Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA PIO DÉCIMO FACULDADE PIO DÉCIMO LICENCIATURA EM QUÍMICA FELIPE GONZAGA SANTOS USO DE GARRAFAS PET PARA O ENSINO DE MECANISMOS DE SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFILICA NA FOMRAÇÃO DE PROFESOR DE QUÍMICA. ARACAJU 2021 FELIPE GONZAGA SANTOS USO DE GARRAFAS PET PARA O ENSINO DE MECANISMOS DE SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFILICA NA FOMRAÇÃO DE PROFESOR DE QUÍMICA. Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Licenciatura em Química pela Faculdade Pio Décimo. ORIENTADORA: Drª MÁRCIA VALÉRIA GASPAR DE ARAÚJO ARACAJU 2021 AGRADECIMENTOS Sou e sempre serei eternamente grato primeiro a minha amada esposa Jéssica, que tanto ajudou, proporcionando um ambiente onde tivesse paz e concentração, sendo paciente e dando apoio e encorajamento para continuar até o fim, depois a minha orientadora Prof.ª Drª. Marcia Valeria, sempre disposta a ensinar e ajudar seus alunos de forma tranquila e amorosa, incentivando a ser perseverante e determinado para assim conseguir atingir os objetivos. Sou grato ao nosso e tão amado Pai celeste que sempre influencia a tomar as melhores decisões, que esteve sempre ao meu lado inspirando e fornecendo as forças necessárias. Agradeço a Prof.ª Drª Ana Angelica que sempre aconselhou sabiamente a continuar firme, instruindo de forma coerente e firme , mostrando que o caminho é difícil porém vale a pena, e no fim, porém não menos importante a toda equipe diretiva da faculdade, pois durante todo esse tempo esteve ao lado de seus alunos sendo um grande exemplo de profissionalismo e dedicação. A todas essas pessoas o meu muito obrigado. RESUMO No curso de licenciatura em química os alunos são apresentados ao conteúdo de mecanismo de substituição nucleofílica. Onde esse necessita que os alunos tenham um conhecimento prévio de estereoquímica para compreender as alterações da estrutura da molécula e precisam manipular a molécula mentalmente no espaço. Essas são as dificuldades encontrada pelos alunos, manipulação da molécula no espaço mentalmente, por isso a necessidade de uso de recursos alternativos. A utilização de materiais alternativos descartados no ensino da química não serve só para substituir equipamentos de laboratório, mas, é também uma forma de evitar os impactos ambientais, o descarte de garrafas PET tem causado desastres ambientais como entupimento de rede de esgotos, poluindo as praias, rios e etc. (MACIEL, 2016). O objetivo do trabalho foi desenvolver um recurso alternativo com garrafas PET construído pelos alunos para apresentar o conteúdo de mecanismo de substituição nucleofílica Palavras-Chave: Substituição nucleofilica, modelos, pet ABSTRACT In the undergraduate course in chemistry students are introduced to the content of nucleophilic substitution mechanism. Where this requires students to have prior knowledge of stereochemistry to understand changes in the structure of the molecule and need to manipulate the molecule mentally in space. These are the difficulties encountered by students, manipulating the molecule in space mentally, so the need to use alternative resources. The use of alternative materials discarded in the teaching of chemistry is not only a substitute for laboratory equipment, but is also a way to avoid environmental impacts, the disposal of PET bottles has caused environmental disasters such as sewerage, polluting the beaches , rivers and etc (MACIEL, 2016). The objective of the work was to develop an alternative feature with PET bottles constructed by students to present the content of nucleophilic substitution mechanism Key words: Nucleophilic Substitution, Model, PET SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 11 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................ 12 2.1 ENSINO DE QUÍMICA .............................................................................. 12 2.2 USO DE MODELOS MOLECULARES..................................................... 13 2.3 ENTENDENDO SOBRE SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFILICA SN1 E SN2. 14 2.4 USO DE GARRAFAS PET PARA O ENSINO DE QUÍMICA .................. 18 3 METODOLOGIA ....................................................................................... 19 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................ 24 5 CONCLUSÃO ........................................................................................... 28 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 30 ANEXOS ................................................................................................................. 