O ESTUDO DE ESTEQUIOMETRIA NO ENSINO MÉDIO: DIFICULDADES E ESTRATÉGIAS DE SUPERAÇÃO

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ensino de Química

Autores

Rodrigues de Sousa, H. (UFPI) ; Alves de Abreu e Sousa, P. (UFPI)

Resumo

A Estequiometria é um tema que compreende o estudo das fórmulas e equações químicas. A abordagem dessa temática gera dificuldades na interpretação e resolução de problemas como, o cálculo estequiométricos. Esta pesquisa objetiva identificar as dificuldades dos alunos sobre conteudo de cálculos estequiométrico e elaborar uma metodologia, que proporcione aprendizagem significativa. O trabalho consistiu de pesquisa, realizada por meio da observação e aplicação de questionários com professores e alunos de uma escola pública de Teresina-PI. E os resultados evidenciaram grandes dificuldades dos alunos na compreensão do tema devido a metodologia, logo a abordagem do conteúdo influencia no processo de ensino-aprendizagem dos alunos.

Palavras chaves

Ensino de química; Estequiometria; Metodologia

Introdução

A Química é uma disciplina que faz parte do programa curricular do Ensino Fundamental e Médio com o objetivo de possibilitar aos alunos à compreensão das transformações químicas que ocorrem no mundo físico de forma abrangente e integrada, para que estes possam julgar, com bons fundamentos, as informações adquiridas na mídia, na escola e com as pessoas, permitindo a tomada de decisão de forma consciente, exercendo, assim, o seu papel de cidadão. (BRASIL, 1999). Para tanto, torna-se importante no ensino, de modo geral, adotar os fundamentos da contextualização. A idéia de contextualização surgiu com a reforma do Ensino Médio, a partir da Lei de Diretrizes e Bases da Educação (LDB nº 9.394/96) que orienta a compreensão dos conhecimentos para uso cotidiano. Esses pressupostos também repercutiram nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio que fazem uma reflexão sobre a necessidade da vinculação do conteúdo trabalhado em sala de aula com o contexto social dos alunos, de modo a proporcionar uma formação que desenvolva a criatividade e competências necessárias para inserção do aluno no mundo do trabalho (BRASIL, 1999). Maldaner (2003, p.144), compartilha da mesma idéia ao afirmar que o ensino de Química deve está voltado para construção e reconstrução dos conhecimentos científicos nas atividades de sala de aula. Isto implica compreender o conhecimento cientifico e tecnológico para além do domínio restrito de Química. Em outras palavras, o Ensino de Química deve contribuir para compreensão do mundo, capacitando o estudante para intervir na sociedade em que estão inseridos. Dessa, forma contextualizar a Química não é promover uma ligação artificial entre o conhecimento e o cotidiano do aluno, não é citar exemplos como ilustração ao final de algum conteúdo, é muito mais, contextualizar, é propor “situações problemáticas reais e buscar o conhecimento necessário para entendê- las e procurar solucioná-las” (BRASIL, 1999, p.93). Contrapondo estes pensamento durante muitos anos os alunos foram penalizados e responsabilizados pelo seu sucesso ou fracasso, sofriam punições e críticas, contudo, hoje não se deve limitar a acreditar, que as dificuldades de aprendizagem, sejam questões de vontade do aluno ou do professor, pois são questões muito mais complexas, onde vários fatores podem interferir na vida escolar, tais como: problemas de relacionamento professor - aluno, questões de metodologia de ensino, bem como os conteúdos escolares. Muitas das dificuldades apresentadas pelos alunos do Ensino Médio têm sido apresentadas por importantes pesquisadores durante o processo de desenvolvimento do conhecimento científico. No ensino de Química um dos assuntos em que os alunos têm apresentado grandes dificuldades de assimilação e compreensão é o conteúdo de Cálculo Estequiométrico ou Estequiometria (do grego: stoikheion, elemento; mentron, medição) que é o cálculo das quantidades de reagentes ou produtos das regras químicas; feitas com base nas leis das reações (lei das proporções definidas, lei das proporções múltiplas e lei das proporções equivalentes) e executadas, em geral, com o auxilio das reações químicas. Atualmente a Estequiometria compreende os requisitos atômicos das substâncias que participam de uma reação química, particularmente no que diz respeito ao peso (MAHAN, 1995). O Cálculo Estequiométrico é feito de forma relacional baseado na lei da conservação das massas (Lei de Lavoisier) e lei das proporções definidas (Lei de Proust), como por exemplo, a grandeza de quantidade de matéria é definida de forma relacional com a massa, com o volume ou com o número de entidades elementares contidas na substância da qual se trata, caso a quantidade de matéria varie, todas irão variar proporcionalmente, visto que a massa é proporcional à quantidade de matéria, bem como ao volume e ao número de partículas elementares. Da mesma forma, o volume é proporcional ao número de partículas elementares e à quantidade de matéria. O Cálculo Estequiométrico é utilizado em várias atividades, tais como: pela indústria, que deseja ter conhecimento de quanta matéria-prima (reagentes) deve utilizar para obter determinada quantidade de produtos, ou até mesmo para uma receita de bolo ao se misturar os ingredientes de forma proporcional a fim de se obter um bolo de qualidade. Este tema também é bastante abordado em vestibulares, e muito utilizado no cotidiano, no entanto, ao ser ministrado em sala de aula, os alunos têm grande grau de dificuldade em sua aprendizagem, seja pelo grau de motivação, metodologia adotada, interpretação do assunto, ambiente de trabalho ou relacionamento professor aluno. Considerando essas limitações, este trabalho procurou não apenas a identificar os problemas de ensino-aprendizagem no tratamento didático dado ao tema Estequiometria em uma escola pública de Teresina, mas também aponta ou sugere medidas metodológicas para amenizar as dificuldades encontradas pelos os alunos na compreensão dessa temática de estudo.

