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UNIVERSIDADE LICUNGO FACULDADE DE EDUCAÇÃO LICENCIATURA EM ENSINO DE QUÍMICA Alcídio João Piquete António Fernando Ndapossa António Victor Comissário Raposo Liznet Da Paula Mapotere Sabado Ernesto João ACTIVIDADES EXPERIMENTAL E O ENSINO DE QUIMICA DONDO 2024 Alcídio João Piquete António Fernando Ndapossa António Victor Comissário Raposo Liznet Da Paula Mapotere ACTIVIDADES EXPERIMENTAL E O ENSINO DE QUIMICA Docente: MSC.Crimildia C.A.Paulo Chidassicua DONDO 2024 Trabalho a ser entregue na Faculdade de Educação, no Curso de Licenciatura de Ensino de Química com Habilitação do Laboratório, com fins avaliativos na cadeira de Didáctica de Química III. ÍNDICE Introdução ....................................................................................................................................... 1 Objectivos ....................................................................................................................................... 2 Objectivo geral ................................................................................................................................ 2 Objectivos especificos .................................................................................................................... 2 Metodologia .................................................................................................................................... 2 Actividades Experimentais e o Ensino de Química ........................................................................ 3 Conceito de Experiência ................................................................................................................. 4 Conceito de experiência no sentido lato ......................................................................................... 4 Conceito de Experiência no sentido restrito .................................................................................. 5 Conceito de Método Experimental ................................................................................................ 5 Etapas da actividade experimental .................................................................................................. 6 Características da actividade experimental .................................................................................... 7 Limitações e Potencialidades do Método Experimental ................................................................. 8 Limitações do Método Experimental ............................................................................................. 8 Potencialidade do Método Experimental ........................................................................................ 8 Processo do Aquisição de Conhecimento pela Actividade Experimental ..................................... 9 A função e Objectivos das experiências na formação e educação ............................................... 10 Formação de competências, habilidades e capacidades ................................................................ 10 Função do experimento na Formação e Educação ........................................................................ 10 Objectivos de Experiências na Formação e Educação .................................................................. 11 Conclusão ...................................................................................................................................... 12 Referências Bibliográficas ............................................................................................................ 13 1 I. Introdução A actividade experimental é um componente essencial no ensino de Química, pois proporciona aos alunos a oportunidade de vivenciar na prática os conceitos teóricos abordados em sala de aula. O método experimental, que envolve a observação sistemática, a formulação de hipóteses, a realização de experimentos e a análise de resultados, é fundamental para a construção do conhecimento científico. Além de facilitar a compreensão dos fenómenos químicos, a actividade experimental estimula o desenvolvimento de habilidades como o pensamento crítico e a resolução de problemas. No entanto, é importante considerar as limitações desse método, como questões de segurança e custos associados aos materiais. Este trabalho tem como objectivo explorar as características da actividade experimental, suas potencialidades e limitações, bem como seu impacto na aquisição de conhecimentos em Química. 