32 11 1 INTRODUÇÃO No curso de Licenciatura em química os alunos são apresentados aos mecanismos das reações orgânicas, que por sua vez são conhecidos como os mais difíceis devido aos mecanismos e a necessidade de visualização do processo. No ensino superior é apresentado aos alunos de licenciatura em química os mecanismos de substituição nucleofílica que exigem um conhecimento de estereoquímica para entender as alterações na estrutura dos compostos envolvidos, além disso, é necessário manipular mentalmente essas moléculas no espaço, estudos sugerem que a dificuldade de visualização espacial não permite que o aluno possa ter uma compreensão efetiva do conteúdo ministrado. Uma solução para que os alunos possam visualizar moléculas no espaço é a utilização de modelos moleculares. Entretanto, esses recursos não são de fácil obtenção, em geral só o professor tem acesso ao material. O uso de recursos alternativos é importante no ensino de química, pois são mais acessíveis permite que eles possam confeccionar e manusear os modelos. Na química é essencial o conhecimento do uso desses recursos, principalmente nos cursos de licenciatura em química onde os futuros professores precisam conhecer novas técnicas e maneiras de ensinar. A utilização de materiais alternativos descartados no ensino da química não serve só para substituir equipamentos de laboratório, mas, é também uma forma de evitar os impactos ambientais. Para que haja uma melhoria na qualidade de ensino é necessário a busca por novas técnicas de ensino, por qualificação, ampliar a visão da maneira de ensinar química. A formação continuada é uma maneira de aprimorar as ferramentas de ensino e adicionar novas ideias no processo de ensino aprendizagem, saindo assim das aulas monótonas que geralmente são usadas e que desestimulam os alunos criando uma barreira. Esse projeto apresentou um recurso visual para o processo de ensino aprendizagem da disciplina química orgânica dos alunos do curso de licenciatura em química da Faculdade Pio Décimo, tendo em vista a grande dificuldade da maioria de visualizar os mecanismos de substituição nucleofílica no espaço 3D. 12 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 Ensino de química Segundo SOUZA JUNIOR,2009 o ensino de química é adjetivado como uma disciplina muito difícil, tal indagação deve-se ao fato da disciplina ser muito subjetiva em seus conteúdos, principalmente no ensino da química orgânica onde existem muitas reações e seus mecanismos. Um dos locais onde mais é possível observar essa dificuldade é no ensino superior, na formação do professor. Pesquisas recentes relatam uma grande preocupação com o desenvolvimento profissional do futuro professor no momento de sua formação, pois existe uma deficiência no processo “ser professor”, onde esses irão ensinar o que aprenderam durante o seu curso superior. A formação desses professoresque atuam na Educação Básica ocorre nas instituições de Ensino Superior. Os cursos de formação de professores vêm sofrendo críticas consideráveis diante da limitada influência na constituição do profissional professor. No caso da formação de professores de Química, o debate em torno de uma formação de qualidade está presente na comunidade de educadores químicos. Nesse debate parece já ser consenso a influência dos professores formadores na constituição do professor de Química da Educação Básica (QUADROS, MORTIMER, 2016, p. 13) Um dos maiores desafios encontrados por professores da área é ensinar os conceitos básicos da química, pois não se trata apenas de ensinar os conteúdos, mas formar professores para realizar tal feito Com isso é possível observar um crescente crescimento de pesquisas voltadas para a formação do futuro professor. Os estudantes iniciam seus estudos no ensino médio com o intuito de decorar os conceitos para poder ser aprovado nos exames das universidades, e esse mesmo conceito ainda é aplicado nas salas de aula do ensino superior pelos docentes, o que auxilia na perpetuação de tal vicio errôneo do ensino. As pesquisas apontam que os professores usam recursos visuais em suas aulas, mas com o intuito de facilitar o seu trabalho no processo de “passar o conteúdo” e não de facilitar o acesso ao conhecimento necessário. 