Versão On-line ISBN 978-85-8015-076-6Cadernos PDE
OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE
Artigos
TRANSFORMANDO A TABELA PERIÓDICA EM UMA
ATIVIDADE INVESTIGATIVA PARA O ENSINO FUNDAMENTAL
CAMPOS, Claudio1
CUNHA, Marcia Borin da2
RESUMO: O artigo refere-se à conclusão do trabalho realizado pelo Programa de Desenvolvimento da Educação – PDE, ofertado pela Secretaria de Estado da Educação do Paraná. Buscou-se subsídios teóricos para a implementação dos encaminhamentos metodológicos para desenvolver o conteúdo estruturante “Matéria e Energia”, explorando a Tabela Periódica e os elementos químicos através de atividades práticas e investigativas, aproximando seus conceitos ao dia a dia do educando. O objetivo principal foi superar a dificuldade enfrentada pelo professor diante do contato do educando com o científico. O projeto foi realizado no Colégio Estadual Esperança Favaretto Covatti – EFMP, tendo como público alvo os 9º anos do Ensino Fundamental, no período matutino, no município de Toledo- PR. As aulas foram ministradas em sala de aula e no laboratório de informática. As atividades incluiram pesquisas, preenchimento de tabelas, confecções de fichários com elementos químicos, cálculos, vídeos, observação e manuseio de bulas de remédios e alimentos. Como resultado obteve-se a interpretação dos dados científicos, exploração e comparações da Tabela Periódica, debates em grupo, resoluções de exercícios, questionamentos ao professor e curiosidade pela química no dia a dia do educando e família. Concluiu-se que, as atividades foram ministradas de uma forma prática, autêntica e com a participação de todos os educandos, relacionando os conceitos da química com a vida. Palavras chave: Química; Tabela Periódica; Aprendizagem.
INTRODUÇÃO
O estudo buscou desenvolver atividade investigativa no Ensino
Fundamental, executando atividades com a Tabela Periódica. O desafio do
desenvolvimento do trabalho com a Tabela Periódica foi percebido no percurso
profissional como regente da disciplina de Ciências, procurando superar as aulas
1
Professor com formação em Ciências, da Rede Estadual de Educação, Colégio Estadual Esperança
Favaretto Covatti - Ensino Fundamental e Médio, Toledo, NRE de Toledo, PDE, 2013/2014. 2 Professora Orientadora, Mestre em educação pela Universidade UFSM e doutora em educação pela
USP, docente do curso de Química Licenciatura, docente do Mestrado em Educação e Mestrado em Ensino da Universidade Estadual do Oeste do Paraná.
teóricas pelas aulas práticas, podendo desta forma, favorecer o processo de ensino-
aprendizagem dos estudantes, explanando alternativas de uma metodologia
inovadora.
O estudo objetivou fazer com que os estudantes do 9º ano aprendessem o
conhecimento científico sobre o conteúdo estruturante 'Matéria e Energia' e o
conteúdo específico 'Propriedade da matéria', por meio de atividades práticas e
investigativas relacionados com a tabela periódica.
Diante da angustia de fazer com que o educando aprenda e interligue a
química com o dia a dia, buscou-se desenvolver uma forma ou modelo, com
encaminhamentos metodológicos diferenciados para executar o conteúdo específico
“Matéria e Energia”, do 9º ano do Ensino Fundamental, quando trabalhado
especificamente os elementos químicos da tabela periódica. As atividades foram
desenvolvidas em sala de aula e no laboratório de informática.
O Ensino de Ciências
A educação no Brasil aparece a partir de 1822. No dia 15 de outubro de
1827, a Assembleia Legislativa aprovou a lei sobre a instrução pública nacional do
Império do Brasil, estabelecendo que em todas as cidades, vilas e lugares populosos
haveria escolas (NASCIMENTO, 2013, s/p.). Com o passar do tempo, a educação
no Brasil sofre transformações, devendo adequar-se aos encaminhamentos
metodológicos para o processo de ensino-aprendizagem, tendo como base a
aquisição da evolução do conhecimento científico do aluno como base.
A educação no Brasil vem se organizando e ao professor é ofertado cursos,
aperfeiçoamentos, Plano de Desenvolvimento da Educação - PDE e agora o Pacto
Nacional pelo Fortalecimento do Ensino Médio - SISMédio, assim o profissional
encontra um apoio para atualizar-se e procurar até mesmo recursos de melhoria
para ministrar o conteúdo com uma metodologia viável a qual o estudante atinja
verdadeiramente uma aprendizagem eficiente. Neste sentido, "[...] as disciplinas
passam a ser organizada com base em temas amplos de estudo” (ARAÚJO, 1992,
p. 18). Para os estudantes envolvidos na execução de atividades problematizadoras,
buscam e sistematizam conhecimentos que devem ser orientados por meio da
iniciação a pesquisa, não recebendo os conteúdos prontos e acabados.
