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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS CAMPUS FORMOSA QUÍMICA ENSINO DE QUÍMICA POR MEIO DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS COM EXPERIMENTAÇÃO LARISSA GOMES MARIANO Formosa – GO Dezembro – 2016 LARISSA GOMES MARIANO ENSINO DE QUÍMICA POR MEIO DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS COM EXPERIMENTAÇÃO Monografia apresentada como Trabalho de Curso de Química da Universidade Estadual de Goiás, do Campus Formosa, para colação do grau superior em Química. Acadêmica: Larissa Gomes Mariano. Orientadora: Profª. Drª. Juliana Alves de Araújo Bottechia. Formosa – GO Dezembro – 2016 II MARIANO, Larissa Gomes. ENSINO DE QUÍMICA POR MEIO DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS COM EXPERIMENTAÇÃO Formosa (GO), 2016, p. 52. Monografia apresentada na Universidade Estadual de Goiás (UEG) - Campus Formosa para obtenção do grau em Licenciatura Plena em Química. Palavras-chave: Aprendizagem Baseada em Problemas; Experimentação; Ensino de Química. Orientadora: BOTTECHIA, Juliana Alves de Araújo. III IV AUTORIZAÇÃO Eu, LARISSA GOMES MARIANO aluna regularmente matriculada no curso de Química da Universidade Estadual de Goiás, Campus Formosa (UEG–Formosa) sob o número de matrícula 12013002381, venho por meio deste autorizar a publicação deste Trabalho de Conclusão de Curso “ENSINO DE QUÍMICA POR MEIO DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS COM EXPERIMENTAÇÃO” em publicações, página eletrônica e outros desde que devidamente declarada a fonte e referência para uso didático e de pesquisa. V “Na vida, nada deve ser temido, apenas compreendido.” Marie Curie – Nobel de Química, 1911. VI Dedico este trabalho aos meus pais, Aldenice e Edimar, indispensáveis em minha vida; e a minha orientadora, Juliana Bottechia, que sem ela este trabalho não seria possível. VII AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, por ter me concedido que chegasse onde cheguei, aos meus pais, Aldenice Graciano Gomes e Edimar Teixeira Mariano, por todo apoio e compreensão durante o decorrer do curso e da minha vida, a minha irmã Andressa Gomes Mariano pelo incentivo de que eu corresse atrás dos meus sonhos, a meu namorado Alan Rauney de Santana Costa, por todo apoio, compreensão, ajuda e paciência durante essa graduação, aos meus professores que com todo o carinho se dispuseram a transmitir seus conhecimentos no decorrer desses 4 anos de curso, em especial a minha orientadora Juliana Alves de Araújo Bottechia, que sem ela, este trabalho não seria possível. VIII LISTA DE FIGURAS Figura 01: Solução de repolho roxo; solução de ácido acético, soda cáustica e bicarbonato de sódio..................................................................................................24 Figura 02: Coloração obtida pelas soluções após a adição da solução de repolho roxo.............................................................................................................................25 RESUMO Devido a deficiência de recursos metodológicos que desperte a atenção dos estudantes para os conteúdos aplicados em sala – ministrar a aula, para os professores – vem se tornando uma dificuldade cada vez mais frequente. Assim, faz-se necessário reformulações na prática pedagógica, como a busca de problemas do cotidiano, para que seja despertada a curiosidade do conteúdo químico que esteja sendo trabalhado, para que o conhecimento seja construído pelo estudante e não imputado pelo professor, tal que a atenção do estudante seja voltada para o aprender a aprender o conhecimento. Nesse sentido, no ensino de Ciências e de Química em especial, uma maneira de introduzir dinamismo às aulas e por meio da Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), articulada com a Experimentação contribui ainda com o desenvolvimento do protagonismo discente. Dessa forma, este trabalho de conclusão de curso tem por finalidade a apresentação e discussão das vantagens e desvantagens das metodologias ativas de aprendizagem, que são consideradas inovadoras; das dificuldades de suas implantações como metodologias ativas de ensino; o caminho metodológico percorrido para a obtenção dos resultados; bem como os resultados obtidos através das pesquisas realizadas na turma do 2º ano “D” da Escola Estadual Oemis Virginio Machado, em Cabeceiras-GO; considerando também a formação dos professores; dentre outros fatores. Palavras-Chave: Aprendizagem Baseada em Problemas; Experimentação; Ensino de Química. II ABSTRACT Due to deficiency of methodological resources to arouse the attention of students to the contents applied in the classroom - teach the lesson to the teachers - it is becoming an increasingly frequent difficulty. Thus, it is necessary restatements in pedagogical practice, as the search for everyday problems to be aroused the curiosity of the chemical content that is being worked on, so that knowledge is constructed by the student and not counted by the teacher, so that attention student is focused on learning to learn knowledge. In this sense, the teaching of science and chemistry in particular a way to introduce dynamism to classes and through Problem-Based Learning (PBL), articulated with Experimentation also contributes to the development of student leadership. Thus, this course conclusion work aims to present and discuss the advantages and disadvantages of active learning methodologies, which are considered innovative; the difficulties of their deployments as active teaching methodologies; the methodological path taken to obtain results; and the results obtained from the research carried out in the 2nd year class "D" of the State School Oemis Virginio Machado in Cabeceiras-GO; also considering the training of teachers; among other factors. Keywords: Problem-Based Learning; Experimentation; Chemistry Teaching. SUMÁRIO INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 1 CAPÍTULO 1 – APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS ............................. 3 CAPÍTULO 2 – EXPERIMENTAÇÃO ....................................................................... 12 2.1 História da experimentação no ensino de Ciências .................................... 12 2.2 Experimentação no ensino de Ciências e de Química ................................ 13 2.3 Dificuldades de aplicação da experimentação no ensino de Ciências e de Química ............................................................................................................ 16 2.4 Atividades experimentais ............................................................................ 18 2.4.1 Atividades Demonstrativas-Investigativas ....................................... 19 2.4.2 Experiências Investigativas ............................................................. 20 2.4.3 Vídeos e Filmes como Atividades Experimentais ............................ 20 2.4.4 Visitas Planejadas ........................................................................... 21 2.4.5 ABP ................................................................................................. 21 CAPÍTULO 3 – CAMINHO METODOLÓGICO ......................................................... 22 CAPÍTULO 4 - APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ................ 26 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................... 33 REFERÊNCIAS .........................................................................................................35 APÊNDICES ............................................................................................................. 38 Apêndice 01 – T.E.C.L.E. ................................................................................. 38 Apêndice 02 – Questionário aplicado em sala de aula ..................................... 39 ANEXOS ................................................................................................................... 