13 A química orgânica tem sido alvo de muitas pesquisas no sentido que é acusada de ser muito subjetiva, principalmente no estudo dos mecanismos de reações, além do estudo e uso das linguagem químicas empregadas no decorrer da disciplina. Essa é conhecida por terem que decorar reações, nomenclaturas, compostos, quando na verdade os alunos deveriam aprender a visualizar cada processo químico e identificar os compostos e funções, pois aprendeu através das aulas práticas e teóricas com o seu professor que usou de recursos para ajudar na absorção do conhecimento. Adicionalmente a essa realidade temos , o estudo de estereoquimica, onde estudos apontam uma grande dificuldades dos alunos compreenderem, principalmente quando as visualizações em 3 dimensões. Conceitos relativos ao campo conceitual da Estereoquímica, tais como isomeria, geometria molecular, estruturas tridimensionais, carbono assimétrico, configuração absoluta, mistura racêmica e quiralidade, são abordados nas disciplinas de Química Orgânica tanto no Ensino Médio, quanto no Ensino Superior sendo que, no Ensino Superior o tema estereoquímica não é um objeto de estudo apenas nos cursos de Química, mas também nos cursos de Biologia, Farmácia, Biomedicina, Bioquímica entre outros. E apesar desse conteúdo ser normalmente ministrado após análise conformacional, ligações químicas e geometria molecular, alguns estudantes não possuem uma base consolidada da estrutura química em três dimensões. (RAUPP, 2015, p. 147) Tal situação faz parte do conjunto de dificuldades dos alunos em conseguir solucionar problemas envolvendo estereoquimica e principalmente das estruturas em três dimensões. Com isso observamos o grande avanço da criação de estratégias para sanar tais problemas encontrados pelos futuros professores. 2.2 Uso de modelos moleculares O uso de recursos para auxiliar na compreensão dos conteúdos químicos vem crescendo exponencialmente, principalmente aqueles que envolve a visualização de modelos moleculares, geometria ou até mesmo reações no campo do espaço das três dimensões. O mais simples usados são as esferas coloridas ligadas por varetas para auxiliar no ensino de modelos moleculares e ligações químicas. 14 Segundo Mariano et. al (2008), os mecanismos de reações orgânicas são complexo e acabam sendo um desafio para o processo de aprendizagem dos estudantes, pois quase em sua maioria há a necessidade de visualização mental, o que na maioria dos casos é um grande ponto final. O uso de recursos que visam melhorar a aprendizagem é de vital importância para o discente do curso de licenciatura, pois ele irá usar esses conhecimentos em seus futuros alunos e até mesmo, produzir os seus próprios materiais, observando as dificuldades da sua turma, porém a realidade é bem mais triste. Usar materiais que façam com que os estudantes consigam sair a visualização mental e consigam, observar, rotacional, recolocar cada molécula envolvida eleva para um nível mais a cima a sua compreensão e a participação mais ativa deles nesse processo. Com a pandemia instaurada, o modo de ensinar mudou significativamente, o que fez com que os professores começassem a pensar em maneiras em ensinar, além do famoso “slide”. Muitos deles estão produzindo, vídeos, animações, usando de ferramentas de mídias visuais, outros estão produzindo com materiais recicláveis entre outras. Essa iniciativa melhora muito a visão que existe da química. 2.3 Entendendo sobre Substituição nucleofilica Sn1 e Sn2 Segundo T.W.GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012. Neste tipo de reação um nucleófilo (Nu:) substitui um grupo abandonador (GA) na molécula que sofre a substituição (chamada de substrato). O nucleófilo é sempre uma base de Lewis e pode ser negativamente carregado ou neutro. O grupo abandonador é sempre espécie que carrega um par de elétrons quando sai. Frequentemente o substrato é um haleto de alquila e o grupo abandonado é um ânion haleto. FIGURA 1 15 Fonte: FRANCIS A. CAREY; T.W. GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012; (PAG. 236) FIGURA 2 Fonte: FRANCIS A. CAREY; T.W. GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012; (PAG. 236) SOLOMONS diz que a formação da ligação entre o nucleófilo e o átomo de carbono fornece a maior parte da energia necessária para quebrar a ligação entre o átomo de carbono e o grupo abandonador. É possível observar no mecanismo com o clorometano e o íon hidróxido. 16 FIGURA 3 Fonte: FRANCIS A. CAREY; T.W. GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012; (PAG. 242) A reação de substituição nucleofilica acontece em uma única etapa, com formação de um arranjo instável de átomos, denominado de estado de transição. Segundo PAULA BRUICE () Diferente de uma reação SN2, onde o grupo de saída parte e o nucleófilo se aproxima ao mesmo tempo, o grupo de saída em uma reação SN1 parte antes de o nucleófilo se aproximar. Na primeira etapa de uma reação SN1 de um haleto de alquila, a ligação carbono-halogênio se rompe heteroliticamente, de modo que o halogênio retém o par de elétrons compartilhados anteriormente, e um intermediário carbocátion é formado. Na segunda etapa o nucleófilo reage rapidamente com o carbocátion para formar um álcool protonado. Se o álcool obtido vai existir na forma protonada (acídica) ou na forma neutra (básica) vai depender do pH da solução. Em pH = 7, o álcool vai existir na forma neutra. Como mostrado na figura 04 logo abaixo. 