O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOSDA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE
2009
Produção Didático-Pedagógica
Versão Online ISBN 978-85-8015-053-7Cadernos PDE
VOLU
ME I
I
1
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO Superintendência da Educação
Diretoria de Políticas e Programas Educacionais Programa de Desenvolvimento Educacional
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO
SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO DIRETORIA DE POLÍTICAS E PROGRAMAS EDUCACIONAIS
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL
TÂNIA CRISTINA MENCK PREISNER
Produção Didático Pedagógico
MANOEL RIBAS
2009
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SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO
DIRETORIA DE POLÍTICAS E PROGRAMAS EDUCACIONAIS PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL
TÂNIA CRISTINA MENCK PREISNER
AS MOCHILAS E MALAS UTILIZADAS POR ALUNOS COMO
TEMA MOTIVADOR PARA APRENDIZAGEM DE
POLÍMEROS.
Trabalho de Pesquisa sob orientação da Profª Sonia Regina Giancoli Barreto, elaborado e apresentado ao Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE, idealizado e mantido pela Secretaria de Estado da Educação do Paraná – SEED/PR, em convênio com a Universidade Estadual de Londrina – Paraná.
MANOEL RIBAS 2009
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SUMÁRIO
1. APRESENTAÇÃO...................................................................................... 04
2. INTRODUÇÃO ........................................................................................... 06
3. TEMA ......................................................................................................... 07
4. Problematização......................................................................................... 07
5. Desenvolvimento ........................................................................................ 07
6. Mapa Conceitual......................................................................................... 09
7. 1ª UA – Identificando os conhecimentos prévios............................................ 09
8. Tabela 1: Características das mochilas.......................................................... 10
9. 2ª UA – Utilizando um organizador introdutório .............................................. 11
10. 3ª UA –Estimulando o nível fenomenológico do processo de ensino e
aprendizagem............................................................................................... 13
11. Aula experimental: Obtenção de um polímero ............................................. 14
12. 4ª UA - Aprendizagem dos níveis representacional e teórico conceitual...... 18
13. 5ª UA – Aprendizagem dos níveis representacional e teórico conceitual..... 20
14. 6ª UA – Conscientização ambiental ............................................................. 22
15. 7ª UA – Avaliando o processo de ensino e aprendizagem ........................... 23
16. Sugestões de Atividades .............................................................................. 27
17. Anexos......................................................................................................... 27
18. REFERÊNCIAS............................................................................................ 35
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Apresentação
A Secretaria de Estado da Educação, em parceria com a Secretaria de Estado
da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, instituiu o Programa de Desenvolvimento
Educacional – PDE, como uma política inovadora de formação continuada dos
professores da rede pública do Paraná. Esse programa propõe um conjunto de
atividades teórico-práticas fundamentadas pelas políticas da SEED e nas Diretrizes
Curriculares, articuladas e definidas a partir das necessidades da Educação
Fundamental buscando nas Instituições de Ensino Superior – IES, a contribuição
para a melhor qualidade de ensino na rede pública do Estado.
O material didático para uso nas escolas é desenvolvido a partir da
elaboração de um Projeto de Intervenção Pedagógico. Este projeto e o material
didático são desenvolvidos sob orientação de um ou uma docente da IES no seu
formato e conteúdo, detalhando a sua aplicação com fundamentação teórica e
respectivas sugestões de atividades a serem desenvolvidas com a 3ª série do
Ensino Médio.
De acordo com as Diretrizes Curriculares, a disciplina de Química deve
possibilitar o entendimento do mundo e suas interações. Para contemplar as
diretrizes, este material didático aborda o conteúdo sobre Polímeros, permitindo à
professora e seus alunos o estudo e a pesquisa sobre o tema envolvendo suas
mochilas. Este objeto de uso diário dos educandos será motivo para debates e
trocas de idéias tornando-os mais críticos, atualizados e participativos em suas
relações.
Dessa interação dos conteúdos com uma realidade cotidiana do aluno,
mediados pela professora, os alunos poderão desenvolver uma leitura crítica do
mundo e, sensíveis à causa, buscarão alternativas para melhorar as condições
humanas e a preservação ambiental do nosso planeta.
Esse material didático visa orientar a aplicação do conteúdo Polímeros, de
maneira contextualizada auxiliando a sua compreensão e a aprendizagem.
O avanço dos aparatos tecnológicos atrelado ao conhecimento científico cada
vez mais aprofundado trouxe algumas mudanças na produção e aumento das
possibilidades de consumo.
Segundo Paulo Freire (1979), a educação não se reduz à técnica “mas não se
faz educação sem ela”. Utilizar esses recursos na educação “em lugar de reduzir,
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pode expandir a capacidade crítica de nossos meninos e meninas”. “Depende de
quem usa, a favor de que e de quem e para que”. “O homem concreto deve-se
instrumentar com os recursos da ciência e da tecnologia para melhor lutar pela
causa de sua humanização e de sua libertação” Nesse contexto, a Química tem um
papel importante: a síntese de novos materiais e o aperfeiçoamento dos já
existentes alargando horizontes em todas as atividades humanas.
A concepção espontânea sobre os conceitos que o estudante adquire no seu
dia-a-dia, na interação com os diversos objetos no seu espaço de convivência, faz-
se presente em todo o processo ensino-aprendizagem, envolvendo um saber
científico e socialmente construído.
O HOMEM DEPENDE DE SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS TANTO PARA A SUA
SOBREVIVÊNCIA COMO PARA O SEU BEM ESTAR FÍSICO, MENTAL E
SOCIAL. É A COMPETÊNCIA EM USÁ-LA ADEQUADAMENTE QUE TRAZ
SOLUÇÕES AOS PROBLEMAS. A INCOMPETÊNCIA LEVA AO USO
INADEQUADO, CRIANDO MUITAS VEZES PROBLEMAS DE DIFÍCIL SOLUÇÃO.
