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FACULDADE DE CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA CURSO DE QUÍMICA DISCIPLINA DE: DIDÁCTICA DE QUÍMICA II Coordenador / Regente José Arão Elaborado por José Arão/António Cristos Pinto Madeira Beira, 2012 FACULDADE DE CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA CURSO DE QUÍMICA DISCIPLINA DE: DIDÁCTICA DE QUÍMICA II Coordenador / Regente José Arão Beira 2012 Índice I. VISÃO GERAL DA DISCIPLINA ........................................................................................................ 2 Competências .............................................................................................................................. 3 Objectivos Específicos ................................................................................................................. 3 1. ORGANIZAÇÃO E SELECÇÃO DOS CONTEÚDOS PARA O ENSINO DE QUÍMICA. .......................... 4 1.1 A Linha Principal «Matéria» .................................................................................................. 5 1.1.1 Propriedades físicas e estrutura das substâncias ........................................................... 5 1.1.2 Classes das substâncias .................................................................................................. 6 1.2 A Linha Principal Reacção Química ........................................................................................ 6 1.2.1 Fenómeno e natureza das reacções química ................................................................. 7 1.2.2. Tipos das reacções químicas ......................................................................................... 7 1.3. Aplicação das Substâncias e Métodos Industriais da Sua Obtenção. ................................... 8 1.4. Apresentação das Substâncias e Reacções Química com os Símbolos (Linguagem Química) ..................................................................................................................................................... 9 1.5 Reflexão Quantitativa das Substâncias e Reacções Química ................................................ 9 1.6 A Experiência como um Meio para Reconhecer as Substâncias e Reacções Química. ....... 10 1.7 O Modelo como um Meio para Reconhecer as Substâncias e Reacções Química .............. 11 2. RELAÇÃO ENTRE OBJECTIVO, CONTEÚDO E PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM NA AULA DA DISCIPLINA DE QUÍMICA. ......................................................................................................... 12 3. ALTERNATIVAS METODOLÓGICAS PARA INOVAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA ....................... 18 3.1 As Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e a educação ..................................... 18 3.2 Novos Cenários Educativos ................................................................................................. 18 3.3 A Incorporação das TICs na educação ................................................................................. 21 3.3.1 Computador na educação ................................................................................................ 23 3.3.1.1 A Integração do computador na educação ............................................................... 25 3.4 Laboratórios Virtuais ........................................................................................................... 28 3.5 Multimédia e Ensino da Química......................................................................................... 30 3.5.1 Recursos digitais e e-learning ....................................................................................... 30 3.5.1 Vantagens e constrangimentos do e-learning .............................................................. 34 3.5.1.1 Vantagens do e-learning............................................................................................ 34 3.5.1.2 Constrangimentos do e-learning: .............................................................................. 35 3.5.2. Software educativo...................................................................................................... 35 3.5.2.1 Classificação dos softwares educativos relativamente aos níveis de aprendizagem 37 4. Articulação entre Métodos, Técnicas e Meios de Ensino no Ensino da Disciplina de Química. ................................................................................................................................................... 39 4.1 Recursos Didáticos ............................................................................................................... 41 4.1.1 Função: ......................................................................................................................... 41 4.1.2 Recursos técnicos: ........................................................................................................ 42 Processo de elaboração de um manual escolar .................................................................... 45 4.2.1 Os autores..................................................................................................................... 47 4.2.2. A edição ....................................................................................................................... 48 4.2.3 Os destinatários ............................................................................................................ 48 4.3. O confronto com os programas .......................................................................................... 49 4.4 As funções de um ME .......................................................................................................... 51 As funções relativas ao professor .......................................................................................... 55 4.5 Os Manuais Escolares e o Processo de Ensino –Aprendizagem .......................................... 56 4.6 Sugestões Relativas a Concepção e Elaboração do Me ...................................................... 58 4.7 O Papel das Figuras no ME de Química ............................................................................... 59 5. PLANIFICAÇÃO E PREPARAÇÃO DE AULAS ................................................................................ 60 5.1 O Ciclo da Planificação do Ensino ........................................................................................ 60 5.2 Objectivos comportamentais ......................................................................................... 70 5.3 Selecção de Objectivos Pelo Professor ................................................................................ 73 5.4 Determinação de Prioridades de Avaliação ........................................................................ 73 5.5 Matrizes de Comportamentos e Conteúdos ....................................................................... 75 5.6. Planificação de Aulas de Química ....................................................................................... 76 5.6.1 Planificação e preparação da aula ................................................................................ 76 5.6.2 Passos da planificação .................................................................................................. 77 5.6.2.1 Planificação de cada hora da aula ............................................................................. 77 5.6.2.2 Planificação de unidade temática ............................................................................. 80 5.6.2.3 Planificação de uma aula. ..........................................................................................82 Proposta duma forma de plano de aula. ............................................................................... 83 Modelo do Plano de Decurso de Aulas ......................................................................................... 83 Modelo A ................................................................................................................................... 83 Modelo B .................................................................................................................................. 83 Modelo C .................................................................................................................................. 84 5.7 Planificação com base nas competências (por elaborar) Msc Cristos................................. 85 6. AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM ............................................................................................... 86 6.1 Avaliação no Domínio Educacional...................................................................................... 86 6.2 Avaliação do Processo de Ensino-Aprendizagem ................................................................ 89 6.3 A Avaliação de Resultados de Aprendizagem ..................................................................... 91 6.4 Pressupostos de um Sistema de Avaliação da Aprendizagem ............................................ 91 6.5 A Relação Planificação - Avaliação do Ensino ...................................................................... 94 6.6 Teste Diagnóstico ................................................................................................................ 97 6.7 Avaliação Formativa ............................................................................................................ 99 6.8 Avaliação Somativa ............................................................................................................ 