TÍTULO: Uso de dispositivos tecnológicos no acompanhamento do ponto de ebulição de uma substância pura

AUTORES: MACHADO, A. L. (IFBA) ; TAVARES, J. M. (IFBA) ; RIBEIRO, N. M. (IFBA) ; CARVALHO, P. R. W. G. (UFBA)

RESUMO: Este trabalho apresenta a aplicação de tecnologias no acompanhamento de experimentos de química em tempo real. Foram utilizados dispositivos tecnológicos tais como: sensor de temperatura, microprocessador e um software específico, introduzindo tecnologia computacional no experimento. Para realização do experimento foram superados os seguintes desafios: implementar um caráter interdisciplinar ao trabalho, a adequação dos dispositivos tecnológicos aos experimentos de química, e a construção do experimento com materiais de baixo custo e de fácil aquisição. O material didático produzido foi testado em realidades concretas de ensino, verificando-se seu impacto positivo no trabalho docente e na aprendizagem do alunado.

PALAVRAS CHAVES: ponto de ebulição, experimentação, ensino de química.

INTRODUÇÃO: Os dispositivos tecnológicos facilitam o trabalho do professor e a aprendizagem do discente. No entanto, no ensino de Química a utilização de tecnologias ainda se encontra incipiente, apesar dos avanços ocorridos nas últimas décadas (Galiazzi & Gonçalves, 2006; Silva & Machado, 2008).
Dentre esses dispositivos estão os sensores, comumente presentes no nosso cotidiano, mas que pouco tem sido utilizado na construção de experimentos de química. As tecnologias, apesar de estarem situadas no discurso oficial das Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (DCNEM), ainda não se constituíram referências de saberes escolares (Ricardo et.all. 2007). No entanto, é inegável o potencial dessas tecnologias na educação, como elementos estruturantes de saberes presentes nos indivíduos (Lima Jr., 2007).
Neste trabalho, procura-se inserir a tecnologia computacional como ferramenta auxiliar de ensino no acompanhamento de fenômenos experimentais tais como o ponto de ebulição. Para tanto, será usado um sensor de temperatura e um micro controlador como interface com o computador, além de um programa para análise gráfica dos dados. A expectativa que se tem é que essas tecnologias auxiliem na visualização e acompanhamento do fenômeno didático em tempo real, facilitando o trabalho docente e contribuindo para uma educação tecnologicamente inclusiva.
A fim de trazer estas constatações para a experimentação, desenvolveu-se esta pesquisa cujo tema central o acompanhamento do ponto ebulição de uma substância pura a partir do uso de materiais de baixo custo e de fácil aquisição assim como no uso de dispositivos tecnológicos tais como sensores, interfaces e computador no desenvolvimento e acompanhamento dos experimentos.




MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização do experimento foi construída uma fonte de aquecimento com resistência exposta de baixo custo facilmente encontrada no mercado (figura 1-foto de montagem da fonte), cuja temperatura foi controlada por um dimmer. A substância pura utilizada para determinação do ponto de ebulição foi água ultra-pura, colocada no interior de uma lâmpada de geladeira, que serviu de balão para o experimento (figura 2-foto de montagem da lâmpada), No interior do balão foi colocado um termopar para captura das variações de temperatura. Como sensor de temperatura foi utilizado um LM 35 que tem a capacidade de converter cada variação de 1oC em 10 mV. Na interface com o computador, foi utilizado um microprocessador (“arduino”) que pode ser facilmente adquirido em lojas de eletrônica ou no mercado livre.
O micro controlador tem a finalidade de converter as variações de tensões em dados digitais que serão enviados ao computador através da porta usb, onde serão processados e apresentados na forma gráfica, facilitando o acompanhamento do fenômeno da ebulição da água pura em tempo real. Considerou-se como metodologia mais adequada para uma realidade dinâmica, complexa, em constante transformação e incertezas, a metodologia de projetos (Gandimn, 2004; Behrens, 2006) tendo como problema central a incorporação de saberes tecnológicos aos de ensino através do uso da tecnologia computacional na construção de materiais didáticos.


RESULTADOS E DISCUSSÃO: A construção dos dispositivos utilizados desta pesquisa foi realizada no curso de Licenciatura em Química da Universidade do Estado da Bahia, tendo como desafio a implantação de práticas investigativas, empregando saberes tecnológicos como ferramentas na construção de materiais didáticos.
Grande parte das dificuldades enfrentadas nas práticas laboratoriais deve-se à escassez de literatura científica preocupada com a incorporação de novas tecnologias no ensino de química. Foi observada a inabilidade dos participantes no conhecimento e aplicação dos dispositivos tecnológicos, circuitos eletrônicos e na linguagem de programação. Outra dificuldade foi à operacionalização para desenvolver um trabalho de caráter interdisciplinar.
As aplicações in loco apontaram para uma aceitação dessas práticas, já que facilitaram ações de ensino que poderão ser viabilizadas na maioria das salas de aulas das escolas públicas. Isto mostra a importância da inserção de novos recursos da informática e da eletrônica nos experimentos de química, já que novas tecnologias estão surgindo a cada dia, e isto permitirá a incorporação de saberes tecnológicos aos saberes escolares.
Espera-se que os resultados desse trabalho possam ser estendidos a outros experimentos da química, tais como: outros fenômenos físicos (ponto de fusão) e fenômenos termoquímicos (reações endotérmicas e exotérmicas), permitindo, assim, a automação desses processos, como também se espera futuramente testar o acoplamento a uma televisão do tipo plasma.



CONCLUSÕES: O experimento possibilitou acompanhar e visualizar o processo de mudança de estado de uma substância pura. Durante a aplicação constatou-se a importância do uso das tecnologias, pois facilita a aprendizagem, motivando a participação do aluno, auxiliando-os na interpretação gráfica e nos registros em tempo real. Associar os dispositivos da tecnologia eletrônica e materiais de baixo custo nos experimentos de química facilita a divulgação e a popularização do conhecimento cientifico, aumentando, desta forma, o interesse do alunado para a química tão presente na vida das pessoas.

AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao IFBA e a UNEB pelo incentivo e apoio financeiro

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BEHRENS, M. A. Paradigmas da complexidade: metodologia de projetos, contratos didáticos e portifólios. Petrópolis: Vozes, 2006, 128p.

GALIAZZI, M. C.; GONÇALVES, F. P. A natureza pedagógica da experimentação: uma pesquisa na licenciatura em química. Quím. Nova, v.27, n.2, p.326-331, 2004.

GANDIMN, A.B. Metodologia de projetos em sala de aula. São Paulo: Edições Loyola, 2004, 62p.

LIMA Jr. A. A escola no contexto das tecnologias de comunicação e informação: do dialético ao virtual. Salvador: EDUNEB, 2007, 118p.

RICARDO, E. C. Custódio, J.F.; Rezende Jr, M.F.. A tecnologia como referência dos saberes escolares: perspectivas teóricas e concepções dos professores. Revista Brasileira de Ensino de Física, v 29, n. 1, p. 135-147, 2007.

SILVA, R. R.; MACHADO, P. F. L. Experimentação no ensino médio de química: a necessária busca da consciência ético-ambiental no uso e descarte de produtos químicos - um estudo de caso. Ciênc. educ. (Bauru), v.14, n.2, p.233-249, 2008.