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ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 19-36, jan./abr. 2018.
http://periodicos.utfpr.edu.br/actio
A experimentação investigativa no ensino
de química: construindo uma torre de
líquidos
RESUMO
Matheus Junior Baldaquim
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Universidade Estadual de Maringá (UEM),
Maringá, Paraná, Brasil
Amanda Oliveira Proença
amanda.proenca@hotmail.com
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Universidade Estadual de Londrina (UEL),
Londrina, Paraná, Brasil
Mateus Carneiro Guimarães dos
Santos
carneiraum2@gmail.com
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Universidade Estadual de Maringá (UEM),
Maringá, Paraná, Brasil
Marcia Camilo Figueiredo
marciacamilof@gmail.com
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Universidade Tecnológica Federal do
Paraná (UTFPR), Londrina, Paraná, Brasil
Marcelo Pimentel da Silveira
mpsilveira@uem.br
orcid.org/0000-0003-3224-116X
Universidade Estadual de Maringá (UEM),
Maringá, Paraná, Brasil
É extensa a literatura que aponta as razões das dificuldades de assimilação dos conceitos
por parte dos alunos. A apresentação dos conceitos muitas vezes os torna abstratos e
desvinculados da realidade, o que pode causar desinteresse em aprender. Assim, essa
pesquisa tem por objetivo a aplicação de estratégias capazes de superar esse desinteresse,
estimulando os alunos a se envolverem com a atividade, criando hipóteses e
questionamentos sobre os fenômenos estudados. Para isso, utilizamos a prática
investigativa. A atividade foi realizada em uma turma de primeiro ano do Ensino Médio com
base na metodologia proposta por Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002), os três
momentos pedagógicos, denominados problematização inicial, organização do
conhecimento e aplicação do conhecimento. A partir disso, pode-se verificar as dificuldades
dos alunos no primeiro momento e estimulá-los a evoluir no segundo e terceiro momento,
comprovando a importância dessa abordagem no Ensino de Química. Faz-se importante
enfatizar que o professor deve ser incentivado e preparado para que as ações sejam efetivas
no processo de ensino e aprendizagem.
PALAVRAS-CHAVE: Ensino de Química. Atividade Experimental. Abordagem Investigativa.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 19-36, jan./abr. 2018.
INTRODUÇÃO
Na área do Ensino de Ciências é comum encontrarmos inúmeras metodologias
auxiliares no processo de ensino e aprendizagem, nas quais muitas vezes são
utilizadas no planejamento de atividades desenvolvidas pelos professores que não
se sentem satisfeitos com a pedagogia tradicional que, segundo Paulo Freire se
caracteriza como educação bancária, ou seja, o professor se torna mero
transmissor das informações, havendo repetição e aplicação de respostas prontas,
assim o aluno apenas recebe e contabiliza as informações.
O modelo tradicional de ensino pode gerar nos alunos um grande desinteresse
em aprender. Também é importante destacar a complexidade de abstração para
compreender os conceitos químicos, de modo que, negar essa dificuldade pode
ser considerado ingenuidade.
Nunes e Adorni (2010) confirmam essa concepção de que no Ensino de
Química é frequente que os alunos não consigam aprender associando o conteúdo
com o dia a dia, dessa forma, eles se desinteressam pelo tema, indicando que o
ensino está sendo realizado de maneira errônea.
Pela facilidade do acesso ao conhecimento de forma rápida, podem ser
encontrados diferentes recursos didáticos e instrumentos que auxiliam o professor
de Química com alternativas para melhorar suas aulas ditas como tradicionais, tais
como: recursos tecnológicos, jogos didáticos, a experimentação, entre outros.
Algumas formas de tentar minimizar tais dificuldades encontradas pelos
docentes podem ser: trabalhar o conteúdo químico ou utilizar materiais que
estejam próximos ao dia a dia do aluno, incentivar a reflexão durante as aulas,
considerar os conhecimentos que cada aluno traz consigo sobre determinados
conceitos, trabalhar em suas aulas de forma sistematizada e clara, apresentando
os objetivos de cada aula e instigando a curiosidade e atenção dos alunos (SANTOS;
SCHNETZLER, 1996).
Uma das alternativas encontradas para trabalhar a Química de forma
contextualizada são as atividades investigativas por meio de abordagens
experimentais, despertando nos alunos interesses que os levem a compreender de
forma adequada os temas trabalhados em sala de aula (GIORDAN, 1999).
Oliveira e Soares (2010) reforçam que a experimentação apresenta várias
contribuições, tais como: motiva e desperta a atenção dos alunos, desenvolve
trabalhos em grupos e incentiva a tomada de decisões, estimula a criatividade,
aprimora as capacidades de observação, registro, análise de dados e proposições
de hipóteses para os fenômenos, aprendem conceitos científicos, detectam e
corrigem erros conceituais dos alunos, compreendem a natureza das Ciências, as
relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade e aprimora habilidades
manipulativas.
