DESENVOLVIMENTO DE UM OBJETO DE APRENDIZAGEM PARA O ENSINO DE SOLUÇÕES

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Ensino de Química

Autores

Lima, J.B. (UFMA) ; Schreiber, L.V. (UERGS) ; Costa, H.R. (UFMA) ; Marques, P.R.B.O. (UFMA) ; Marques, C.V.V.C.O. (UFMA) ; Sousa, J.K.C. (UFMA)

Resumo

Neste trabalho, desenvolveu-se um Objeto de Aprendizagem (OA) como proposta de uma ferramenta didática para o ensino de soluções. O ambiente de desenvolvimento procedeu-se no sistema operacional Windows utilizando a plataforma Java. O (OA) é uma calculadora química para o estudo relacionado à preparação de soluções sendo possível determinar a massa do soluto ou solvente ou a concentração da solução em função dos dados experimentais. A escolha desse conteúdo decorre do fato de que muitos alunos iniciantes do curso de química apresentam dificuldades em resolver equações matemáticas. O (OA) foi aplicado com estudantes do curso de Química da UFMA, tendo como objetivo visualizar a aceitação dessa ferramenta digital de ensino como mediadora da aprendizagem.

Palavras chaves

Objetos de Aprendizagem; ensino de química; soluções

Introdução

A sociedade tem passado por grandes modificações, dentre elas no âmbito tecnológico que proporciona uma nova cultura que insere os cidadãos em ambientes desafiadores frente aos avanços que vem ocorrendo, principalmente no mundo do trabalho. Atualmente os jovens inseridos nessa cultura já são classificados como nativos digitais (PRENSKY, 2012) e não possuem grandes dificuldades de aceitação, pois tais tecnologias já são comuns ao seu cotidiano. Porém, nossas escolas ainda adotam várias práticas do século passado e os estudantes desse século (nativos digitais) possuem grandes dificuldades de adaptação e demonstram desinteresse pelos conhecimentos que ali são transmitidos (MATTAR, 2010). Novas metodologias de ensino, com o uso dessas tecnologias, em especial os Objetos de Aprendizagem (OA), podem favorecer o trabalho docente e garantir um planejamento frente a cultura atual ao ambiente de ensino e aprendizagem para a produção de novos significados, em vez de uma adaptação em culturas do século passado. É nesse contexto que se insere o ensino de Química, que por muitas vezes é visto pelos alunos como complexo e de difícil compreensão, no qual os OA podem auxiliar como ferramentas mediadoras no processo de ensino e aprendizagem e quebrar esse paradigma. Para um bom planejamento no uso dos OA é importante que na sua produção ou utilização leve em consideração uma interface interativa, elementos de validação e do próprio desenvolvimento (reusabilidade, acessibilidade, interoperabilidade, durabilidade e adaptabilidade), evitando equívocos quando estes forem manipulados pelos alunos em sala de aula (COSTA et al, 2016). Estes elementos podem favorecer uma melhor produção e negociação de significados dos conceitos de química, principalmente aqueles que possuem grandes relações com o cotidiano dos alunos, como as soluções químicas. O estudo das soluções químicas é visto no segundo ano do ensino médio e mais detalhadamente nas disciplinas de química geral e química analítica em nível superior e a sua utilização em nosso cotidiano é enorme e de grande importância nas indústrias químicas, alimentícias, farmacêuticas e laboratórios de um modo geral. O estudo das soluções exige do aluno um conhecimento interdisciplinar com a matemática no que diz respeito a resoluções de equações utilizadas na preparação das soluções, visto que, envolve várias unidades de concentração. Por esse motivo, diversos estudantes sentem-se inseguros e apresentam dificuldades na realização dos cálculos. Diante dessas questões, o presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um Objeto de Aprendizagem (OA) em plataforma Java sobre o estudo das soluções visando auxiliar nos cálculos e corrigir possíveis erros em operações matemáticas relacionados à preparação de soluções. O uso desse Objeto de Aprendizagem em sala de aula pode permitir a interatividade entre os alunos na interpretação e relacionamento de dados do contexto científico com o cotidiano, em que o professor poderá dinamizar sua prática de ensino e direcionar os alunos em abordagens investigativas do conteúdo. Como tal conteúdo também é visto no ensino médio, pode favorecer uma maior interatividade entres os alunos, principalmente em parcerias entre universidade e escola como já ocorre no Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) (LIMA, J. B. et al, 2016).

Material e métodos

O Objeto de Aprendizagem (OA) foi elaborado em ambiente Windows utilizando recursos da plataforma Java permitindo uma simulação teórica ou a realização de cálculos relacionados à preparação de soluções a partir de resultados experimentais. A página principal do OA contém uma caixa de combinação com várias opções a serem exploradas pelo usuário podendo ser selecionadas as variáveis em diferentes unidades de concentração: título em massa, porcentagem em massa, partes por milhão, fração molar, concentração comum, molaridade e molalidade, figura 1. A lógica de programação foi inserida nas linhas de código possibilitando a interação entre as funções e os cálculos realizados de acordo com os dados inseridos. O Objeto de Aprendizagem contém também de botão de ajuda “help” localizado na página principal do (OA) que quando pressionado disponibiliza um texto na forma de uma apostila em pdf contendo uma fundamentação teórica relacionado ao assunto com exemplos e exercícios de fixação para auxiliar na aprendizagem, figura 2. O Objeto de Aprendizagem foi aplicado com estudantes da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) dos cursos de Licenciatura e Bacharelado em Química na disciplina de química geral experimental com o objetivo de verificar previamente a aceitação dessa ferramenta digital de ensino como mediadora da aprendizagem. Deste modo, o Objeto de Aprendizagem desenvolvido envolvendo algumas áreas do conhecimento, tais como: Química, Matemática, Informática na Educação, dentre outros, servirá de apoio às aulas no que se refere à preparação de soluções na educação superior e podendo, também, auxiliar nas aulas de Físico-Química no ensino médio com relação a este conteúdo.