Material e métodos

A pesquisa foi realizada no Colégio João Henrique de Almeida Sousa, instituição de Ensino Médio de tempo integral, localizada na zona Sul da cidade de Teresina, bairro Morada Nova e teve como foco o diagnóstico das dificuldades de aprendizagens no estudo de Estequiometria, bem como aplicação de uma estratégia metodológica para a abordagem do tema, considerando-se aspectos do cotidiano e o uso de experimentos. Utilizou-se como instrumento de coleta de dados um questionário direcionado a 63 alunos do 2º e 3º série do Ensino Médio, com o propósito de obter informações sobre as dificuldades de aprendizagem, estratégias e recursos utilizados pelos docentes na abordagem da temática em questão. Os dados levantados no questionário receberam tratamento estatístico e foram expressos na forma de gráficos, cuja análise, juntamente com a revisão da literatura permitiu esboçar uma estratégia metodológica de ensino, organizada em quatro momentos pedagógicos. Onde no primeiro momento foi feito uma introdução, realizando algumas indagações sobre reações química do cotidiano e como representar essas reações usando a linguagem química. No segundo Momento, foi realizado o desenvolvimento teórico utilizando-se da aula expositiva dialogada foram abordados os conteúdos de balanceamento de equações químicas, leis que regem a Estequiometria de uma reação, lei da Conservação das Massas ou lei de Lavoisier e lei de Proust e relações entre massa, mol e volume. No terceiro Momento realizou o desenvolvimento prático utilizando uma prática experimental, com o uso de comprimidos efervescentes e materiais de laboratórios existentes na escola. No quarto momento ouve a aplicação do conteúdo e avaliação, onde foram disponibilizadas aos alunos algumas questões de aplicação do conteúdo abordado. Essa estratégia foi organizada na forma de apostila e distribuída aos alunos no memento de sua aplicação, que ocorreu no mês de março de 2015, na forma de minicurso, em horário extra ao da sala de aula normal, perfazendo um total de 20 (vinte) horas. Após desenvolvimento do minicurso foi aplicado um segundo questionário aos participantes, visando à avaliação da influência da estratégia de ensino adotada na melhoria da compreensão dos conteúdos trabalhados.

