Ensino de Química com Oficinas Temáticas

DIRETORIA DE ENSINO LESTE 4
JOSÉ CARLOS FRANCISCO
DIRIGENTE REGIONAL DE ENSINO

ORIENTAÇÃO TÉCNICA DE QUÍMICA
“OFICINAS TEMÁTICAS NO ENSINO PÚBLICO”

PCNP Cida Temple – 24/04/2012

Autoria do material
“Oficinas Temáticas no
Ensino Público”:

GEPEQ/USP

Contextualização no ensino de
química: possibilidades

GEPEQ – grupo de pesquisa em educação química
Instituto de Química
USP

GEPEQ – grupo de pesquisa em educação química
Instituto de Química
USP

Fábio Luiz de Souza
Luciane H Akahoshi
Miriam P Carmo
Alexandra Epoglou
Maria Eunice R Marcondes
Dayse P Silva (CENP)

Ensino de química
deve contribuir para a formação da
cidadania ética e crítica

 Conhecimentos para a interpretação da
realidade e o exercício da cidadania
 Conhecimentos para o desenvolvimento
pessoal

Contextualização no Ensino de química
Diferentes perspectivas

Aplicação do conhecimento químico (AC) –
ilustrações e exemplos de fatos do cotidiano ou
aspectos tecnológicos

Descrição científica de fatos e processos (DC) –
explicações para fatos do cotidiano e de
tecnologias, estabelecendo ou não relação com
questões sociais. A Temática é escolhida em função
dos conteúdos

Contextualização no Ensino de química
Diferentes perspectivas
Compreensão da realidade social (CRS) – O
conhecimento químico é utilizado como ferramenta
para o enfrentamento de situações problemáticas

 Transformação da realidade social (TRS) –
discussão de situações problemas de interesse
social, buscando que o aluno se posicione e
proponha formas de intervenção. Os conteúdos
estão em função da problemática em estudo

Abordagem temática

Possíveis objetivos

tema como pretexto para o
desenvolvimento dos conteúdos químicos

informação sobre o mundo físico,
processos produtivos

conhecimento da realidade, julgamento e
intervenção

Abordagem temática

abrangência do tema

restrita – cotidiano

ampla – sociedade

Contextualização social dos conteúdos químicos

Organização do conteúdo a partir de um tema – relevante
socialmente (escolha nossa)

AIKENHEAD, G. S.The social contract of science: implications for teaching science. In: SOLOMON, J. e
AIKENHEAD, G. (Eds.), STS education - International perspectives on reform. New York: Teachers
College Press, 1994.

Os três momentos pedagógicos – (Delizoicov,Angotti e Pernambuco, 2002)

PROBLEMATIZAÇÃO ORGANIZAÇÃO DO APLICAÇÃO DO
INICIAL CONHECIMENTO CONHECIMENTO
Motivador Desenvolvimento dos Conteúdo escolar é
conteúdos a partir do usado para
-Ligação entre o
conhecimento reinterpretar as
conteúdo e situações
científico questões
reais que os alunos
problematizadoras
conhecem e vivenciam -Percepção de outras
iniciais
explicações para as
-Manifestação das
questões
concepções prévias
problematizadas
sobre as questões -Novas questões
colocadas para a -Comparação entre os que podem
problematização conhecimentos para transcender o
resolução das cotidiano do aluno
-Professor atua como
questões desafiadoras
um problematizador

Organização de uma oficna temática
Problema ambiental,
social, político, PROBLEMATI-
econômico, industrial ZAÇÃO INICIAL
relacionado à química

Visão geral do
problema ORGANIZAÇÃO
DO
CONHECIMENTO
Visão específica
ligada à química
APLICAÇÃO DO
CONHECIMENTO
Nova leitura do
problema

contextualização social dos conteúdos químicos

Organização do conteúdo a partir de um tema – relevante
socialmente (escolha nossa)

AIKENHEAD, G. S.The social contract of science: implications for teaching science. In: SOLOMON, J. e
AIKENHEAD, G. (Eds.), STS education - International perspectives on reform. New York: Teachers
College Press, 1994.