101 6.9 Viabilidade ......................................................................................................................... 104 6.10 Testes Elaborados Pelo Professor ................................................................................... 105 6.11 Metodologia de desenvolvimento .................................................................................. 107 Modelo de proposta de avaliação dos alunos ..................................................................... 110 6.12 Avaliação das Competências (acrescentar Msc Cristos) ................................................. 111 7. ACTIVIDADES DE APRENDIZAGEM ........................................................................................... 112 8. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 114 1 Introdução I. VISÃO GERAL DA DISCIPLINA Unidade Tema/Conteúdo Carga horária I Organização e selecção de conteúdos para o ensino de Química. - Linhas Principais; - Linhas secundárias. 16 15 II Alternativas metodológicas para a inovação no ensino de Química. - Articulação entre métodos, técnicas e meios audiovisuais de ensino. - Pesquisa sobre recursos didácticos (meios, materiais, recursos multimédia de ensino de química, o livro didáctico, etc). 10 15 III Planificação e preparação de aulas. - Planificação de unidade temática; - Planificação de aulas de Química. 12 10 IV Avaliação de aprendizagem - Ciclos de aprendizagem e avaliação das competências; - Modelos e processos de avaliação 10 12 Total 48 52 TEXTO DE APOIO DE DIDÁCTICA DE QUÍMICA II Competências a) Elaborar e desenvolver projectos comunitários para ajudar na resolução dos problemas do quotidiano; b) Saber enquadrar as técnicas de planificação e avaliação das aulas no contexto das teorias educativas e curriculares que lhes dão direito; c) Manipular, planificar e utilizar recursos digitais e outras ferramentas educativas para o ensino de Química; d) Integrar conhecimento químico e demonstrar o papel dos meios e materiais didácticos no ensino. Objectivos Específicos a) Reflectir sobre os processos didácticos de mediação do conhecimento científico e da sua produção; b) Reflectir e discutir as estratégias adequadas de ensino-aprendizagem, da avaliação, da comunicação e interacção para o aperfeiçoamento da prática pedagógica da disciplina de Química; c) Compreender o significado e importância da avaliação no ensino de Química; d) Conceber uma prática pedagógica quotidiana como objecto de investigação articulada com a teoria e a prática; e) Desenvolver capacidades e habilidades de planificação e leccionação de aulas; f) Conceber e produzir meios e materiais didácticos; g) Conceber instrumentos de avaliação e verificação do rendimento pedagógico dos alunos e saber interpretá-los. 1. ORGANIZAÇÃO E SELECÇÃO DOS CONTEÚDOS PARA O ENSINO DE QUÍMICA. As partes importantes da matéria da aula de química O professor precisa de uma vista geral sobre o curso de química no ensino secundário geral, isto é, no nível das 8ª, 9ª, 10ª Classes e outros subsistemas de ensino. Na base do sistema nacional de ensino a disciplina de química começa na 8ª classe com os novos programas. A sequência lógica é mais ou menos igual a que era usada nos PEQ anteriores e pode ser uma ajuda para os professores. Um professor precisa de uma visão rápida e concreta sobre o arranjo, posição e nível das unidades temáticas e as relações entre si. O professor deve determinar, quais são os pressupostos teóricos, isto é, nível de partida no inicio duma nova unidade temática e qual é o nível existente ao fim de tratamento duma unidade. A matéria da disciplina de química tem uma estrutura na base de algumas linhas gerais. Estas linhas podem ser uma ajuda para a planificação anual, semestral e para cada aula ou lição de química. As linhas gerais principais são: Matéria e Reacções Químicas. Outras linhas são: Aplicação das substâncias e métodos industriais da sua obtenção. Apresentação das substâncias e reacções química com os símbolos. Observações quantitativas das substâncias e reacções químicas. Experiencias como um meio para reconhecer das substâncias e reacções química. Modelo com um meio para reconhecer as substâncias e reacções química As linhas não existem separadas, elas são uma unidade. 1.1 A Linha Principal «Matéria» A linha principal « matéria » facilita uma orientação sobre todas as informações e noções para aula de química sobre propriedades, estrutura e classificação da matéria. Os alunos devem conhecer a relação entre estrutura e as propriedades das substâncias e além disso suas aplicações na indústria e na vida diária com base nas suas propriedades. O professor pode receber uma vista geral sobre o tratamento das noções, factos etc. (como se pode introduzir, consolidar, aplicar estes factos). Pode-se verificar uma aplicação dos princípios didácticos. Estrutura lógica Desenvolvimento de baixo para cima Carácter científico etc Portanto existe uma classificação de linhas principal da matéria (substâncias) que é a seguinte: Propriedades e estrutura de matéria Classificação das substâncias 1.1.1 Propriedades físicas e estrutura das substâncias O professor pode começar a sua aula no nível da 8ª classe com um tratamento macroscópico na base das observações dos alunos (cor, cheiro, cristais, estado físico etc.). Os alunos adquirem os conhecimentos sobre as propriedades das substâncias. Depois o professor pode continuar com um tratamento submicroscópico com objectivo de explicar a estrutura das substâncias. Osalunos devem compreender as relações entre estrutura e propriedade da matéria na base duma explicação por meio das partículas. Os alunos precisam também duma informação sobre tratamento energético no sentido macro- e submicroscopico. O objectivo é uma combinação, um tratamento complexo das substâncias. Os alunos devem adquirir e compreender as noções de átomo e molécula como os termos para uma explicação das reacções química e das substâncias. O problema é a explicação dos estados físicos e (sólidos, líquidos e gasosos) com os termos átomos, iões e moléculas e suas relações entre si. As noções átomos, iões e moléculas são os termos para as partículas de modelo de pensamento. Os alunos devem saber que num átomo existem partículas com carácter contrário (carga positiva e negativa), mais ambas partículas são uma unidade – o átomo. Esta visão concreta é necessária para uma interpretação da ligação química, iónica, ligação covalente e ligação metálica são os casos extremos da distribuição dos electrões. 1.1.2 Classes das substâncias É necessário fazer uma classificação das substâncias na ciência Química assim como na aula de química existe uma ligação estreita entre a aquisição do saber sobre as classes das substâncias com os conhecimentos sobre as propriedades e a estrutura das mesmas. Os alunos devem compreender que a classificação é uma forma de trabalho científico. Eles devem reconhecer que é possível uma classificação com base nos critérios objectivos o tratamentos das classes das substâncias tem uma grande importância para o desenvolvimento das capacidades pode-se aplicar e consolidado os métodos de trabalho mental p.ex. abstracção, classificação, definição e diferenciação. Na classificação dos hidrocarbonetos tem-se uma composição elementar igual. O professor deve explicar a noção, serie homóloga, na base duma relação entre estrutura e propriedades dos compostos orgânicos. 1.2 A Linha Principal Reacção Química Os alunos devem compreender as características essenciais das reacções químicas para um estudo da ciência química. O tratamento da reacção química deve ser realizado na base duma ligação dos aspectos das partículas (átomos, moléculas e iões) e dos aspectos energéticos (exotérmico, exotérmico, activação) com ajuda das visões teóricas e modelos. 1.2.1 Fenómeno e natureza das reacções química Na base dos conhecimentos empíricos e teóricos os alunos devem compreender a unidade do fenómeno e natureza da reacção química o que é possível, pelas experiências e observações. O tratamento da reacção química deve ser combinada com as explicações e aplicações da lei de conservação da massa. Os alunos devem analisar uma reacção química na base dos aspectos qualitativos e quantitativo. A introdução e aplicação da linguagem química é uma ajuda para uma interpretação da reacção com base nas partículas. Na base dum modelo do átomo com os electrões periféricos é possível uma interpretação da reacção química e ligação química com base numa redistribuição dos electrões periféricos. Na base das observações feitas pelos alunos é possível uma introdução das noções: activação calor de reacção, reacções exo- e exotérmicas. Os alunos precisam de desenvolver as capacidades de interpretação dos esquemas e diagramas. Os alunos devem conhecer as condições das reacções químicas e as suas relações entre si. Eles conhecem a velocidade. O professor deve explicar bem o equilíbrio químico e a sua relação com a catálise. 