Resultado e discussão

O questionário aplicado aos alunos com a intenção de traçar o perfil diagnóstico das dificuldades de aprendizagem do conteúdo de estequiometria, tiveram como questões orientadoras, conteúdos de estequiometria trabalhados pelos docentes, dificuldades de aprendizagens desses conteúdos, estratégias metodológicas e recursos utilizados pelos docentes na abordagem da temática em questão. Assim, ao se questionar sobre os conteúdos relacionados a estequiometria foram trabalhados pelos docentes, observa-se que uma parte considerável de alunos não recordam se os conteúdos foram abordados pelos docentes. Verificando-se assim a publicação de Pio (2006), de que as dificuldades dos alunos no conteúdo de Estequiometria relacionam-se muito mais com a não compreensão dos conceitos envolvidos e das relações que eles estabelecem, que com as operações matemáticas envolvidas nos cálculos. Também se verifica para a maioria dos alunos investigados que todos os conteúdos considerados importantes para compreensão da temática foram vistos no primeiro ano do ensino médio. Cabe considerar que os conteúdos tidos como base para a aprendizagem do Cálculo Estequiométrico foram, na sua maioria, abordados pelo professor em sala de aula, no entanto, os alunos expressaram as dificuldades encontradas no estudo da temática, tendo em vista que 94% dos alunos interrogados possuem certo grau de dificuldades em relação ao estudo de estequiometria. Pode-se observar que 35% dos alunos apresentaram dificuldade na absorção do conteúdo de Estequiometria e 59% do total de 63 alunos apresentam alguma dificuldade em algum tópico desse conteúdo. Nas analises posteriores pôde- se identificar algumas causas dessas dificuldades. Verificando a idéia de Amaral (1997), que o assunto de Estequiometria, em geral, é apontado como difícil de ser ensinado e aprendido. Assim, tratando da frequência em que as atividades de aula prática, resolução de questões, leituras diversas e relação com o cotidiano são desenvolvidas nas aulas dos alunos sobre a estratégia metodológica utilizada pelo professor ao ser trabalhado os conteúdos de Estequiometria. Estes dados demonstraram que apesar de o conteúdo de Estequiometria apresentar grande potencial para ser trabalhado em aulas práticas, ainda se presencia certa carência nesta forma de abordagem metodológica. Também se observou a ausência da inter-relação do conteúdo abordado com o cotidiano do aluno, pois o conteúdo é trabalhado por uma metodologia associação da leitura e exposição oral do conteúdo com as resoluções de questões. Vale compartilhar as reflexões de Cavalcante e Silva (2008) ao afirmarem que o estudo de Estequiometria é realizado por meio de uma abordagem que prioriza a exposição e exercícios de fixação. Este processo valoriza a memorização e não contribui para um processo de aprendizagem significativa. Ao se perguntar sobre as causas das dificuldades na absorção do conteúdo de estequiometria, 67% dos alunos atribui essa dificuldade, aos Cálculos matemáticos; 19% à metodologia do professor e aos cálculos e apenas 14% consideraram que somente a metodologia adotada contribui para as dificuldades encontradas. Ao analisar os dados, pode-se notar que a maior parte da dificuldade do assunto de Estequiometria está atribuída à resolução dos cálculos deste conteúdo. Este fato remete a uma questão antiga em que a matemática é tida como um “bicho papão” para os alunos. A Estratégia metodológica foi aplicada, em quatro aulas teóricas e uma aula prática. Durante o desenvolvimento do minicurso pôde-se perceber um elevado grau de interesse, e participando dos alunos no desenvolvimento das atividades propostas. Cabe ressaltar que a exposição dos conteúdos, foi realizada de forma dialogada, promovendo, dessa forma, a participação dos alunos nos questionamentos suscitados durante as aulas, que consistiram basicamente de problemas do cotidiano. Cabe, ainda, destacar alguns recursos didáticos que contribuem significativamente para melhorar a capacidade de aprendizagens de seus alunos, como, por exemplo: a capacidade mediadora do conhecimento por parte do professor, com o envolvimento de questões do dia a dia dos alunos como uma forma dos mesmos perceberem a aplicabilidade de assuntos tidos como complexos para eles. A escola participante do estudo conta com uma estrutura laboratorial, composta de estrutura física adequada, vidrarias diversificadas e reagentes químicos, fornecendo a alunos e professores boa estrutura para realizações de práticas. Essa estrutura foi utilizada durante o desenvolvimento do minicurso, onde se percebeu que para muitos dos alunos participantes, foi o primeiro contato com o laboratório, tendo uma atitude de espanto. Após o desenvolvimento do minicurso aplicou-se um questionário, para avaliar o minicurso e seu impacto na melhoria das aprendizagens dos alunos. Ao se perguntar sobre a contribuição o minicurso na melhoria das dificuldades dos alunos na compreensão da temática Estequiometria, 87% dos alunos considerou que o minicurso contribui para amenizar as dificuldades em relação essa temática. Outro ponto de analise foi a metodologia adotada no minicurso, onde 90% dos alunos investigados consideram boa e apenas 10% optaram por regular e insuficiente. Esses dados evidenciam a boa aceitação do minicurso aplicado, além da sua contribuição na melhoria da compreensão dos conhecimentos relativos aos Cálculos estequiométricos. O questionário de avaliação do minicurso, também continha duas questões simples da aplicação dos conhecimentos sobre a temática desenvolvida. Onde se evidenciou um elevado nível de acertos das questões propostas aos alunos. Esses dados confirmam que a metodologia aplicada constitui-se numa boa estratégia para a superação das dificuldades de compreensão do conteúdo de Estequiometria por parte do alunado, tendo em vista que a mesma relaciona teoria com o dia a dia dos alunos e com a prática experimental, de modo a favorecer uma maior compreensão do conteúdo por parte dos alunos.

