Autores

Miranda, A.X. (IFPB JOÃO PESSOA) ; Silva, J.C.K.A. (IFPB JOÃO PESSOA) ; Figueirêdo, A.M.T.A. (IFPB JOÃO PESSOA)

Resumo

No estudo da Química, é comum que os alunos apresentem dificuldades em compreender os conceitos, muitas vezes, isso é atribuído à abstração dos conteúdos. Diante desse entrave, o Programa de Educação Tutorial- PET Química, oferece uma atividade chamada “Ciclo de Palestras” no intuito de auxiliar na formação acadêmica dos graduandos, discutindo temáticas sobre fenômenos químicos, que não estão presentes nos componentes curriculares comum. Logo, o objetivo desse trabalho foi apresentar uma palestra com a temática relacionada a “Explosões” para os licenciandos em Química do Instituto Federal da Paraíba - IFPB. A metodologia incorporada foi de natureza dialógica-participativa. Os resultados foram coletados por meio de questionários de sondagem no momento inicial e final do evento.

Palavras chaves

Ciclo de Palestras; Estudo da Química; Explosões

Introdução

É notório e de concepção já conhecida que o estudo da Química abarca muitos conceitos importantes e interessantes, alguns desses não estão vinculados aos planejamentos regulares dos componentes curriculares comuns (Química Orgânica, Química Inorgânica, Físico-Química e Química Analítica) que são oferecidos nos cursos de graduação, assim como no curso de Licenciatura em Química do Instituto Federal da Paraíba – IFPB, Campus João Pessoa. Todavia, existe uma ampla gama de conceitos observados em alguns fenômenos químicos que são relevantes e podem ser uma fonte de estudo e exploração na área de Química, como por exemplo, as explosões. Os fenômenos que podem ser categorizados como explosões estão presentes em diversas aplicações, tais como: demolição controlada de edifícios em situações precárias ou com o objetivo de construir algo novo no local, airbags, fogos de artifício, viagens espaciais, mineração, segurança, dentre outros. Dentro desse contexto, tem-se os explosivos comuns, que são considerados todas as substâncias químicas que após sofrer uma excitação adequada por meio de uma fonte de calor, liberam seu conteúdo energético de forma rápida em uma reação exotérmica (DUBNIKOVA et al, 2005) (MEYER; KÖHLER; HOMBURG, 2016). Em alusão à definição de reação exotérmica, Rogachev (2019) afirma que é todo evento que libera energia do sistema. Sob esse viés, pode-se ampliar a sondagem dos conceitos sobre a temática em questão utilizando a Físico-Química, na área da termodinâmica, com entalpia de uma reação (ΔH). Assim sendo, é riquíssimo o quantitativo de informações e conteúdos que podem ser abordados em uma aula sobre explosivos. Adicionalmente, precisa-se considerar também o conhecimento da Química Orgânica como um fator de extrema importância na compreensão das reações químicas e, isso, tem relação direta com o aperfeiçoamento dos compostos que possuem reações violentas. Muitos compostos explosivos são formados por cadeias carbônicas que contém um quantitativo elevado de nitrogênio, oxigênio e outros elementos típicos do estudo de Orgânica. É necessário um conhecimento aprofundado sobre esses tipos de compostos para evitar acidentes e tragédias, como no caso lamentável do famoso químico Alfred Nobel, que perdeu parentes e amigos próximos em um acidente, enquanto eles trabalhavam com a nitroglicerina no laboratório (PEDERSON, 2006). Sob essa perspectiva, é inegável a relevância no estudo dos grupos funcionais para se compreender com propriedade o que significa uma molécula orgânica e, consequentemente, suas reações (MD SALIM, ASIK; SARJADI, 2021). Ertl, Altmann e Mckenna (2020), afirmam que a compreensão dos grupos funcionais da Química Orgânica permite aos alunos a identificação de moléculas orgânicas que são reativas e algumas de suas propriedades gerais. Nesse contexto, é necessário a compreensão da Química Orgânica para entender como os explosivos funcionam em um nível molecular, entender suas estruturas químicas, sua estabilidade, sua sensibilidade e sua velocidade de decomposição. Logo, nesse trabalho serão explorados os principais conceitos relacionados às explosões químicas, desde os tipos de reações envolvidas até os efeitos desses eventos. Vale ressaltar que os conteúdos estudados e discutidos no Ciclo de Palestras, geralmente não chegam a ser abordados em sala de aula, muitas vezes, devido ao limitado tempo que o docente detém para aprofundar o conhecimento, além da dificuldade em aprender os conceitos de Química que impera nos alunos, principalmente, por se tratar de uma disciplina que contém cálculos de maneira muito presente (DE LIMA YAMAGUCHI; DA COSTA NUNES, 2019). Dentro dessa conjuntura, será realizada uma abordagem lúdica e contextualizada dos conceitos químicos que envolvem os explosivos, os quais são atrativos e despertam a curiosidade dos estudantes. Para tanto, o Programa de Educação Tutorial - PET Química oferece a atividade de ensino denominada “Ciclo de Palestras”, a qual tem o intuito de estabelecer uma discussão dos conteúdos químicos, que geralmente não são discutidos na matriz comum curricular.