Currículo do Estado de São Paulo

• deve contribuir para a formação da
cidadania ética e crítica

 Conhecimentos para a interpretação da
realidade e o exercício da cidadania
 Conhecimentos para o desenvolvimento
pessoal

temáticas sócio- conteúdos em nível
científicas que de complexidade
dialoguem com o compatíveis com a
contexto da escola, currículo maturidade esperável
com a realidade do de da faixa etária de cada
aluno e que Química série
transcendem seu
universo vivencial
atividades com participação
ativa dos alunos,
preferencialmente demandando
consulta e cooperação entre os
Baseado em Menezes, 2011
pares


Currículo do Estado de São Paulo

temáticas sócio-
Compromisso com
científicas que
conteúdos explícitos no
dialoguem com o currículo
contexto da escola,
com a realidade do  restrição conceitual
aluno e que  amplitude social,
transcendem seu tecnológica ou ambiental
universo vivencial
 refletir a “química real”

Exemplo de utilização do material:

Metais: propriedades e
utilização

Objetivos:

Compreender a importância histórica dos metais no
desenvolvimento das civilizações.

Estudo dos metais visando a construção de
conceitos químicos de maneira contextualizada e
interelacionadas com as questões tecnológicas,
ambientais e sociais.

Entender as propriedades dos metais com estreita
relação de sua aplicabilidade no cotidiano e
sistema produtivo.

Analisando a condutibilidade elétrica de
alguns materiais

Precauções:

• Cuidado com choques
elétricos.

• Quando do manuseio do
aparelho de condutibilidade
elétrica.

• Ao testar o aparelho unindo
os fios desencapados.

• Cada vez que for limpar os
terminais com palha de aço,
desligar da tomada o
aparelho.

Conceitos que podem ser construídos com
o experimento

Ligas
metálicas
Modelo
atômico Condutores
e isolantes
elétricos

Condutibilidade
elétrica

Simbologia Ligação
química metálica

Propriedades
físicas

Questões para provocar interesse e
evocação das idéias

Quais os materiais utilizados?
Complete a tabela indicando os materiais que permitem
que a lâmpada acenda ou não:
Acende a lâmpada Não acende a lâmpada

O aço pintado conduz a corrente elétrica?
O que apresentam em comum os materiais que
conduzem a corrente elétrica?


Compare o latão e o aço: o que apresentam em comum?
O que são ligas metálicas?

Compare a condutibilidade elétrica da água do mar com
a dos metais que permitam que a lâmpada acenda?

Por que alguns materiais não conduzem a corrente
elétrica como nos metais?

Outras sugestões de trabalho considerando a a
condutibilidade elétrica como foco:

Corrosão dos metais
Emprego dos metais no cotidiano ( Construção de tabelas do tipo)
metais Alguns usos símbolo

Ouro jóias, uso dentário, dispositivos Au
eletrônicos

Prata jóias, utensílios de casa Ag

Ferro aço, uso em construção, máquinas Fe

Alumínio utensílios de casa, fabricação de Al
aviões, em construção

Cobre fios elétricos Cu

Mercúrio termômetros, dentário, em Hg
lâmpadas

urânio usinas e armas nucleares U

Analisando a densidade de alguns materiais

Objetivo:

Compreender o conceito de densidade e verificar a densidade
de alguns metais.


Recomendações Técnicas:
 Organize grupos de no máximo 4 alunos.
 Oriente os alunos para anotarem a massa da
amostra, o volume inicial da água na proveta antes da
adição da amostra na água.
 A amostra deverá ter diâmetro menor do que o de
uma proveta de 25mL.
 O volume inicial da água deve ser tal que possa
cobrir totalmente a amostra.
 Auxilie os alunos a organizarem uma tabela para
anotação dos dados.


 Quais metais você conhece e para que são
utilizados?
 Como podemos identificar os metais?
 Você já deve ter ouvido falar que o ferro é mais denso
do que o alumínio. Como você explica este fato?
 Compare os valores obtidos da densidade do metal
por você obtida com a tabela a seguir e identifique
este metal.

METAL DENSIDADE (g/cm3) METAL DENSIDADE (g/cm3)

Alumínio 2,7 Mercúrio 13,5

Chumbo 11,3 Níquel 8,9

Cobre 8,9 Ouro 19,3

Estanho 7,2 Platina 21,4

Ferro 7,8 Prata 10,5

Magnésio 1,7 Titânio 4,5

Tabela 1- Densidade de alguns metais. (Handbook of Chemistry and
Physics).

