de Dispersões;
• Explanar, através de vídeos explicativos e exemplos, sobre a importância dos mapas conceituais para a aprendizagem e como utilizá-los;
• Proporcionar aos alunos a capacidade de desenvolver seus próprios mapas conceituais;
• Analisar o desempenho dos alunos durante a aplicação da sequência didática.
3 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA
3.1. A TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA
A busca por melhores estratégias de aprendizagem têm sido uma constante por parte dos pesquisadores, essas pesquisas auxiliam a prática docente e possibilita a melhoria no processo ensino aprendizagem. Existem várias teorias de aprendizagem, dentre elas podemos citar a Mecânica e a Significativa.
A aprendizagem mecânica é bastante utilizada como prática docente, no entanto, também é muito criticada por alguns estudiosos da didática, uma vez que este tipo de aprendizagem exalta apenas a memorização.
Braathen (2012) caracteriza a aprendizagem mecânica no trecho a seguir:
A Aprendizagem Mecânica ocorre com a incorporação de um conhecimento novo de forma arbitrária, ou seja, o aluno precisa aprender sem entender do que se trata ou compreender o significado do porquê. Essa aprendizagem também acontece de maneira literal, o aluno aprende exatamente como foi falado ou escrito, sem margem para uma interpretação própria. A aprendizagem acontece como produto da ausência de conhecimento prévio relacionado e relevante ao novo conhecimento a ser aprendido. Um exemplo disso seria um estudante aprender que a geometria da molécula de amônia é trigonal ou piramidal sem saber o que é trigonal e/ou piramidal (Braathen, 2012, p. 65).
Ainda caracterizando a Aprendizagem Mecânica, Moreira (2016) afirma que está ocorre de forma que o sujeito armazena as informações de maneira arbitrária, sem, praticamente, existir qualquer relação com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva. Um dos exemplos citados por este autor é o da memorização de sílabas sem sentido para o discente.
Em contra posição a Teoria da Aprendizagem Mecânica, temos a Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS). Ela surge, dentre outros motivos, pela inquietação demonstrada pelos professores em relação a aquisição de conhecimentos de forma sólida por parte dos estudantes e interesse destes durante as aulas. Percebe-se que somente memorização não atrai a atenção dos estudantes e, consequentemente, não contribui de forma efetiva na aprendizagem (CICILLINI e NOGUEIRA, 2002).
De acordo com o documento oficial do Ministério da Educação (MEC) que norteia o ensino no Brasil, os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 2000), é
possível perceber a importância da Teoria da Aprendizagem Significativa durante o texto das suas orientações.
A TAS foi proposta por David Ausubel, um pesquisador norte-americano (1918-2018), filho de imigrantes judeus e que cresceu com o descontentamento em relação à educação. Sua teoria foi apresentada pela primeira vez por volta de 1963, com a obra Psicologia Educacional. No Brasil, seu conceito foi lançado em meados da década de 70. Uma de suas frases mais conhecidas que define a aprendizagem significativa foi: “O fator isolado mais importante que influencia o aprendizado é aquilo que o aprendiz já conhece" (FERNANDES, 2011). Ela também é conhecida como teoria da assimilação, caracteriza-se por uma teoria cognitivista que busca explicar a forma com que ocorrem na mente humana o aprendizado e a estrutura do conhecimento (Ausubel, 1963). Desta forma, a aquisição de novos conhecimentos não tem relação direta com a quantidade de informações recebidas.
Pode-se caracterizar a TAS quando existe a relação entre os conhecimentos pré-existentes (subsunçores) e os novos a serem adquiridos, sem ser de forma arbitrária. Observa-se, portanto, a aquisição de significados aos novos e “velhos” conhecimentos, favorecendo o processo de cognição (MOREIRA, 2012, p. 2).
A TAS defende que para se obter sucesso na aprendizagem é necessário que seja formada uma estrutura estável no cognitivo do estudante. E, para que isto ocorra de fato, é necessário que algumas situações aconteçam, como: a vontade de entender um determinado conteúdo em seu real significado; e a do desenvolvimento cognitivo a partir de um saber pré-existente (BRAATHEN, 2012, p. 66 apud Ausubel, Novak e Hanesian,1978).
PELIZZARI et al (2002) relatam que as proposições de Ausubel tratam de conhecimentos adquiridos a partir de reflexões sobre contextos já vividos pelo aprendiz, ou seja, o aprendizado que fornece apenas transferência de conteúdos não é válido para o completo entendimento.
Além da reflexão sobre vivências e suas relações com os conhecimentos adquiridos ao longo da vida estudantil, é importante destacar a ação dinâmica e eficaz do sujeito, na qual o estudante é quem deve ser o principal responsável pela sua efetiva aprendizagem. (PELIZZARI et al 2002, p. 39).
A fim de promover de forma mais fácil a aprendizagem significativa, Ausubel propõe em sua teoria a utilização de organizadores prévios, os quais têm função de interligar os conhecimentos pré-existentes aos novos.
Os organizadores prévios são instrumentos que introduzem um novo conceito a ser aprendido. Devem ser inseridos no início do processo de ensino aprendizagem, ou seja, antes da apresentação do novo material o qual se deseja promover a aprendizagem.
Para Moreira (2008, p. 3), determinar qual recurso pedagógico é ou não organizador prévio não é uma tarefa fácil, visto que essa caracterização “depende sempre da natureza do material de aprendizagem, do nível de desenvolvimento cognitivo do aprendiz e do seu grau de familiaridade prévia com a tarefa de aprendizagem”. Porém, pode-se citar como exemplos mais frequentes de utilização para organizador prévio, um texto, ou até mesmo um filme.