40 Anexo 01 – Roteiro experimental para realização do experimento...................41 INTRODUÇÃO Esta monografia tem como foco principal, a proposta de contribuir para entender e aprimorar a realidade do ensino-aprendizagem dos estudantes do 2º ano “D”, do ensino médio da Escola Estadual Oemis Virgínio Machado, localizada no município de Cabeceiras, Goiás. O ensino de Química nesta cidade ainda é aplicado de forma tradicional e é a principal reclamação dos estudantes, de acordo com os relatos durante a pesquisa deste trabalho. Visto que o processo de aprendizagem se deve à procura com interesse por parte do estudante. Para que isso ocorra, uma das possibilidades é que o educador busque problemas do cotidiano para despertar a curiosidade do conteúdo químico em questão, para que seja um saber construído pelo estudante e não imposto pelo professor. A preocupação fundamental, além da formação dos profissionais na área da educação em Química, é a inclusão dos paradigmas sociais que constituem o ambiente escolar atual, como exemplo, as inovações tecnológicas e organizacionais que possam interferir, influenciar e auxiliar no processo da aprendizagem. Bottechia descreve que: “tal ação pode ser considerada inovadora, em especial se no ensino de Ciências e de Química for dada a ênfase na experimentação” (2014, p. 78), ou seja, a experimentação promove a curiosidade dos estudantes, despertando o interesse e promovendo a construção do conhecimento científico. Suprindo a necessidade de que o estudante participe mais, o tornando um sujeito ativo no processo do ensino- aprendizagem. Em escolas públicas e privadas encontra-se deficiência de recursos para a prática do ensino, Alves (2016) expõe que o Brasil tem dificuldades na educação básica e na formação de professores licenciados aptos para ensinar. O educador precisa usar a criatividade para tentar “superar dificuldades e promover uma alfabetização científica” (CHASSOT, 2011, p. 108), buscando sempre uma ação em que envolva o estudante, despertando a curiosidade e fazendo com que o mesmo busque seus próprios resultados. 2 Uma das principais vantagens em trabalhar de modo inovador, como por exemplo a partir de problemas, é que essa metodologia na maior parte das vezes favorece o processo do ensino-aprendizagem, Ribeiro (2010) relaciona essa metodologia ao ganho da aquisição de conhecimentos de forma mais vantajosa e duradoura e ao desenvolvimento de habilidades e maneiras profissionais positivas por parte do estudante. Estes ganhos independem da abordagem ou do formato abordado, do nível educacional e da área de conhecimento, ou seja, favorece tanto a Química quanto as Ciências em geral. Assim, neste trabalho, iniciamos apresentando uma metodologia ativa de aprendizagem, considerada inovadora, a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), no segundo capítulo será dada ênfase às atividades experimentais como metodologias ativas de aprendizagem, no terceiro será exposto o caminho metodológico do presente trabalho, no quarto será apresentado os resultados obtidos, abordando as dificuldades, acertos e melhorias dos estudantes no ensino aprendizagem de Química. CAPÍTULO 1 – APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS O desenvolvimento de uma sociedade igualitária depende da formação de cidadãos conscientes e críticos enquanto participantes desse processo de transformação e melhoria. Considerando este argumento, a educação oferecida nas escolas é fundamental para alterar esse cenário que predomina no Brasil. Ao falar em aprender, entende-se como a busca por informações que ainda não foi obtida, superando as próprias barreiras e o desenvolvimento de novas habilidades, toda essa forma de aprendizagem deve ser focalizada no estudante, este sendo o seu principal objeto de estudo, fazendo com que o mesmo desenvolva um aspecto sociocultural. Aprender Química e Ciências em geral, significa abastecer-se de instrumentos culturais que auxiliam para que o conhecimento adquirido seja colocado em ação. Assim, considerando uma concepção ampla de formação escolar, entende-se e assume-se, aqui, que aos conhecimentos químicos está associado o desenvolvimento de habilidades para lidar com as ferramentas culturais específicas à forma química de entender e agir no mundo, e que, por sua vez, um conjunto de habilidades associadas à apropriação de ferramentas culturais (conceitos, linguagens, modelos específicos) pode possibilitar o desenvolvimento de competências, como capacidade de articular, mobilizar e colocar em ação, e também de valores aliados aos conhecimentos e capacidades necessários em situações vivenciadas ou vivenciáveis. [...] Pode-se dizer que alguém tem competência quando constitui, articula e mobiliza valores, conhecimentos e habilidades diante de situações e problemas não só rotineiros, mas também imprevistos em sua vida cotidiana. Assim, age eficazmente diante do inesperado e do não habitual, superando a experiência acumulada transformada em hábito e liberando-se para a criatividade e a atuação transformadora. (BRASIL, 2006, p. 116). A aprendizagem significativa ocorre com envolvimento de perguntas e intensa busca por respostas, possibilitando uma aprendizagem conceitual e participativa, Ramos e Moraes (2013) exemplificam que contextualizar a aprendizagem em Química é trabalhar propostas interdisciplinares, mesmo que sua concretização nas escolas se 4 dê mais por domínio de propostas de educadores químicos e pesquisadores do que por professores atuando em sala de aula. Entende-se que, os autores querem dizer que os estudantes “estudam” mais Química na internet, na televisão, lendo um rótulo de um produto comercial do que em sala de aula, porém, o estudante vê a Química, sabe que ela está ali, mas não a compreende. Essa falha no processo de aprendizagem também se deve aos métodos avaliativos usados em sala de aula, onde a preocupação principal é o desempenho quantitativo dos estudantes, por aplicações de provas, que geralmente incluem-se por perguntas dissertativas ou de múltiplas escolhas. Onde o erro ou acerto dessas perguntas gera pontos, pontos esses que integram a nota. Com assiduidade ouve-se dos estudantes perguntas como se tal atividade ou prova “vale nota”, ou a afirmação de que “se não valer nota não vou fazer”, e, somente o que passa a importar é isso e não a qualidade do estudo, a aprendizagem absorvida ou a melhoria adquirida. Ou seja, o método utilizado conta somente com a avaliação quantitativa, onde deveria ser uma avaliação qualitativa, ultrapassando essa “cultura” da nota e valorizando mais a ação do aprender. Existem diversos meios para a contribuição de uma aprendizagem qualitativa, como a prática de relatos orais, relatórios de investigação, atividades práticas e a problematização do conteúdo, entre outros (RIBEIRO, 2010). A problematização do conteúdo é um método “antigo” que vem se mostrando muito eficaz e inovador quando organizado conforme o PBL (Problem Based Learning) ou em português, Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP). A ABP é uma técnica de ensino-aprendizagem que tem em seu diferencial o uso de problemas da vida real para estimular o pensamento crítico e desenvolver as aptidões de soluções de problemas, isto é, uma metodologia que integra a teoria à prática. Criada com o pensamento de desenvolver habilidades que busquem responder dilemaspostos à educação moderna, promovendo domínio do conhecimento (Ibid). O PBL (Problem- Based Learning) originou-se na Escola de Medicina da Universidade Mc-Master (Canadá) no final dos anos 1960, inspirado no método de casos de ensino da escola de Direito da Universidade de Harvard (EUA) na década de 1920 e no modelo desenvolvido na Universidade Case Western Reserve (EUA) para o ensino de Medicina nos anos de 1950. (RIBEIRO, 2010, p.14) 5 O surgimento dessa metodologia se deve ao desprazer e ao tédio dos alunos em sala de aula, frente ao conhecimento entendido como insatisfatório. Embora concebido para o ensino de medicina, seus princípios têm se mostrado suficientemente vigorosos para fundamentar implantações no ensino de outras áreas de conhecimento e em outros níveis educacionais (ensino fundamental e médio). (Ibid., p. 14) A ABP contempla objetivos educacionais por meio de colocação de perguntas e procura por respostas, onde para solucionar tais problemas se faz necessário um conhecimento em várias áreas diferentes, ampliando a compreensão e impedindo que informações adquiridas no cotidiano sejam esquecidas. A metodologia permite o desenvolvimento do cognitivo, pois, instiga o estudante a acessar os conhecimentos já existentes na memória, fazendo com que ele relembre e construa novos conceitos para eles, contribuindo com a construção de novos conhecimentos embasados em pesquisa e mais significativos, visto que a aprendizagem é uma necessidade social do homem. Esse método de aprendizagem por soluções de problemas tem uma contribuição tanto conceitual e investigativa, como também aprimora as habilidades comunicativas e inspira não só pesquisadores como educadores também, predeterminando alguns elementos fundamentais. Mesmo com anos de pesquisa em diversas áreas pelo mundo e aplicação da ABP com resultados satisfatórios, o método é constantemente criticado por não possuir uma fundamentação teórica. Porém, além de possuir uma base teórica, possui princípios da aprendizagem com diversos embasamentos teóricos ativos, que desenvolvem os fundamentos da ABP, que podem ser observados no detalhamento do Quadro 01 a seguir, e possuem uma similaridade considerável com diversas teorias de ensino conhecidas (RIBEIRO, 2010). Um desses embasamentos teóricos constitutivos da ABP é o de Ausubel (2002) que propõe que os conhecimentos precedentes dos estudantes sejam mais levados em consideração, para que assim possam construir “estruturas mentais” usando de diversos métodos, como mapas conceituais, que os permitem descobrir outros conhecimentos, caracterizando uma aprendizagem dinâmica e prazerosa. 