1.2.2. Tipos das reacções químicas Durante o curso de química o professor deve apresentar alguns tipos das reacções químicas aos seus alunos. Uma classificação é complicada, portanto existem alguns aspectos diferentes a salientar que informações correspondem ao programa do ensino secundário, ou quais são os conhecimentos necessários? Os alunos podem interpretar e aplicar os seguintes factos nos sentidos: 1- Energético 2- Números dos participantes reacções da síntese, combinação partes – reacções de decomposição – de dupla troca 3- Reacções redox 4- Reacções iónicas em solução aquosas 5- Reacções em neutralização 6- Velocidade - reacções rápidas e lentas 7- Reacções reversíveis 8- Reacção de precipitação 9- Reacções orgânicas – substâncias, adição, eliminação, polimerização O problema é que uma reacção tem alguns aspectos. O professor deve escolher as informações dependendo das condições concretas. Ele deve desenvolver a capacidade dos alunos de análise das reacções química desconhecidas na base dos conhecimentos dos alunos sobre substâncias e reacções químicas. Para uma interpretação complexa das reacções redox é necessária uma aplicação dos números de electrões transferidos e depois o grau de oxidação. Na química orgânica o professor deve apresentar a unidade referindo grupo de substâncias e tipos de reacção características dos alcanos - substituição Alquenos, alquinos – adição. 1.3. Aplicação das Substâncias e Métodos Industriais da Sua Obtenção. Os alunos devem saber que as substâncias químicas têm um papel importante na vida diária. Durante o curso de química o professor deve realizar algumas vezes dependendo do programa e sua planificação exemplos de obtenção, jazigos e emprego das substâncias químicas importantes, p.ex 8ª classe – oxigénio, hidrogénio, ferro 9ª classe – acido nítrico, NH3, Hidróxido de sódio, sais, cal, acido sulfúrico, adubos, etc. 10ª classe – metanol, etanol, acida fórmico e acético. 1.4. Apresentação das Substâncias e Reacções Química com os Símbolos (Linguagem Química) O desenvolvimento sistemático do saber sobre matéria e reacção química deve incluir uma introdução da linguagem química. No nível da 8ª classe (é primeiro ano duma nova disciplina). O professor deve apresentar aos seus alunos os conhecimentos complexos sobre aplicação dos símbolos. Os alunos devem aplicar os símbolos, fórmulas e equações químicas no sentido qualitativo e quantitativo. Na base da grandeza básica, quantidade duma substâncias e a sua unidade Mol é possível uma interpretação quantitativa dos símbolos químicos. As fórmulas químicas podem ser construídas na base da valência, como uma relação objectiva entre os elementos dum composto. A formação duma equação química é possível com base no sistema dos quatro passos: 1- Distinção dos reagentes e produtos 2- Indicação dos símbolos e fórmulas dos reagentes e produtos, ter equação química em palavras 3- Determinação dos factores na base da lei da conservação da massa 4- Revisão da equação química. 1.5 Reflexão Quantitativa das Substâncias e Reacções Química Os alunos precisam dos conhecimentos básicos para fazer pesquisas sobre as quantidades das substâncias, relação das massas e volumes das reacções química. Na base da lei da conservação da massa os alunos devem adquirir a capacidade de cálculo das massas e volumes dos reagentes e produtos na reacção química. O professor deve consolidar e aplicar permanentemente durante o curso de química para o desenvolvimento de capacidades de cálculo químico e estequiométrico. 1.6 A Experiência como um Meio para Reconhecer as Substâncias e Reacções Química. Na aula de química o professor deve apresentar os objectivos de reconhecimento e os meios de reconhecimentos das substâncias e reacções químicas. Os alunos devem aprender em ligação a aquisição do saber sobre os factos básicos, noções, leis e teorias da química também alguns métodos característicos e típicos da química e outras ciências naturais. É Possível analisar a natureza dum fenómenos com ajuda das experiencias. A aula de química permite uma aquisição dos métodos de trabalho simples no laboratório, planificação, realização e interpretação das experiências até numa aplicação consciente do método experimental. O método experimental é uma prova das hipóteses pelasexperiências, é um método cientifico de verificação respectivamente e falsificação das hipóteses. Os alunos aprendem os passos de realização de experiências em ligação com o mesmo método das disciplinas de Física e Biologia. Em cada unidade temática existe uma possibilidade de realizar experiências. Os tipos de experiências podem ser experiências de demonstrações e experiencias dos alunos. As primeiras experiências no nível da 8ª classe são a apresentação e realização dos métodos de trabalho para preparação e separação das misturas, soluções como decantação, filtração, evaporação. Os alunos adquirem as capacidades de obtenção das substâncias química e a sua identificação, recolha dos gases e purificadas. 1.7 O Modelo como um Meio para Reconhecer as Substâncias e Reacções Química Todas as ciências trabalham hoje com os modelos. Pode-se dizer que o método de modelo é útil para a demonstração dos pontos essenciais dos fenómenos químicos no ramo submicroscópico. Os modelos da estrutura de matéria, das partículas, da ligação química entre eles, das reacções química são os modelos importantes da disciplina de química. Na base da função dos modelos pode-se separar em: -Função de reconhecimento (R) -Função de explicação ( E) Função de demonstração (D) Os alunos devem saber as seguintes características dos modelos para o tratamento das relações químicas: -Os modelos tem semelhança com os objectos reais determinados (originais) mas eles não são iguais - Os modelos reflectem e mostram pontos determinados e essenciais -Os modelos são os meios auxiliares para a aquisição dos conhecimentos novos sobre os originais Questões de Reflexão sobre a organização e selecção dos conteúdos para o ensino de Química (EQ). 1. O que entendes por linhas gerais no ensino de Química? Como é que elas se classificam? a) Mencione as linhas gerais principais e secundárias? b) Qual é a relação que existe entre as ambas? 2. Sobre a linha principal “Matéria e Reacções Químicas” responda as seguintes questões: a) Qual é a tarefa desta linha no PEA de Química. b) Quais as habilidades que um aluno deve ter no tratamento de reacções Químicas. 3. Tú, como futuro professor, quais são as principais experiências que podes apresentar no nível da 8ª classe? a) Nestas experiências o que o aluno deve adquirir como rendimento após a realização destas. 4. O modelo como meio para reconhecer as substâncias e reacções Químicas. a) Sabe-se que as ciências trabalham hoje com modelos. Aponte as tarefas dos modelos como um meio útil no ensino de Química. b) Com base na sua tarefa ou função, separa-se em três (3) categorias, enumere-as. c) O que os alunos devem saber como características dos modelos para o tratamento de reacções Químicas. 2. RELAÇÃO ENTRE OBJECTIVO, CONTEÚDO E PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM NA AULA DA DISCIPLINA DE QUÍMICA. A parte inicial é uma análise dos pontos essenciais da matéria da disciplina de química. Mas esta análise não pode mostrar a complexibilidade total e as relações entre eles. As unidades temáticas do programa da disciplina de química são as unidades básicas para uma planificação completa do processo do ensino-aprendizagem com objectivo da ligação interna entre as unidades temáticas. Por exemplo. Nas unidades temáticas “ estrutura atómica e ligação química” podem se realizar uma introdução teórica, mais nas unidades temáticas sobre “ quadro periódica dos elementos” e funções química, Ácidos hidróxidos e sais” pode-se realizar uma aplicação e consolidação dos conhecimentos adquiridos sobre classificação e propriedades das substâncias. O professor deve saber a importância de conteúdo das unidades temáticas de cada nível e a sua posição no curso de química de ensino secundário e noutros subsistemas. O professor deve conhecer o funcionamento das diversas partes da aula para a socialização do saber, para o desenvolvimento de capacidades e habilidades e formação de convicções. O professor deve conhecer e utilizar as relações da sua própria aula com as outras disciplinas. Na planificação e realização do processo de ensino e aprendizagem de qualquer disciplinar escolar um dos factores objectivos são os Programas de Ensino da disciplina. Eles estão divididos em unidades temáticas ou didácticas, cada uma delas com três elementos essenciais: 1. Objectivos: normalmente formulados em função do aluno, quanto aos conhecimentos, capacidades e convicções que se pretende desenvolver com o tratamento da matéria da disciplina, naquela classe ou nível e naquela unidade. Normalmente indicam o nível de abordagem e de profundidade que se pretende dar a um determinado conteúdo 2. Conteúdos: è a matéria de ensino da disciplina definida a partir do que a ciência recomenda. Os conteúdos, sem descurar as considerações didácticas e metodológicas procuram ser fiéis à ciência. São eles que garantem a cientificidade de uma disciplina escolar. 