ÁREA
Ensino de Química
Autores
Ferreira, J.H.M. (IFPA) ; Sousa, A.C. (IFPA) ; Coutinho, R.M.P. (IFPA) ; Neto, R.N. (IFPA)
RESUMO
Este trabalho escolheu o assunto de equilíbrio químico, para trabalhar uma nova forma de abordar o ensino/aprendizagem, criando mecanismos que facilitem a compreensão do aluno aos conceitos ministrados em duas turmas de ensino médio do Instituto Federal do Pará, Campus Belém. A metodologia se dividiu em duas etapas, teoria e prática, 50 minutos cada, onde primeiro foi ministrada uma aula teórica explanando os conceitos sobre equilíbrio químico e os fatores que influenciam o deslocamento de equilíbrio. A seguir, em uma aula prática, foram aplicadas substâncias de caráter ácido/básico presentes no cotidiano dos estudantes, em três indicadores de pH produzidos a partir de extratos naturais como a poupa do açaí, a flor de Hibisco (Hibiscus) e o repolho roxo, interligando teoria e prática.
Palavras Chaves
Ensino de Química; Equilíbrio Químico; Indicadores
Introdução
A química é considerada uma disciplina difícil devido à complexidade e à falta de associação com o cotidiano dos estudantes. Devido às dificuldades no aprendizado, muitos alunos não compreendem a importância da Química, uma vez que os conteúdos não são contextualizados e o método de ensino tradicional não desperta seu interesse e motivação. Segundo Pontes et al. (2008), os professores de química têm dificuldade em relacionar os conteúdos científicos com o cotidiano, ocasionando assim, aulas mais expositivas com memorização de conteúdos, sem que haja associação da teoria com a prática. A partir deste ponto de vista, é imprescindível adequar o ensino de química de forma que este seja mais contextualizado e que desperte o interesse do estudante. Deste modo, acredita-se que trabalhar a experimentação em sala de aula, associando com o conteúdo teórico ministrado possa auxiliar no processo de construção do conhecimento, questionamento e aprendizado do aluno durante a aula (ALBERGARIA, 2015). Contudo, um dos maiores desafios de implementar a experimentação por meio de aulas práticas em sala de aula é por conta dos recursos limitados presentes nas escolas públicas brasileiras. Com base nisto, as escolas públicas do país sofrem com uma forte defasagem quanto a estrutura e recursos disponíveis para a fluidez das aulas, isso pode ser comprovado de acordo com dados do Censo Escolar de 2019, onde apenas 42,1% das Escolas Públicas de Ensino Médio do Brasil apresentavam laboratório de Ciências (BRASIL, 2020 apud NASCIMENTO; NASCIMENTO (2020). Não obstante, o ensino de química torna-se expositivo ao momento em que a estrutura escolar não apresenta espaços ou recursos que o professor possa utilizar para dinamizar as aulas. Um exemplo disto, refere-se ao assunto de equilíbrio químico, que já possui um nível de complexidade próprio, quando não aplicado e contextualizado de uma forma dinâmica, torna-se um assunto ainda mais difícil de ser compreendido pelo estudante, por conta de que, muitos professores não conseguem produzir uma aula dinamizada para explicar este conteúdo, devido a ausências de materiais disponíveis ou uma estrutura para aulas práticas. Dessa forma, o presente trabalho escolheu abordar este tópico do assunto de equilíbrio químico, para alunos do ensino médio do Instituto Federal do Pará, campus Belém, para que fosse ministrada uma aula teórica acompanhada de uma prática de laboratório, com o objetivo de auxiliar no processo de ensino e aprendizagem do conteúdo de deslocamento de equilíbrio, a partir de indicadores de extratos botânicos, produzidos utilizando materiais alternativos. Com o fito de não somente viabilizar o conhecimento, como também instigar estes adolescentes a participar das aulas, estimulando sua compreensão e pensamento científico, de forma dinâmica e interativa. A partir disto, entende-se que o equilíbrio químico ocorre nas reações reversíveis ao se misturar duas ou mais substâncias diferentes em si, elas interagem e formam novos compostos. Deste modo, os reagentes A e B formam os produtos C e D, onde ocorre também o processo inverso, essa reversibilidade é representada pela seta dupla, como mostra a reação: A + B ⇌ C + D. Deste modo, o equilíbrio químico ocorre quando a formação dos produtos a partir dos reagentes tem a mesma velocidade da formação dos reagentes a partir dos produtos (BROWN, LEMAY e BRUSTEN, 2005). Logo, Fatores externos, como pressão, temperatura e concentração, podem alterar esse equilíbrio. Segundo o princípio de Le Chantelier, qualquer perturbação em um sistema em equilíbrio deslocará a posição do equilíbrio para minimizar ou anular a perturbação. Assim, quando a concentração dos reagentes ou produtos é alterada, podem ocorrer mudanças na coloração dos componentes, indicando uma desestabilização do equilíbrio da reação. Essas mudanças são observadas também em indicadores ácido- base, que podem ser ácidos ou bases fracos que atingem o equilíbrio com sua base ou ácido conjugado, exibindo diferentes colorações. Com base nessas informações, percebe-se a complexidade e os detalhes envolvidos nos conceitos. Assim para auxiliar no processo de ensino aprendizagem, foram produzidos três extratos naturais a base da flor de Hibisco, da poupa do açaí e do repolho roxo utilizando materiais alternativos e de fácil obtenção, uma vez que, os três extratos botânicos possuem em sua composição química antocianinas, um pigmento da classe dos flavonoides sensível à mudanças de pH (RIGOLON; OLIVEIRA; STRINGHETA, 2021), o que lhe confere o caráter de indicador ácido base, permitindo observar as mudanças de cor desde o vermelho em meio ácido, violeta em meio neutro, azul e verde em meio básico e amarelo em meio extremamente básico. Devido ao deslocamento de equilíbrio na sua estrutura pode ser utilizada como um método lúdico de ensinar sobre o equilíbrio nas reações químicas.
