PODER CALORÍFICO DE COMBUSTÍVEIS. UMA ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DE TIC’S COMO INSTRUMENTO FACILITADOR DE APRENDIZAGEM E DA AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM DE CONCEITOS SOCIOCIENTÍFICOS.

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Ensino de Química

Autores

Almeida, C.B.A. (IFES) ; Sena, D.R. (IFES) ; Garcia, A.R.S.M. (IFES) ; Almeida, P.S.G. (IFES) ; Amado, M.V. (IFES)

Resumo

A variação do preço dos combustíveis no Brasil tem incentivado o debate em torno do tema combustível. Nesta pesquisa promovemos uma análise crítica sobre este tema por meio de uma sequência didática com enfoque CTSA (ciência, tecnologia, sociedade e ambiente) onde analisamos a aprendizagem relativa ao conhecimento sobre poder calorífico dos combustíveis e conceitos sociocientíficos. Também analisamos a utilização de TIC’s (tecnologias da informação e comunicação) como suporte para coleta e tratamento de dados relativos à pesquisa em educação. A análise dos dados indica que o uso de TIC's facilitou as análises do processo de aprendizagem otimizando ações de reforço. Os estudantes demonstraram preferência na utilização destas ferramentas em detrimento de materiais impressos.

Palavras chaves

Combustíveis; TIC’s; CTSA

Introdução

A contextualização é visivelmente o princípio norteador para o ensino de ciências, o que significa um entendimento mais complexo do que a simples exemplificação do cotidiano ou mera apresentação superficial de contextos sem uma problematização que de fato provoque a busca de entendimentos sobre os temas de estudo. A contextualização não deve ser vista como recurso ou proposta de abordagem metodológica, mas sim como principio norteador (WARTHA; SILVA; BEJARANO, 2012). Para Santos e Schnetzler (2003), uma das possibilidades de se obter um ensino contextualizado seria abordar temas que integrem a informação química com o contexto social. A estrutura conceitual de um currículo com enfoque CTSA (Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente) é composta pelos seguintes temas: conceitos científicos, tecnológicos, processos de investigação, interações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade e Ambiente (SANTOS; MORTIMER, 2000; TEIXEIRA, 2003). Nessa perspectiva, Schnorr e Rodrigues, (2014) apresentam uma série de aspectos relativos às Ciências que poderiam ser abordados nos currículos, como questões de natureza: filosófica, histórica, política, econômica e humanística. Assim, os conteúdos dos currículos CTSA apresentam uma abordagem de Ciência em dimensão mais ampla. Quando se discute combustíveis no ensino de Química, geralmente em termoquímica, analisa-se sua composição química, origem (renovável ou não renovável), entalpia-padrão de combustão, relações estequiométricas entre combustíveis-comburente-energia, entre outros, sem esgotar os tópicos. Também são estudados pela Química Orgânica (hidrocarbonetos, álcoois, reações de transesterificação-síntese do biodiesel). Neste ano, muitos brasileiros foram levados à reflexão acerca dos combustíveis quando ocorreu a greve dos caminhoneiros, em maio, provocando reflexões que vão além do que se estuda sobre o tema no ensino médio. Segundo Watanabe, Leitão e Ferreira (2018) o estopim da greve pode ser explicado pela dificuldade dos caminhoneiros em repassar para o preço final do frete as pressões do aumento frequente dos custos com o diesel, insumo principal do transporte de cargas por caminhões. A falta de abastecimento dos postos de combustíveis com gasolina ocasionada pela greve provocou uma série de impactos em nossa sociedade: trabalhadores sem meio de locomoção para chegar ao trabalho, empresas de diversos ramos inoperantes, alta do preço dos combustíveis, escassez de alimentos nos supermercados e consequentemente alta nos preços dos produtos perecíveis. Diante desta situação fica claro que o tema combustíveis não se limita ao aspecto químico. Além da temática ser abordada de forma a promover uma educação crítica, também se faz necessário repensar a forma de acesso dos estudantes à informação, antes tradicionalmente centrada nos livros didáticos. A emergência das Tecnologias de Informação e Computação (TIC’s), impulsionada pelo avanço no desenvolvimento da Ciência da Computação, viabilizou nas últimas décadas a criação de novos espaços de ensino e de aprendizagem. Estes espaços têm ampliado as possibilidades de acesso à informação e ao conhecimento, democratizando-os (MAIA; MATTAR, 2008). As mídias interativas tornam possível a mediação entre espaços formais e não formais de aprendizagem, na medida em que a educação escolar venha a beneficiar-se de suas potencialidades. Além disso, possibilitam a extensão da sala de aula formal, visto que muitas redes de ensino, como na Rede Estadual do Espírito Santo, possuem um número muito pequeno de aulas de Química (2 aulas semanais). Neste contexto, o advento das TIC’s vem modificando as relações de ensino-aprendizagem na sociedade. Também o professor passa a ter como recurso de ensino ferramentas que possibilitam novas formas de se avaliar o estudante, de colocá-lo em contato com materiais diversos (vídeos, artigos, textos, sites, simuladores) e de interagir com o mesmo (chat, redes sociais, fórum, salas de aula virtual). Nessa perspectiva, os conteúdos de Química relacionados à suas respectivas implicações sociais, ambientais, políticas, entre outras podem ser desenvolvidos de forma articulada entre a metologia tradicional e a utilização de TIC’s que proporcionem um meio de comunicação, estudo e realização de atividades coletivas e individuais online. Isso possibilita ao aluno uma formação crítica para se posicionar frente às situações problemáticas da sociedade. Diante desse contexto, procuramos responder nesta pesquisa a seguinte questão: Quais as contribuições do uso de TIC’s na aprendizagem e avaliação da aprendizagem de conceitos sociocientíficos em combustíveis? Discutiremos os resultados ressaltando a aprendizagem dos conceitos sociocientíficos envolvidos na temática dos combustíveis e a utilização de TIC’s (Google Classroom e Google Forms) como suporte para coleta e tratamento de dados relativos à pesquisa em educação.

