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Faculdade de Ciências Naturais e Matemática Departamento de Química Zulmira Francisco Ana Paula Camuendo e Aldovanda Bata (colaboradoras) Maputo, Agosto de 2007 1 ÍNDICE Introdução .................................................................................................... 1. A actividade experimental no contexto do Ensino de Química .................. 1.1. O conceito de experiência ..................................................................... 1.2. A aquisição de conhecimentos pela actividade experimental ............... 1.3. Características da actividade experimental ......................................... 1.4. Tipos de actividades experimentais ................................................... 1.4.1. Experiências de demonstração pelo professor ................................. 1.4.1.1 Exigências para a realização de experiência de demonstração pelo professor ........................................................... 1.4.1.2. Vantagens das experiências de demonstração .................................... 1.4.2. As experiências dos alunos no laboratório ........................................... 1.4.2.1. Algumas exigências gerais para a realização das experiências dos alunos ...................................................... 1.5. A organização do trabalho dos alunos no laboratório .................. 1.6. A função e os objectivos das experiências na formação e educação ..................................................................................... 2. Demonstrações e experiências recomendadas pelo programa de ensino ................................................................................................ 3. Experiências propostas .......................................................................... 4. Plano temático da disciplina .................................................................... 5. Programa da disciplina ......................................................................... 6. Avaliação ................................................................................................... 7. Bibliografia ................................................................................................ 2 Introdução A Didáctica de Química-III constitui uma cadeira inserida no curso de Bacharelato e Licenciatura em Ensino de Química na FCNM, 3o ano, 6o semestre, com os seguintes objetivos: No fim das aulas os estudantes devem: Ampliar e consolidar capacidades e habilidades de planificar e realizar aulas laboratoriais; Planificar e realizar experiências tomando em consideração as condições locais das escolas e o conteudo do programa de ensino; Avaliar criticamente as possibilidades de realização de experiências tomando em consideração os conteúdos do programa de ensino. Assim, surge a necessidade de elaboração desta sebenta que visa contribuir para a formação de professores criativos, que sejam minimamente capazes de fazer face à deficiência que se tem constatado nas escolas secundárias da falta de laboratórios equipados para a realização de experiências nas disciplinas de Ciências Naturais, neste caso a disciplina de Química. Para a elaboração deste guia teve-se em conta o Programa de Ensino de 2004 e programa Intermédio, as experiências propostas abrangem, como não poderia deixar de ser, conteúdos tratados no 1o ciclo do ESG, para além do 2o ciclo. A sebenta está dividida em duas partes: A Parte Teórica que consiste na apresentação de uma pequena teoria acerca da actividade experimental no contexto do ensino de química A Parte Experimental, prática, é composta por um conjunto de guiões de experiências a serem realizadas pelos estudantes nas aulas desta cadeira. Algumas das experiências são apresentadas em duas variantes, porém, com o mesmo objectivo, uma delas usando a material não convencional e a outra usando material de laboratório. As possíveis observações, interpretação/discussão de resultados e conclusões das experiências são apresentadas também nesta proposta. 3 Com este guia espera-se colaborar para a melhoria do ensino de Química no que diz respeito a realização de experiências pelos professores nas suas aulas. 