Apesar de considerar, principalmente, a relação entre os conceitos subsunçores e os novos adquiridos e a utilização de organizadores prévios, a TAS não exclui totalmente a Aprendizagem Mecânica, uma vez que esta pode ser, muitas vezes, uma aliada na concretização do processo ensino-aprendizagem.
Apesar da grande importância em ensinar para que o aluno aprenda de forma significativa, não se pode descartar a relevância do processo de memorização. Segundo Moreira (2016, p.19), Ausubel considera que os dois tipos de aprendizagem (Significativa e Mecânica) não são contrários, mas sim contínuos.
É possível compreender a afirmação de Moreira acima ao citar como exemplo a aquisição de um determinado conceito completamente novo para um indivíduo. Neste caso, é extremamente necessária aprendizagem mecânica. Mas, a partir do momento que serão acrescentadas novas informações que dependem daquela adquirida inicialmente, pode-se falar que aí surge a aprendizagem significativa, uma vez que serão relacionados subsunçores com novas informações.
Kleinke (2003, p. 18) afirma que a aprendizagem pode se apresentar em diferentes classes, contemplando diversas características, as quais são originadas a partir de dois eixos e ajudam a explicar como ocorre a aprendizagem escolar (KLEINKE,2003, p. 18 apud SALVADOR, 2000, p. 232).
O quadro a seguir traz uma orientação acerca das relações entre as dimensões de aprendizagem e exemplos de atividades:
Quadro 1 – As dimensões da aprendizagem, segundo Ausubel, e exemplos de atividades
características dos seus diferentes valores.
Fonte: Kleinke (2003, p. 19) apud Novak, J. D. Teoria y practica de la educación (1986, p. 96)
Observando o Quadro 1, pode-se notar que o eixo horizontal se refere à organização do processo de ensino-aprendizagem a qual analisa as características presentes desde a aprendizagem por descoberta até a aprendizagem receptiva. Enquanto o eixo vertical, descreve os tipos de processos que se entrepõe na aprendizagem. A partir da observação deste quadro fica mais perceptível a relação existente entre os elementos pertencentes à aprendizagem significativa e os que compõem a aprendizagem mecânica.
É importante ressaltar que o processo de ensino aprendizagem através da TAS não é finito. É sempre contínuo e depende dos fatores que circundam o indivíduo quando a aquisição de informações acontece.
É importante destacar a importância da aprendizagem mecânica se o aluno não possui nenhum conhecimento prévio em determinada área de conhecimento. À medida que um novo conhecimento adquire importância numa mesma área de estrutura cognitiva, surge subsunçores, pouco elaborado, a partir daí a aprendizagem evolui de forma significativa e os subsunçores torna-se cada vez mais elaborado e com capacidade de agregar novas informações (Moreira e Massini, 2006).
Segundo Moreira (2012) as principais formas de aprendizagem significativa podem ser descritas da seguinte forma:
a)Subordinada: ocorre quando os novos conhecimentos potencialmente significativos adquirem significados, para o sujeito que aprende, por um processo de ancoragem cognitiva, interativa, em conhecimentos prévios relevantes mais gerais e inclusivos já existentes na sua estrutura cognitiva. b)Superordenada: envolve processos de abstração, indução, síntese, que levam a novos conhecimentos que passam a subordinar aqueles que lhes deram origem. É um mecanismo fundamental para a aquisição de conceitos. c)Combinatória: atribui significados a um novo conhecimento implicando interação com vários outros conhecimentos já existente na estrutura cognitiva, mas não é nem mais inclusiva nem mais específica do que os conhecimentos originais (Moreira, 2012, p. 14).
Ainda para Moreira (2012), existem vários tipos de aprendizagem como podem ser mostrados a seguir:
Representacional: ocorre quando símbolos arbitrários passam a representar, em significado, determinados objetos ou eventos em uma relação unívoca, quer dizer, o símbolo significa apenas o referente que representa.
Conceitual: o sujeito percebe regularidades em eventos ou objetos, passa a representá-los por determinado símbolo e não mais depende de um referente concreto do evento ou objeto para dar significado a esse símbolo. Trata-se, então, de uma aprendizagem representacional de alto nível.
Proposicional: implica dar significado a novas ideias expressas na forma de uma proposição. As aprendizagens representacional e conceitual são pré-requisito para a proposicional, mas o significado de uma proposição não é a soma dos significados dos conceitos e palavras nela envolvidos Moreira, 2012, p. 16).
3.1.1 PRINCÍPIOS RELATIVOS À PROGRAMAÇÃO DO CONTEÚDO
Em sua teoria, Ausubel relata que a aprendizagem apresenta como problema principal a aquisição de uma estrutura de conhecimentos organizada e estável, com ideias bem relacionadas. Este fato ocorre, muitas vezes, devido à falta de preparação de um bom planejamento didático por parte do professor, assim como Moreira e Masini (2016, p. 47) descrevem: “O problema, pois, da aprendizagem em sala de aula está na utilização de recursos que facilitem a captação da estrutura conceitual do conteúdo e sua integração à estrutura cognitiva do aluno, tornando o material significativo.”
É importante observar as duas formas de facilitar o processo de aprendizagem significativa descritas por Moreira e Masini a seguir (MOREIRA e MASINI, 2016, p. 47 apud AUSUBEL, 1968, p. 147):
1. Substantivamente, com propósitos “organizacionais” e integrativos, usando os conceitos e proposições unificadoras de uma dada disciplina, que
têm maior poder explanatório, inclusividade, generalidade e viabilidade no assunto.
