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Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc a 1. ORGANIZAÇÃO E SELECÇÃO DOS CONTEÚDOS PARA O ENSINO DE QUÍMICA Os conteúdos de Química têm uma estrutura baseada nas linhas gerais. Estas linhas gerais ajudam, de certo modo, na planificação anual, trimestral, até mesmo da própria aula. Com bases nesta estrutura, o professor constrói uma visão concreta sobre o arranjo, posição e nível de unidades temáticas bem como a relação entre elas. 1.1. Linhas gerais (principais) do ensino de Química A didáctica de Química apresenta a Química como uma disciplina escolar para todos os níveis ou subsistemas de ensino, mas também fornece ao professor as bases gerais de estruturação da matéria de ensino. Neste contexto, as linhas gerais são os conteúdos gerais que servem de base para a estruturação da matéria de Ensino de Química, a qualquer nível, classe ou subsistemas de ensino. São linhas gerais do ensino de química: Matéria (substâncias e sua classificação); Transformações (reacções químicas). 1.1.1. Linha principal matéria (substâncias e sua classificação) A linha principal matéria facilita uma orientação sobre todas as noções para o ensino de química ligadas às propriedades, estrutura e classificação das substâncias. 1.1.1.1. Objectivos No tratamento das substâncias, pretende-se: Conhecer bases sobre as substâncias ou grupo de substâncias; Criar consciência sobre os perigos para o Homem e no meio ambiente no manuseamento inadequado das substâncias; Desenvolver o saber sobre: 1. Importância económica e social; 2. Importância do método experimental na análise das substâncias. 1.1.1.2. Conceitos de substância; Qualidade da matéria que compõe os corpos; Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Matéria compropriedades definidas; Material com determinadas propriedades; Etc. Na definição de substância deve-se ter em conta o nível de tratamento (classe) e o desenvolvimento científico do seu conceito. 1.1.1.3. Pressupostos (aspectos a considerar) para o seu tratamento Exigência do programa de ensino; Factores relacionados com o conceito a tratar; Usar conhecimentos da vida diária do aluno; Realizar experiência ligada a substância; Elaborar meios (ou modelo) didácticos que facilitem a compreensão. Tarefa 1: Procurar conceitos de substância, de acordo com as recomendações do PEQ. Tarefa 2: Quais são os aspectos a considerar no tratamento do oxigénio (de acordo com o PEQ)? DEBATE: Haverá diferença entre: matéria, corpo e substância? Os alunos devem conhecer a relação entre as propriedades das substâncias e sua aplicação na indústria e na vida diária com base nas suas propriedades. Portanto, existe uma classificação da linha principal matéria em: propriedades e estrutura da matéria e classificação das substâncias. 1.1.1.4. Propriedades e estrutura da matéria (substância) O professor pode começar o tratamento deste conteúdo de forma macroscópica, baseando-se na observação que os alunos podem efectuar sobre a matéria. Os alunos adquirem os conhecimentos sobre as propriedades das substâncias, como por exemplo, a cor, o cheiro, o estado físico, etc. em seguida, o professor pode continuar com o tratamento microscópico, com o objectivo de explicar e fazer compreender a relação entre a estrutura e propriedades das substâncias. Os alunos devem adquirir e compreender as noções de átomo e molécula como termos necessários para explicar as reacções químicas e as diferenças das substâncias. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc As noções de átomos, moléculas ou iões constituem o modelo de conhecimento em relação à matéria. Tarefa 3: Qual é a relação entre estrutura e propriedade das substâncias (dê exemplos)? 1.1.1.5. Classificação das substâncias Na ciência, bem como nas aulas de Química é necessário fazer a classificação das substâncias, pois existe uma estreita relação entre a aquisição do saber sobre as classes das substâncias com o conhecimento sobre as propriedades e estrutura das mesmas. O aluno deve compreender que existe vários critérios de classificação das substâncias e que todas elas concorrem para facilitar o trabalho de estudo científico da matéria. Por exemplo, pode classificar-se as substâncias usando os seguintes critérios: Composição das substâncias; Estrutura das substâncias; Propriedades das substâncias. Qualquer tipo de classificação só é possível com base em critério objectivo. O tratamento das classes das substâncias tem uma grande importância para o desenvolvimento das capacidades e consolidação de trabalhos mentais de abstracção, definição, classificação e diferenciação. Exercício de Aplicação: Dê exemplos (2) de substâncias para cada critério de classificação. Esquema de classificação da matéria Matéria Substâncias Puras Misturas Substâncias Compostas Heterogéneas Homogéneas Substâncias Simples S.S. Elementares Inorgânicas Orgânicas S.S. Compostas Colóides Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 1.1.2. LINHA PRINCIPAL REACÇÕES QUÍMICAS 1.1.2.1. Objectivos Identificar os reagentes e os produtos da reacção química na equação química; Conhecer as leis que regem as reacções químicas (Tarefa 5: Quais são essas leis?); Criar convicções nos alunos que o mundo está em constante transformação; Reconhecer as manifestações duma reacção química (Exercício de aplicação: Quais são?); 1.1.2.2. Aspectos essenciais das reacções químicas Reagentes e produtos da reacção (substâncias puras); Equação química como representação simbólica duma reacção química; As principais regularidades das reacções químicas (lei da conservação da massa – sua aplicação prática, balanceamento de equação química); No tratamento das reacções químicas os aspectos quantitativo e qualitativo, combinando as explicações e a aplicação da lei da conservação da massa; Usar a linguagem química na interpretação das reacções químicas com base nas partículas. 1.1.2.3. Pressupostos básicos a considerar numa reacção química Condições para ocorrência da reacção química (Exercício de aplicação: Quais são?); Manifestação das reacções químicas (principais alterações); Regularidades sobre as reacções químicas (postulados de Dalton, Lei das Proporções múltiplas, lei das proporções fixas); Metais Ametais Semi-metais Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Condições necessárias para que ocorra uma reacção química As condições necessárias para que se dê uma reacção química são: Presença de reagentes que entram em contacto; Energia de activação (energia mínima necessária) Natureza dos reagentes; Aquecimento dos reagentes (Caso seja necessário); Catalisador (Caso seja necessário). Na 8ª classe, as primeiras duas condições são as mais importantes, na 11ª classe são mais aprofundadas. 1.1.2.4. Critérios de Classificação das reacções químicas Na classificação das reacções químicas há que considerar aspectos microscópicos (não observáveis: troca iónica, troca de constituintes entre compostos, união de pequenas partículas – moléculas, átomos e iões, sentido do decurso da reacção, etc.) e aspectos macroscópicos (observáveis/detectáveis através dos órgão de sentido: formação de precipitado, libertação/consumo de calor, libertação de gás, mudança de cor); Ao longo da progressão do ensino das reacções químicas, o professor deve mostrar os diferentes tipos de reacções químicas,usando critérios de classificação. 1. Quanto à natureza (ou número de substâncias nos reagentes e nos produtos): Síntese (combinação, adição ou associação); Decomposição (Análise ou dissociação): Pirólise – fotólise - electrólise - Hidrólise; Deslocamento (ou troca simples); Dupla troca (ácido/base, sal/sal, ácido/sal, …); 2. Quanto ao sentido em que se realizam: Reversíveis; Irreversíveis. 3. Quanto ao desenvolvimento do calor (reacções energéticas): Endotérmicas; Exotérmicas; Atérmicas. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 4. Quanto à presença de agentes estranhos: Provocadas; Espontâneas; 5. Quanto à duração: Instantâneas (rápida); Moderadas; Lentas. 6. Quanto à troca de partículas (electrões, protões, iões) Redox (oxiredução); Protolíticas; Iónicas; Neutralização. 