A transformação dos conteúdos acontecem de forma sistêmica, que na
atualidade tem-se como encaminhamento para a disciplina de Ciências, as Diretrizes
Curriculares Estaduais da Educação Básica, que coloca os conteúdos estruturantes
da seguinte forma:
[...] são apresentadas cinco conteúdos estruturantes fundamentados na história da ciência, base de integração conceitual para a disciplina de Ciências no Ensino Fundamental. São eles: Astronomia, Matéria, Sistemas Biológicos, Energia e Biodiversidade (PARANÁ, 2008, p. 12).
Esta forma de organização ocorre por "[...] integração conceitual,
estabelecendo relações entre conceitos científicos escolares de diferentes
conteúdos estruturantes" (PARANÁ, 2008, p. 12).
Os livros didáticos do 9º Ano do Ensino Fundamental abordam o conteúdo
„tabela periódica e elementos químicos‟, dentro do conteúdo estruturante „Matéria‟,
dando aos estudantes o primeiro contato com este conteúdo e com a Química
propriamente dita. “O conceito de elemento químico pode ser considerado como um
conceito estruturante que, ao lado de outros, como átomo, molécula foram
fundamentais para o desenvolvimento dessa ciência" (OKI, 2002, p. 21). O estudante
vai ter acesso ao conhecimento apresentado pelo professor, podendo apresentar
dificuldades para assimilar e interpretar, assim as atividades práticas e investigativas
usadas neste trabalho vem para auxiliar o aprendizado do educando.
Segundo as Diretrizes Curriculares da Educação Básica [...] a disciplina de
Ciências tem como objetivo de estudo o conhecimento científico que resulta da
investigação da Natureza" (PARANÁ, 2008, p. 40). No conteúdo pertencente ao 9º.
ano, sobre matéria pode ser trabalhada a tabela periódica, objeto de estudo desta
pesquisa, condizente com o conhecimento científico.
Os elementos químicos oriundos da Natureza, são designados como
conceito de átomos, o seja, [...] são também os constituintes básicos do mundo
material que constitui o ambiente" (MACHADO, 2013, p. 21). Os elementos químicos
apresentam-se na forma da tabela periódica, ao qual é exposta em todos os livros de
Ciências, de longa data, tornando de difícil interpretação para o estudante e para a
exposição do professor, desmotivando o aluno a elaborar a interpretação científica.
Para que o ensino-aprendizagem aconteça, nesta discussão torna-se necessário
utilizar encaminhamentos metodológicos que venham contribuir com aprendizado.
Os encaminhamentos metodológicos e estratégias de ação que podem ser
adotadas pelo professor para auxiliar o professor no processo de ensino-
aprendizagem, como:
Uso de reportagens, vídeos, elaboração de painéis, cartazes, poesias, histórias em quadrinhos, dramatizações, leitura e discussão de textos, produção de textos, relatos escritos sobre as atividades, preparação e apresentação de seminários, elaboração de trabalhos de pesquisa apresentados em forma científica „capa, sumário, introdução, desenvolvimento, conclusão e bibliografia‟, visitas, entrevistas
(ZANON,
1995, p. 15).
Os encaminhamentos acima mencionados podem fazer com que os alunos
motivem a aprender, principalmente no momento de sistematizar e ampliar os
conhecimentos, tornando a aula interessante e dinâmica, devendo levar em
consideração que a aula teórica deva privilegiar o investigativo, em favor da
compreensão das relações conceituais da disciplina.
Outra dinâmica que pode ser adotada pelo professor está no momento de
relacionar a aula teórica do conteúdo de Ciências, com a prática das aulas
experimentais, a qual vai aproximar o entendimento do conteúdo abordado. “A
experimentação é importante para facilitar a aprendizagem dos conceitos das
ciências” (MACHADO, 2008, p. 57), porém, este recurso não é administrado pela
maioria dos professores, alegando que existe "[...] troca de professor, laboratório em
reforma, carência de pessoal técnico e condições para a realização de atividades
experimentais” (MALDANER, 1995, p. 15). “A falta de laboratório também é alegação
comum, mas se constatada a existência deste não garante a realização de
atividades experimentais" (MACHADO, 2008, p. 57).
Nas aulas experimentais constata-se também outros fatores relevantes que
fazem com que o professor não venha a realizar as aulas práticas, por exemplo: a
indisciplina dos alunos, desrespeitando colegas e professores, número de alunos
excessivo, deixando o professor desmotivado e com medo da atitude dos alunos
perante uma experiência laboratorial. Assim, “[...] a inadequação do ambiente, a
inexperiência, agitação típicas dos adolescentes e falta de domínio dos professores
no laboratório também faz parte deste contexto" (MACHADO, 2008, p. 58). Diante
desta desmotivação dos alunos, percebe-se a importância de realizar aulas
diferenciadas.
Apesar do exposto, quando o professor decide pela experimentação, deve considerar aspectos relacionados à segurança, tais como regras de manuseio, acondicionamento e armazenagem de produtos químicos, além da disposição final de resíduos gerados. As aulas experimentais devem ser direcionadas para apresentar aos alunos a forma correta de agir no laboratório, minimizando possibilidades de acidentes (MACHADO, 2008, p. 58).