É importante selecionar ideias básicas, para não sobrecarregar o aluno de informações desnecessárias, dificultando a construção de uma estrutura cognitiva adequada. A coordenação e integração do assunto em diferentes níveis também é importante.
2. Programaticamente, empregando princípios programáticos adequados à ordenação da sequência do assunto, partindo do estabelecimento de sua organização e lógica interna e, sucessivamente, planejando a montagem de exercícios práticos.
No decorrer da aprendizagem significativa, observa-se o desenvolvimento, elaboração e diferenciação dos conceitos como resultados das interações existentes. De acordo com Moreira (2016), Ausubel cita quatro princípios importantes na programação de conteúdos, a saber: diferenciação progressiva, reconciliação integrativa, organização sequencial e consolidação.
Dentre os princípios citados, aqueles que são destacados por Moreira (2016):
...a) diferenciação progressiva é o princípio pelo qual o assunto deve ser programado de forma que as ideias mais gerais e inclusivas da disciplina sejam apresentadas antes e, progressivamente diferenciadas, introduzindo detalhes específicos necessários. Essa ordem de apresentação corresponde à sequência natural da consciência, quando um ser humano é espontaneamente exposto a um campo inteiramente novo de conhecimento; b) reconciliação integrativa é o princípio pelo qual a programação do material instrucional deve ser feita para explorar relações entre ideias, apontar similaridades e diferenças significativas, reconciliando discrepâncias reais ou aparentes (MOREIRA, 2016, p.30).
Ainda sobre os princípios acima citados, Trindade e Hartwig (2012, p. 84) afirmam que a diferenciação progressiva é resultante da integração em sequência de conceitos adquiridos a partir da observação de novos materiais potencialmente significativos, enquanto a reconciliação integrativa baseia-se na reorganização de semelhanças e diferenças entre proposições e conceitos.
Além da diferenciação progressiva e reconciliação integrativa, outro princípio importante para o planejamento de conteúdos é a organização sequencial, a qual é caracterizada por Moreira como sendo a utilização de tópicos, pertencentes a um determinado conteúdo a ser aprendido, de forma continuada, obedecendo às relações existentes no assunto que está sendo estudado. Isso deve ocorrer observando os princípios da diferenciação progressiva e reconciliação integrativa (MOREIRA, 2011, p.41).
Em relação ao princípio da consolidação, Moreira (2011) o descreve da seguinte forma:
O princípio da consolidação, por sua vez, é aquele segundo o qual insistindo-se no domínio (ou mestria) do que está insistindo-sendo estudado, antes que novos materiais sejam introduzidos, assegura-se contínua prontidão na matéria de ensino e alta probabilidade de êxito na aprendizagem sequencialmente organizada. O fato de Ausubel chamar atenção para a consolidação é coerente com sua premissa básica de que o fator isolado mais importante influenciando a aprendizagem é o que o aprendiz já sabe (MOREIRA, 2011, p. 42).
Na Figura a seguir, pode-se observar de forma mais resumida a relação entre os princípios relativos à programação de conteúdo:
Figura 1: Proposta de modelo para planejamento de instrução consistente com a teoria de Ausubel
Fonte: Moreira e Masini, Aprendizagem Significativa (2016, p. 49)
A Figura acima demonstra um modelo de planejamento para aplicação da teoria de Ausubel. Através deste desenho é possível perceber que inicialmente deve-se fazer a identificação de conceitos e suas relações hierárquicas a fim de tornar viável, posteriormente, o sequenciamento de conteúdos, contribuindo desta forma para o processo de aprendizagem significativa.
Ao colocar em prática a programação de conteúdo, dentre outras ações, é possível promover uma aprendizagem de forma significativa. Também é importante instrumentalizar esse tipo de aprendizagem de modo que os discentes possam
externalizar aquilo que está sendo aprendido. Uma das principais formas de instrumentalizar a Aprendizagem Significativa é através de Mapas Conceituais, os quais são estruturas que apresentam relações conceituais. O próximo tópico fará uma descrição sobre a definição, características e importância dos mapas conceituais.
3.1.2 MAPAS CONCEITUAIS
Tendo em vista a relevância em implementar os princípios da programação de conteúdo para que seja possível facilitar o processo de desenvolvimento de conteúdos, a utilização de mapas conceituais é sugerida como sendo uma importante aliada nessa etapa.
Os Mapas Conceituais (MCs) são estruturas gráficas que relacionam conceitos de forma hierarquizada e ordenada, contemplando desde conceitos mais abrangentes até os mais específicos. Foram elaborados pela primeira vez por Joseph Novak, pesquisador norte-americano nascido em 1930, e dedicou boa parte da sua vida acadêmica à TAS (SILVA et al, 2017).
Ainda de acordo com Silva et al (2017), “Os mapas conceituais têm por objetivo representar relações significativas entre conceitos na forma de proposições.” Essas proposições podem ser formadas por termos ligantes, de modo a elaborar uma unidade. (SILVA et al, 2017, p. 41 apud NOVAK; GOWIN, 1996).
Os MCs são caracterizados, pela união de todas as definições em conjunto, a partir de um tema gerador, colocadas de forma organizada e hierárquica, as quais constituem os conhecimentos adquiridos pelo aprendiz. A utilização de MCs possibilita a exteriorização do conhecimento e as relações existentes entre as experiências existentes do indivíduo e os novos conhecimentos (FALCÃO, p. 38 apud Araújo et al., 2002; Cañas et al., 2000).