1. Pontos de revisão O processo de aquisição de conhecimentos na disciplina de Química: Observação/percepção da realidade, pensamento (penetração teórica sobre a essência dos objectos), aplicação dos conhecimentos; Formação de juízos gerais através dos processos de indução e dedução; A linguagem como forma de ligação entre o objecto e a palavra; Formação de conceitos: Processo directo de compreensão sensorial; Mediante a aquisição oral na qual a actividade pensante é adquirida na base de idéias e conceitos já existentes, previamente adquiridos; Para reflectir ACTIVIDADE 1: Julga ser possível e vantajoso tornar o ensino da Química mais concreto? Acha que todos os conceitos químicos são possíveis de traduzir em modelos concretos? Fundamente estas questões com exemplos. “Um conceito de química é uma idéia na qual estão expressas as características gerais e essenciais dos objectos e fenómenos” 4 1. A actividade experimental no contexto do ensino de Química 1.1. O conceito de experiência Aborda-se aqui o conceito de experiência química como uma actividade prática de grande importância pedagógica no processo de construção de conhecimentos. Na utilização do termo experiência, torna-se difícil encontrar o denominador comum da sua identidade semântica. A bibliografia apresenta várias maneiras de definir o conceito experiência. Segundo NEVES (1998:20) na aproximação etimológica, o conceito experiência provém do vocábulo latino “experientia” que, por sua vez, deriva do verbo experir, cujo significado é ensinar, testar, experimentar, submeter à prova. Na aproximação pelo uso corrente, a experiência pode ser tomada como sinónimo de contacto directo e imediato com alguma realidade. Diz-se que alguém é experiente, experimentado ou com experiência, quando é reconhecido em virtude de contacto prolongado com uma realidade, um saber acumulado por um exercício continuado e uma prática bem sucedida. Também se diz que alguém teve boa ou má experiência, quando, da participação pessoal e do envolvimento directo com uma situação, foi objecto de determinados sentimentos ou vivências. Por isso, no dia a dia, e em particular na prática científica, usa-se a expressão realizar experiência, no sentido de experimentar, verificar uma hipótese, ensinar, testar, submeter à prova. Na aproximação filosófica, o termo conhece também muitos usos. Por experiência, entende-se o conjunto das percepções e da recapitulação das recordações homogéneas que resultam num determinado saber. “A experiência provém da capacidade de conservar na memória o que se aprende, da lembrança repetida de um mesmo objecto e da actividade ou prática” (Ibid.:21). 5 No empirismo da idade moderna, a experiência é considerada a fonte do conhecimento. Ao passo que na fenomenologia, experiência é tomada no sentido de vivência ou do vivido. O experimentado não é um fenómeno transitório, mas um facto que enriquece o pensamento de modo estável. Portanto, reclame-se uma certa repetibilidade do experimento ou a sua permanência como realidade presente à consciência. Na educação, na escola a experiência desempenha um papel muito importante no processo de construção do saber e saber fazer como a fonte do conhecimento. 1.2. A aquisição de conhecimentos pela actividade experimental Toda a experiência supõe sempre a aquisição de um certo conhecimento em virtude da presença imediata de uma realidade. Quer dizer que em toda experiência há um diálogo entre o nossoespírito e algo distinto. Daí que a primeira coisa que se exige a toda experiência é que nos deve proporcionar uma certa aquisição e, consequentemente, um certo enriquecimento do sujeito seja cognitivo, afectivo ou emocional. PIAGET (1996:100) considera que, a cognição é um processo racional activo e interactivo que envolve o sujeito e o meio. Decorre em etapas sequenciais, que se designam estágios de desenvolvimento. Segundo BECKER (2001:36) o conhecimento não está no sujeito quando ele nasce, “o conhecimento se dá por um processo de interacção radical entre o sujeito e o objecto e entre organismo e meio”. Neste contexto, é necessário desfazer as crenças do senso comum que fazem acreditar que a ciência é um conjunto de verdades construídas pelos cientistas e que cabe ao professor transmitir e, aos alunos, memorizar e reproduzir tais verdades. Significa que no processo de ensino-aprendizagem, o professor 6 poderá fazer o uso da experiência, para em conjunto com os alunos construir os conhecimentos. A este propósito, (Ibd.:41) refere que uma sala de aulas não pode continuar a ser monopólio do professor. Não se pode continuar, de um lado, com um professor repetindo interminavelmente as lições e, do outro, um aluno passivo que, ao entrar na sala de aulas, já se senta aguardando a acção do professor. Pretende-se ter uma sala de aula onde a proposta do professor é compartilhada pelos alunos, nos quais a acção começa a fluir de ambos os lados, e não só da relação professor-aluno mas também da relação aluno-aluno. No processo de construção de conhecimentos deve-se tomar em consideração que o aluno, independentemente de sua idade, têm uma prática quotidiana que lhe permite ter uma disponibilidade discursiva. Neste caso, o professor e o aluno devem-se posicionar como sujeitos a partir da sua experiência no processo interativo de construção de