17 FIGURA 04 Fonte: Química orgânica- PAULA BRUICE.VOL.1. ED.4 PAG.373 SOLOMONS & FRYHLE 10ª ED. PÁGINA 250, explica as etapas do mecanismo do SN1 da reação do cloreto de terc-butila com água. A primeira etapa requer a quebra heterolítica da ligação carbono-cloro. Uma vez que nenhuma outra ligação é formada nessa etapa, ela deve ser altamente endotérmica e deve ter uma energia livre de ativação alta. Na segunda etapa, o intermediário, o cátion terc-butila, reage rapidamente com a água para produzir um íon terc-butiloxônio, (CH3)3COH2+, que, na terceira etapa, transfere rapidamente um próton para uma molécula de água produzindo o álcool terc-butilico. FIGURA 05 Fonte: SOLOMONS & FRYHLE 10ª ED. PÁGINA 251 18 2.4 USO DE GARRAFAS PET PARA O ENSINO DE QUÍMICA No Brasil o número de reciclagens vem crescendo consideravelmente por motivos econômicos, por outro lado em outros países esse mesmo crescimento deve-se a motivos de conscientização ambiental, isso chama a atenção para melhores trabalhos sobre a conscientização sobre o descarte ou reutilização de materiais que podem poluir. Existe uma diferença entre reciclar e reaproveitar. O primeiro refere a aqueles materiais que sofrem uma mudança física ou química para poderem ser utilizados no mercado novamente, enquanto o outro são aqueles que são reutilizados na sua forma original, Então a garrafa pet se enquadra nos dois tipos e por esse motivo é tão usada. Formigone e Rodrigues (2009) ensinam que PET é a sigla designada para Poli (Tereftalato de Etileno), poliéster, ou polímero termoplástico, isto é, uma espécie de plástico extremamente resistente e 100% reciclável cuja composição química não produz nenhum produto tóxico, sendo formada apenas de carbono, hidrogênio e oxigênio (FORMIGONI; RODRIGUES, 2009, p. 1). De modo geral, todo o descarte inadequado acaba causando fortes impactos ambientais na natureza, e os países que mais contribuem para tal situação, são os países desenvolvidos ou em desenvolvimento (FORMIGONI; RODRIGUES, 2009). Se a garrafa PET tiver uma destinação final incorreta, elas podem: (...) parar nos rios agravando a poluição da água e o problema das enchentes. O plástico demora mais de 100 anos para se decompor e pode causar até a perda de biodiversidade. Fragmentos de plástico podem ser consumidos por animais que os confundem com comida, levando-os à morte. Isto está se tornando especialmente grave nos oceanos, onde estudos indicam que boa parte das águas já está contaminada (ÁGUA NA JARRA, 2011). Objetivando auxiliar na aprendizagem sobre mecanismos de reações sn1 e sn2 o uso de modelos físicos ou virtuais oportuniza ao estudante, de alguma forma, a visão espacial em escala macroscópica, podendo assim explicar melhor aspectos como polaridade das ligações, estereoquímica, polaridade, dentre outros. 19 O ensino apoiado por multimeios facilita a aprendizagem na tentativa de aumentar a capacidade de cognição, memorização, codificação e produção de novas relações. Consequentemente, o estudante pode aprender mais, através da associação entre o estímulo da visão e audição. Para o ensino de mecanismos de reações orgânicas, a exemplo de mecanismos de substituição nucleofílica, a exemplificação de modelos manuseáveis auxilia o processo cognitivo de aprendizagem, através da representação de modelos tridimensionais em movimento, que contribui para a abstração dos complexos fenômenos envolvidos durante as reações. 3 METODOLOGIA 20 A metodologia é de cunho qualitativa, ela “é o que se desenvolve numa situação natural; é rico em dados descritivos, tem um plano aberto e flexível e focaliza a realidade de forma complexa e contextualizada”. (MARCONI e LAKATOS, 2010, p. 269). Assim, uma abordagem descritiva quanto aos objetivos foi desenvolvida como referido a seguir: A pesquisa descritiva objetiva escrever as características de um objeto de estudo. Entre esse tipo de pesquisa estão as que atualizam as características de um grupo social, nível de atendimento do sistema educacional, como também aquelas que pretendem descobrir a existência de relações entre variáveis. Nesse caso a pesquisa não está interessada no porquê, nas fontes do fenômeno, preocupa-se em apresentar suas características. (GONSALVES, 2003, p. 67) A pesquisa será dividida em 3 etapas para uma melhor eficiência no da aprendizagem, num total de 2 aulas. O trabalho será aplicado com alunos que já concluíram a disciplina do curso de Licenciatura em Química da Faculdade Pio Décimo, com intuito de promover espaços colaborativos do saber a partir da construção de modelos moleculares dos compostos orgânicos com garrafas pet reutilizadas e a classificar os mecanismos de reação (Sn1 e Sn2) estudados. Com duração de 2 aula ( 50 minutos cada) a analise