2 II. Objectivos Objectivo geral: Analisar a importância da actividade experimental no ensino de Química, destacando seus conceitos, características, limitações, potencialidades e a forma como contribui para a aquisição de conhecimentos. Objectivos especificos: Definir os conceitos de experiência e método experimental no contexto do ensino de Química. Identificar e descrever as características da actividade experimental que favorecem a aprendizagem dos alunos. Examinar as limitações e potencialidades do método experimental na prática educativa. Avaliar como a actividade experimental contribui para a aquisição de conhecimentos em Química. III. Metodologia A metodologia deste trabalho será baseada na pesquisa bibliográfica, conforme definido por Gil (2002), que afirma que “a pesquisa bibliográfica é um levantamento sistemático de informações já publicadas sobre um determinado tema”. A pesquisa será realizada em livros, artigos académicos e teses que abordam o ensino de Química e a actividade experimental. 3 1. Actividades Experimentais e o Ensino de Química As actividades experimentais são realizadas no processo de ensino e aprendizagem e efectuam-se no laboratório ou na sala de aulas ou ainda noutro lugar qualquer seguro, e visa aproximar o aluno a realidade e ao método de trabalho científico. É recomendado que o ensino das ciências naturais, em particular de Química, decora sempre acompanhado pela realização de experiências ou actividades experimentais. As actividades experimentais são potentes para a abordagem de elementos do quotidiano. Por exemplo, um estudo sistemático do hábito de “aquecer água para por o café” evidencia a presença de conceitos sobre mistura, solubilidade, filtração e muitos outros que podem ser abordados nesse processo. Segundo Costa (2013), a probabilidade de ter um aluno mais participativo e interessado torna-se maior por tratar de fenómenos recorrentes do dia-a-dia, bem como a motivação do estudante tende a aumentar em tentar entender o que está acontecendo. De acordo com as condições, a experimentação pode ocorrer no laboratório ou no meio natural. A experiência laboratorial realiza-se no ambiente artificial, em condições especialmente criadas. Enquanto a experiência no meio natural baseia-se na pesquisa de fenómenos nas suas condições habituais por meio de introdução de uma série de factores influentes controladas pelo pesquisador. (CAMUENDO 2006). Estas actividades podem ser desenvolvidas tanto no laboratório, como na sala de aula, com a finalidade de facilitar o processo de ensino-aprendizagem, e garantir a construção de aprendizagem significativa nos alunos. A utilização desta actividade nas aulas de Química, como afirma Alves (2000), citado por Andrade & Viana (2017, p. 507), possui o objectivo pedagógico de aperfeiçoar o processo de ensino-aprendizagem, tornando-o interactivo, no qual os estudantes podem participar de forma activa, justificando, assim, a natureza, essencialmente experimental, da Química como ciência”. A realização de experimentos geralmente desperta nos estudantes um maior interessepelo estudo de Ciências. É importante associar o “saber fazer” com o “explorar/compreender” os fenómenos ou princípios científicos (SAAD, 2005). 4 1.1. Conceito de Experiência Experiência é a acção e o efeito de experimentar (realizar acções destinadas a descobrir ou comprovar determinados fenómenos). O procedimento é bastante habitual no âmbito dos Trabalhos científicos com o propósito de averiguar uma hipótese ( https://conceito.de/experiência ). A experimentação é considerada como um tipo de actividade que pode facilitar o entendimento de um determinado conteúdo, despertando assim, a curiosidade e o interesse pelo estudo nos alunos. Isso porque acreditamos que é a partir da prática que o aluno terá uma maior interacção e contacto físico com conteúdo e, poderá ter assim, uma noção mais ampla da teoria que está sendo apresentada. De acordo com Machado e Mól (2007) a experimentação é uma ferramenta integrante do processo ensino e aprendizagem de ciências e através dela deve-se dar ao aluno a oportunidade de expressar suas concepções dos fenómenos de forma directa, experimental ou de forma indirecta, através de registos desses fenómenos. “A experimentação é uma ferramenta importante no processo de ensino-aprendizagem que desperta forte interesse entre alunos de diversos níveis de escolarização (GIORDAN, 1999,p.43). De modo geral, os processos químicos de transformação da matéria estiveram presentes desde a antiguidade buscando sempre comprovar ou criar teorias, ainda que a própria ideia da disciplina Química não houvesse ainda sido testada (NEVES E FARIAS, 2011). 