APLICAÇÃO DE MÉTODOS ALGÉBRICOS DE BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES QUÍMICAS A PARTIR DA INTERDISCIPLINARIDADE DA MATEMÁTICA COM A QUÍMICA

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ensino de Química

Autores

Guimarães, M.M. (UFMA) ; Lima, J.B. (UFMA) ; Bezerra, P.S.S. (UFMA) ; Feitosa, A.S. (UFMA) ; Silva, F.K.N.C. (UFMA) ; Almeida, L.B.P. (UFMA) ; Sousa, J.K.C. (UFMA) ; Viegas, H.D.C. (UFMA)

Resumo

Os PCN’s do Ensino Médio recomendam o uso de metodologias de ensino que privilegiam a contextualização e a interdisciplinaridade para o desenvolvimento do aluno em componentes curriculares, possibilitando-o ser crítico e participativo. Na disciplina de química de 2˚série do ensino médio do Colégio Universitário (UFMA) foram aplicados métodos algébricos de balanceamento de equações químicas. Os alunos participaram de forma positiva e aprenderam novas formas de balancear uma equação química. A avaliação aplicada para verificação da aprendizagem mostrou um desempenho bem significativo. Diante disso, a aplicação de novos métodos de ensino possibilita aos alunos um incentivo na aprendizagem, principalmente contextualizando assuntos vistos isoladamente na matemática.

Palavras chaves

Ensino de Química; Balanceamento de Equações; Método Algébrico

Introdução

As atuais diretrizes curriculares Nacionais para o ensino médio (Brasil, MEC, 2013) demonstra claramente que há uma recomendação explicita para que a organização por áreas não diluída nem exclua “componentes curriculares com especificidades e saberes próprios construídos e sistematizados” (p. 196), mas pelo contrário, que as relações entre eles sejam fortalecidas mediante o uso de metodologias de ensino que privilegiam a contextualização e a interdisciplinaridade ou outras formas de interação e articulação ( NOGUEIRA, 2003). Para propor uma prática pedagógica é necessário ter não somente uma única visão, mas sim uma visão multifacetada (MARTINS, 2007). A aplicação de uma prática de ensino interdisciplinar e contextualizada contribui para o desenvolvimento do aluno em todos os componentes curriculares, tornando-o uma pessoa mais crítica e participativa (CALADO, 2012). O balanceamento de equações químicas pelo método algébrico é um dos assuntos abordados na química em que os alunos apresentam bastante dificuldade em virtude de envolver muitos cálculos e relacionar as grandezas em questão. Com a base desse conteúdo é a própria matemática tivemos a idéia de realizar um trabalho que englobasse a química e a matemática em aprendizagem do aluno em sala de aula. No desenvolvimento dos cálculos, os alunos serão auxiliados a fim de fortalecer a base matemática e estabelecer a relação do contexto químico com o cotidiano.

Material e métodos

Este trabalho foi desenvolvido em quatro turmas de 2˚ série do ensino médio do Colégio Universitário (COLUN) da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) em São Luis- Ma, num total de 50 alunos, através do Projeto de ensino Foco Acadêmico, da Universidade Federal do Maranhão. Foi realizada a execução das aulas sobre balanceamento passo a passo de equações químicas em dois métodos já conhecidos: O método por tentativas, que usa de coeficientes aleatoriamente até balancear a equação química e, o método por oxirredução, que utiliza semirreações de oxidação e redução para que haja o balanceamento químico da reação. Em seguida houve a demonstração dos métodos algébricos, sendo o por Resolução de sistema de equações lineares e por Determinante de matriz. Estes dois últimos métodos foram aplicados de forma a usar a interdisciplinaridade da química com a matemática. Inicialmente as acadêmicas dos cursos de licenciatura em química e Engenharia química (Bolsistas) aplicaram uma atividade aos alunos sobre balanceamento de equações químicas, nesta primeira fase os alunos utilizaram somente os conceitos e regras aprendidos no ensino médio. Em seguida, todos os métodos de balanceamento de equações químicas foram explanados passo a passo em sala pelas bolsistas, comparando-se cada método e o uso da matemática nos métodos algébricos. Este acompanhamento foi feito durante 6 meses. Finalmente, aplicou-se uma avaliação de aprendizagem para se verificar o desempenho dos alunos na aplicação dos métodos algébricos.