O professor ao abordar o conteúdo estruturante, 'Matéria e Energia', deve
relacionar os elementos químicos, que “[...] também são constituintes básicos do
mundo material, relacionado com o ambiente” (MACHADO, 2008, p. 57), a
explicação para estes constituintes, está na relação destes com a natureza de forma
que muitas vezes não se consegue tocá-los e nem senti-los. Um exemplo disso é o
elemento químico hidrogênio e o hélio, entre tantos que estão presentes na tabela
periódica:
O hidrogênio, gás incolor, inodoro, insípido, inflamável. Na Terra, é o nono elemento em abundância. No universo, é o mais abundante: estima-se em 75% da massa de toda matéria. O hélio constitui 0,000001% da massa do planeta e 23% da massa do universo visível, por não ser tóxico e ter baixo peso (PEIXOTO, 1995, s/p).
Percebe-se os elementos químicos da tabela periódica, hidrogênio e o hélio
são “[...] intangíveis aos nossos sentidos proporcionando uma sensação de inépcia e
vulnerabilidade do que é possível apreender frente à amplitude e complexidade do
universo em que estamos inseridos” (FERREIRA, 2008, p. 32), porém, estão
presentes na Terra e no Universo. Assim, questiona-se sobre o elemento, pois não
pode tocá-los e nem senti-los, mas eles estão inseridos na tabela periódica, que ali,
sim, é visível: o hidrogênio é o primeiro, e o hélio, o segundo. Portanto, o aluno
também pode perceber que o hélio é um gás nobre, desde que o professor faça uma
exposição do conteúdo.
Para o estudante do 9º ano, o primeiro contato com os elementos químicos e
a tabela periódica, é um desafio, principalmente para tornar significativo no processo
de ensino-aprendizagem, tornando necessário compreender os conteúdos, não
somente memorizá-los, e sim entendê-los a partir de sua representação. A
distribuição eletrônica, a camada de valência de um elemento químico, o período e
grupo, distribuído na tabela periódica, acabam sendo uma preocupação na forma de
expor o conteúdo ao estudante. Desta forma, com o desenvolvimento de
encaminhamentos metodológicos que tornem "[...] o processo atraente e menos
cansativo e entediante” (SATURNINO, 2013, p. 1).
A compreensão desses fenômenos exigem não apenas a repetição ou a aplicação de uma série de conhecimentos previamente memorizados, mas, mais do que isso, a elaboração de hipóteses e investigações, associadas à criatividade, à lógica e, é claro, aos conhecimentos anteriores, o que vem a culminar em algo que sacia, mesmo que parcialmente, nosso desejo de compreender o mundo (FERREIRA, 2008, p.32).
Portanto, o ensino de Ciências nos dias atuais, apresenta características
tradicionais, onde muitas vezes "[...] o conhecimento científico é apresentado como
mais um conteúdo, sem que seja estudado o processo humano envolvido por trás
daquele conhecimento, sem emoção, sem busca, sem motivação” (FERREIRA,
2008, p. 32). Assim sendo, preocupa-se como motivar o estudante a aprender a
tabela periódica de forma clara, objetiva e que proponha a associação de conceitos
científicos com o conteúdo estruturante.
Historicamente, a Tabela Periódica tem sido utilizada por professores,
possivelmente, da mesma maneira, desde "[...] o início do século XX, para o ensino
das propriedades periódicas dos elementos” (MEDEIROS, 2013, p. 474). No entanto,
o conceito de periodicidade é de importância fundamental para o ensino de Química.
A classificação periódica dos elementos químicos estuda as propriedades físicas e
químicas, mas a aprendizagem pode ser alcançada quando; “[...] o conteúdo for
abordado em associação com conceitos de átomo e as teorias atômicas, que
também são, assim como periodicidade dos elementos, abstratos e distantes da
realidade dos estudantes" (MEDEIROS, 2013, p. 474).
Ao discutir a abstração do ensino da tabela periódica, cada vez mais
procura-se uma forma com características espontânea e interessante de expor o
conteúdo ao estudante. “A busca por novas metodologias e estratégias de ensino
para a motivação da aprendizagem, que sejam acessíveis, modernas e de baixo
custo, é sempre um desafio para os professores" (GODOI, 2010, p. 22).
O Ensino da Química e, em particular, o tema Tabela Periódica, praticado em um grande número de escolas, está muito distante do que se propõe, isto é, o ensino atual privilegia aspectos teóricos de forma tão complexa que se torna abstrato para o educando. [...] A elaboração da tabela periódica tal qual é conhecida hoje é um bom exemplo de como o homem, através da ciência, busca a sistematização da natureza. A tabela reflete, assim, de forma bastante intensa, o modo como o homem raciocina e como ele vê o
Universo que o rodeia (GODOI, 2010, p. 23).
O desenvolvimento pessoal e intelectual do educando é lapidado diante da
leitura, da resolução de exercícios, das explicações do professor e do material
pedagógico usado durante as aulas. Porém é difícil manter o educando concentrado
o tempo todo em sala de aula, sem uma aula atrativa ou um material pedagógico
estimulante. "Instrumentos que motivam, atraem e estimulam o estudante"
(SATURNINO, 2013, p. 1), podem favorecer a manter os alunos concentrados e
contribuem para a aprendizagem.