Conclusões

De acordo com o projeto realizado pôde- se constatar quer grande parte das dificuldades encontradas pelos estudantes em relação ao conteúdo de Estequiometria estão relacionadas na própria metodologia aplicada pelo professor, visto que a didática adotada não motiva ou atraem os alunos. A metodologia adotada é ausente de inter-relação com o cotidiano e de aulas práticas que proporcionassem uma aprendizagem satisfatória. Através destes dados obtidos, pode-se elaborar uma proposta metodológica onde se trabalhou a relação do conteúdo com o cotidiano do aluno e a inserção de aula prática, onde pode-se observar grande interesse e curiosidades por parte dos alunos, melhorando assim a visão seu conhecimento em relação ao conteúdo de estequiometria. Isto pode ser verificado ao se fazer questionário de avaliação do minicurso, onde pode se observar que o mini curso contribui de forma satisfatória, para o entendimento dos alunos, sobre o conteúdo de calculo estequiométrico.

Agradecimentos

Agradeço a todos que contribuirão direto e indiretamente para a realização deste trabalho.

Referências

AMARAL, L. O. F. Reações Químicas, Proporções Definidas & Cálculo Estequiométrico: Uma Discussão Sobre Ensino. Belo Horizonte: Departamento de Química da UFMG, 1997.

BRASIL, Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Ministério da Educação, 1999.

CAVALCANTE, D. D.; SILVA, A de F. A. da. Modelos didáticos de professores: concepções de ensino- aprendizagem e experimentação. ln: ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA, 15; 2008, Curitiba. Disponível em: http: //www.química.ufpr.br/eduquim//eneq2008/resumos. Acesso em: 22 Janeiro 20011.

CAZZARO, Flávio. Um experimento envolvendo estequiometria. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA , N° 10, NOVEMBRO 1999.

FONSECA, M. M. Proposta de Trabalho para Estudo Quantitativo dos Fenômenos Químicos, 1999. In: TISTÃO, J.C,; SILVA, G.F Estequiometria: Investigações em uma Sala de Aula Prática, Curitiba; 2008. XIV Encontro Nacional de Ensino de Química

MACEDO, S. H. A aprendizagem do desenho técnico projetivo numa perspectiva de
construção. Rio de Janeiro, 1999. Dissertação, 112p.

MALDANER, O. A., A Pesquisa como Perspectiva de Formação Continuada do
Professor de Química, Quím. Nova v.22 n.2 São Paulo mar./abr 2003.

MAHAN, E.M. Química um curso universitário. 4. ed, 1995.556p.

MINAYO, M. C. de S.(org); DESLANDES, S. F. ; CRUZ NETO, O. ; GOMES, R. Pesquisa social: teoria, método e criatividade. Petrópolis: Vozes; 2002

KASHMAR, RICHARD J. Jornal Chemestry. Educacional. 1997.In: MIGLIATO J.R.F., Utilização de Modelos Moleculares no Ensino de Estequiometria para alunos do Ensino Médio: Estequiometria. São Carlos (2005), Dissertação de Mestrado – UFSCar.

VYGOTSKY, L. S. Pensamento e linguagem. São Paulo: Martins Fontes, 1997.

PIO, J.M., Visão dos alunos do ensino médio sobre dificuldades na aprendizagem
de cálculos químicos, Belo Horizonte-MG (2006) Monografia de Licenciatura, UFMG.

RICHARDSON, R.J. Pesquisa Social: Métodos e Técnicas. 3ª ed. São Paulo: Atlas,
2007