6 Quadro 01- Elementos Fundamentais da ABP: Passo Problema Integração Trabalho em Equipe Solução de Problemas Aprendizagem Autônoma 1 Vários problemas por semana. Nenhuma ou pouca integração de conceitos. Uma única habilidade ou ideia. Trabalho individual. Nenhum método formal de solução de problemas. Alunos concentram-se em como solucionar cada novo tipo de problema. Professor fornece todo o conteúdo via aula, observações, páginas da internet, tutorias, referências a livros e periódicos. Alunos concentram-se em aprender o que lhes foi dado. 2 Um problema por semana. Alguma integração de conceitos. Alunos trabalham juntos em sala de aula (informalmente), mas produzem trabalhos individuais. Método formal de solução de problemas, que é aplicado nas aulas. Professor fornece grande parte do conteúdo, mas espera que os alunos investiguem alguns detalhes e/ou dados por si próprios. 3 Mais de um problema por semestre, cada um com duração de algumas semanas. Integração significativa de conceitos e habilidades na solução do problema. Trabalho em equipe, menos informal que a categoria anterior. Relatório em conjunto, porém sem avaliações por pares. Método formal de solução de problemas, o qual é orientado por tutores em aulas tutoriais. Professor fornece um livro-texto como base para sua disciplina, mas espera que os alunos utilizem esta e outras fontes, a seu critério. 4 Um problema por semestre. Grande integração, talvez incluindo mais de uma área de conhecimento. Trabalho em equipe formal, encontros externos entre as equipes, avaliação por pares, relatórios e apresentação de resultados em conjunto. Método formal de solução (e aprendizagem) de problemas. Alunos aplicam esse método sozinhos a cada novo problema. Professor fornece pouco ou nenhum material (talvez algumas referências). Alunos utilizam a biblioteca, a internet e especialistas para chegarem à compreensão do problema. Fonte: RIBEIRO, 2010, p. 24 Outro embasamento teórico constitutivo da ABP, o de Bruner, que diz que o desenvolvimento cognitivo da criança ou do adolescente depende da utilização de técnicas de elaboração da informação que será passada, com a intenção de codificar a experiência, tendo em conta os vários sistemas de representação ao seu dispor, fazendo com que assim seja possível ensinar qualquer assunto de uma maneira intelectualmente honesta, a qualquer estudante, em qualquer estágio de desenvolvimento (MOREIRA, 1999). Independentemente da eficácia encontrada em utilizar o método da ABP segundo Ausubel ou segundo Bruner, como em todas as metodologias, na ABP também encontramos vantagens e desvantagens. Como principais desvantagens têm-se que esse método obriga os estudantes a trabalharem em grupo, onde nem todos tem facilidade em trabalhar dessa forma. E a carência do conhecimento da memória, onde nem todos tiveram uma base regular. 7 Porém, os conhecimentos adquiridos por meio da ABP são obtidos de forma mais duradoura e significativa, motivando o estudante a aprender mais e a trabalhar seus conhecimentos. No que concernem os docentes a ABP, segundo Ribeiro parece encorajar o diálogo entre o corpo docente sobre questões educacionais, favorecendo o trabalho coletivo quando da concepção dos projetos e o compartilhamento de experiências entre os departamentos. Por outro lado, parece ser mais difícil para o docente trabalhar todos os conteúdos por meio dos problemas/projetos e motivar os alunos a aprenderem as matérias básicas (e.g., matemática) que não fazem parte do problema, mas que lhe dão suporte. Além disso, o trabalho em grupo e a natureza dos problemas tornariam mais complexa a avaliação de desempenho individual. (2010, p. 41-42). Ou seja, a ABP testa, experimenta o docente tal como experimenta os estudantes de várias formas, por isso devem sempre manter a mente aberta a novidades e a desafios, por exemplo, quando um estudante levantar uma pergunta inesperada, os professores não conseguem “saber tudo” e a possibilidade da pergunta ser direcionada a outros docentes pode causar um stress psicológico. No que se refere à instituição da ABP, segundo Ribeiro, ajuda na identificação precoce dos alunos que não se “encaixam” na futura profissão para posterior redirecionamento de carreira. Porém o fato de os grupos e os tutores criarem expectativas (razoáveis) de desempenho durante o trabalho com os projetos faz com que todos os alunos busquem o sucesso, o que acabaria por diminuir o número de desistências. (2010, p. 42). Apesar dos benefícios evidentes para a instituição que adotar a metodologia, a ABP ocasiona gastos suplementares com espaços para trabalhos em grupos, laboratórios para pesquisas (ou para conteúdos experimentais), e para ser bem sucedida precisa de um sistema de organização exemplar. Essa metodologia teve um princípio de pesquisa que era utilizada para ensinar conhecimentos com alto valor econômico (medicina), mas devido ao seus avanços frente aos demais métodos teve uma extensiva pesquisa ao seu redor, Mamede (2001) menciona ser provável que nenhuma outra metodologia tradicionalutilizada para a formação profissional tenha sido tão questionada, assim sendo obrigada a 8 demonstrar suas bases conceituais e apresentar tanto suas evidências sobre seus efeitos. Em decorrência disso, existem vários estudos sobre essa metodologia, estudos esses sintetizados por Albanese e Mitchell (1993), Vernon e Blake (1993) e por Dochy e colaboradores (2003). Tendo como fonte de dados praticamente as mesmas pesquisas, embora tenham usado métodos diferentes. Apesar de não possuir uma única base concreta e ter, em verdade, um leque de estudos ao redor da metodologia, a ABP ainda é fonte de discussões que apontam divergências e controvérsias, devido as diversas pesquisas. Ribeiro (2010) relata que estudantes que estudaram por meio desse método tiveram um desempenho um pouco abaixo daqueles que tenham estudado com métodos tradicionais (porém, esses resultados foram obtidos em testes objetivos tradicionais padronizados). O autor comprova em suas pesquisas que o conhecimento prático dos saberes necessários é mais efetivo, atestado pelo fato de que os estudantes formados na ABP recebem uma avaliação melhor durante seus estágios. “É um resultado esperado na medida em que os alunos neste ambiente de aprendizagem estão mais expostos ao raciocínio e à análise de situações práticas [...]” (RIBEIRO, 2010, p. 45). Entende-se assim que há um efeito positivo na relação entre os conhecimentos cognitivos e os conhecimentos procedimentais dos estudantes, pois os estudantes que estudaram pelo método da ABP estudaram com o objetivo de compreender o que precisam para atingir sua finalidade (resolver os problemas), e evitar a memorização do conteúdo. Na metodologia ABP o professor não é visto como o “transmissor” de conhecimento e o estudante o “receptor”. Como Santos e Burnham (2008) colocam, não existe um professor, mestre, coordenador, passando os subsídios solicitados pelos estudantes ou criando as condições necessárias à dinâmica de grupos, reduzindo drasticamente, desta forma, a intervenção ativa destes em seu processo de ensino-aprendizagem. A construção do conhecimento se dá por meio da interação entre o educador e o educando, possuindo assim uma relação mais ativa. Freire afirma que “o educador já não é mais o que apenas educa, mas, o que, enquanto educa, é educado, em diálogo com o educando que, ao ser educado, também educa” (1987, p. 68). Assim, ambos têm um crescimento conjunto 9 significativo, podendo afirmar que seus papéis se invertem mutuamente, onde não há mais educadores do que educandos e nem mais educandos do que educadores. O problema que é dado no método da ABP é o elemento principal para produzir a motivação nos educadores e nos educandos. Na teoria de Freire (1987) o diálogo é equivalente ao tema ocasionador. Tema porque aborda o assunto a ser tratado e ocasionador porque desafia o diálogo. O problema não é algo simplório como um simples exercício para “fixação” ou “memorização” do conteúdo abordado, mas sim algo complexo, que realmente desafie a mente do estudante, fazendo com que sua mente seja forçada a pensar, como um desafio, apresentando “barreiras” a serem quebradas. (RIBEIRO, 2010). É notável que o problema a ser dado na ABP seja de teor prático, enquanto as aulas expositivas tradicionais são mais teóricas e cansativas. Mas tanto a teoria quanto a prática são essenciais para o desenvolvimento do ensino, sendo indispensável sua correlação, integrando uma a outra. Como assegura Freire “a reflexão crítica sobre a prática se torna uma exigência da relação teoria/ prática sem a qual a teoria pode ir virando blábláblá e a prática, ativismo” (1996, p. 22). Uma vez que o problema é elaborado, cabe aos educadores se organizarem e localizarem uma solução adequada para ele, já que são os principais responsáveis pela formulação da discussão que o envolverá. Para tanto, em cada sessão tutorial, devem seguir um esquema, denominado