investigativa será dividida em três etapas: I. Apresentação da proposta: Nesse momento iremos mostrar uma maneira com a qual a aprendizagem fica mais eficiente com o uso do recurso alternativo para o ensino dos mecanismos. II. Divisão da sala em dois grupos para montagem dos mecanismos e posterior apresentação. III. Questionário: Esse será aplicado aos alunos para que seja possível analisar o que os alunos sabem sobre o tema e o que eles pensam a respeito da metodologia aplicada. O questionário se encontra nos apêndices. O Processo formativo será feito em 2 aulas. Os próprios alunos irão construir os modelos de mecanismo e posteriormente apresentarão para seus colegas usando 21 o material construído por eles, além disso, será discutido a problemática da conscientização do descarte das garrafas PETs. A aula expositiva será feita com a mediação do professor, onde será observado o comportamento dos alunos e documentado através de imagens fotográficas a explicação do mecanismo. Os dados que serão coletados nesse trabalho serão através do questionário investigativo e avaliativo, com questões abertas. Os discentes poderão demonstrar seu ponto de vista que é extremamente importante, pois eles são o foco do projeto. É essencial selecionar bem a maneira com a qual os dados serão coletados, pois é isso que determina o resultado do projeto. Como instrumento de análise dos dados coletados, utilizou-se a técnica de Análise Textual Discursiva. A análise textual pode ser compreendida como um processo de construção de novos significados em relação a determinados objetos de estudo, a partir de materiais textuais desenvolvidos. Desta forma, por uma desmontagem do texto foi obtida a unitarização, estabelecida relações para a categorização e análise de uma compreensão do novo conceito (MORAES; GALIAZZI, 2011). No momento da confecção alguns alunos questionaram se realmente era possível a visualização e manipulação do composto? Porém a medida que iam construindo observaram que era possível uma melhor observação de cada etapa. De acordo com Justi e Gilbert (2002) todo caminho de construção de modelo é realizado com um objetivo, relatar a condução de um fenômeno, estabelecer as entidades das quais ele pensa que consiste incluindo a sua distribuição espacial e temporal, seja para descrever as razões - as causas e efeitos de - para aquele acontecimento, para prever como ele vai ocorrer sob outras circunstâncias, ou vários ou todos desses (JUSTI; GILBERT, 2002, p. 59). Ao Finalizarem as etapas das confecções foi proposto aos grupos que apresentassem seus mecanismos para toda a classe. Cada grupo escolheu dois representantes para que fosse mais organizado e fácil o processo. O primeiro o grupo apresentou o mecanismo Sn1, como mostra a figura, onde foi explicado a formação do carbocátion. Os dois grupos relataram que com a construção do mecanismo ficou 22 mais fácil a absorção do conteúdo ensinado, além de auxiliar nas ideias de ensino em outros conteúdos. Foto 5 Fonte: Fotos realizadas pelo autor Foto 6 Fonte: Fotos realizadas pelo autor Foto 7 23 Fonte: Fotos realizadas pelo autor Foto 8 Fonte: Fotos realizadas pelo autor Foto 9 24 Fonte: Fotos realizadas pelo autor Foto 10 Fonte: Foto realizada pelo autor 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 25 A coleta de dados foi realizada por meio da aplicação de um questionário dirigido aos alunos da Faculdade Pio Décimo na turma de Química orgânica 02 do curso de Licenciatura em Química, com 20 alunos presentes. A realização do questionário foi elaborada para analisar o nível de entendimento que os alunos possuíam em relação as temáticas e sobre a proposta pedagógica para os futuros professores. O questionário que está no apêndice A se deu através de questões abertas que abordavam a relaçãoexistente entre o conteúdo e a proposta de ensino. A partir das respostas obtidas pelos alunos foi possível observar os conhecimentos dos discentes acerca destes tópicos e o interesse sobre recursos alternativos. Todos os alunos responderam o questionário. As respostas comentadas a seguir referem-se o que os alunos responderam. Na primeira pergunta foi questionado Como você considera os assuntos trabalhados em sala de aula com modelos alternativos? Com uma aula voltada para a preocupação do meio ambiente e ao mesmo tempo didática, pois aborda conteúdos de forma dinâmica. (Estudante 1). Acredito que a visualização dos modelos alternativos ajuda aos alunos aguçar o lado criativo e junto a isso, o entendimento do assunto (Estudante 3). Com relação a segunda foi levantado o seguinte questionamento: Você queria que em outras aulas fossem utilizados materiais alternativos? Qual a sua sugestão de conteúdo ou de materiais alternativos que poderiam ser usados? Podemos usar isopor e tampas para ensino de geometria e teoria atômica. (Estudante 2). O mais viável é a utilização desses meios em todos os conteúdos para despertar o interesse da turma. Nas aulas de geometria molecular, por exemplo, é interessante ilustrar com a utilização de jujubas (ou massa modelar) e palitos de dentes a maneira que as moléculas ficam ajustadas no espaço. (Estudante 3). Sim, Tampas de garrafas, isopor de vários tamanhos e formas, massa de modelar, para o ensino de teorias atômicas, reações químicas, geometria molecular. (Estudante 4). 