DESENVOLVIMENTO DE UM OBJETO DE APRENDIZAGEM PARA A IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO E CLASSIFICAÇÃO DA CADEIA CARBÔNICA EM COMPOSTOS ORGÂNICOS

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, foram desenvolvidos dois Objetos de Aprendizagem (OA) como propostas de ferramentas didáticas para a identificação de átomos de carbono e a classificação da cadeia carbônica de um composto orgânico a partir da interação do aluno-usuário. O ambiente de desenvolvimento procedeu-se no sistema operacional Windows utilizando a plataforma Java. Os (OA’s) são aplicativos químicos e a escolha desse conteúdo ocorreu em função de que muitos estudantes iniciantes do curso de química apresentam dificuldades em identificar os tipos de carbono em uma cadeia carbônica e efetuar a classificação destas. Os (OA’s) foram aplicados 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; cadeia carbônica

Introdução

Com o avanço das tecnologias para melhorar a qualidade de vida, é de suma importância inseri-la na educação, visto que, o processo de ensino e aprendizagem está voltado para a formação de um cidadão crítico e reflexivo que também possa atuar no mercado de trabalho. Neste contexto, acreditamos que a adequação de uma aula tradicional de Química, com apenas quadro-branco, pincel e retórica, por uma aula mais dinâmica em um laboratório de informática com uso de Objetos de Aprendizagem (OA), pode servir como motivação para os alunos. Devido aos alunos estarem inseridos na era digital e acompanhar o crescente avanço tecnológico pertencente a suas culturas, é pertinente falarmos na inserção de OA nas aulas de Química a partir de novas metodologias de ensino. Essas metodologias podem favorecer a interação e dialogia em sala de aula, proporcionando maiores possibilidades para os discentes produzirem os significados dos conceitos científicos de forma mais significativa, além de motivar a criatividade dos professores e garantir que estes possam refletir sobre sua própria prática. Porém, como salienta Costa et al (2016) é necessário um bom planejamento dessa metodologia para garantir a dinamicidade da atividade e que o foco esteja centrado no processo de ensino e aprendizagem e não no rendimento numérico dos alunos, para que uma melhor avaliação seja realizada. Os autores também comentam que tanto a escolha como o desenvolvimento de OA devem ser cautelosas e preferencialmente estejam atreladas às teorias de aprendizagem para não ocorrer nenhum equívoco. Nessa vertente os OA seriam de grande utilidade no ensino de Química Orgânica, por facilitar a visualização de moléculas a partir da apresentação de imagens tridimensionais. A identificação dos diferentes tipos de carbono em uma cadeia carbônica e a classificação dessas em um composto orgânico é vista nos conteúdos iniciais da química orgânica no terceiro ano do ensino médio e o seu entendimento é de fundamental importância para a representação estrutural de uma molécula e o estudo posterior de funções e reações orgânicas. Alguns estudantes que entram para o curso de química se sentem inseguros não só para identificar os diferentes tipos de carbonos em uma cadeia carbônica como também para classificar uma cadeia carbônica em um composto orgânico. Diante dessa problemática, o presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de dois Objetos de Aprendizagem (OA) em plataforma Java. O primeiro, sobre a classificação dos átomos de carbono em uma cadeia carbônica visando identificar os diferentes tipos de carbonos (primário, secundário, terciário e quaternário) e o segundo sobre a classificação de uma cadeia carbônica de acordo com os tipos de ligações, à disposição e à natureza dos átomos. O uso desses OA’s em sala de aula pode permitir a interatividade entre os estudantes e o computador possibilitando a identificação dos diferentes tipos de carbono em uma cadeia carbônica e a sua classificação. O professor assume um papel importantíssimo nesse processo, pois cabe a ele planejar as atividades que melhor proporcionarão aos alunos a interatividade, principalmente se tais atividades estiverem em uma abordagem investigativa problematizadora, envolvendo o contexto cultural dos alunos. Uma maior aproximação entre universidade e escola também pode ser estabelecida por meio de uma pareceria, como já ocorre no Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) (LIMA, J. B. et al, 2016).