Apesar da importância da experimentação como ferramenta facilitadora no
Ensino de Química, ainda assim, a maioria dos professores não a utiliza como
ferramenta pedagógica (MALDANER, 2003). A justificativa para isso recai muitas
vezes na estrutura inadequada dos colégios, ou seja, a falta de reagentes, espaços
que não fornecem a segurança necessária e inviabilizam as atividades práticas,
carência de profissionais responsáveis pelo laboratório, entre outros.
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Diante desta problemática, foi proposta a realização de uma atividade
experimental investigativa – A Torre de Líquidos – em uma turma de 1º ano de
uma escola pública da cidade de Londrina/PR a fim de desenvolver nos alunos a
curiosidade, envolvendo elementos que fossem próximos a sua realidade, para
assim, instigar hipóteses e questionamentos. Buscou-se auxílio na metodologia dos
três momentos pedagógicos proposta por Delizoicov, Angotti e Pernambuco
(2002).
ATIVIDADE EXPERIMENTAL INVESTIGATIVA
A partir de 1986 as atividades experimentais para fins didáticos passam a
ganhar destaque, sendo a Universidade de Harvard uma das pioneiras, publicando
uma lista de 40 experimentos para aulas de Física (WILSEK, 2009). Por meio de
situações simples, o professor deve instituir um problema inicial, discutir as
opiniões formuladas pelos alunos e provocar dúvidas que despertem a curiosidade
dos aprendizes, permitindo-lhes fazer inferências que solucionem o problema
(OLIVEIRA; SOARES, 2010).
A experimentação investigativa é frequentemente a mais defendida por
diversos autores: Gil-Pérez e Valdez Castro (1996), Araújo e Abib (2003), Wilsek
(2009), Oliveira e Soares (2010). Estes consideram a prática como uma forma de
permitir aos alunos maior poder de decisão sobre as atividades desenvolvidas,
contribuindo para uma melhor aprendizagem do conteúdo.
No Ensino por investigação os alunos são colocados em situação de realizar
pequenas pesquisas, combinando simultaneamente conteúdos conceituais,
procedimentais e atitudinais. Zômpero e Laburú (2011) analisam os pressupostos
do ensino por investigação com base em estudos de diferentes abordagens e
autores, ressaltando que as atividades devem partir sempre de situações
problemas. Essas situações podem ser levantadas tanto pelos alunos como pelos
professores, sendo de fundamental importância que “os alunos se interessem pelo
problema a ser investigado, de forma a serem motivados a resolvê-lo” (ZÔMPERO;
LABURÚ, 2011, p. 75).
Suart e Marcondes (2008) deixam claro que o procedimento experimental do
tipo receita de bolo sem a discussão e análise dos resultados tem baixo poder
cognitivo perante o objetivo maior do ensino de ciências, pois apenas reforçam a
prática da memorização e repetição. Apontam ainda a capacidade da atividade
experimental investigativa de desenvolver habilidades de alto poder cognitivo.
Em seu livro Metodologia do Ensino de Ciências, Delizoicov e Angotti (2000)
mostram que:
[...] Não é suficiente ‘usar o laboratório’ ou ‘fazer experiências’, podendo
mesmo essa prática vir a reforçar o caráter autoritário e dogmático do ensino
de ciências e, também, descaracterizar o empreendimento da ciência.
Atividades experimentais planejadas e efetivadas somente para ‘provar’ aos
alunos leis e teorias são pobres relativamente aos objetivos de formação e
apreensão de conhecimentos básicos em ciências. (DELIZOICOV; ANGOTTI,
2000, p. 22).
Diante dessa problemática referente ao modo como os experimentos são
abordados em sala de aula, é bastante evidente a necessidade de mudança na
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forma como se elaboram atividades experimentais nas aulas de ciências,
principalmente de química.
Araújo e Abib (2003) argumentam que a experimentação investigativa fornece
aos alunos o desenvolvimento das capacidades de trabalho em grupo, observação,
discussão e outras características importantes no desenvolvimento da
aprendizagem. Ademais, leva-se em consideração a busca pela resposta e
explicação dos fenômenos que são desafiadores e prendem a atenção dos alunos,
portanto os resultados não são previsíveis.
Delizoicov e Angotti (2000) reconhecem que:
Considera-se mais conveniente um trabalho experimental que dê margem à
discussão e interpretação de resultados obtidos (quaisquer que tenham sido),
com o professor atuando no sentido de apresentar e desenvolver conceitos,
leis e teorias envolvidas na experimentação. Desta forma o professor será um
orientador crítico da aprendizagem, distanciando-se de uma postura
autoritária e dogmática no ensino e possibilitando que os alunos venham a
ter uma visão mais adequada do trabalho em ciências. (DELIZOICOV;
ANGOTTI, 2000, p. 22).