26 Ensinar Estereoquímica é necessário que as representações espaciais das moléculas estejam dinamizadas, para facilitar compreensão do aluno e aperfeiçoar a visualização tridimensional do mesmo (SEDDON; SHUBBER, 1985; SEDDON; MOORE, 1986; TUCKEY; SELVARATNAM; BRADLEY, 1991), ultrapassando o método antigo de transmissão de conhecimentos usando apenas a disponibilização de informações, uma vez que, com o avanço tecnológico, é possível introduzir metodologias que auxiliem o aluno a compreender uma conformação molecular tridimensional (BONILLA, 2005). As respostas das duas primeiras perguntas do questionário apresentadas acima, evidencia uma boa aceitação da proposta e que os alunos entendem que o uso desse tipo de recurso auxilia na formação do conhecimento, por ser de fácil manuseio e confecção. Com relação a terceira pergunta: Os materiais confeccionados abordaram os mecanismos de Sn1 e Sn2 e modo conveniente? Justifique de maneira resumida. As seguintes respostas foram obtidas. Sim. A visualização dos mecanismos ficou muito boa, promovendo assim uma aprendizagem mais significativa. (Estudante 11). Achei a ideia excelente da utilização dos conduítes para demonstrar o mecanismo que ocorre nas reações e essa demonstração ajuda o aluno a compreender o conteúdo e até mesmo reproduzir a prática. (Estudante 9) A quarta dizia: Os experimentos permitiram despertar mais o seu interesse do que quando o tema foi abordado tradicionalmente? Justifique de maneira resumida. Não somente permitiram o despertar, como também o interesse e a curiosidade a respeito da química orgânica. As aulas tradicionais também permitem proporcionar despertar o interesse, entretanto, com os experimentos, acredito haver um pouco mais de interesse por parte de nós discentes. (Estudante 8). Sim, utilizando apenas a teoria e imagens como no modelo tradicional de ensino, a compreensão do funcionamento completo do mecanismo não era possível. A utilização do recurso torna possível um entendimento mais completo do processo, 27 pois utiliza recursos visuais e palpáveis tornando o aprendizado uma experiência vivida e não apenas imaginada. (Estudante 6) As pesquisas sobre o processo de ensino-aprendizagem aparecem como um meio de compreender situações vividas em sala, onde problemas de aprendizado são levantados e estudados, e possíveis soluções são apresentadas como forma de aprimorar o processo de aprendizagem. Com os resultados das pesquisas em mãos, é possível propor ações, construir novos métodos de ensino ou até mesmo aprimorar os já conhecidos, de forma que contribuam para a evolução de ideias que possam ser aceitas pelos alunos, auxiliando-os a construírem seus próprios conhecimentos (SCHNETZLER; ARAGÃO, 1995; ROSA; SCHNETZLER, 1998; SILVA; ZANON, 2000). A proposta possibilitou uma discursão e quebra de barreiras sobre como melhorar a maneira do “ensinar” reconhecendo as dificuldades encontradas como alunos e futuros professores. O que nos ajuda a observar que, cada vez mais, existe a necessidade de erradicar a didática antiga do ensino de quadro e giz apenas, pois não é suficiente para uma melhor compreensão e absorção da disciplina. Por último as questões 5 e 6 foram respectivamente: Quais os pontos mais importantes que você aprendeu sobre o conteúdo mecanismo Sn1 e Sn2 com modelos confeccionados e utilizados na aula? A manipulação para observar como o mecanismo acontece e a formação do carbocátion. (Estudante 9). No Sn2 achei bem interessante a parte do estado de transição e no Sn1 a visualização do impedimento do ataque por trás. (Estudante 14) Você aplicaria aulas de química com materiais alternativos aos seus alunos posteriormente a execução do trabalho? Justifique de maneira resumida. Com certeza, além de promover uma melhor aprendizagem ainda existe a possibilidade de usar materiais do cotidiano dos alunos. (Estudante 8). Após aprender sobre as possibilidades da utilização de recursos físicos no ensino da química, a utilização dos mesmos tornará uma ferramenta de ensino para 28 os alunos que terei no futuro possam aprender de maneira facilitada durante as aulas. (Estudante 11). Observando as respostas selecionadas, detectamos um nível de aceitação mais que aceitável, pois eles conseguiram quebrar uma barreira antes impossível. Também se destaca que em sua maioria, concordaram que o uso de recursos alternativos auxilia na formação do conhecimento e permite que os alunos possam formar a melhor maneira de aprender. Para Baptista (2013) o problema da visualização no espaço 3D dos alunos sempre foi mencionado pelos professores como um dos principais problemas no aprendizado de Química e provavelmente esse esteja ligada a limitação no uso de recurso por parte do professor, seja por questões metodológicas ou por disponibilidade. 