Versão On-line ISBN 978-85-8015-076-6Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Artigos

OBJETOS DE APRENDIZAGEM COMO RECURSOS DIDÁTICOS PARA SIMULAÇÃO DE EXPERIMENTOS E ATIVIDADES DE INVESTIGAÇÃO EM QUÍMICA

Elisangela Antonieta de Oliveira1

Marcelo Maia Cirino2

Resumo

Este artigo é resultado do projeto de capacitação do Programa de Desenvolvimento Educacional do Paraná (PDE). A proposta didática envolveu 17 alunos do coletivo do CEEBJA, com discussões e reflexões sobre o significado de alguns conceitos químicos, tais como pH, acidez e basicidade. Para o desenvolvimento do trabalho utilizamos vários recursos didáticos, como a problematização em classe, leituras e discussão de textos, trabalhos em grupo, utilização de “Objetos de Aprendizagem” e pesquisas. Os resultados apontam para uma sólida apropriação do conhecimento cientifico pelos estudantes, consequência de uma aprendizagem significativa.

Palavras-chave: Objetos de Aprendizagem, contextualização, aprendizagem significativa, pH e

pOH, EJA.

1. INTRODUÇÃO

A escola é o reflexo da sociedade, que por sua vez se apoia fortemente na

influencia do momento histórico. Portanto, para formar um cidadão crítico, o

educador deve utilizar estratégias de ensino para desenvolver uma aprendizagem

significativa, com variados recursos metodológicos em sua aula, que introduzam o

uso de novas tecnologias, em especial as Tecnologias de Informação e

Comunicação, conhecidas como TIC. São novas tecnologias e métodos utilizados

para a comunicação, surgindo da revolução informacional, que está sendo

desenvolvida desde a metade da década de 1970 e principalmente a partir dos anos

1990 (CASSEL e CORRÊA, 2012).

Os educadores devem apostar em suas aulas, nos avanços das pesquisas

em diferentes áreas do conhecimento, recorrendo também à interdisciplinaridade

dos conteúdos. Isto com o proposito de que o educando tenha acesso à cultura geral

e possa ter a capacidade de aprimorar sua consciência crítica, adote atitudes éticas,

compromissos políticos e, principalmente, desenvolva sua autonomia intelectual,

promovendo a cidadania.

1Professora de Química do CEEBJA – Centro Estadual Básica para Jovens e Adultos. Prof. Manoel R. Da Silva – Maringá (PR). E-mail: oliveiraea@seed.pr.gov.br

2Professor adjunto do Departamento de Química da Universidade Estadual de Londrina (UEL), e Orientador do PDE. E-mail: mmcirino@uel.br

Segundo as Diretrizes Curriculares da Educação de Jovens e Adultos do Paraná,

[ ] a educação deve voltar-se a uma formação na qual os educandos possam: aprender permanentemente; refletir de modo crítico; agir com responsabilidade individual e coletiva; participar do trabalho e da vida coletiva; comportar-se de forma solidária; acompanhar a dinamicidade das mudanças sociais; enfrentar problemas novos construindo soluções originais agilidade e rapidez, a partir do uso metodologicamente adequado de conhecimentos científicos, tecnológicos e sócio- históricos (SEED-PR, DCE/EJA, 2006, p. 27).

Muitos educandos não entendem a razão pela qual estudamos Química, pois

não conseguem relacionar conceitos dessa disciplina às suas atividades cotidianas.

Sendo um conteúdo difícil, descontextualizado, distante da sua realidade e não

despertando o interesse dos mesmos, acaba deixando lacunas na formação do

cidadão (ZANON e PALHARINI, 1995).

Por isso, as aulas de Químicas devem ser contextualizadas. Contextualização

relaciona-se à problematizar, investigar e interpretar situações e fatos significativos

para os educandos, de modo que compreendam e resolvam os problemas utilizando

conceitos químicos. Bem desenvolvido, o conteúdo ensinado passa a ter um

significado para os aprendizes. O aprendizado significativo faz com que o estudante

passe a estabelecer com o objeto do conhecimento uma relação recíproca de

importância e utilidade (SILVA, 2003).

Em especial os aprendizes da Educação de Jovens e Adultos (EJA), que em

sua grande maioria são educandos que não tiveram oportunidade de seguir os

estudos de forma regular, que abriram mão de seus estudos para seguir outros

caminhos, seja, por falta de oportunidades ou por necessidade mesmo (NUNES e

TRINDADE, 2009). Esses educandos trazem conhecimentos e experiências prévias,

decorrentes da própria vida, o qual contemplam diferentes culturas, condições

financeiras e sociais, ou seja, as turmas apresentam grande heterogeneidade

socioeconômica. Assim sendo, cada educando possui um tempo próprio necessário

para a construção do conhecimento, que deve ser respeitado e levado em conta.