O encaminhamento metodológico usando a experimentação deve ser o ponto
de partida para a compreensão de conceitos e suas relações com as idéias
discutidas em sala de aula. É neste momento que os estudantes estabelecem uma
análise criteriosa que promove a articulação da teoria com a prática.
O experimento apresentado nesse material didático é bastante simples,
porém possibilita questionamentos que permitem à professora localizar as possíveis
contradições e limitações dos conhecimentos explicitados pelos alunos. Durante a
execução da atividade experimental é importante que a professora faça
questionamentos aos alunos de modo a incentivá-los a pensar sobre o experimento,
permitindo que os alunos manifestem suas dúvidas e suas conclusões. Pois é
nestes diálogos que o conhecimento químico será construído de forma significativa.
O processo de avaliação deverá ocorrer de forma interativa, no seu dia-a-dia,
no transcorrer das aulas e, estará sujeita a alteração no seu desenvolvimento. Deve-
se levar em conta o conhecimento prévio do aluno e suas concepções espontâneas,
orientando-os e facilitando sua aprendizagem assegurando a qualidade do processo
educacional.
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Introdução
Os polímeros são moléculas muito grandes obtidas pela combinação de um
número imenso de moléculas pequenas denominadas monômeros. O processo pelo
qual isso é feito chama-se polimerização.
Os polímeros possuem uma classificação. Entre os polímeros naturais
podemos citar: celulose, amido, látex natural, caseína (proteínas do leite), seda, fios
de teia de aranha (proteína do tipo beta-queratina) e entre os artificiais: polietileno,
politetrafluoretileno (teflon), náilon, borracha sintética, poliéster e acrílico.
Os polímeros artificiais são comumente denominados “plásticos”.
Não é muito dizer que o mundo atualmente depende incondicionalmente
desses materiais, ou seja, estamos vivendo na “Era dos Plásticos”. Essa afirmação é
justificada pelo grande número de aplicações que encontram esses materiais em
praticamente todas as atividades domésticas e industriais.
Os plásticos são fabricados em larga escala pelas mais diferentes indústrias a
partir de componentes extraídos do petróleo. Vêm substituindo com eficiência
materiais que durante muito tempo eram retirados de vegetais e animais, embora
provenham de recursos não renováveis.
De uma forma geral, os plásticos são leves, resistentes, podem ser moldados
nas mais variadas formas e, em relação a outros materiais, sua produção é
relativamente mais econômica. Devido a estas características, sua aplicação causou
uma verdadeira revolução em diversos setores. Na indústria têxtil, por exemplo,
ocorreu uma substituição progressiva da seda, linho, lã e algodão por fibras artificiais
que, por sua composição, podem ser consideradas materiais plásticos. É o caso do
raiom, náilon, acrílico, poliestireno, e tantos outros. Conforme o tipo de fibra, esses
tecidos podem ser tão quentes quanto a lã, apresentando a vantagem de serem
mais leves e semelhantes à seda, porém mais resistentes. Esses tipos de tecidos
são os usados para a confecção das mochilas e malas dos nossos alunos para
carregarem seus materiais escolares. Além das características citadas, os plásticos
têm outras vantagens, são facilmente laváveis, de secagem rápida e não são
atacados por traças.
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Tema: Polímeros
Problematização:
Todo início de ano letivo é o mesmo dilema; pais e filhos saem às compras do
material escolar e, entre os mais procurados e cobiçados, pelos filhos, está a
mochila que levará uma grande quantidade de material todos os dias para a escola.
Pelo uso diário e pelo grande volume de cadernos e livros que serão
colocados nas mochilas, ela deve ser resistente e durável.
A escolha da mochila diante de tantas variedades apresentadas pelo mercado
deixa o consumidor muitas vezes em dúvida. Os modelos de mochilas existentes
são inúmeros, cada um com características diferentes. A garantia de durabilidade
(pelo menos um ano dizem os pais, pois no próximo irão querer mochilas com novos
modelos) e a capacidade para carregar uma boa quantidade de material de forma
prática e confortável são algumas propriedades exigidas no momento da escolha e
da compra.
Diante destas realidades do cotidiano estudantil, serão desenvolvidas
atividades, que em sala de aula, darão possibilidades aos educandos exercerem sua
capacidade de “aprender a aprender” (DEMO,1993), de pensar, de pesquisar, de
construir e reconstruir um conhecimento significativo.
Analisando a situação apresentada no texto e levando em conta o tema do
projeto fazemos o seguinte questionamento.
Qual a importância dos polímeros em nossas vidas e como
aproveitarmos deles racionalmente?
Desenvolvimento
Para iniciar o desenvolvimento deste material há a necessidade de citar as
considerações que afetam diretamente os saberes relacionados aos fundamentos
teórico-metodológicos do ensino de Química, sendo que esse conhecimento, assim
como os demais, não é algo pronto, acabado e inquestionável, mas em constante
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transformação. Esse processo de elaboração e transformação do conhecimento
ocorre em função das necessidades humanas, uma vez que a ciência é construída
por homens e mulheres, portanto, falível e inseparável dos processos sociais,
políticos e econômicos. “A ciência já não é mais considerada objetiva nem neutra,
mas preparada e orientada por teorias e/ou modelos que, por serem, construções
humanas com propósitos explicativos e previstos, são provisórios” (CHASSOT,1995,
p.68).
No decorrer da implementação deste material os educandos serão levados a
entender a explicação dos conceitos e teorias científicas dadas pelos professores
permitindo uma melhor compreensão da cultura e prática científica na reflexão de
como são construídos e validados os conceitos cientificamente aceitos,
possibilitando-lhes uma participação mais efetiva no processo de sua aprendizagem.
A importância da abordagem experimental está no seu papel investigativo e
na sua função pedagógica de auxiliar o aluno na explicação, problematização,
discussão, enfim, na significação dos conceitos químicos (SEED, 2008, p.53).