3. Orientações metodológicas: é a parte didáctico-metodológica dos programas e serve apenas de apoio ao professor. Em sistemas evoluídos com o livro do professor, livro do aluno e outros meios de planificação e realização do ensino disponíveis pode-se dispensar as orientações metodológicas. Pelo exposto pode-se inferir, que o professor deve conhecer a relação entre objectivos e conteúdos para planificar adequadamente as suas aulas. Para o caso da Química em que grande parte dos conteúdos tratados no 1º ciclo do ESG são repetidos no 2º ciclo, esta relação torna-se indispensável. Existe uma relação de subordinação, em que os conteúdos da matéria se subordinam aos objectivos da disciplina. Isto é, os conteúdos da matéria da disciplina são determinados pelos objectivos. Por exemplo: O Tema: Estrutura Atómica é tratado na 9ª e 11ª classe. Porém, os conteúdos da matéria numa e noutra classe depende dos objectivos que se pretende para cada classe. Num caso (9ª classe), apenas a história, diferentes teorias até Rutherford, enquanto que na 11ª classe além deste nível deve ir além e tratar da mecânica quântica. Situações similares ocorrem com os seguintes conteúdos com a mesma designação, mas com níveis de tratamento diferente dependendo dos objectivos preconizados para cada classe: Classes em que se trata Conteúdo Classes em que se trata Definição de àcidos e bases 9ª 11ª Cinética química 9ª 12ª Equilíbrio químico 9ª 12ª Termodinâmica (Reacções exo e endotérmicas) 8ª 11/12ª Os exemplos acima descritos, além de confirmarem a espiralidade da matéria de ensino da disciplina da química de forma como foi concebido em Moçambique no 1º e 2º ciclos do ESG, confirmam também a estreita dependência dos conteúdos em relação aos objectivos. Por outras palavras, no contexto de Moçambique ter conteúdo da matéria de ensino da química é apenas uma das condições para a planificação das aulas e ele só acontece eficazmente se o professor souber quais são os objectivos que se pretendem alcançar com o tratamento daquele conteúdo. Com o exposto, pode-se inferir que o professor que leccionar a disciplina de química em qualquer classe, deve consultar todos programas da disciplina do 1º e 2º ciclo, para adequar o tratamento da matéria às exigências do Programa (objectivos) Esse tipo de posicionamento – tratar a matéria de acordo com as exigências do programa – exige conhecimentos de didáctica da disciplina, pois na maioria das vezes tem que se ligar com o que foi aprendido e criar pressupostos para aquilo que vai ser tratado nas classes posteriores. Neste processo até se podem cometer erros científicos para salvaguardar aspectos didácticos: Por exemplo: 1. definir átomo como partícula indivisível na 8ª classe, porque o aluno não tem bases para compreender as partículas sub-atómicas e não há nenhum conteúdodesta classe que exige a aplicação do conhecimento sobre protões, electrões e neutrões. Apesar do novo PEQ aconselhar que se fale da existência dessas partículas não é tão aconselhável pelos motivos acima discritos. 2. Definir ácidos e bases na 9ª classe como substâncias que libertam em solução aquosa, respectivamente iões H + e OH - , sabendo que ela é restritiva a apenas alguns compostos destas classes inorgânicas. Considerações Finais: Num sistema de ensino baseado em disciplinas e baseado em objectivos institucionais e educacionais (caso de Moçambique) é fundamental realizar o processo de ensino e aprendizagem respeitando rigorosamente a dependência dos conteúdos em relação aos objectivos. Neste contexto, é muito arriscado deixar que pessoas sem formação didáctica dêm aulas, por exemplo da disciplina de Química. Pelo contrário, num sistema de disciplinas integradas e currículo baseado em competências, não se obedece escrupulosamente essa dependência, embora ela tenha que ser considerada em alguns casos. 2.1 Contribuições das outras disciplinas para a preparação da aula da disciplina de química A matéria das disciplinas de física, Matemática, Biologia, História, e Geografia tem relação directa com a matéria da disciplina de química. Na biologia há uma relação com as propriedades, estruturas, e tipos das substâncias (Oxigénio, adubos, gorduras aminoácidos etc.). Na física há uma relação sobre corpo e matéria, volume e tamanho. Mas é mais importante uma aquisição do saber sobre a natureza e alteração dos estados físicos. Os alunos conhecem a existência dos átomos e sua estrutura. Os alunos sabem que os electrões têm uma carga eléctrica negativa. Na geografia há uma relação com o jazigo das matérias-primas no próprio pais e no mundo (petróleo, minerais, minéricos, etc). O professor deve conhecer as posições e estrutura da indústria de química. Na história há uma relação com os factos da história de química, com história da tabela periódica, reacção química do woehler, história da química, desenvolvimento dos modelos de átomos etc. Na matemática há uma relação directa com cálculo químico e estequiométrico. Os alunos devem aplicar os conhecimentos matemáticos sobre equações, proporções, adição, subtracção, multiplicação etc. Perguntas de Reflexão sobre a Relação entre objectivo, conteúdo e processo de ensino e aprendizagem na aula da disciplina de Química. 1. O que são as unidades temáticas do programa de ensino de Química? 2. Quais são os objectivos que um professor deve tomar com base na abordagem de conteúdos de unidade temática de cada nível? 3. Descreva os factores objectivos para a planificação de um conteúdo e realização de PEA de Química? E como é que eles estão divididos. 4. Tú como professor de Química, será pertinente existir uma relação entre objectivos e conteúdos de uma aula? Mostre bons argumentos. 5. Comente a seguinte afirmação “A Estrutura Atómica é tratada na 9ª e 11ª classe. Porém, os conteúdos da matéria numa e noutra classe depende dos objectivos que se pretende para cada classe. 6. Fale de uma forma resumida das contribuições das outras ciências para a preparação da aula da disciplina de Química. 3. ALTERNATIVAS METODOLÓGICAS PARA INOVAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA 3.1 As Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e a educação O mundo que nos rodeia está em constante transformação. Estamos perante grandes desafios em todas as áreas existindo novas directrizes para a educação. O cidadão deste novo milénio precisa de ser criativo, participativo e activo, preparado para enfrentar as mudanças que ocorrem na sociedade. Presentemente os professores estão diante de novas exigências para ajudar o aluno a cumprir tais objectivos. Entre os novos desafios, está a utilização das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC). As TIC podem ser definidas como um novo conjunto de ferramentas, suportes e canais para o tratamento e acesso à informação. A sua característica mais visível é o carácter radical e inovador e a influência mais notável estabelece-se na mudança tecnológica e cultural, tendo como ponto de convergência o computador. 3.2 Novos Cenários Educativos Brunner realiza um breve resumo histórico no qual identifica “três revoluções” que alteraram a forma de conceber e produzir a educação durante os últimos séculos: • Primeira revolução (antes do século XV): o aparecimento de escolas medievais, em que se passou de um paradigma familiar e comunitário a um paradigma institucional, metódico e didáctico de organização do processo de educação. A formação escolar baseava-se na cultura oral, privilegiando se a memória (“um sabe o que pode recordar”). • Segunda revolução (entre o Renascimento e a Revolução Industrial): a criação dos sistemas escolares públicos (uma nova forma de organizar a cultura nacional). De um paradigma privado passa-se a um público. De um paradigma de institucionalidade fragmentada a um de concentração da tarefa educativa. Pela primeira vez aparecem componentes do que hoje conhecemos como sistema estatal de educação (conjunto de instituições públicas formais e dedicadas exclusivamente ao ensino). Este processo será acompanhado por uma gradual secularização e homogeneização da educação, facilitadas pela difusão da imprensa, o uso de idiomas vernáculos e o desenvolvimento de uma incipiente cultura científica. Aparecem as primeiras revistas científicas (metade do século XVII). A mudança tecnológica marca a passagem de cultura oral a uma supremacia do amterial impresso. Terceira revolução (a partir da revolução industrial): a educação massiva (extensão do processo educacional a todos), com a função de preparar as pessoas para responder aos novos requerimentos da economia. Saber ler e escrever passa a ser o passaporte requerido para ingressar na Galáxia. A massificação da escola devia contribuir, adicionalmente, à construção da nação, tarefa que é da responsabilidade da educação estatal. Durante os dois últimos séculos estas características determinaram a estrutura e as rotinas da escola como a conhecemos hoje em dia. Em resumo, a terceira revolução criou um novo paradigma, mudando a mesma essência do processo de produção educacional e aproximando a escola ao modelo industrial de massas. A sua pretensão e resultado foram universalizar a educação, começando pela primária e progressivamente (sem que esta tarefa, afirmamos, se tenha completado) aos níveis superiores. Segundo Brunner é provável que na actualidade estejamos perante uma quarta revolução (a partir do último quarto do século XX). Fala-se de uma mudança do paradigma tecnológico, a revolução tecnológica, quando o núcleo das tecnologias emergentes, para além de induzir novos produtos, transforma os processos essenciais da sociedade e, por isso, penetra em todos os domínios da actividade humana. Então, a quarta revolução é sustentada no novo paradigma tecnológico, fundamentado nos processos de globalização e das novas tecnologias de informação e comunicação que caracterizam um novo tipo de sociedade: a sociedade da informação. Todas estas mudanças configuram novos contextos educativos cujas características mais relevantes são: • O conhecimento deixa de ser lento, escasso e estável. Pelo contrário, está em permanente expansão e renovação. • A escola deixa de ser o único meio que põe em contacto as novas gerações com o conhecimento e a informação. Frente à “saturação informativa” proveniente das novas tecnologias, a escola tem uma nova função na educação dos sujeitos. • A palavra do professor e o texto escrito deixam de ser os únicos suportes da comunicação educacional. • As novas competências e destrezas atribuídas à escola impõem maior flexibilidade e atenção às características de cada aluno, permitindo um desenvolvimento em cada um de múltiplas“inteligências”. Destacam-se