Conforme citado pelas Diretrizes Curriculares da Educação de Jovens e Adultos do

Paraná,

O universo da EJA contempla diferentes culturas [...] o educando passa a ser visto como sujeito sócio histórico-cultural, com conhecimentos e experiências acumuladas. Cada sujeito possui um tempo próprio de formação, apropriando-se de saberes locais e universais, a partir de uma perspectiva de ressignificação da concepção de mundo e de si mesmo. Tendo em vista a diversidade desses educandos, com situações socialmente diferenciadas, é preciso que a Educação de Jovens e Adultos

proporcione seu atendimento por meio de formas de socialização dos conhecimentos e culturas (SEED-PR, DCE/EJA, 2006, p. 27).

2. METODOLOGIA EMPREGADA

A sequencia didática foi desenvolvida com estudantes de diferentes faixas

etárias, no Centro Estadual Básica para Jovens e Adultos prof. Manoel R. da Silva

(CEEBJA), no município de Maringá (PR). Para o desenvolvimento do projeto foram

empregados vários recursos didáticos: problematização, leitura e discussão de

textos, trabalhos em grupo, utilização de “Objetos de Aprendizagem”, pesquisas,

entre outros. A sequência do cronograma do projeto envolveu cinco etapas, como

mostra a Tabela 01.

Tabela 01 – Resumo da Sequencia Didática

TÍTULO/TEMA METODOLOGIA HORAS

1ª Etapa: Levantamento da concepção de ácido e base em sua cozinha.

Aplicação de questionário.Reflexão sobre as respostas. 0,5

2ª Etapa: Identificar soluções ácidas e básicas em experimentos virtuais.

Interação com o experimento.Aplicação do questionário.Analise e discussão das respostas.Introdução dos conceitos através de aula discursiva e dialógica.

11,5

3ª Etapa: Construção do conhecimento sobre solução ácida, sua constituição e a relação do pH com a concentração.

Interação com o experimento.Aplicação do questionário.Analise e discussão das respostas.Introdução dos conceitos através de aula discursiva e dialógica..

9,5

4ª Etapa: Nesta etapa relacionar a importância da identificação do pH dos produtos de higienização.

Levantamento prévio sobre identificação de rótulos e o procedimento da elaboração dos produtos de limpeza.Análise dos rótulos do produto de limpeza e medidas de pH.Aula discursiva dialógica sobre compostos ativos do sabão e o pH ideal para a saúde da pele.Pesquisa, discussão em relação da importância do pH em outras situações do cotidiano.

7,5

5ª Etapa: Nesta etapa elaborar um sabonete líquido com pH ácido, adequado para a pele.

Elaboração do sabonete líquido com o ajuste do pH3,0

Em seguida, iremos relatar as atividades desenvolvidas e seus resultados.

[1ª Etapa: Identificação dos conhecimentos prévios dos estudantes]

Como no CEEBJA os aprendizes são heterogênicos em idade, cultura e condição

financeira, foi escolhida uma situação de contextualização que contemplasse o

contexto social da maioria dos estudantes. Por isso, nessa etapa fez-se um

levantamento prévio da identificação/reconhecimento das substancias ácidas e

básicas presentes na cozinha. O objetivo desta etapa foi analisar o que os alunos já

conhecem sobre esse tópico, para estabelecer articulação possível com os

conhecimentos científicos.

Com esse objetivo, os estudantes responderam individualmente as seguintes

perguntas:

1) Nos noticiários sempre ouvimos falar que a chuva ácida danifica os

monumentos históricos, as rochas, que prejudica o meio ambiente. E você, já

ouviu falar de ácido em sua cozinha? Em caso afirmativo, que tipos de ácidos

você pode citar, presentes em sua casa?

2) Quais são as possíveis propriedades de um ácido em sua cozinha?

3) Quais métodos você utiliza em sua casa para verificar se uma substância é

ácida?

4) Você já temperou o repolho roxo com vinagre ou limão? O repolho roxo muda

de cor? Com qual substância? Justifique sua resposta.

5) Caso você venha a deixar o repolho roxo de molho na solução de hipoclorito

de sódio para eliminar os protozoários, você observa alguma alteração no sua

coloração? Qual? Por que isso ocorre?

Os resultados dessa etapa foram os seguintes:

Em sua totalidade os aprendizes relataram que já ouviram falar da existência de

ácidos em sua cozinha. Como exemplo, foram citadas as frutas cítricas (limão,

laranja, abacaxi), vinagre, água, refrigerante, bicarbonato de sódio, produtos de

limpeza (detergente, água sanitária, brilho de alumínio) e sal. Com relação às frutas

cítricas e ao vinagre, os estudantes se basearam no paladar, identificando o sabor

azedo. No entanto, dez alunos citaram o sal de cozinha como ácido, pois levaram

em consideração a degradação das rochas com a chuva ácida, citada no enunciado

da pergunta sobre a ferrugem dos carros nas cidades litorâneas (maresia).