As aulas, quando o professor transmite o conteúdo verbalmente, e o
estudante somente escuta a exposição verbal, torna-se desinteressante e cansativo
para o educando, caracterizando uma aula desmotivada.
Para aumentar o interesse dos educandos nas aulas pode ser usado as
Sequências de Ensino Investigativas ou SEI's. As SEI's é uma "sequência de
atividades (aulas) abrangendo um tópico do programa escolar, aonde cada atividade
é planejada" (CARVALHO, 2011, p. 257) visando aproveitar o conhecimento prévio
do aluno e assim provocar debates aonde devem surgir ideias novas nas atividades
desenvolvidas nas aulas, induzindo o educando a pensar e a trabalhar. As SEI's é
organizar segundo Carvalho (2011, p. 257) "[...] as atividades de tal forma a criar
condições para que as interações sociais aconteçam, com direcionamento do papel
do professor".
As SEI's podem iniciar com atividades chave.
Na maioria das vezes a SEI inicia-se por um problema, experimental ou teórico, contextualizado, que introduz os alunos no tópico desejado e ofereça condições para que pensem e trabalhem com as variáveis relevantes do fenômeno científico central do conteúdo programático. É preciso, após a resolução do problema, uma atividade de sistematização do conhecimento construído pelos alunos. Esta sistematização é a praticada preferivelmente por meio da leitura de um texto escrito quando os alunos podem novamente discutir, comparando o que fizeram e o que pensaram ao resolver o problema, com o relato no texto (CARVALHO, 2012, p. 7).
Este trabalho contempla as atividades investigativas envolvendo os
elementos químicos, para o ensino da Tabela Periódica, que foi trabalhada com os
educandos da seguinte forma diferenciada: a) o contato do aluno com bulas de
remédios e rótulos de alimentos; b) exercícios práticos como preenchimento de
tabelas pesquisando na Tabela periódica; c) comparações das tabelas periódicas
antigas e atuais; d) interpretando e procurando o número atômico e o número de
massa na legenda da tabela periódica atual. Estas atividades investigativas citadas
faz com que o educando vença os desafios do desinteresse e da memorização da
aprendizagem, e a atividade investigativa acabou transformando a tabela periódica
em uma ferramenta facilitadora para a interpretação do aluno.
METODOLOGIA DE TRABALHO
O projeto foi realizado no Colégio Estadual Esperança Favaretto Covatti –
EFMP, em Toledo - PR, pertencente ao Núcleo de Educação de Toledo - PR. O
público alvo foram os 25 estudantes do 9º ano do Ensino Fundamental no período
matutino. As aulas aconteceram na própria sala de aula e no laboratório de
informática, sendo que o conteúdo estruturante ministrado foi „Matéria e Energia‟,
explorando os elementos químicos e sua organização na tabela periódica.
O projeto foi executado nas seguintes etapas:
a) intervenção pedagógica: realizou-se a apresentação do projeto na semana
pedagógica a direção, equipe pedagógica, funcionários, pais e estudantes,
destacando os objetivos e a necessidade de produzir encaminhamentos
metodológicos ou „modelo‟ para expor o conteúdo „tabela periódica‟ aos educandos
desta Instituição de Ensino;
b) reunião com os pais e responsáveis: foi realizada uma reunião com os pais e
responsáveis dos alunos do 9º ano para informá-los sobre a implementação do
projeto e sobre a importância deste trabalho com os educandos;
c) elaboração e planejamento: após o projeto ter sido apresentado à comunidade
escolar, partiu-se para a elaboração do planejamento dos conteúdos e construção do
material pedagógico que foi usado no decorrer das aulas.
d) desenvolvimento em sala de aula: as aulas foram ministradas de acordo com as
Unidades Didáticas, distribuídas em 8 Unidades, no tempo de 50 minutos cada hora
aula. As Unidades Didáticas: Primeira, Segunda, Sexta foram distribuídas em 4
horas/aulas cada uma. As Unidades Didáticas: Terceira, Quarta, Quinta, Sétima e
Oitava foram distribuídas em 3 horas/cada uma.
PRIMEIRA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: Na primeira aula foi apresentado o conceito de Matéria,
colocando aos alunos que matéria é tudo que está a nossa volta. Cientificamente
matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Logo após assistiu-se ao
vídeo “A explosão do meteoro na Rússia”, disponível em:
http://www.youtube.com/watch?v=M7S6L_dyWZE abordando o conteúdo do vídeo
com os assuntos: desintegração, velocidade, composição química e a energia dos
meteoritos. Ao término do vídeo, foi solicitado aos educandos que respondessem as
questões: A matéria pode se desintegrar na atmosfera? O que é um meteorito? De
que elemento(s) químico(s) um meteorito é composto?
- Segunda hora-aula: Os educandos assistiram ao vídeo 'Propriedades específicas e
gerais da matéria' disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=LfodRytpU9s, em
seguida foi sintetizado o conceito de matéria.