ciclo PBL, que resumidamente é composto dos seguintes passos: leitura do problema e interpretação, brainstorming (associação livre de ideias), sistematização (organização e discussão das ideias sugeridas), planejamento (plano de ação para solucionar o problema). (SANTOS; BRUENHAM, 2008, p. 998). Após a primeira etapa o problema é revisitado e a interação recomeça a partir da associação livre de ideias. “Isso se repete até esgotar as sessões destinadas à investigação do problema.” (Ibid., p. 998) Utilizar o método da ABP, onde os próprios estudantes constroem seus conhecimentos de maneira coletiva, segue ao encontro com as ideias de Freire quando descreve que “ensinar não é transferir conhecimento, mas criar as possibilidades para sua própria produção ou a sua construção” (1996, p. 47). O método facilita a abertura de possibilidades, mas precisa ser desenvolvido de maneira ativa, onde o educador precisa facilitar o aprendizado juntamente com os 10 educandos a fim de se obter resultados mais satisfatórios. É de grande importância a pesquisa na área para aprimorar cada vez mais essa metodologia, já que [...] não há ensino sem pesquisa e pesquisa sem ensino. Esses que- fazeres se encontram um no corpo do outro. Enquanto ensino continuo buscando, reprocurando. Ensino porque busco, porque indaguei, porque indago e me indago. Pesquiso para constatar, constatando, intervenho, intervindo, educo e me educo. Pesquiso para conhecer e o que ainda não conheço e comunicar ou anunciar a novidade.” (FREIRE, 1996, p. 29). Por meio de diálogos sobre as pesquisas realizadas, as soluções para os problemas aplicados serão encontradas e os conhecimentos já existentes ainda poderão ser melhorados. Assim, cada estudante não se torna apenas adquirente, mas, sobretudo produtor de conhecimento. Evidentemente, a adoção de uma metodologia de ensino-aprendizagem como a ABP requer uma mudança nos estudantes e professores. Segundo Ribeiro (2010) a ABP é uma metodologia focada no estudante, e por ser “focada no estudante” entende-se que as oportunidades de aprendizagem devam ser relevantes aos estudantes e que seus objetivos sejam, ao menos parcialmente, determinados pelos próprios estudantes. Assim, é demonstrada a autoridade dos estudantes com responsabilidade sobre sua própria aprendizagem. É necessária a reafirmação de que os estudantes são sempre responsáveis pela própria aprendizagem, independente da metodologia aplicada pelo educador. Pois, ninguém pode forçá-los a aprender se não há empenho deles mesmo no processo de aprendizagem. (Ibid) É de fundamental importância que a responsabilidade pelo conhecimento que será adquirido pelo estudante lhes seja confiada. Na metodologia ABP, de acordo com Ribeiro, isso significa que os estudantes ficam responsáveis por cumprir as seguintes tarefas: a) Exploração do problema, levantamento de hipóteses, identificação de questões de aprendizagem e elaboração das mesmas. b) Tentativa de solução do problema com o que sabem, observando a pertinência de seu conhecimento atual. c) Identificação do que não sabem e do que precisam saber para solucionar o problema. 11 d) Priorização das questões de aprendizagem, estabelecimento de metas e objetivos de aprendizagem, alocação de recursos de modo a saberem o quê, quando e quanto é esperado deles. e) Planejamento e delegação de responsabilidades para o estudo autônomo da equipe. f) Compartilhamento eficaz do novo conhecimento, de forma que todos os membros aprendam os conhecimentos pesquisados pela equipe. g) Aplicação do conhecimento na solução do problema. h) Avaliação do novo conhecimento, da solução do problema e da eficácia do processo utilizado e reflexão sobre o processo. (2010, p. 36) O ambiente de aprendizagem, seguindo este modelo, envolve situações mais complexas do que as deparadas em salas de aula convencionais, tornando necessário que o professor tenhaque construir reflexões sobre sua própria prática. Se for dada ênfase nas atividades experimentais no ensino de Ciências e de Química, com os princípios de ensino da ABP, a experimentação torna-se uma técnica inovadora e eficaz no processo de ensino-aprendizagem. 12 CAPÍTULO 2 – EXPERIMENTAÇÃO 2.1 História da experimentação no ensino de Ciências Há séculos, atividades experimentais vem sendo destacadas como uma grande ferramenta na aprendizagem científica, mas em relação ás escolas, como cita Silva, Machado e Tunes (2013, p. 231): [...] somente nas últimas décadas do século 19 as atividades experimentais foram inseridas nos currículos de Ciências da Inglaterra e dos Estados Unidos. A consolidação da experimentação como estratégia de ensino, no entanto, deu-se de forma significativa nas escolas na segunda metade do século 20. Silva, Machado e Tunes (2013) também contam que, no Brasil essas atividades foram inseridas logo após os órgãos oficiais aprovarem a experimentação como um método utilitarista, o que ocorreu no início do século 20, assim algumas instituições de ensino abrigaram laboratórios devidamente equipados para aulas de Ciências e de Química. Após a implantação desses laboratórios nas escolas, o ensino de Ciências passou a associar mais a realidade cotidiana do estudante aos conceitos reflexivos, e as escolas precisariam “substituir os métodos tradicionais (teórico, livresco, memorizador, estimulando a passividade) por uma metodologia ativa, incluindo atividades experimentais” (ibid., p. 232). Ainda havia necessidade de modificações no processo do ensino- aprendizagem no Brasil, e segundo Silva, Machado e Tunes (2013) elas surgiram com a criação do Instituto Brasileiro de Educação, Ciências e Cultura (IBECC), da Fundação Brasileira para o Desenvolvimento do Ensino de Ciências (FUNBEC) e do Programa de Expansão e Melhoria do Ensino de Ciências (PREMEN), onde o IBECC era responsável pela produção e adaptação de materiais para o ensino de Ciências. O FUNBEC era responsável pela comercialização desses materiais e pela capacitação de professores de Ciências. E por fim o PREMEN, que era responsável por preparar e aperfeiçoar o corpo docente das escolas. Esses programas duraram aproximadamente duas décadas, e tiveram fim, pois passaram a não ser prioridade para o Ministério da Educação, e foram substituídos 13 por novos programas educacionais, que atualmente “não tem um foco específico em atividades experimentais, mas buscam uma melhoria geral no sistema de ensino” (ibid., p. 233). Paralelamente a esses programas, a equipe de ensino de Ciências vem desenvolvendo estratégias que estão há contribuir para sua própria melhoria. Muitas dessas estratégias, e até estudos, mostram uma grande relação entre a Ciência e a experimentação no ensino, implicando em um aprendizado consciente, já que, como afirma Bottechia (2014), a base do conhecimento científico se relaciona às observações de fenômenos e as agregações entre esses fenômenos e as teorias que os explicam. Bachelard (1996) considera a Educação Química como um processo que propicia várias etapas, e entre elas está a experimentação, que é necessária para o entendimento dessa Ciência, já que por alguns é vista com muita dificuldade. E concordando com o pensamento de Bachelard, Chassot cita: Do iogurte aos navios, do medicamento ao fusível, a Química é uma ciência sempre presente no nosso cotidiano. Ela tem, porém, afastado o público com a sua linguagem hermética. Além disso, assim que abandonou o caráter artesanal e se estendeu a indústria, ganhou uma imagem caricatural e passou a ser considerada uma ciência ilógica, complicada, preocupante, poluente e até ameaçadora. (1995, p. 54) De modo geral, ao decorrer da história das Ciências e da Química, as teorias foram criadas para que houvesse uma explicação dos fenômenos que eram observados. Porém, atualmente as teorias desenvolvidas preveem novos fenômenos, mesmo que estes, nunca tenham sido observados. Então, fica o questionamento: Qual seria o papel da experimentação no ensino de Ciências e de Química? 2.2 Experimentação no ensino de Ciências e de Química No ensino, a experimentação dever ser entendida como uma atividade que relaciona as teorias aos fenômenos observados. Assim, concordando com Silva, Machado e Tunes, “o aprender Ciências deve ser sempre uma relação constante entre o fazer e o pensar” (2013, p. 235). 