Outra vantagem da aprendizagem pela investigação é a percepção dos alunos
sobre como ocorre o processo de construção dos conhecimentos, no qual
caracteriza o método científico como a realização de experimentações,
observações, coletas de dados, análises e divulgação de resultados na comunidade
científica (HODSON, 1994 apud OLIVEIRA; SOARES, 2010).
EXPERIMENTAÇÃO INVESTIGATIVA NO ENSINO DE QUÍMICA
Desde a Idade Média, Aristóteles (1979) já defendia a experimentação como
fonte de conhecimento afirmando que, “quem possua a noção sem a experiência,
e conheça o universal ignorando o particular nele contido, enganar-se-á muitas
vezes no tratamento” (apud GIORDAN, 1999, p. 43). Houve muitas transformações
no pensamento científico até chegar às ideias positivistas, que influenciam as
práticas pedagógicas na área de ensino se Ciências nas escolas, principalmente no
ensino de Química. Portanto:
Saber lecionar e hierarquizar variáveis, segundo critérios de pertinência para
a compreensão dos fenômenos, controlar e prever seus efeitos sobre os
eventos experimentais, encadear logicamente sequências de dados extraídos
de experimentos, são consideradas, na visão positivista, competências de
extremo valor para a educação científica do aluno. (GIORDAN, 1999, p. 45).
Além de a experimentação ser utilizada como um instrumento que auxilia no
desenvolvimento de competências ditas por Giordan (1999), também exerce um
papel de legitimador do conhecimento científico. Até o final dos anos 60
predominou nas aulas de Química explicar o método científico e aplicá-lo, este era
o objetivo para se realizar uma boa experimentação em sala de aula.
Segundo Schnetzler e Aragão (1995), a partir dos anos 60 a cultura de pesquisa
começou a ser fortemente desenvolvida pelos programas de educação científica,
os estudos levaram em conta a evolução do pensamento e as ideias prévias dos
alunos e não apenas a execução de um passo a passo do método científico.
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Suart e Marcondes (2008) afirmam ainda que:
As atividades orientadas para o desenvolvimento cognitivo do aluno, podem
permitir que estes construam suas explicações para a compreensão do
fenômeno, estabelecendo relações entre os dados e fatos químicos
observados. Pode-se oferecer ao aluno a oportunidade de pensar sobre o
problema, resolvê-lo através da experimentação, relatar e discutir suas ideias,
que poderão contribuir para o processo de conceituação do fenômeno
químico (SUART; MARCONDES, 2008, p. 04).
Nas escolas ainda se busca incluir a experimentação no currículo, mas vários
pesquisadores apesar de ver a experimentação como uma metodologia que de
fato auxilia na construção do pensamento crítico reflexivo, mas, não concordam
com o modo como as experiências têm sido realizadas (HODSON, 1994; GIL-PERÉZ;
VALDÉS CASTRO, 1996; GONZALES, 1992; WATSON et al., 1995).
Gabel et al. (1984), critica a experimentação como um procedimento seguido
em forma de uma receita, em que os alunos apenas respondem os problemas de
laboratório utilizando estratégias algorítmicas e não conseguem compreender os
conceitos químicos desenvolvidos na sala de aula.
Segundo as Diretrizes Curriculares do Paraná:
[...] é necessário perceber que o experimento faz parte do contexto de sala
de aula e que não se separa a teoria da prática. Isso porque faz parte do
processo pedagógico que os alunos se relacionem com os fenômenos sobre
os quais se referem os conceitos a serem formados e significados. (PARANÁ,
2006, p. 20).
Destaca-se ainda que o aluno deve ser sujeito ativo na construção do
conhecimento. A atividade experimental é um método didático que proporciona
ao aprendiz ter uma atitude ativa, aprendendo melhor pela experiência direta
(HODSON, 1988). No Quadro 1, estão apresentados alguns dos métodos didáticos
utilizados para se realizar a atividade experimental em sala de aula.
Quadro 1 – Tipos de atividades de Experimentação
Atividade experimental
Descrição
Demonstrativa
O professor é o experimentador, sujeito principal. Cabe ao
aluno a atenção e o conhecimento do material utilizado.
O aluno observa, anota e classifica.
Ilustrativa
É realizada pelo aluno que manipula todo o material sob a
direção do professor.
Serve para comprovar ou re/descobrir leis.
Descritiva
É realizada pelo aluno sob a observação ou não do
professor. O aluno entra em contato com o fenômeno.