- Terceira hora-aula: solicitou-se aos educandos para enumerarem 5 objetos que
estão ao nosso redor e, salientando que a química está presente diariamente em
nossa vida e não podemos viver sem ela, inclusive está presente na atmosfera em
forma de gases. Após a enumeração foi pesquisado, no laboratório de informática,
sobre do que estes objetos são feitos e debatido a pesquisa, relatado e comparado o
conhecimento prévio do educando com o seu dia a dia. Esta atividade foi realizada
em grupos com 3 estudantes.
Solicitou-se para que os educandos trouxessem de casa objetos do seu dia a dia
como embalagens, utensílios, rótulos de alimentos, revistas, de material de limpeza,
etc, para a aula seguinte.
- Quarta hora-aula: a atividade foi identificar a composição da matéria, por meio dos
utensílios trazidos pelos educandos. Discutiu-se sobre o fato da química estar
presente em nossa casa. Em seguida eles pesquisaram na internet, utilizando o
laboratório de informática e preencheram a tabela A, que encontra -se em
anexo, relatando a composição e os elementos químicos relacionados à cada
objeto. A tabela, em ANEXO A denominada UD1 (Unidade Didática 1), foi preenchida
conforme o utensílio que os alunos tinham em mãos.
SEGUNDA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: trabalhou-se com a Identificação dos elementos químicos e a
composição química dos rótulos de medicamentos descrita nas bulas de remédios e
rótulos de alimentos. As bulas de remédios e rótulos de alimentos foram
providenciados pelo professor sendo usufruído para o preenchimento da tabela que
se encontra no ANEXO B. Após o preenchimento da tabela UD2, (Unidade Didática
2) pediu-se para que cada educando elaborasse um texto de uma página da aula
prática questionando os mesmos se existe como viver sem a química no mundo
contemporâneo e a importância dos elementos químicos para a saúde humana. Este
texto serviu como avaliação dos alunos.
- Segunda e terceira hora/aula: a partir das tabelas acima construídas pelos
estudantes nas atividades da (UD1) e da (UD2), estes elaboraram fichas com os
elementos químicos encontrados em cada material. Exemplos: Fe (ferro), Al
(alumínio), O (oxigênio), H (hidrogênio), etc, elaborando fichários para os elementos
químicos.
- Quarta hora/aula: foi discutida com os estudantes a organização da tabela
periódica, questionando-os quanto à existência de uma organização para os
elementos que eles têm em suas fichas. Foi registrado no quadro as opiniões dos
estudantes e as formas de organização sugeridas pelos alunos. Os estudantes
fizeram as suas anotações.
TERCEIRA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: Os estudantes pesquisaram as propriedades dos elementos
químicos do fichário confeccionado, na aula anterior, e anotaram no verso da ficha
as propriedades, por exemplo: metal, não metal, gases nobres, ponto de fusão,
solidificação, liquido, sólido, cor, dureza, maleabilidade. Estas aulas foram realizadas
no laboratório de informática.
- Segunda hora/aula: Foi debatido e escolhido uma sugestão/um critério para
investigar o que representa a organização dos elementos químicos na tabela
periódica.
- Terceira hora/aula: solicitou-se que os estudantes elaborassem a montagem da
tabela com as fichas disponíveis, tendo como critério de organização as
propriedades semelhantes dos elementos. Após a organização por semelhança, os
estudantes escreveram em uma cartolina a proposta de organização dos elementos
químicos. A atividade foi desenvolvida em grupos com até 3 alunos.
QUARTA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: foi debatido a tabela organizada pelos grupos comparando as
propostas de todos os grupos. Como avaliação foi feito um relatório por grupo, das
observações e conclusões que eles chegaram através da montagem da tabela
periódica. Após o relatório foi questionado os estudantes sobre a organização da
Tabela periódica perguntando se existem ou existiram outros organizadores desta
Tabela Periódica? Neste momento foi feito a explanação da história da construção
da tabela periódica pelos cientistas: Johann W. Döbereiner (1817), Alexander
Béguyer de Chancourtois, John A. R. Newlands mostrando a forma como eles
organizaram e os critérios que adotaram para expor os elementos químicos.
- Segunda hora/aula: nesta aula os alunos fizeram a interpretação das questões
referente à aula ministrada anteriormente, que são: 1) Em que ano Johann W.
Döbereiner classifica os elementos químicos e qual é o critério adotado por ele? 2)
Explique como Alexander Béguyer de Chancourtois classificou os elementos
químicos em 1862 e como ele denominou o método da sua classificação? 3) Em
1864, é relatado a Lei das Oitivas. Comente detalhadamente como é esta Lei e
quem a descreveu? 4) A tentativa de organizar a tabela periódica é antiga ou
contemporânea? Justifique a sua resposta.
