ESTUDO INVESTIGATIVO NO ENSINO DE QUÍMICA: OS PODERES CALORÍFICOS DOS COMBUSTÍVEIS ETANOL, QUEROSENE E GASOLINA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Ensino de Química

Autores

Fonseca, S.G.G. (UEPA) ; Palheta Junior, A.R. (UEPA) ; Barros, D.J.P. (UEPA) ; Santos, L.O. (UEPA) ; Costa, J.R.R. (UEPA) ; Machado, D.M. (UEPA) ; Silva, L.P. (UEPA)

Resumo

Este estudo objetivou problematizar para alunos de uma turma de ensino médio, o poder calorífico de combustíveis, analisando suas eficiências energéticas, através da liberação de energia no processo de combustão. O trabalho foi fundamentado em uma sequência de ensino investigativo acerca do poder calorífico dos combustíveis, tendo seu desenvolvimento ocorrido em quatro etapas: a) aplicação de questionário de entrada; b) aula expositiva- dialogada; c) prática experimental; e, d) aplicação de questionário de saída. Os dados obtidos com a experimentação foram anotados e tabelados pelos estudantes, sendo sequencialmente discutidos em sala e aula. Neste estudo, verificou-se que a experimentação possibilita um melhor desenvolvimento cognitivo do aluno diante dos fenômenos do cotidiano.

Palavras chaves

Eficiências energéticas; Combustão; Prática experimental

Introdução

Uma atividade de ensino investigativa deve partir de uma situação problema que possa interessar os alunos a participar da investigação, suscitando a busca de informações, a proposição de hipóteses sobre o fenômeno em estudo, o teste de tais hipóteses, e a discussão dos resultados para a elaboração de conclusões acerca do problema (SOUZA, 2013). As atividades experimentais como tendência pedagógica contribuem para promover um ensino numa perspectiva problematizadora e investigativa, buscando apresentar aos alunos os fenômenos científicos e orientando-os a construir possíveis explicações científicas através de um ensino construtivista (SILVA, 2015). É preciso que as atividades experimentais desenvolvidas nas aulas de Química possam propiciar aos estudantes o desenvolvimento da capacidade de refletir sobre os fenômenos observáveis, articulando seus conhecimentos já adquiridos para formação de novos. Neste processo de construção da aprendizagem, as atividades experimentais devem ser organizadas de maneira a colocar os estudantes diante de situações problemáticas, nas quais poderão usar dados empíricos, raciocínio lógico, conhecimentos teóricos e criatividade para propor suas próprias hipóteses, argumentações e explicações (SOUZA, 2013). O tema Poder Calorífico, contido no conteúdo de termoquímica, tem extrema importância devido à presença de processos físico-químicos que fazem parte do cotidiano dos indivíduos. Tal temática pode ser abordada através de diversas óticas, sendo uma delas a proposta nesse trabalho, que teve como objetivo problematizar para alunos de uma turma de ensino médio, o poder calorífico de combustíveis, analisando a eficiência energética de três combustíveis: etanol, querosene e gasolina, ao liberarem energia no processo de combustão.

Material e métodos

Este trabalho foi desenvolvido durante a disciplina de Estágio Supervisionado, na escola E.E.E.F.M. “Prof. Gasparino Batista da Silva”, situada no município de Soure, Marajó, PA. Sua aplicação ocorreu em uma turma de 2ª série do ensino médio regular. As atividades desenvolvidas foram fundamentadas em uma sequência de ensino investigativo (SEI) a respeito do poder calorífico dos combustíveis: etanol, gasolina e querosene. Tal abordagem foi realizada em quatro etapas: a) aplicação de questionário de entrada (Q.I); b) aula expositiva-dialogada acerca do poder calorífico dos combustíveis; c) prática experimental; e, d) aplicação de questionário de saída(Q.II). O Q.I conteve cinco perguntas fechadas, com as quais pode-se avaliar o conhecimento prévio dos alunos a respeito do tema em estudo. Durante a aula foi trabalhado o assunto termoquímico, especificamente o poder calorífico dos combustíveis. Na segunda etapa houve a realização da prática experimental, aonde pode-se observar a diferença entre o poder calorífico do etanol, gasolina e querosene por meio de suas combustões. Para executa-la, a turma foi dividida em equipes, cada uma recebeu uma tabela para anotação dos dados obtidos no decorrer da prática referentes aos três combustíveis, como a temperatura inicial Ti (°C); temperatura final marcada no termômetro Tf (°C); variação da temperatura ΔT (°C); massa inicial de cada combustível somada a massa da lamparina (g); massa final (g) e a massa de combustível consumida (g). Uma tabela confeccionada com papel cartão, foi afixada numa parede no espaço de realização do experimento com a finalidade de promover a melhor visualização das informações obtidas (Figura A). Ao final foi aplicado o Q.II, com o intuito de analisar as informações adquiridas pelos alunos acerca do tema.