Investigativa
É realizada pelo aluno, que discute ideias, elabora hipóteses
e usa da experimentação para compreender os fenômenos
que ocorrem. A participação do professor é dada na
mediação do conhecimento.
Fonte: Oliveira e Soares (2010).
São encontrados nos periódicos, como a Química Nova na Escola, diversos
artigos que retratam a experimentação no ensino de Química não apenas dentro
do laboratório, mas com materiais ou espaços alternativos. Evidencia-se a
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importância da execução de experimentos em sala de aula que não sejam apenas
demonstrativos, mas que gerem reflexão do aluno resultando em hipóteses até a
compreensão dos fenômenos.
Dessa forma, a atividade escolhida para o desenvolvimento desse trabalho foi
a utilização do experimento Torre de Líquidos como uma estratégia para trabalhar
conceitos de densidade e misturas homogêneas e heterogêneas. Para isso, foi
utilizada a experimentação Investigativa, na qual os alunos tornam-se
participantes ativos, discutindo e elaborando diferentes hipóteses que podem ser
corroboradas ou falseadas por meio da situação problemática.
TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS NO ENSINO DE QUÍMICA
De acordo com Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002), o primeiro momento
pedagógico deve ser composto de levantamento de questões que tenham como
objetivo relacionar situações do cotidiano para estimular os alunos a participarem
de discussões sobre o conteúdo a ser trabalhado.
Para isso, antes de iniciar a problematização do tema, o professor pode utilizar
um questionário inicial para verificar as ideias que os alunos possuem, porque “[...]
pode ser que o aluno já tenha noções sobre as questões colocadas, fruto da sua
aprendizagem anterior, na escola ou fora dela. Suas noções poderão estar ou não
de acordo com as teorias e as explicações das ciências [...]” (DELIZOICOV; ANGOTTI;
PERNAMBUCO, 2002, p. 201). Além disso,
[...] a problematização poderá permitir que o aluno sinta necessidade de
adquirir outros conhecimentos que ainda não detém; ou seja, coloca-se para
ele um problema para ser resolvido. Eis por que as questões e situações
devem ser problematizadas (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2002, p.
201).
O segundo momento pedagógico requer uma orientação do professor durante
o desenvolvimento dos conceitos propostos a fim de que o aluno comece a
enxergar as diversas possibilidades de interpretação e explicação dos fenômenos
ocorridos, passando a melhor interpretarem as situações do seu cotidiano.
Portanto, é o momento de se estudar o “[...] conteúdo programático com o qual a
‘estrutura profunda’ da codificação pode ser apreendida. É o momento de análise
dos fatos procurando superar a visão sincrética e eminentemente descritiva, até
então exposta” (DELIZOICOV, 1982, p. 150 apud MARENGÃO, 2012, p. 30).
O papel do professor é muito importante nesse momento, porque os seus
questionamentos vão ocorrendo por meio de “[...] observações sistemáticas
do meio e/ou em experimentos relacionados diretamente com os fenômenos
e é dirigido para a compreensão do processo de transformação envolvido (a
‘estrutura profunda’ da codificação)” (DELIZOICOV, 1982, p. 150 apud
MARENGÃO, 2012, p. 30). Então, durante a problematização em torno das
‘codificações auxiliares’ (as observações de fatos e/ou os experimentos), o
professor irá definindo, conceituando, enfim obtendo e fornecendo as
informações que delas possam ser abstraídas (DELIZOICOV, 1982, p. 150 apud
MARENGÃO, 2012, p. 30).
No terceiro momento pedagógico, o professor deve trabalhar
sistematicamente o conteúdo desenvolvido a fim de aprimorar o conhecimento
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que foi estimulado no aluno durante a execução da proposta, interpretando as
situações estudadas e outras que possam ocorrer no cotidiano do aluno de forma
mais científica e correta possível.
Na ‘Aplicação do Conhecimento’ podemos também ampliar o quadro das
informações adquiridas ou ainda abranger conteúdo distinto da situação
original (abstraídas do cotidiano do aluno), mas decorrente da própria
aplicação do conhecimento. É particularmente importante considerar esta
função da ‘aplicação do conhecimento’; é ela que, ampliando o conteúdo
programático, extrapola-o para uma esfera que transcende o cotidiano do
aluno. (DELIZOICOV, 1982, p.150 apud MARENGÃO, 2012, p. 30).
Portanto, é no momento da aplicação do conhecimento que o aluno se torna
capaz de compreender cientificamente o fenômeno estudado. Dessa forma, o
professor deve atuar com cautela para que o objeto de estudo do cotidiano seja
assimilado corretamente e transformado em conhecimento científico.