De acordo com a concepção teórica assumida pelas DCEs, os conteúdos
estruturantes de química relacionados com o conteúdo de Polímeros são:
� Matéria e sua natureza – a química do carbono
� Biogeoquímica – fontes de obtenção dos polímeros naturais e artificiais
� Química sintética – produção dos diferentes tipos de plásticos.
A proposta deste trabalho é apresentar algumas possibilidades de abordagem
e metodologias no desenvolvimento do conteúdo polímeros.
O mapa conceitual construído para o desenvolvimento do Projeto de
Intervenção Pedagógica também será usado para a aplicação das unidades de
aprendizagem previstas neste material didático, auxiliando na ordenação e
sequenciação hierarquizada dos conteúdos a serem ensinados de forma a oferecer
estímulos adequados aos alunos e também como instrumento da aprendizagem.
As unidades de aprendizagem irão possibilitar a relação entre o senso comum
e o conhecimento científico de modo a organizar os trabalhos a serem aplicados
com os alunos da 3ª série do Ensino Médio, coletando informações prévias sobre os
polímeros, envolvendo-os em práticas laboratoriais e desenvolvendo atividades
estrategicamente selecionadas, valorizando seus conhecimentos prévios e
possibilitando a compreensão mais complexa do fenômeno estudado.
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Com o propósito de promover aprendizagens significativas, as unidades de
aprendizagem têm forte relação com as ações de pesquisa, pois se propõe a
problematizar o conhecimento inicial dos alunos, desenvolver um questionamento
dialógico e reconstrutivo, reconstruir argumentos e promover a comunicação, em
especial a fala e a escrita, valorizando a função epistêmica desses processos
(MORAES, GALIAZZI E RAMOS, 2004).
Mochilas
possuem
rodinhas
fibras de carbono
alças
Confeccionadas com
Reação de polimerização
Outros tipos
Às vezes
Substâncias químicas
Saco
denominadas
são
Polímeros
Confeccionadas com
poliéster silicone polietileno polipropilenopoliuretano
por
formamparticipam
monômeros
são Podem ser
Polímeros
Sintéticos
Polímeros
Naturais
Como a
celulose
Podem ser
Reação de adição
Reação de condensação
Por ex Por ex
Ambientedescarte provoca
Reciclagem
Mapa conceitual sobre o tema polímeros
1ª UA (1 aula de 45 min) – Identificando os conhecimentos prévios
Ao chegar no colégio, observamos que a grande maioria dos alunos traz seus
materiais escolares dentro de mochilas.
Vocês já pararam para pensar a respeito deste objeto presente
frequentemente no seu cotidiano?
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Então, neste momento, daremos um tempo para que vocês analisem as suas
mochilas.
Observem atentamente as suas mochilas e descrevam na Tabela 1 as
características da mochila, como tamanho, cor, material do corpo da mochila, das
alças, dos fechos e das rodinhas se presentes, tem zíper ou velcro, etc.
Tabela 1: Características das mochilas
OBSERVE A SUA MOCHILA E PREENCHA A TABELA ABAIXO:
Características físico-químicas Outras informações
Cor: 1. Quanto custou sua mochila?
Tamanho (capacidade): 2. Qual o tempo de duração?
Compartimentos (divisões): 3. O que você faz para descartar essa
mochila quando inutilizada?
Material Observe a mochila do seu vizinho:
Mochila alças fechos Rodinhas
Velcro ( ) Sim ( ) Não
Zíper ( ) Sim ( ) Não
Qual o material que mais se repete?
4. Destaque as semelhanças e
diferenças.
Faça uma comparação:
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
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Cada aluno receberá uma tabela e fará as suas devidas anotações
analisando a sua mochila e a de seus colegas.
Análise das mochilas.
Com base na sua tabela e na tabela que o professor colocou no quadro, faça
uma análise geral das mochilas da sua turma.
2ª UA (1 aula de 45 min) – Utilizando um organizador introdutório
Iniciaremos a aula fazendo a entrega de um texto que será lido por todos.
Este texto foi adaptado do artigo “Malas a bordo para executivos”, Revista Veja,
abril, 26/08/2009 e comenta sobre as mochilas e malas que os alunos usam no seu
dia-a-dia.
Leiam o texto e, em seguida, respondam o questionário.
MOCHILAS DE TODO DIA!!!!!
As mochilas e bolsas (maletas/malas) são a opções ideais utilizadas pelos
alunos para transportarem os livros, cadernos e outros materiais escolares
diariamente quando se encaminham para as escolas. Elas precisam ser resistentes,
confortáveis e duradouras, devem agüentar pelo menos um ano.
As mochilas originam dos índios americanos que em longas viagens
carregavam coisas leves nas mãos e os objetos mais pesados eram pendurados
pelo corpo em bolsas menores como bornais feitos de couro ou palha, em cestos
grandes e compridos e, em armações feitas de madeira onde se poderiam amarrar
os objetos e prendê-los nos ombros, à cintura ou mesmo à testa.
A mochila esta associada a idéia de liberdade, pois cada um é responsável
por carregar suas próprias coisas, não necessitando de outra pessoa para fazê-lo,
tornando a vida mais prática e a pessoa mais independente.
Durante as guerras os soldados percorriam longas distancias e não tinham
como se suprirem de alimentos e gêneros de primeira necessidade, portanto
precisavam de mais autonomia. Então, já na Guerra do Paraguai e Guerra da
Secessão nos EUA, os soldados carregavam suas provisões em bolsas com duas
alças, uma em cada ombro e posteriormente, na I Guerra Mundial, cada um possuía
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sua própria mochila. No pós guerra já eram usadas por praticantes de esportes
como montanhismo, tornando-se cada vez mais populares e sendo aperfeiçoadas e
adaptadas às diferentes necessidades.