Material e métodos

Esta pesquisa foi realizada em uma abordagem qualitativa por meio da pesquisa-ação, em que o próprio professor é o pesquisador (MOREIRA, 2011). Foi desenvolvida em uma escola da Rede Estadual de Educação do Espírito Santo em uma turma da 2ª série - EM com 35 alunos, no período matutino, durante 4 semanas no 1º trimestre letivo. Como utilizou-se TIC’s no processo e os alunos não tem acesso à internet wi-fi da escola, foi disponibilizado o laboratório de informática da escola para uso contraturno, para atender aos que não possuem celular ou computador e internet em casa. Convém destacar que esta pesquisa é parte de um projeto interdisciplinar das disciplinas de Abordagens Tecnológicas da Educação e Química II do Programa de Mestrado em Química em Rede Nacional – PROFQUI, campus Vila Velha - ES. Os dados foram coletados durante o desenvolvimento de uma sequência didática, que abrangeu oito aulas, de 50 (cinquenta) minutos cada. Durante a intervenção pedagógica, todos os momentos que envolveram a participação dos alunos, foram registrados em um diário de campo da professora pesquisadora e as aulas experimentais, fotografadas. Esclarecemos que, neste trabalho, daremos ênfase aos resultados obtidos a partir da comparação do discurso dos estudantes nos questionários Q2 e Q3 (antes e depois da realização do experimento) onde verificaremos a aprendizagem dos conceitos sociocientíficos envolvidos na temática por meio de análise de conteúdo segundo Bardin (2011). Também discutiremos a utilização da ferramenta Google Forms na prática docente e como instrumento de coleta e análise de dados na pesquisa em educação. Para validar os dados obtidos, ressaltamos que os sujeitos pesquisados serão identificados por códigos. Por exemplo: A1 = Aluno 1.