METODOLOGIA
Considerando o panorama e as dificuldades encontradas nas escolas públicas,
uma das atividades propostas na disciplina de Estágio Supervisionado III, realizado
no 7º período do Curso de Licenciatura em Química da Universidade Tecnológica
Federal do Paraná foi a elaboração e aplicação de um projeto de ensino, que teve
o intuito de aprimorar as práticas docentes e contribuir no desenvolvimento de
atividades criativas que auxiliem na capacidade do aluno estagiário em planejar
propostas metodológicas para o ensino de química.
A atividade foi realizada em um Colégio da rede Estadual de Ensino do Paraná,
localizado na região periférica do município de Londrina, em uma turma de 1º ano;
ressalta-se que essa foi a primeira experiência dos alunos com atividades práticas
no Ensino de Química devido a infraestrutura precária da escola.
Foi proposta uma atividade experimental investigativa dividida em três partes,
primeiro, aplicação de um questionário inicial; em seguida o desenvolvimento da
atividade experimental denominada: Torre de Líquidos, fundamentada nos três
momentos pedagógicos por Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002); por fim, a
aplicação do questionário final.
Para o questionário inicial e final foram elaboradas 4 questões, a primeira foi
para verificar as concepções que os alunos detinham sobre a definição de mistura
homogênea; a questão 2 tratou de conceitos de mistura heterogênea; a terceira e
quarta questão do tipo aberta, entendida aqui como aquela que permite ao
entrevistado responder com suas próprias palavras, sem correr o risco de ser
influenciado pelas alternativas apresentadas, assim, questionou-se os
conhecimentos que os alunos têm sobre densidade e a relação entre densidade e
mistura, respectivamente. O questionário foi aplicado para 30 alunos, no início e
após a atividade, utilizado para análise dos conceitos prévios e da evolução dos
alunos, esse levantamento permite que o professor estabeleça “relações com o
conteúdo sobre o qual se concentrará o processo de ensino, o que valoriza a
aprendizagem e fundamenta a construção dos novos significados” (BARATIERI et
al., 2008, p. 21).
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PRIMEIRO MOMENTO
Inicialmente, os 30 alunos foram divididos em 5 grupos e desafiados a montar
uma torre de líquidos como na Figura 1; cada grupo recebeu as informações
contidas no Quadro 2 e ficaram responsáveis por formular uma única hipótese,
colocando de acordo com os valores de densidade a ordem correta dos líquidos
para formar a torre representada na imagem.
Quadro 2 – Informações cedidas aos alunos
Água, densidade 1,00 g/cm³
Álcool Etílico, densidade 0,789 g/cm³
Detergente, densidade 1,02 g/cm³
Glucose de Milho, densidade: 1,44 g/cm³
Óleo de Cozinha, densidade: 0,86 g/cm³
Figura 1 – Torre de líquidos
Fonte: http://quimica.hi7.co/torre-de-
liquidos-56ca97d0bad57.html
Fonte: Autoria própria (2017).
Nesse momento de formulação das hipóteses, os alunos foram indagados em
grupo com diversas perguntas no intuito de estimular a participação e curiosidade,
contextualizando as aulas com momentos relacionados ao cotidiano.
O questionário inicial auxiliou nesta etapa para que o aluno mostrasse
interesse pelo tema na busca das respostas ao problema estabelecido. Segue
algumas questões feitas:
Qual a maneira mais adequada para fazer a torre sem que os líquidos se
misturem homogeneamente?
O que acontece com a água e o óleo quando colocados em um recipiente?
Vale ressaltar que as questões realizadas são norteadoras da proposta, sendo
assim, houve a observação da imagem torre de líquidos e o desafio de montá-la de
acordo com as informações fornecidas pelo professor, ou seja, a densidade dos
líquidos disponibilizados.
SEGUNDO MOMENTO
A organização do conhecimento ocorreu durante o próprio experimento. Cada
grupo ficou responsável por executar sua hipótese, um de cada vez, sendo que o
restante da turma observava o ocorrido e ajudava com explicações.
Em cada grupo surgiu uma necessidade conceitual diferente, tais como:
pastoso, estabilidade, peso e densidade e solubilidade. Então, coube ao professor
orientar os alunos a auxiliá-los no processo de construção do conhecimento na
prática pedagógica, relacionando a ordem estabelecida por eles de acordo com o
que a teoria aborda, sem dar as respostas prontas e acabadas.
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TERCEIRO MOMENTO
Após as indagações e dúvidas dos alunos, o professor os levou para a sala de
aula para explanação dos conceitos científicos. Dessa forma, os alunos puderam
ver a relação entre a atividade prática investigativa e a sua aplicação teórica.
