Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: Cromatografia como tema gerador em práticas de ensino em nível técnico
AUTORES: Scholdz, A. (IFRS - CAMPUS CAXIAS DO SUL) ; Bitencourt, P.H. (IFRS - CAMPUS CAXIAS DO SUL) ; Vieira, M. (IFRS - CAMPUS CAXIAS DO SUL) ; Silva, E. (IFRS - CAMPUS CAXIAS DO SUL)
RESUMO: Neste trabalho, propõe-se a escolha da cromatografia como tema gerador para
proporcionar novas metodologias no ensino em nível técnico. Seu estudo envolve
uma
grande variedade de conceitos químicos, podendo-se assim, utilizá-la como
embasamento para o trabalho pedagógico nas disciplinas de química de cursos
técnicos. Através de uma oficina interativa com este tema, foi possível
verificar
como se processa a aprendizagem dos alunos, analisando a construção de alguns
conceitos, propondo-se assim formas alternativas de abordagem dos conceitos
tradicionais da química de cursos técnicos integrados a ensino médio no IFRS -
Campus Caxias do Sul.
PALAVRAS CHAVES: cromatografia; tema gerador; ensino técnico
INTRODUÇÃO: O tema gerador é entendido como o assunto que centraliza o processo da educação,
sobre o qual acontecem os estudos, pesquisas, análises, reflexões, discussões e
conclusões. A partir de um problema a ser resolvido ou estudado, desenvolve-se a
esfera do conhecimento, na linguagem e na realidade do aluno. Segundo a
pedagogia da autonomia, o processo de escolha desses assuntos, problemas ou
temas geradores é fruto de uma mediação entre as responsabilidades dos
professores e os interesses dos alunos [FREIRE, P., 1996]. Para Tiedermann
(1998), especificamente no caso do ensino de ciências, deve-se guiar esta
perspectiva pelos tópicos de ensino no contexto, treinamento de habilidades
profissionais e construção da cidadania. Neste trabalho o tema gerador escolhido
foi a cromatografia. Já há trabalhos em que a cromatografia é aplicada como tema
gerador, tanto em nível médio [SILVA, LB. 2006; RIBEIRO, NM. 2008; PALOSCHI, R.
1998; SANTOS, TVB. 2008], quanto em nível superior [JUNIOR, GMV. 2007; FILHO,
JR. 2012]. Entretanto são escassos na literatura exemplos da aplicação da
cromatografia como tema gerador em práticas de ensino em nível técnico, seja
subsequente ou integrado. Nos cursos técnicos onde a componente curricular
Química está dentre eixos centrais, a ressignificação dos conceitos deve ocorrer
em consonância com sua formação profissional. A proposta da cromatografia como
tema gerador se insere nesta perspectiva. Os princípios desta técnica se
relacionam com conceitos básicos, médios e avançados que permeiam a formação
técnica, auxiliando, através de práticas simples, a diminuição da dificuldade
que os alunos enfrentam com a linguagem abstrata de muitos conceitos da química.
MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente realizou-se um levantamento de diversos trabalhos já realizados em
sala de aula de ensino médio com a temática "cromatografia", para se realizar um
levantamento dos termos e conceitos possíveis de serem trabalhados. De posse
destes conceitos, organizou-se então uma oficina, a ser aplicada em uma turma de
primeiro ano de Curso Técnico Integrado em Química. Esta turma era composta
apenas por alunos retidos ou que haviam sido transferidos de outros cursos.
Inicialmente propôs-se uma atividade interativa, onde cada aluno manipulou um
experimento, visando a separação cromatográfica em papel de tintas de quadro
branco em etanol. Após, foi aplicada uma atividade disponível em um livro de
ensino médio [USBERCO, 2002] sobre a aplicação forense da cromatografia. Em
ambos os casos foram feitas perguntas aos alunos, buscando escutar a explicação
baseada em sua experiência pessoal, para cada fenômeno. Algumas partes da
atividade foram filmadas a fim de registro. Após, as respostas dos alunos e seus
comentários foram analisados do ponto de vista dos conceitos químicos
relacionados, partindo-se das explicações propostas pelos alunos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A atividade foi conduzida e alguns questionamentos foram feitos aos alunos.