1.1.2. Conceito de experiência no sentido lato Segundo Dicionário de Língua Portuguesa a experiência é: Acção ou efeito de experimentar; Conhecimento adquirido por prática, estudos, observação; Conhecimento por meio de sentido de uma determinada realidade; Conhecimento de uma realidade provocada com propósito de saber algo particularmente de hipótese científica; São ensaios, tentativas para verificar ou demonstrar qualquer coisa. https://conceito.de/experiência 5 Segundo FONSECA (2001) citado por José Arão, provém do latim experientia, experiência é um ensaio, uma tentativa para verificar ou demonstrar qualquer coisa. A experiência é o verdadeiro conhecimento, o que não exige e nem envolve crença, pois o conhecimento exclui qualquer necessidade de acreditar. A experiência é a meio mais concreta para se adquirir uma confiança. Na verdade a experiência é uma forma de conhecimento directo, que se confirma por si mesmo. 1.1.3. Conceito de Experiência no sentido restrito Uma experiência consiste na montagem de uma estratégia concreta a partir da qual se organizam diversas acções observáveis directa ou indirectamente, de forma a provar a plausibilidade ou falsidade de uma dada hipótese ou de forma a estabelecer relações de causa/efeito entre fenómenos. Além de ocorrer por meio dos sentidos (tacto, olfacto, paladar, visão e audição), a experiência faz, geralmente, uso de instrumentos de medição. Uma experiência pressupõe um aparato experimental (material a ser utilizado), Um procedimento (sequência de atitudes e medidas a serem feitas pelo experimentador) e um relatório que descreverá detalhadamente toda a experiência, analisará os dados obtidos por meio das medidas e fará uma conclusão. 2.0. Conceito de Método Experimental O método experimental (experimentação), pode ser definido como um conjunto ou métodos de procedimentos estabelecidos para a verificação das hipóteses. (BARROS; LEHFELD, 2014). O método experimental (experimentação ou experimentalismo) é um enfoque de pesquisa que consiste em montar um experimento, realizá-lo e medir os resultados. Em sua forma pura, os experimentos devem ser organizados de modo que todas as variáveis sejam controladas, excepto a que se pretende medir, para que seja possível provar a causalidade. (SOMEKH; LEWIN, 2015). O método experimental (experimentação),é o estudo de um fenómeno provocado artificialmente no sentido de se verificar uma hipótese. Ao contrário do observador, que não deve ter ideias 6 preconcebidas do fato observado, pois tem um papel passivo no processo, o experimentador será acima de tudo o elemento activo, agindo conforme a hipótese. (SANTOS, PARRA FILHO, 2017). Em outras palavras o método experimental: Consiste em submeter os objectos de estudo à influência de certas variáveis em condições controladas e conhecidas pelo investigador, para observar os resultados que a variável produz no objecto. O método experimental é um método científico de verificação de factos e fenómenos por meio de experiências. Ele engloba conclusões de depoimentos experimentalmente verificados a partir de hipóteses, a realização de experiências e interpretação dos resultados obtidos. 3.0.Etapas da actividade experimental Actividade experimental e um componente fundamental no processo de ensino-aprendizagem, especialmente no ensino de química. Elas envolvem várias etapas que garantem a sistematização do conhecimento e a verificação de hipóteses. As principais etapas de actividade experimental são: Planificação: Nesta etapa, o professor define os objectivos da actividade, escolhe os conteúdos a serem abordados e selecciona os experimentos adequados. O planeamento deve considerar os recursos disponíveis e a segurança dos alunos. Pimenta, S. G. (2009) Experimentação: Os alunos realizam o experimento, seguindo os procedimentos estabelecidos. Essa fase envolve a manipulação de materiais e reagentes, observação de fenómenos e Registro de dados. Gil, A. C. (2002). Observação e Registro: Durante a experimentação, os alunos devem observar atentamente e registar suas observações, dados quantitativos e qualitativos. Moreira, M. A. (2007). Análise dos Resultados: Após a realização do experimento, os alunos analisam os dados colectados, discutem os resultados e fazem comparações com as hipóteses formuladas anteriormente. Ribeiro, C. R. (2010). Conclusão: Os alunos elaboram conclusões com base na análise dos resultados, discutindo o que aprenderam e como isso se relaciona com os conceitos teóricos estudados. Carvalho, A. M. P. (2011). 7 Apresentação e Discussão: Finalmente, os alunos podem apresentar suas descobertas para a turma, promovendo um debate sobre os resultados e as implicações dos experimentos realizados. Santos, M. A. (2012). 