14 Essas teorias são formuladas para esclarecer os acontecimentos do mundo real. Um dos aspectos dessas teorias é sua eficácia em sua capacidade de generalização. Quanto mais acontecimentos uma mesma teoria consegue explicar, maior seu grau de generalização. Outra característica dessas teorias é a capacidade de previsão, “ou seja, que fenômenos podem ser previstos por ela e que ainda não foram observados”. (Ibid., p. 236). O que determinamos de relação teoria-experimento é o que os estudantes explicam, através de uma teoria, a relação da mesma com a atividade experimental realizada, ou seja, quando é solicitada a elucidação entre o fazer e o pensar. Como afirma Bottechia, para que ocorra efetivamente a aprendizagem, não se pode ignorar o arcabouço cultural do estudante e todo o conjunto de noções espontâneas que ele carrega ao se deparar com o ensino formal na escola, o que justifica falar em Letramento Químico. (2013, p. 79). Dessa forma, e, segundo Peduzzi e Peduzzi, cabe ao professor a difícil tarefa de promover a mudança de um conjunto de ideias fortemente arraigado ao pensamento do aluno, ideias estas que ele traz das experiências e observações do mundo em que vive, para um outro conjunto que seria o das ideias aceitas pela Ciência... (1988, p.153). Segundo Bottechia (2014), é necessário que haja uma preocupação em esclarecer as diferenças entre os fenômenos vividos e o modo como são representados quimicamente. Ao invés de simplesmente esperar que os estudantes demonstrem interesse pelo currículo, o qual os conteúdos não têm nada a ver com o desenvolvimento das ciências. É nesse sentido que as atividades de experimentação são vistas como uma criação de novas sínteses, que fazem a decomposição do mundo concreto para explicar a ciência por trás dos fatos. Assim, a experimentação, vista cientificamente, tem a característica de ter por base diversos conceitos, sendo teoricamente orientada. Como descrevem Silva, Machado e Tunes (2013), a atividade de um agricultor que planta hortaliças para vender no mercado, e a de um cientista, em observar plantas crescendo em uma horta é diferente. O motivo do cientista e do pequeno agricultor é diferente, assim como as ações que eles realizam e os objetivos das ações de cada um. 15 Por tudo que foi exposto, percebe-se a diferença do “manuseio” da atividade científica de experimentação, onde como o pequeno agricultor, alguns estudantes praticam as atividades experimentais, mas não entendem a ciência por trás delas, e que as explicam. Nesse sentido, segundo Bottechia “talvez, somente relacionando os estudos, de forma cumulativa, à vida real dos estudantes, se poderá fazer com que esses estudos tenham vida para eles” (2014, p.79) Assim, a Ciência está presente na sala de aula como o fato que os estudantes precisam aprender. Dessa forma, como exemplifica Silva (2016) os estudantes não compreendem o significado dos enunciados teóricos que são reproduzidos em sala de aula, mas precisam reproduzi-los para alcançarem a aprovação. Sendo assim, o invento da aplicação de uma ciência livre de qualquer campo de conhecimento é, em alguma das vezes, reproduzido em materiais didáticos alternativos para possibilitar que se decore o conteúdo. No entanto, por meio do uso de materiais didáticos alternativos e inovadores, poderá haver uma aprendizagem significativa por meio de trabalhocom conhecimentos científicos e químicos, mesmo que, atualmente, alguns estudantes demonstrem tão pouco interesse. Materiais esses que estabeleçam uma ligação entre a edificação de conceitos científicos e a atividade prática experimental, mas para isso é necessário que o docente adote uma nova postura que busque a solucionar os problemas vividos no contexto escolar dos estudantes, o que até acarretaria em sua melhora na prática docente (SILVA, 2016). A experimentação é vista como uma atividade do processo de ensino- aprendizagem a qual desperta a motivação e aprendizagem, pois na medida em que os experimentos vêm sendo realizados, envolvem os estudantes mais e, consequentemente, ocorrem evoluções nos termos conceituais, já que foi despertada a curiosidade científica. Infelizmente, a maior parte dos professores se preocupa somente em seguir o conteúdo programático, deixando de visar a aprendizagem significativa. Devido a este fato, os professores em sua maioria deixam de realizar atividades práticas, e de acordo com Alkimin, apontam como fatores que levam a tal ação “a falta de estrutura nos laboratórios, o tempo curto para ministrar todo o conteúdo, dizem ainda ser difícil ir com uma sala de aula, sozinhos, para o laboratório e controlar todos os alunos e realizar o experimento ao mesmo tempo”. (2010, p. 01). 16 São reclamações que deixam de considerar que o professor é o principal motivador do conhecimento que será absorvido pelos estudantes. A falta de estrutura nos laboratórios escolares pode ser facilmente ignorada pelo professor, levando-o a buscar meios alternativos de realização das práticas experimentais, levando experimentos simples e de baixo custo para a sala de aula, o chamado “experimento demonstrativo-investigativo”, onde automaticamente já elimina as subsequentes reclamações, pois é uma atividade rápida de ser realizada, dispondo tempo para a explicação teórica, assim o professor não precisa deslocar os estudantes para outro ambiente. Assim, Silva, Machado e Tunes (2013), citam que as atividades práticas realizadas em laboratórios, são simplesmente reprodutivas e pobres para alcançar a absorção de conhecimento desejada entre a teoria e o mundo concreto que os estudantes têm diante de si, no ensino de Ciências e de Química. A transformação de uma atividade comum para uma atividade comprobatória e investigativa não é uma tarefa fácil, em razão de vários obstáculos que ocorrem frente à prática da experimentação, como será abordado a seguir. 2.3 Dificuldades de aplicação da experimentação no ensino de Ciências e de Química Um dos principais obstáculos à melhoria da qualidade de ensino de Ciências e de Química é a falta da experimentação nas aulas. Essa carência está fundamentada em frequentes reclamações do meio educacional. De acordo com Silva, Machado e Tunes, dentre tais reclamações podemos citar: a) a falta de laboratórios nas escolas; b) a deficiência dos laboratórios, traduzida na ausência de materiais, tais como reagentes e vidrarias. c) a inadequação dos espaços disponibilizados para aulas experimentais, que, muitas vezes, são salas comuns que não contam com instalações mínimas de água, gás, eletricidade, etc. d) a não conformidade dos laboratórios para a realização de aulas práticas no Ensino Médio, tendo em vista que esses foram projetados usando como modelo os laboratórios de universidades; e) a grade curricular de Ciências, em função do escasso tempo disponível, dificulta a inclusão de atividades de laboratório; 17 f) o trânsito dos alunos para o laboratório, especialmente quando há necessidade de divisão da turma, o que perturba a rotina da escola e não é bem aceito pela administração. g) a organização das atividades na escola não prevê tempo para preparação das experiências, organização do laboratório antes e após as aulas experimentais. h) o desenvolvimento de atividades de laboratório em turno diferente daquele das aulas teóricas tem conduzido, em alguns casos, a uma maior desarticulação da relação teoria-experimento. i) a escassez de roteiros que contemplem explicitamente a relação teoria-experimento. (2013, p. 242). Por outro lado, acredita-se que a aplicação de atividades experimentais pode ocasionar em uma aprendizagem mais válida e profunda por parte do estudante. Crendo que sua realização pode ser intrinsecamente motivadora, já que diversos estudos apontam que atividades que seguem roteiros pré-formatados podem acabar com a motivação inicial do estudante. Quando o foco da realização da atividade experimental é tão somente os aspectos macroscópicos, colabora para pouca aprendizagem, e a falta de interesse e atenção dos estudantes quando não há assimilação com sua zona de interesse. A realização de experimentos que apresentam características impactantes, como explosões, liberação de gases coloridos ou cheiros característicos também podem trazer obstáculos ao ensino, pois pode ocasionar o desinteresse dos estudantes frente aos conhecimentos microscópicos relacionados. (SILVA; MACHADO; TUNES, 2013). Estudos realizados por esses autores, apontam que o maior interesse dos estudantes na realização de atividades experimentais em laboratórios se deve ao deslocamento dos mesmos, devido a movimentação e a interação social entre eles, contestando a rigidez que é imposta em sala de aula. Daí é necessário o surgimento de metodologias dinâmicas e criativas nas atividades experimentais, fugindo da rotina teórica, estimulando o aprendizado. “A realização de experiências no ensino básico permite o desenvolvimento de atitudes científicas” (Ibid., p. 243). Esta concepção faz com que os estudantes valorizem mais a habilidade de observar, deduzir, registrar e elaborar relatórios. Talvez o episódio mais comum no meio educacional seja a concepção de que os fenômenos explicam as teorias criadas por “mentes brilhantes”, não dando aos estudantes a ideia de que as teorias que foram elaboradas para explicar os fenômenos. 18 Como visto anteriormente, para que as atividades experimentais sejam realizadas com eficácia e para que permitam uma melhor relação teoria-experimento, é necessário que o professor saiba conduzi-las adequadamente, contornando os obstáculos que limitam seu uso. Fazendo-se essencial o papel da experimentação no ensino de Ciências e de Química, abordaremos a seguir as atividades experimentais na sala de aula, e dentro do contexto da Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP). 