conhecimentos. Para PIAGET (apud MOREIRA, 1999:100) o crescimento da criança dá- se por assimilação e acomodação. O que acontece muitas vezes é que os esquemas de acção da criança ou mesmo do adulto não conseguem assimilar determinada situação. Neste caso, o organismo (mente) desiste ou se modifica. No caso de modificação, ocorre a chamada acomodação. É através da acomodação que se dá o desenvolvimento cognitivo. Portanto, se o meio não apresenta problemas, dificuldades, a actividade da mente é, apenas, de assimilação. Nesta perspectiva, a experiência proporcionar ao aluno um momento de confrontação entre o que já sabe e o novo conhecimento. Esse conflito possibilita a re-elaboração do novo conhecimento e a sua respectiva acomodação na mente do aluno. Significa que, só há aprendizagem quando há acomodação, ou seja, uma reestruturação da estrutura cognitiva do indivíduo, 7 que resulta em novos esquemas de assimilação a partir de experiências acomodadas. Neste contexto, ensinar significa provocar o desequilíbrio no organismo (mente) da criança de modo que ela se reestruture cognitivamente e aprenda. O mecanismo de aprender da criança é a sua capacidade de buscar novos esquemas de assimilação para adaptar-se à nova situação. Portanto, o ensino pode activar este mecanismo, procurando usar na medida do possível métodos activos como, por exemplo, a elaboração conjunta, o trabalho independente do aluno, actividade experimental, etc. O ensino pode ser acompanhado de acções e demonstrações e, sempre que possível, dar ao aluno a oportunidade de agir, isto é, de realizar trabalhos práticos, de experimentar, etc. Por conseguinte a tarefa do professor, no processo de ensino- aprendizagem, não é apenas de transmitir conhecimentos, mas também de ajudar o aluno a organizar os seus pensamentos, a escolher um caminho na vida, a ter atitudes e convicções que orientem as suas opções diante dos problemas vividos e situações da vida quotidiana, para além de lhe dar ferramentas necessárias para ser capaz de interpretar o mundo que o rodeia. Segundo ANDERY (2000:313) todo o conhecimento que se refere ao mundo é fundado na percepção. Esta concepção relaciona-se com o empirismo, por considerar que a fonte do conhecimento humano se encontra na percepção, que aqui é entendida como interpretação da experiência. Portanto, a percepção é o reflexo na consciência do homem dos objectos ou dos fenómenos, quando estes influenciam directamente os órgãos dos sentidos. Assim, considera-se que as sensações são a fonte do conhecimento. Neste contexto, a actividade experimental desempenha um papel importante, pois baseia-se na unidade das capacidades manuais, intelectuais, afectivas e outras. Por exemplo, quando um aluno individualmente ou em conjuntos com os colegas analisa a natureza dum fenómeno com ajuda da experiência química. 8 Neste entendimento, VYGOTSKY (apud MOREIRA, 1999:109) refere que a interação social é o veículo fundamental para a aquisição dinâmica do conhecimento social, histórico e culturalmente construído. Para este autor, esta interação é fundamental para o desenvolvimento cognitivo e linguístico de qualquer indivíduo. O autor refere ainda que “sem interação social, ou sem intercâmbio de significados, dentro da zona de desenvolvimento proximal do aprendiz, não há ensino, não há aprendizagem e não há desenvolvimento cognitivo”(Ibid.:121). Esta interação implica que necessariamente todos os envolvidos no processo de ensino-aprendizagem possam ter a oportunidade de falar, de expressar as suas opiniões para puderem reconstruir novos conhecimentos e ultrapassarem as suas dificuldades. A zona de desenvolvimento proximal é definida por VYGOTSKY como “a distância entre o nível de desenvolvimento cognitivo real do indivíduo e o seu nível de desenvolvimento potencial“ (Ibid). Isto é, o nível que pode ser alcançado com a ajuda de um colega mais competente ou com a do professor. Portanto, a teoria Vygotskyana relaciona se com o construtivismo ao considerar que o conhecimento advém das interações entre o sujeito e o objecto. Neste processo, o que conta é a interação que existe entre o situação e a maneira pela qual o sujeito aprende em função da sua personalidade, do seu organismo, da sua experiência, do seu temperamento e das suas necessidades. A concepção construtivista parte do consenso de que o sujeito que aprende não é o único interveniente no processo de construção de conhecimentos. Assume que os alunos quando se apresentam na sala de aulas possuem ideias, noções, conhecimentos prévios sobre o que vão aprender daí que, o professor deve encorajar os alunos a construir significados e novos conhecimentos, através do processo de partilha de experiências sobre o mundo à sua volta. Para os construtivistas, o conhecimento