4.0.Características da actividade experimental As características da actividade experimental no ensino de Química são fundamentais para promover a aprendizagem activa e a compreensão dos conceitos químicos. Algumas das características são: Aprendizagem Activa: A actividade experimental envolve os alunos de forma activa no processo de aprendizagem, permitindo que eles descubram e construam conhecimento por meio da prática. Ausubel, D. P. (2003). Desenvolvimento de Habilidades Científicas: A actividade experimental ajuda os alunos a desenvolver habilidades como observação, Registro, análise e interpretação de dados. Gil, A. C. (2002). Integração Teoria e Prática: As actividades experimentais permitem que os alunos relacionem conceitos teóricos com a prática, facilitando a compreensão dos conteúdos. Moreira, M. A. (2007). Estimulação do Pensamento Crítico: A actividade experimental promove a reflexão e o questionamento, estimulando o pensamento crítico dos alunos. Ribeiro, C. R. (2010) Motivação e Interesse: As experiências práticas costumam aumentar a motivação e o interesse dos alunos pela disciplina. Santos, M. A. (2012). Essas características são essenciais para que as actividades experimentais em química contribuam realmente para a formação dos alunos, promovendo uma educação científica mais dinâmica e integrada 8 5.0.Limitações e Potencialidades do MétodoExperimental 5.1. Limitações do Método Experimental Falta de Recursos Didácticos: Muitas escolas enfrentam dificuldades em fornecer laboratórios bem equipados e materiais didácticos adequados para a realização de experimentos. Silva, M. A. (2015) – “A carência de recursos didácticos é uma das principais limitações no ensino de química.” Abordagem Tradicional: O uso excessivo de métodos tradicionais de ensino, como aulas expositivas, pode desestimular a participação activa dos alunos. Carvalho, A. (2013) – “A predominância de abordagens tradicionais limita a capacidade dos alunos de se engajar activamente no aprendizado.” Dificuldades Conceituais: Os alunos frequentemente enfrentam dificuldades em compreender conceitos abstractos da química, como ligações químicas e reacções. Moreira, M. A. (2007) – “As dificuldades conceituais são barreiras importantes que devem ser superadas no ensino de química.” 6.0.Potencialidade do Método Experimental O método experimental apesar das suas limitações apresenta várias potencialidades que lhe permite ser um dos métodos mais recomendados no PEA. Esta directamente ligado a actividade experimental em que são realizadas as experiências químicas para certificação de hipóteses científicas e a ligação de teoria e prática. O Método experimental apresenta as seguintes Potencialidades das quais se destacam: A actividade experimental permite estabelecer a ligação entre as habilidades manuais e intelectuais do aluno com muita eficácia; Permite a melhor assimilação dos conteúdos científicos devido a possibilidade existente na interpretação dos fenómenos observados na prática; A actividade experimental permite a construção de conhecimento de forma activa; 9 Permite o desenevoamento de capacidades manuais, habilidades e atitudes positivas para a ciência química. As actividades propostas para a parte experimental da disciplina Química visam proporcionar ao aluno a oportunidade para trabalhar com autonomia e segurança em um laboratório de química; Não procura apenas desenvolver a habilidade no manuseio de reagentes e aparelhagens, mas também criar condições para uma avaliação crítica dos experimentos realizados; Com actividade experimental os alunos adquirem habilidades e capacidades para reconhecimento de substâncias e reacções químicas e redigir relatórios; As experiências químicas procuram dar ao aluno uma visão clara dos principais fenómenos relacionados com o aprendizado da química, incluindo as técnicas básicas e noções gerais para a segurança no laboratório; Não havendo uma articulação entre os dois tipos de actividades, isto é, a teoria e a prática, os conteúdos não serão muito relevantes à formação do indivíduo ou contribuirão muito pouco ao desenvolvimento cognitivo deste. 7.0.Processo do Aquisição de Conhecimento pela Actividade Experimental A actividade experimental desempenha um papel muito importante no processo de aquisição e construção de conhecimento pelo facto de permitir a observação e análise dos fenómenos no mundo real, fenómenos químicos que o modo como eles se processa na realidade. A aquisição de conhecimento pela actividade experimental exige a participação activa do aluno, de modo a construir e reconstruir o seu próprio conhecimento. O experimento pode trazer para o estudante a forma Química de ler o mundo, na qual a teoria e a realidade estão em constante diálogo e ao estudante é proposto que elabore hipóteses e crie ferramentas para testá-las, experimentando assim um processo de investigação e adquirindo conhecimento. A aquisição de conhecimento através da formulação de hipóteses, possibilitando assim o crescimento cognitivo do educando. 