Filho (2007) define que os MCs, dependendo de sua estrutura, podem ser classificados em unidimensional, bidimensional e tridimensional. De acordo com esses tipos de mapas, os unidimensionais usam conceitos dispostos de forma vertical; os bidimensionais, apresentam disposição vertical e horizontal. Enquanto os tridimensionais, como o nome já sugere, são mapas representados em três dimensões. Os MCs em duas dimensões são os mais utilizados, uma vez que são
mais detalhados que os unidimensionais e mais simples que os tridimensionais. (Filho, 2007, p. 87 apud Moreira e Buchweitz, 1987).
As estruturas dos MCs podem ser desenhadas para relacionar conceitos de uma componente curricular completa, ou determinados assuntos específicos que foram aprendidos ao logo dela. As formas como essas estruturas podem estar traçadas são várias, o importante, segundo Moreira (2016) é que “um mapa conceitual deve ser sempre visto como ‘um mapa conceitual’ e não como ‘o mapa conceitual’ de um dado conjunto de conceitos”, visto que não existe uma estrutura correta, ou seja pessoas diferentes podem elaborar diagramas conceituais contendo aspectos diferenciados para um mesmo conteúdo.
A seguir está representado um modelo para fazer um mapa conceitual baseado no princípio da diferenciação progressiva.
Figura 2 – Um modelo para mapeamento conceitual
Fonte: Moreira -Aprendizagem Significativa, a Teoria de Ausubel (2016, p. 52)
Além de entender as características, é relevante compreender como os mapas de conceitos são utilizados. Oliveira e Amaral (2014) explicam que os MCs podem ter várias utilizações, mas a principal é como formas de avaliação a fim de analisar a cognição dos alunos, uma vez que estes podem representar a relação entre os conhecimentos prévios e os adquiridos.
Apesar da importância em utilizar os mapas de conceitos no processo da aprendizagem significativa, também se faz necessário conhecer todas vantagens e desvantagens que sua utilização contém. Sobre isso, Moreira (2016) menciona:
A – Vantagens: 1. Enfatizar a estrutura conceitual de uma disciplina e o papel dos sistemas conceituais no seu desenvolvimento;
2. Mostrar que os conceitos de uma certa disciplina diferem quanto ao grau de inclusividade e generalidade, e apresentar esses conceitos numa ordem hierárquica de inclusividade que facilite a aprendizagem e a retenção dos mesmos;
3. Prover uma visão integrada do assunto e uma espécie de “listagem” daquilo que foi abordado nos materiais instrucionais.
B – Desvantagens: 1. Se o mapa não tiver significado para os alunos, eles poderão encará-lo apenas como algo a mais a ser memorizado;
2. Os mapas podem ser muito complexos ou confusos, dificultando a aprendizagem e a retenção, ao invés de facilitá-la;
3. A habilidade dos alunos para construir suas próprias hierarquias conceituais pode ficar inibida, em função do fato de que já recebem prontas as estruturas propostas pelo professor (MOREIRA, 2016, p. 47 e 56).
A Figura a seguir demonstra um exemplo de mapa conceitual, sobre aprendizagem significativa, utilizado por Moreira (1999) para relacionar os conceitos deste assunto.
Figura 3 – Um mapa conceitual para aprendizagem significativa como um conceito subjacente a vários
construtos.
Fonte: Moreira – Mapas conceituais e Aprendizagem Significativa (2010, p.27) apud Moreira (1999).
Vale ressaltar que não existem regras para a elaboração de MCs. Porém, faz-se necessário listar alguns pontos que devem estar prefaz-sentes, como: faz-selecionar conceitos chave, os quais devem estar hierarquizados; palavras de ligação entre os conceitos que se quer relacionar; sequência entre as definições propostas (YANO, 2012).
A desenvoltura na construção de mapas conceituais por parte do aluno exige, obviamente, que ele domine os conceitos fundamentais e as habilidades necessárias para construí-lo (Dutra, 2016).
Durante o ensino de Dispersões, por exemplo, é importante que o professor consiga fornecer meios para que o aluno domine este conteúdo e desenvolva
habilidades a fim de instrumentalizar a Aprendizagem Significativa através da construção dos Mapas Conceituais.
Por ser um conteúdo que envolve, além de conceitos, fórmulas e cálculos, a construção de Mapas Conceituais pode auxiliar na organização deste conteúdo na estrutura mental do aluno. A fim de compreender mais sobre o ensino de Dispersões e seus desafios, o tópico a seguir irá detalhar este assunto.
3.1.3 AS DIFICULDADES NO ENSINO DE QUÍMICA: DISPERSÕES
Ensinar a disciplina de Química é demonstrar aos discentes a complexa e rica redes de informações que esta área possui. É ajudar a formar cidadãos críticos em diversos assuntos da vida moderna, tais como: uso de agrotóxicos, cosméticos, alimentação, dentre outros. Além disso, o professor de Química também auxilia a promover o interesse pela pesquisa e, desta forma, fazer com que os alunos se interessem em descobrir novos materiais capazes de melhorar a qualidade de vida da humanidade.
Mesmo sabendo a importância da Química para a vida como um todo, infelizmente o que se percebe é que ainda existem muitas pessoas desinteressadas em ter envolvimento com as pesquisas e saberes deste componente curricular.