Material e métodos
Como metodologia foi aplicada duas aulas de 50 minutos cada, em duas turmas de ensino médio técnico integrado, do turno da tarde do Instituto Federal do Pará, Campus Belém, totalizando 36 alunos com idades entre 17 e 20 anos. Durante a primeira aula, foi explanado o conteúdo teórico sobre o assunto, explicando os conceitos iniciais sobre equilíbrio químico e iônico, reações reversíveis, e os fatores que alteram o equilíbrio, dando ênfase para a concentração dos reagentes e produtos da reação química, bem como o que eram antocianinas, sua relação com os indicadores de extratos botânicos, apresentando as características, definições e as estruturas de acordo com o pH e a coloração. Para isto, foi utilizada uma apostila preparada previamente e entregue a turma, onde continha conceitos e definições importantes do assunto utilizando uma linguagem simples e resumida. Após a parte teórica explanando o conteúdo e retirando dúvidas acerca do assunto, foi realizada uma prática experimental em sala de aula com os alunos, onde foi entregue um roteiro da prática preparado previamente, onde era detalhado as etapas do experimento, os materiais que seriam utilizados bem como a execução. Com o auxílio das professoras os alunos foram realizar a prática experimental. Com isto, foi apresentado os indicadores de hibisco, açaí e repolho roxo, e como haviam sido preparados, disponibilizando ainda o modo de preparo no roteiro. As turmas foram divididas em 3 grupos, e cada uma recebeu um indicador e 6 copos descartáveis para realizar a prática, e de início em cada copo foi adicionado cerca de 2mL de cada indicador, utilizando um conta gotas. O objetivo da prática consistia em observar a mudança de cor nos indicadores, após a adição de algumas substâncias, tais como: água sanitária, suco de limão concentrado, leite de magnésia, solução de bicarbonato de sódio, vinagre e refrigerante e como a mudança no pH do meio afetaria a reação química e o deslocamento de equilíbrio. Cada grupo adicionou as substâncias pausadamente em cada copo com o indicador, até que fosse possível observar a mudança imediata de coloração. Após o experimento, foi dada continuidade na aula, explicando agora o experimento e os fatores relacionados ao deslocamento de equilíbrio, utilizando o quadro branco para demonstrar a relação das antocianinas presentes nos indicadores entregues, e sua relação com o pH do meio e mudança de cor nos copos. Como método avaliativo, buscou-se analisar as respostas e a interação dos estudantes em sala, ao serem questionados sobre o experimento e sobre o assunto, tais como para qual direção havia ocorrido o deslocamento no extrato e a relação da cor e do pH, no qual apresentaram domínio e facilidade de respostas. Ao fim da aula, foi entre um breve questionário avaliativo da metodologia aplicada, que continha 4 perguntas classificativas em uma escala de 0 a 10, e uma pergunta final discursiva para opiniões pessoais dos alunos acerca da abordagem.
Resultado e discussão
Como foi mencionado anteriormente, após a aplicação da aula foi aplicado um
questionário aos alunos acerca da metodologia utilizada, bem como sobre a
participação na aula. O questionário possuía 4 afirmações para assinalar de 0 a
10, onde 0 significa discordo totalmente, 5 não concordo nem discordo e 10
concordo totalmente, e um último campo discursivo para anotações, críticas ou
sugestões pessoais livres. Analisando as respostas do questionário, pode-se ter
uma dimensão quantitativa da opinião dos alunos.