Conceitos químicos que podem ser
desenvolvidos com o experimento:

densidade

Massa e Densidade
extensão
volume dos metais

Propriedades
específicas
(dureza; P.F, PE)

Outras sugestões de trabalho considerando a
densidade dos metais como foco:

Aplicações do metais na sociedade de acordo com a
densidade.

Substituição dos metais por outros materiais, tais como:
plásticos, destacando os aspectos positivos e negativos.

Reciclagem de metais

Dilatação térmica dos metais.

Os metais e o meio Ambiente

Analisando a reatividade dos metais

Objetivo:

Interação dos metais com outras substâncias e o
problema da corrosão.

Classificar metais segundo sua reatividade, através da
reação com ácido (HCl)

Reação dos metais com ácido

Precauções e recomendações
técnicas:
Orientar o aluno :
 A respeito das técnicas e
regras de segurança no
manuseio do HCl.
 Para observar com detalhes
os metais: cor, brilho,
maleabilidade, etc.
 Identificarem cada tubo de
ensaio e o respectivo metal.
 Colocarem ao mesmo tempo
os metais nos tubos de
ensaio.
 Não inalaram os vapores
desprendidos pelo
experimento.
 Cuidados com o descarte dos
materiais.

.

Reação dos metais com ácido


 O que aconteceu?
 Ocorreu uma transformação química? Qual a
evidência?
 Que gás liberou?
 O que aconteceu com o metal?
 O que tem na solução após a interação do metal com
o ácido?
 O que provocou a formação do gás?
 Por que o H2(g) não ficou na solução?


 Muitos acabamentos metálicos de ferro, como os de portões,
grades, recebem antes da pintura uma camada de zarcão. Qual a
finalidade desta camada? Justifique.

 Você já deve ter tido contato com: uma colher de aço, uma
medalha de bronze, um utensílio de latão. O que significa para
você as palavras aço, bronze e latão?

desenvolvidos com o experimento:

Transformações
químicas

Reatividade/
Tabela Oxidação/
periódica redução
Reatividade
dos metais
com ácido
Reações
exotérmicas
corrosão

Rapidez
da
reação

Metais - Reatividade
Sugestão de tabela para organização dos dados

tubo Metal Transformação Rapidez da reação
com HCl (aq)

1

2

3

4

Metais - Reatividade.
Discussões:

Mg (S) + HCl (aq.) MgCl2 (aq.) + H 2(g)

Zn (S) + HCl (aq.) ZnCl2 (aq.) + H 2(g)

Fe (S) + HCl (aq.) FeCl2 (aq.) + H 2(g)

Cu (S) + HCl (aq.) x

•Ordem crescente de reatividade: Mg>Zn>Fe>Cu

Devemos considerar que:
Os conceitos químicos
devem...
Os experimentos:
 Ser abordados em um
 Provoquem a
nível suficiente para
especulação de idéias.
entendimento;

 Possibilitem a
 Ser retomados em outros
Construção de
níveis de
conceitos .
aprofundamento.

 Possibilitem o
Estabelecimento de
relações conceituais

Sugestões para o desenvolvimento
da Atividade Experimental

• Focalizar no objetivo do tema
• Questões para o provocar interesse e
evocação de idéias.
• Conceitos químicos que podem ser
abordados.
• Ações Pedagógicas.
• Recomendações Técnicas.
• Sugestões de trabalhos a partir do
tema.

Salinidade da água do mar
Objetivo:

Conhecer a composição e algumas
propriedades físicas e químicas da água do
mar (maior parte da água que compõe
nosso planeta).

Salinidade é definida como a massa de
sais, em gramas,dissolvidos em 1kg de
água do mar.

Precauções:
Segurança no manuseio
da lamparina a álcool

Cabelos compridos
amarrados.

Cuidados com manuseio
de vidro quente.

Utilização da água do mar
filtrada.

Questões para o provocar
interesse e evocação de idéias.
• 1. O que você entende pelas expressões: água
doce e água salgada?
• 2. Ao receber um recipiente contendo água do
mar, como você determinaria a quantidade de
sais dissolvidos nessa água?
• 3. Como você separaria o sal da água do mar?
• 4. Você já pensou sobre a composição química
da água do mar? Sabe dizer qual é?

Mediação do Professor:
Questões do tipo:

O que significa, teor de sal na água do mar?
O que fizeram?
Quanto pesaram?
O que aconteceu com a massa que pesaram?
O que aconteceu durante o aquecimento?
Depois da evaporação quanto restou do sal?