- Terceira hora/aula: Foi feito a explicação de como foi classificado os elementos
químicos em uma tabela pelo cientista russo DIMITRI MENDELEEV, isso em 1869, e
por isso ele recebeu o prêmio Nobel em 1906. O critério usado por ele foi a massa
atômica. Em seguida assistiu-se ao vídeo do Globo Ciência 'Dimitri Mendeleev e a
Tabela Periódica dos Elementos Químicos' disponível em:
http://www.youtube.com/watch?v=zcONtQeNfm0. Após terem assistido o vídeo
responderam as questões: 1) De que é feito as coisas? 2) Os elementos químicos
estão presentes em tudo? 3) É possível hoje vivermos sem a química? E como era a
vida antes de tanta tecnologia? 4) Que critério Dimitri Mendeleev adotou para
elaborar a tabela periódica? 5) De que é feito o plástico (PVC)? 6) Quantos as
indústrias químicas faturam por ano no Brasil? Também assistiu-se o vídeo:
'Grandes questões: o sonho de Mendeleev', disponível em:
http://tecciencia.ufba.br/tabela-periodica, discutindo-se o tema e os assuntos
apresentado no vídeo.
QUINTA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: Esta aula aconteceu em dois momentos e em grupos de até 3
educandos: a) entregou-se aos grupos a tabela periódica proposta por Mendeleev,
criada em 1869, e perguntado aos alunos se eles conheciam esta tabela periódica.
A atividade referente a tabela proposta por Mendeleev foi completar os elementos
que estão faltando (pelo menos 5 elementos); b) entregou-se, em seguida, a tabela
periódica atual. Os estudantes observaram as semelhanças e as diferenças entre
ambas, salientando a organização por massas atômicas, o número de elementos
presentes na época. Em outra folha, os estudantes organizaram os elementos da
tabela em função do seu número atômico, e compararam com a tabela periódica
atual.
- Segunda hora/aula: Trabalhou-se com os metais, não metais e gases nobres
salientado as suas características e as suas diferenças, como por exemplo: os
metais conduzem bem a corrente elétrica e o calor; possuir brilho; transforma-se
facilmente em lâminas e em fios (maleabilidade; ductilidade); são sólidas nas
condições ambientes, com exceção do mercúrio, ao contrario dos elementos não
metais que caracterizam-se por não conduzirem bem o calor nem a corrente elétrica
(com exceção do carbono - “C”, na forma da substância grafite); não são facilmente
transformados em fios ou em lâminas, alguns são gasosos em temperatura
ambiente: como hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor, cloro e gases nobres. O
bromo é líquido. Foi exposto o local que ocupam os elementos de transição. Já os
gases nobres apresentam grande estabilidade química, isto é, não se combinam
nem entre si e nem com outros elementos químicos. Estão todos livres ou isolados
na atmosfera. Sua aplicabilidade é bastante interessante, o hélio, por exemplo, é
usado em balões e dirigíveis. Após explanar aos educandos a diferença entre
metais, não metais, metais de transição e gases nobres, eles responderam as
questões: 1) O que são metais e não metais? Dê exemplos e indique 3 utilidades. 2)
Explique sucintamente sobre os gases nobres e dê exemplos de seus usos diários.
3) Cite exemplos de elementos químicos no estado gasoso e um exemplo no estado
líquido.
- Terceira hora/aula: Nesta aula, os educando receberam a tabela ANEXO C para
preencher com os nomes dos elementos químicos pesquisando na Tabela atual. Foi
utilizado os elementos químicos listados no ANEXO C para preencher a tabela
periódica em branco, ANEXO D. Os elementos químicos devem obedecer a ordem
de classificação.
SEXTA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: foi explorado as características e utilidades dos elementos
químicos. Procedeu-se formando grupos com até 3 alunos e sorteando entre os
grupos 4 elementos químicos da tabela periódica, os grupos tiveram a função de
agrupar os elementos químicos por semelhança pesquisando na internet, sobre sua
ocorrência e utilização.
- Segunda hora/aula: Cada grupo apresentou, de forma oral, os elementos químicos
pesquisados.
-Terceira hora/aula: com o auxílio do livro didático e quadro de giz foi explicado aos
educandos o que é número atômico, como ele é representado, assim os estudantes
perceberam qual o seu lugar e a posição do número atômico na tabela periódica.
- Quarta hora/aula: Neste momento foi explanado sobre a massa atômica e sua
representatividade. Em seguida foi pedido para os estudantes pesquisem qual é a
representação do número atômico e massa atômica na tabela periódica.
SÉTIMA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: foi explicado aos estudantes que os prótons encontram-se no
núcleo do átomo e os elétrons na eletrosfera do átomo, e que prótons e elétrons é
representados por número atômico (Z), ou seja, p=e=Z. Foi demonstrado os modelos
atômicos com os nomes de seus pesquisadores, suas representações e as setes
camadas. Comentou-se que Bohr aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford e
chegou ao modelo do átomo como sistema planetário, onde os elétrons se
organizam na eletrosfera na forma das camadas: K, L, M, N, O, P e Q. À medida que
as camadas se afastam do núcleo aumenta a energia dos elétrons nelas localizados.
A atividade foi elaborar uma síntese sobre os modelos atômicos de Dalton,
Thompson, Rutherford e Bohr.