Neste momento, o professor já havia analisado as respostas do questionário
inicial, logo, a sistematização do conteúdo e a condução das perguntas e hipóteses
durante o terceiro momento foi facilitado. O professor conseguiu conduzir sua aula
de acordo com o observado durante os 2 primeiros momentos pedagógicos e com
o questionário inicial dos alunos. Por fim, foi aplicado novamente o questionário
com as mesmas perguntas iniciais, para verificar se houve mudança na concepção
dos alunos sobre os conceitos trabalhados.
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
Essa pesquisa é de caráter qualitativo buscando uma compreensão
abrangente e subjetiva com base na interpretação de registros produzidos (LÜDKE;
ANDRÉ, 1986).
A interpretação e discussão das respostas dadas aos questionários foram
feitas com base na análise de conteúdo de Bardin (2007); existem etapas para uma
boa análise de conteúdo que se organizam em: pré-análise, exploração do material
e tratamento dos resultados.
Com as respostas do questionário inicial em mãos, os dados foram
sistematizados de forma a se interpretarem todos os dados iniciais, realizando a
pré-análise. Em seguida, os dados foram explorados com mais cuidado na tentativa
de categorizar cada uma das respostas. Encontraram-se 3 categorias que
identificam as unidades de análises para cada questão aplicada. Sendo elas:
satisfatória, regular ou insatisfatória. Essa classificação se deu conforme as
respostas esperadas pelo professor.
QUESTIONÁRIO INICIAL
No Quadro 3, são apresentados alguns exemplos das respostas dos alunos,
bem como a categorização, por fim, o tratamento dos dados.
Quadro 3 – Exemplos de respostas a pergunta sobre misturas homogêneas
Categorias
Exemplos de respostas
Número de
respostas
Satisfatória
0
Regular
É uma mistura lisa, massa de bolo, etc.
Mistura homogênea é quando ela se mistura com uma
outra coisa.
São misturas que uma é compatível com a outra, ex. leite
com chocolate, água e café.
22
Insatisfatória
Homogênea é uma mistura (Ex.: Água, óleo e gelo).
É quando envolve apenas uma substância.
São misturas que não se fundem.
8
Fonte: Autoria própria (2017).
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Segundo Antunes (2013, p.47), um sistema homogêneo “apresenta aspecto
uniforme e as mesmas características em toda a sua extensão. Esse sistema é
monofásico”. Dessa forma, considerando as respostas acima relacionadas, 73%
dos alunos responderam de maneira regular e grande parte delas deram exemplos
ligados com o cotidiano, os demais apresentaram respostas insatisfatórias e
nenhuma resposta foi categorizada como satisfatória por erros conceituais
evidentes e já esperados.
Antunes (2013, p.47) define um sistema heterogêneo como aquele que
“apresenta aspectos e características diferentes em sua extensão. Esse sistema
pode ser formado por duas ou mais fases”. Dessa forma, as respostas dos alunos
foram categorizadas de acordo com o Quadro 4. As respostas mostram que na
segunda questão, sobre misturas heterogêneas, 60% dos alunos responderam
regularmente com alguns aspectos próximos a definição mais adequada, os outros
40% responderam insatisfatoriamente.
Quadro 4 – Exemplos de respostas a pergunta sobre misturas heterogêneas
Categorias
Exemplos de respostas
Número de
respostas
Satisfatória
0
Regular
Misturas que não se fundem, ex. óleo e água.
Heterogênea é várias misturas.
É uma mistura de várias coisas que não ficam juntas.
18
Insatisfatória
São misturas que causam reações químicas, ex. óleo e
fogo.
É quando envolve mais de uma substância.
Misturas de várias substâncias diferentes.
12
Fonte: Autoria própria (2017).
As respostas dadas pelos alunos para misturas homogêneas e heterogêneas
apresentaram comportamento parecido, justifica-se o grande número de
respostas regulares por já terem visto os conceitos em sala, entretanto, não
sabiam justificar com exatidão, utilizando linguagem adequada para definição.
Um exemplo desta dificuldade em explicar os conceitos com uma linguagem
clara é a definição de mistura heterogênea apresentado por um dos alunos como:
Misturas de várias substâncias diferentes. Não podemos inferir a real intenção do
aluno ao descrever a mistura heterogênea dessa maneira, mas acreditamos que o
termo substâncias possa ser substituído por fases, se assim fosse, poderíamos
considerar a resposta como satisfatória. Entretanto, o uso inadequado da
linguagem fez com que a resposta fosse considerada insatisfatória.
A terceira questão foi elaborada de forma aberta, solicitando que os alunos
escrevessem tudo que sabiam sobre densidade, entretanto, 90% dos alunos
afirmaram não saber responder ou não se lembravam do conceito e dessa forma
deixaram em branco, apenas 3 (10%) dos alunos responderam e as respostas foram
insatisfatórias, como exemplo: Atmosfera massa muito densa, pesada.