Os problemas relacionados ao ensino de Química já são bastante debatidos entre os pesquisadores da área de Educação. Dentre algumas sugestões que muitos deles citam para que os professores possam contribuir com a melhoria deste processo estão: ler sobre teorias de ensino-aprendizagem e renovar as práticas pedagógicas.
Esses desafios ocorrem, dentre outros motivos, devido ao fato de o ensino ainda estar baseado, na maioria das vezes, somente na visão conteudista e mecanicista, não tendo, portanto, a preocupação com a atuação do aluno, de forma que este não é incentivado a buscar o conhecimento, a ser também ativo no processo de ensino-aprendizagem (MARQUES, 2013, p.10).
A preocupação em diminuir práticas pedagógicas que sejam exclusivamente conteudistas e mecanicistas pode ser evidenciada através do trecho a seguir:
Enfatiza-se, mais uma vez, que a simples transmissão de informações não é suficiente para que os alunos elaborem suas ideias de forma significativa. É imprescindível que o processo de ensino-aprendizagem decorra de
atividades que contribuam para que o aluno possa construir e utilizar o conhecimento (BRASIL, 2000, p. 93).
A utilização de estudos do meio, atividades experimentais, a diversificação de recursos didáticos e o desenvolvimento de projetos são algumas das atitudes citadas no PCN+ (Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais) que ajudam a orientar os professores quanto a melhoria em suas práticas pedagógicas (BRASIL, 2006).
Na disciplina de Química nota-se desafios maiores a serem vencidos quando se trata de lecionar conteúdos que envolvem cálculo, uma vez que muitos alunos demonstram desinteresse por este tipo de aula.
Um dos conteúdos mais importantes e que envolvem cálculo na Química é o de Dispersão. As dispersões se referem às misturas em geral. Por exemplo, quando misturamos sal com água ou sal e areia obtemos duas dispersões. A substância que se encontra espalhada, de maneira homogênea (como o sal na água) ou de maneira heterogênea (como a areia na água), é denominada “disperso”. Já a água faz o papel de dispersante, nesses casos.
O Quadro a seguir traz as diferenças entre os tipos de dispersões de acordo com os tamanhos das partículas, características, visibilidade e exemplos.
Tabela 1 – Tipos de Dispersões
TIPO DE DISPERSÃO TAMANHO MÉDIO DAS PARTÍCULAS DISPERSAS VISIBILIDADE CARACTERÍSTICAS E NATUREZA DAS PARTÍCULAS DISPERSAS EXEMPLOS
Soluções < 1nm Não visível a olho nu, nem ao microscópio ótico Átomos, moléculas ou íons Sal em água Dispersões Coloidais 1 a 1000nm Não visível a olho nu e visível ao ultramicroscópio Moléculas ou íons, grandes aglomerados de moléculas ou íons Gelatina em água
Suspensões >1000nm Visível a olho nu Aglomerados de moléculas ou íons
Areia em água
Fonte: Fogaça (2015)
Tendo em vista que este conteúdo abrange conceitos como dispersão coloidal, suspensão e soluções, a relevância pode ser evidenciada na fala de Carmo (2005):
Também vale lembrar que está, por demais, relacionado o dia-a-dia dos estudantes, uma vez que a maioria das substâncias que encontram em suas vidas diárias se compõem de misturas, que chamamos de soluções, tais como: sucos, plasma sanguíneo, água mineral, refrigerantes, vinho, ar atmosférico, remédios, gasolina, aço, latão, entre outros, empregados para as mais diversas finalidades, desde o tratamento e purificação da água, até as muitas reações químicas industriais. Do ponto de vista do currículo de Química, é um tema básico, pois tópicos como transformações químicas, eletroquímica e equilíbrio químico estão relacionados com soluções (CARMO, 2005).
Considerando o nível médio regular, o conteúdo de Dispersões é ministrado, na maioria das vezes, durante a 2ª série do Ensino Médio. Pode-se observar a presença de subtópicos relacionados tais como: dispersões coloidais, suspensões, soluções verdadeiras, tipos de concentrações, diluição de soluções e misturas de soluções.
É importante ressaltar que a aprendizagem deste conteúdo está diretamente ligada a outros posteriores, como por exemplo, equilíbrio químico. Isso faz com que a preocupação em relação à aprendizagem de Dispersões seja ainda maior, visto que os outros assuntos dependerão deste.
O fato de o conteúdo de Soluções ser abordado, muitas vezes, de forma mecanicista, com uso abusivo de fórmulas químicas, sem qualquer preocupação com o sentido de suas existências, ou mesmo uma ligação entre as equações e a teoria envolvida neste assunto, pode ser prejudicial à aprendizagem do aluno (NIEZER, 2012).
Talvez o tipo de abordagem feita durante as aulas explique a grande quantidade de alunos que não conseguem aprender, efetivamente, o conteúdo de Dispersões. Isso fica bem explícito quando Ferreira (2015) afirma que:
Ensinar o conceito de solução vinculado à noção submicroscópica do processo de dissolução não tem se mostrado uma prática pedagógica muito efetiva, e o que se percebe é a valorização dos aspectos quantitativos em detrimento dos aspectos qualitativos. Por consequência, algumas
concepções de estudantes sobre as soluções podem ser verificadas, como, por exemplo, a existência de espaços vazios nas substâncias como a causa da dissolução e da formação de uma mistura homogênea; que a água não é importante no processo de dissolução, atribuindo a este solvente universal um papel secundário; que a interação é possibilitada pelo tamanho das partículas que se encaixam. Assim, muitos mostraram maiores dificuldades em compreender o processo de dissolução do açúcar em relação ao do sal, o que evidencia a ausência de uma compreensão submicroscópica de dissolução com a 24 prioridade aos aspectos macroscópicos e quantitativos Observando o exposto, pode-se entender, portanto, a importância em fazer com que os alunos compreendam o conteúdo de Dispersões, de forma a relacionar corretamente os conceitos envolvidos neste assunto (FERREIRA,2015, p.35).