(Gráficos das repostas dos alunos)
A partir da afirmativa 1 “Meu aprendizado melhora com a utilização de
aulas práticas.” É possível analisar a perspectivas dos alunos acerca da
utilização de práticas, e de como esta metodologia é aceita por eles. As aulas
experimentais são uma sugestão de metodologia a ser aplicada, e podem contribuir
de forma muito eficaz para melhorar o aprendizado em química, isto porque, os
experimentos facilitam a compreensão do assunto, ao relacionar e demonstrar de
forma prática os conceitos científicos e a percepção acerca de cada conteúdo.
(NASCIMENTO (2023) apud PEREIRA et al. (2021). Por conta disto, justifica-se
mais de a metade das respostas concordarem totalmente com a afirmativa 1.
No entanto, sabe-se da dificuldade em proporcionar aulas práticas, pois
algumas escolas não possuem estruturas ou recursos que possibilitem a realização
dessas aulas, um exemplo disto são as escolas públicas, outras possuem recursos,
mas os desafios encontram-se no entrave de que muitos professores possuem a
dificuldade de montar uma aula prática, seja por questões didáticas ou métodos
tradicionais. Contudo, atualmente existem novas metodologias que contribuem para
suprir a defasagem escolar, como a utilização de recursos alternativos e do
cotidiano dos alunos, para que o professor possa aplicar em uma aula, ainda que
a escola não possua espaço para realização de aulas práticas.
Desta forma, tal fato torna-se perceptível ao analisar a segunda
afirmativa “Consigo compreender melhor o tópico apresentado quando é associado
com materiais do meu cotidiano.”. Nesse viés, observa-se que se pode dar uma
aula diversificada e de fácil entendimento independente da estrutura ou dos
recursos disponíveis, com por exemplo, a referente aula utilizou como recursos
para se realizar a prática: copos descartáveis, conta gotas, a flor de hibisco,
o açaí, o repolho roxo, e também o álcool 70°, para o preparo dos extratos.
O objetivo de se utilizar estas substâncias presentes no cotidiano dos
estudantes é que além de ter um baixo custo benefício, o senso de compreensão e
associação dos alunos aumentam quando consegue relacionar os conceitos
apresentados com as informações pré-existentes em seu conhecimento próprio.
(PEREIRA et al., 2021). Assim a opinião dos alunos quanto a utilização de
materiais do seu cotidiano, que quase em sua totalidade concordando totalmente
com a afirmação feita, demonstrando que realizar uma aula prática que utilize
recursos que sejam de conhecimento e até mesmo uso diário dos alunos possui um
diferencial quanto ao decorrer da aula.
As afirmações 3 e 4 demonstram como o interesse dos alunos aumentou, não
apenas para o assunto abordado, mas também despertou a curiosidade para outros
assuntos da química, onde um quantitativo muito grande dos estudantes concordam
totalmente que haja aulas mais dinâmicas com outros conteúdo. Além disso, mais
da metade concordou totalmente que a metodologia utilizada estimulou a
participação na aula e a interação.
Diante desta avaliação pode-se inferir em como a utilização de
indicadores a base de extratos naturais foi uma metodologia bem aceita pelos
alunos para o ensino do tópico de deslocamento de equilíbrio. Foi possível que
cada grupo formado presenciasse na prática as mudanças de cor e a o deslocamento
do equilíbrio da reação com a adição das substâncias nos indicadores utilizados.
(Imagem 1 – Alunos realizando as práticas)
Após a prática, os alunos interagiram mais ao se explicar os fenômenos
observados nos copos descartáveis, comparando à aula teórica ministrada. Isto
porque, presenciaram os fenômenos na prática, fixando melhor o conteúdo
apresentado. Demonstraram domínio quanto ao deslocamento de equilíbrio, a
mudança de cor e a relação das as antocianinas nos indicadores, reforçando que a
aula prática melhora o entendimento e facilita a aprendizagem da química
(ALMEIDA et al., 2007).
Por fim, Os alunos escreveram suas opiniões, perspectivas, sugestões e
críticas quanto à aula minitrada. A maioria das respostas mencionam a utilização
das aulas práticas como método facilitador de ensino. A fala do estudante A1:
“Achei muito interessante o uso de indicadores naturais, pois não sabia que
estes materiais tão presentes no nosso cotidiano poderiam servir para essa
finalidade.” Demonstra que a didática abordada contribuiu para aprender a
química na prática e para relacionar com o cotidiano. A visão do aluno A2: “Foi
a primeira aula prática em 3 anos, foi muito boa, divertida e interessante.
Gostaria de ter mais aulas assim, e vocês duas explicaram bem demais. Gostei.” É
de grande importância para o trabalho pois confirma a análise feita de que,
embora o Instituto Federal possua uma boa estrutura de ensino e bons professores
para as turmas, ainda possui um défici quanto ao uso de aulas práticas.
Além disto, a fala do aluno A3: “Seria interessante focar principalmente
nas turmas e escolas públicas, pois possuem poucas práticas e interesse.”
