ÁREA
Ensino de Química
Autores
Oliveira, L.G.F. (IFSUDESTEMG) ; Telles, D.L. (IFSUDESTEMG) ; Felicio, J.V.F. (IFSUDESTEMG) ; Lima, W.S. (IFSUDESTEMG) ; Felicio, J.F. (IFSUDESTEMG) ; Tavares, B.R. (IFSUDESTEMG) ; Bernardo, A.J. (IFSUDESTEMG) ; Duarte, D.M. (IFSUDESTEMG) ; Hamouche, M.S. (IFSUDESTEMG) ; Almeida, D.B. (IFSUDESTEMG)
RESUMO
A indústria automobilística e de aviação têm buscado diferentes combustíveis que poluam menos, com melhor desempenho, que consumam menos recursos naturais e sejam mais acessíveis financeiramente. Porém, as formas de energias “verdes” que temos são muito caras e consequentemente não acessível a grande parcela da população. A construção de um protótipo veicular por uma equipe de alunos(as) do Ensino Técnico Integrado ao Ensino Médio é uma forma de utilizar de espaços não formais de ensino para ampliar os conhecimentos desenvolvidos academicamente de forma prática, lúdica e criativa e também uma forma de ofertar a oportunidade do ingresso destes alunos na pesquisa científica para o desenvolvimento de inovações que utilizem formas alternativas de energias.
Palavras Chaves
Aprendizagem em equipes; Ensino de Química; Protótipo de foguete
Introdução
O mundo precisa de mais cientistas químicos, e as habilidades desenvolvidas na química podem levar os jovens a diferentes profissões, como, por exemplo: medicina, engenharia mecatrônica, ciência da computação, etc. Para formar alunos com estas habilidades é importante garantir que eles tenham acesso a uma educação química de alta qualidade, mas que também seja envolvente, inspiradora e relevante. Várias pesquisas em Ensino de Química destacam a importância em promover uma educação científica que propicie uma aprendizagem significativa, e, sobretudo, que contribua para a formação de cidadãos críticos e participativos (GAUDÊNCIO et al.,2023). Nesse sentido, o uso de metodologias ativas de aprendizagem permite uma participação mais efetiva do aluno na construção do conhecimento, no qual ele atua como protagonista do próprio aprendizado de forma colaborativa, estimulante e autônoma. E, dessa forma, busca-se também minimizar os desafios e dificuldades que muitas vezes são encontradas pelos estudantes na disciplina de química, que requer muita abstração e utilização de modelos. Dentre as diferentes metodologias ativas a Aprendizagem Baseada em Equipes (ABE) permite que os alunos desenvolvam um conjunto de práticas sequenciadas de ensino-aprendizagem promovendo uma aprendizagem significativa de alto desempenho. Além disso, a interação entre os alunos durante o processo permite o aperfeiçoamento da comunicação interpessoal e o comprometimento com o estudo, principalmente o prévio, para garantir o bom desempenho da equipe (KRUG et al.,2016). Ante ao exposto, este trabalho apresenta a construção de um protótipo de foguete movido a reação química desenvolvido com alunos do Curso Técnico Integrado de Eletromecânica do IFSUDESTEMG-JF.
Material e métodos
Este trabalho foi desenvolvido utilizando a metodologia ABE (BOLLELA et al., 2014; OLIVEIRA et al., 2020) com 30 alunos do curso técnico integrado em eletromecânica do IFSUDESTEMG selecionados por meio de um edital interno de seleção para compor 05 equipes para o projeto-construção de um protótipo de foguete. Na primeira etapa do projeto os alunos selecionados foram avaliados por meio de questionário individual sobre seus conhecimentos prévios acerca dos conteúdos de reações químicas e cinética química. Em seguida, cada equipe recebeu desafios para escolha do melhor combustível para ser usado na propulsão do foguete, no qual as equipes precisavam defender suas escolhas com base em argumentos científicos e procedimentos exequíveis com materiais de baixo custo e dentro da perspectiva da química verde. Na terceira etapa os alunos construíram seus protótipos de foguete e realizaram os testes de lançamento seguindo as regras previamente estabelecidas e similares as aplicadas na MOBFOG (Mostra Brasileira de Foguetes — realizada anualmente pela Sociedade Astronômica Brasileira (SAB) em parceria com a Agência Espacial Brasileira (AEB)).