Resultado e discussão

Com os dados anotados e tabelados pelos estudantes, a prática experimental foi encerrada e as equipes foram direcionadas a sala de aula, onde houve a elucidação das informações levantadas (Figura B). Explicou-se, o porquê de serem obtidas massas diferentes de combustíveis para aquecer a mesma quantidade de água a uma mesma temperatura. Cabe ressaltar que a proposta não foi direcionada necessariamente ao cálculo do poder calorífico, mas a quantidade de calor absorvido pela água através da energia liberada na combustão dos combustíveis. Cavalcanti et al. (2014), sinalizam a necessidade e importância de levar para a escola novas propostas didáticas que estejam em consonância com as concepções pedagógicas vigentes. Dentre essas propostas, está a orientação construtivista, que valoriza o estudante como agente da construção de seus próprios saberes e reforça a pertinência do resgate dos conhecimentos como alicerce para os novos. Na Tabela 1 são apresentados os dados levantados com os dois questionários aplicados, aonde buscou-se averiguar a importância da experimentação no ensino de termoquímica. Segundo Andrade e Massabni (2011), as atividades práticas são uma forma de trabalho do professor, e querer utilizá-las, ou não, é uma decisão pedagógica que não depende apenas da boa vontade do docente, seu preparo ou condições dadas pela escola. Os professores, ao decidirem como desenvolver suas aulas, realizam julgamentos pessoais sobre como devem agir, avaliando crenças, valores e conhecimentos adquiridos na formação e no exercício profissional. Se o professor valoriza as atividades práticas e acredita que elas são determinantes para a aprendizagem de Ciências, possivelmente buscará meios de desenvolvê-las na escola e de superar eventuais obstáculos.

(A) Tabela para preenchimento de dados levantados; (B) Discussão a respeito das informações levantadas na determinação do poder calorífico.


(A) Questionário de entrada e (B) Questionário de saída com resultados em percentagem.

Conclusões

Por meio da aula prática realizada, verificou-se que a experimentação é uma ferramenta importante para o ensino de termoquímica, pois quando bem executada, promove o desenvolvimento cognitivo do aluno diante dos fenômenos do cotidiano. A utilização do experimento “poder calorífico dos combustíveis”, seguindo uma sequência de ensino investigativo, propiciou aos alunos diferenciar as propriedades dos combustíveis, bem como o poder calorífico dos mesmos. Diante dos resultados obtidos, espera-se que os professores de química utilizem, com mais frequência, as práticas experimentais em suas aulas.

Agradecimentos

Referências

ANDRADE, M. L. F.; MASSABNI, V. G. O desenvolvimento de atividades práticas na escola: um desafio para os professores de ciências. Ciência & Educação, Campinas, SP, v. 17, n. 4, p. 835-8543, 2011.

CAVALCANTI, J.; ROSA, C. T. W.; DARROZ, L. M. Estudo experimental do calor específico: proposta didática para o ensino médio. In: Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia, 4., 2014, Ponta Grossa, PR. Anais eletrônicos... Ponta Grossa. 2014.

GODOI, T. R. A. Atividades experimentais no ensino de Química: Uma análise dos roteiros presentes em livros didáticos do PNLD 2015 para o conteúdo de Termoquímica. 2016. 64f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2016.

SILVA, G. G. Diagnóstico das atividades experimentais propostas pelos livros didáticos de Química do PNLD 2012 para o conteúdo de termoquímica. 2014. 55f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2014.

SOUZA, F. L.; AKAHOSHI, L. H.; MARCONDES, M. E. R.; CARMO, M. P. Atividades experimentais investigativas no ensino de química. GEPEQ-IQUSP. p. 01-90., 2013.