Além das dificuldades conceituais, é possível perceber que essas são sentidas pelos alunos também ao resolverem problemas de forma mecânica, sem conseguirem relacionar esta resolução com o conhecimento científico (SOUZA, 2018). Souza (2018, p. 18) afirma que: “Há obstáculos, também, no ato de organizar as ideias prévias e formular estratégias que possam ajudar a resolver o problema em questão. Esta afirmação confirma a importância de aprender de forma significativa, principalmente o conteúdo de Dispersões, tendo em vista sua importância e presença no cotidiano do indivíduo.
3.1.4 UMA BREVE DISCUSSÃO DO CONTEÚDO DE DISPERSÕES
O conteúdo de Dispersões é geralmente trabalhado na segunda série do Ensino Médio, seguido de assuntos como Taxa de Desenvolvimento das reações, Equilíbrio Químico, dentre outros.
Dispersões é um assunto bastante relevante no cotidiano das pessoas, visto que envolve diversas misturas necessárias a vida. Logo, o ensino deste conteúdo também é muito importante para o conhecimento científico e social dos jovens.
Para que seja iniciado, é indispensável que os estudantes possam entender a relação existente entre o termo “misturas” e o termo “dispersões”, os quais são apresentados como sendo conceitos similares. Para Lisboa et al (2016, p. 10) “Todo sistema composto por mais de uma substância é chamado de dispersão. Uma dispersão é composta por pelo menos um disperso e um dispergente”.
Para que o aluno compreenda os tipos de dispersões é necessário que haja uma estrutura cognitiva estável relativa à diferença entre misturas homogêneas e
heterogêneas, uma vez que a partir destes conceitos, serão derivadas as classificações de dispersões.
A diferença básica entre misturas homogêneas e heterogêneas é quanto ao aspecto da mistura. Se os componentes misturados formarem apenas uma fase é denominado homogênea, mas se formarem mais de uma fase, a mistura é classificada como heterogênea. Como exemplos, é possível citar: água com sal dissolvido (homogênea) e água com areia (heterogênea).
Mas nem sempre é possível notar a olho nu se as partículas estão completamente dissolvidas umas nas outras ou não. É a partir deste ponto que a Química trata de Dispersões. As dispersões podem ser classificadas como Suspensões, Dispersões coloidais ou Soluções “verdadeiras”.
De acordo com München (2012, p. 64) as dispersões coloidais são definidas como misturas heterogêneas invisíveis a olho nu, pois apresentam partículas menores que 1000 nanômetros de dimensão. Já as suspensões são misturas heterogêneas visíveis a olho nu, uma vez que suas partículas possuem dimensões maiores que 1000 nanômetros.
As dispersões coloidais muitas vezes são confundidas com soluções verdadeiras, pois esses dois tipos de dispersões não podem ser diferenciados visualmente. Lisboa et al (2016, p. 11) afirma que não é possível separar os componentes de uma solução verdadeira por nenhum filtro, enquanto as dispersões coloidais podem ter suas substâncias separadas através de ultrafiltro.
Ainda sobre dispersões coloidais é necessário conhecer como este tipo de dispersão se classifica e quais exemplos podem ser citados para cada classificação.
O Quadro a seguir traz um detalhamento acerca dos tipos de dispersões coloidais:
Tabela 2 – Tipos de Dispersões Coloidais
Tipos de Dispersão Coloidal Dispersão
Gás Líquido Sólido
Fonte: Lisboa et al (2016, p. 12)
Em relação as soluções verdadeiras, Lisboa et al (2016, p. 13) comenta sobre sua definição e características:
As soluções são dispersões cujas partículas do soluto apresentam até 1nm de diâmetro médio. O sistema constituído por uma solução é homogêneo e possui duas ou mais substâncias. O disperso (soluto) não pode ser separado por filtração e não se sedimenta na centrifugação.
Além da definição, vale ressaltar que as soluções podem se apresentar em diferentes estados físicos, conforme mostra o Quadro a seguir:
DIS P E RG E NT E Gás Não existe,pois todos os gases são miscíveis entre si. Aerossol líquido (exemplos: nuvem, neblina) Aerossol sólido (exemplos: fumaça, poeira no ar)
Líquido Espuma líquida (exemplo: espuma de sabão). Emulsão (exemplos: sangue, leite, creme, maionese) Sol (exemplos: tinta, vidro colorido)
Sólido Espuma sólida (exemplo: pedra-pomes) Gel (exemplos: gelatina, queijo, geleia) Sol sólida (exemplos: rubi, safira, ligas metálicas)
Tabela 3 – Tipos de soluções quanto ao estado físico da matéria
Solução Solvente Soluto Exemplo
Sólida Sólido Sólido
Líquido Gasoso
Ouro +Prata Ouro +Mercúrio Platina +Hidrogênio Líquida Líquido Sólido
Líquido Gasoso
Água + Açúcar Água +Álcool Água +Ar (dissolvido) Gasosa Gasoso Gasoso Ar (Nitrogênio+Oxigênio )
Fonte: Fogaça (2015)
As soluções, consideradas como sistemas homogêneos, estão bastante presentes no cotidiano das pessoas e podem ser facilmente exemplificadas, assim como mostra o Quadro 4. Mas além de conhecer seus componentes, também é importante e necessário entender suas concentrações. Isso pode ser evidenciado, por exemplo, quando observamos que um mesmo remédio pode ser comercializado em diferentes concentrações de seu princípio ativo.