adquire-se no agir, no manipular objectos do conhecimento, no criar, no construir a partir da realidade e experiência vivida pelos alunos e pelos professores. É neste ponto que a 9 actividade experimental tem uma importância vital porque proporciona uma acção e um espaço para a criatividade do aluno, na medida em que este pode ter a oportunidade de reconstruir os seus conceitos, tirar as suas próprias conclusões e elaborar novos conhecimentos a partir dos fenómenos observados. Segundo MONTEIRO & SANTOS (2002:80), a aprendizagem tem por finalidade a aquisição de hábitos, valores e conhecimentos. Toda a aquisição de conhecimentos faz-se pela intervenção de uma operação mental, cujos procedimentos implicam a intervenção da memória. “Só a memória nos possibilita reter o que aprendemos, para responder adequadamente à situação presente e proporcionar a possibilidade de projectar o futuro”. Nesta perspectiva, o aluno vai reformular as suas estruturas existentes apenas se as informações ou experiências novas forem ligadas ao conhecimento já existente na sua memória. Factos ou informações memorizadas que ainda não estejam ligadosàs experiências anteriores dos alunos, serão rapidamente esquecidos. Isto significa que o aluno deve activamente construir nova informação na sua base mental existente a partir da experiência realizada ou observada para que ocorra uma aprendizagem significativa. O processo de aprender implica comportamentos perceptivos, motores, intelectuais, emocionais e sociais. São vários os factores que influenciam no processo de aprendizagem. A motivação é um dos factores importantes no processo de aprendizagem. É através dela que se estimula a vontade dos alunos de aprender. Segundo BALANCHO & COELHO (s.d.:17) a motivação é o que suscita ou incentiva uma conduta, o que sustenta uma actividade progressiva e canaliza essa actividade para um dado sentido. Assim sendo, a actividade experimental desperta interesse dos alunos, faz com que os alunos encontrem motivos para aprender, para se aperfeiçoar e para descobrir e desenvolver capacidades pelo seu envolvimento, na busca de 10 matérias do quotidiano, na interpretação dos fenómenos observados e na construção dos novos conhecimentos. Contudo, a importância da motivação manifesta-se em todos os campos de actividades. No ensino, pretende-se que as aprendizagens anteriores sejam a base e facilitadoras das novas aprendizagens. A este propósito, MONTEIRO & SANTOS (2000:83) referem que “o entrosamento dos saberes adquiridos e das experiências anteriores está na base do sucesso escolar”. Dada a importância que o tema motivação tem na prática docente, pensa- se que um modelo criativo de ensino pode ser uma boa solução contra a passividade, a falta de iniciativa e a desmotivação institucionalizada que existe nas nossas escolas no que se refere à realização de experiências químicas. Segundo FREIRE (1996:86), o que é fundamental no processo de ensino é que os professores e os alunos saibam que a sua postura, “ é dialógica, aberta, curiosa e não apassivada”. Portanto, uma das características de uma personalidade criativa é ser autónoma nos seus pensamentos e nas suas acções. Essa autonomia pode ser desenvolvida em parte com a utilização do método experimental. Muitas vezes a ideia de experimentação em Química é aquela que exige condições que dificilmente encontramos nas escolas. Faz-se necessário reflectir sobre o papel da actividade experimental no contexto do ensino de Química. Tal reflexão é necessária visto que de uma forma geral, nos cursos para professores as aulas experimentais são pensadas dentro de uma solução técnica e ocorrem, geralmente, paralelas e complementares às disciplinas chamadas teóricas. No entanto, a acção pedagógica exige muito mais do que o conhecimento teórico e prático na disciplina de Química para permitir que o seu ensino vá para além da memorização dos conteúdos isolados e abstractos. A acção pedagógica, dentro de um contexto histórico-social, deve contribuir para 11 desfazer conotações da ciência em relação aos problemas de poluição ambiental, aos aditivos químicos entre outras associações de senso comum. No processo de ensino/aprendizagem da Química as actividades experimentais devem ser garantidas de modo a evitar que a relação teoria- prática se transforme numa relação dicotómica. Destaca-se como fundamental que durante a actividade experimental se proporcionem situações que suscitam a análise de dados, a discussão e interpretação dos resultados obtidos que contribuem e reforçam a autoconfiança e a autonomia dos alunos. Nesse sentido, há que ter em conta e atribuir a máxima importância aos conhecimentos alternativos ou as pré-concepções que os alunos trazem de modo a colocá-los numa situação de