- Segunda hora/aula: explicou-se aos estudantes o que são os nêutrons (n), pedindo
a eles que procurassem na Tabela Periódica. Pesquisando no livro didático sobre
nêutrons, eles chegaram à fórmula A=p+n. Com ênfase nos exemplos do professor,
eles calcularam a quantidade de nêutrons dos seguintes elementos químicos com a
fórmula n=A-p, a partir do número da massa da tabela periódica: a) Mg; b) S,
sucessivamente.
- Terceira hora/aula: preencheram a tabela que se encontra no ANEXO E.
OITAVA UNIDADE DIDÁTICA:
- Primeira hora/aula: Avaliação: foi apresentado as Palavras Chaves: Matéria,
elemento químico, prótons, elétrons, nêutrons, núcleo, eletrosfera, tabela periódica,
Cientista Johann W. Döbereiner, ano: 1817, Cientista Chancourtois, Parafuso
Telúrico, ano 1862, Cientísta Newlands - Lei das Oitavas, ano: 1864, Mousely. A
partir destas palavras eles organizaram um Mapa Conceitual respeitando a
hierarquia dos conceitos.
- Segunda hora/aula: foi apresentado as regras do diagrama de Linus Pauling e
como atividade foi organizado o diagrama de Linus Pauling junto com os estudantes.
Em seguida partiu-se para a distribuição eletrônica dos elementos químicos. Como
atividade seguiu-se: 1) A distribuição dos elétrons em forma de tabela dos seguintes
elementos químicos: a) Na, b) K, c) Po, d) Au, e) Xe, f) Cs, entre outros. 2) A
definição de átomos e a sua formação. 3) Demonstre como os elétrons se distribuem
em camadas eletrônicas bem como a quantidade de elétrons que possuem.
- Terceira hora/aula: Para fechamento, eles preencheram a tabela ANEXO F como
trabalho avaliativo.
RESULTADO E DISCUSSÕES
Após o término da Primeira Unidade Didática observou-se que os alunos
mostraram bastante interesse em assistir os vídeos, foram participativos nos
debates, nas pesquisas em laboratório de informática e responderam as questões
sem dificuldade na interpretação. Com estas atividades os educandos perceberam
possíveis indícios de elementos químicos.
Na Segunda Unidade Didática levou-se o aluno a fazer a interpretação dos
rótulos de alimentos e medicamentos analisando a composição química de cada um.
A realização da atividade prática investigativa levou o aluno a manusear, observar e
a usar a sua imaginação. Levou-se o educando a pensar e a dar a sua opinião o seu
modo de vida perante a química. Após o término da Unidade obteve-se o início da
construção do fichário dos elementos químicos despertando curiosidade nos alunos.
Na terceira Unidade Didática observou-se que os grupos conseguiram efetivar
as fichas e chegaram a um consenso sobre a organização da Tabela Periódica. Os
estudantes também perceberam que os elementos químicos seguem uma ordem
devido às semelhanças em suas propriedades físicas. Cada grupo obteve a sua
organização. Os estudantes perceberam que a tentativa da organização da Tabela
Periódica existe desde 1817 e que há uma história e um desenvolvimento científico
para os elementos químicos e sua organização, e que a tentativa em organizá-los
trouxe até um prêmio Nobel em suas descobertas. O vídeo apresentado 'Dimitri
Mendeleev e a Tabela Periódica dos Elementos Químicos' elucidou a eles que a
química está presente em tudo e há critérios de organização dos elementos
químicos na tabela, isto aconteceu na Quarta Unidade Didática.
Na Quinta Unidade Didática foram organizados grupos de até três alunos que
estes analisassem a Tabela Periódica, proposta por Mendeleev, criada em 1869, e a
Tabela Periódica atual. Assim os estudantes perceberam que há semelhanças entre
as massas atômicas e diferenças nas quantidade de elementos químicos dispostos
comparando com a tabela apresentada por eles.
Ainda em grupos, na Sexta Unidade Didática, os alunos observaram o local
que o número atômico ocupa na tabela periódica e que este segue uma sequencia
numeral na ordem crescente disposto na Tabela Periódica.
Quando calcularam nêutrons com a fórmula n=A-p os alunos perceberam que
p=Z e que os nêutrons não constam na Tabela Periódica. Superou-se as dúvidas
resolvendo os exercícios de aprendizagem relacionado ao cálculo de nêutrons. Os
alunos conheceram os modelos atômicos. Estas constatações aconteceram durante
a Sétima Unidade Didática.
Na Oitava Unidade Didática, os educandos observaram que os elementos
químicos podem tem até 7 camadas eletrônicas e que o seu número atômico pode
ser distribuídos nestas camada e que os elétrons giram ao redor do núcleo do
átomo, em suas camadas de acordo com o numero atômico de cada elemento
químico. Os educandos não tiveram dificuldades para montar o mapa conceitual a
partir das palavras chaves.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Observou-se por meio da metodologia proposta nestas unidades didáticas
para um tratamento interessante para o conteúdo da Tabela Periódica. Neste
conteúdo, a interação do aluno com aluno (trabalhos desenvolvido em grupos) e
com o professor favorece na socialização e a alta estima dos estudantes.