(Sugestão: faça um levantamento dos dados
com os alunos e uma média dos valores
obtidos)

Por exemplo: 0,31g ; 0,43g(duas vezes)
; 0,36g
Média= 0,475g

Logo: 0,36g → 10g de água
x → 1000g x=
36g/1000g

Explicar este valor:
< 35 (proximidade da água doce)
> 35 ( proximidade da água
salgada)

desenvolvidos com o experimento

Mistura de
substâncias
fases

Cálculo de
concentrações soluções

Salinidade

solubilidade
Densidade

salinidade como foco:

• Interpretação da qualidade e quantidade de salinidade da
água mineral por intermédio da análise de rótulos.
• Texto ou tabela com dados sobre a composição da água do
mar, para que se possa explorar sua composição em termos
de íons presentes e a importância destes.
• Comparação da salinidade (interpretando tabelas) de
diferentes águas naturais,
• propondo exercícios que permitam o desenvolvimento do
raciocínio proporcional.
• Discussão de técnicas de separação de misturas nos
sistemas produtivos.

(veja: “Química e a Sobrevivência: Hidrosfera - Fonte de
Matérias”1 ).
1-GEPEQ/IQ-USP, Química e a Sobrevivência: Hidrosfera – fonte de materiais.
São Paulo: Edusp, 2005.

Solubilidade e a densidade
Objetivo:

Relacionar as propriedades solubilidade e
densidade com estreita relação ao
desenvolvimento da vida no nosso planeta.

Relacionar a solubilidade dos sais com a
alteração de propriedades da água, com
foco na mudança de densidade.

O que essa atividade possibilita:

• Ampliação do conceito de
solubilidade.
• Considerar as concepções que os
alunos já apresentam sobre
densidade alternativas).
• Abordagem conceitual em níveis
diferenciados dependendo do público
alvo (1ª,2ª ou 3ª séries do E.M)

Precauções:
• Uso simplificado da linguagem química
reforçando concepções alternativas.

• 1) O que ocorre quando colocamos uma colher de sal de
cozinha (cloreto de sódio – NaCl) em um copo com água?
E se continuarmos adicionando outras colheres de sal o que
ocorrerá?

• 2) Quando adicionamos uma colher do sal carbonato de cálcio
(CaCO3) em pó em um copo com água e agitamos, observa-
se que a mistura torna-se turva e que o sal após algum tempo
se deposita no fundo do copo. Explique essa observação.

• 3) Quando colocamos um cubo de gelo em um copo com
água, observa-se que o cubo não afunda ficando na superfície
do líquido. Como você explicaria esse fato?


Determinação
da densidade
de plásticos

Cálculo de
concentrações soluções

Solubilidadee
densidade

solubilidade
Densidade


Questões do tipo:

• Chamar atenção para as mudanças
que ocorrem em cada béquer.
• O que cada sal causou na água?
• O cal dissolve ou não?
• O que ocorreu no sistema 3 que não
ocorreu no sistema 2?

Outras sugestões de trabalho
considerando a solubilidade e a densidade
como foco:
• Estabelecer relações entre a densidade e a
utilização de alguns tipos de plásticos.
• Pesquisa sobre a concentração do Mar Morto,
explicando por que uma pessoa não afunda no
mesmo.

Dissolução de gás em água

Objetivo:

Conhecer sobre a dissolução de
gases em água para o
entendimento de muitos fenômenos
e processos observados na
natureza e no sistema produtivo.

Precauções:
 Segurança no
manuseio da
lamparina a
álcool

 Cabelos
compridos
amarrados.

 Cuidados com
manuseio de
vidro quente.


Ao abrir duas garrafas de refrigerante, uma gelada e outra em
temperatura ambiente, observa-se maior liberação de gás no
refrigerante que está em temperatura ambiente. Como você
explicaria esse fato?

Você acha que gases se dissolvem em água? Explique.

Como os peixes respiram sob a água?