A quarta questão foi elaborada na tentativa de tentar estabelecer relação
entre densidade e mistura. Novamente, apenas três alunos responderam e
também de forma insatisfatória. As respostas mostram a dificuldade dos alunos
sobre conceitos de misturas e densidade.
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PRIMEIRO MOMENTO
Neste momento notou-se que, com as perguntas a turma ficou motivada, os
alunos começaram a sugerir hipóteses e questionamentos que eram respondidos
entre eles. Alguns pontos foram levantados por eles no momento:
• A densidade influencia, caso contrário, não haveria essa informação.
• O mais pesado deve ficar por baixo.
Esses pontos instigados pelos alunos é o que Delizoicov, Angotti e Pernambuco
(2002, apud MARENGÃO, 2012, p. 29), denominam de “concepções alternativas”
ou “conceitos intuitivos”. Estes autores também relatam que a problematização
pode levar os alunos a necessitarem de novos conhecimentos para enfim chegar a
uma conclusão da problematização inicial.
O que foi verificado ao término deste primeiro momento, pois, mesmo com
todas as respostas e questionamentos e com os conceitos intuitivos que cada aluno
leva consigo, apenas uma hipótese foi comprovada como correta, como
apresentado na Figura 2.
Figura 2 – Hipótese correta
Fonte: Autoria própria (2017).
SEGUNDO MOMENTO
Cada grupo formulou incialmente a sua hipótese e neste momento eles
realizaram a atividade experimental, tal como estava no papel.
O primeiro grupo havia formulado uma hipótese onde a glucose de milho
deveria ser o último elemento a ser colocado, ficando no topo da torre, quando
indagados o porquê dessa hipótese, um dos integrantes respondeu que seria
porque a glucose é mais pastosa e daria mais estabilidade ficando por cima.
Os próprios alunos refutaram a hipótese, afirmando que: a glucose é mais
pesada, então ela vai afundar, ou ainda, está errado porque a glucose vai se
misturar com os outros quando for colocada.
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Nesse momento, o professor ficou responsável por estabelecer os conceitos
corretamente, como a diferença entre peso e densidade; a diferença entre mistura
homogênea e mistura heterogênea, de forma que eles compreendessem que a
expressão - eles vão se misturar - estava sendo utilizada de maneira errada.
O segundo grupo havia formulado a hipótese colocando o óleo primeiro, logo
em seguida a água e depois o detergente. Questionados o porquê da escolha, eles
responderam que o óleo é difícil de tirar da mão, só com água não é possível, com
o detergente fica mais fácil, seguiram essa lógica como premissa para a elaboração
da hipótese.
Essa hipótese despertou a curiosidade dos alunos que refutaram dizendo que
era outro fenômeno envolvido e não apenas o de misturas e densidade. Ao
professor coube estabelecer as relações corretas e a explicação de que se tratava
da solubilidade dos elementos envolvidos, conceito trabalhado nas próximas aulas.
As hipóteses 3 e 4 foram elaboradas da mesma forma, seguindo-se a
sequência contrária a correta, ou seja, álcool, óleo, água, detergente e glucose de
milho, ambos responderam que não havia nenhum motivo especial para
formulação dessas hipóteses, apenas imaginaram que seria assim.
Apenas o quinto e último grupo formulou a hipótese correta, conforme
apresentado na Figura 2. As hipóteses executadas pelos alunos são apresentadas
na Figura 3.
Figura 3 – Execução das hipóteses formuladas
Fonte: Autoria Própria (2017).
TERCEIRO MOMENTO
Notou-se o maior envolvimento e interesse dos alunos pela atividade prática,
buscando-se hipóteses e questionamentos para a execução da proposta da aula.
A evolução dos conhecimentos sobre os conteúdos específicos de Química e
o os porquês gerados durante o terceiro momento, foram todos resultados no
questionário final.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 19-36, jan./abr. 2018.
QUESTIONÁRIO FINAL
A fim de verificar se houve alteração nas concepções dos alunos sobre
conteúdos de densidade, mistura homogênea e heterogênea e analisou-se que
para as questões 1 e 2 sobre misturas homogêneas e heterogêneas os alunos
apresentaram um conhecimento científico satisfatório, sendo que 100% dos
alunos expuseram as definições de forma correta.
Para a terceira questão sobre densidade, 70% dos alunos responderam de
forma satisfatória, outros 13% responderam de forma regular e 17% não souberam
responder.
Para a quarta questão que buscava estabelecer a relação entre misturas e
densidade, todos os alunos responderam, mostrando uma grande evolução,
algumas respostas são expostas a seguir:
As misturas podem ser homogêneas ou heterogêneas, sendo que a densidade
de uma mistura é relacionada com a densidade de seus componentes.
A densidade é específica de cada substância e determina se vai haver mistura
ou não.
