A produção de ferro e aço é fundamental para o desenvolvimento tecnológico e social da humanidade e deve ser objeto de estudo da química na educação básica. Numa abordagem temática sobre ferro e aço, é adequado iniciar-se: 

Em 2024 o governo brasileiro estuda elevar o teor de etanol na gasolina comercial de 27,5% para 35,0%. Uma atividade experimental que pode ser realizada nas aulas de Química para explorar essa temática, bastante difundida em materiais didáticos de Química, envolve a adição de água a um volume conhecido de gasolina comercial contida numa proveta graduada. Após a agitação da mistura com um bastão de vidro, forma-se uma fase composta por água e etanol na parte inferior da proveta e uma fase contendo gasolina quase sem etanol na parte superior. Pela redução no volume da fase contendo gasolina é possível saber o teor de etanol na gasolina comercial. A figura a seguir ilustra os resultados obtido neste experimento.

Qual é teor de etanol nesta amostra de gasolina comercial e quais conteúdos científicos que os estudantes deveriam mobilizar para compreender o experimento?  

O conhecimento químico integra os níveis de representação simbólico (fórmulas e equações p.e.), macroscópico (fenomenológico) e submicroscópico (modelos explicativos). Contudo, alguns autores têm sugerido a consideração do elemento humano nesta análise. Sjöström e Talanquer propõem uma representação para estas ideias: 

Fonte: SJÖSTRÖM, J.; TALANQUER, V. Humanizing Chemistry Education: From Simple Contextualization to Multifaceted Problematization. Journal of Chemical Education. 2014, 91, 1125-1131.


A figura apresentada pelos autores propõe que no ensino de química:   

O estudo detalhado de episódios da história das ciências é uma abordagem didática que deve ser empregada nas aulas de química principalmente porque 

Um professor iniciou suas aulas de eletroquímica questionando os estudantes sobre os tipos de pilhas e baterias que eles usavam ou conheciam. Depois de coletar as respostas dos estudantes, ele os questionou: “Por que existem tantas pilhas e baterias? Além do tamanho, quais as diferenças e semelhanças entre os vários tipos de pilhas comuns?”. Na aula seguinte, o professor expôs uma coleção de pilhas comuns novas de diferentes tamanhos: pilha palito [AAA], pilha pequena [AA], pilha média [C] e pilha grande [D]. Foram também incluídas uma pilha comum serrada ao meio no sentido longitudinal, uma bateria de 9 V aberta (sem a capa externa de aço) e uma pilha antiga de 15 cm, utilizada em telefones em meados do século passado. Os alunos puderam manipular as várias pilhas e testá-las com um multímetro. O professor instruiu seus alunos a montar um quadro no caderno com as diferentes pilhas e registrar as características mostradas descritas nas pilhas. Eles também puderam medir com multímetros as diferenças de potencial e a corrente elétrica fornecidos pelas pilhas. Nas aulas seguintes, foram exploradas pelo professor as reações eletroquímicas que ocorrem nas pilhas comuns e foi retomado o problema inicial numa discussão com os estudantes. A respeito dessa proposta de sequência de ensino, é correto afirmar: 

“[…] o professor deve descobrir o que o aluno já sabe (sua estrutura cognitiva) e ensiná-lo de acordo. Os conhecimentos e as ideias prévias dos alunos podem facilitar ou dificultar a aprendizagem formal de novos corpos de conhecimentos organizados. […] a assimilação de uma nova ideia ocorre a partir da ancoragem da mesma em conhecimentos que o aluno já tem (subsunçores); neste processo a estrutura cognitiva do aprendiz pode ser modificada, uma vez que novos significados são assimilados, modificando os subsunçores que já possuía”.

MARCONDES; PEIXOTO, 2007. In: ZANON; MALDANER, 2007, p.45. 

Neste trecho, as autoras apresentam parte da teoria de aprendizagem proposta por:  

O site phet.colorado.edu, da Universidade do Colorado, apresenta várias simulações computacionais para o ensino de Ciências da Natureza. Uma dessas simulações busca facilitar o ensino e a aprendizagem dos conceitos de reagente limitante e reagente em excesso nas transformações químicas. A proposta é que os estudantes apliquem a mesma lógica da montagem de sanduíches de pão, presunto e queijo na compreensão das proporções que existem entre reagentes e produtos numa transformação química. Inicialmente o estudante pode montar o próprio sanduíche definindo quantas fatias de pão, presunto e queijo deseja para obter 1 sanduíche. No exemplo apresentado a seguir, na parte superior da imagem, pode-se definir a proporção de 2 pães + 1 presunto + 1 queijo -> 1 sanduíche. Na parte inferior, os estudantes podem adicionar quaisquer quantidades de cada ingrediente para formar os sanduíches. O objetivo é colocar quantidades de ingredientes de modo que não restem excessos de pão, presunto ou queijo.  