a capacidade de resolução dos diversos problemas complexos e ambíguos do mundo real, a iniciativa pessoal, a atitude para assumir responsabilidades, a habilidade para trabalhar em conjunto com os outros, para comunicar em ambientes laborais altamente tecnicistas e destrezas bem desenvolvidas de leitura e computação. • Os métodos de ensino tradicionais deixam de ser os únicos disponíveis para ensinar e aprender. De repente, a “instituição inabalável”, como alguns caracterizam a escola, encontra-se com uma “força irresistível”: as tecnologias da sociedade e da informação. • A educação deixa de se identificar exclusivamente com o ambiente estado – nação e ingressa na esfera da globalização. Neste sentido a escola tem uma importante função na busca do equilíbrio entre o global e o local e entre o material e o espiritual. • A escola deixa de ser uma agência formativa que opera num meio estável de socialização; deve envolver-se nas mudanças que experimentam os outros agentes socializadores (família, comunidade, igreja) e aceitar o desafio que se desprende da ambiguidade normativa que tende a imperar. Assim há uma necessidade de incorporar novos elementos na educação para escolas Moçambicanas onde um deles são TICs 3.3 A Incorporação das TICs na educação O processo educativo tem, como objectivo final, o desenvolvimento de capacidades fundamentais para a inserção do indivíduo na sociedade. Para melhorar este processo devem-se considerar, por um lado, factores inerentes ao indivíduo, tais como a motivação, o nível formativo, a experiência, as habilidades pessoais e a responsabilidade que ele assume, as quais determinam o seu próprio estilo de aprendizagem; por outro lado, existem factores externos, próprios do meio que o rodeia, que levam à necessidade de uma formação contínua, individualizada e muito actualizada, implicando uma formação flexível e de qualidade. As TICs apresentam-se como uma ferramenta ao dispor quer do formando quer do formador, recorrendo, por exemplo, a cursos interactivos multimédia, programas de simulação ou programas de apoio à resolução de problemas. Algumas das vantagens das TICs foram postas em manifesto na Grã-Bretanha pelo Conselho Nacional para a Tecnologia Educativa. Foi elaborada em 1994 uma lista de potencialidades das TIC na educação, entre as quais podíamos destacar. a) As TICs motivam e estimulam a aprendizagem; igualmente podem proporcionar um meio de aprendizagem em que o utilizador não se sinta pressionado e coibido. b) As TIC têm flexibilidade para satisfazer as necessidades e capacidades individuais. c) Os computadores podem reduzir o risco de fracasso na formação. Os utilizadores que tiveram dificuldades com a aprendizagem podem sentir-se estimulados com o uso das TICs, já que favorece a consecução de bons resultados onde previamente ocorreram fracassos. d) As TICs dão aos utilizadores acesso imediato a uma fonte mais rica de informação, apresentando-a de uma nova forma que ajuda os utilizadores a entendê-la e a assimilá-la mais adequadamente. e) As simulações por computador permitem o pensamento sistémico sem abandonar a profundidade na análise. Ideias difíceis fazem-se mais compreensíveis quando as TIC as tornam visíveis. f) Alunos com profundas e múltiplas dificuldades de aprendizagem podem ser motivados a fazer actividades enriquecedoras e formativas. As TIC podem inclusivamente compensar as dificuldades de comunicação e aprendizagem de utilizadores com deficiências físicas. g) O uso das TIC obriga os professores a ter uma nova visão sobre o ensino e sobre as formas de aprendizagem. h) As TIC oferecem potencial para um efectivo trabalho de grupo. i) Os sistemas de aprendizagem informatizados podem ajudar a poupar tempo e dinheiro. É preciso observar que em Moçambique essas potencialidades podem não corresponder a verdade dado que em muitas escolas não existe computadores que podem favorecer a aprendizagem individual dos alunos. Essa falta estende-se para as casas dos alunos. Há igualmente alguns inconvenientes, que se podem assinalar, e que derivam fundamentalmente de um mau emprego das novas ferramentas surgidas com as TIC. Em primeiro lugar as limitações de um utilizador que não domina um mínimo de informática. Esta limitação é hoje em dia muito menor que há alguns anos, dependendo apenas da habilidade do programador em ajustar as interfaces gráficas ao nível de conhecimentos do utilizador. Como exemplo, podemos referir os jogos didácticos em computador no qual qualquer criança com 4 anos (ou até menos) lida na perfeição. Uma má concepção dos conteúdos pode originar uma desorientação do utilizador, devido a uma sobrecarga de informação administrada ao mesmo. Neste contexto deve-se distinguir a utilização de programas mais ou menos complexos, da navegação na Internet em busca de informação. O ensino obrigatório das TIC é um imperativo educativo, mas também social e cultural. Não basta saber aceder à Internet, substituir a máquina de escrever por um processador de texto ou construir um gráfico a partir de uma folha de cálculo. As técnicas e o domínio dos processos de sistematização e tratamento de informação, das aplicações ligadas ao desenho assistido por computador, ou a capacidade de produzir conteúdos para a Internet, são domínios estratégicos do conhecimento a que não poderemos ficar alheios. Não nos podemos circunscrever à formação de potenciais consumidores de informação. Pelo contrário, o desafio da escola do futuro está na capacidade de formar para a produção, tratamento e difusão da informação. 3.3.1 Computador na educação A utilização do computador no processo de ensino – aprendizagem tem sido motivo de investigações nas mais variadas esferas, por exemplo: na mudança dos paradigmas educacionais na utilização do computador como recurso auxiliar – inovação conservadora e na mudança de actuação do educador. Existem pesquisas relacionadas “quando”, “como” e “onde” usar esta ferramenta no meio educacional. A questão “quando” utilizar o computador está centrada no estabelecimento de critérios de decisão do momento apropriado à utilização desta tecnologia no processo educativo. Hoje os computadores estão a ser utilizados desde o 1º ciclo do ensino secundário geral até ao ensino universitário em algumas cisrcunstâncias no ensino primário. Também faz parte da educação informal, onde os indivíduos trocam informações e experiências no quotidiano das suas vidas, de forma muitas vezes involuntária, no trabalho, no comércio ou no lazer. A utilização dos computadores no meio educativo é hoje uma das questões mais pertinentes e debatidas. Existem diversas maneiras de “como” utilizar os computadores na educação. O computador pode ser usado na educação como máquina de ensinar ou como ferramenta. O uso do computador como máquina de ensinar consiste na informatização dos métodos de ensino tradicional. Do ponto de vista pedagógico, esse é o paradigma instrucionista. Alguém implementa no computador uma série de informações, que devem ser passadas ao aluno na forma de um tutorial, exercício prático ou jogo. Entretanto, é muito comum encontrarmos essa abordagem sendo usada como uma abordagem construtivista, ou seja, para propiciar a construção do conhecimento na mente do aluno. Embora, o paradigma seja ainda instrucionista, esse uso do computador tem sido caracterizado, erroneamente, como construtivista no sentido piagiano. Piaget observou que a criança constrói a noção de certos conceitos porque ela interage com objectos do ambiente onde vive. Essa interacção propicia o desenvolvimento de esquemas mentais, e portanto à aprendizagem. Entretanto, esse desenvolvimento é fruto do trabalho mental da criança e não de um processo de ensino ou transmissão de informação. Com o objectivo de evitar essa noção errónea sobreo uso do computador na educação, Papert denominou de construcionista a abordagem pela qual o aprendiz constrói, através do computador o seu próprio conhecimento – paradigma construticionista. Na noção de construticionismo de Papert existem duas ideias que contribuem para que este tipo de construção do conhecimento seja diferente do construtivismo de Piaget. Primeiro, o aprendiz constrói alguma coisa ou seja, é a aprendizagem através do fazer, do “colocar a mão na massa”. Segundo, o facto de o aprendiz estar construindo algo do seu interesse e para o qual está motivado. O envolvimento afectivo torna a aprendizagem significativa. O computador no paradigma construticionista deve ser usado como uma ferramenta que facilita a descrição, a reflexão e a dispersão de ideias. Então o computador pode ser utilizado nos mais diversos ambientes, tornando a questão “onde” usar apenas uma consequência da sua versatilidade. As características de flexibilidade, aliadas à sua versatilidade, fazem com que o computador possa ser usado como meio ou recurso didáctico diferente dos tradicionais abrindo perspectivas ilimitadas. Actualmente são muito diversas as formas de utilização do computador, quer como instrumento de investigação quer como ferramenta de ensino e aprendizagem. A necessidade de diversificar métodos de ensino e aprendizagem para colmatar o insucesso escolar e a falta de material nas actividades experimentais, que é visível nas Ciências Naturais e Exactas, conduzirá ao uso crescente do computador no ensino das ciências nomeadamente na Física e Química. 