Apesar da resposta incorreta, ela indica que ocorreu um desequilíbrio no sistema

cognitivo do educando. Na aprendizagem significativa este processo inclui o

processamento da nova informação, que se relaciona de uma maneira não literal e

não arbitrária com os conhecimentos anteriores (MOREIRA, 2006). Um dos alunos

relacionou a sensação da ardência da pimenta com o sabor azedo. Ele atrapalhou-

se com o vocabulário ou com a sensação gustativa. Outros dois citaram produtos de

limpeza como ácidos, devido ao seu poder abrasivo e corrosivo (como citado no

enunciado, na deterioração dos monumentos históricos). E a água foi citada apenas

uma vez e esse aluno fez a relação com a chuva ácida do questionário, afinal, chuva

é água. O bicarbonato também foi relatado por um dos alunos devido à relação com

as bolhas do refrigerante. Portanto, todos os alunos da turma utilizaram as

propriedades organolépticas (paladar, tato e visão) para provar e observar se uma

substância é ácida ou não.

No entanto, sobre o uso de vinagre ou limão para temperar o repolho roxo,

dos dezessete aprendizes, dez já tiveram essa experiência e o restante não. Os

experientes relataram que o repolho roxo mudou de cor em ambos os condimentos.

As hipóteses levantadas por eles são: deterioração, desbotamento ou perda de cor

do repolho roxo pela relação com os temperos. Mas não explicam quimicamente o

processo, o que já era esperado. Apenas dois alunos empenharam-se em propor

uma justificativa, descrita a seguir:

I) “Os dois, por causa das propriedades químicas do elemento. O vinagre e

o limão. O limão é ácido. E o vinagre tem álcool.

II) O ácido do limão e o álcool do vinagre fazem com que o repolho roxo

mude de cor”.

Os sete aprendizes descrevem que não utilizam o repolho roxo, pois é mais caro.

Em relação, ao uso do repolho roxo na solução de hipoclorito de sódio, nenhum

aluno experimentou. Os alunos descreveram que, na cozinha, os ácidos tem

propriedade de realçar o sabor (tempero), de evitar o escurecimento das frutas

cortadas (gotas de limão), de derreter e corroer os ossos, de formação de ferrugem

(água ou sal). Essa etapa foi importante para discutir, esclarecer e valorizar as

respostas elaboradas pelos aprendizes. Bem como para estabelecer ligações

cognitivas entre o conhecimento prévio e as concepções futuras para o

desenvolvimento da sequência didática. Pois, segundo Ausubel3 e colaboradores

(1968, apud SILVA E FURTADO, 2012), a aprendizagem significativa ocorre quando

se relacionam às ideias prévias, conceitos ou proposições relevantes do conteúdo

novo introduzido. Os conhecimentos já existentes na estrutura cognitiva do sujeito

seriam uma âncora em que o novo conhecimento se apoia.

As concepções equivocadas serão retomadas nas atividades subsequentes,

sendo, portanto, esclarecidas ao longo do processo. E como a maioria dos

participantes não tinha tido contato direto com o repolho roxo, foi feita uma

demonstração experimental.

[2ª Etapa: A construção do conhecimento de ácido e base]

Dando continuidade à nossa pesquisa, introduzimos a utilização do Objeto de

Aprendizagem (OA): “Indicadores de ácidos e bases na cozinha”, desenvolvido na

Universidade de São Paulo (USP), no Laboratório Didático Virtual

(www.labvirt.fe.usp.br). O objetivo dessa atividade é fazer com que o aprendiz

descubra se a solução é ácida ou básica.

No inicio, na apresentação das telas desse OA é fornecida uma Tabela com a cor de

alguns indicadores ácido - base mais comuns. Nesta etapa, o aprendiz será

receptor de informação, portanto, foram feitas adaptações. A atividade inicia-se na

interface do experimento virtual, o aluno recebe uma tabela para anotar suas

observações e um questionário para reflexões. Foi proposto o que segue:

1) É possível classificar os materiais analisados em grupos diferentes? Em

caso afirmativo, quais critérios você utilizou para propor essa classificação?

2) O limão, formado pela interação do ácido cítrico com a água (a água está

em maior porcentagem no suco do limão), torna o suco de limão ácido, o que

pode ser evidenciado pela mudança de cor do caldo de repolho roxo. Entre

os materiais estudados, quais são ácidos? Esses materiais apresentam

outras propriedades em comum?

3) Existem materiais que, ao interagirem com a água, fazem com que ele se

torne ácida (lembrando que os materiais que não interagiram com água,

possuem a mesma em sua constituição). A água é o solvente universal,

estando presente na maioria dos materiais. Considerando essa informação e

as resposta às questões anteriores, defina o que é um ácido.

4) Além dos ácidos, há materiais que são classificados como bases, tendo

como critério de classificação as propriedades que esses materiais conferem

ou não à água, após interagir com ela. Baseado em seus dados, defina

material alcalino.

5) A classificação dos materiais em grupo ácido e básico usando o caldo de

repolho roxo é a mesmo utilizando-se alaranjado de metila? Justifique.

6) E em relação à fenolftaleína os materiais que pertence ao mesmo grupo

ácido do caldo de repolho roxo e o mesmo ou não? Por quê?

7) Se a resposta ao item 06 for NÃO, porque inexiste coloração na

fenolftaleína e tem-se a cor azul no tornassol, o que não ocorre se usarmos

o caldo de repolho roxo ou o alaranjado de metila? (sendo que os materiais

são os mesmos).