Fonte: http://phet.colorado.edu

Embora essa simulação apresente potencial pedagógico, ela pode induzir o estudante a desenvolver concepções alternativas ao analisar as equações químicas considerando as quantidades de substância (mol) dos reagentes e produtos envolvidos. A partir da análise da figura, quais deveriam ser os ingredientes em excesso mostrados na simulação e qual a concepção alternativa que poderia ser desenvolvida pelo estudante?  

A realização de estágios supervisionados no ensino de química em escolas de educação básica é uma etapa importante da formação inicial do futuro professor de química, principalmente porque 

“Para Bakhtin, a construção de sentidos é dialógica por natureza. Isso significa que não podemos analisar as enunciações apenas na perspectiva de quem as produz, mas também na perspectiva do(s) interlocutor(es), esteja(m) ele(s) fisicamente presente(s) ou não […] Outra ideia trazida por Bakhtin, fundamental para a compreensão do processo de significação, é a noção de vozes. Para Bakhtin, essa noção não se refere apenas aos sons emitidos na fala, mas envolve um fenômeno muito mais geral das perspectivas dos sujeitos envolvidos e de suas visões de mundo. […] A construção do entendimento está, portanto, relacionada com as muitas formas como duas ou mais vozes entram em contato”.

MACHADO, 1999, p. 58-59.

De acordo com as ideias bakhtinianas apresentadas por Machado (1999), a significação e a construção de sentidos:  

Ao tentar planejar uma sequência de ensino sobre o tema “Alimentação saudável”, um professor começou a registrar as ideias que teve espontaneamente, sem se preocupar a princípio com a ordem das etapas que deveria seguir:

1. Exercícios sobre identificação de aminoácidos e carboidratos a partir de suas fórmulas estruturais;

2. Estudos dos conceitos de carboidratos, proteínas e gorduras;

3. Proposição e debate de um problema social ligado aos hábitos alimentares dos brasileiros;

4. Aplicação dos conceitos científicos aprendidos na resolução do problema social proposto;

5. Dois experimentos investigativos, o primeiro tratando da identificação de amido e proteína em alimentos comuns aos brasileiros; e o segundo sobre a determinação da energia produzida na combustão de alimentos;

6. Pesquisa sobre hábitos alimentares dos brasileiros, abordado aspectos culturais, regionais e econômicos.

De que maneira o professor poderia ordenar as etapas propostas para caracterizar mais adequadamente uma abordagem temática?

Mortimer (2000) propõe a noção de perfil conceitual para analisar a aprendizagem de ciências dos estudantes em sala de aula. Assinale a alternativa que melhor caracteriza a noção de perfil conceitual proposta por Mortimer?

Maldaner e colaboradores (2012) propõem a organização do currículo escolar para as disciplinas de Ciências da Natureza a partir de “Situações de Estudo” (SE). Segundo os autores,

“A produção de uma SE começa com a identificação de um contexto vivencial que, sendo conceitualmente rico para diversos campos das ciências, demonstre a potencialidade de ser problematizado e tematizado enquanto eixo articulador de aprendizados que permitam significar conteúdos, conceitos e temas escolares.” 

MALDANER et al, 2012. In: MALDANER; ZANON, 2012.

Segundo os autores, poderiam constituir exemplos de Situações de Estudo: 