A inserção da atividade prática investigativa nas aulas de Química mostrou-se
uma estratégia eficiente no processo de aprendizagem dos alunos, percebe-se isso
por meio das respostas dos questionários aplicados no início e ao final da atividade.
A evolução dos alunos foi significativa, principalmente em relação a linguagem
científica, observando-se respostas mais elaboradas, visto que inicialmente foi
possível notar uma dificuldade grande dos alunos em compreender os conceitos
específicos.
Ressalta-se ainda, as falas da professora regente da turma que no início da
atividade informou que a turma tinha um aproveitamento mínimo na disciplina e
o pouco que acrescentar-lhes a aprendizagem seria valioso. Ainda, ao final da
atividade destacou que esse momento foi muito importante para os alunos, devido
ao fato de ter sido o primeiro contato deles com a atividade prática.
CONCLUSÃO
O Estágio Supervisionado é o momento em que o licenciando adquire
autonomia para portar-se como professor, oportunizando a aplicação de seus
conhecimentos acadêmicos em situações da prática profissional e criando a
possibilidade do exercício das suas habilidades.
A elaboração do projeto desenvolvido no Estágio Supervisionado da UTFPR-
Londrina colocou a prática de pesquisa à disposição do licenciando. Essa prática
oportunizou ao estudante investigar de forma adequada a realidade escolar, sendo
uma estratégia importante para despertar o interesse ao desenvolvimento de
atitudes de pesquisador. As competências de pesquisa, assim desenvolvidas, são
cruciais para a construção dos saberes docentes, formando professores práticos
reflexivos.
Pode-se concluir que o trabalho foi de grande relevância para o
desenvolvimento do licenciando em relação a sua prática pedagógica docente e
sua capacidade de planejar propostas metodológicas para o ensino de Química.
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Dessa forma, essa atividade permitiu a incorporação de atitudes práticas e uma
visão crítica da sua área de atuação profissional.
Identificou-se com a atividade desenvolvida a evolução dos alunos, entretanto
ainda observam-se grandes dificuldades na assimilação dos conceitos. Tais
dificuldades podem estar relacionadas a falta de estímulo para a aprendizagem
que poderia ser desenvolvido por meio de propostas pedagógicas como a
intervenção realizada. Outro fator importante é a falta de apoio ao professor, os
materiais utilizados na prática foram comprados pelo próprio aluno-estagiário, não
havendo o apoio necessário para a execução da atividade.
Diante desta perspectiva, percebeu-se a necessidade de fornecer apoio aos
professores para a realização de atividades de caráter investigativo,
proporcionando materiais e preparo adequados para condução desta
metodologia. Com esta pesquisa, pretende-se que os professores consigam ir além
dos experimentos demonstrativos, observados ainda como única opção nas aulas
de Química.
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Investigative experimentation in chemistry
teaching: building a liquid tower
ABSTRACT
There is an extensive body of literature that points out the reasons for students' difficulties
in assimilating concepts, the presentation of concepts makes them abstract and unrelated
to reality which can cause disinterest in learning. Thus, this research has as objective the
application of strategies that are able to overcome this disinterest. Stimulating the students
to become involved with the activity and creating hypotheses and questions about the
studied phenomena. For that, we use the investigative practice and the activity was carried
out in a first-year high school class based on the methodology proposed by Delizoicov,
Angotti, and Pernambuco (2002), called "three pedagogical moments", the three steps are
problematization, the organization of knowledge and application of knowledge. With the
"three pedagogical moments", It is possible to verify the difficulties of the students in the
first moment and to stimulate them to evolve in the second and third moment, proving the
importance of this approach in the teaching of chemistry. It is important to emphasize that
the teacher should be encouraged and prepared so that the actions are effective in the
process of teaching and learning.
KEYWORDS: Chemistry teaching. Experimental Activity. Investigative Approach.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 19-36, jan./abr. 2018.
AGRADECIMENTOS
À fundação CAPES, à Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e às
Universidades Estaduais de Londrina (UEL) e de Maringá (UEM).
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Recebido: 30 jul. 2017
Aprovado: 10 jan. 2018
DOI: 10.3895/actio.v3n1.6835
Como citar:
BALDAQUIM, M. J.; PROENÇA, A. M.; SANTOS, M. C. G. FIGUEIREDO, M. C.; SILVEIRA, M. P. A
experimentação investigativa no ensino de química: construindo uma torre de líquidos. ACTIO, Curitiba, v. 3,
n. 1, p. 19-36, jan./abr. 2018. Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/actio>. Acesso em: XXX
Correspondência:
Matheus Junior Baldaquim
Universidade Estadual de Maringá, Avenida Colombo, 5790, bloco F67, sala 007, CEP: 87020-900, Maringá,
Paraná, Brasil.
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