2.4 Atividades experimentais Sabe-se que a construção do conhecimento científico pode ser extremamente enriquecida se adotada uma abordagem experimental, já que a formação dos pensamentos e das atitudes do estudante se dá, na maior parte das vezes, pela interação com objetos ou fenômenos. Como explica Silva (2016), daí vem a importância de adicionar realidade nos currículos de Química, para que assim se estabeleça relações entre a realidade vivida pelos estudantes e o conhecimento científico, utilizando-se da Química presente no cotidiano, assim trazendo a realidade de cada estudante para a sala de aula e relacionando-a com as explicações teóricas. Dessa forma faz-se com que o estudante tenha mais interesse e curiosidade frente a matéria de Química, devido a associação e descoberta do que suas vivências representam cientificamente. Desse modo, “a experimentação pode ser uma estratégia eficiente para a produção de explicações para problemas reais que permitam uma contextualização, e dessa maneira estimular questionamentos que encaminhem à investigação”. (SILVA, 2016, p. 20). Porém, mesmo sendo bastante útil em determinadas situações, não se pode afirmar definitivamente que a experimentação seja superior a outros métodos. Deve ser levado em consideração o pensamento do estudante, para que haja a integração e compreensão entre o prático e o teórico, construindoo saber do estudante junto com ele. Driver et al explicam que para que os aprendizes tenham acesso aos sistemas de conhecimento da ciência, o processo de construção do conhecimento tem que ultrapassar a investigação empírica pessoal. Quem aprende precisa ter acesso não apenas às experiências físicas, mas também aos 19 conceitos e modelos da ciência convencional. O desafio está em ajudar os aprendizes a se apropriarem desses modelos, a reconhecerem seus domínios de aplicabilidade e, dentro desses domínios, a serem capazes de usá-los. Se ensinar é levar os estudantes às ideias convencionais da ciência, então, a intervenção do professor é essencial, tanto para fornecer evidências experimentais apropriadas como para disponibilizar para os alunos as ferramentas e convenções culturais da comunidade científica. (1999, p. 34). Atualmente, são apresentadas sugestões de atividades experimentais que abrangem o processo de ensinar e aprender Química por meio de outras metodologias ativas de aprendizagem. Como exemplos dessas sugestões temos: 2.4.1 Atividades Demonstrativas-Investigativas São aquelas em que durante as aulas, o professor apresenta experimentos simples, onde ele poderá partir deles para introduzir explicações teóricas, relacionando teoria à prática. De acordo com Silva, Machado e Tunes (2013), um aspecto positivo na aplicação dessa atividade é que elas podem facilmente ser inseridas em aulas teóricas, e podem ser desenvolvidas durante a explicação do professor. Assim não há perda de tempo na aplicação do conteúdo, e ainda instigam a interação dos estudantes, facilitando a compreensão da teoria e o desenvolvimento das habilidades cognitivas por meio das concepções prévias, e levantamento de hipóteses dos estudantes. Tais experiências devem ser realizadas abertamente, ou seja, devem ser conduzidas na perspectiva de que o estudante consiga relacioná-la com uma teoria vista em sala de aula. É necessário alertar que “essas atividades não podem ser desenvolvidas com o objetivo de “comprovar na prática como a teoria funciona””. (Ibid., p. 246). Uma forma de desenvolver facilmente uma experiência demonstrativa- investigativa, que alcance resultados efetivos e satisfatórios na ensino-aprendizagem é iniciar a aula com a formulação de uma pergunta, uma pergunta que instigue a curiosidade e o interesse do estudante, na qual ele questionará durante toda a realização do experimento e da explicação teórica. Silva, Machado e Tunes explicam ainda que o passo seguinte, durante o desenvolvimento da atividade investigativa-demonstrativa é 20 a destinação, pelo professor, dos três níveis de conhecimento químico, isto é, a observação macroscópica, a interpretação microscópica e a expressão representacional. A observação macroscópica consiste em descrever aquilo que é visualizado durante a realização do experimento. Já na interpretação microscópica deve-se recorrer a teorias científicas disponíveis que expliquem o(s) fenômeno(os) estudado(os). Por sua vez, na expressão representacional é recomendado empregar a linguagem química, física ou matemática (fórmula, equações, modelos representacionais, gráficos, etc.) para apresentar o fenômeno em questão. (2013, p. 247). Pelo que nos foi exposto, fica claro que é possível expor Química mesmo não dispondo de um laboratório específico ou devidamente equipado. A sala de aula pode ser transformada em um ambiente “experimental”, no qual pode-se realizar aulas expositivas, lúdicas e dinâmicas, facilitando a compreensão dos estudantes. 2.4.2 Experiências Investigativas Silva, Machado e Tunes (2013) explicam que as experiências investigativas, de um modo geral, requerem disponibilidade de um laboratório. Porém, as atividades experimentais investigativas buscam uma solução a resposta de uma questão que será respondida através da realização de experiências que envolvem propor um problema, identificar e explorar as ideias dos estudantes, elaborar planos de ação, realizar o experimento daquilo que foi planejado, analisar os dados que foram anotados pelos estudantes e responder a pergunta inicial que lhes foi dada. 2.4.3 Vídeos e Filmes como Atividades Experimentais O uso de vídeos e filmes em sala de aula é uma atividade interdisciplinar que pode ser considerada uma estratégia que pode ser empregada como atividade experimental. Vídeos e filmes possibilitam a observação de processos que demandam tempo para ocorrer, como os que acontecem no meio ambiente. Favorecem também o entendimento de processos que não são recomendados em sala de aula, que geram explosões ou resíduos de difícil descarte, assim como a visualização de acontecimentos distantes da escola ou da cidade, como a obtenção de tecidos, metais e plásticos de uma indústria. (SILVA; MACHADO; TUNES, 2013). 21 A exibição de vídeos e filmes requer um planejamento assim como para as aulas teóricas e experimentais, para que não seja encarada pelos estudantes como uma atividade de lazer. Requer que seja proposto questões antes da exibição, interrupções para a discussão dos eventos que estão sendo exibidos, destaques sobre os aspectos químicos e debates que visam analisar as propostas dos estudantes antes da exibição. 2.4.4 Visitas Planejadas Outro tipo de atividade que pode ser denominada atividade experimental, são as visitas planejadas. Essas visitas podem ser feitas há empresas, laboratórios, instituições, ou a qualquer outro ambiente que relacione o conteúdo que está sendo abordado em sala de aula. As visitas permitem que os estudantes aprofundem e explorem seus conhecimentos químicos, desenvolvendo um senso crítico visto em prática. É necessário o cuidado para que essa atividade não se torne uma atividade de lazer, tanto para o estudante quanto para o professor. Devido a essa preocupação, recomenda-se que haja um planejamento prévio dessa prática, envolvendo o contato inicial com a empresa, tal como o agendamento prévio e a familiarização com o ambiente. Elaboração de um ofício formal, tornando o evento institucionalizado. Os professores devem deixar um questionário com cada estudante, para que saibam o que devem observar no ambiente. Mesmo que a sala inteira faça a visitação, faz-se necessário que os estudantes sejam subdivididos em grupos, para que cada um fique encarregado de uma etapa da visita, como explorar, levantar dados e expor suas observações (FIORI, 2013). 