Resultado e discussão
A elaboração do protótipo do foguete foi feita com as equipes trabalhando para
solucionar os diferentes desafios em etapas. Na primeira etapa foi realizada a
escolha dos materiais para construção do foguete e as equipes decidiram pelos
seguintes materiais: cano de PVC, válvula de meia volta, manômetro, garrafa PET
e modelos desenvolvidos na impressora 3D para garantir a aerodinâmica. Na
segunda etapa do desafio as equipes decidiram sobre a escolha do combustível do
foguete garantindo os critérios de propulsão e combustíveis verdes. E ao final
foi decidido pela escolha da reação química do bicarbonato de sódio (NaHCO₃) com
ácido acético (CH₃COOH). Essa reação produz acetato de sódio (CH₃COO-Na+) e
ácido carbônico (H₂CO₃), o qual se decompõe em água e produz e gás carbônico
(CO₂) atendendo ao requisito de ser um combustível verde. Além disso, também foi
o sistema que apresentou o melhor desempenho na propulsão do foguete dentre os
demais propostos. Após a etapa de construção dos protótipos cada equipe realizou
os testes de lançamento do foguete a fim de selecionar o foguete com o melhor
alcance horizontal atingido. A equipe vencedora foi a que atingiu um alcance de
133 metros. Após a realização das etapas de testes e lançamento dos foguetes,
todas as equipes realizaram testes escritos sobre os conteúdos de reações
químicas, cálculos estequiométricos e cinética na aula da disciplina de química.
Segundo o professor da disciplina, os alunos envolvidos no projeto de construção
do foguete apresentaram resultados muito além dos resultados obtidos pelos
alunos que não participaram do projeto e que trabalharam esses conteúdos de
forma tradicional em sala de aula com aulas expositivas e resolução de
exercícios.
Lançamento do protótipo do foguete.
Conclusões
Foi possível desenvolver um protótipo de um foguete movido a uma reação química com materiais de baixo custo e fácil acesso. Outrossim, foi possível verificar juntamente com as turmas envolvidas no projeto o quanto que o uso da metodologia ativa-Aprendizagem Baseada em Equipes traz para os alunos uma aprendizagem mais significativa. A estratégia além de trazer uma nova abordagem permitiu aos alunos um conhecimento muito além do que foi trazido em sala de aula uma vez que tiveram que buscar soluções para cada etapa que mostrava uma nova dificuldade alicerçando o conhecimento.
Agradecimentos
Ao Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais - Campus Juiz de Fora
Referências
BOLLELA, V.R; SENGER, M.H; TOURINHO, F.S.V; AMARAL, E .Aprendizagem baseada em equipes: da teoria à prática.Medicina (Ribeirão Preto) 2014;47(3):293-300
GAUDÊNCIO, J.S; SILVEIRA, R.M.F.; PINHEIRO, N.A.M.; MIQUELIN, A.F. Teorias de aprendizagem no ensino de Química: uma revisão de literatura a partir de artigos da revista Química Nova na Escola (QNEsc).Química Nova na Escola, Vol. 45, N° 2,152-164, 2023.
KRUG, R. R., Vieira, M. S. M., Maciel, M. V. de A., Erdmann, T. R., Vieira, F. C. de F., Koch, M. C., & Grosseman, S. (2016). O “Bê-Á-Bá” da Aprendizagem Baseada em Equipe. Revista Brasileira de Educação Médica, 40(4), 602–610.
OLIVEIRA, F.V.;CANDITO, V.; GUERRA, L.; CHITOLINA, M.R. A Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) articulada à formação inicial e continuada de professores de Química. Research, Society and Development, v. 9, n. 8, e551985642, 2020