aprendizagem que possibilite o confronto de ideias visto que isso pode influenciar no modo da sua aprendizagem. A actividade experimental é importante não só para a investigação como contribui para que os objectivos nos campos cognitivo, afectivo e psicomotor sejam alcançados e deve ser planificada levando em conta esses factores. Para reflectir e discutir ACTIVIDADE 2: “Conhecimento científico e Química: o conhecimento químico representa o avanço da ciência, a qual permite descobrir a verdade sobre os fenómenos fornecendo certezas a respeito de como e porquê sobre os factos observados” ACTIVIDADE 3: “Química e sociedade: toda a sociedade é responsável pelo lixo que produz, incluindo cada indivíduo como cidadão; é dever de todos desenvolver medidas adequadas para tratar adequadamente o lixo.” Nas aulas de Química é muito importante transmitir ideias concretas sobre a realidade e os objectos concretos (as substâncias químicas, as reacções 12 químicas), através da observação bem como pela actividade imaginativa (modelos de átomos). A observação pode ser levada a cabo mediante a observação da natureza, na realização de experiências, na observação dos objectos reais, na observação com os meios didácticos como modelos, filmes, fotos, slides, desenhos, etc. A formação de ideias mediante a actividade imaginativa estimula-se pelo estudo dos livros, tabelas, textos de apoio etc. Pela actividade experimental, que é mais do que a experiência, os alunos adquirem a certeza sobre as relações objectivas: o professor tem a tarefa de ensinar os métodos, as técnicas do trabalho intelectual e manual que estão ligados com a disciplina de Química; por sua vez os alunos devem adquirir conhecimentos sobre esses métodos e técnicas e utilizá-los. A dialéctica no processo de aquisição do conhecimento, na unidade entre indução e dedução, entre teoria e prática, entre análise e síntese, encontram-se também na unidade entre a actividade experimental e intelectual. ACTIVIDADE 4: “O ensino de química é um processo que visa a promoção da mudança conceitual a partir das concepções prévias dos alunos.” Debata sobre a importância dos pre-conhecimentos ou conhecimento do senso comum dos alunos e a sua relação com o conhecimento científico 1.3. Características da actividade experimental A Química como ciência experimental, possui uma componente laboratorial e prática forte, durante a qual o químico põe à prova uma idéia sobre uma explicação, investiga sobre um determinado padrão de comportamento químico, experimenta processos de utilização de produtos, sobre as formas mais rentáveis de utilização de produtos, verifica as condições de realização de experiências etc. 13 O Método Experimental é uma prova das hipóteses através da realização de experiências; é o método científico de verificação ou falsificação das hipóteses. As características fundamentais são: -Faz a unidade das capacidades manuais e intelectuais; -Serve para obter conhecimentos sobre a prática e também serve para a revisão dos conhecimentos adquiridos; -É um método de estudo dos fenómenos no qual o Homem intervém activamente no decorrer dos acontecimentos tendo em conta o objectivo da observação exacta dos fenómenos; -O investigador utilizará todo os meios de trabalho no momento do processo abstracção, selecionando aqueles problemas de interesse para a sua actividade; -Pretende descrever as regularidades de uma forma pura. Pode-se resumir a actividade experimental nos seguintes passos: A dedução das conclusões na base de uma hipótese; A preparação intelectual (teórica) da experiência; A realização da experiência; Interpretação dos resultados obtidos: Durante a preparação da experiência são colocadas questões relativas a experiência como um problema que deve ser resolvido. Na fase da realização da experiência os alunos com base nas questões acima colocadas devem fazer todas as observações, descrever o decurso da experiência e tomar as devidas anotações Durante a interpretação dos resultados da experiência os alunos com base nas tarefas colocadas e nas anotações feitas, os alunos estarão em altura de apresentar a soluçãodo “problema” , isto é, apresentar os resultados da 14 experiência, usualmente em forma de um relatório, mas também através de uma apresentação oral. As experiências podem ser aplicadas em vários momentos didácticos do ensino de ciências naturais: para introdução de matéria nova, consolidação avaliação de conhecimentos, habilidades e capacidades; A prática da afetividade experimental permite aos alunos utilizarem conscientemente os métodos científicos de aquisição do conhecimento, como uma parte do saber fazer. 