Resultado e discussão

As atividades realizadas em cada aula e as TIC’s utilizadas estão apresentadas no quadro 1. Discutiremos os resultados seguindo a ordem cronológica das atividades da SD. Análise da aprendizagem e do uso de TIC’s para construção de atividades múltipla escolha Para avaliação da aprendizagem dos conceitos em Termoquímica trabalhados na aula 2, foi disponibilizada uma atividade múltipla escolha na sala de aula virtual (Google Classroom) construída através do Google Forms. O tempo gasto na preparação desta atividade foi de aproximadamente 50 minutos. A ferramenta é de fácil manuseio e possibilita o envio do formulário por diversos meios como links, email ou diretamente em redes sociais. O arquivo pode ser salvo no Google Drive e postado diretamente no Google Classroom, que foi o caso deste trabalho. Os estudantes tiveram dois dias (intervalo entre a aula expositiva e a aula seguinte) para responder ao questionário 1. Antes de iniciar a aula 3, foi possível verificar facilmente o resultado da turma mediante gráfico construído automaticamente pela ferramenta, apresentando o número de alunos que acertaram cada questão, permitindo uma ação de reforço imediata das questões e conceitos menos compreendidos pelos alunos. Dos 32 alunos da turma, 25 responderam ao questionário, sendo que dos 7 que não responderam 4 faltaram a aula anterior e 3 não tiveram acesso à internet/computador/celular para realizar a atividade. Para estes alunos foi disponibilizado o laboratório de informática da escola no contraturno e um novo prazo para realização do exercício. O mesmo resultado obtido pela correção automática do questionário não seria possível neste intervalo de tempo se o mesmo questionário fosse entregue impresso, pois o tempo para correção de todas as questões e realização de contagem do número de acertos para produção do mesmo gráfico, seria em torno de aproximadamente 3 horas , tempo este muitas vezes não disponível para o professor mediante a quantidade de atividades que precisa realizar em seu tempo de planejamento . A partir do Google Forms também é possível visualizar o percentual de marcações em cada alternativa para cada questão permitindo ao professor reconhecer quais os distratores foram mais marcados pelos alunos e também intervir de modo mais específico durante a ação de reforço. Caso o professor deseje atribuir nota à atividade, é possível obter também automaticamente o número total de acertos de cada aluno e transformar esses dados em planilha em Excel, onde facilmente pode-se copiar e colar os resultados para uma pauta eletrônica. O resultado individual de cada aluno pode ser enviado para o mesmo via e-mail após o professor clicar na opção “liberar resultado”. Desta forma, o estudante poderá conferir seu desempenho de maneira detalhada, visualizando seu gráfico de desempenho individual, a alternativa que marcou e a alternativa correta para cada questão. Como dos 25 alunos que responderam ao questionário 18 acertaram acima de 4 questões de um total de 8, após ação de reforço deu-se prosseguimento à sequencia didática. Análise do uso da ferramenta Google Forms na coleta e dados e avaliação da aprendizagem por meio da análise de conteúdo de Q2 e Q3 Nas aulas 4 e 5 os alunos realizaram o experimento proposto por Kiouranis e Silveira (2017) para determinação do poder calorífico de dois combustíveis: a gasolina e o etanol . Antes desta atividade foi postado na sala de aula virtual da turma um questionário (Q2) com perguntas orientadoras, as quais deveriam responder baseado em seu conhecimento empírico e não a partir de busca à sites ou livros. Após discussão dos resultados (aula 6) os alunos responderam ao questionário (Q3) com as mesmas perguntas de Q2. Iniciamos a análise de conteúdo dos questionários Q2 e Q3 a partir de uma leitura flutuante, onde inicialmente foram lidas todas as respostas da mesma questão, emergindo categorias a posteriori, relacionando os diversos conteúdos lidos com a literatura científica. Posteriormente, realizamos nova leitura para classificar cada resposta dentro de uma categoria específica, atribuindo-lhe um conceito para nomear cada categoria e também uma cor na própria transcrição das respostas para melhor visualização, conforme similaridade do conteúdo, realizando desta maneira o processo de categorização. As perguntas, categorias de resposta e percentagem de respostas em cada categoria estão apresentadas na tabela 1. Para o caso da P1 - Q2, sete categorias foram obtidas (tabela 1). Essas mesmas categorias foram utilizadas na análise das respostas dadas ao Q3. Conforme pode ser observado na tabela 1, houve aumento no percentual de alunos que compreenderam o conceito de poder calorífico corretamente associando-o à energia liberada pelas reações químicas de combustão e ao conteúdo energético dos combustíveis. Os avanços na construção do conhecimento científico também foram verificados na análise das outras questões. A análise de P2 demonstra um aumento do número de respostas elaboradas que relacionam a quantidade de energia liberada na combustão com a composição química do combustível, demonstrando maior nível de complexidade no entendimento sobre combustíveis, saindo de respostas empíricas para respostas analíticas. Na P3 verifica-se uma evolução do pensamento científico dos estudantes, pois inicialmente relacionavam a queima (reação de combustão) à origem da energia liberada e após o experimento associaram tal energia à variação do conteúdo energético das substâncias reagentes envolvidas (combustível e comburente) e os produtos (gás carbônico e água). Na P4 verificou-se duas mudanças no padrão de respostas. Inicialmente, em Q2, os estudantes atribuíram a diversos fatores a quantidade de gás carbônico liberado na queima de um combustível qualquer, além das respostas onde se identificou indisposição a responder e incoerência. Já no Q3, têm-se apenas dois tipos de respostas: não significativas (indisposição/insipiência e incoerência) e associação correta da quantidade de carbonos no combustível com a quantidade de gás carbônico liberado em uma combustão. Portanto, considera-se que houve aumento da aprendizagem relativa ao conhecimento de poder calorífico. A utilização do Google Forms como instrumento de coleta de dados na pesquisa se mostrou extremamente eficaz, pois as respostas dos estudantes são disponibilizadas por pergunta no próprio navegador e também é possível gerar planilha em Excel, facilitando a análise de conteúdo. Caso os mesmos questionários fossem disponibilizados impressos, o pesquisador deveria transcrever para o meio digital todas as respostas, tabular posicionando todas estas para uma mesma pergunta e em seguida dar continuidade à analise de conteúdo, o que requereria muito mais tempo. Avaliação do uso de TIC’s pelos estudantes. Com a finalidade de avaliar a opinião dos estudantes sobre a utilização de sala de aula virtual e atividades avaliativas da aprendizagem por meio de formulários do Google, postamos uma pergunta intitulada “Feedback” na sala de aula virtual da turma, solicitando aos alunos que esboçassem sua opinião sobre o uso do referido espaço de aprendizagem. Dos 31 alunos que estavam cadastrados na sala de aula virtual, 29 responderam e destes, todos disseram aprovar a utilização da ferramenta colocando como ponto negativo o fato de nem todos os alunos terem acesso à internet e hardware fora da escola.