Atualmente, boas mochilas são feitas de material resistente como o poliéster
de alta tenacidade, pois são expostas a raspões, tombos, umidade e necessitam de
lavagem freqüente. Elas devem ser adaptadas e ajustadas ao corpo, sem machucar
ou apertar e se manterem firmes. Portanto, uma parte importante são as alças que,
na altura correta e bem ajustada distribuem o peso do material contido nela, não
prejudicando a saúde dos usuários.
É comum no início do ano, os alunos irem comprar mochilas novas para
carregar seu material escolar. Escolhem-nas com cuidado e são exigentes quanto a
qualidade como resistência, capacidade volumétrica, impermeabilidade, número de
compartimentos, etc. todas essas características vão fazer a diferença no preço a
ser pago pelas mochilas. Os materiais que as compõem tornam de melhor qualidade
se forem usados os polímeros conhecidos como fibras de carbono nas alças e
policarbonato nas rodinhas.
Esses produtos são de durabilidade limitada, portanto um dia irão para o lixo e
produzirão algum impacto ambiental. Devemos então, refletir sobre esse texto
observando os diversos aspectos envolvidos, desde a matéria-prima até o descarte
final da mochila que será o nosso foco de estudo.
Questionário
1) Você prefere uma mochila de tecido de algodão ou de outro material? Qual
material? Justifique.
2) Qual o aspecto mais importante no ato da compra de uma mochila?
( ) preço ( ) tamanho ( ) aspecto visual ( ) material usado na confecção
( ) todas as alternativas
3) O preço influi na escolha da mochila? Por quê?
4) Existe relação entre o material que são confeccionadas as mochilas e os plásticos?
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5) Qual a importância dos plásticos para nossa sociedade?
6) Dos materiais que você usa diariamente, quantos são feitos de plástico?
7) Quais os problemas causados ao meio ambiente pelos plásticos?
- Debatam as respostas com os colegas com a participação do professor na função
de mediador.
Análise do texto e do debate.
A 2ª UA acrescentou informações para você sobre o tema mochila? E
despertou a sua curiosidade sobre o tema polímeros?
Anote as opiniões e conclusões das respostas dadas pelos alunos a respeito
das questões acima.
3ª UA (1 aula de 45 min) – Estimulando o nível fenomenológico do
processo de ensino e aprendizagem
Ensinar química não é fácil. Quando proporcionamos a oportunidade de
realizar a experimentação despertamos um forte interesse entre alunos de diversos
níveis de escolarização. Não existe nada mais fascinante no aprendizado da ciência
do que vê-la em ação. E diferente do que muitos possam pensar, não são
necessárias a utilização de sofisticados laboratórios, nem uma ênfase exagerada em
sua aplicação, como também não são necessárias grandes verbas para montagens
de laboratórios didáticos ou mesmo uma série de demonstrações efetivas e
estimulantes, tanto para o professor, como para seus alunos. É lamentável perceber
que, ao concluir etapas de ensino, nossos alunos não tiveram a oportunidade de
adentrar em um laboratório de ciências e colocado em prática uma simples
demonstração de mudanças de estados físicos ou outro fenômeno, daqueles que
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muitas vezes citamos como exemplos em nossas aulas. Como aprender química
apenas com um quadro e giz e ouvindo a voz do professor? Química é muito mais
que saliva e giz. A importância da inclusão da experimentação está na
caracterização de seu papel investigativo e de sua função pedagógica em auxiliar o
aluno na compreensão dos fenômenos sobre os quais se referem os conceitos.
Muitas vezes parece não haver a preocupação em esclarecer aos alunos a diferença
entre o fenômeno propriamente dito e a maneira como ele é representado
quimicamente.
A disciplina de Química se for abordada somente com conceitos teóricos pode
contribuir para uma visão distorcida dessa ciência, tornando-a entediante e não
aplicável nos diferentes aspectos da vida cotidiana.
Os meios de comunicação contribuem para essa distorção. Anuncia-se que
os produtos “sem química” são mais saudáveis. Em outros momentos ela é
apresentada como vilã aquela que polui e degrada o meio ambiente. Sendo assim,
verifica-se a necessidade de ensinar química nas escolas despertando nos alunos o
interesse e a importância que, se bem usada, a química irá trazer muitos benefícios
a todos.
Uma forma de despertar, nos educandos, o interesse por temas científicos, a
aprendizagem dos conteúdos e a curiosidade, é por meio da realização de
experimentos. A linguagem visual e o manuseio de substâncias ajudam a enfocar a
atenção dos estudantes e auxiliam no conhecimento, levando-os à compreensão e
formação dos conceitos.
A partir das opiniões e das informações obtidas da aula anterior, o professor
irá dividir o total de alunos da classe em pequenos grupos, objetivando a
participação de todos na aula experimental.
Aula experimental: Obtenção de um polímero (PEQUIS, 2005)
Material:
- Bórax (Na2B4O7), pode ser comprado (em farmácias).
- Cola branca
- Anilina (corante para bolo)
- 2 béqueres de 250mL (ou copos de vidro)
- medidor de volume (ou copo descartável para café de 50 mL)
- bastão de vidro (ou palito de sorvete)
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Procedimento:
1. Prepare uma solução diluindo 4g de bórax (uma colher rasa de sobremesa)
em 100 mL de água, num béquer.
2. Em outro béquer, coloque 50 mL de cola branca e adicione 50 mL de água;
misture bem com o bastão de vidro.
3. Adicione um pouco de corante à mistura da cola com água e misture bem.
4. Adicione a solução de bórax à mistura e agite bem com o bastão de vidro.
Observe.
5. Separe da solução o material formado e manipule-o com as mãos.
6. Lave bem as mãos com água e sabão depois de manipular os materiais
7. Se quiser, você pode fazer o experimento com outros tipos de cola.
Análise dos dados:
1-Explique o que você observou quando misturou a solução de bórax à mistura de
cola.
