TÍTULO: Entalpia e entropia no ensino médio: uma análise qualitativa em livros-texto e programas vestibulares

AUTORES: OLIVEIRA, W. S. (UFPI) ; MOITA NETO, J.M. (UFPI) ; COSTA JUNIOR, J.S. (CEFET)

RESUMO: No Brasil, poucas pesquisas são realizadas visando um melhor uso pedagógico de livros didáticos em Química. Este trabalho objetiva analisar alguns livros de química em relação à entalpia e entropia bem como traçar perfil de análise entre estes conteúdos e programas de universidades brasileiras com as Orientações Curriculares para o ensino médio. Foram selecionados oito livros de Química do ensino médio e 16 instituições cujos programas foram analisados. A maioria dos livros não apresenta entropia. Poucas universidades abordam a segunda lei da termodinâmica entre os conteúdos. Grande parte dos livros de química do ensino médio e dos programas universitários não se enquadra nos requisitos das Orientações Curriculares do MEC.

PALAVRAS CHAVES: livros didáticos, entalpia e entropia, ensino médio

INTRODUÇÃO: Ao longo da história, o livro tem permanecido como monumento pedagógico dentro do contexto escolar passando hoje por reinterpretações que lhe confere uma visão recontextualizada. Documentos como as Diretrizes Curriculares Nacionais (DCN) se responsabilizam por estas reformas (ABREU et al., 2005).
As Orientações Curriculares para o Ensino Médio, OCEM, dentro da área Química trazem recomendações acerca da abordagem da disciplina nos livros didáticos. Estas reformulações não abrangem apenas o traço conteudista presente em muitos livros-texto, alcança concomitantemente as metodologias de ensino. O vestibular implica em aulas corriqueiras que faz uso do livro como ferramenta de alcance imediato de um conhecimento, em conseqüência, os aspectos sociais, ambientais e ético-científicos relatados nas OCEM acabam sendo tangenciados no processo de ensino-aprendizagem. (MEC, 2004).
Dois conteúdos em termodinâmica cuja abordagem didática sofre restrições no ensino médio são entalpia e entropia, havendo então, a necessidade de investigação destes conteúdos em relação ao principal recurso utilizado em sala de aula neste nível de ensino, o livro didático. Ainda segundo as OCEM, os conteúdos entalpia e entropia devem fazer parte de conhecimentos que constituem uma Base Comum Nacional dentre os conteúdos ministrados em química como pode ser verificado nas habilidades a serem adquiridas pelo aluno constantes nas próprias Orientações.
Esta pesquisa visa à construção de uma análise de livros didáticos de Química do Ensino Médio que abordam ou deveriam abordar os conteúdos entalpia e entropia e suas implicações específicas tendo como referência as Orientações Curriculares e suas recomendações educacionais. Constitui também objetivo deste trabalho verificar os programas de vestibular de instituições de ensino superior conceituadas no país buscando identificar nestes os aspectos apresentados pelas Orientações dentro dos conteúdos em Termodinâmica.



MATERIAL E MÉTODOS: Para o propósito deste trabalho foram selecionados oito livros de Química específicos da 2ª série de Ensino Médio (referências de 1 a 8). Foi utilizado um questionário como base para análise qualitativa dos livros sobre os conteúdos entálpicos e entrópicos em Termodinâmica (material suplementar). Os programas vestibulares das 16 universidades foram encontrados nos sites das instituições. Foram escolhidas as instituições: Unicamp, Unesp, UFRJ, UFPE, UFRS, UFBA, UFMG, UFSCar, UFPA, UFPI, USP, UFRN, UFMT, UFC, UFSC, PUC. Estes materiais foram analisados com base nas Orientações Curriculares para o Ensino Médio observando as habilidades abaixo:
▪ Identificação de formas de variação de energia nas transformações químicas;
▪ Identificação de produção de energia térmica e elétrica em transformações químicas e nucleares (fissão e fusão);
▪ Compreensão do conceito de calor e sua relação com as transformações químicas e com a massa dos reagentes e dos produtos;
▪ Compreensão do significado das aplicações das primeira e segunda leis da termodinâmica no estudo das transformações químicas;
▪ Compreensão qualitativa do conceito de entalpia, entropia e potenciais-padrões de eletrodo;
▪ Compreensão de como os químicos podem prever variação de energia térmica e elétrica nas reações químicas.