Demonstra sua análise de que seria interessane os alunos de escolas públicas,
aos quais sofrem com o sucateamento estrututal e financeiro, terem acesso à
metodologia aplicada. Por fim, o aluno A4 escreveu: “Acho que além de estimular
o aprendizado, nós ajuda a criar mais interesse pela área.”, e apresenta boas
perspectivas quanto a aula e a metodologia, destacado que foi de boa
contribuiução para criar interesse pela área, demonstrando assim, a satisfação e
a aprovação quanto ao método utilizado.
Gráficos com as respostas dos alunos ao questionário \r\nentregue.
Alunos realizando a prática, fotos dos indicadores, \r\nmudança de coloração e materiais utilizados.
Conclusões
De acordo com a metodologia aplicada, bem como os dados obtidos, analisados e discutidos, pode-se concluir que os objetivos do trabalho, bem como da aula foram alcançados. Foi possível reproduzir uma aula de um conteúdo complexo, utilizando uma prática de laboratório com materiais alternativos, tendo boa avaliação e resultados quantos aos alunos. A participação e avaliação dos alunos foi de grande importância para o trabalho, pois foi possível identificar os fatores que limitam a participação e o entendimento do aluno nas aulas de química. O uso da metodologia apresentada contribuiu para que seja possível reproduzir novamente a prática utilizando outros conteúdos, visto que a eficácia da utilização do recurso metodológico aplicado possui boa aceitação. Por fim, a prática foi bem sucedida, a aula proporcionou uma nova perspectiva quanto ao ensino e as formas de abordagens para com os alunos. Além de que, pode apresentar em quais pontos devem haver mudanças quanto ao método de ensino aplicado, uma vez que não somente o ensino tradicional do conteúdo deve ser utilizado, mas também, deve-se dinamizar o ensino, para que seja possível viabilizar melhor o ensino e a aprendizagem dos estudantes.
Agradecimentos
Agradecemos nossos orientadores que nos incentivaram e auxiliaram na escrita e execução do trabalho. Também aos nosso familiares, amigos que nos apoiaram para participar do evento.
Referências
ALBERGARIA, Mayara Bezerra de. Caracterização das principais dificuldades de aprendizagem em química de alunos da 1° série do ensino médio. 2015. 14 f. TCC (Graduação) - Curso de Licenciatura em Ciências Naturais, Faculdade UNB Planaltina, Universidade de Brasília UNB, Planaltina, 2015. Disponível em: https://bdm.unb.br/bitstream/10483/13838/1/2015_MayaraBezerradeAlbergaria.pdf. Acesso em: 08 jul. 2023.
ALMEIDA, Elba Cristina S. de et al. Contextualização do ensino de química: motivando alunos de ensino médio. In: X Encontro De Extensão, 10., 2007, Paraíba. Anal. Paraíba, 2007. p. 1-9. Disponível em: http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/x_enex/ANAIS/Area4/4CCENDQPEX01.pdf. Acesso em: 10 jul. 2023.
BROWN; LEMAY; BURSTEN. Química: a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 972 p. Tradução: Robson Matos.
NASCIMENTO, Josean Santos; NASCIMENTO, Ester Fraga Vilas-Boas Carvalho do. Laboratórios de ciências na educação básica: análise e levantamento das unidades de ensino da diretoria regional de educação - 02 do estado de Sergipe. In: XIV congresso internacional "educação e contemporaneidade", 14., 2020, São Cristóvão. Anais Educon 2020. São Cristóvão, 2020. v. 14, p. 1-9. Disponível em: https://ri.ufs.br/bitstream/riufs/13711/23/22. Acesso em: 08 jul. 2023.
PEREIRA, Wiviny Moreira et al. Importância das aulas práticas para o ensino de química no ensino médio. Scientia Naturalis, Rio Branco, v. 3, n. 4, p. 1805-1813, 2021. Disponível em: http://revistas.ufac.br/revista/index.php/SciNat. Acesso em: 09 jul. 2023.
PONTES, A. N et al. O Ensino de Química no Nível Médio: Um Olhar a Respeito da Motivação. Em XIV Encontro Nacional de Ensino de Química (XIV ENEQ), Curitiba- PR, Brasil, 2008. Disponível em http://www.quimica.ufpr.br/eduquim/eneq2008/resumos/R0428-1.pdf. Acesso em: 8 de julho de 2023.
RIGOLON, Thais Coroline Buttow; OLIVEIRA, Isadora Rebouças Nolasco de; STRINGHETA, Paulo Cesar. ANTOCIANINAS. In: STRINGHETA, Paulo Cesar; FREITAS, Pedro Augusto Vieira de (ed.). Corantes Naturais: da diversidade da natureza as aplicações e benefícios. São Paulo: Câmara Brasileira do Livro, 2021. Cap. 1. p. 17-53.