Em relação às repostas, toda a turma concordou que através da cor é

possível classificar os materiais em grupos. Entre os materiais investigados, o limão,

o leite e o recheio da pilha foram classificados como meios ácidos pelos dezessete

aprendizes. Um dos estudantes incluiu ainda o sabão e o detergente como ácidos.

Provavelmente não prestou atenção e não conseguiu estabelecer a relação entre as

cores e o meio ácido. É possível também que esse aprendiz esteja se apoiando

apenas em suas concepções prévias. Afinal, esse vai e vem de ideias pode

funcionar como a âncora subsunçora do material de estudo (apud SILVA e

FURTADO, 2012). Porém, nenhum dos aprendizes citou alguma propriedade em

comum entre os reagentes do grupo. Não relacionaram o azedo do limão no

levantamento prévio com o leite. Pode ser que não tenham entrado em contato com

o leite depois de azedado. Dos dezessete aprendizes, quatorze definiram ácidos

como materiais que interagem com a água, conforme já havia sido citado no

enunciado. Apenas, trouxeram uma definição mais elaborada, como segue abaixo:

I) Ácido é uma espécie química, molécula ou íon que perde prótons.II) Ácido é um material que age quimicamente com outros elementos.III) Em qualquer meio, aquoso ou não, HCl → H+1 + Cl-1.

Essa explicação deve-se à heterogeneidade da turma, alunos com o Ensino Médio

incompleto, que cursaram uma ou mais séries, possuem uma bagagem cientifica

maior do que os que nunca tiveram contato com estes conceitos.

Os aprendizes que definiram ácidos como os reagentes que interagem com a

água, descrevem as bases como um material que não tem água. Esquecendo-se de

fazer a correlação com o experimento virtual (água com sabão). Um dos aprendiz

não respondeu e o outro deu o exemplo do sabão como definição de meio básico e

um terceiro escreveu que a base serve para medir a acidez do meio que utiliza o

conceito de pH, confundindo os conceitos.

De forma unânime, os alunos relataram que a classificação dos grupos ácidos

e básicos são os mesmos para o repolho roxo e para o alaranjado de metila, devido

à cor vermelha para o ácido e amarela para a base. Eles utilizaram (corretamente)

como base a cor. Somente um dos alunos demostrou conhecimento de indicadores,

descrendo que o repolho roxo indica que a substância é ácida ou básica. A utilização

da cor como referência para classificar o grupo ácido e básico é confirmado nas

respostas à questão seis, onde todos os estudantes concordam que a fenolftaleína

não tem relação com a classificação do grupo ácido do caldo de repolho roxo.

Durante as aulas os aprendizes perceberam a contradição nas respostas quando foi

citado que os materiais usados foram os mesmos e o que variou foram os

indicadores utilizados (suco de repolho roxo, tornassol, alaranjado de metila e a

fenolftaleína). E quiseram, assim, mudar suas respostas. Porém, não souberam

explicar o motivo das cores diferentes no mesmo reagente. Somente quatro

arriscaram uma explicação para o fenômeno:

I) A cor depende da concentração dos íons H+ e OH-.II) O repolho tem uma composição diferente da fenolftaleína.III) A fenolftaleína tem produto diferente.IV) A fenolftaleína tem substância diferente.

Em seguida, o professor fez a articulação entre as reflexões presentes no

levantamento prévio e a elaboração de significação para os conceitos de ácido e

base, valorizando as respostas dos estudantes, esclarecendo as dúvidas,

estabelecendo as relações com o conceito de ácido e base de Arrhenius. Identificou

também, junto aos alunos, os diferentes pigmentos de compostos orgânicos

responsáveis pelas mudanças de coloração no meio alcalino ou no meio ácido e o

funcionamento dos indicadores baseado no equilíbrio químico em meio aquoso

(PERUZZO e CANTO, 2010). Foi discutido, além disso, a existência de várias

substâncias que servem como indicadores, como por exemplo, extrato de repolho

roxo, beterraba, uvas, flores, etc. Pétalas de algumas flores, como a hortênsia, pode

ser usada para identificar o pH do solo. Essa flor apresenta pétalas com cor azul em

solo ácido (quanto mais ácido o solo, suas flores são mais azuis) e cor–de–rosa em

solo básico (FOGAÇA, 2013).

Essa etapa foi importante, pois estabeleceu as possíveis ligações cognitivas

entre os conhecimentos prévios dos alunos e as concepções futuras necessárias

para o desenvolvimento da sequência didática. De acordo com Ausubel e

colaboradores (apud SILVA E FURTADO), a aprendizagem significativa pode ocorre

por descoberta ou por recepção, desde que ambas estejam vinculadas ao

conhecimento já existente na estrutura cognitiva do sujeito.