Material e métodos

Os dois Objetos de Aprendizagem (OA) são aplicativos químicos elaborados em ambiente Windows utilizando recursos da plataforma Java. Um deles permite por meio de imagens a identificação dos diferentes tipos de átomos de carbono na cadeia carbônica da molécula 2,2,4-trimetil-pentano a partir da interação do aluno-usuário. A página principal do (OA) contém uma caixa de combinação com cinco opções de escolha relacionadas ao tipo de carbono (primário, secundário, terciário e quaternário) que contém na molécula 2,2,4-trimetil-pentano. O composto 2,2,4-trimetil-pentano é um alcano de cadeia ramificada, isômero do octano e utilizado como padrão na escala de octanagem da gasolina. A escolha dessa molécula foi feita em função de que a mesma é pequena e apresenta em sua estrutura os quatro tipos de carbonos, que quando selecionados ficam destacados em vermelho facilitando assim a sua visualização em 3D. A lógica de programação foi inserida nas linhas de código possibilitando a interação entre os tipos de carbono selecionados e as imagens pré-programadas, figura 1. O segundo objeto de aprendizagem permite a classificação de uma cadeia carbônica de acordo com os tipos de ligações, à disposição e à natureza dos átomos em uma molécula orgânica. A lógica de programação foi inserida nas linhas de código possibilitando a interação entre as características das cadeias carbônicas e os botões de opção pré-programados, figura 2. Os Objetos de Aprendizagem contêm também de um botão de ajuda “help” localizado na página principal, que quando pressionado disponibiliza um texto em pdf contendo uma fundamentação teórica com conceitos, exemplos e exercícios de fixação para auxiliar na aprendizagem. Os OA’s foram aplicados com estudantes da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) dos cursos de Licenciatura e Bacharelado em Química na disciplina de introdução ao estudo da química (primeira disciplina de química desses cursos) com o objetivo de verificar previamente a aceitação dessa ferramenta digital de ensino como mediadora da aprendizagem. Deste modo, os OA’s desenvolvidos envolvem algumas áreas do conhecimento, tais como: Química, Informática na Educação, dentre outros, servirão de apoio às aulas no que se refere ao estudo inicial da química orgânica na educação superior e principalmente na educação básica onde o estudante terá seu primeiro contato com a química orgânica.

Resultado e discussão

Os Objetos de Aprendizagem (OA’s) foram desenvolvidos com o propósito de explorar dinamicamente os conceitos básicos relacionados ao tema de identificação dos átomos de carbono em uma cadeia carbônica e a sua classificação, devido alguns estudantes possuírem dificuldades na identificação dos tipos de carbono e a classificação de uma cadeia carbônica principalmente àqueles que não viram ou que não conseguiram assimilar esse conteúdo no ensino médio. Dessa forma, é importante a participação ativa do professor no processo de ensino-aprendizagem. Os OA’s foram aplicados com alunos da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) dos cursos de Licenciatura e Bacharelado em Química na disciplina de introdução ao estudo da química, com o objetivo de observar o comportamento destes no entendimento dos conceitos referentes ao tema, especificamente na identificação do tipo de carbono (primário, secundário, terciário e quaternário) em uma cadeia carbônica e a sua classificação de acordo com os tipos de ligações, à disposição e à natureza dos átomos. Durante a aula, a turma foi dividida em dois grupos, sendo que um deles usou os OA’s e o outro não. Observou-se que os estudantes que usaram os OA’s se sentiram mais motivados e provavelmente assimilaram mais os conteúdos relacionados ao tema, pois interagiam e questionavam mais do que aqueles que não usaram o aplicativo. 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 modificar no Objeto de Aprendizagem cadeias carbônicas com características diferentes. A partir dessas observações preliminares, pretende-se realizar futuramente o estudo da produção de significados na identificação dos diferentes tipos de carbono em uma cadeia carbônica e efetuar a sua classificação por meio do uso dos OA’s desenvolvidos. Além disso, pretende-se também ampliar este estudo com estudantes do ensino médio e relacioná-lo com os estudantes do ensino superior.

Página principal do Objeto de Aprendizagem “Classificação de carbonos” mostrando os botões de opção e o resultado obtido.


Página principal do Objeto de Aprendizagem “Cadeia carbônica” mostrando os botões de opção e o resultado obtido.

Conclusões

Os Objetos de aprendizagem desenvolvidos exigem pouca memória, são rápidos e de fácil utilização, podendo ser processados em microcomputadores ou notebooks com o sistema operacional Windows. A aplicação desses Objetos 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 podendo ser utilizados tanto no ensino médio quanto no superior. Os Objetos de Aprendizagem também proporcionaram uma maior interação dos estudantes com a máquina através do botão de ajuda disponibilizando um texto em pdf 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.