5 CONCLUSÃO A forma de aprendizagem representacional é quando símbolos passam a determinar determinados objetos (MOREIRA, 2012), o que acontece na Geometria 29 molecular, diversas geometrias são representações de figuras como pirâmides, octágonos, gangorra etc. e muitas vezes o aluno não consegue visualizar essas formas apenas com desenhos, gerando assim a dificuldade de compreender o conteúdo Segundo um censo escolar realizado pelo Instituto Ayrton Senna no ano de 2014, 89,9% das escolas públicas de Ensino Médio possuem laboratório de informática, mas apenas 43% delas possuem internet de banda larga, o que significa que menos da metade não possuem internet de qualidade e isso prejudica durante uma aula onde todos os alunos terão que acessá-la ao mesmo tempo. É possível observar com as respostas que o uso de material alternativo. O fato mostra que o uso de recursos alternativos para o ensino de química proporciona uma abrangência na absorção do conteúdo. A aprendizagem pode ser considerada um processo construtivista, no qual a pessoa constrói seu próprio conhecimento, relacionando o que já sabe com as novas informações que são adquiridas, quando esta interage com o mundo (JUSTI, 2003). Através desse pensamento os alunos construíram modelos de mecanismos sn1 e sn2 a partir dos seus conhecimentos prévios. As imagens mostram o resultado do uso desse recurso. Segundo MOREIRA, 2012 O uso de materiaisalternativos é uma ferramenta para a Aprendizagem Significativa, pois aproxima o conteúdo do cotidiano do aluno pois muitos desses materiais ele pode ter em casa. HUDDLE et. al. 2000 diz que algumas estratégias são o uso de modelos físicos para minimizar a dificuldade dos alunos. Porém os modelos disponíveis no mercado possuem custo elevado, com isso foi utilizado materiais alternativos, assim o aluno consegue representar as moléculas com um modelo concreto visualizando-as em 3D e ainda utilizando materiais que estão presentes em seu cotidiano, como uma forma de aproximar o conteúdo da realidade do aluno como é citado por Ausubel (1968) na Teoria da Aprendizagem Significativa . 30 REFERÊNCIAS ÁGUA NA JARRA. Impacto das embalagens PET, 2011. Disponível em: < http://www.aguanajarra.com.br/nossa-causa/?id=12>.QUIMICA, 15, Brasília. Anais... Brasília: ENEQ, 2010. BAPTISTA, M. M. Desenvolvimento e Utilização de Animações em 3D no Ensino de Química. UNICAMP. Campinas- SP 2013. Disponível em:< http://biq.iqm.unicamp.br/arquivos/770596/br-c1.htm>. Acesso em jan. 2017. FORMIGONI, A; RODRIGUES, E. F. A busca pela sustentabilidade do pet, através da sustentabilidade da cadeia de suprimentos. In: INTERNATIONAL WORKSHOP - ADVANCES CLEANER PRODUCTION, 2, São Paulo. Anais... São Paulo: UNIP, 2009. FREITAS, J. C.; MORTIMER E. F.; SILVA, A. S. F.; SANTOS, F. C.; OLIVEIRA, L. A.; HOTE SCANFERLA, W. Tipos de aulas, recursos e estratégias didáticas em aulas do Ensino Superior. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISAS EM EDUCAÇÃO DE CIÊNCIAS, 7, 2015, Águas de Lindóia, SP. Anais Eletrônicos. GIORDAN, M.. O papel da experimentação no ensino de ciências. Química nova na escola, v. 10, n. 10, p. 43-49, 1999. GONSALVES, E. P. Conversas Sobre Iniciação à Pesquisa Científica. Campinas: Alínea, 2003. HUDDLE, P. A. WHITE, M. D. ROGERS, F. Using Teacher Model to Correct know Misconception in Electrochemistry. Jounal of Chemical Education, 77, 104 – 110. 2000. Instituto Ayrton Senna. Senso 2014. Disponível em:< http://www.institutoayrtonsenna.org.br/wpcontent/uploads/2015/08/Ayrton_Senna_In stitute_2014_Annual_Results_Report.pdf>. Acesso em Jul. 2017. MARCONI, M. de A., LAKATOS, E.M. Metodologia científica. 5. ed. rev. ampl. São Paulo: Atlas, 2010. MORAES, R.; GALIAZZI, M. do C. Análise Textual Discursiva. 2ª edição revisada, Unijuí (Coleção Educação em Ciências),Unijuí, 2011. MOREIRA, M. A. O que é a final aprendizagem significativa? Qurriculum, La Laguna, v. 25, p. 29-56, 2012. 