3.3.1.1 A Integração do computador na educação A utilização de computadores no processo ensino-aprendizagem tem aberto um leque de discussões a esse respeito. Não é um assunto consensual, as divergências são inúmeras e as resistências bem grandes. Muitos educadores pensam que a utilização do computador na escola irá mudar totalmente a sua forma de actuação. Alguns afirmam que o computador pode substituir os professores, mudando a escola, tornando-a diferente da que estamos acostumados a conviver. Eliminar-se-ia o contacto do aluno com o professor e, portanto, desaparecia o contacto humano da educação. Este receio é mais que evidente quando se adopta o paradigma instrucionista. Nesse caso, tanto o professor como o computador podem exercer a função de transmissores de factos. Assim, se o professor se colocar nesta posição certamente que corre o risco de ser substituído. Outros pensam que o computador virá contribuir muito para a escola e para o processo ensino-aprendizagem, porém não descartam a participação do professor. Talvez o professor e a própria escola tenham actuações diferentes das que tenham hoje, porém devem coexistir. Já outros pensam que a contribuição que traz a utilização de computadores na educação não passa de inovações conservadoras, onde o computador apenas realiza o que já vinha sendo feito por outros meios ou recursos auxiliares do professor, tais como: retroprojector, projector de slides, filmes. Para estes educadores o computador traria contribuições substanciais em termos didácticos e pedagógicos mas não epistemológicos. O computador como meio didáctico é utilizado para demonstrar um fenómeno ou conceito, antes deste ser transmitido ao aluno. Estas características do computador como a capacidade de animação e a facilidade de simular fenómenos, contribuem para que ele seja facilmente usado na condição de meio didáctico. No entanto, isto pode ser caracterizado como uma subutilização do computador se pensarmos nos recursos que ele oferece como ferramenta de aprendizagem: motivar e despertar curiosidade do aluno; desenvolver o raciocínio ou possibilitar situações de resolução de problemas. Citando Jorge Trindade [1]: “O balanço da utilização dos computadores no ensino revela-se inegavelmente positivo não apenas por ser um instrumento imprescindível a um ensino activo, baseado na descoberta progressiva do conhecimento pelo aluno e na autonomia maior do processo de aprendizagem, mas também porque, levantando novas questões e ressuscitando algumas questões antigas, relançou a discussão em torno de assuntos cruciais como as relações professor/aluno, aluno/aluno e o desenvolvimento das capacidades tanto do professor como do aluno.” Mas existem ainda algumas dificuldades que temos de superar para este ensino activo, tanto a nível material como pedagógico, das quais salientamos. A nível material: Nas nossas escolas ainda não existe um computador para cada aluno nas aulas. O hardware torna-se rapidamente obsoleto, tendo de existir uma renovação constante do mesmo, também devido ao aparecimento constante de novos e melhores programas cada vez mais exigentes. A nível pedagógico: A selecção de um programa adequado e educativamente relevante passa pela facilidade de acesso que o professor tenha à informação disponível sobre o mesmo (guias, relações editoriais, novidades de publicações periódicas). Isto implica que é necessário facilitar o acesso (por exemplo serviços “on-line”) e completar a informação sobre programas, incluindo documentação detalhada com: objectivos educativos, procedimentos de avaliação, destinatários e materiais informáticos de apoio para melhorar esta situação. Descobrir o potencial curricular de um programa, integrá-lo na planificação de uma unidade didáctica e reflectir antes da sua utilização sobre as suas possibilidades metodológicos (aspectos pedagógicos/instrutivos), para trabalhar com o mesmo exige dispor de um tempo extra. É preferível que esta tarefa seja realizada por equipas de professores, antes que por um professor individual e para isso existe a necessidade de apoio interno e externo. Avaliados aspectos como a qualidade técnica (execução, início e manuseamento, qualidade de apresentação, conexão de periféricos) ou o grau de interactividade (margem de intervenção, possibilidades de retroalimentação), a dimensão chave é a valorização da qualidade do programa. A maior parte dos programas deixa muito a desejar, não sendo utilizado pelos alunos, quer na sala de aula quer em casa. 3.4 Laboratórios Virtuais O Laboratório Virtual consiste num programa informático para a prática e simulação de actividades desenvolvidas em laboratórios. Estes programas informáticos devem possuir as seguintes características gerais: As experiências tratadas devem realizar-se passo a passo e seguindo o mesmo procedimento dos trabalhos de laboratório, isto é, devem visualizar-se processos e aparelhos através de animações seguindo o modo de operação do laboratório; Obtêm-se resultados numéricos e gráficos que se tratam matematicamente para a obtenção das conclusões, de acordo com a planificação das disciplinas em causa; Devem incluir ajudas permanentes e acessíveis desde qualquer parte do programa, assim como textos tutoriais onde se explicam os conceitos teóricos necessários, incluídos na própria ajuda ou remetendo à bibliografia correspondente, livro ou endereço da Internet; As unidades dedicadas à autoavaliação do aluno são uma parte importante destas aplicações em que se realizam perguntas de escolha múltipla e onde o programa informa o resultado obtido e portanto o grau de assimilação do resultado obtido. As questões podem ser introduzidas livremente pelo professor. Vantagens e desvantagens do LV Vantagens da utilização de LV em Física e Química: Com a utilização de LV torna-se viável realizar experiências que só seriam possíveis de serem efectuadas em laboratórios muito bem equipados; A realização de actividades experimentais com reagentes tóxicos o que seria impensável num laboratório real; Possibilita uma melhor visualização de certos fenómenos físicos na medida em que torna possível a inclusão de elementos gráficos e de animações num mesmoambiente; Permite poupar reagentes e material, evitando igualmente o lançamento de resíduos químicos nos esgotos; Permite repetir muito rapidamente todo ou parte do procedimento experimental. Como desvantagens podemos salientar: Não conseguem simular os cheiros inerentes ao laboratório real. Por exemplo, quando se realiza em Química Orgânica a síntese dos ésteres sabemos que estes produzem os seus odores característicos; Não permite nem ensina aos alunos o manuseamento correcto do material de laboratório. Deste modo, não estimula nem avalia a destreza física para o trabalho laboratorial; Quem utiliza um laboratório químico real deve ser treinado para ser cuidadoso tanto no manuseamento de equipamento como na utilização e armazenagem de produtos químicos. Este treino não está presente na utilização do laboratório virtual. Por isso o aluno não desenvolve atitudes de responsabilidade, prevenção e confiança; A Química, como ciência eminentemente experimental, necessita, a todo o momento, de medir propriedades ou grandezas e não há nada mais certo do que errar quando se faz uma medição. No laboratório virtual o aluno não desenvolve o espírito crítico associado aos desvios obtidos em relação ao valor da grandeza a medir. 3.5 Multimédia e Ensino da Química 3.5.1 Recursos digitais e e-learning A designação de “Ensino à Distância” não significa somente ensino não presencial mediado pela televisão ou por correspondência. Com a evolução tecnológica e a introdução das TIC, “ensino à distância” pode significar também ensino através da Internet (e-learning – e de electrónico). A tradução directa do termo seria “e-aprendizagem” podendo também usar-se, de forma análoga “e-ensino” ou até “eensino”. Pode-se também encontrar os termos como “ensino- aprendizagem à distância”, “educação à distância”, “aprendizagem à distância”, “ensino aberto à distância” “e-training”, etc. (Paiva et al., 2004) O termo “ensino” diz respeito ao acto de transmissão de conhecimentos, enquanto que “aprendizagem” está relacionado com o esforço em organizar o conhecimento a partir da informação disponibilizada. Quando se faz referência à “educação”, tem-se um objectivo mais alargado que a simples transmissão de informação e que tem a ver com o desenvolvimento harmónico do ser humano nos seus aspectos intelectual, moral e físico, bem como a sua inserção na sociedade. Educação pode valer, neste sentido, como o processo global ensino/aprendizagem. Neste sentido, é bom estar-se consciencializado que a designação EaD, embora seleccionada e relativamente institucionalizada, vai mais longe do que as próprias palavras que encerra (Paiva et al., 2004). Devido ao progresso das tecnologias, os dois modos de ensino, presencial e à distância, estão a convergir (Carmo, 2000) quer pelas realizações mistas que têm sido experimentadas, quer pelas vantagens que as novas tecnologias têm proporcionado ao nível da qualidade dos produtos formativos. A convergência destas duas abordagens implicará a progressiva alteração do papel dos professores. Estes passarão a ser não só detentores de conhecimentos, mas também, e principalmente, mediadores entre os estudantes e a informação proveniente de diversas fontes. Esta tendência tem sido reconhecida e acompanhada pelo International Council for Open and Distance Education (ICODE, 2006). A terceira geração do EaD - Serviços Telemáticos foi caracterizada pela utilização dos sistemas de comunicação bidireccional entre professor e aluno, aproveitando as capacidades da imagem, do som e do movimento para a transmissão de conhecimentos e para a introdução de ferramentas que possibilitam maior interacção e flexibilidade de estudo. O desenvolvimento de software