Perguntou-se: "por que o álcool arrastava a tinta pelo papel..." e se "o mesmo
ocorreria usando água como eluente...". Intuitivamente, os alunos responderam
que a água não arrastaria a tinta, mas a racionalização foi um tanto
interessante para entender como os alunos constroem conceitos de maneiras
inadequadas. Sabendo que havia uma relação entre o fenômeno da separação
cromatográfica e a polaridade, a explicação dada pelos alunos foi que "o arraste
era promovido pelo vapor do etanol..." e que com a água não ocorreria a
separação pois esta possui baixa pressão de vapor (à temperatura ambiente).
Segundo sua explicação, isso ocorre pois "a água é mais polar que o etanol, e
seu ponto de ebulição é maior. Se fosse usada acetona, a separação seria maior,
pois ela libera mais vapor que o etanol, por ser menos polar que ele...". Os
alunos traçaram um paralelo entre a polaridade e a eluição da tinta no papel,
considerando apenas interações intermoleculares entre moléculas iguais, o que
serve para explicar a pressão de vapor e o ponto de ebulição, mas não a
separação cromatográfica, que envolve pelo menos três componentes: eluente
(álcool), fase estacionária(papel)e a tinta de caneta. A figura 1 mostra a
relação conceitual entre ebulição e cromatografia. Os alunos estabeleceram uma
ligação conceitual que ignorou as interações entre moléculas diferentes. Além
disso, neste caso, apesar de a acetona ser mais apolar que o etanol, ela tem
fator de retenção menor. Não há uma relação linear entre polaridade e fator de
retenção, para diferentes solventes, mesmo utilizando uma mesma amostra. A
figura 2 mostra o gráfico do fator de retenção de tintas de caneta em função da
polaridade de vários eluentes.
Figura 1
Mapa conceitual que relaciona polaridade com cromatografia e ebulição
Figura 2
Fator de retenção em função da polaridade (constante dielétrica) de alguns eluentes na cromatografia de tintas de caneta de quadro branco.
CONCLUSÕES: Com este trabalho observou-se que a cromatografia como temática de experimentação
e discussão em sala de aula instiga os alunos a raciocinarem de um modo diferente,
e permite ao educador observar equívocos conceituais cometidos pelos alunos, que
levam muitas vezes a um efeito cumulativo, que leva a resultados ruins em seus
desempenho. Constatou-se também a importância da discussão conceitual das
respostas dadas pelos alunos, para permitir a construção de conceitos corretos de
maneira mais sólida. A cromatografia é uma prática de baixo custo, e resultados
educacionais bastante interessantes.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao IFRS pela bolsa concedida e pelo financiamento, e aos alunos do
Curso Técnico em Química que aceitaram participar da oficina.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FREIRE, Paulo. Pedagogia da Autonomia. Saberes Necessários à Pratica Educativa, São Paulo: Paz e Terra, 1996.
TIEDERMANN, Peter W. Conteúdos de Química em Livros Didáticos de Ciências. Ciência e Eduação (Bauru) v.5 n°2. Bauru,1998.
SILVA, L.B. da; ALLES, I.M.; MOREL, A.F.; DALCOL, I.I.. Produtos naturais no ensino de Química: extrato de páprica. Química nova na escola. N° 23, Maio 2006.
RIBEIRO, N.M.; NUNES, C.R.. Análise de Pigmentos de Pimentões por Cromatografia em Papel. Química nova na escola. N° 29, Agosto 2008.
PALOSCHI, R.; ZENI, M.; RIVEROS, R. Cromatografia em giz no ensino de química: didática e economia. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA N° 7, MAIO 1998.
SANTOS, T.V.B. dos; NICOLINI, J.. Uma abordagem interdisciplinar sobre pigmentos naturais no Ensino Médio utilizando como suporte didático cromatografia em papel. XIV Encontro Nacional de Ensino de Química (XIV ENEQ) UFPR – 21 a 24 de julho de 2008.
JÚNIOR, G.M.V.; CARVALHO, A.A.; GONZAGA, W. de A.; CHAVES, M.H.. Cromatografando em coluna com resina de almécega: Um projeto para química orgânica experimental. Química nova na escola, Vol. 30, No. 2, 491-493, 2007.
FILHO, J.R. de F.; FREITAS, J.J.R. de; SILVA, L.P. da. Investigando cinza da casca de arroz como fase estacionária em cromatografia: Uma proposta de aula experimental nos cursos de graduação. Química nova na escola, Vol. 35, No. 2, 416-419, 2012.