2-Que tipo de material foi formado? Que materiais desse tipo existem em nosso
cotidiano?
Os alunos irão responder a estas questões e, em seguida, farão um relatório de
acordo dom o modelo abaixo que, após respondido, será entregue ao professor.
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Roteiro de Aulas Experimentais no Laboratório de Ciências (aluno)
Colégio_____________________________________________________________ Data ___/___/_______ Série __________ Turma______________________ Nome(s) do(s) aluno(s) ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ Disciplina __________________ Professor(a)______________________________ Tema______________________________________________________________ Objetivo(s) da aula experimental __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Material(ais) utilizado(s) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Procedimentos __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Análise e conclusão do experimento.
Segue, também a ficha de relatório para o professor, do uso do laboratório,
que poderá ou não ser entregue à equipe pedagógica que estará acompanhando a
implementação desse material.
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Relatório de uso do laboratório - Professor
(opcional por escola) Colégio _________________________________________ Data ___/___/_____ Série _______ Turma(s)__________ Disciplina______________________ Nº de aula(s)_______ Professor (a)_____________________________________ Tema___________________________________________ Conteúdo estruturante relacionado com a aula experimental Objetivo(s) que pretende atingir com a aula experimental
_______________________ Assinatura do Professor (a)
4ªUA (02 aulas de 45 min) - Aprendizagem dos níveis representacional e
teórico conceitual.
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Esta unidade de aprendizagem deve considerar os conhecimentos prévios
que os alunos têm sobre a química orgânica.
O professor fará uma aula de revisão dos conteúdos dados anteriormente –
introdução à química orgânica – e que são considerados pré-requisitos para o
entendimento dos polímeros. Se houver interesse, a aula de revisão está em
slides e poderá ser requisitada através do e-mail [email protected].
na copia pra escola imprimir slides.
A partir dos materiais que constituem as mochilas - náilon no revestimento
externo, poliéster no forro, alças de fibras de carbono ou PVC, rodinhas de silicone e
PVC, como as usadas nos patins, velcro (que são de um lado argolas e do outro
ganchos que se entrelaçam) e zíperes (que podem ser plástico), e seguindo o mapa
conceitual o professor deverá:
• Entregar aos alunos um material escrito contendo a fórmula do náilon, do
poliéster, do polietileno e do policarbonato.
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A partir das fórmulas das substâncias químicas, o professor definirá polímeros
e macromoléculas.
Nas fórmulas dos polímeros náilon, poliéster, policarbonato ocorrem
regularidades, isto é repetições de estruturas menores? Você consegue identificá-las?
Utilize o espaço a seguir e escreva as fórmulas das estruturas que se repetem.
Você sabe o nome destas estruturas menores que se repetem?
Estas estruturas menores que originam os polímeros são denominadas
monômeros.
Em seguida, preste atenção no professor que ele fará uma explanação
ressaltando algumas propriedades dos polímeros como, durabilidade, resistência ao
impacto e a riscos e alguns usos.
Todos os polímeros são fabricados em laboratórios, isto é, são artificiais?
Observe os polímeros a seguir, a celulose e o amilose. Estes são exemplos
de polímeros naturais.
Fórmula da celulose
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Estrutura química da amilose.
No espaço abaixo identifique o monômero da celulose. Escreva a sua
fórmula. Qual é o nome do monômero que dá origem à celulose?
5ª UA (01 aula de 45 min) – Aprendizagem dos níveis representacional e
teórico conceitual.
Nesta unidade discutiremos um pouco sobre as reações que originam os
polímeros.
Você sabe o nome destas reações?
Estas reações são denominadas reações de polimerização. E então, você
acertou o nome?
As reações de polimerização podem ser de dois tipos: reação de adição e de
condensação.
Reação de adição
A polimerização por adição ocorre pela reação de adição de um número muito
grande de monômeros iguais. Estes monômeros caracterizam-se por apresentar
átomos de carbono insaturados, isto é, geralmente unidos por dupla ligação. Por
exemplo:
CH2=CH2 (etileno),
CH2=CH-CH3 (propileno)
Reação de condensação
As reações de polimerização por condensação, além da formação do
polímero, isto é da macromolécula, ocorre também a eliminação de moléculas
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menores como a água, H2O. Em alguns casos pode ocorrer a eliminação de outras
substâncias como o cloreto de hidrogênio, HCl, o cianeto de hidrogênio, HCN, a
amônia, NH3, entre outros.
Observe as reações a seguir. Com auxílio das definições de reações de
adição e de condensação, identifique cada reação como de adição ou de
condensação.
As substâncias que dão origem ao poliéster são o p-benzenodióico (acido
tereftálico) e o 1,2-etanodiol (etilenoglicol). O polímero é conhecido também como
politeraftalato de etileno (PET).
Possui grande versatilidade, baixo custo de processamento, resistência
térmica, mecânica e química. Apresenta ainda boa transparência e brilho.
É usado na construção civil em massas para reparos, em laminados, esquis,
linhas de pesca, fibras têxteis, fabricação de garrafas plásticas para refrigerantes
(garrafas PET). Misturado com algodão dá origem ao tecido conhecido como tergal.
Na medicina é utilizado na fabricação de válvulas cardíacas e como protetor
para facilitar a regeneração de tecidos que sofreram queimaduras (não causa
alergias).
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O monômero que dá origem ao policloreto de vinila, PVC, é o cloreto de vinila
ou cloreto de etenila. O PVC que é utilizado na fabricação das rodinhas das
mochilas.
O PVC possui boa resistência química e térmica, devido ao elevado teor de
cloro. Pode ser processado de duas formas básicas: PVC flexível ou plastificado
(obtido pela mistura de PVC + plastificante) e PVC rígido (não plastificado).