Material e métodos

O método de abordagem se deu por meio da metodologia dialógica-participativa que segundo Marchesan e Martins (2022), é uma excelente opção para uma aula expositiva visto que favorece a construção do debate científico e da problematização da realidade. A priori, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre os explosivos e as reações exotérmicas, temas esses envolvidos na atividade. A atividade de ensino “Ciclo de Palestras”, foi elaborada pelos bolsistas do PET Química, do IFPB Campus João Pessoa, tendo como público-alvo 20 (vinte) graduandos do curso de Licenciatura em Química da mencionada instituição, de diferentes períodos, além dos PETianos. A exposição do conteúdo da palestra, a qual intitulou-se “Revelando os Mistérios das Explosões: Uma Análise Química de Reações Exotérmicas”, com as discussões e considerações dos discentes, durou cerca de 45 (quarenta e cinco) minutos. O procedimento de execução da atividade foi dividido em três momentos: i) o primeiro momento teve a aplicação de um Questionário de Sondagem Inicial (QSI); ii) no segundo momento, ministrou-se a palestra; iii) no terceiro e último momento, foi disponibilizado um Questionário de Sondagem Final (QSF) para os participantes.

Resultado e discussão

i) Primeiro Momento Optou-se por aplicar um Questionário de Sondagem Inicial aos participantes (Figura 1), para um levantamento dos conhecimentos prévios sobre a temática em questão. Maia (2020), ressalta a importância desse tipo de processo diagnóstico, além de definir quais critérios são mais confiáveis para o pesquisador trabalhar. O Questionário de Sondagem Inicial, continha 4 (quatro) questões. A primeira pergunta relatava: (a) De 0 a 10 (sendo 0 = insatisfatório/ 10 = satisfatório) avalie o seu nível de conhecimento em relação à temática explosivos. A porcentagem de usuários que avaliou abaixo de 4 (quatro) foi 33,3%, entre 5 (cinco) e 6 (seis) 50%, e 7 (sete) e 8 (oito) que foram as mais altas, foi 16,7%. Percebe-se que não houve nota acima de 8 (oito), o que demonstra que a ministração da palestra com essa temática pode, não apenas contribuir para o conhecimento da matriz curricular dos estudantes que estão em diversos períodos, como também auxiliar a elucidar esses tipos de reações exotérmicas que são conceitos muito importantes em vários estudos envolvendo a Química (KUMAR, 2019) (DUH, 2020) (MURSALAT, 2021). A segunda questão discorria em: (b) De 0 a 10 (sendo 0 = insatisfatório/ 10 = satisfatório) avalie o seu nível de interesse em relação à temática explosivos. Metade dos participantes avaliaram com nota 10 (dez) o nível de interesse, isso demonstra o grau de curiosidade dos participantes em conhecer mais sobre essa temática. Jirout (2020), ressalta a importância da curiosidade científica nas investigações acadêmicas, evidenciando a necessidade desse fator no desenvolvimento do pensamento científico. As demais notas 9 (nove), 8 (oito) e 7 (sete) ficaram com 45,8%, tendo apenas 4,2% de respostas abaixo de 5 (cinco). O terceiro questionamento indagava sobre: (c) Defina com suas próprias palavras o conceito “Explosão”? Obteve-se um total de 62,5% de respostas que não estão adequadas às definições dos estudiosos já discutidos neste contexto, por outro lado, 37,5% relataram respostas mais adequadas. Posto isto, percebe-se que havia uma fragilidade do conhecimento químico em relação a esse tipo de fenômeno por uma boa parte dos alunos, isso ressalta a importância desse tipo de atividade ofertada pelo grupo PET Química. A última indagação, inferia em: (d) Você conhece o Alfred Nobel? 