1. Classificação das reacções quanto à Natureza (ou número de substâncias nos reagentes e nos produtos) a) Reacções de síntese, combinação ou associação: C + O2 → CO2 (Síntese completa – combinação directa de substâncias simples). SO3 + H2O→ H2SO4 (Síntese parcial – S. composta + s. Composta) ou: PCl3 + Cl2 (g) → PCl5 (Síntese parcial – s. composta + s. Simples). b) Reacções de análise, decomposição ou dissociação: ocorrem por acção de catalizador. As reacções de decomposição podem receber nomes particulares, de acordo com o agente da reacção: to Pirólise ou termólise – decomposição pelo calor (CaCO3 → CaO + CO2); Fotólise - decomposição pela luz Cl2(g) + hv → Cl. + Cl.; Electrólise - decomposição pela electricidade (2H2O 2H2 + O2); Hidrólise - decomposição pela água (dissociação): (H2SO4 (aq) → 2H+(aq) + SO42- (aq)). c) Reacções de deslocamento ou de simples troca: Mg + 2HCl →MgCl2 + H2 Tensões electrolíticas dos metais: Cs, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, HH,, As, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc d) Reacções de dupla troca: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O 2HCl + ZnO → ZnCl2 + H2O CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2Na(aq) + SO4 2- (aq) 1.2. Classificação das reacções quanto ao sentido em que se realizam: a) Reacções irreversíveis – são aquelas que ocorrem num único sentido: 2Zn + O2 2ZnO b) Reacções reversíveis – são aquelas que ocorrem nos dois sentidos: H2 + I2 2HI 1.3. Classificação das reacções quanto ao desenvolvimento do calor: a) Reacções exotérmicas – são aquelas que ocorrem com a libertação de calor: C (grafite) + O2 → CO2 + 394,5 Kj/mol Ou: C (grafite) + O2 → CO2; ΔH=- 394,5 Kj/mol; Ou: C (grafite) + O2 - 394,5 Kj/mol → CO2 b) Reacções endotérmicas – são aquelas que ocorrem a absorção de calor: CaCO3 + nKj/mol → CaO + CO2 Exercício: Escreve outras formas de representação da equação acima. NB: falta os conteúdos que não foram apresentados e defendidos. AB + CD → AD + BC Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 1.2. LINHAS SECUNDÁRIAS 1.2.1. Aplicação de substâncias e seus métodos industriais de obtenção (processos Químico -Técnicos – PQTs) Os processos químico-técnicos são operações fundamentais (básicas) que envolvem teorias e leis de todos os processos que alteram a composição qualitativa e quantitativa, o grau de distribuição e o conteúdo energético do material por processos físicos e químicos com o objectivo de obter produtos finais. Os PQT’s podem ser laboratoriais ou industriais, porém nem todos os processos laboratoriais ou industriais são QTs. Para que um processo se considere QT é necessário que reúna os requisitos básicos fundamentais. 1.2.1.1. Objectivos Representar as equações de reacções químicas de obtenção de substâncias; Conhecer as matérias-primas utilizadas no processo de produção de substâncias; Explicar os processos de produção de substâncias químicas; Conhecer as aplicações das substâncias químicas produzidas; Valorizar a importância dos PQT’s no ambiente e na comunidade; Desenvolver as habilidades práticas de manipulação de instrumentos disponíveis durante a realização de um PQT. 1.2.1.2. Métodos adequados para o seu tratamento Visitas de estudo (aulas de excursão) às unidades industriais; Uso de modelos que se aproximam da realidade (escantilhão, carimbos); Uso de meios áudio-visuais (filmes, vídeos, slides) para observar PQTs; Realizar experiências laboratoriais, caso haja condições; Tratamento teórico a seguir a excursão. 1.2.1.3. Aspectos fundamentais a considerar a) Substâncias iniciais (matéria-prima) Nome e composição da matéria-prima (substâncias iniciais); Estados físicos ou propriedades físicas das substâncias; Métodos de extracção (obtenção) da matéria-prima; Cuidados a ter no tratamento da matéria-prima; Tratamento da matéria-prima (trituração, secagem, lavagem, …); Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Etc. b) Processo químico Etapas da reacção; Condições de ocorrência; Equações parciais de cada etapa; Equação final de reacção. c) Aparelho típico d) Processo tecnológico Montagem de equipamento; Modos de trabalho (contínuo, descontínuo,) e princípio de circulação da matéria e energia. e) Aparelhagem (reactores) Etapas do funcionamento do aparelho; Partes fundamentais e sua aplicação (função); Construção e constituição do aparelho (tipo de material); Princípio de circulação de matéria-prima e energia (contra-corrente, corrente contínua, corrente alternada); Rendimento do aparelho; Sensibilidade do aparelho; f) Produto final Nome e composição; Estrutura e propriedades físicas e químicas; Modos de conservação e transporte; Importância e aplicação; NB.: Uma aula de que retrata um PQT: 1. Deve ter sub-título, matéria-prima principal, matéria-prima secundária, preparação de matéria-prima, tratamento, processamento e produto final. 2. Não deve apresentar modelos com muitos compartimentos que atrapalhem os alunos; pode apresentar modelos simples; 3. Não é obrigatório apresentar os métodos de obtenção como: contínuo, descontínuo; também não é obrigatório falar de PF, PQ e aplicação dos produtos. Todavia deve-se ter em conta a espiralidade de tratamento de conteúdos. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Exemplo de processos químico-técnicos, aparelhos e os princípios de circulação da matéria e energia PQT Aparelho típico Princípio de circulação Síntese do SO3 Gerador de Winkler Contra-corrente Produção do ferro Alto-forno Contra-corrente Produção de cimento Forno giratório Corrente contínua Tarefa 7: descreve os processos de obtenção industrial de: a) Amoníaco; b) Ácido nítrico; c) Ácido sulfúrico (pelo método de contacto). Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 1. ORGANIZAÇÃO E SELECÇÃO DOS CONTEÚDOS PARA O ENSINO DE QUÍMICA Os conteúdos de Química têm uma estrutura baseada nas linhas gerais. Estas linhas gerais ajudam, de certo modo, na planificação anual, trimestral, até mesmo da própria aula. Com bases nesta estrutura, o professor constrói uma visão concretasobre o arranjo, posição e nível de unidades temáticas bem como a relação entre elas. 1.2. Linhas gerais (principais) do ensino de Química A didáctica de Química apresenta a Química como uma disciplina escolar para todos os níveis ou subsistemas de ensino, mas também fornece ao professor as bases gerais de estruturação da matéria de ensino. Neste contexto, as linhas gerais são os conteúdos gerais que servem de base para a estruturação da matéria de Ensino de Química, a qualquer nível, classe ou subsistemas de ensino. São linhas gerais do ensino de química: Matéria (substâncias e sua classificação); Transformações (reacções químicas). 1.1.1. Linha principal matéria (substâncias e sua classificação) A linha principal matéria facilita uma orientação sobre todas as noções para o ensino de química ligada às propriedades, estrutura e classificação das substâncias. 1.1.1.1. Objectivos No tratamento das substâncias, pretende-se: Conhecer bases sobre as substâncias ou grupo de substâncias; Criar consciência sobre os perigos para o Homem e no meio ambiente no manuseamento inadequado das substâncias; Desenvolver o saber sobre: 3. Importância económica e social; 4. Importância do método experimental na análise das substâncias. 1.1.1.2. Conceitos de substância: Qualidade da matéria que compõe os corpos; Matéria compropriedades definidas; Material com determinadas propriedades; Etc. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Na definição de substância deve-se ter em conta o nível de tratamento (classe) e o desenvolvimento científico do seu conceito. 1.1.1.3. Pressupostos (aspectos a considerar) para o seu tratamento Exigência do programa de ensino; Factores relacionados com o conceito a tratar; Usar conhecimentos da vida diária do aluno; Realizar experiência ligada a substância; Elaborar meios (ou modelo) didácticos que facilitem a compreensão. Tarefa 1: Procurar conceitos de substância, de acordo com as recomendações do PEQ. Tarefa 2: Quais são os aspectos a considerar no tratamento do oxigénio (de acordo com o PEQ)? Os alunos devem conhecer a relação entre as propriedades das substâncias e sua aplicação na indústria e na vida diária com base nas suas propriedades. Portanto, existe uma classificação da linha principal matéria em: propriedades e estrutura da matéria e classificação das substâncias. 1.1.1.4. Propriedades e estrutura da matéria (substância) O professor pode começar o tratamento deste conteúdo de forma macroscópica, baseando-se na observação que os alunos podem efectuar sobre a matéria. Os alunos adquirem os conhecimentos sobre as propriedades das substâncias, como por exemplo, a cor, o cheiro, o estado físico, etc. em seguida, o professor pode continuar com o tratamento microscópico, com o objectivo de explicar e fazer compreender a relação entre a estrutura e propriedades das substâncias. Os alunos devem adquirir e compreender as noções de átomo e molécula como termos necessários para explicar as reacções químicas e as diferenças das substâncias. As noções de átomos, moléculas ou iões constituem o modelo de conhecimento em relação à matéria. 1.1.1.5. Classificação das substâncias Na ciência, bem como nas aulas de Química é necessário fazer a classificação das substâncias, pois existe uma estreita relação entre a aquisição do saber sobre as classes das substâncias com o conhecimento sobre as propriedades e estrutura das mesmas. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc O aluno deve compreender que existe vários critérios de classificação das substâncias e que todas elas concorrem para facilitar o trabalho de estudo científico da matéria. Por exemplo, pode classificar-se as substâncias usando os seguintes critérios: Composição das substâncias; Estrutura das substâncias; Propriedades das substâncias. Qualquer tipo de classificação só é possível com base em critério objectivo. O tratamento das classes das substâncias tem uma grande importância para o desenvolvimento das capacidades e consolidação de trabalhos mentais de abstracção, definição, classificação e diferenciação. Esquema de classificação da matéria 1.1.2. LINHA PRINCIPAL REACÇÕES QUÍMICAS 1.1.2.1. Objectivos Identificar os reagentes e os produtos da reacção química na equação química; Conhecer as leis que regem as reacções químicas; Criar convicções nos alunos que o mundo está em constante transformação; Reconhecer as manifestações duma reacção química. 1.1.2.2. Aspectos essenciais das reacções químicas Matéria Substâncias Puras Misturas Substâncias Compostas Heterogéneas Homogéneas Substâncias Simples S.S. Elementares Inorgânicas Orgânicas S.S. Compostas Metais Colóides Ametais Semi-metais Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Reagentes e produtos da reacção (substâncias puras); Equação química como representação simbólica duma reacção química; As principais regularidades das reacções químicas (lei da conservação da massa – sua aplicação prática, balanceamento de equação química); No tratamento das reacções químicas os aspectos quantitativo e qualitativo, combinando as explicações e a aplicação da lei da conservação da massa; Usar a linguagem química na interpretação das reacções químicas com base nas partículas. 1.1.2.3. Pressupostos básicos a considerar numa reacção química Condições para ocorrência da reacção química; Manifestação das reacções químicas (principais alterações); Regularidades sobre as reacções químicas (postulados de Dalton, Lei das Proporções múltiplas, lei das proporções fixas). 1.1.2.4. Condições necessárias para que ocorra uma reacção química As condições necessárias para que se dê uma reacção química são: Presença de reagentes que entram em contacto; Energia de activação (energia mínima necessária) Natureza dos reagentes; Aquecimento dos reagentes (Caso seja necessário); Catalisador (Caso seja necessário). Na 8ª classe, as primeiras duas condições são as mais importantes, na 11ª classe são mais aprofundadas. 1.1.2.4. Critérios de Classificação das reacções químicas Na classificação das reacções químicas há que considerar aspectos microscópicos (não observáveis: troca iónica, troca de constituintes entre compostos, união de pequenas partículas – moléculas, átomos e iões, sentido do decurso da reacção, etc.) e aspectos macroscópicos (observáveis/detectáveis através dos órgão de sentido: formação de precipitado, libertação/consumo de calor, libertação de gás, mudança de cor); Ao longo da progressão do ensino das reacções químicas, o professor deve mostrar os diferentes tipos de reacções químicas, usando critérios de classificação. 7. Quanto à natureza (ou número de substâncias nos reagentes e nos produtos): Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Síntese (combinação, adição ou associação); Decomposição (Análise ou dissociação): Pirólise – fotólise - electrólise - Hidrólise; Deslocamento (ou troca simples); Dupla troca (ácido/base, sal/sal, ácido/sal, …); 8. Quanto ao sentido em que se realizam: Reversíveis; Irreversíveis. 9. Quanto ao desenvolvimento do calor (reacções energéticas): Endotérmicas; Exotérmicas; Atérmicas. 10. Quanto à presença de agentes estranhos: Provocadas; Espontâneas; 11. Quanto à duração: Instantâneas (rápida); Moderadas; Lentas. 12. Quanto à troca de partículas (electrões, protões, iões) Redox (oxiredução); Protolíticas; Iónicas; Neutralização.NB: falta os conteúdos que não foram apresentados e defendidos. 1.2. LINHAS SECUNDÁRIAS 1.2.1. Aplicação de substâncias e seus métodos industriais de obtenção (processos Químico -Técnicos – PQTs) Os processos químico-técnicos são operações fundamentais (básicas) que envolvem teorias e leis de todos os processos que alteram a composição qualitativa e quantitativa, o grau de distribuição e o conteúdo energético do material por processos físicos e químicos com o objectivo de obter produtos finais. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Os PQT’s podem ser laboratoriais ou industriais, porém nem todos os processos laboratoriais ou industriais são QTs. Para que um processo se considere QT é necessário que reúna os requisitos básicos fundamentais. 1.2.1.1. Objectivos Representar as equações de reacções químicas de obtenção de substâncias; Conhecer as matérias-primas utilizadas no processo de produção de substâncias; Explicar os processos de produção de substâncias químicas; Conhecer as aplicações das substâncias químicas produzidas; Valorizar a importância dos PQT’s no ambiente e na comunidade; Desenvolver as habilidades práticas de manipulação de instrumentos disponíveis durante a realização de um PQT. 1.2.1.2. Métodos adequados para o seu tratamento Visitas de estudo (aulas de excursão) às unidades industriais; Uso de modelos que se aproximam da realidade (escantilhão, carimbos); Uso de meios áudio-visuais (filmes, vídeos, slides) para observar PQTs; Realizar experiências laboratoriais, caso haja condições; Tratamento teórico a seguir a excursão. 1.2.1.3. Aspectos fundamentais a considerar a) Substâncias iniciais (matéria-prima) Nome e composição da matéria-prima (substâncias iniciais); Estados físicos ou propriedades físicas das substâncias; Métodos de extracção (obtenção) da matéria-prima; Cuidados a ter no tratamento da matéria-prima; Tratamento da matéria-prima (trituração, secagem, lavagem, …); Etc. b) Processo químico Etapas da reacção; Condições de ocorrência; Equações parciais de cada etapa; Equação final de reacção. c) Aparelho típico d) Processo tecnológico Montagem de equipamento; Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Modos de trabalho (contínuo, descontínuo,) e princípio de circulação da matéria e energia. e) Aparelhagem (reactores) Etapas do funcionamento do aparelho; Partes fundamentais e sua aplicação (função); Construção e constituição do aparelho (tipo de material); Princípio de circulação de matéria-prima e energia (contra-corrente, corrente contínua, corrente alternada); Rendimento do aparelho; Sensibilidade do aparelho; f) Produto final Nome e composição; Estrutura e propriedades físicas e químicas; Modos de conservação e transporte; Importância e aplicação; NB.: Uma aula de que retrata um PQT: 4. Deve ter sub-título, matéria-prima principal, matéria-prima secundária, preparação de matéria-prima, tratamento, processamento e produto final. 5. Não deve apresentar modelos com muitos compartimentos que atrapalhem os alunos; pode apresentar modelos simples; 6. Não é obrigatório apresentar os métodos de obtenção como: contínuo, descontínuo; também não é obrigatório falar de PF, PQ e aplicação dos produtos. Todavia deve-se ter em conta a espiralidade de tratamento de conteúdos. Exemplo de processos químico-técnicos, aparelhos e os princípios de circulação da matéria e energia PQT Aparelho típico Princípio de circulação Síntese do SO3 Gerador de Winkler Contra-corrente Produção do ferro Alto-forno Contra-corrente Produção de cimento Forno giratório Corrente contínua Tarefa 7: descreve os processos de obtenção industrial de: d) Amoníaco; b) Ácido nítrico; c) Ácido sulfúrico (pelo método de contacto). Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 1.2.2. Apresentação de símbolos e reacções químicas com base em símbolos e fórmulas químicas (linguagem química) O desenvolvimento sistemático do saber sobre a matéria e reacçoes químicas devem incluir uma introdução da linguagem química (LQ), aplicando símbolos e fórmulas como modelos representativos com sentidos qualitativo e quantitativo. 1.2.2.1. Objectivos Fazer compreender o aluno que: Os fenómenos químicos são representados por equações químicas; Os átomos e elementos são representados por símbolos químicos; As substâncias químicas são representadas por fórmulas químicas; Os símbolos e fórmulas químicas são universais; As fórmulas químicas facilitam a identificação das substâncias; 1.2.2.2. Componentes da Linguagem Química Os componentes da linguagem química são: Símbolos químicos, fórmulas químicas e equações químicas. Em relação aos símbolos químicos – os alunos devem compreender que eles têm uma característica oficial, pois têm o uso e o mesmo significado em todos os países do mundo. Eles devem fazer a descrição histórica da descoberta dos símbolos e sua designação. Em relação às fórmulas químicas – os alunos devem compreender que elas são constituídas com base numa relação objectiva (valência) entre os elementos de um composto. As fórmulas fornecem informações tais como: o número e o tipo de elementos ou átomos que constituem a substância; as proporções de combinação dos átomos na substância. Em relação à equação química – os alunos devem compreender a equação como sendo a representação simbólica de uma reacção química e que deve seguir os quatro passos: I. Distinguir os reagentes e produtos; II. Indicar as fórmulas dos reagentes e produtos; III. Balancear a equação (lei de conservação da massa – Lavoisier); IV. Revisão geral da equação. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc a) Outros sinais ligados à linguagem química S, ℓ, g, (aq), (c), tº, Δ, ΔH, ΔG, ΔS, ΔEn, Mr, A, Z, Q, NA, … 1.2.3. Reflexão quantitativa das substâncias – cálculos estequimétricos (leis quantitativas) As ideias básicas que o professor deve transmitir aos alunos são: A quantidade das substâncias; A relação de massa e o número de partículas; A relação de volume entre produtos e reagentes. Nesta abordagem, o professor deve procurar desenvolver nos alunos capacidades psicomotores para efectuar os cálculos de massas e volumes de reagentes e produtos, tomando em referência a lei de conservação de massa, as leis de proporções, a lei de Avogadro, etc. Para uma abordagem efectiva das relações quantitativas das substâncias, devem estar bem claros os conceitos de massa atómica relativa (Ar), massa molecular relativa (Mr), número de Avogadro (NA), Mole (mol), volume molar (Vm), calor de reacção (Q), entalpia (ΔH), etc. Tarefa 8: Dê a definição de cada conceito do parágrafo anterior. Os alunos devem conhecer as leis quantitativas, como por exemplo: Lei de Avogadro; Lei de conservação de massa; Lei das proporções constantes (fixas); Lei de Hess; Lei de velocidade; Lei de equilíbrio; Lei de Ostwald 1ª Lei de Faraday; 2ª Lei de Faraday; Lei das proporções múltiplas; Etc. Tarefa 9: Escrever as fórmulas de cada uma das leis acima mencionadas e as suas unidades no SI. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Exercício de aplicação: Procurar nos programas da 8ª a 12ª classe, a classe, a UT e a aula onde se trata cada lei. 1.2.4. Hipóteses, postulados, princípios, teoriase leis no ensino de Química 1.2.4.1. Hipótese: É algo, acção, ideia, solução, suposição provável não demonstrada. Depois de aprovada constitui teoria. Afirmação que pode ser directa ou indirecta e nos guia para uma experiência determinada. Uma suposição que se admite para explicar factos observados: uma resposta provável a um problema. Ex: Hipótese de descontinuidade da matéria (a matéria é formada por partículas com espaços entre eles). 1.2.4.2.Teoria: É a explicação ou demonstração de hipóteses. Modelo de explicação de um determinado facto ou fenómeno. É a exposição de um conjunto de explicações de factos e fenómenos de uma determinada espécie. Ex: Teoria Quântica/dualista- a matéria é constituída por partículas e que se propagam em forma de onda. 1.2.4.3.Lei: É o conjunto de teorias. Estas teorias devem estar ligadas ao mesmo facto, ainda que expliquem de diferentes maneiras. Uma teoria integralmente testada e que se provou ser verdade, explica fenómenos que aconteceram. Ex: lei de Lavoisier É uma generalização que ocorre sem restrição, baseada na observação e experimentação. Expressão verbal de um juízo sistematizado, generalizado sobre determinado ponto ou fenómeno comprovado ser verdadeira. Ex: Lei de Lavoisier 1.2.4.4.Princípio: Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc É um fundamento para um determinado fenómeno. É o ponto de partida para análise de um determinado facto. Está próximo de hipóteses. Tarefa 10: Princípio é o fundamento ideal, e o fundamento é um princípio real. Comente esta afirmação. 1.2.4.5.Postulado Afirmação indemonstrável ou não demonstrada cuja admissão é necessária para encontrar soluções concretas com o resultado da observação. É uma afirmação que se admite ser verdadeira sem necessidade de provas. Ex: postulados de Dalton 1.2.5. Aspectos históricos nos conteúdos de ensino de Química 1.2.5.1. Objectivos que se pretendem atingir no tratamento de aspectos históricos Conhecer a história do desenvolvimento da Química como ciência; Facilitar a compreensão dos conteúdos (a partir do específico ao mais geral); Situar o aluno sobre a evolução do conhecimento químico; 1.2.5.2. Pressupostos básicos a considerar no tratamento destes conteúdos Nível de exigência do PEQ; Vincar a interdisciplinaridade de Química com outras ciências; Evidenciar mais o aspecto químico; Carácter sistemático da evolução do conhecimento químico (organizar e ordenar os conteúdos); Mostrar em alguns factos que o conhecimento é feito a partir da negação de outros. Ex.: Teoria atómica; Enquadrar os acontecimentos no tempo e no espaço. Tarefa 11: Complete a tabela, fazendo o levantamento de Princípios, postulados, teorias e leis tratados em cada grupo de conteúdos frequentemente tratados em Química. Ord. Conteúdos frequentes de Química Princípios, postulados, teorias e leis previstos (nome de cientista, ano) 01 Estrutura atómica 02 Tabela Periódica dos elementos químicos Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 03 Ligação química 04 Classes principais de substâncias inorgânicas 05 Termoquímica 06 Cinética Química 07 Equilíbrio Químico 08 Reacções redox 09 Electroquímica 10 Química Orgânica (classes das substâncias inorgânicas) 11 Aspectos quantitativos 12 Soluções Tarefa 12: Faça o levantamento de aspectos históricos ligados a química, previstos em cada etapa do desenvolvimento da humanidade Ord. Período Acontecimento químico, ano, cientista (s), ano de nascimento e morte do (s) cientista (s), etc. 01 Pré-história (Paleolítico e Neolítico): Desde o surgimento do Homem até 4000 a. C 02 Antiguidade (Esclavagista): Desde 4000 a. C até século V n. e. 03 Idade Média (1000 anos nas trevas): Desde século V a XV 04 Idade Moderna (Capitalismo e socialismo): século XV a XX 05 Idade Contemporânea (surgimento de BASF – Maior empresa de produtos químicos no mundo, na Alemanha). Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 1.0. ALTERNATIVAS METODOLÓGICAS PARA A INOVAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA 2.1. Articulação entre métodos, técnicas e meios audiovisuais de ensino Sendo a Química uma ciência experimental, então para a sua leccionação deve-se traçar antes os seus objectivos que a regem articulando os métodos, técnicas e meios audiovisuais, visando diminuir o nível de abstracção do aluno. Meios de ensino (meios didácticos) Por meios didácticos todos os materiais necessários ao professor para que possa desenvolver as capacidades dos alunos e que ajudam o professor a dirigir a atenção dos alunos para o que deve assimilar. Ou, por outra, meios de ensino são todos os meios e recursos materiais utilizados pelo professor e pelo aluno para a organização e condução metódica do PEA. O professor tem, portanto, de escolher a tarefa e utilizar os meios de ensino adequados, para que a compreensão e interiorização de conhecimento pelos alunos seja de forma mais completa possível. Os meios didácticos permitem: Apresentar a realidade objectiva; Aumentar a efectividade do ensino; Uma melhor organização de aprendizagem; Aproximar os alunos para a realidade objectiva; Facilitar a percepção de factos e conceitos; Caracterizar e ilustrar o que está a ser exposto verbalmente; Auxiliar a fixação de aprendizagem pela impressão mais viva, sugestiva que o material pode provocar; manifestar aptidões e desenvolver habilidades específicas, através do manuseamento de aparelhagem ou construção de meios pelos alunos; Economizar esforço para levar os alunos compreender factos e conceitos; Realizar o processo de ensino-aprendizagem. Os meios didácticos são base material da actividade do aluno e do professor, estimulam a aprendizagem, pois criam motivos e interesses nos alunos bem como a sua atenção no momento da sua utilização pelo professor transmitindo desta maneira o pensamento. Na escolha de meios didácticos para utilizar o professor deve ter em conta os objectivos de cada aula, seus conteúdos, os métodos por empregar e os alunos que têm. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Os meios didácticos só são eficientes quando se utiliza o método adequado. 