[3ª Etapa: A construção do conhecimento de que uma solução ácida é constituída pelos íons hidrônio e hidróxido e a relação do pH com a concentração]Dando sequencia ao trabalho, propusemos a utilização do Objeto de Aprendizagem

(OA) “Escala de pH”, disponível no Repositório do Banco de Dados do Ensino Médio

- Química, no Portal do Professor do MEC: http://phet.colorado.edu/en/simulation/ph-

scale

Esse OA, segundo estudo feito pelo grupo do Instituto de Química de UFBA, foi

classificado como modelo conceitual (SÁ, 2010). Ele faz a abordagem, em escala,

de um sistema num nível microscópico, com a quantidade de moléculas, matéria ou

concentração (número ou desenho). É possível de se fazer a medição do pH, de

sistemas encontrados em nosso dia a dia, como por exemplo: leite, cerveja, café,

etc. O objetivo dessa terceira etapa é o de que o estudante perceba a existência de

uma variação de pH (inversamente proporcional), relacionada à concentração dos

íons hidrônios e dos íons hidroxilas. E que, através dessa informação, é possível

medir o pH e classificar a solução em meio ácido ou básico. Então, o procedimento

adotado foi uma orientação prévia ao aluno de como utilizar o OA e alguns pontos

de observação nas telas para o preenchimento da tabela e das perguntas. A tabela

possui parâmetros, tais como, quantidade de moléculas, quantidade em mol e

concentração do íon hidrônio/hidróxido em diferentes volumes de substância, com e

sem adição de água. Em seguida, os alunos irão responder e discutir as perguntas,

que se encontram abaixo.

• Com relação à interface das a nálises dos parâmetros do leite :

O primeiro alimento que um recém-nascido recebe é o leite materno, após

alguns dias experimenta outros alimentos como o leite de vaca, através das papilas

digestivas o ser humano percebe que o leite tem o sabor levemente azedo devido à

presença do ácido lático. O leite fica mais azedo quando alguns fatores externos

como temperatura o transforma em coalhada (CEBULSKI, 2007).

a) O leite tem algumas características semelhantes ao vinagre?

b) Será que pode ser classificado no mesmo grupo do vinagre?

Segundo a definição de Arrhenius (FELTRE, 2008), ácido é qualquer espécie

química que, em presença de água, sofre ionização, produzindo o íon hidrônio como

único cátion. E a base sofre dissociação, produzindo íon hidróxido (FELTRE, 2008).

No entanto, o leite, no segundo Objeto de Aprendizagem tem a presença do íon

hidróxido e hidrônio, seja na representação de colunas (mol ou concentração) ou de

moléculas em nível microscópico.

c) Diante dessa situação, qual deve ser o caráter do leite, ácido ou básico?

Justifique sua resposta.

d) Independente da resposta, porque existem as duas espécies (hidrônio e

hidróxido)?

• Com relação à interface da Análise dos parâmetros do sabão :

A rainha Isabella da Espanha orgulhava-se de ter tomado apenas dois banhos

durante a sua vida, um no dia do seu nascimento e outro no dia do seu casamento

(BARBOSA e SILVA, 1995). Claro que, nos dias atuais, temos o habito de tomar

banho todos os dias, e utilizamos o sabão para ajudar na higienização. Com isso,

tivemos a oportunidade, principalmente na infância, de experimentar o sabor do

sabão (em barra ou sabonete) durante o banho. Portanto, você tem condição de

responder às seguintes questões:

a) Que sabor tem o sabonete ou o sabão? Qual foi a classificação do sabão no

primeiro OA?

b) No segundo OA, o sabão possui em sua solução a presença de íon hidróxido e de

íon hidrônio. Por tanto, você consegue manter a mesma classificação do primeiro

OA? Em que você baseia a sua resposta?

c) Independente da resposta, porque existem as duas espécies (hidrônio e

hidróxido)? Você pode manter a mesma resposta que foi dada para o leite?

• Perguntas da Análise dos parâmetros da água:

a) Depois de ter feito a análise e classificação do leite e do sabão no segundo OA e

identificando as quantidades de íon hidrônio e de íon hidróxido na água, o que você

pode concluir em relação à classificação da água: afinal, a água é um ácido, uma

base ou existe outra classificação? Qual?

b) O leite é ácido e o sabão é básico, porque predominam as quantidades de íon

hidrônio e de íon hidróxido, respectivamente. Portanto, a água do OA, que possui a

mesma quantidade dos íons é neutra. Mas, ouvimos falar, através da mídia, sobre

os danos causados pela chuva ácida ou lemos nos rótulos de água mineral que a

água é levemente alcalina. Afinal, qual é a classificação da água? E quais são os

critérios para fazer essa classificação? Podemos continuar utilizando o conceito de

que a classificação (ácida ou básica) está relacionada à quantidade dos íons

hidrônio e hidróxido?

• Perguntas em relação à variação do volume e adição de água no leite, olhe no OA

a interface do leite :

a) O leite que está na embalagem longa vida de um litro possui a mesma

composição, cor e sabor que o leite da mesma caixa transferido para um copo de

250mL? O que mudou nessa situação?

b) Na interface do leite o que você observa de semelhante e diferente quando

mudamos o volume da composição do mesmo leite (sem adicionar água)?

c) Portanto, das diferentes maneiras de se representar as quantidades de íon

hidrônio, qual forma expressa melhor a composição do leite em diferentes volumes,

sem a adição de água?