1.4. Tipos de actividades experimentais As actividades experimentais são realizadas no processo de ensino- aprendizagem e efectuam-se no laboratório ou na sala de aulas ou ainda noutro lugar qualquer seguro, e visa aproximar o aluno à realidade e ao método de trabalho científico. É recomendável que o ensino das Ciências Naturais, em particular o de Química, decorra sempre acompanhado pela realização de experiências ou actividades experimentais (SITHOLE, 2004:94). De acordo com as condições, a experimentação pode ocorrer no laboratorial ou no meio natural. A experiência laboratorial realiza-se num ambiente artificial, em condições especialmente criadas. Enquanto que a experiência no meio natural basea-se na pesquisa de fenómenos nas suas condições habituais por meio de introdução duma série de factores influentes controladas pelo pesquisador. No processo de ensino-aprendizagem, as experiências classificam-se em experiência do aluno e experiência do professor ou experiência de demonstração. 15 1.4.1. Experiências de demonstração pelo professor É um método de apresentação aplicado pelo professor. O professor apresenta objectivos, assuntos, modelos e processos. A experiência de demonstração é realizada geralmente pelo professor, mas também pode ser feita por um aluno (com certas habilidades) escolhido pelo professor. Este tipo de experiência deve ser realizado com aparelhos de tamanho maior de modo a permitir uma boa observação por parte dos alunos. Os alunos devem observar, colocar perguntas, protocolar, desenhar, comentar, e elaborar um relatório do que observam. No programa de ensino de Química, em cada unidade temática existem muitas possibilidades de realizar experiências de demonstração pelo professor e alunos e experiências dos alunos. São típicas as seguintes experiências de demonstração: Demonstração de reacções químicas (alterações qualitativas e quantitativas da matéria) com a ajuda de equações químicas que representam as transformações; Demonstração de substâncias, p.e. minerais, pedras, minérios, produtos químicos; Demonstração de equipamento laboratorial, aparelhos, instrumentos; Demonstração de actividades e de atitudes ao experimentar por indicação correcta dos procedimentos; A experiência do professor, por um lado, pode servir para demonstração de reacções químicas, propriedades das substâncias e montagem de equipamentos. Por outro, actividade experimental do aluno apresenta a vantagem de possibilitar o diálogo entre o professor e o aluno, incentiva e proporciona momentos de debates sobre os conteúdos da aula. Também possibilita a participação de todos 16 os alunos nas diversas actividades e tarefas, estabelecendo um clima relacional, afectivo e emocionais favoráveis á aprendizagem. A experimentação além de ser uma forma de organização do processo de ensino-aprendizagem é um método de ensino e, como tal, ela subordina-se às funções didácticas. Por isso, as experiências podem ser aplicadas em todos os momentos da aula. Por exemplo, na introdução da matéria nova, na consolidação e no controle e avaliação. 1.4.1.1 Exigências para a realização de experiência de demonstração pelo professor Para que uma demonstração seja feita, é necessário prepará-la com antecedência para que na altura da sua execução seja realizada da melhor forma possível. Neste sentido, o professor utiliza aparelhos que possuem um tamanho aceitável que dê o efeito de demonstração, de modo a permitir que os alunos possam e sejam metodicamente incentivados a observar, a desenhar, a colocar perguntas e a elaborar o protocolo sobre a aula. Para as experiências de demonstração mais eficazes são aqueles em que, o professor examina cada experiência antes da realização de forma a evitar situações perigosas e resultados secundários desconhecidos (SZIBURIES & KOOL, 1986:45). É preciso que os aparelhos e instrumentos possuam um tamanho tal que produzam o efeito da demonstração; Por exemplo: tubo de combustão – 40cm; 20mm; 500ml; balão de vidro – 500ml; copo de vidro – 400 a 600ml; tubo de ensaio – 15 a 30 mm 17 O arranjo dos aparelhos e instrumentos têm de ser visíveis a fim de que todos alunos possam acompanhar claramente o decorrer da experiência; as quantidades das substâncias que devem reagir e os passos da reacção têm que corresponder a estas exigências; Os tubos de interligação de vidro ou de borracha devem ser relativamente curtos e a corrente dos produtos químicos da reacção deve ser conduzida da esquerda para a direita tal e qual como se escreve no quadro; É necessário examinar cada experiência de demonstração antes da aula prevista, utilizando as mesmas quantidades de substâncias e os mesmos aparelhos que o professore vai colocar em frente dos alunos, para evitar situações perigosas e resultados secundários imprevistos; Devem ser ampliadas as possibilidades de acção de efeitos, podendo utilizar, por exemplo, o retroprojector. 