educacional permitiu aos alunos fazerem uma aprendizagem à distância assistida pelo computador. O surgimento das comunicações como o e-mail e as conferências por computador (tipo fórum), representavam uma evolução inovadora para o EaD e permitiam aos alunos comunicar, não só com o professor, mas também com outros alunos. Surgiu então a quarta geração do EaD - "e- Learning" onde todos os anteriores meios se tornaram mais interactivos, mais fáceis de utilizar e de acesso mais generalizado, permitindo maior flexibilidade temporal e espacial (Gonçalves, 2006). A evolução da telemática e, especialmente da Internet, veio alterar alguns conceitos de difusão e de gestão de informação que suportaram as três gerações anteriores e muitos dos conceitos clássicos tradicionais (baseados na interacção professor/aluno). Surgiram assim as Comunidades Virtuais com proliferação de escolas virtuais, universidades virtuais, institutos virtuais, turmas virtuais com cursos e conteúdos acessíveis via World Wide Web (WWW) com possibilidade de aulas colaborativas e interacções síncronas ou assíncronas utilizando vários tipos de metodologias e de tecnologias que promovem e permitem o ensino e a aprendizagem através da utilização da Internet como dispositivo de mediação entre os vários intervenientes (Silva, 2004). No EaD, o professor para além de desempenhar o papel tradicional de responsável pela elaboração dos conteúdos pedagógicos de ensino, como transmissor de conhecimento, é também um organizador, orientador e facilitador, isto é, um gestor de informação útil e pedagógica a que os seus estudantes têm acesso, por via das diferentes fontes, para estudarem à distância e ao seu ritmo de aprendizagem. O professor desempenha um papel determinante, não podendo ser substituído por uma máquina, em nenhuma circunstância. Para além de garantir as actualizações dos conteúdos, o cumprimento dos objectivos do curso, as avaliações intermédias e finais, o professor faz o acompanhamento pedagógico, com a moderação de debates e a manutenção da motivação remota dos participantes (tutoria e aconselhamento), apresentando comentários por escrito (com o máximo de clareza e com o mínimo de falhas) que irão ser lidos remotamente por muitos alunos, o que aumenta a sua responsabilidade, o tempo de preparação das respostas e a qualidade do conteúdo. Para o bom sucesso de um sistema de EaD, contribuem ainda outros intervenientes de carácter administrativo operacional e de apoio técnico-pedagógico que garantem o bom funcionamento do sistema nas suas várias facetas. Em EaD, a dependência do professor de todos estes intervenientes é muito maior do que no sistema tradicional de ensino em sala de aula (Gonçalves, 2006). “A relação comum entre professor-aluno é baseada numa comunicação face-a-face/oral – o professor comunica a informação que os alunos precisam de saber sobre determinado assunto; os alunos comunicam as suas dúvidas, experiências e resultados. Esta comunicação, em que alunos e professores são simultaneamente emissores e receptores, é fundamental no processo educativo. No EaD esta comunicação pode ser concretizada por duas vias distintas: assíncrona ou síncrona.” (Paiva et al, 2004) Os alunos de EaD têm a possibilidade de interagir com outro aluno ou com o professor, em diferido (formação assíncrona) e em tempo real, "online", (formação síncrona), tal como está resumido no esquema abaixo. Comunicação no ensino à distância Assincrona Sincrona -A comunicação não se faz em tempo -A comunicação faz-se no real tempo real; -Permite que o utilizador reflita sobre o -Podem existir dois ou assunto antes de responder mais intervenientes Ex: e-mail, forum de discussãoEx: Chat, vídeo conferência O Esquema acima mostra tipos de comunicação no ensino à distância Por exemplo as comunicações síncronas, poderão ser mais apropriadas para situações de aprendizagem em que o aluno não está suficientemente motivado ou em situações em que a resolução de problemas tem que ser imediata. O futuro do EaD e a evolução que este pode apresentar no panorama do ensino está pois, de mãos dadas, com o próprio futuro da educação. A assunção de novos modelos de forma progressiva e coerente pode ter no EaD uma significativa alavanca (Paiva et al., 2004). 3.5.1 Vantagens e constrangimentos do e-learning Apresentam-se de seguida algumas vantagens gerais do e-learning mas, também, alguns constrangimentos. Embora se trate de parâmetros de natureza transversal a todas as áreas de ensino, facilmente se faz o transporte para a realidade concreta do ensino básico e secundário. Apresentamos, de seguida, algumas vantagens e alguns constrangimentos em e-learning (Paiva et al., 2004): 3.5.1.1 Vantagens do e-learning 1- Flexibilidade: Os conteúdos estão permanentemente disponíveis e acessível de qualquer parte do mundo; 2- Acessibilidade: O aluno, imóvel ou em movimento (fala-se já do mobile-learning ou m-learning), pode aceder a vários tipos de informação; 3- Centralidade no aluno: O ambiente de aprendizagem centra-se no aluno, rentabilizando e potenciando as aprendizagens de acordo com o estilo dele; 4- Convergente com as necessidades dos alunos: O ensino orienta-se para as necessidades do aluno. 5- Racionalização de recursos: Há redução e racionalização dos recursos, nomeadamente redução de custos em relação aos sistemas presenciais; 6- Melhor integração de alunos com dificuldades: sendo mais aberto e universal, o e- learning consegue integrar melhor alunos com dificuldades de aprendizagem, de locomoção, etc; 7- Interactividade: A interactividade está assegurada, existindo distribuição rápida e boa acessibilidade dos conteudos. 3.5.1.2 Constrangimentos do e-learning: 1- Falta de contacto humano 2- Problemas técnicos 3- Falta de “informação” de professores e alunos 4- Custos e tempo exigido ao professor 5- Optimização das plataformas 6- Certificação e standards 7- Avaliação e confidencialidade: Uma das maiores questões que se levantam no quadro da certificação da formação à distância é a da avaliação, se esta não for presencial. 3.5.2. Software educativo No passado, quando se falava em software educativo, era comum catalogá-lo com uma certa rigidez em “simulações”, “tutoriais”, “páginas Web”, etc. Cada vez mais este paradigma classificativo é considerado muito rígido. É hoje consensual que existe uma certa flexibilidade no que concerne à sistematização do software educativo: praticamente todos os recursos digitais educativos possuem os vários elementos da matriz multimédia (imagens, textos, som, etc.) e vários tipos de aplicações como simulações, realidade virtual ou quizzes, por exemplo. Todos estes elementos, incluindo a própria possibilidade dos professores e alunos poderem comunicar, síncrona e assincronicamente, estão muito interligados (Paiva, 2005). A – Tutoriais: transmitem informações pedagogicamente organizadas, como se fossem um livro animado, um vídeo interactivo ou um professor electrónico. A informação é apresentada ao aluno seguindo uma determinada sequência, e este pode escolher a informação que desejar. A informação que está disponível é definida e previamente organizada e, assim, o computador assume o papel de uma máquina de ensinar. A interacção entre o aluno e o computador consiste na leitura do écran ou da escuta da informação fornecida, clicando a tecla ENTER ou utilizando o rato para escolher a opção. B - Exercícios e Práticas: enfatizam a apresentação das lições ou exercícios; neste caso, a acção do aluno restringe-se a virar a página de um livro electrónico ou realizar exercícios, cujo resultado pode ser avaliado pelo próprio computador. As actividades exigem apenas o fazer e o memorizar a informação, não importando a compreensão do que se está a fazer. C – Programação: esses softwares permitem que os professores ou os alunos, criem os seus próprios protótipos de programas, sem que tenham que possuir conhecimentos avançados de programação. A realização de um programa, utilizando conceitos e estratégias, exige que o aluno processe a informação, transformando-a em conhecimentos D – Aplicativos: são programas direccionados para aplicações específicas, como processadores de texto, geradores de bases de dados, etc. Embora não tenham sido desenvolvidos para uso educacional, permitem aplicações interessantes em diferentes ramos do conhecimento. E - Multimédia e Internet: este tipo de software educativo é semelhante ao tutorial. A acção do aluno resume-se a escolher opções oferecidas pelo software apesar de oferecer várias possibilidades de combinações com textos, imagens, sons. Após a escolha, o computador apresenta a informação disponível e o aluno pode reflectir sobre a mesma. Às vezes o software pode também oferecer a oportunidade de seleccionar outras opções e navegar entre elas, o que pode manter o aluno ocupado por um certo tempo e não oferecer-lhe oportunidade de compreender e aplicar de modo significativo as informações seleccionadas. F – Simulação: a simulação envolve a criação de modelos dinâmicos e simplificados do mundo real. Possibilitam a vivência de situações difíceis ou até perigosas de serem reproduzidas em aula. Além disso permitem a realização de experiências, a visualização de moléculas tridimensionais em constante movimento, entre outros. A simulação pode ser fechada ou aberta. Considera-se fechada quando o fenómeno é previamente implementado no computador, não exigindo que o aluno desenvolva as suas hipóteses, testes, análise os resultados e refine os seus conceitos. Nessa perspectiva a simulação aproxima-se muito do tutorial. A simulação pode ser aberta quando fornece algumas situações previamente definidas e encoraja o aluno a elaborar as suas hipóteses que deverão ser validadas por intermédio do processo de simulação no computador. Para que a aprendizagem se processe é necessário que se propicie um ambiente onde o aluno se envolva com o fenómeno, e o experimente colocando hipóteses, procurando outras fontes de informações e usando o computador para validar a sua compreensão do fenómeno. G – Jogos: geralmente são desenvolvidos com a finalidade de desafiar e motivar o aluno, envolvendo-o numa competição com a máquina e/ou colegas. Os jogos permitem usos educacionais interessantes, principalmente se integrados noutras actividades. 