D) Será que o pH tem alguma relação com a concentração? Justifique sua resposta,

fazendo comparações dos valores das espécies em diferentes volumes.

e) Por que ao adicionar água no leite a medida de pH muda?

• Perguntas da Análise dos parâmetros da concentração e pH das diferentes líquidos

no mesmo volume sem adição de água:

A) É possível fazer uma escala de acidez, do mais forte para o mais fraco, em

relação aos líquidos estudados?

B) Seria possível separar em grupos: ácidos, bases e neutro nessa escala?

C) Qual a relação do pH com a concentração do íon hidrônio?

Sobre os resultados dessa etapa, a maioria dos alunos estabeleceu relação

de comportamento entre o leite, o vinagre e o limão, pois são todos azedos, segundo

eles. O leite é ácido devido à presença de ácido lático. No entanto, nenhum

aprendiz levou em consideração a informação de que, segundo Arrhenius, ácido

sofre ionização liberando o íon hidrônio, conforme citado no enunciado do exercício.

Em relação à presença das duas espécies (H3O+1 e OH-1) na solução do experimento

virtual, os estudantes justificaram que é devido a presença de água (03 alunos) ou

contaminação do meio (01 aluno). Os demais deixaram não responderam.

Sobre o sabão, os que tiveram oportunidade de ter contato gustativo com o

sabonete no banho, constataram uma queimação na boca devido à alcalinidade do

meio, um sabor amargo, ou seja, ruim, sendo classificado por todos como sendo um

meio básico. Em relação à presença dos dois tipos de íons na solução (H3O+1 e

OH-1) de sabão, os aprendizes citaram como justificativa a presença de água na

elaboração do sabão (13 alunos) ou a reação de saponificação (01 aluno) ou por ser

básico devido a presença de maior quantidade de OH-1 (03 alunos).

Em relação à análise da água, os alunos compreenderam que a água é

neutra, devido à coexistência dos íons hidrônios e hidróxidos, em quantidades

iguais. E que a chuva é ácida e a água mineral é alcalina, isso devido à poluição (07

alunos) ou devido à fonte e o trajeto que a água percorre (o restante da turma).

Sobre o leite que está numa caixa de um litro e o mesmo leite num copo de

250 mL, o que os diferencia é apenas o volume. Ao variarmos o volume do leite no

experimento virtual, os alunos observaram que a número de moléculas e a

quantidade em mols se modificam. E que a concentração dos íons hidrônio e

hidróxido, juntamente com o pH da solução se mantem constante com a variação do

volume. Portanto, todos os alunos concordaram que a melhor maneira de

representar o leite, em diferentes volumes, é a concentração e o pH. E que a

concentração possui relação com o pH, pois é diretamente proporcional à

concentração, podendo manter-se mesmo em diferentes volumes. E que ao

adicionarmos água, a concentração dos íons é alterada, ficando o leite mais diluído

e mais “ralo”.

Ao analisar os parâmetros da concentração e do pH em diferentes líquidos

com o mesmo volume, sem adição de água, percebemos que todos os alunos

chegaram ao consenso de que é possível fazer uma escala de acidez do mais forte

para o mais fraco. E de que isso é possível pela quantidade de bolinha azuis (ácido)

e vermelhas (base). Todos os alunos tiveram facilidade de fazer a comparação com

os desenhos mas dificuldades na análise com os valores em número decimal. A

relação inversamente proporcional do pH com relação ao íon hidrônio foi melhor

visualizado com a função “custom liquid do Objeto de Aprendizagem. A escala de

pH, nesta interface, não prevê a adição de água. E ao variarmos o parâmetro da

concentração dos íons hidrônio e hidróxido (representados pelas colunas vermelha e

azul, respectivamente) o pH muda de valor na escala. Como pode ser feito o

processo inverso, variar o pH irá alterar as concentrações no OA sem que ocorra a

mudança dos líquidos. Assim, variando a concentração ou pH em outras interfaces

de líquidos desse Objeto de Aprendizagem ocorre automaticamente a mudança do

líquido estudado. Em seguida, fizemos a mediação/articulação sobre os

conhecimentos prévios do aluno, relacionando-os ao experimento virtual e ao

conteúdo de pH e pOH.

Como citado na etapa dois, Ausubel, relata que a aprendizagem significativa

ocorre por recepção ou por descoberta. Na aprendizagem por descoberta, o

conteúdo a ser aprendido necessita ser descoberto pelo aluno e na aprendizagem

por recepção ela é desenvolvida estabelecendo um elo com o conhecimento do

aprendiz (SILVA e FURTADO, 2012).