2.4.5 ABP É a Aprendizagem Baseada em Problemas. Nessa metodologia é exposto aos estudantes problemas e situações vividas diariamente por eles, problemas esses que se relacionem ao conteúdo, afim de que eles tentem identificar, debater e investigar possíveis soluções, de acordo com o conhecimento que eles trazem na bagagem de aprendizagem. Assim, esse método integra a teoria apresentada em sala de aula à prática vivida pelos estudantes (BOTTECHIA; BELACIANO e RODRIGUES, 2016). CAPÍTULO 3 – CAMINHO METODOLÓGICO Inicialmente, foi realizada uma pesquisa bibliográfica sobre metodologias ativas de ensino aprendizagem em Química, com ênfase na ABP e na Experimentação. Após o planejamento do plano de aula com a metodologia ABP na Experimentação para ser abordada em uma turma de 2º ano do Ensino Médio Regular, no período vespertino. A aula foi ministrada em uma escola pública estadual da cidade de Cabeceiras Goiás, com duração de 50 minutos. O tema que estava sendo abordado durante o 3º bimestre tratava de ácidos e bases. Com o intuito de aproximar a Química do cotidiano dos estudantes, foi desenvolvido um experimento demonstrativo-investigativo (Quadro 02), que possibilitou a visualização de um procedimento experimental para a distinção de substâncias ácidas e básicas através da solução de repolho roxo (Figura 01). A aula teve início com a apresentação de um problema na forma de questão:REMÉDIOS ANTIÁCIDOS PREJUDICAM O ORGANISMO?, assim teve a execução da atividade experimental, assim foi sugerido que os estudantes contassem o que entendiam sobre ácidos e bases, e o que eles esperavam que acontecesse após a solução do repolho roxo ser adicionada as soluções de bicarbonato de sódio, soda cáustica e vinagre (Figura 02). Após a realização do experimento foi mostrada a problematização de alguns ácidos presentes no nosso cotidiano, inclusive do ácido presente no nosso organismo, o Ácido Clorídrico (HCl). Também foi abordado a existência de remédios antiácidos (que são bases, ou sais básicos), criados para neutralizar a elevação do HCl no organismo. Assim, foi explicado aos estudantes a teoria de Arrhenius para ácidos e bases, bem como reconhecer, dar nomes e as equações de ionização. Após as explicações, foi aplicado um questionário (Apêndice 02) com perguntas relacionadas ao tema, para realizar uma avaliação do que os estudantes acham da forma como a disciplina é aplicada e como eles gostariam que fosse. 23 Figura 01 – Solução de Repolho roxo; solução de Ácido Acético, Soda Caustica e bicarbonato de Sódio. FONTE: Autoria própria Após a breve discussão do que os estudantes entendiam e esperavam que acontecesse decorrente da adição da solução de repolho roxo nas demais soluções, o experimento teve seu início de acordo com o roteiro experimental presente no Quadro 02. Com o término do experimento, foi explicado o motivo de cada solução mudar de cor após a adição da solução de repolho roxo, uma vez que o repolho roxo é um indicador de acidez e quando é misturado com uma solução ácida obtém uma coloração avermelhada, porém, quando é misturado com uma solução básica obtém uma coloração azul esverdeada, e, quando é misturado com uma solução muito básica, como acontece com a Soda Caustica, obtém uma coloração verde. 24 Figura 02 – Coloração obtida pelas soluções após a adição da solução de repolho roxo. FONTE: Autoria própria Quadro 02 – Roteiro experimental para realização do experimento do repolho roxo. Ácidos e Bases: Distinguindo as substâncias através da solução de repolho roxo. Materiais utilizados: Três copos de vidro de 200 ml; Água; Vinagre de Álcool; Soda Caustica; Bicarbonato de Sódio; 25 Solução de Repolho Roxo; Uma colher. Procedimento: Para a preparação da solução de repolho roxo, algumas folhas do repolho foram cortadas em pedaços e adicionadas à água fervente, fazendo uma espécie de “chá”, logo após preparado, esse “chá” foi coado. A solução de Ácido Acético foi preparada com [2 xícaras cheias] de Vinagre, a solução de Soda Caustica com [2 colheres de sopa] de Soda, e a de bicarbonato de Sódio com [3 colheres de sopa] de Bicarbonato. Os copos foram completados quase até seus limites com água, e foram homogeneizados. Após as soluções serem preparadas, foi adicionado aproximadamente [½ xícara] da solução de repolho roxo em cada copo, onde cada solução imediatamente mudou sua coloração, onde o copo que continha a solução de Ácido Acético obteve a coloração rosa avermelhado, indicando uma solução ácida, o que continha a solução de Bicarbonato de Sódio obteve a coloração azul, indicando uma solução básica, e o que continha a solução de Soda Caustica obteve a coloração verde, indicando uma solução mais básica ainda. FONTE: GEPEC, 1995, p. 33. (Com adaptações) Além da experimentação, a metodologia da Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) foi utilizada na Experimentação, no sentido de aproximar os conceitos científicos do cotidiano dos estudantes, expondo a utilização dos ácidos inorgânicos, como o Ácido Cianídrico, que foi utilizado em câmaras de gás devido a sua toxicidade, o Ácido Sulfúrico que é utilizado em baterias de carros, ou como o Ácido Fosfórico que é utilizado em alimentos industrializados para evitar a proliferação de algumas bactérias, e o uso de bases em medicamentos, nesse sentido os estudantes observam os fatos e associam com o conhecimento científico adquirido em sala de aula, não tornando a aprendizagem maçante. CAPÍTULO 4 - APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS A análise qualitativa sobre os métodos do ensino-aprendizagem utilizados, quais sejam, Aprendizagem Baseada em Problemas e Experimentação, foi significativa para a elaboração deste trabalho e indispensável para a elaboração e discussão dos resultados. Na ABP o problema promove a elaboração de estruturas cognitivas, proporcionando e facilitando a recuperação de conhecimentos relevantes necessários para a solução dos problemas impostos, ou seja, são aplicados problemas que tem uma relação com o conteúdo abordado (RIBEIRO, 2010). E a experimentação fica com o papel de unir a aprendizagem teórica ao conhecimento prático. A aplicação do questionário proporcionou, a identificação do perfil dos estudantes e também permitiu discernir a visão que eles tem das aulas ministradas, da dinâmica e da importância que o conteúdo tem em relação ao dia-a-dia deles, como relata um dos estudantes do 2º ano, em resposta as questões 10 e 12 do questionário dizendo que: “a aula ajudou a compreender bastante o conteúdo, porque relacionar a matéria com coisas que vivemos todos os dias simplifica a matéria.” Completou a frase dizendo que: “Senti bastante diferença, porque vendo a prática a gente aprende mais.” A seguir serão apresentados gráficos com os dados obtidos através do questionário que foi aplicado, seguidos dos pequenos comentários a respeitos das questões que foram abordadas, e o possível alcance dos objetivos propostos; saber sobre a visão que os estudantes tem referente as aulas que são aplicadas, suas opiniões quanto a utilização de metodologias ativas em sala (ABP e Experimentação), bem como a diferença observada referente a comparação das aulas anteriores e a aula com aplicação das metodologias. 27 Gráfico 01 – Faixa etária dos estudantes A faixa etária dos estudantes que responderam ao questionário está distribuída de forma regular, como mostra o gráfico 01, pois a maior parte possui 17 anos, compondo 41%; em segundo lugar estão os estudantes com 16 anos, formando 36%; em terceiro lugar os estudantes com 18 anos, (18%), em seguida 15 anos, com 5% restantes. Os dados obtidos nos questionários sobre os gêneros dos estudantes entrevistados podem ser vistos no Gráfico 2, onde observa-se uma divisão igualitária. Gráfico 02 – Gênero dos estudantes 5% 36% 41% 18% 15 anos 16 anos 17 anos 18 anos 50%50% Mulheres Homens 28 Gráfico 03 – Estudantes que pretendem seguir com os estudos após o término do Ensino Médio 23% dos estudantes que responderam ao questionário afirmam não querer processeguir com os estudos após o término do ensino médio, eles declaram o não proceguimento pelo fato da dificuldade financeira ou pela falta de preparação para prestar o vestibular. Já os 77% restante dos estudantes apontam variados cursos superiores que pretendem fazer, como mostra no gráfico 04. Gráfico 04 – Áreas que os estudantes pretendem cursar A maior parte dos estudantes que responderam o questionário pretendem cursar a faculdade de Agronomia, constituindo 47% dos entrevistados, onde apontam essa escolha devido ao fato da região sesr um grande polo agrícola, 17% direito, 12% enfermagem, outros 12% medicina, 6% Administração, e apenas 6% restante 23% 77% Não pretendem Pretendem 6% 6% 12% 12% 17% 47% Administração Alguma licenciatura Medicina Enfermagem Direito Agronomia 29 pretendem cursar alguma licenciatura, dando ênfase à Química. Tais 6% que afirmaram querer cursar Química, apontam que decidiram por tal escolha após a aula ministrada, e contam que o que despertou o interesse pela matéria foio experimento. Sendo assim, fez-se importante a investigação da quantidade de vezes que são realizados experimentos em sala, onde os estudantes apontam que são expostos apenas 1 vez no semestre. E mesmo com a deficiência de um laboratório na escola, outros espaços poderiam ser utilizados para a realização das atividades práticas, os estudantes expuseram suas opiniões a respeito desses espaços, como mostra o gráfico 05. Gráfico 05 – Opinião dos estudantes a respeito do lugar onde as atividades práticas poderiam ser aplicadas Os estudantem que constituem 68% dos entrevistados acham mais adequado a realização dos experimentos no pátio da escola, isso se deve pela percepção de que alguns experimentos só são adequados em ambientes abertos; 27% acham que na sala de aula seria mais adequado pelo fato de que facilitaria o proceguimento da aula, com giz e quadro, e os outros 5% dos estudantes restantes entendem que atividades práticas não se devem somente à experimentos, por isso afirmam que poderiam ser aplicados também no laboratório de informática. 