1.4.1.2. Vantagens das experiências de demonstração O professor pode dirigir facilmente a atenção dos alunos; Todos os alunos percebem ao mesmo tempo e bem os mesmos efeitos da experiência; Podem ser realizadas experiências que possuem um carácter perigoso quanto ao trabalho dos alunos. 1.4.2. As experiências dos alunos no laboratório A experiência do aluno é aquela em que ele participa, realizando-a. O aluno vive e sente a experiência, uma vez que entra directamente em contacto com a mesma ou observando-a e dela pode participar directa ou indirectamente de acordo com as condições da escola. 18 No entanto, existem factores que devem ser tomados em consideração para melhor utilizar o experimento: as experiências devem ser fáceis de realizar para facilitar o manuseio dos aparelhos por parte dos alunos, devem ser utilizadas quantidades pequenas de substâncias para evitar o perigo e também se deve evitar a utilização de substâncias venenosas e facilmente explosivas. 1.4.2.1. Algumas exigências gerais para a realização das experiências dos alunos As experiências devem ser realizadas de forma fácil; com poucos passos na sua realização. Os alunos devem aprender a manusear rapidamente os aparelhos; estes que devem ser simples; Os alunos não devem realizar experiências com substâncias venenosas e com substâncias que podem explodir facilmente; O perigo na realização das experiências pelos alunos deve ser o máximo limitado: as quantidades das substâncias utilizadas devem ser pequenas; substancias diluídas. A montagem dos aparelhos não deve ocupar muito tempo da aula; O professor deve planificar as experiências dos alunos considerando todas as funções didácticas ou etapas didácticas da aula nomeadamente a introdução da matéria nova ou motivação, o trabalho com a matéria nova, a consolidação e a avaliação. 1.5. A organização do trabalho dos alunos no laboratório A forma básica da organização do processo de ensino aprendizagem é a aula; O professor define os objectivos particulares e divide a aula em casos particulares em condições da turma; 19 O professor selecciona os objectivos e conteúdos da disciplina e na base dos métodos de ensino e decide e também sobre a organização do trabalho dos alunos; Nas aulas de Química existemrelações definidas entre os métodos de ensino e o modo de trabalho dos alunos; Assim, o modo de trabalho dos alunos pode dividir-se em: Experiências iguais Experiências parcialmente colectivas e parcialmente separadas; Experiências diferentes realizadas em cada grupo ou por cada aluno. Experiências iguais Todos alunos organizados em grupos ou sozinhos fazem ao mesmo tempo a realização, a interpretação da experiência; Vantagens: Todos alunos realizam a mesma experiência; Facilita a orientação e preparação dos alunos; Facilita o controle da turma; O professor tem possibilidades de comparar as actividades dos alunos. Experiências parcialmente colectivas e parcialmente separadas: estas se caracterizam pela preparação e interpretação colectiva das experi6encias que os alunos realizam em grupos separados com tema específico e trabalham com substâncias diferentes ou com aparelhos diferentes 20 Vantagens: Em pouco tempo pode-se recolher muitos resultados; Os grupos de alunos trabalham relativamente independentes e por conseguinte demonstram maior interesse na disciplina; Desvantagens: A orientação e o controle dos alunos é mais difícil; Nem todas as experiências são realizadas por todos alunos. Experiências diferentes em cada grupo ou por cada aluno Este modo de trabalho é útil se o programa exigir um estágio no laboratório e serve também para criar círculos de interesse Alguma literatura refere que no ensino de Química existem três tipos de actividades experimentais: a. Experiências efectuadas pelo professor, intercaladas em aulas teóricas mais ou menos expositivas; b. Experiências efectuadas pelos alunos, em equipas mais ou menos extensas, exclusivamente dedicadas à experimentação (aulas práticas); c. Experiências efectuadas pelos alunos sob orientação do professor em aulas teórico-práticas (aulas teórico-práticas). ACTIVIDADE 5: reflicta sobre a afirmação segundo a qual as hipóteses formuladas no domínio da Química são testadas experimentalmente e podem resultar em leis. ACTIVIDADE 6: faça uma interpretação dos quatro passos da actividade experimental acima mencionados. 