[4ª Etapa: Nesta etapa relacionar a importância de conhecer o pH dos produtos de higienização]Dando continuidade à nossa sequencia didática, foi feito um levantamento prévio

com relação aos rótulos e as sustâncias utilizadas na elaboração dos produtos de

higienização. Em seguida os alunos analisaram os rótulos e mediram o pH dos

produtos de limpeza e depois, o professor fez a necessária articulação entre o

conhecimento prévio e o científico, tais como, a importância de cada item nos

produtos de limpeza e as características da pele humana e a saúde da mesma, em

função do pH. Para finalizar, foi utilizada uma simulação, explorando o “Sabão X

pH”, que é um Objeto de Aprendizagem disponível em:

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/20494

Simultaneamente à elaboração de uma pesquisa e discussão, em forma de

seminário, sobre a importância do pH em outras situações do cotidiano (agricultura,

tratamento de piscinas, aquários, em produtos de higiene, alimentos etc.).

O objetivo dessa etapa é oportunizar ao estudante a capacidade critica de

escolha com relação aos produtos de higiene mais adequados para a saúde do seu

corpo, e seu pH.

As perguntas e respostas presentes no levantamento sobre os conhecimentos

prévios dos alunos, com respeito aos rótulos e aos reagentes utilizados em produtos

de limpeza, foram os seguintes:

A) Você costuma olhar as informações do rótulo do produto de limpeza, tais como o

prazo de validade, modo de uso e composição química?

B) Quais as substâncias químicas usadas no sabão?

C) Dessas substâncias usadas na fabricação do sabão (item b), qual é o principio

ativo?

D) A frase “O sabão é um detergente” é coerente? O que difere um sabão de um

detergente?

E) Nos rótulos de sabão, sabonete, detergente, xampu tem a informação do pH do

produto? Se existe essa informação, qual é o pH?

De um modo geral, as respostas do levantamento prévio foram as seguintes:

A frase “O sabão é um detergente” é coerente. O que diferencia o sabão do

detergente é sua forma, ou seja, o sabão é duro e o detergente é liquido. Tendo em

sua composição a presença de base, álcool, água, corante, soda, óleo, sebo, cinza e

essência. E como princípios ativos: soda, água e óleo. Os alunos (no caso, os

consumidores) não têm o hábito de ler os rótulos e aqueles que fazem a leitura do

mesmo, observam apenas a data de validade e o modo de uso. Entre os alunos,

apenas um verificou a composição. Segundo os estudantes, no rótulo provavelmente

deve existir o valor do pH, mas normalmente eles não procuram essa informação.

Na sequencia do trabalho, o professor organizou a turma em grupos e

forneceu rótulos de shampoo, sabão, sabonete na forma de barra e líquido usado

em nosso cotidiano. Pois, a maioria dos alunos esqueceu de trazer os mesmos. Eles

verificaram que existem várias substâncias diferentes e outras bem semelhantes

presentes nos diferentes rótulos de produtos e marcas. Tais como: água em todos

os rótulos; o sulfato sódico de laurila (sodium laureth sulfate) no shampoo, no

sabonete, seja na forma líquido ou de barra; o cloreto de sódio (sodium chloride) no

shampoos e sabonetes líquidos; a glicerina no sabão, no sabonete na forma líquida

ou barra e no shampoo; o ácido graxo de coco ou babaçu e o ácido graxo de sebo

ou soja no sabão; hidróxido de sódio; o perfume (fragrance, parfum) em todos os

rótulos; álcool no sabão e sabonete em barra, etc...

Em aula predominantemente dialógica, para que os alunos pudessem

participar ativamente e aprender mais sobre os princípios ativos e os compostos

meramente comerciais, foi discutido que o composto ativo de um sabão é uma

solução alcalina (hidróxido de sódio ou potássio, que antigamente era substituído

por cinza de madeira) e ácido graxo (gordura animal ou óleos vegetais). E que o

sabão é um detergente, porém, esse termo é utilizado para substituintes sintéticos

(que surgiu no período pós-segunda guerra mundial), pois, a gordura e óleo foram

substituídos por agentes tensoativos (alquil-benzeno-sulfonatos;

dodecilbenzenossulfonato de sódio; sulfato sódico de laurila; sulfonatos de

alquilbenzeno) entre outros (BARBOSA, 1995). E que, para atribuir valor comercial

aos produtos de higiene, existem outras substâncias como essências (perfume),

corantes (função visual), aditivos para aumentar a viscosidade (por exemplo: cloreto

de sódio); conservantes; amida e glicerina (função: umectar, hidratar) etc.

(BORSATO, 1999).

Os rótulos dos produtos de limpeza muitas vezes não trazem a informação

sobre o pH. Alguns citam que o pH é neutro, o pH é fisiológico e outros trazem

informações duvidosas, como a de que o pH é ideal. Afinal, o que é ideal? Para tirar

essas dúvidas os alunos diluíram o produto de limpeza (xampu, sabonete em barra

ou líquido para criança e adulto) em água e mediram o pH através do método da fita

de pH. Em seguida o professor explicou sobre os principais constituintes do produto

e sobre as características da pele humana, em relação ao pH, para que se pudesse

tomar a melhor decisão.