As concentrações dependem da quantidade de soluto e solvente. O soluto é também chamado de disperso e é a substância que irá ser dissolvida. Enquanto o solvente é chamado de dispersante e é a substância que dissolve o soluto. Dependendo das unidades de medidas utilizadas para medir quantidades do disperso e do dispersante, os cálculos poderão originar diferentes tipos de concentrações.
Apesar de existirem vários tipos de concentrações, muitos autores preferem dar destaque a alguns deles, pelo fato de estarem mais presentes no cotidiano e em questões de concursos.
De acordo com Paula (2016, p.1), os principais tipos de concentrações são: 1. Concentração em massa (ou concentração comum – C): É expressa através da relação entre a massa do soluto (em gramas) e massa da solução (em litros).
𝐶 = 𝑚1 𝑉
2. Concentração em quantidade de matéria (ou concentração molar ou molaridade - M): É expressa através da relação entre a quantidade de matéria do soluto (em mol) pelo volume da solução (em litros).
𝑀 = 𝑛1 𝑉
3. Fração em quantidade de matéria do soluto e do solvente (ou fração molar): Pode ser calculada considerando a divisão do número de mol do soluto pelo número de mol da solução (no caso da fração molar do soluto) ou a divisão do número de mol do solvente pelo número de mol da solução (no caso da fração molar do solvente).
𝑋1 = 𝑛1
𝑛 ou 𝑋2 = 𝑛1
𝑛
4. Título em massa e Título em volume: É representada pela relação da massa do soluto (em gramas) com a massa total da solução, ou pela razão entre o volume do soluto e o volume total da solução. Para se obter a porcentagem, basta multiplicar o resultado por 100.
5. Partes por milhão e partes por bilhão: Geralmente essas concentrações são utilizadas quando se tem valores bem pequenos e podem ser representados da seguinte forma:
1𝑝𝑝𝑚 = 1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒
1 𝑚𝑖𝑙ℎã𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 ou 1𝑝𝑝𝑏 =
1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 1 𝑏𝑖𝑙ℎã𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠
Ainda sobre as concentrações de soluções, o valor a ser calculado pode ser alterado caso aconteça um acréscimo de solvente, considerando inalterada a quantidade de soluto, num processo que se chama diluição. Neste processo é possível obter interpretações, tais como: aumento de volume da solução, diminuição do valor da concentração (se comparado com o valor inicial, antes da concentração) e permanência da quantidade de soluto.
No entanto, vale ressaltar que não se deve confundir diluição com dissolução. O primeiro ocorre quando se adiciona solvente à solução, diminuindo,
consequentemente a concentração. O segundo processo refere-se à adição de soluto ao solvente.
4 PERCURSO METODOLÓGICO
4.1 SUJEITOS DA PESQUISA
A pesquisa possui uma abordagem qualitativa e sua verificação metodológica aconteceu na escola E.E.M.T.I. (Escola de Ensino Médio e Tempo Integral) Jenny Gomes, situada no município de Fortaleza, Ceará. Esta escola é coordenada pela Regional IV, subordinada à SEDUC-CE (Secretaria de Educação do Estado do Ceará), funciona nos períodos da manhã e tarde, e com as primeiras e segundas séries do Ensino Médio funcionando em regimes de tempo integral, enquanto a terceira série com regime de Ensino Médio Regular (somente turno manhã).
O colégio possui um espaço físico que proporciona dois laboratórios de informática, um laboratório de Ciências (com capacidade máxima para 20 estudantes), um auditório com capacidade para 140 pessoas, uma quadra esportiva, um refeitório, uma sala para aulas de música e 1 biblioteca.
Para tornar possível a realização da pesquisa, foi selecionada uma turma de 2ª série do Ensino Médio em Tempo Integral (E. M. T. I.), a qual possui carga horária semanal de 3 horas/aula para a disciplina de Química, sendo que cada aula possui duração de 50 minutos. A turma é composta por 34 alunos, com faixa etária entre 15 e 17 anos de idade, aqui denominados de A1 (aluno 1), A2 (aluno 2) ... A33 (aluno 33) e A34 (aluno 34).
A coleta de dados do presente trabalho baseou-se na observação dos resultados de atividades pedagógicas organizadas em uma unidade didática, a qual faz parte do Produto Educacional elaborado a partir desta pesquisa. As atividades sugeridas na sequência didática foram distribuídas em cinco momentos e contemplaram: leitura de textos e discussões, respostas de questionários, simulações em computador e produção de mapas conceituais.
Durante os registros, os estudantes não preencheram seus nomes nos questionários, nem nos MCs, preservando desta forma suas identidades.
4.1.1 CAMINHOS DA PESQUISA
Levando em consideração a necessidade de modificar a prática docente a fim de melhorar a compreensão dos alunos em relação ao conteúdo de dispersões, esta pesquisa foi desenvolvida em três etapas, a saber: levantamento bibliográfico, planejamento e desenvolvimento da aprendizagem significativa através da aplicação de uma sequência didática, a qual contempla cinco momentos pedagógicos.