RESULTADOS E DISCUSSÃO: Abordagem de entalpia e entropia
De acordo com análise, verifica-se certa divergência na abordagem de Termoquímica e Termodinâmica. Segundo ATKINS E PAULA (2003) os conceitos se definem abaixo:
“Termodinâmica - estudo das transformações da energia” e “Termoquímica – é o estudo do calor produzido ou consumido nas reações químicas”.
Três livros (referências 10, 13 e 14) mencionam o calor nas mudanças de estado físico como objeto de estudo em Termoquímica contrário ao conceito acima.
Entalpia aparece em todos os livros analisados, porém entropia e energia livre aparecem somente em duas ocasiões. A maioria dos livros analisados não relaciona entalpia e entropia com leis em termodinâmica. Em nenhum dos casos a entropia de transição é referida. A entropia é um estudo ausente no Ensino Médio visto que o livro didático ainda é o recurso mais utilizado em sala de aula.
Entalpia e Entropia nos vestibulares
Todas as instituições apontam entalpia como objeto de estudo em seus programas. Poucas universidades mencionam os termos leis ou princípios da Termodinâmica. Somente UFPE, UFPI, UFRN e PUC demonstram com clareza os termos entropia, energia livre e espontaneidade no programa. Este fato coincide com a ausência do estudo entrópico nos livros analisados. As denominações Termoquímica e Termodinâmica pouco se pronunciam entre os conceitos de apresentação.
De acordo com os resultados observa-se a seguinte tendência: os livros didáticos de certa forma atendem ao programa das instituições. Por analogia, alguns aspectos presentes nas OCEM não são verificados nos referidos programas. Desta forma, mostra-se uma correspondência ainda insatisfatória entre os materiais analisados neste trabalho e as recomendações das OCEM.



CONCLUSÕES: Os conceitos de Termoquímica e Termodinâmica recebem pouca distinção nos livros-texto. Os termos entropia e energia livre praticamente não surgem entre os tópicos em estudo. Em relação aos programas, explicitam de forma relativamente vaga os conteúdos entalpia e entropia como primeira e segunda lei da Termodinâmica, semelhante aos livros didáticos. Os livros do ensino médio estão mais adequados aos programas vestibulares correspondendo, de certa forma, às suas exigências de conhecimento. Por outro lado, tanto os programas vestibulares quanto os livros analisados deixam de corresponder de maneira satisfatória às recomendações didáticas das OCEM.

AGRADECIMENTOS:

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ABREU, R.G.; GOMES, M. M.; LOPES, A. C. 2005 Contextualização e tecnologias em livros didáticos de biologia e química. Investigações em Ensino de Ciências, 10(3), 405-417.

ATKINS, P.; PAULA, J. 2003. Físico-Química. 7ªed. Rio de janeiro: LTC , v. 1.

BRASIL. Ministério da educação (MEC), Secretaria da Educação Básica (SEB), Departamento de Políticas de Ensino Médio. 2004. Orientações Curriculares de Ensino Médio. Brasília: MEC/SEB.



REFERÊNCIAS UTILIZADAS NA ANÁLISE

1. FELTRE, R. 2004. Química. 6ª ed. São Paulo: Moderna.
2. USBERCO, J.; SALVADOR, E. 2005. Química essencial. 2ª ed. 4ª tir. São Paulo: Saraiva.

3. LEMBO, A. 2003. Química: Realidade e Contexto. 2ª ed. São Paulo: Ática.
4. BIANCHI, J. C.A.; ALBRECHT, C.H.; MAIA, D.J. 2005. Universo da Química. 1ª ed. São Paulo: FTD.

5. MORTIMER, E.F.; MACHADO, A. H. 2008. Química. 1ª ed. São Paulo: Scipione.
6. PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. 2003. Química na abordagem do cotidiano. 3ª ed. São Paulo: Moderna.

7. SARDELLA, A. 2005. Química. 5ª ed. São Paulo: Ática.
8. REIS, M. 2003. Interatividade química: cidadania, participação e transformação. São Paulo: FTD.