Resultado da análise das respostas dos estudantes às perguntas 1 a 5.


Quadro 1: Síntese das atividades realizadas durante a sequência didática.

Conclusões

Por meio da aplicação de uma SD com enfoque CTSA para o ensino de combustíveis, abriu-se espaço para o estudo e discussão de questões sociocientíficas relativas à temática. Quanto à aprendizagem de conceitos sociocientíficos, verificou-se que o discurso dos alunos tornou-se mais científico, demonstrando maior compreensão dos fenômenos envolvidos na queima de um combustível. Quanto as TIC’s, a utilização de ferramentas do Google (Classroom e Forms) tornou mais prática e rápida a coleta de dados para avaliação da aprendizagem por meio da Análise de Conteúdo de Bardin (2011). Para utilização desta técnica os formulários do Google como instrumento de coleta de dados se mostraram eficientes em vista de métodos tradicionais (impressos) devido à redução do tempo de tabulação dos resultados. Esta mesma ferramenta quando utilizada na forma de “teste” (avaliação multipla-escolha) também se mostra eficiente comparada ao mesmo material impresso devido à economia de tempo para correção e analise das respostas, uma vez que a correção é automática. Isto permite ações de reforço mais rápidas durante o processo de ensino aprendizagem. A sala de aula virtual (Google Classroom) proporciona o acesso à materiais diversos, multilaterais e imparciais do tema, como vídeos, textos, artigos e sites além de ser um ambiente de discussão e troca de conhecimentos. Acreditamos que a utilização de TIC’s no Ensino de Química é facilitadora de um processo de aprendizagem critico, devido à multiplicidade de recursos que podem ser disponibilizados e sua utilização requerer autonomia do estudante. Além disso são extremamente facilitadoras da práxis docente, contribuindo em especial como instrumento de coleta de dados na pesquisa em educação.

Agradecimentos

Agradeço a Deus, à minha família, ao grupo de pesquisa TEQ-Bio IFES e à FAPES pelo fomento.

Referências

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