O Quadro a seguir demonstra os detalhes das etapas desta pesquisa:
Tabela 4 - Resumo do desenvolvimento da metodologia
ETAPA INSTRUMENTOS UTILIZADOS OBJETIVO
1ª – Planejamento Observações e anotações pessoais sobre a problemática no ensino de Dispersões. Compreender o caminho a seguir em relação ao tipo de pesquisa; Definir cronograma para a realização da pesquisa. 2ª – Levantamento bibliográfico
Livros, artigos, sites de pesquisas etc.
Pesquisar e ler para compreender melhor
o conteúdo de
Dispersões, as
dificuldades de
aprendizagem em
Química e os caminhos teóricos a seguir a fim de modificar a didática docente.
3ª –
Aplicação da sequência didática
Textos para leitura, discussões informais sobre o tema com os alunos (roda de conversa), multimídia (data show, caixa de som e
Desenvolver a aprendizagem
significativa por meio da sequência didática para que seja possível a
notebook), computadores (para a aplicação dos simuladores), folhas de ofício (para a construção de mapas conceituais).
eficiência no processo de ensino aprendizagem.
Fonte: Própria (2019)
Durante a aplicação da sequência didática, houve a interação entre pesquisador e participante o que caracteriza este trabalho como sendo uma pesquisa-ação.
A pesquisa-ação na área do ensino possibilita a reflexão na prática pedagógica do próprio pesquisador (docente), pois este participa do universo da pesquisa. Tripp (2005, p. 457) afirma que “o pesquisador tem em mira contribuir para o desenvolvimento [dos estudantes], o que significa que serão feitas mudanças para melhorar a aprendizagem e a auto estima de seus alunos, para aumentar interesse, autonomia ou cooperação e assim por diante”.
A sequência didática foi organizada em cinco momentos de forma que cada um contém 100 minutos (aproximadamente três semanas e meia). Considerando, portanto, que uma aula corresponde a 50 minutos, cada momento teve duração de duas aulas.
O Quadro a seguir demonstra uma visualização sintetizada da sequência didática:
Tabela 5: Descrição das atividades realizadas nos cinco momentos
Momento Descrição
1º - Identificação dos conhecimentos prévios
Discussão e questionamento informal sobre exemplos do cotidiano que envolve
Dispersões; Leitura e resolução de questionário (relativo aos textos que trataram a
problemática sobre a tragédia em Brumadinho) em dupla.
2º - Aula expositiva A partir da observação das respostas e interpretações dos alunos durante todo o primeiro momento, foi exposto o conteúdo de Dispersões, através de recursos de multimídia
(data show e notebook); Resolução de questões que envolvam Dispersões. 3º - Aprofundando
conhecimentos
Para fixar melhor os conteúdos ministrados no momento anterior, os alunos participaram de 3 simuladores online, os quais
contemplavam desde conhecimentos iniciais sobre Dispersões até a diluição de soluções. 4º - Construção de mapas
conceituais sobre conteúdo de Dispersões
A partir da utilização de vídeos explicativos sobre mapas conceituais, bem como a citação de exemplos durante aula de como fazê-los, os alunos receberam folhas de
ofício para a elaboração dos seus próprios MCs.
5º - Discussão e reconstrução dos mapas conceituais
Neste momento, será feita uma discussão sobre os mapas conceituais que os alunos fizeram inicialmente. É o momento para
perceberem se seus mapas estão hierarquizados, organizados e se contém palavras de ligação. Depois serão distribuídas outras folhas de ofício para que refaçam seus
MCs. Fonte: Própria (2019)
No momento inicial, foi feito um levantamento sobre os conhecimentos prévios que os alunos traziam em relação ao conteúdo de Dispersões. Esse levantamento foi feito em uma roda de conversa com alunos, através da qual foram feitas perguntas
sobre exemplos de dispersões presentes no cotidiano deles. Depois, foi pedido que os alunos anotassem os exemplos mais citados para fazer uma nova discussão posteriormente.
Ainda no primeiro momento, com intuito de utilizar um organizador prévio, foram aplicados três textos 1 que trouxeram a problemática de poluição da água considerando da tragédia que aconteceu em Brumadinho, quando a barragem se rompeu e houve o despejo de minérios nas águas. Para esta atividade, os alunos se organizaram em duplas a fim de que pudessem ler, interpretar e responder a um questionário, o qual também teve a função de ajudar na coleta de dados relativos aos conhecimentos prévios.
O questionário relativo ao texto está representado no Quadro a seguir:
Tabela 6: Questionário sobre os textos relacionados a tragédia em Brumadinho
Número da questão Texto da pergunta
1 Qual a composição da lama de Brumadinho?
2 Considerando a composição da lama de Brumadinho, você classificaria como mistura homogênea ou heterogênea?
Por quê?
3 O ferro é o principal minério presente nos rejeitos de Brumadinho, ao analisar os textos porque esse rejeito traz
prejuízos a saúde do homem, plantas e a vida aquática e dos rios?
4 Se a quantidade de substâncias liberadas no rio fosse no mar, você acha que o impacto seria o mesmo, maior ou
menor? Justifique sua resposta
5 No trecho “O corpo humano possui cerca de 38 mg/kg de ferro para mulheres e 50mg/kg para homens”, presente no segundo texto, o que você compreende sobre estes dados
mencionados?
6 No terceiro texto observa-se bastante a utilização da palavra “solúvel” em relação tipo de ferro. O que você
entende sobre este termo? Fonte: Própria (2019)
No segundo momento, a partir das observações das respostas dos questionários, iniciou-se a exposição do conteúdo de Dispersões. Primeiro foi
