ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: IMPORTÂNCIA DE MEDIDAS DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA NA INTERPRETAÇÃO DA ESTRUTURA DA MATÉRIA: UM EXPERIMENTO APLICADO A PROFESSORES DO ENSINO MÉDIO
AUTORES: Plicas, L.M.A. (IBILCE/UNESP) ; Tiera, V.A.O. (IBILCE/UNESP) ; Pastre, I.A. (IBILCE/UNESP) ; Agostinho, S.M.L. (IQ/USP)
RESUMO: Em um curso de capacitação para professores do ensino médio, utilizaram-se medidas de condutividade elétrica para discutir e fixar conceitos da estrutura da matéria, aplicando-se um teste e um experimento em que pares de substâncias ou soluções foram analisadas. O teste foi aplicado em três momentos diferentes, antes, após o experimento e 15 dias após aula teórica sobre o tema. Verificou-se uma evolução significativa do aproveitamento nos três momentos, indicando a importância das medidas de condutividade na fixação dos conceitos. Os resultados mostraram que conceitos como mobilidade iônica, constante dielétrica, momento de dipolo elétrico, ionização e grau de dissociação devem ser explorados em cursos de aprimoramento para professores do ensino médio.
PALAVRAS CHAVES: condutividade elétrica; experimentação; estrutura química
INTRODUÇÃO: Uma das formas empregadas no ensino de química do Ensino Médio para levar os alunos a distinguir entre estruturas iônicas e moleculares envolve a determinação experimental da condutividade elétrica de diferentes sólidos, líquidos e soluções (São Paulo, 2008). Em geral o experimento utilizado pelos professores consiste na verificação do acendimento de lâmpadas de diferentes potências, colocadas em paralelo, quando seus terminais são imersos nas soluções a serem testadas. Trata-se de um experimento de baixo custo, acessível a um grande número de escolas do ensino médio do país. Em nossa visão, este experimento pode levar os estudantes à conclusão errônea de que soluções que não acendem a lâmpada de menor potência correspondem a sistemas isolantes elétricos. É importante que o experimento seja complementado pelos professores através de seus conhecimentos sobre o valor relativo da grandeza de condutividade. Neste sentido, o professor do ensino médio, em cursos de capacitação, pode realizar experimentos em que condutivímetros sejam utilizados para uma melhor compreensão e extensão do conceito de condutividade elétrica e da sua relação com a estrutura da matéria. OBJETIVO: Avaliar a eficácia da medida experimental da condutividade elétrica na ampliação dos conceitos de condutividade elétrica e de ligação química. Para tanto foi realizado um experimento que consistiu em testar 10 pares de sistemas, com o emprego do dispositivo constituído de três lâmpadas em paralelo com diferentes potências e empregou-se também um condutivímetro para uma melhor comparação da condutividade entre os pares observados e, a avaliação de professores do ensino médio em três momentos distintos.
MATERIAL E MÉTODOS: A investigação-ação (TRILLA, 2004) considera o processo de investigação em espiral como um processo interativo e focado num problema, está orientada para o aperfeiçoamento da prática mediante a mudança e, para a aprendizagem a partir das conseqüências das mudanças. É participativa, pois segue a espiral de ciclos: planejamento, ação, observação e reflexão. A capacitação dos professores ocorreu na forma de um curso com encontros semanais, constando de aulas teóricas e aulas experimentais. Nas aulas teóricas foram abordados os conteúdos de química e sua relação com os temas propostos, as aulas foram mediadas por exposições dialogadas. Nas aulas práticas, os professores foram divididos em grupos para a realização dos experimentos, após os quais, as principais observações eram socializadas e os relatórios redigidos. Destacou-se, neste trabalho, o tema medidas de condutividade elétrica na interpretação da estrutura da matéria, para tanto, foi realizado um experimento que consistiu em testar 10 pares de sistemas, com o emprego do dispositivo constituído de três lâmpadas em paralelo com diferentes potências e de um condutivímetro. A avaliação dos professores foi realizada em três momentos diferentes: (I) antes de o experimento ser realizado, para verificar as idéias prévias; (II) após a realização do experimento e (III) após 15 dias da realização do experimento e da discussão teórica sobre os conceitos envolvidos. A avaliação constou da seguinte questão: “Dentre os pares constantes na Tabela I identifique qual apresenta maior condutividade elétrica ou se são iguais. Justifique a sua resposta”. As respostas foram avaliadas levando em conta a escolha (50%) e a justificativa (50%). Os 10 itens tiveram o mesmo valor na avaliação.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Tabela I são apresentados os pares das substâncias analisadas e os percentuais de acerto para um total de 24 professores de química da rede pública estadual de São José do Rio Preto, nos três momentos (I), (II) e (III) em que a avaliação foi realizada. Constatou-se na primeira avaliação: o desconhecimento por parte dos professores do efeito do solvente na dissociação e da distinção entre eletrólitos fortes e fracos; a falta de clareza nas justificativas e por unanimidade o não conhecimento do conceito de mobilidade iônica. O índice de acerto foi de 41%. Após o experimento (momento II) a aplicação do teste levou os professores ao índice de 71%. Notou-se que o conceito de mobilidade iônica não foi utilizado. Após 15 dias da discussão teórica (momento III) o índice elevou-se para 75%, indicando que os conceitos foram assimilados a partir da realização do experimento. Apenas 8,3 % dos professores aplicaram o conceito de mobilidade iônica. Nota-se também, analisando o item i, que a distinção entre eletrólito fraco e forte não foi fixada no caso do par hidróxido e cloreto de amônio.
Tabela I: Sistemas comparados e percentuais de acerto nos três momentos da avaliação.
Tabela I: Sistemas comparados e percentuais de acerto nos três momento
Trata-se dos percentuais de acerto à questão, nos três momentos da avaliação e os sistemas que foram comparados no experimento.
CONCLUSÕES: A relação entre condutividade elétrica e estrutura da matéria deve ser também trabalhada em aulas experimentais; a utilização de um condutivímetro, além do dispositivo das lâmpadas em paralelo, estabelece uma melhor relação e uma escolha mais clara entre bons e maus condutores. Conceitos como mobilidade iônica, constante dielétrica, dipolo elétrico, grau de dissociação e ionização precisam ser enfatizados em cursos de capacitação para professores no sentido de auxiliá-los a fixarem os modelos de ligação química e melhor relacioná-los com as propriedades elétricas macroscópicas dos materiais.
AGRADECIMENTOS: PROEX e PROGRAD da UNESP.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: São Paulo (Estado) Secretaria da Educação. Proposta Curricular do Estado de São Paulo: Química / Coord. Maria Inês Fini. – São Paulo: SEE, 2008.
TRILLA, J. (coord.). Animação Sociocultural Teorias Programas e Ambitos. Lisboa. Instituto Piaget. 2004.