Em 1892, Heuss foi o pioneiro ao afirmar que o pH da superficial da pele era

ácido. Mas, foi Schade e Marchionini em 1930 que publicaram os primeiros

experimentos sobre a teoria do pH ácido da superfície cutânea. Nos diversos

trabalhos relatam que o pH da pele normal seria neutro na época do nascimento,

tornando-se ácido provavelmente entre a segunda e a quarta semana de vida. O pH

varia de 4,2 a 5,9 dependendo da área do corpo, prevalecendo maiores valores em

axilas, regiões genitálias e inter genitálias. A reação ácida da pele mantém se pela

presença de ácido lático do suor e, em menor quantidade, pelo ácido glutâmico e

aspártico na epiderme (VOLCHTCHUK, 2000).

A utilização contínua de substâncias inadequadas, como agentes de limpeza,

pode alterar o pH da superfície da pele, ou seja, o pH da pele diminui com o uso de

produto ácido e aumentar com o uso de sabão alcalino (VOLCHTCHUK, 2000).

A literatura sugere o uso de sabonetes com pH ácido, pois, não alteram muito

a microflora cutânea. E recomentado o uso de produtos de limpeza com pH ácido

para doenças de pele como á xerose (hipersensibilidade aos sabonetes com pH

alcalino), à dermatite atópico (sensível à irritação e desidratação da pele com

sabonetes com pH elevado), ás lesões de acne e mesmo para pele hígida.

(LEONARDI, 2002).

Por tanto, sabonetes alcalinos tende a irritar e desidratar a pele. Por isso é

interessante utilizar sabonetes com pH próximos ao pH fisiológico (sabonete ácido)

(LEONARDI, 2002).

[5ª Etapa: Nesta etapa elaborar um sabonete líquido com pH ácido, adequado para a pele]Após estudar a constituição da pele e o pH dos produtos de higienização,

concluímos que o pH ideal para um adulto é levemente ácido. No entanto, a maioria

dos sabonetes em barra ou líquido, é alcalino. Por isso, nessa etapa, o objetivo foi

preparar um detergente líquido, tomando os devidos cuidados com o ajuste do pH.

Para essa atividade, os alunos foram divididos em grupos, cada grupo recebeu o

procedimento para a elaboração do sabonete líquido (TRINDADE, 1997).

Durante o procedimento da preparação do sabonete líquido foi observado que

o ajuste do pH é algo trabalhoso, que merece muitos cuidados. Ao se ajustar o pH,

observou-se que a maioria dos sabonetes líquidos ficou turvo e com o pH alcalino.

Por isso, o professor fez o seguinte questionamento:

“Se você fosse trabalhasse numa indústria de sabonete líquido e o pH no material

não estivesse nas condições ideais de uso, o que você faria? Jogaria fora? Ou

tentaria ajustar o pH? Dê que forma você iria fazer essa correção: adicionando

ácido/base ou diluindo? Qual seria a melhor opção? Para resolver esse problema

use o seu conhecimento químico.

Os alunos responderam que seria uma péssima ideia descartar o sabonete

líquido, a maioria disse que deveria adicionar ácido e alguns que deveria ser diluído.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com esse trabalho foi possível fazer reflexões e uma análise (através das

observações em sala de aula, das respostas aos questionários e das manipulações

das telas dos OAs) sobre o que o Ensino de Química deve levar em consideração ao

propor qualquer abordagem didática. Consideramos crucial a identificação dos

conhecimentos trazidos pelos estudantes como elo de ligação para a recepção e

apropriação de novos conteúdos. Concordamos que a aprendizagem pode ocorrer

por descoberta ou por recepção, desde que ambas estejam vinculas às concepções

prévias dos alunos, assim como o conteúdo da disciplina estar contextualizado e

conectado à realidade sócio histórica e não apenas subordinado ao currículo

escolar.

Conforme sugestão dos colegas professores do PDE, através do GTR3, fica

aqui a sugestão de se estabelecer um “nó” interdisciplinar entre a disciplina de

Química e os conteúdos de língua estrangeira, pois existem rótulos com os

reagentes em inglês, bem como tutoriais de boa parte dos softwares utilizados

atualmente e que seriam potencialmente melhor explorados, didaticamente, na

interface dessa relação.

5. REFERÊNCIAS

BARBOSA, A. B.; SILVA, R. R. Xampus. Química Nova na Escola, n. 02, p. 03-04, 1995.

BORSATO, D.; GALÃO, O. F.; MOREIRA, I. Detergentes naturais e sintéticos: um guia técnico. Londrina: Ed. UEL, 1999.

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LEONARDI, G. R.; GASPAR, L. R.; CAMPO, P. M. B. G. Estudo da variação do pH da pele humana exposta à formulação cosmética acrescida ou não das vitaminas A, E ou de ceramida, por metodologia não invasiva. An bras Dermatol, Rio de Janeiro, v. 77, n. 5, p. 563-569, 2002.

MOREIRA, M. A. A teoria da aprendizagem significativa e sua aplicação em sal de aula. Brasília: Ed. UnB, 2006.

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3 GTR é a sigla que indica Grupo de Trabalho em Rede, através do portal do PDE na internet.

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