5% 27% 68% Laboratório de Informática Sala de aula Pátio 30 Gráfico 06 – Conhecimento dos estudantes referente à metodologia ABP Referente à ABP, 100% dos estudantes afirmam que não tinham conhecimento a respeito dessa metodologia de Ensino-Aprendizagem, conforme é mostrado no gráfico 06, mas apontam que após tomarem conhecimento e entenderem esse método de ensino, suas conclusões vão de encontro ao pensamento de Ribeiro, quando afirma que “as vantagens atribuídas a essa metodologia são geralmente relacionadas ao favorecimento da aquisição de conhecimentos de forma mais significativa e duradoura.” (2010, p. 41). A partir da aplicação da ABP, a maior parte dos estudantes afirmam maior aprendizagem do conhecimento, como aponta o gráfico 07 a seguir. Gráfico 07 – A aula ajudou a compreender o conteúdo? 100% 0% Não conheciam Conheciam 9% 91% Não Sim 31 Os estudantes que relatam maior entendimento do conteúdo a partir da metodologia ABP formam 91% dos entrevistados, compondo uma maioria eminente. Os estudantes que compõe os outros 9% restantes, declaram aprender o conteúdo com facilidade, independente da forma como é aplicado, e todos mencionam, como mostra o gráfico 08, a diferença em relação as aulas anteriores. Gráfico 08 – Sentiu alguma diferença em relação as outras aulas? Todos os estudantes, compondo 100% deles, declaram que observaram uma diferença notável em relação às aulas ministradas anteriormente e a aula ministrada com a metodologia ABP e com a atividade prática. Assim, foram questionados, que se caso fossem lecionar fariam uso ou não de atividades práticas, como aponta o gráfico 09, para buscar uma aprendizagem mais significativa e duradoura. 100% 0% Sim Não 32 Gráfico 09 – Caso fosse lecionar, usaria atividades práticas? Os estudantes afirmaram que usariam atividades práticas em suas aulas caso lecionassem, pois tiveram a percepção de que elas aproximam a teoria da prática, como relata um dos estudantes: “pois ajuda o aluno no desenvolvimento da sua capacidade de aprendizagem.” E completou dizendo que: “seria mais simples para os alunos entenderem.” Eles enfatizam o desinteresse pela matéria, mesmo a Química estando tão presente no cotidiano. Ressaltam também a dificuldade na compreensão e abrangência do conteúdo com os métodos que são utilizados em sala de aula. De acordo com os resultados obtidos, e em relação aos objetivos que se desejavam alcançar, a pesquisa apontou diversos caminhos que poderiam ser seguidos, como a entrevista aos professores e funcionários da Escola, para melhor compreender ambos e assim ter sido feito um estudo mais amplo em relação ao Ensino-Aprendizagem e aplicação de metodologias ativas na Escola Estadual Oemis Virginio Machado. 95% 5% Sim Talvez CONCLUSÃO Tendo em vista todos os aspectos analisados neste trabalho e diante de todas as temáticas, foi constatado, por meio dos resultados obtidos, o modo como os estudantes idealizam as metodologias ativas de aprendizagem, e, com isso, afirmar que são consideradas de extrema importância. Durante todo o percurso metodológico, as expectativas que se tinha sobre as metodologias ativas de aprendizagem (ABP e Experimentação) foram aos poucos melhorando, principalmente quando comparadas aos métodos desenvolvidos anteriormente em sala. Conforme foi argumentado nesse trabalho, as metodologias ativas de aprendizagem apresentadas podem oferecer uma subsídio de grande importância no processo do ensino-aprendizagem. Logo, a diversidade de formas em que podem ser aplicados os conceitos em sala de aula e como ferramentas utilizadas no ensino, promovem o aprendizado de novos conceitos, pensamentos, procedimentos e atitudes. Portanto, estes métodos se mostram como formas para melhoria e compreensão dos estudantes sobre os fenômenos, que na maioria das vezes são explicados em sala de aula de formas convencionais, e não surte os mesmo efeitos. Ou seja, a utilização dessas metodologias refere-se a tornar familiar o que era estranho (BOTTECHIA, 2014), o que se torna um desafio grandioso para os professores e estudantes. Sabemos que a aplicação de metodologias não tradicionais em sala de aula é um desafio a ser vencido, tanto pela falta de tempo, infraestrutura das escolas, quanto pelas dificuldades de formação dos professores. Em alguns trabalhos, inclusive utilizados para a elaboração deste, demonstram uma visão negativa sobre a aplicação desses métodos, porém, os aspectos positivos se sobrepõem no Ensino de Química e de Ciências. Vários fatores manifestantes servem como justificativas ao fato de que as atividades práticas são de grande valor para o ensino-aprendizagem, tais como 34 elaborações de hipóteses, interação entre os estudantes, reflexões perante os conteúdos abordados, além de que, como são vivenciados, se torna algo concreto para os estudantes, pois enfatizaram que do contrário, da forma tradicional, há desinteresse pela matéria, mesmo a Química estando tão presente no cotidiano. Ressaltaram também a dificuldade na compreensão e abrangência do conteúdo com os métodos que são geralmente utilizados em sala de aula. Assim, diante dos diferentes fatores e abordagens dessas metodologias, elas se mostram eficazes na construção do conhecimento, pois os estudantes são estimulados a elaborarem métodos, hipóteses e conclusões a respeito dos fenômenos vivenciados por eles, por meio da problematização empregada pelo professor. Conclui-se então que os métodos de aprendizagem de conteúdos teóricos e técnicos são engrandecidos por meio de atividades práticas e investigativas. Além de que independente do ambiente onde são executadas, seja em sala de aula, laboratório de informática ou no pátio da escola, como foi sugerido pelos estudantes no questionário, promovem um papel ativo aos estudantes no que se refere no desenvolver das aulas. REFERÊNCIAS ALBANESE M. A.; MITCHELL, S. Problem-Based Learning: a review of literature on its outcomes and implementation issues. Academic Medicine, v. 68, n. 1, 1993. ALKIMIN, G. D.; SIMONATO, D. C.; DORNFELD, C. B. Experimentação no Ensino de Ciências. 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Para que esta pesquisa se torne possível será necessário responder ao questionário e, eventualmente, participar de diálogos e da aula que será gravada em imagens, sons e também anotadas. Esclareço que as informações que você dará ficarão em sigilo, circulando apenas entre os participantes da pesquisa. Nada que for dito na aula será visto ou apresentado com seu nome e nem sem o seu consentimento, lembrando ainda que você poderá deixar de participar do trabalho quando quiser. Caso não queira participar basta declarar ao pesquisador o seu desejo. Querendo contatar com a Coordenação, em caso de necessidade, envie mensagem para o e-mail gomeslari8@gmail.com. Ressaltamos que esse documento autoriza a realização do trabalho de pesquisa ora proposto e caso concorde, você terá uma cópia do mesmo, basta que assine logo após seu nome. Desde já agradeço pela sua colaboração. 39 Apêndice 02 – Questionário aplicado em sala de aula Nome do participante e assinatura: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________ QUESTIONÁRIO 1. Qual sua idade? 2. Quanto ao gênero, você se considera:______________________ 3. Pretende continuar os estudos? 4. Que curso pretende fazer? 5. Quantas vezes no semestre foram realizados experimentos em sala? 6. Há um laboratório para a realização de experimentos? 7. Ao seu ver, quais outros espaços poderiam ser utilizados para aulas práticas? 8. Por quê? 9. O que conhecia da Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP)? 10. A aula ajudou a compreender mais o conteúdo? 11. Por quê? 12. Sentiu alguma diferença em relação a outras aulas? 13. Qual? 14. Faça sua crítica a aula e dê sua nota (1 a 10):_______________ 15. Caso fosse lecionar, usaria atividades práticas? 16. Por quê? ANEXOS Anexo 01 – Roteiro experimental para realização do experimento. Ácidos e Bases: Distinguindo as substâncias através da solução de repolho roxo. Materiais utilizados: Três copos de vidro de 200 ml; Água; Vinagre de Álcool; Soda Caustica; Bicarbonato de Sódio; Solução de Repolho Roxo; Uma colher. Procedimento: Para a preparação da solução de repolho roxo, algumas folhas do repolho foram cortadas em pedaços e adicionadas à água fervente, fazendo uma espécie de “chá”, logo após preparado, esse “chá” foi coado. A solução de Ácido Acético foi preparada com [2 xícaras cheias] de Vinagre, a solução de Soda Caustica com [2 colheres de sopa] de Soda, e a de bicarbonato de Sódio com [3 colheres de sopa] de Bicarbonato. Os copos foram completados quase até seus limites com água, e foram homogeneizados. Após as soluções serem preparadas, foi adicionado aproximadamente [½ xícara] da solução de repolho roxo em cada copo, onde cada solução imediatamente mudou sua coloração, onde o copo que continha a solução de Ácido
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