Em algumas Unidades Didáticas, o aluno pode manusear bulas de remédios e
rótulos de alimentos fazendo questionamento sobre os elementos químicos e a
química que estão presente no seu cotidiano. As demais atividades desenvolvidas
através das observações, pesquisas no laboratório de informática, vídeos,
preenchimento das tabelas, construção dos fichários em forma de exercícios,
levaram os educandos a usar a sua criatividade e a terem aulas mais interessantes
e motivadoras, nas quais houve a evidencia de uma aprendizagem mais duradoura.
Conclui-se, portanto, que a metodologia adotada nas Unidades Didáticas foi
significativa, pois o aluno participou de todas as atividades mostrando entusiasmo
nas aulas, demonstrando que é possível trazer para sala de aula propostas de
atividades investigativas que tornem a aprendizagem dos conceitos científicos
menos distantes dos estudantes e que relacionem os conteúdos de Química com a
vida dos mesmos.
REFERÊNCIAS
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Ensino Investigativas. Disponível em: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/alexbc/materiais/O_ENSINO_DE_CI_NCIAS_E_A_PROPOSI__O_DE_SEQU_NCIAS_DE_ENSINO_INVESTIGATIVAS___Carvalho_2012.pdf >. Acesso em 19 dez 2014. FERREIRA. F. M. P; JUSTI R. S. Modelagem e o "fazer ciência". Revista Química nova na escola. nº 28. mai. 2008. p. 32-36. GODOI, T. A. F.; OLIVEIRA, H. P. M.; CODOGNOTO, L. Tabela periódica - um super trunfo para alunos do ensino fundamental e médio. Revista Química nova na escola., nº 1, fev. 2010. v. 32. p. 22-25. MACHADO, A. S. C. O quadro de classificação periódica da sustentabilidade: Uma metáfora para a química verde e ecologia industrial. Disponível em: <http://www.spq.pt/boletim/docs/boletimSPQ_098_021_09.pdf>. Acesso em: 21 mai. 2013. p. 21-28. MACHADO, P. F. L; MÓL G. S. Experimentação no ensino de química. Revista Química nova na escola: experimentando química com segurança. nº 27. Fev. 2008. p. 57-59. MALDANER, O. A. PIEDADE, M. C. T. Repensando a química: A Formação de equipe de professores/Pesquisadores como forma eficaz de mudança da sala de aula de química. Revista Química Nova na Escola. nº 1, 1995, p. 15-19. MEDEIROS, A. M.; Avaliação do Conhecimento Sobre Periodicidade Química em uma Turma de Química Geral do Ensino a Distância. Revista Química Nova. nº 3. fev. 2013. v. 36. p. 474-479. NASCIMENTO, M. I. M. O Império e as primeiras tentativas de organização da Educação Nacional. Disponível em: <http://www.histedbr.fae.unicamp.br/navegando/periodo_imperial_intro.html>. Acesso em: 23 mai 2013. s/p. OKI, M. C. M. Conceito de Elemento Químico da Antiguidade à Modernidade. Revista Química Nova Escola: O conceito de elemento químico. nº 16. nov. 2002. p. 21-25. PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes da Educação Básica. Ciências. 2008. p. 12.
PEIXOTO, E. M. A. Hidrogênio e Hélio. Revista Química nova na escola: Elemento químico. nº 1, mai. 1995.
Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc01/elemento.pdf>. Acesso em: 21 mai. 2013. s/p.
SATURNINO, J. C. S. F.; LUDUVICO, I.; SANTOS, L. J. Pôquer dos Elementos dos
Blocos s e p. Revista Química Nova na Escola. nº 1. Fev. 2013. v. 35. p. 1-8. ZANON, L. B.; PALHARINI, E. M. A química no ensino fundamental de ciências. Revista Química Nova na Escola. nº 2. nov. 1995. p. 15-18.
ANEXOS
ANEXO A:
Exemplos
de Materiais
Composição Elementos
químicos
Lata
Panela
Plástico
Papel
Semi-joias
Outros
Tabela UD1 Fonte: o autor
ANEXO B:
Medicamento Composição Elementos químicos
Leite de
Magnésio
Sonrisal
Tintura de
Iodo
Aspirina
Sulfato
Ferroso
Fixacal
Manteiga de
cacau
Minancura
Pomada
Hipoglós
Tabela UD2 Fonte: o autor
ANEXO C:
Símbolo Nome
Símbolo Nome
H Ba
He I
Li Cu
Be Cs
B Ni
C Co
N Fe
O Mn
F Cr
Ne V
Na Ca
Mg K
Al Ar
Si Hg
P Xe
S Pt
Cl Hf
Ar Ta
V Pt
Cr Au Fonte: o autor
ANEXO D:
Figura 1
Fonte: Disponível em: http://www.tabelaperiodica.org/wp-content/uploads/2010/12/tabela-preencher-
miniatura.jpg. Acesso em: 20 mai 2013.
ANEXO E:
Elemento
Químico
Prótons
Elétrons
Nêutrons
Número atômico
Au
O
Ne
Ag
Al
N
Br
He
S
Fe
I