Resultado e discussão

O Objeto de Aprendizagem (OA) foi desenvolvido com o propósito de explorar dinamicamente os conceitos básicos relacionados ao tema soluções especificamente a preparação de soluções devido alguns alunos possuírem dificuldades na compreensão de temas que envolvem a interdisciplinaridade com a matemática no que diz respeito a diferentes grandezas, várias unidades de concentração e resoluções de equações. Explorar numericamente as variáveis relacionadas a preparação de soluções tais como: a massa do soluto, massa do solvente, volume da solução, massa molar do soluto, massa molar do solvente, densidade da solução permitem ao usuário entender de modo interativo e dinâmico de como essas variáveis se comportam direta ou inversamente proporcional nos cálculos envolvidos na preparação das soluções. Além disso, o Objeto de Aprendizagem não só auxilia nos cálculos a partir de resultados experimentais como também apresenta a possibilidade de simulação. Processos químicos envolvendo a preparação de soluções estão presentes em nosso cotidiano, tais como: medicamentos, produtos alimentícios, produtos industrializados, soluções para análises, dentre outros. Esses temas podem ser facilmente explorados a partir do uso do Objeto de Aprendizagem aqui proposto. Em que o professor pode inserir situações problemas do contexto cultural dos alunos e estes passam interagir em situações investigativas no processo de ensino e aprendizagem. O Objeto de Aprendizagem (OA) foi aplicado com alunos da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) dos cursos de Licenciatura e Bacharelado em Química na disciplina de química geral experimental, com o objetivo de observar o comportamento destes no entendimento dos conceitos referentes ao estudo das soluções, mais precisamente envolvendo a preparação das soluções. Durante a aula, a turma foi dividida em dois grupos, sendo que um deles usou o OA e o outro não. Observou-se que os estudantes que usaram o OA provavelmente assimilaram mais os conteúdos relacionados à preparação das soluções, pois interagiam e questionavam mais do que aqueles que não usaram o aplicativo, além disso, compararam os cálculos efetuados manualmente e pelo OA, relataram também se sentir mais motivados. É importante deixar claro que esse estudo não foi capaz e nem tinha o objetivo de investigar o modo como os conceitos estavam sendo significados pelos alunos, tendo em vista que necessitaria de uma abordagem mais ampla com atividades problematizadoras. No entanto, a aplicação permitiu identificar um maior envolvimento dos alunos na discussão do tema a medida que eles podiam alterar os valores das variáveis no Objeto de Aprendizagem. A partir dessas observações preliminares, pretende-se realizar futuramente o estudo da produção de significados dos conceitos utilizados no estudo das soluções por meio do uso do OA desenvolvido. Além disso, pretende-se também ampliar este estudo com estudantes do ensino médio na disciplina de Físico- Química com o objetivo de investigar a produção de significados dos conceitos e relacionar esse estudo com os estudantes do ensino superior.

Página principal do Objeto de Aprendizagem mostrando botões de comando, caixa de combinação, entradas de dados e o resultado obtido.


Texto contendo uma fundamentação teórica relacionado ao tema soluções com exemplos e exercícios disponibilizado após pressionar o botão de ajuda.

Conclusões

O Objeto de aprendizagem desenvolvido exige pouca memória, é rápido e de fácil utilização, podendo ser processado em microcomputadores ou notebooks com o sistema operacional Windows, apresenta interdisciplinaridade com a matemática na realização de cálculos relacionado à preparação de soluções a partir de dados experimentais ou simulações a partir de dados teóricos, podendo ser utilizado tanto em ensino quanto em pesquisas. A aplicação desse Objeto de Aprendizagem em sala de aula promoveu uma maior motivação dos estudantes pelos conteúdos de química abordados apontando-se como uma ferramenta importante no processo de ensino-aprendizagem. O OA também proporcionou uma maior interação do estudante com a máquina através do botão de ajuda disponibilizando um texto contendo uma fundamentação teórica relacionado ao assunto no momento em que o estudante se sentia inseguro na resolução dos problemas, permitindo dessa forma uma melhor compreensão dos conceitos abordados.

Agradecimentos

Referências

COSTA, H. R.; SILVA. A.L.P.; LIMA, J.B; SOUZA, A. R.; SOUZA, A. Equívocos no Desenvolvimento e/ou aplicação de Objetos de Aprendizagem no ensino de química: um relato de experiência. Química Nova na Escola, v. 34, p. 334-341, 2016.
LIMA, J.B. (UFMA); SCHREIBER, G.R. (UNINTER); COSTA, H.R. (UFMA); MARQUES, P.R.B.O. (UFMA); MARQUES, C.V.V.C.O. (UFMA); LIMA, Y.M.M. (UFMA); Desenvolvimento de um objeto de aprendizagem para o ensino de cinética química; 56oCBQ, 2016 – Belém-PA; disponível em: <http://www.abq.org.br/cbq/2016/trabalhos/6/9978-22003.html> acessado em 08/08/2017.
MATTAR, J. Games em educação: como os nativos digitais aprendem. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
PRENSKY, M. Aprendizagem Baseada em Jogos Digitais. 1ª ed. São Paulo: Senac SP, v.1, 2012.