75% dos entrevistados responderam que não e 25% responderam que sim. Este indivíduo é um pesquisador relevante nos estudos de compostos explosivos. Chaves e Alvarez (2022), relatam que a divulgação científica nas universidades públicas é essencial para o reforço da credibilidade na ciência e em suas metodologias, ademais os autores comentam a importância das redes sociais nesse processo, bem como a necessidade de utilização de uma didática contextualizada nos campos de conhecimento. ii) Segundo Momento Neste momento, ocorreu a ministração da palestra (Figura 2). A todo momento, o palestrante interagiu com a plateia, oportunizando aos participantes a questionar, refletir e construir hipóteses a respeito do conteúdo exposto. A discussão dos conceitos químicos abordados durante o evento se deu por meio da linha do tempo que foi estabelecida e utilizada como guia das abordagens necessárias para construção do conhecimento em relação aos compostos explosivos. Pôde-se explorar questões como estrutura molecular, reatividade, Química Orgânica e Inorgânica e todo o contexto envolvido nessa trajetória de entendimento desses tipos de espécies químicas. Alguns desses conceitos foram muito importantes para os discentes do curso de Licenciatura em Química do próprio Campus, pois eles tiveram a oportunidade de reforçar ou introduzir o conhecimento da reação de nitração do benzeno que é quando adiciona-se um grupo NO2 no anel benzênico (SK; ALI; BIJANI, 2023), assunto de extrema importância e é bastante discutido em Química Orgânica II. Ao final da apresentação, houve uma surpresa para os alunos, tendo em vista à aproximação da data comemorativa do São João, típica festa nordestina que se utiliza fogos de artifício, foi distribuído “Estalos de salão” que é um artefato muito utilizado nessa época para o divertimento das crianças. No momento que foi disponibilizado, foi explanado os conceitos químicos de forma contextualizada que existem por trás das micro explosões dessa mistura de substâncias presentes nesse artefato. iii) Terceiro Momento O QSF foi aplicado posteriormente à apresentação da palestra. A primeira pergunta discorria em: (a) De 0 a 10 (sendo 0 = insatisfatório/ 10 = satisfatório) avalie o seu nível de entendimento em relação à temática apresentada. Foi obtido um total de 100% na evolução dos participantes, 60,9% das respostas foram nota 10 (dez) e 39,1% dos estudantes avaliaram entre 9 (nove) ou 8 (oito). Destarte, pode-se afirmar que a palestra contribuiu significativamente para a potencialização do conhecimento dos sujeitos envolvidos. O segundo questionamento relatava: (b) De 0 a 10 (sendo 0 = insatisfatório/ 10 = satisfatório) avalie a importância da temática apresentada como evento extracurricular para o curso de Química Foi coletada 82,6% de respostas com a nota 10 (dez), e 17,4% se distribuíram entre 7 (sete), 8 (oito) e 9 (nove). Portanto, os discentes perceberam que é interessante a abordagem dessa temática no curso de Licenciatura em Química, possivelmente, devido a diversificação da quantidade de informações e conceitos que é possível de se explorar. Jumanov et al (2022), definem métodos e maneiras de utilizar as atividades extracurriculares como momentos potencializadores do ensino, contribuindo efetivamente para o conhecimento químico no momento da graduação e no futuro exercício profissional. Além de apontar a importância desse tipo de