Resultado e discussão

No primeiro contato com os alunos de ensino médio, as bolsistas explanaram o objetivo do Projeto, e em seguida houve uma aplicação de um exercício sobre balanceamento de reação, para verificar o nível de aprendizagem do aluno neste assunto de química. Observou-se que o alunado apesar de saber um pouco sobre reação química, tem dificuldade em balancear estas reações. Muitos sabem que balancear uma reação é ajustar seus coeficientes estequiométricos de forma que a quantidade de espécies (átomos, moléculas ou íons) do lado dos reagentes seja igual a do lado do produto. Porém, muitos apresentam dificuldades em aprender certas regras para que haja o balanceamento da reação química. Nas respostas apresentadas pelos alunos, foram unânimes apresentação de métodos por tentativas e oxirredução, portanto demonstrando que os métodos algébricos, não são vistos por eles no Ensino médio. Então, se faz necessário o conhecimento prévio de novos métodos para que se possa escolher o mais adequado e mais fácil para resolução de cada tipo de reação. No processo, foram explanados todos os métodos de balanceamento de reações químicas em diferentes tipos de reações para os alunos (Figura 1), com aplicação de exercícios de fixação da aprendizagem. Aulas foram explanadas sobre os métodos algébricos de balanceamento de equações químicas, focando todos os conhecimentos aprendidos em matemática, tais como: Sistema de equação linear e determinante de matriz. O método algébrico para balanceamento de reações químicas é pouco explorado por livros de química, dada a grande dificuldade dos alunos em matemática, pois para balancear uma reação por estes métodos requer que o aluno tenha uma noção básica de álgebra. Após trabalhar bem o método em sala de aula, um segundo momento para avaliação foi feito. Todos os alunos participantes do projeto realizaram uma atividade para avaliar seu desempenho sobre as técnicas e métodos algébricos de balanceamento de equações. Apenas 47 alunos quiseram fazer a atividade final. De acordo com a (Figura 2), observou-se que todas as turmas apresentaram a maioria dos alunos com nota igual ou superior a 7.0 (sete), demonstrando que houve uma aprendizagem significativa dos métodos de balanceamento de equação química apresentados. Além disso, a aplicação dos conteúdos de matemática nos conceitos estudados em química é algo que podemos observar facilmente, o desafio está em trabalhar essas duas disciplinas no ensino médio de forma interdisciplinar e obter um bom aprendizado, logo os resultados desse trabalho se mostraram satisfatório para o conteúdo abordado.

Atividade realizada no Colégio Universitário.


Desempenho dos estudantes em relação aos conteúdos trabalhados em sala de aula.

Conclusões

Após a realização deste projeto, observou que os estudantes do ensino médio, envolvidos como interlocutores, puderam entender melhor o balanceamento de equações químicas através de métodos algébricos usando a interdisciplinaridade da matemática com a química. Isso possibilita aos estudantes um melhor desempenho na aprendizagem dos conteúdos, passando a se interessar mais aos temas de matemáticas que parecem isolados e que são necessários para resolução de problemas na química. Competências e habilidades desenvolvidas em salas de aula pelos bolsistas/UFMA sob a orientação dos professores com metodologias de ensino que permitiram aos estudantes aprenderem o conteúdo de forma significativa.

Agradecimentos

ABQ-MA PROGRAMA FOCO ACADÊMICO - UFMA

Referências

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Secretaria de Educação Continuada, Alfabetização, diversidade e Inclusão. Conselho Nacional da Educação. Diretrizes Curriculares nacionais Gerais da Educação Básica. Brasília: MEC, SEB, 2103.
CALADO, J. Haja luz: uma história da química através de tudo. Lisboa: IST Press, 2012.
LIMA, J. B. como balancear equações químicas. São Luis - MA: EDUFMA, 2016.
MARTINS, J. S. Projetos de pesquisa: estratégias de ensino e aprendizagem em sala de aula. 2. Ed. Campinas: Armazém do Ipê, 2007.
NOGUEIRA, N. R. Interdisciplinaridade aplicada. São Paulo: Ética, 2003.