Transformação
química
Ácidos
e bases
soluções
Solubilidade
dos Gases em
água
pH

solubilidade

Densidade

Observando o Experimento

1- água de cal + CO2 + indicador universal pH≈ 10

CO2(g) + H2O(l) ═ H2CO 3 (aq)

H2CO3(aq) ═ HCO3- (aq) + H +(aq) ═ CO3 2-(aq) + 2H+ (aq)

CaO (s) + H2O (l) → Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)

Ca 2+ (aq) + CO3- (aq) → CaCO3 (s)
H+ (aq) + OH- (aq) → H2O (l)

Padrão de cores para indicador
universal verde

2- água do mar + CO2 + indicador universal pH≈ 8 →6/7

Com a dissolução de CO2 na água do
mar observa-se a mudança mais lenta do pH
devido a presença de íons que provocam
efeito tampão, o qual é responsável pela
resistência à variação de pH.
O efeito tampão é caracterizado pela
mistura de ácidos fracos e suas bases
conjugadas como, por exemplo, o sistema
HCO3-/CO32- que é um dos responsáveis por
esse efeito na água do mar.


3- água de torneira+ CO2 + indicador universal pH≈ 7→4

CO2(g) + H2O(l) ═ H2CO 3 (aq)

H2CO3(aq) ═ HCO3- (aq) + H +(aq) ═ CO3 2-(aq) + 2H+ (aq)

Questões do tipo:
 Chamar atenção para as mudanças que ocorrem em cada
erlenmeyer?
 Na escala, qual o pH de cada frasco?
 O que fizeram depois?
 O que aconteceu com o CO2 em água?
Frasco- 1
O que ocorreu com o cal?
Que evidência pode ser observada?
Frasco -2
Por que o pH inicial não abaixa para menor que 6?
Frasco-3
O que ocorreu quando se introduziu o CO2?
Depois de aquecer o frasco o que ocorreu?

solubilidade dos gases como foco:

A importância da solubilidade dos gases
em ambientes marinhos

A formação de corais e estalactites.

A dissolução dos gases em processos
industriais.

Condutibilidade elétrica da água do mar

Objetivo:

Reconhecer a condutibilidade elétrica como
uma propriedade importante para o
entendimento de fenômenos que ocorrem
na natureza e nos processos.

Compreender o fenômeno da dissolução
como um processo de interação entre as
partículas constituintes da mesma.

Precauções
:
• Segurança no
manuseio do
aparelho de
condutibilidade
elétrica, evitando
choque elétrico.

• Desligar o
aparelho a cada Dispositivo para teste de condutibilidade elétrica de materiais
teste realizado
para evitar
acidentes.

• Cuidados quando
da lavagem das
pontas de teste
do aparelho de
condutibilidade.


A água do mar conduz eletricidade. Como você pode justificar essa
afirmação?

Para que a água seja condutora de eletricidade, é preciso que
substâncias sejam dissolvidas nela. Comente esta frase.


Sólidos:
iônicos

Eletrólitos Ligações
químicas

Condutibilidade
elétrica da água
dissociação do mar
iônica solubilidade

pH Interações
interpartículas

Tabela para auxiliar as discussões
Substância Lâmpada de maior Lâmpada de menor
potência potência

1-Água destilada _ +
2- Água destilada + _ +
açúcar

3- Água destilada + CaO _ +

5- Água destilada + + +
NaCl

6- Água do mar + +

Questões

1. O que tem em comum o grupo de substâncias que acenderam a
lâmpada de menor potência do aparelho de condutibilidade elétrica?
2. O que tem em comum o grupo de substâncias que acenderam a
lâmpada de maior potência do aparelho de condutibilidade elétrica?
3. Porque a condutibilidade elétrica do CaO + água destilada é baixa?
4. Por que a condutibilidade elétrica da água destilada é muito baixa? A
água pode ser classificada como boa ou má condutora de
eletricidade?
5. Por que a solução de sacarose acende somente a lâmpada de
menor potência?
4- O açúcar ionizou ou dissociou ?
6. Por que a condutibilidade elétrica da água do mar é alta?

condutibilidade elétrica da água como foco:

A importância da água no mundo

Extrapole com a atividade, permitindo ao aluno refletir sobre a
existência de processos industriais que aproveitam este
fenômeno para gerar outros produtos de importância para a
sociedade (cloro, soda cáustica).

Retome os outras questões com base no conhecimento
adquirido neste experimento:
( Mar Morto/ solubilidade de gás em água)

Obrigada por
sua
participação!
Prof.ª Cida Temple
PCNP de Química
Núcleo Pedagógico
Diretoria de Ensino Leste 4

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