evento para a formação de competências dos estudantes em relação à resolução de problemas e à interdisciplinaridade. A terceira indagação destacou: (c) Discorra o que você achou mais interessante na palestra em relação à temática. A maioria das respostas foi em relação ao histórico apresentado sobre a construção do conhecimento químico à medida que novos compostos explosivos eram descobertos e aprimorados. Um discente comentou: “Eu achei mais interessante a química envolvida sobre explosões que nunca foi passada em sala de aula”. Isso aponta que a palestra serviu de subsídio para construção de uma aprendizagem qualificável nesse estudante. Tulkunovna (2021), informa que o currículo é um fator determinante na formação de um professor de qualidade, e a participação do licenciando em eventos, congressos, palestras, entre outras ações, fora da matriz curricular comum, é de suma importância porque também é um momento de aprendizado, troca de experiências e aprimoramento. O quarto e último questionamento discorreu: (d) Quais conceitos químicos você conseguiu identificar durante a palestra? Conforme ilustra o Gráfico 1, as Reações Exotérmicas foram bastante discutidas durante a apresentação e, como esperado, foi o conceito que mais se repetiu ficando com 17,6%, em seguida, os estudantes apontaram os conceitos de Química Orgânica e Mecanismos de Reações, em segundo lugar, ambos com 13,7%. Já o conceito de Nitração ficou em terceiro lugar, com 7,8%. Esses três conceitos mais citados, se deve ao fato da explanação mais detalhada da fabricação de compostos explosivos a base de nitrogênio por meio da reação de nitração do benzeno com uma substituição e seu mecanismo na criação do 2-metil- 1,3,5-trinitrobenzeno (TNT), além de ser introduzido o conceito de orto, para e meta dirigente dos substituintes no benzeno que é importante para os alunos no curso de Química Orgânica. Os dois outros conceitos mais citados que estavam presentes nas respostas dos discentes eram Geometria Molecular e Nomenclatura, ambos com 5,9%. Além de vários outros que somaram 35,3% do quantitativo total. Por meio da análise do Gráfico 1, pode-se inferir a confirmação da riqueza de conceitos a serem explorados em relação à temática “Explosivos”.

Entrega do Questionário de Sondagem Inicial


Exposição da palestra.


Respostas do quarto questionamento.

Conclusões

Mediante ao que foi exposto, percebe-se que a atividade "Ciclo de Palestras" desenvolve competências e habilidades nos discentes participantes as quais serão utilizadas tanto em atribuições acadêmicas, quanto profissionais. Os resultados apontam que foi possível explorar e potencializar os mais variados conceitos pertinentes ao ensino de Química, à medida que a exploração das substâncias químicas explosivas evoluiu. Além disso, a palestra foi um momento de contextualização do ato da investigação científica e evolução do pensamento em relação às reações químicas exotérmicas, confirmando os postulados de John Dalton a respeito do rearranjo das moléculas em uma reação química, bem como as leis da Físico-Química sobre as entalpias das reações. Assim sendo, os resultados apresentados foram enaltecedores, confirmando o sucesso do evento que se deu com a criação e manutenção de um clima de discussão, debate e investigação durante toda a apresentação, corroborando para o aprimoramento científico de todos envolvidos no processo de ensino e aprendizagem.

Agradecimentos

Referências

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