31 MORTIMER, E.; QUADROS, A. L.; SILVA, A. C. A.; SÁ, E. F. MORO, L.; SILVA, P. S.; MARTINS, R. F.; PEREIRA. R. R. Interações entre modos semióticos e a construção de significados em aulas de Ensino Superior. Revista Ensaio, v.16, n.3, 2014. MUCMURRY, J., Química Orgânica, 7ª edição, São Paulo, editora: Cengage, v.2, 2011. QUADROS, A. L.; MORTIMER, E. F. A atuação de professores de Ensino Superior: investigando dois professores bem avaliados pelos estudantes. Química Nova, v. 39, n. 5, 2016. RAUPP, D. T. Alfabetização tridimensional, contextualizada e histórica no campo conceitual da estereoquímica. 2015. 243f. Tese (Doutorado em Educação em Ciências) - Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2015. RODRIGUES, S. B. V.; SILVA, D. C.; QUADROS, A. L. O Ensino Superior de Química: reflexões a partir de conceitos básicos para a Química Orgânica. Química Nova, v.34, n.10, 2011. SOUZA-JR. J. A.; SILVA, A. L.; MAGNO, A.; SANTOS, M. B. H.; BARBOSA, J. A. A importância do Monitor no Ensino de Química Orgânica na Busca da Formação do Profissional das Ciências Agrárias. 2009. Disponível em: http://www.abq.org.br/cbq/2013/trabalhos/6/3570-15800.html http://www.boavontade.com/pt/ecologia/garrafa-pet-demora-400-anos-para-se- decompor-que-tal-reciclar http://www.pensamentoverde.com.br/reciclagem/qual-e-o-tempo-de-decomposicao- da-garrafa-pet/ http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/xi_enid/monitoriapet/ANAIS/Area4/4CCA DCFSMT0 3.pd] http://www.abq.org.br/cbq/2013/trabalhos/6/3570-15800.html http://www.boavontade.com/pt/ecologia/garrafa-pet-demora-400-anos-para-se-decompor-que-tal-reciclar http://www.boavontade.com/pt/ecologia/garrafa-pet-demora-400-anos-para-se-decompor-que-tal-reciclar http://www.pensamentoverde.com.br/reciclagem/qual-e-o-tempo-de-decomposicao-da-garrafa-pet/ http://www.pensamentoverde.com.br/reciclagem/qual-e-o-tempo-de-decomposicao-da-garrafa-pet/ http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/xi_enid/monitoriapet/ANAIS/Area4/4CCADCFSMT0%203.pd%5d http://www.prac.ufpb.br/anais/xenex_xienid/xi_enid/monitoriapet/ANAIS/Area4/4CCADCFSMT0%203.pd%5d 32 Anexos QUÍMICA ORGÂNICA APLICAÇÃO DE MODELOS MOLECULARES ALTERNATIVOS DE GARRAFA PET PARA O ENSINO DO CONTEÚDO DE MECANISMO DE SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFÍLICA 1. Como você considera os assuntos trabalhados em sala de aula com modelos alternativos? 2. Você queria que em outras aulas fossem utilizados materiais alternativos? Qual a sua sugestão de conteúdo ou de materiais alternativos que poderiam ser usados? 3. Os materiais confeccionados abordaram os mecanismos de sn1 e sn2 de modo conveniente? Justifique de maneira resumida. 4. Os experimentos permitiram despertar mais o seu interesse do que quando o tema foi abordado tradicionalmente? Justifique de maneira resumida. 5. Quais os pontos mais importantes que você aprendeu sobre o conteúdo mecanismo sn1 e sn2 com o modelo confeccionado e utilizado na aula? 6. Você aplicaria aulas de química com materiais alternativos aos seus alunos posteriormente a execução do trabalho apresentado? Justifique de maneira resumida. 1 introdução 2 Fundamentação teórica 2.1 Ensino de química 2.2 Uso de modelos moleculares 2.3 Entendendo sobre Substituição nucleofilica Sn1 e Sn2 Segundo T.W.GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012. Neste tipo de reação um nucleófilo (Nu:) substitui um grupo abandonador (GA) na molécula que sofre a substituição (chamada de substrato). O nucleófilo é sempre uma base de Lewis e pode ser negativam... FIGURA 1 Fonte: FRANCIS A. CAREY; T.W. GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012; (PAG. 236) FIGURA 2 Fonte: FRANCIS A. CAREY; T.W. GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012; (PAG. 236) SOLOMONS diz que a formação da ligação entre o nucleófilo e o átomo de carbono fornece a maior parte da energia necessária para quebrar a ligação entre o átomo de carbono e o grupo abandonador. É possível observar no mecanismo com o clorometano e o ío... FIGURA 3 Fonte: FRANCIS A. CAREY; T.W. GRAHAM SOLOMONS E CRAIG B. FRYHLE, 2012; (PAG. 242) A reação de substituição nucleofilica acontece em uma única etapa, com formação de um arranjo instável de átomos, denominado de estado de transição. Segundo PAULA BRUICE () Diferente de uma reação SN2, onde o grupo de saída parte e o nucleófilo se aproxima ao mesmo tempo, o grupo de saída em uma reação SN1 parte antes de o nucleófilo se aproximar. Na primeira etapa de uma reação SN1 de um haleto d... FIGURA 04 Fonte: Química orgânica- PAULA BRUICE.VOL.1. ED.4 PAG.373 SOLOMONS & FRYHLE 10ª ED. PÁGINA 250, explica as etapas do mecanismo do SN1 da reação do cloreto de terc-butila com água. A primeira etapa requer a quebra heterolítica da ligação carbono-cloro. Uma vez que nenhuma outra ligação é formada nessa etapa, ... FIGURA 05 Fonte: SOLOMONS & FRYHLE 10ª ED. PÁGINA 251 2.4 Uso de garrafas pet para o ensino de química 3 metodologia 4 Resultados e discussão 5 Conclusão referências Anexos
Compartilhar