O PVC flexível é semelhante ao couro e apresenta baixo custo. É utilizado na
confecção de calças plásticas para bebês, toalhas de mesa, cortinas de chuveiro,
bolsas e roupas de couro artificial, revestimentos de fios e cabos elétricos, pisos,
brinquedos, forração de poltronas e de estofamentos de automóveis. Também é
usado na fabricação de dutos e tubos rígidos para água e esgoto.
6ª UA (01 aula de 45 min) – Conscientização ambiental.
.
A Educação em Química como área de investigação científica é muito
recente. Schnetzler e Aragão (1995) afirmam no artigo “Importância, sentido e
contribuições de pesquisas para o ensino de Química” que, no Brasil, as primeiras
pesquisas no assunto datam de 1978, como resultado do movimento da reforma
curricular que aconteceu na década de 60, principalmente, nos Estados Unidos e
Inglaterra.
A partir dos anos 90, os livros didáticos passaram a introduzir no ensino da
Química, textos relacionados com o cotidiano e o meio ambiente, associando-os aos
conteúdos tradicionais.
Aproveitar situações de impactos ambientais visando um processo de ensino-
aprendizagem dinâmico, interdisciplinar e contextualizado pode ser uma maneira do
professor despertar nos alunos a consciência da importância do estudo de Química,
levando-os a construir conceitos significativos para a melhoria da sua qualidade de
vida, independente da situação socioeconômica.
Os impactos negativos advindos de alterações ambientais têm causado sérios
danos à natureza, muitas vezes irreversíveis, ou muito onerosos, quando passiveis
de restauração. Em situações catastróficas, os aspectos envolvidos estão
intimamente vinculados a questões sociais, políticas e econômicas, entre causas e
conseqüências que se reforçam, sempre que acontecem.
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É de suma importância que a educação ambiental permeie todas as
disciplinas escolares e que faça parte da vivência da sociedade.
A química desempenha um papel fundamental no ambiente de nosso planeta.
É muito comum as pessoas culparem os químicos e a própria química pelos
problemas ambientais, que a cada dia que passa, tornam-se mais freqüentes e mais
graves. No entanto, muitos não percebem que grande parte dos problemas de
décadas passadas e da época atual são resolvidos unicamente quando foram
aplicados métodos da ciência em geral e da química em particular.
É importante que saibamos que todos nós fazemos parte de um sistema,
interagimos com ele e ele interage conosco e com todos os demais elementos que o
compõe. Nosso planeta é um sistema que reage segundo aquilo que a ele impomos.
Estas reações são tão rápidas, quase imperceptíveis na nossa contagem de tempo,
porém somos apenas um dos elementos deste imenso sistema que lê, interpreta,
responde e se adequa à realidade à qual estamos inseridos.
A sociedade civil organizada está cada dia mais consciente de que todos nós,
pessoas comuns, temos responsabilidade quando se fala em preservação do meio
ambiente e temos que tomar atitudes para deter a marcha da morte no planeta Terra
e ajudar a nave do destino na direção da vida. Como escreve Leonardo Boff:
“Precisamos respirar juntos com a Terra para conspirar com ela pela paz”.
A cadeia se estende desde a geração, extração da matéria-prima, a
produção, o consumo e o pós-consumo, quando se entende que um produto já não
tem mais nenhuma finalidade/utilidade ele é descartado, e então é destinado aos
caminhões coletores de “lixo”.
O professor abordará a questão da conscientização ambiental, levantando o
seguinte problema para os estudantes: “As partes de uma mochila têm duração
limitada e, um dia não servirão mais ao uso e irão para o lixo causando sérios danos
ao ambiente. Como solucioná-lo”?
Os alunos formarão grupos e farão pesquisas, no horário extra-classe, em
jornais, revistas e outros meios de comunicação subsídios para resolver o problema.
Deverão escrever uma lauda sobre as suas propostas e entregar ao professor para
posterior avaliação.
7ª UA (1 aula de 45 min) – Avaliando o processo de ensino e
aprendizagem.
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O texto abaixo deverá ser lido pelos alunos ao iniciar a avaliação desta
unidade e será usado como apoio para a resolução dos exercícios dados (texto
adaptado de uma reportagem apresentada no dia 22 de setembro de 2007 – Série
de Reportagens – SPTV – Bom Dia São Paulo).
As garrafas de plástico - as chamadas garrafas pet - viraram um problema
para o meio ambiente, mas elas não deveriam ser jogadas fora de qualquer jeito,
todo mundo sabe que elas podem ser recicladas. O que pouca gente sabe é como
elas são recicladas.
O professor de química Edison Camargo fala sobre a ‘reciclagem de
polímeros’.
“Polímeros é uma categoria de material, formado em unidades e por moléculas
muito grandes.”
Por analogia, este material pode ser comparado com um imenso trem.
Estes materiais têm partes que se repetem, aí o nome polímeros. “Poli” quer
dizer “muitos” e “meros” quer dizer “partes”. São moléculas que têm muitas partes
iguais.”
O professor Edison foi a uma estação em que os polímeros são reciclados,
uma empresa de coleta seletiva. “Nós separamos o papel, o jornal, a revista,
papelão, a família do metal, latinha, ferros, plástico, PET, PVC. Você não consegue
vender este material se não for separado”, diz o gerente comercial Tuca.
Os termoplásticos podem ser fundidos por aquecimento, solidificam por
resfriamento e seu formato pode ser facilmente modificado. Por possuírem essas
características, esse tipo de plástico pode ser reciclado com mais facilidade.
“Os chamados materiais termofixos são de difícil reciclagem. O cabo de
panela é um bom exemplo. Nunca ninguém viu uma panela aquecer em demasia e o
material preto do cabo pingar no fogão. Ele não pinga, não derrete. No máximo ele
vai sofrer decomposição química, ele cheira queimado”, diz o professor.