3.5.2.1 Classificação dos softwares educativos relativamente aos níveis de aprendizagem Segundo (Vieira, 2001) quanto ao nível de aprendizagem, os softwares podem ser classificados em: A – Sequencial: neste tipo de software a preocupação é a transferência de informação; ou seja apresenta-se um conteúdo ao aluno que por sua vez deverá memorizá-lo e repeti-lo quando for solicitado. Esse nível de aprendizagem origina um aluno passivo. B – Relacional: neste caso o objectivo é promover a aquisição de determinadas habilidades, permitindo que o aluno estabeleça relações com outros factos ou outras fontes de informação. A ênfase é dada ao aluno e a aprendizagem só se processa se houver interacção do aluno com a tecnologia. Esse nível de aprendizagem leva a um aluno isolado. C – Criativo: está associado à criação de novos esquemas mentais, possibilitando a interacção entre pessoas e tecnologias compartilhando objectivos comuns. Esse nível de aprendizagem leva a um aluno participativo. Perguntas de Reflexão sobre as Alternativas metodológicas para inovação no ensino de Química 1. Quais são as alternativas metodológicas para a inovação no ensino de Química? 2. O quesão TICs? Qual é a sua característica mais visível no EQ? 3. Expresse-se duma forma resumida dos novos cenários educativos no EQ? 4. O processo educativo tem, como objectivo final, o desenvolvimento de capacidades fundamentais para a inserção do indivíduo na sociedade. Aponte os factores inerentes ao indivíduo e que podem melhorar este processo. 5. As TICs apresentam-se como uma ferramenta didáctica ao dispor quer do formando, quer do formador, recorrendo-se, por exemplo, a cursos interactivos multimédia. Face a afirmação, aponte algumas vantagens destas para o PEA de Química. 6. Fale de uma forma resumida de TICs, tomando como o exemplo a realidade moçambicana? 7. O uso de computador como máquina de ensinar consiste na informatização dos métodos de ensino tradicional, do ponto de vista pedagógico. Será que esta máquina pode substituir o professor na sala de aulas? 8. Qual é a função do computador como meio didáctico no EQ? 9. O que entendes por um laboratório virtual? Diga a sua tarefa no EQ? 10. Cite as suas vantagens e desvantagens no EQ para o aluno. 11. fale das vantagens e constrangimentos do e-learning no processo de ensino de Química? 12. Classifique os softwares educativos relativamente aos níveis de aprendizagem e descreva uma a sua escolha? 4. Articulação entre Métodos, Técnicas e Meios de Ensino no Ensino da Disciplina de Química. No processo de ensino e aprendizagem de qualquer disciplina depois de responder a duas perguntas básicas: (1) o que ensinar? (Conteúdos) e (2) Porquê ensinar? (objectivos), existe uma terceira pergunta óbvia: como ensinar? A resposta a esta pergunta remete-nos ao conteúdo desta unidade: Usando métodos e técnicas didacticamente justificados e com os meios materiais adequados aos conteúdos da matéria da disciplina. Num sistema de ensino por etapas, depois do professor possuir objectivos da aula claramente formulados, com os conteúdos bem definidos, a fase seguinte seria definir os métodos e técnicas para tratamento dos conteúdos, usando os meios disponíveis para alcançar os objectivos previstos. Existe uma interdependência entre métodos e meios de ensino: o tipo de meios disponíveis condiciona os métodos e técnicas que serão usados pelo professor. Por outro lado a opção por um método pode determinar os meios a ser usado na aula. É difícil dizer com firmeza o que tem a primazia na planificação de uma aula, se são os métodos ou os meios. Muitas a primazia de um em relação ao outro muitas vezes depende de vários factores: do contexto em que a aula se realiza, experiência do professor, condições da escola e tipo de alunos. Contudo, a base objectiva para determinar a escolha de métodos e técnicas, bem como dos meios de ensino são os objectivos e conteúdos da matéria da disciplina. Dada a natureza abstracta da Química, é muito recomendado que se faça uma escolha criteriosa dos métodos e meios de ensino de modo que a matéria tratada seja compreendida pelos alunos. Método indica-nos o caminho, a técnica diz-nos como percorrê-lo. Um método pode possuir duas ou mais técnicas. Por sua vez, uma técnica dependendo da sua complexidade pode evoluir para um método. Por exemplo: 1. O Método interrogativo de pesquisa têm três técnicas: teste-diagnóstico, entrevista e inquérito. Devido a complexidade de cada uma destas técnicas, a entrevista algumas vezes é um método com várias técnica, o mesmo acontece com o inquérito. 2. No Ensino, o método de elaboração conjunta tem como técnicas o debate, a discussão e a interrogação. Cada uma dessas técnicas, porém pode ser considerada como método pois pode possuir várias sub-técnicas. No Ensino da química, recomendamos que o aluno antes de decidir sobre qualquer aspecto olhe para o conteúdo: sua posição no programa de ensino; pressupostos que o aluno trás de classes anteriores ou do dia-a-dia e com base nisso decidir sobre que método usar. Nesta perspectiva os meios de ensino dependem dos métodos, serão escolhidos depois de se decidir a estratégia para vincular a matéria da disciplina. Contudo, em ambientes com todos meios de ensino disponíveis pode-se optar por um determinado método condicionado aos meios existentes, mas sem prejudicar o tratamento didáctico da matéria e se alcançar os objectivos previstos. Exemplo: 1. Numa aula sobre a estrutura atómica: pela posição da matéria e por os alunos não possuírem pressupostos, o ideal é que a aula fosse expositiva e sempre que possível levar modelos para mostrar a estrutura interna; 2. Contudo, se tiver internet ou vídeo onde os alunos poderão visualizar melhor a estrutura interna do átomo, a mesma aula poderá passar a experimental (experiência simulada) ou de elaboração conjunta ou até de trabalho independente. Os meios de ensino, além dos tradicionais quadro e giz, incluem uma série de outros recursos materiais que são usados no processo de ensino e aprendizagem. Existem vários critérios de classificação, mas independentemente do critério usado, os meios de ensino têm uma função comum: facilitar a realização do processo de ensino e aprendizagem, tanto ao professor como ao aluno. 4.1 Recursos Didáticos São componentes do ambiente de aprendizagem que estimulam o aluno. Pode ser o monitor, livros e recursos da natureza, etc. Dessa forma, podemos ver que tudo o que se encontra no ambiente onde ocorre o processo ensino-aprendizagem pode se transformar em um óptimo recurso didático, desde que utilizado de forma adequada e correta. Não podemos nos esquecer que os recursos didáticos são instrumentos complementares que ajudam a transformar as idéias em fatos em realidades. Eles auxiliam na transferência de situações, experiências, demonstrações, sons, imagens e fatos para o campo da consciência, onde então eles se transmutam em idéias claras e inteligíveis. Recursos didáticos são métodos pedagógicos empregados no ensino de algum conteúdo ou transmissão de informações. 4.1.1 Função: Quando usamos de maneira adequada, os recursos de ensino colaboram para: 1- Motivar e despertar o interesse dos participantes; 2- Favorecer o desenvolvimento da capacidade de observação; 3- Aproximar o participante da realidade; 4- Visualizar ou concretizar os conteúdos da aprendizagem; 5- Oferecer informações e dados; 6- Permitir a fixação da aprendizagem; 7- Ilustrar noções mais abstratas; 8- Desenvolver a experimentação concreta. 4.1.2 Recursos técnicos: Os mais utilizados são os chamados recursos AUDIOVISUAIS, porque apelam para nossos sentidos de captação mais forte na aquisição de conhecimentos e apreensão de informações (audição e visão). Conforme proposto por Edgar Dale, o ensino puramente verbalista (emprego de palavras vazias de experiência) deve ser evitado. Isso porque a aprendizagem é mais eficaz quanto mais se possa realizar uma experiência direta. É importante estarmos atentos aos recursos tais como: exemplos, situações e experiências que a comunidade nos oferece, sejam no no ambiente de trabalho ou nas relações da família. Todos esses recursos exigem de nós, a cada dia, novas posturas, a fim de que os saibamos utilizar. Tipos Na escolha e utilização do recurso didático, devem ser observados alguns requesitos de extrema relevância, que são: 1- Nunca utilizar um recurso só porque está na moda; 2- Saber se o local permite ou possibilita o uso do recurso escolhido; 3- Só escolher a técnica ou recurso se tiver absoluto domínio da mesma; 4- Sempre levar em conta o tempo que um determinado recurso vai exigir para ser aplicado; 5- Na confecção de cartazes, transparências, não dispensar o uso do dicionário; 6- No caso de dúvidas na expressão de alguma idéia, tente encontrar outra alternativa; 7- A preparação do material com antecedência possibilita um tempo para consultas; 8- Escolher as idéias que você quer fixar,
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