10 Portanto, as actividades experimentais possibilitam com que os alunos estabelecem uma relação entre a teoria desenvolvida e a realidades das transformações sociais que acontecem em seu entorno. Com isso, a prática experimental é uma modalidade pedagógica de vital importância. 8.0.A função e Objectivos das experiências na formação e educação Formação de competências, habilidades e capacidades O trabalho experimental é um alicerce para o ensino e para compreensão dos fenómenos químicos; As experiências químicas procuram dar ao aluno uma visão clara dos principais fenómenos relacionados com o aprendizado da química, incluindo as técnicas básicas e noções gerais para a segurança no laboratório; “Não é possível obter um seguro conhecimento de química simplesmente estudando teoria química; A química é uma ciência essencialmente descritiva, que só pode ser aprendida através de experimentos e factos experimentais; Não havendo uma articulação entre os dois tipos de actividades, isto é, a teoria e a prática, os conteúdos não serão muito relevantes à formação do indivíduo ou contribuirão muito pouco ao desenvolvimento cognitivo deste. 8.1.Função do experimento na Formação e Educação A função do experimento é fazer com que a teoria se adapte à realidade; permitindo que os alunos manipulem objectos e idealizem os fenómenos observados e negociem significados entre si e com o professor durante a aula. Segundo SZIBURIES (1986:40) Formar os conhecimentos sólidos, aplicáveis e utilizáveis É fonte de saber; Os alunos adquirem a certeza sobre uma relação objectiva existente na natureza; Pode ser organizada para acções didácticas, como aplicação, como consolidação e avaliação dos conhecimentos e capacidades dos alunos; 11 Se os alunos praticarem as actividades experimentais eles aprendem a utilizar conscientemente o método científico do conhecimento, sendo uma parte de saber-fazer”. 9.0.Objectivos de Experiências na Formação e Educação Segundo SZIBURIES (1986:40), uma experiência pode servir: Para introdução sobre as características dos elementos ou compostos químicos, com objectivo de: Ganhar informações sobre o decorrer das reacções químicas; Para um processo de verificação ou negação das conclusões deduzidas na base da hipótese; Auxiliar na compreensão dos temas abordados na sala de aula e em suas aplicações no quotidiano, já que proporcionam uma relação entre a teoria e a prática; Colaborar para que o aluno consiga observar a relevância do conteúdo estudado, incentivando a uma aprendizagem significativa. 12 IV. Conclusão A actividade experimental é um pilar fundamental no ensino de Química, pois não apenas facilita a compreensão dos conceitos teóricos, mas também promove o desenvolvimento de habilidades essenciais nos alunos. Apesar das limitações enfrentadas, como questões financeiras e de segurança, as potencialidades da prática experimental são inegáveis. Ela permite que os estudantes se tornem protagonistas do seu aprendizado, estimulando a curiosidade e o pensamento crítico. Ao integrar teoria e prática, a actividade experimental transforma o ensino de Química em uma experiência mais rica e significativa. Outrossim, é imprescindível que educadores valorizem e implementem actividades experimentais em suas aulas para garantir uma formação científica sólida e engajadora. 13 V. Referências Bibliográficas Anastasiou, L. G. C. & Alves, L. P. (2009). Processo de Ensinagem na Universidade. 5 Ed.Joinville.Sc.UniVille.https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3203177/mod_resource/conten t/2/Anastasiou%20e%20Alves.pdf. Andrade, R. S. & Viana, K. S. L. (2017). Actividades experimentais no ensino de química: distanciamento e aproximações da avaliação de quarta geração. Cienc.Educ, Bauru, v.23(2),p. 507-522.doi: https://doi.org/10.1590/1516-731320170020014. CAMUENDO Ana Paula Luciano Alichi. Impacto das Experiencias Laboratoriais dos Alunos no ensino de Química. PontifíciaUniversidade Católica de são Paulo, em convénio com a Universidade Pedagógica. 2006. CARVALHO, A. M. P. et al. Ciências no Ensino Fundamental: o conhecimento físico. São Paulo: Scipione, p.199,2005. do ar e dos líquidos através de experimentos simples. São Paulo: Livraria da Física, 2005. FONSECA, M.R.M. Completamente química: química geral, São Paulo, 2001. GIL, A. C. (2002). Métodos e Técnicas de Pesquisa Social. São Paulo: Atlas. 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