“Nós separamos o material e após a sua trituração ele vai passar por um
banho. Automaticamente ele já é secado”, explica o gerente.
“Na próxima etapa, o material vai para um processo de aquecimento, em
seguida é pressionado e finalmente sai como um tipo de um espaguete (macarrão
redondinho).” Ele é quebrado em bolinhas, pronto para a reutilização.
A química ambiental é muito importante por toda a sua complexidade, diz o
professor.
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O material fica pronto para se transformar em uma calça jeans, camiseta,
tinta, pára-choque de automóvel e assim por diante.
1) Conceitue polímero, monômero e polimerização.
2) Por que alguns polímeros são chamados de “polímeros de adição”?
3) Um aluno fez uma experiência aquecendo um tubo plástico (desses usados
em encanamentos residenciais) sobre a chama de um fogão e, após algum tempo,
verificou que ele podia ser dobrado sem esforço. Uma vez resfriado, permaneceu
com o novo formato, voltando a “endurecer”.
a) Qual o nome do material (polímero) presente no tubo?
b) Escreva a equação que permite obter esse material a partir do reagente
adequado.
c) Como você classificaria esse polímero em relação à plasticidade?
4) O cabo de muitas panelas é feito de baquelite. Quando uma dona de casa
deixa, por descuido, o cabo de uma panela sobre a chama do fogão, ele não
amolece, mas passa a exalar um “cheiro de queimado”. A baquelite é um polímero
termofixo ou termoplástico? Por que?
Nos exercícios abaixo assinale a alternativa correta.
5) Plásticos constituem uma classe de materiais que confere conforto ao
homem moderno. Do ponto de vista da Química, os plásticos e suas unidades
constituintes são, respectivamente:
a) hidrocarbonetos; peptídeos
b) polímeros; monômeros
c) macromoléculas; ácidos graxos
d) polímeros; proteínas
e) proteínas; aminoácidos
6) A equação da reação de obtenção do teflon é:
- (CF2 ═ CF2) � ( - CF2 – CF2) n A equação acima caracteriza uma reação de:
a) substituição
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b) polimerização
c) oxidação
d) dupla troca
7) O estireno é polimerizado formando o poliestireno (um plástico muito
utilizado em embalagens e objetos domésticos), de acordo com a equação:
Dos compostos orgânicos a seguir, qual deles poderia se polimerizar numa reação
semelhante?
8) Certos utensílios de uso hospitalar, feitos com polímeros sintéticos, devem
ser destruídos por incineração em temperaturas elevadas. É essencial que o
polímero escolhido para a confecção desses utensílios, produza a menor poluição
possível quando os utensílios são incinerados.
Com base nesse critério, dentre os polímeros de formulas gerais:
Podem ser empregados na confecção desses utensílios hospitalares:
a) o polietileno, apenas.
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b) o polipropileno, apenas.
c) o PVC, apenas.
d) o polietileno e o polipropileno, apenas.
e) o polipropileno e o PVC, apenas.
Ao finalizar este trabalho entendemos que, nós educadores, precisamos nos
sentir desafiados a fazer com que nossas salas de aula sejam, como sugerem
Schnetzler e Aragão (1995), um espaço constante de investigação que nos leva a
uma contínua reflexão e revisão de nosso trabalho. Não se pode correr o risco de
perder toda uma geração de crianças que passam pela escola sem aprender nada
de útil, e condenar o país a ter milhões de trabalhadores incapazes de desenvolver
tecnologia avançada no futuro. Qualquer professor pode ser mais do que um mero
transmissor de informações, desde que se sinta realmente incomodado a ponto de
buscar novos rumos para sua prática profissional.
Sugestões de Atividades
Ao final desse material didático, serão apresentadas, em anexos, outras
possibilidades (sugestões) de atividades de apoio às aulas. O professor poderá ou
não fazer uso dos mesmos dependendo de uma série de fatores como: tempo de
aplicação do material, necessidade de fixação de conteúdos, local e material para os
experimentos, entre outros.
Anexo 1
Reconhecimento dos plásticos:
Identificar um plástico, isto é, saber se é polietileno, polipropileno, náilon,
PVC, etc., nem sempre é uma tarefa simples. Isto porque um mesmo tipo de plástico
pode ter características muito diferentes, dependendo como foi fabricado –
raramente se consegue identificar um plástico por um simples exame visual. É pela
realização de um conjunto de testes que se chega à identificação. Alguns destes
testes serão descritos a seguir:
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Material:
Providencie amostras de plásticos como, por exemplo, os usados em:
- embalagens de leite - embalagens de ovos
- potinhos de iogurte - sacos para lixo
- seringas de injeção - canetas esferográficas
- copinhos de café descartáveis - filme fotográfico
- embalagens de salgadinhos - canos de água
Além desses materiais providencie também:
Lamparina a álcool
Tesoura, canivete ou estilete (de bom corte)
1 pinça
1 copo
Procedimento:
Prepare em seu caderno uma tabela, como a exemplificada abaixo, para
anotar os resultados dos testes que fizer:
TESTES AMOSTRA
1 2 3 4 5
O
Plástico
pode ser
Embalagem
de leite
Os testes a serem realizados com cada uma das amostras de plásticos são
os descritos a seguir. A cada teste que realizar, anote suas observações na tabela
que preparou.
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1- Transparência
Observe, contra a luz, cada plástico que estará sendo testado e analise se ele
é transparente (enxerga-se através dele), translúcido (enxerga-se luz através dele,
mas não se enxergam os objetos) ou opaco (não deixa passar a luz).
2- Flexibilidade e facilidade de ser riscado
Verifique se o plástico em estudo é flexível ou rígido. Verifique também sua
dureza: ele pode ser arranhado facilmente com a unha ou não? Isto o classificará
como mole ou duro.
3- Corte
Procure cortar um pedaço do plástico com um instrumento bem afiado. Ele
pode ser cortado com facilidade ou não? A superfície do corte é lisa ou áspera?