Um professor de química, de uma escola localizada numa pequena cidade do interior do estado de São Paulo, realizou uma sequência de 12 aulas sobre o tema “A produção de carvão vegetal em nossa cidade”. Inicialmente foi lido e discutido com os estudantes um artigo publicado no jornal local que tratava do fechamento de carvoarias clandestinas nos arredores da cidade. Na discussão, surgiram assuntos tais como o desemprego das famílias carvoeiras, os usos do carvão, os problemas de saúde causados pela fumaça dos fornos e o desmatamento ilegal. O professor perguntou aos estudantes se eles sabiam como a madeira se transformava em carvão e por que os carvoeiros tinham tantos problemas de saúde. Como os estudantes não sabiam responder a estes questionamentos, o professor realizou duas atividades. A primeira foi um experimento onde a produção de carvão vegetal é simulada utilizando-se palitos de dente enrolados num pequeno pedaço de papel-alumínio. Neste experimento, os estudantes observaram que a fumaça produzida pelo aquecimento da madeira era inflamável e que continha materiais ácidos. Após a realização do experimento, o professor apresentou uma tabela com os produtos da carbonização da madeira, equações químicas e os conceitos de pirólise, combustão completa e combustão incompleta. A outra atividade foi uma visita dos estudantes à única carvoaria legal da cidade. Ela possuía fornos modernos feitos de aço, uma fazenda de eucalipto própria e funcionários treinados e equipados com EPIs (equipamentos de proteção individual). A visita guiada durou cerca de 3 horas e os estudantes puderam fazer várias perguntas aos funcionários sobre o funcionamento dos fornos, os usos do carvão produzido e dos demais subprodutos da carbonização da madeira e as condições de trabalho e saúde no local. De volta à escola, a sequência de ensino foi concluída com a produção de cartazes pelos estudantes. Neles, os estudantes expuseram imagens e relatos do que aprenderam sobre a produção do carvão vegetal em sua cidade. A respeito da abordagem de ensino praticada pelo professor, pode-se afirmar que possui características mais acentuadas de:

Existe uma variedade de possibilidades de enfoques que podem ser dados ao ensino das transformações químicas na educação básica. A este respeito, Machado (1999) considera que: 

“Ao resolvermos abordar o tema transformações químicas, por exemplo, podemos optar por incluir determinados aspectos e excluir outros. Ou seja, vamos optar por restringir sentidos ou por propiciar determinados campos de sentido dentro dos quais os alunos poderão compreender o que venha ser uma transformação química. Podemos, por exemplo, classificar as transformações químicas como síntese, análise, dupla troca, simples troca, ou preferir encaminhar a discussão pelo reconhecimento da reação química como uma transformação que envolve a formação de novos materiais e que pode ser ou não acompanhada de evidências, ou ainda compreender as transformações envolvidas quando se faz pão”.

MACHADO, 1999, p. 160.

Segundo a autora, é correto afirmar que o ensino das transformações químicas: 

Uma atividade prática utilizada por um professor de Química consistia em distribuir para a turma, que estava dividida em pequenos grupos, caixas de fósforos e caixas de sapatos bem fechadas com fita adesiva e, contendo em seu interior, materiais desconhecidos. As caixas poderiam conter grãos de feijão, arroz, pregos, bolinhas de gude, botões de camisa, ovo de galinha etc. A tarefa dos estudantes era descobrir o que havia dentro de cada caixa sem abri-las. Depois de alguns minutos manipulando as caixas, os grupos deveriam escrever um relatório com os testes que fizeram, as observações e as conclusões que tiveram. O professor discutiu com os estudantes os resultados de seus testes, mas não abriu as caixas ao final da atividade. Qual o principal papel pedagógico da atividade descrita?

Maldaner (2013), ao refletir sobre algumas concepções docentes, considera que:

“Geralmente, os professores manifestam as suas ideias sobre a matéria, o ensino, a aprendizagem, o aluno, a metodologia de trabalho etc, de uma forma muito simples, próprias do ‘senso comum’, e distantes do que propõem os conhecimentos pedagógicos hoje aceitos pela comunidade científica”.

MALDANER, 2013, p. 63. 

Segundo a citação do autor, pode-se considerar um exemplo de pensamento de senso comum docente: 

Segundo Giordan (2013) a compreensão das potencialidades e limitações do uso de computadores em sala de aula, em especial nas aulas de ciências, deve levar em consideração qual quadro teórico? 

A autora afirma que os campos dos saberes são concebidos como territórios de disputa, como arenas sociais em que estão em jogo as próprias identidades. Qual das correntes de pensamento expressa mais adequadamente essa concepção de conhecimento e sua influência nas disputas pelo currículo? 

“[...] a interdisciplinaridade não deve diluir as disciplinas, mas sim manter a individualidade de cada uma ao mesmo tempo que congrega temas relacionados. [...] a contextualização deve ser entendida como a possibilidade de transitar do plano experimental vivenciado pelos alunos para a esfera das abstrações e das construções que regem fenômenos de cada uma das disciplinas.”

CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Estágios nos Cursos de Licenciatura. São Paulo: CENGAGE, 2012

Tendo em vista que o conteúdo escolar deve ser organizado nas dimensões conceitual, procedimental e atitudinal, qual alternativa representa a respectiva ocorrência dessas três dimensões em relação à interdisciplinaridade e à contextualização?

 

De acordo com a autora, esse entendimento está na base dos discursos contemporâneos sobre currículo expressos pelo conceito de