21 1.6. A função e objectivos das experiências na formação e educação Uma primeira abordagem sobre a realização de experiências, como meio para reconhecer as substâncias das reacções químicas, foi feita na disciplina de Didáctica II, quando foram tratadas as “Linhas principais” do ensino de Química. Nesse tema refere-se que as aulas de Química permitem uma aquisição dos métodos de trabalho simples no laboratório, a planificação curricular, a realização, interpretação e valorização das experiências aplicando conscientemente os pressupostos do Método Experimental. A experiência assume-se como um dos métodos de ensino. e um modo geral, as experiências visam: -Formar conhecimentos sólidos, aplicáveis e utilizáveis; -Confirmar uma determinada relação objectiva existente na natureza; essa relação pode ser situada nas acções didácticas da aquisição da matéria nova, como aplicação dos conhecimentos, como consolidação e avaliação dos conhecimentos e capacidades dos alunos. -Oferecem conhecimentos e fundamentos que permitem aos alunos estabelecerem a relação (e interligação) entre vários fenômenos da natureza; No ensino de Química, o método experimental é um dos principais métodos que permite o desenvolvimento do aprendiz no domínio de saber e saber fazer. Durante a realização da experiência, há uma unidade de actividades manuais e mentais onde se criam e se desenvolvem capacidades, habilidades e pensamentos. A realização de experiências laboratoriais no ensino de Química requer a definição de objectivos gerais e específicos. Os objectivos gerais da realização de experiências laboratoriais no ensino de Química são: 22 - Aumentar a motivação do aluno para a actividade escolar; - Estimular a curiosidade e o interesse dos alunos; - Desenvolver habilidades manuais conjuntamente com os conhecimentos sobre a estrutura e a função dos aparelhos no laboratório; - Construir conhecimentos sobre estrutura, propriedades e aplicação de substâncias químicas. Em cada experiência realizada no ensino de Química, são definidos objectivos específicos a alcançar. De uma maneira geral, os objectivos específicos que se pretendem alcançar na realização de experiências no ensino de Química visam criar as capacidades de: - Observar; - Descrever; - Documentar; - Analisar; - Sintetizar; - Comparar - Estimar grandezas - Calcular; - Usar medidas; - Comunicar; - Elaborar e testar hipóteses; - Interpretar os resultados experimentais; - Concluir. Durante a realização de experiências, o aluno elabora informações com base nas actividades desenvolvidas e ganha habilidades de selecionar, relacionar e usar informações. Aqui o aluno desenvolve habilidades de relacionar informações com os resultados das suas próprias observações para criar novos conhecimentos. 23 As experiências são necessárias e úteis nas aulas de Química, para que se alcancem os objectivos acima mencionados. Para ROSITO (apud SITHOLE, 2004:94), o uso de actividades práticas permite uma maior interação entre professor-aluno e aluno-aluno, possibilitando em muitas acasiões uma planificação conjunta e o uso de estratégias de ensino que podem levar à melhor compreensão dos processos da ciência. As experiências no ensino de Química têm a função de formar conhecimentos sólidos, aplicáveis e úteis nos alunos. Também são as fontes do saber e do saber-fazer, ensinam os alunos a utilizar conscientemente os métodos científicos. É importante frisar que a experiência em si pouco traz de desenvolvimento de personalidade se não houver um plano de actividades capazes de mobilizar e colocar desafios ao aluno. É com este conjunto de actividades de planificação e acompanhamento de trabalhos que se preocupa esta dissertação, na tentativa de buscar o melhor caminho de se fazer à mediação pedagógica entre o aluno, os conteúdos da ciência e a experiência química. 24 4. Sistema de avaliação 4.1. Relatórios das práticas laboratoriais Os estudantes deverão, no fim das aulas laboratoriais, apresentar um relatório da aula realizada com os seguintes conteúdos: Fundamentação teórica; Objectivo(s) da experiência; Materiais, Reagentes e Procedimentos; Observações; Discussão/interpretação dos resultados da experiência; Conclusões; Unidade em que o conteúdo é lecionado no ESG. 4.2. Trabalho em grupo Os estudantes deverão elaborar, em grupos, um guia prático com uma experiência usando material de baixo custo. Os guias deverão ser entregues aos docentes da cadeira no fim da 6a semana para apreciação podendo este deixar algumas recomendações para o seu melhoramento e a sua execução, ou não, no laboratório; antes da apresentação à turma. As experiências devem estar inseridas no programa de ensino do 1o e 2o ciclos do ensino secundário O docente deve repartir a turma em grupos de estudantes que irão apresentar experiências para 8a, 9a e 10a classe, com as respectivas unidades ou temas a serem abordados de modo a evitar repetições dos temas e/ou conteúdos das experiências. Temas para 8a classe Temas para 9a classe Temas para 10a classe A média do estudante na cadeira será calculada da seguinte maneira: 2 Re NtrablM 25 Bibliografia
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