4- Flutuação na água
Coloque um pedacinho do plástico em um copo cheio de água e observe se
ele flutua ou afunda, ou seja, se ele é mais denso ou menos denso que a água.
Para realizar esse teste, certifique-se que a amostra do plástico esteja bem
limpa e isenta de gordura.
5- Aquecimento
Deve-se ter muito cuidado para realizar esse teste porque vários plásticos, ao
serem aquecidos, queimam-se produzindo gases irritantes e perigosos.
Corte um pedaço de plástico de mais ou menos um centímetro quadrado.
Segure-o com a pinça e aqueça-o em uma lamparina a álcool. Observe durante o
aquecimento se ele queima ou não, se pinga enquanto é aquecido, a coloração da
chama, cheiro, etc.
Com a realização destes testes coletam-se informações sobre cada amostra
de plástico analisado. Comparando essas informações com as fornecidas na tabela
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abaixo, tenta-se identificar o plástico. Este é um dos procedimentos mais utilizados
quando se tem por objetivo identificar um determinado produto – compara-se o
conjunto de dados coletados com dados da literatura especializada.
Com esse trabalho consegue-se identificar o plástico usado na fabricação de
várias amostras analisadas. No entanto, alguns deixarão dúvidas uma vez que o
número de testes foi relativamente pequeno e também porque o próprio processo de
fabricação talvez tenha sido adicionado componentes que mascaram os resultados
dos testes. Compare suas conclusões com as de seus colegas.
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PLÁSTICO TRANSPARÊNCIA FLEXIBILIDADE,
RISCO CORTE FLUTUAÇÃO NA
ÁGUA AQUECIMENTO
POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE POLIPROPILENO PVC rígido PVC flexível
Transparente, translúcido se muito pigmentado Transparente, translúcido se muito pigmentado Transparente, translúcido se muito pigmentado Transparente, opaco se muito pigmentado Transparente, opaco se muito
Razoavelmente flexível; mole Razoavelmente rígido; duro Rígido; duro Rígido, duro Flexível; mole
Fácil Fácil Fácil Razoavelmente fácil Muito fácil
Flutua Flutua Flutua Afunda Afunda
Queima; pinga; chama azul com extremidade amarela; pouca fumaça Queima; pinga; chama azul com extremidade amarela; pouca fumaça Queima; pinga; chama amarela; pouca fumaça Queima com dificuldade; chama predominantemente amarela, cheiro acre (CUIDADO) Queima; pode pingar; chama
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POLIESTIRENO ACETATO DE CELULOSE ACRÍLICO NÁILON
pigmentado Transparente, opaco se muito pigmentado Transparente Transparente; translúcido ou opaco Translúcido ou opaco
Rígido, duro Razoavelmente flexível; razoavelmente duro Rígido; duro Rígido; duro
Razoavelmente difícil Fácil Difícil; lasca-se e quebra em estilhações Razoavelmente fácil
Afunda Afunda Afunda Afunda
amarela fuliginosa; cheiro acre (CUIDADO) Queima; pinga muito; chama alaranjada Queima; chama amarelo-escuro; alguma fumaça; cheiro de vinagre Queima; pinga muito; chama amarela; cheiro de fruta Queima; pinga muito; chama azul e amarela; cheiro de cabelo queimado
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ESPUMA DE POLIURETANO BAQUELITE
Opaco Opaco; duro
Flexível; mole Rígido; duro
Muito fácil; podendo esmigalhar-se Difícil; estilhaça
Flutua Afunda
Queima; chama amarela; pouca fumaça; odor acre Queima com dificuldade; cheiro característico de fenol.
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Anexo 2 Carbópolis A disponibilidade de temas relacionados com o meio ambiente na
internet vem aumentando muito nos últimos anos. O Instituto de Química da
UFRGS, em parceria com o Programa Especial de Treinamento do Instituto de
Informática desenvolveu o programa multimídia Carbópolis, que auxilia a
construção do conhecimento através de simulações de problemas ambientais
com atividades interativas visando a aplicação de conhecimentos de Química e
do meio ambiente. Para ter acesso a este recurso didático, basta pesquisar no
google com a palavra Carbópolis, baixar, instalar e usar o programa como
achar melhor.
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REFERÊNCIAS:
AMBROGI, Angélica. SPARAPAN, Elisabete Rosim; LISBOA, Julio Cezar
Química habilitação para o magistério. Edição experimental 1990 editora
ARBRA ltda.
BAIRD, Colin. Química Ambiental. Porto Alegre: 2. ed. Editora Bookman.
2002.
BARRETO, Neide Regina Usso. PDE 2008 Genial Informação e Cultura.
CHASSOT, A. Para que (m) é útil o ensino. Canoas: Ed. Da Ulbra,1995.
DEMO, Pedro. Desafios Modernos da Educação. Petrópolis. 2. ed. Editora
Vozes. 1993.
Diretrizes Curriculares da Educação Básica Química. Paraná 2008.
FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente Química. São Paulo:
Editora FTD, 2001.
FREIRE, Paulo, Educação e Mudança, Rio de Janeiro: Paz e Terra, 1979.
MORAES, R., Galiazzi, M. C. Pesquisa em sala de aula: fundamentos e
pressupostos. Pesquisa em Sala de Aula: Tendências para a Educação em
Novos Tempos 2. ed. Porto Alegre: EDPUCRS,2004.
Mundo jovem - fevereiro 2005, março 2005.
SCHNETZLER, R. P. e Aragão, R. M. R. Importância, sentido e
contribuições de pesquisas para o ensino de química, Química Nova na
Escola, n.1, p.27-31, maio1995.
VAITSMAN, Enilce Pereira. - Química & meio ambiente ensino
contextualizado. Editora Interciência, Rio de Janeiro – 2006.