2.2. Pesquisa sobre recursos didácticos (meios, materiais, recursos multimédia de ensino de Química, o livro didáctico, etc.) O uso dos recursos audiovisuais e o ensino de ciências A televisão, o cinema, o computador e o vídeo desempenham indirectamente um papel educacional relevante. Veiculam continuamente informações interpretadas, apresentam modelos de comportamento, ensinam linguagens coloquiais e multimídia, privilegiam alguns valores em detrimento de outros (Machado, 1988), enfim enunciam discursos e estabelecem diálogos entre diferentes comunidades. No ambiente da escola, o uso de imagem e de som como instrumentos de apoio ao Ensino data dos primórdios do desenvolvimento desses meios. Seja com as primeiras tentativas de utilização do rádio como ferramenta de disseminação educacional e cultural; seja pelas tentativas de introdução dessas mídias nas escolas, quer pela Telescola, a mais recente investida do Governo na área de TV, quer pelo uso de instrumentos multimídia (através da utilização de CD-ROM ou pelo acesso à Internet), embutidos dentro do projecto do MEC para aquisição e implantação de computadores nas escolas. Um bom vídeo pode servir para introduzir um novo assunto, para despertar a curiosidade, a motivação para novos temas. Isso facilita o desejo de pesquisa nosalunos, para aprofundar o assunto do vídeo e do conteúdo programático. O vídeo também pode simular experiências, por exemplo, de Química, que seriam perigosas em laboratório, ou que exigiriam muito tempo e recursos e, até mesmo, processos industriais a que não se tem acesso. Um vídeo pode mostrar o crescimento acelerado de uma planta, de uma árvore – da semente até a maturidade – em poucos segundos. Mas, qual o papel desempenhado por estes meios no processo de aprendizagem? Qual a melhor forma de utilizá-los? Como factores culturais influenciam a apreensão do conteúdo? Estas questões e outras mais devem ser respondidas pelo Professor antes de inserir uma actividade que envolva o uso dos recursos audiovisuais. Como toda a ferramenta de Ensino, o uso de um filme ou de uma simulação multimídia deve ter uma função definida no plano de Ensino elaborado pelo Professor para um Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc dado conteúdo. A habilidade e capacitação técnica do Professor aparecem na hora das escolhas do material instrucional e do ponto de inserção dentro do curso. Todo o filme, slide, transparência, programa multimídia, etc. traz embutido, dentro de si, um processo de codificação definido pelo(s) autor(es) do produto audiovisual. Um filme, como um livro, deve passar por um processo de descodificação por parte de quem o vê. Esse processo deve ser apreendido tanto no que diz respeito às acções mecânicas necessárias para a sua compreensão (coordenação visual, p. ex.) como no que diz respeito à matriz cultural, em função da qual o produto existe e deve ser interpretado. Estas coordenações simbólicas (descodificação - transcrição - codificação) precisam ser trabalhadas pelo Professor desde muito cedo. Um erro que se comete nas escolas é o de achar que, por estarem acostumados a ver televisão, os estudantes já sejam capazes de olhar um filme de Ciências e, a partir dele, compreenderem o evento científico mostrado. É o mesmo que achar que, por alguém saber falar, seja capaz de compreender o discurso técnico. Há alguns outros pontos que precisam ser salientados: O vídeo, o slide, a transparência e as figuras em geral, são representações bidimensionais de um mundo tridimensional. Qualquer recurso audiovisual coloca o aluno como um receptor da mensagem que o autor da obra deseja transmitir. Uma tentativa de rompimento com este círculo existe em programas multimídia onde se procura dar um papel mais activo ao aluno. Mas convém lembrar que mesmo nesses programas existe um autor que, no fundo, é quem determina qual o tipo e qual o nível de participação será permitida ao aluno. A função do áudio e do visual no ensino de Ciências Então, como e para que usar os recursos audiovisuais no Ensino de Ciências? Algumas actividades dentro do Ensino de Ciências saem fortemente melhoradas com o uso dos recursos audiovisuais, se os cuidados apontados mais acima forem tomados. São elas: Motivação; Demonstração; Organizador prévio; Instrumento para a Diferenciação Progressiva; Instrumento para a Reconciliação Integrativa; Instrumento de apoio à exposição do Professor; Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Simulação. Como usar os recursos audiovisuais Regras gerais Os recursos audiovisuais devem ser usados de forma criteriosa para que sejam eficientes e úteis. Aqui vão algumas sugestões de como esses recursos podem ser utilizados. Antes de falar do uso destes dispositivos propriamente ditos, convém chamar a atenção para o fato de que supomos que já exista o recurso audiovisual que será utilizado. Este recurso pode ter sido produzido pelos alunos ou professores do ambiente escolar em questão ou pode ser material adquirido de fonte externa à escola. Antes de começarmos a discutir o uso propriamente dito dos recursos audiovisuais, convém chamar a atenção para alguns pontos gerais: O Recurso Audiovisual não é um substituto para a falta de tempo para preparar uma aula. Se o professor não preparou a sua aula, é melhor que os alunos sejam dispensados. O Professor deve sempre olhar e analisar o filme, sequência de slides, etc., antes dos alunos. Sempre verifique o equipamento antes do uso. Tenha caminhos alternativos para a sua actividade. O professor deve ter uma rota alternativa para a sua aula caso, por exemplo, falte energia ou, ainda, o aparelho estrague. Confira a disposição das carteiras e oriente a tela de modo que todos os alunos tenham uma visão adequada. O ideal é termos uma sala reservada para as aulas que envolvam recursos audiovisuais. Neste caso, a tela pode ficar no centro com as cadeiras dispostas em semicírculo, com móveis adequados para o vídeo, a televisão, o projector de slides, etc. Como regra geral, a última cadeira deve ficar a uma distância de 6 vezes o tamanho da tela. Como regra geral, a primeira fila de cadeiras deve ficar a uma distância do dobro do tamanho da tela. Ao usar uma tela, tome cuidado para não ficar entre o projector e a imagem. Não projecte sobre superfícies brilhantes: neste caso haverá alunos que não verão as imagens, mas apenas o reflexo projectado pela tela. Não abuse do número de transparências e imagens. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc A transparência ou o slide servem de apoio à palestra. Eles não são a aula. Um número excessivo de imagens de nada serve. Deve ser deixado um número de imagens adequado ao tempo disponível. Lembre-se que a imagem deve ter poder de síntese. Faça uma apresentação prévia do conteúdo a ser ministrado. Quanto à apresentação de filmes, é preciso que o professor faça um resumo do que vai ser visto, apontando os pontos importantes. Este trabalho é fundamental para dirigir a atenção dos alunos. Programe uma actividade de discussão e análise do que foi mostrado para imediatamente após a apresentação. Após a apresentação, o professor deve trabalhar com seus alunos a compreensão do que foi visto. Aqui cabe um comentário: todo vídeo deve ser passado duas vezes para que quem assiste possa realmente tomar conhecimento da mensagem contida nele. De modo a auxiliar o professor nesta tarefa, apresentaremos uma ficha de sugestão. Esta ficha deverá ser distribuída aos alunos para que eles a preencham sozinhos ou em grupo. Após o preenchimento da ficha, uma actividade em grupo pode ser programada. Ficha Sugestão de Observação de Vídeos Nome do aluno: Série: Título do filme: Director: Produtor: Evento: sobre que fenómeno(s) se refere o filme? Questão(ões) básica(s): qual(is) as perguntas que os autores do filme pretendem responder? Conceitos abordados: quais são os principais conceitos abordados? Teorias e leis apresentadas: Que teorias e leis são apresentadas ou embalam as conclusões apresentadas? Hipóteses levantadas: que hipóteses são levantadas pelos autores para explicar o fenómeno apresentado e responder à questão básica? Dados apresentados: que dados o filme apresenta para sustentar as suas hipóteses? Asserções de conhecimento: quais as conclusões a que chega o filme? Que resposta(s) apresenta para a questão básica? Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Asserções de valor: sob o ponto de vista ético-ideológico-moral para que serve o conhecimento adquirido? O uso do retroprojector e transparências Basicamente a transparência é usada como apoio a uma exposição oral (seminário, prelecção de laboratório, aula expositiva, etc.): Para a apresentação de figuras de difícil execução. Para a apresentação de fotografias. Quando temos que apresentar equações extensas e absolutamente indispensáveisà compreensão do que se está querendo dizer. Para a apresentação de gráficos, esquemas e tabelas. Ao se trabalhar com transparências (seja produzindo-as ou utilizando-as), devemos ter alguns cuidados: Cada transparência deve abordar um tópico com unidade temática. O que é falado deve acompanhar o que é mostrado. Você não deve falar sobre o conteúdo de uma transparência que foi mostrada há cinco minutos e nem tão pouco sobre uma transparência que vai ser mostrada dentro de alguns instantes. Observe que se você vai fazer uma digressão, escrever algo no quadro, por exemplo, o retroprojector deve ser desligado. Da mesma forma, não aponte para transparências virtuais (aquelas que você já usou e retirou do retroprojector). De facto, você está apontando para um quadro de luz projectado na parede e não para a mensagem à qual você está se referindo. A mensagem contida na transparência precisa de um tempo para ser observada. Portanto, não adianta preparar 50 transparências para um tempo de 30 minutos. Não há uma regra mágica quanto a isso, mas a minha experiência pessoal indica um máximo de 1 transparência para cada 3 a 5 minutos, aproximadamente, de tempo de exposição previsto. Use o bom senso. Use um programa de computador para fazer as suas transparências. Com a informatização das escolas, isto estará cada vez mais acessível a todos os professores. Em caso de você não ter como fazer a transparência em um computador, tenha extremo cuidado com a sua letra. Se sua letra não for boa (legível e agradável ao olhar), esqueça de escrever transparências a mão livre. Lembre-se que você está querendo cativar o ouvinte. Peça para alguém fazer isso para você. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Lembre-se que seu documento projectado deve ser visível! Por isso o corpo da letra é fundamental: não utilize letras menores que o tamanho 14 nas suas transparências. Use cores que sejam visíveis, como o azul forte, o preto, o vermelho, etc., para textos, figuras e gráficos. Evite o uso de cores fracas, como o amarelo, o laranja e o verde- claro. Estas cores não aparecem bem quando projectadas, principalmente se a sala não estiver suficientemente escurecida, e devem ser utilizadas apenas como fundo. A cor deve ter uma função. Uma apresentação usando transparências deve seguir um roteiro predefinido. Assim, é preciso definir antes de iniciar o processo de confecção das transparências qual a função de cada cor: texto normal em preto, texto de advertência em azul; fundo de uma transparência que introduz uma unidade em amarelo, fundo de uma transparência que apresenta uma grande divisão do conteúdo em laranja, e assim por diante. O mesmo cuidado deve ser tomado com o uso de combinações como o verde/azul que podem causar confusões aos daltónicos. Não faça da sua transparência um festival de cores. Use cores básicas e uma cor de realce. Por exemplo, use o preto e azul (realce). Cada transparência deve conter apenas os elementos essenciais de apoio à exposição do professor. Quem dá a aula é o professor e não a transparência. Este é um objectivo difícil de atingir: a transparência deve conter elementos suficientes para orientar a compreensão dos assistentes, mas não em demasia de forma que seja um texto projectado na tela. Nunca copie trechos de materiais impressos em transparências. Familiarize-se com o equipamento antes da apresentação. Nada mais constrangedor do que um expositor que não sabe focar o aparelho em meio à exposição. O foco, a luminosidade, a distância adequada do equipamento devem ser verificados antes do início da aula. Usando o projector de slides Para os slides, valem as mesmas observações que para o uso de transparências. Além disso, o professor deve tomar alguns cuidados com a orientação do slide. Usando recursos multimídia Quando falamos de recursos multimídia estamos em realidade falando de um variado espectro de aplicações baseadas em computador: CD-ROM, Internet, Vídeo Disco, etc. A característica comum a todos esses meios é o uso de som e imagem juntamente com o Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc texto em uma apresentação baseada em computador. Sempre é bom salientar que os cuidados gerais devem ser os mesmos que para os demais recursos multimídia. Além disso, quando o assunto é a Internet, esta deve ser olhada com extremo cuidado se imaginamos usá-la como recurso instrucional em sala de aula. A Internet de hoje ainda não é um instrumento capaz de ser usado com confiança na sala de aula, pois demora em baixar as páginas, quedas de conexão, dispersão dos alunos com páginas que nada têm a ver com o conteúdo, conta telefónica lá no espaço, etc. Livros escolares (livros de estudo) O livro escolar é um meio didáctico que tem como objectivo orientar o PEA na escola. Ele corresponde as exigências dos programas de ensino e do país. Para tal deve incluir conteúdos de uma determinada classe, procurando apoiar o processo de aquisição de conhecimentos para os alunos. O livro do aluno deve ser íntegro na sua estrutura para poder ser convenientemente utilizado, servindo para auxiliar e orientar os alunos nas práticas e exercícios. Os livros são basicamente concebidos como um meio didáctico para alunos. Em caos específicos eles servem também de meios auxiliares para a preparação do professor. O livro deve ter uma linguagem cientifica, clara e de simples compreensão para o alunos. O livro deve conter ilustrações acompanhadas de legenda; tais ilustrações devem ter relação com o texto, criando assim maior impacto na aquisição de conhecimentos. O livro pode ser utilizado em todas as funções didácticas. A estrutura do livro deve garantir a realização das exigências metodológicas dos programas de ensino, para tal, deve possuir os seguintes elementos: 1. Texto – com tabelas e figuras; 2. Ilustrações – retratos, estampas, fotografias; 3. Orientações que guiem o aluno no uso do livro (índice, prefacio, prologo – no início e apólogo – no fim). Modelos Dispositivo que dá conta de um processo, que permite simulação experimental, seja para fins de descrição, verificação ou observação de suas propriedades, explicação, controle ou produção de eventos similares. Representação tridimensional de um aspecto ou elemento da realidade. Pode ser maior, igual ou menor do que o seu correspondente na realidade. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Objecto que pode ser utilizado e aplicado pelo sujeito, baseando-se em analogias estruturais, funcionais e comportamentais com objectos originais. Objecto representativo utilizado quando não é possível colocar os objectos reais à disposição, quando não é possível estudar particularidades importantes dum objecto real. Em todos os casos, o modelo é uma versão abstracta, simplificada e incompleta do fenómeno. Por isso, os modelos não correspondem à forma real dos objectos. Eles aproximam dela à medida que são aperfeiçoados. 2.2.2. Classificação de Modelos Cada área de estudo tem seus modelos específicos, por isso existem vários tipos de modelos. Segundo NÉRICI (1991), pode-se pensar nos seguintes tipos, segundo as necessidades de ensino: - Modelo seccionado, que representa as diversas camadas ou partes que não podem ser apreendidas directamente, em contacto com o objecto natural; - Modelo em miniatura, que representa as diversas camadas ou partes de um todo, em escala menor, evidenciando mais facilmente as relações das partes entre si e o funcionamento do conjunto; - Modelo ampliado, que mostra as partes mínimas de um todo que, de outra forma, fugiria a uma apreensão directa; - Modelo com funcionamento, que, atravésde paredes transparentes permite perceber o funcionamento de um todo, a dinâmica de um organismo vivo ou maquina; - Modelo com sequência de operações, que mostra esquemas ou mesmo o funcionamento de um todo, em suas diversas fases ou partes e muito complexas para serem percebidas de um só golpe de vista; - Modelo exacto, que representa realmente como um objecto é. O modelo, nesse caso, pode ser um exemplar autêntico ou uma cópia do objecto a estudar; - Modelo montável, que representa um todo estruturado com base nas suas diversas partes, que podem ser desmontadas e de novo montadas; - Modelo geográfico ou estereorama, que é um mapa ou cartaz em relevo, utilizado para melhor evidenciar e facilitar o estudo de acidentes geográficos. E MULLER (2005) classifica os modelos da seguinte maneira: Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc a) Modelos materiais (modelos tridimensionais – imitação análoga dos originais): - Modelos que são análogos aos objectos e processos existentes na realidade; - Modelos que apresentam características essenciais dos objectos ou processos existentes na realidade. b) Modelos ideais (modelos planares – abstracção análoga dos originais): - Modelos simbólicos; - Modelos misturados; - Modelos figurados. Características dos Modelos Dos conceitos arrolados anteriormente, pode-se dizer que os modelos, duma forma geral, possuem as seguintes características: - Têm semelhanças e analogias com os objectos e processos reais, mas não são idênticos aos objectos reais e processos que existem na realidade; - Reflectem características essenciais dos originais; - São meios para obtenção de novos conhecimentos sobre objectos e processos existentes na realidade. 2.2.4. Função dos Modelos Muito embora todo e qualquer modelo implique simplificação da realidade, só se é bem sucedido na investigação de factos concretos mediante modelos objectivos, que reflictam adequadamente seus aspectos característicos e que sejam compatíveis com os detalhes que os caracterizam, é impossível que se chegue a bom termo em estudos cujos modelos sejam difíceis de manipular ou dependam de dados indirectos ou impossíveis de colectar com a precisão necessária. Deste modo, à semelhança de outros meios de ensino, os modelos têm as seguintes funções: - Reconhecimento do objecto em estudo; - Motivar e estimular o aluno na aprendizagem e na construção do conhecimento; - Explicar e demonstrar certo fenómeno em estudo; - Formar capacidades, habilidades e hábitos de observar criticamente com vista a activar o raciocínio; - Auxiliar a aquisição dos conhecimentos. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 2.0. PLANIFICAÇÃO E PREPARAÇÃO DE AULAS Planificação é um processo de racionalização, organização e coordenação das acções, articulando a actividade escolar e a problemática do seu contexto social (objectivo). Neste propósito a relação objectivos – conteúdos – métodos se mostra como elemento fundamental da planificação nas diferentes vertentes (macro e micro ou geral e específico). A planificação se subscreve na acção consciente da sociedade ou do professor que deve ser fundamentada pelas práticas pedagógicas, tendo como referência as situações sociais, económicas, culturais, politicas que envolvem a escola, o professor, o aluno e a comunidade. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Os principais requisitos da planificação são: os objectivos, as exigências dos programas no tratamento dos conteúdos, as condições prévias dos alunos para a aprendizagem, os princípios e as condições do processo de transmissão e assimilação dos conteúdos. Assim, os objectivos constituem a primeiro ponto de partida para qualquer planificação, podem se subdividir em: Qualquer actividade exige planificação. Na educação, existem os seguintes tipos de planificação: Planificação educacional; Planificação curricular; Planificação de ensino. Planificação educacional – consiste na tomada de decisões sobre a educação no conjunto de desenvolvimento geral do país. É uma planificação a longo prazo, em Moçambique é concebida a nível do Ministério de Educação e Cultura (MEC), pelo OBJECTIVOS DO SNE Objectives específicos do Ensino Secundário Objectivos gerais do Ensino de Química no 2º ciclo Objectivos gerais do Ensino de Química no 1º ciclo Objectivos de Química em cada classe Objectivos de Química em cada unidade Objectivos da aula Objectives do subsistema do Ensino Geral Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Conselho de Ministros e Assembleia da República (AR). Ela traduz fundamentalmente os objectivos do SNE. Planificação curricular – consiste na tomada de decisões sobre a educação nos diferentes subsistemas para traduzir os objectivos específicos dos mesmos subsistemas. É uma planificação a médio prazo concebida pelo MEC. Planificação do ensino (ou plano de unidades) – consiste na previsão dos objectivos e tarefas do trabalho docente para um ano ou semestre/trimestre. É uma planificação a curto prazo concebida ao nível das Direcções Provinciais de Educação e Cultura (DPC’s), Serviços Distritais de educação, Juventude e Tecnologia (SDEJT’s), Zonas de Influência Pedagógicas (ZIP’s) e pelas escolas. Para o professor perante o PEQ tem as seguintes actividades de planificação: Dosificação anual/Plano anual; Dosificação trimestral ou semestral/Plano trimestral ou semestral; Plano de lição/Plano de aula. Aspectos que o professor deve considerar na planificação/Dosificação O calendário escolar publicado pelo MEC; nele constam os períodos de interrupção intra e intertrimestral; O calendário provincial proposto pela DEPEC onde podem constar os feriados das cidades, escolas, dias de visitas e outras actividades extracurriculares; Ter em conta que o ano lectivo tem 36 a 38 semanas de aulas divididas em 3 trimestres; Cada trimestre inclui cerca de 12 a 13 semanas de aulas; No 1º ciclo tem-se 2 aulas x 36 semanas, o que corresponde a 72 aulas por ano; No 2º ciclo tem-se 3 aulas x 36 semanas, o que corresponde a 108 aulas por ano. Por isso, deve-se analisar a carga horária disponível com a que o PEQ recomenda para cada classe; Segundo o actual Regulamento de Avaliação, recomenda-se a realização de 2 testes escritos no mínimo e tantas outras formas de avaliação como trabalhos de investigação, exercícios de aplicação, etc. para cada trimestre; Assim, teremos: No ano lectivo: teremos 72 horas lectivas – 6 aulas (correspondentes a realização das avaliações nos 3 trimestres), o que corresponde a 66 aulas no 1º ciclo; Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc enquanto que no 2º ciclo teremos 108 aulas lectivas – 6 aulas, o que corresponde a 106 aulas; No trimestre: teremos 2 aulas x 12 semanas igual a 24 aulas trimestrais – 2 aulas de avaliações, o que corresponde a 22 aulas disponíveis para leccionar os conteúdos do 1º ciclo; enquanto que no segundo ciclo teremos 3 aulas x 12 semanas igual a 36 aulas trimestrais – 2 aulas de avaliações, o que corresponde a 34 aulas disponíveis para leccionar os conteúdos. Funções da planificação Explicitar princípios, directrizes e procedimentos do trabalho docente que assegurem a articulação entre as tarefas da escola e as exigências do contexto social e do processo de participação democrática; Expressar os vínculosentre o posicionamento filosófico, político-pedagógico e profissional e as acções efectivas que o professor irá realizar na sala de aula, através de objectivos, conteúdos, métodos e formas organizativas do ensino; Assegurar a racionalização, organização e coordenação do trabalho docente, de modo que a previsão das acções docente possibilite ao professor a realização de um ensino de qualidade e evite a improvisão e a rotina; Prever objectivos, conteúdos e métodos a partir da consideração das exigências postas pela realidade social do nível de preparo e das condições sócio-culturais e individuais dos alunos; Assegurar a unidade e a ocorrência do trabalho docente, uma vez que torna possível inter-relacionar, num plano, os elementos que compõem o processo de ensino: os objectivos (para que ensinar), os conteúdos (o que ensinar), os alunos e as suas possibilidades (a que ensinar), os métodos e técnicas (como ensinar) e a avaliação que está intimamente relacionada aos demais; Actualizar o conteúdo do plano sempre que é revisto, aperfeiçoando-o em relação aos progressos feitos no campo de conhecimentos, adequando-o às condições de aprendizagem dos alunos, aos métodos, técnicas e recursos de ensino que vão sendo incorporados na experiência quotidiana; Facilitar a preparação das aulas: seleccionar o material didáctico em tempo hábil, saber que tarefas professor e alunos devem executar, replanificar o trabalho frente a novas situações que aparecem no decorrer das aulas. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Componentes do Programa de Ensino de Química Objectivos gerais de Química no 1º ou 2º ciclo do ESG; Objectivos de Química em cada classe; Visão geral dos conteúdos em cada classe por unidades; Objectivos de cada unidade em vários âmbitos/domínios; Competências exigidas; Conteúdos programáticos de cada unidade didáctica; Carga horária recomendada para o tratamento dos conteúdos; Orientações metodológicas: experiencias recomendadas. Tarefa Dosificação anual da 8ª classe Aspectos a considerar: a) O ano lectivo comporta 3 trimestres com12 semanas de aulas cada; b) Previsão de 15 dias de interrupções trimestrais; c) Fazer constar as aulas reservadas a realização dos 2 testes escritos por trimestre; d) Início das aulas 22.03.2021. Modelo a usar na Dosificação Semana Data Nº de aula Unidade temática Conteúdo programático Observações 1ª Interrupção 2ª Interrupção Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Planificação da aula Aula e suas características Na aula há unidade entre a actividade do professor e do aluno (ensino- aprendizagem); Na aula criamos as condições de aprendizagem (estimula os alunos a partir de actividades próprias); A aula não é autónoma em relação ao conteúdo; A aula é o momento consagrado para a transmissão de valores sociais; Cria-se e desenvolve-se capacidades/hábitos e atitudes/convicções. Exigências da aula Ampliação do nível cultural e cientifico dos alunos; Selecção e organização das actividades do aluno (actividades que levam ao pensamento independente do aluno e a criatividade); Formação de convicções, valores, hábitos e habilidades. Plano de aula Sequência lógica das actividades a desenvolver na aula; Previsão do desenvolvimento do conteúdo de uma aula; É um guia de orientações sobre as quais estão estabelecidas as directrizes ( as actividades do professor e do aluno, os métodos a usar, as funções didácticas a aplicar, os meios e recursos, as tarefas de casa, etc.). Aspectos a considerar Objectivos da unidade; Orientações metodológicas (nível de abordagem); Desdobrar o tema central em pequenos conceitos, noções, ideias (subtítulos); Previsão do tempo; Os passos didácticos (preparação e introdução da matéria, transmissão do conteúdo novo, consolidação, controlo e avaliação. Estrutura do plano de aula 1. Identificação: nome da escola, nome do professor, disciplina, classe, unidade didáctica, ano, trimestre, data, tempo de aula, turma, duração, etc. 2. Tema: a sua aula será sobre o quê? Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 3. Objectivos da aula: o que o seu aluno deve fazer, saber e ser – objectivos no domínio psicomotor, cognitivo e afectivo, respectivamente. 4. Pressupostos: conceitos, ideias ou conhecimentos auxiliares. 5. Desenvolvimento metodológico: ilustra-se as funções, métodos, meios, actividades do professor e do aluno, as etapas de motivação, TCN, consolidação e de controlo e avaliação. 6. Quadro mural: apontamentos. 7. Bibliografia: o livro do aluno não pode constar como literatura consultada. Modelo de desenvolvimento metodológico Tempo Função didáctica Conteúdos Actividades Métodos didácticos Meios didácticos Professor Aluno NB: As actividades não podem exceder 10 minutos, excepto os testes (avaliações). Modelo do quadro mural Conteúdo (subtítulo) Desenvolvimento do conteúdo (apontamentos) Observações Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc 3.0. AVALIAÇÃO E APRENDIZAGEM 4.1. Ciclo de aprendizagem e avaliação das competências O que medimos quando aplicamos uma prova? Capacidades/habilidades, valores, atitudes dos alunos; Níveis de compreensão dos conteúdos; Nível de assimilação de conteúdos sobre o ser, saber e estar. Como elaborar questões para avaliar? As perguntas devem ter em vista aos objectivos que se pretendem alcançar; Deve corresponder daquilo que foi abordado; As perguntas devem ser claras; O tempo deve ser disponível para responder: 1 3 para ler, 2 3 para pensar, 2 3 para responder o aluno e 1 3 para o professor. Ao elaborarmos uma prova, quais são os nossos objectivos? Verificar/medir o que é que o aluno aprendeu e a eficiência do trabalho do professor. Quando pegamos a folha de prova conseguimos identificar o progresso da aprendizagem do aluno e o progresso do professor. Ao aluno será necessário avaliar também as atitudes e habilidades? Como avaliá- las? Será necessária, sim. Podemos avaliar: Atitudes pela resposta; Habilidades pela escrita; Quando é que preferencialmente os alunos deverão ser avaliados? Devemos avaliar continuamente desde o primeiro dia até o último dia do processo de ensino-aprendizagem. 4.2. Modelos e processos de avaliação Avaliação Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Conceito: é um processo contínuo de pesquisa que visa interpretar os conhecimentos, habilidades e atitudes dos alunos, tendo em vista a mudança esperada de comportamento, propostos nos objectivos. Este conceito é mais objectivo (só para o aluno). Nesta avaliação pretende-se obter constantemente informações acerca do desenvolvimento das actividades docente, discente atribuindo-lhes juízos de valores. Terminologia ligada à avaliação. Qual é a diferença entre elas? Medir: determinar/verificar tendo como base de uma escala fixa; Testar: é diagnosticar a existência ou não do conhecimento; Avaliar: é mais ampla para a medição. O que deve-se potenciar no PEA? No PEA deve-se potenciar o teste porque é avaliação contínua. Tipos de avaliação Diagnóstica: é a avaliação de entrada para ver até que ponto o aluno traz o conhecimento para se iniciar a nova aprendizagem. Tem como objectivo fundamental de analisar os conhecimentose aptidões que o aluno tem para se iniciar uma nova aprendizagem (avaliação de entrada). Formativa: acompanha todo o PEA, identificando aprendizagens bem sucedidas e problemáticas (avaliação do processo). Sumativa: ocorre no fim do processo de ensino-aprendizagem, tendo a função classificadora. As provas, avaliações ou testes são procedimentos didácticos de diagnóstico, controle e acompanhamento da aprendizagem. No contexto moçambicano O professor: avalia para satisfazer as exigências, cumprir as formalidades e não para mudar as suas práticas com base nas informações obtidas da avaliação. Para o aluno: o feedback e o impacto da avaliação é simplesmente numérico. “O erro não é trabalhado para melhorar o desempenho, mas usado geralmente para puni- los” (DUARTE, 2009:37). Em suma: Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc A avaliação deveria ser mais formativa do que sumativa com a vertente de ajudar o aluno a aprender e o professor a ensinar. Formas de avaliação Quantitativa: quando se pretende comparar os objectivos traçados no PEQ e o nível do conhecimento adquirido pelos alunos. “Esta forma apoia-se na ideia de que a nota nos garante a objectividade do processo, isto é, só é válido o que é expresso em números ou o que é quantificável” (DUARTE, 2007:38). Qualitativa: quando é para detectar lacunas nos alunos. Ele assenta-se na ideia de que a avaliação e aprendizagem não são processos tecnicistas desprovidos de valores e nela está presente a subjectividade. De acordo com o Regulamento de Avaliação (RA) o processo de avaliação no nosso sistema usa como uma medida de aprendizagem a nota. Considera-se que um algarismo diz tudo sobre a aprendizagem de um aluno. “A perspectiva de avaliação no ESG deverá ser formativa e abrangente, no sentido de, por um lado utilizar diversificadas formas (visitas de estudo, práticas laboratoriais, pequenos trabalhos de pesquisa, relatórios, palestras, debates, seminários, projectos, etc.) para obter a imagem do progresso feito e, por outro, ser contínuo e sistemático” (INDE, 2007:74). A avaliação deve fornecer informações tais como: a) Professor Identificar o nível de desempenho dos seus alunos; Identificar os principais problemas e os factores a eles associados; Como instrumento para se ter o nível do trabalho realizado. b) Aluno Estimular o gosto e interesse pelos estudos de modo a superar as dificuldades no PEA; Consciencializar sobre os pontos fracos do seu desempenho. c) Escola Como se desenrola a interacção professor-aluno-matéria; Se os objectivos da escola/educação foram alcançados ou fracassados, procurando deste modo as soluções. O que se avalia? Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Conhecimentos; Habilidades e aptidões; Valores e atitudes. Como avaliar os conhecimentos, habilidades e atitudes Antes devemos considerar o objectivo que pretendemos medir/avaliar, so depois seleccionamos o tipo de questão. Como construir questões A partir de: Questões de dissertação ou ensaio; Questões objectivas. Questões de dissertação ou ensaio Medem as áreas afectiva e cognitiva. A dissertação mede sobretudo capacidades de síntese, de seleccionar, relacionar, organizar adequadamente ideias em torno de um determinado tema. Exemplos de termos usados para perguntas de dissertação: Compare; Confronte; Justifique; Relacione, critique; Sugira, explique; Dê exemplo a favor e contra; Como…, porquê e para quê, etc. Questões objectivas Geralmente estas questões são usadas para medir conhecimentos e subdividem-se em: a) Questões de lacunas; b) Questões de falso – verdadeiro; c) Questões de múltipla escolha. Questões de lacunas Nestas questões deve-se evitar afirmações indefinidas com lacunas que permitem mais de uma resposta. Questões de falso-verdadeiro/ Questões de certo-errado Consiste no aluno a escolher a resposta entre duas ou mais alternativas e que cada item é uma afirmação que pode estar certa ou errada. Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc Medem a identificação de relação de causa-efeito, distinção de factos e opiniões, conhecimentos de factos específicos. Questões de múltipla escolha Consistem de uma pergunta, seguida por um certo número de respostas possíveis (respostas), entre as quais deve-se escolher a melhor ou a mais apropriada. Todas as questões devem ser atraentes; nenhuma delas deve ser absurda ou evidentemente errada. Questões de ordenação A questão apresenta uma série de dados fora de ordem, o aluno deve ordenar na sequencia correcta. Questões de identificação Consiste na identificação dos compostos químicos. Ainda destacam-se as provas orais e práticas. Provas orais Realizam-se na base do diálogo entre o professor e o aluno, obedecendo os seguintes critérios: Criar condições favoráveis para que o aluno se sinta à vontade; Criar uma conversa amigável com o aluno para que este se sinta à vontade; Feita a pergunta, deve-se dar tempo para que esta seja objecto de reflexão; O professor deve fazer perguntas claras precisas, directas e formuladas de maneira pensada. Provas práticas Neste tipo de prova e posto diante duma situação problemática que será resolvido por uma realização material, um conhecimento de elementos visuais. Este tipo de provas é característico pela realização de experiências laboratoriais ou excursões. Plano de Avaliação N/Ordem Pergunta / Questionário Nível de Assimilação Objectivos Possíveis Respostas Cotação Parcial Total Didáctica de Química II 3o Ano Química UR Por. Eduardo Priceiro, MSc NB. O nível de assimilação refere-se o Conhecimento, Memorização e Aplicação.
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