Autores

Borsato, G.O. (PUCPR) ; Lima-nishimura, N. (PUCPR) ; Vianna-filho, R.P. (PUCPR)

Resumo

O presente trabalho procurou estabelecer uma conexão direta da Nanociência e Nanotecnologia com o Ensino de Química, visando proporcionar melhor compreensão do tema, e incentivar o estudante para o estudo nesse campo interdisciplinar e de grande importância no cenário atual da Química. A atividade foi desenvolvida através da metodologia jigsaw combinada à experimentação. O estudo mostrou que a metodologia utilizada proporcionou interação na turma e o tema proposto, pouco tratado nos livros didáticos, estimulou os estudantes para o estudo de Ciências da Natureza.

Palavras chaves

nanotecnologia; educação científica; experimentação

Introdução

O termo nanotecnologia foi introduzido pelo engenheiro japonês Norio Taniguchi, para designar uma nova tecnologia que ia além do controle de materiais e da engenharia em macroescala. Já a nanociência pode ser definida como o estudo dos fenômenos e a manipulação de sistemas físicos que produzem diferentes propriedades em uma escala nanométrica (um nanômetro, nm, é a bilionésima parte do metro), com fronteiras críticas que não devem exceder 100 nm, ao menos em uma direção. Dessa forma as nanotecnologias visam a criação, caracterização, produção e aplicação de sistemas e componentes em nanoescala (USKOKOVIC, 2007). A nanotecnologia não é mais um campo emergente da ciência, já esta estabelecida como área de produção de conhecimento e de aplicação. Uma extensa gama de nanomateriais encontra-se disponíveis no mercado atualmente, sendo aplicados em cosméticos, alimentos, eletrônicos e na área da saúde. Leite et al.(2013) destaca que para os alunos se motivarem com maior facilidade pela ciência é preciso apresentar temas recentes, assim como a Nanotecnologia. Esse tema possibilita empregar o assunto aos alunos de Ensino Médio demonstrando as inovações tecnológicas em uma linguagem mais adequada, tornando-se mais compreensível. Ao abrir espaço para a discussão do tema Nanotecnologia na sala de aula, percebe-se a importância de abordar esse assunto nas escolas, e que poderá aumentar a interação estudante-professor. A metodologia jigsaw pode ser utilizada para esse fim, pois segundo Aronson (2015) proporciona uma forma de aprendizado em grupo, reduz conflitos e possibilita uma maior interação entre os estudantes, surgindo assim novas ideias e a construção do conhecimento de forma mais significativa.

Material e métodos

As atividades foram desenvolvidas em duas turmas de segundo ano do ensino médio, de uma escola em Curitiba participante do subprojeto PIBID de Química da PUCPR. No primeiro momento foi aplicado um questionário com as seguintes questões: Você já ouviu falar em Nanociência e Nanotecnologia?O que você entende por Nanociência e Nanotecnologia?; Saberia descrever onde esta nova tecnologia está inserida em nosso cotidiano? Se sim, onde ela é aplicada?; Na sua opinião, em qual(is) disciplina(s) a Nanociência e Nanotecnologia está inserida? Exemplo: Química, Física, Biologia, Matemática, História, etc. Por quê?. Em seguida foi ministrada uma aula em slides contendo imagens e vídeos sobre nanotecnologia e nanociência, abordando o histórico, definição, características, classificação e tópicos utilizados na parte de experimentação. No segundo momento foi aplicado o método jigsaw, para isso os estudantes foram divididos em três grupos de sete integrantes, denominados de grupo de origem. Cada grupo de origem foi subdividido em duas duplas e um trio, esses subgrupos foram separados para compor os grupos de especialistas junto aos subgrupos dos demais grupos de origem. Os especialistas foram então direcionados para a execução dos experimentos, utilizando kits pré montados para essa atividade. Os kits abordaram os seguintes assuntos: 1-grandezas e medidas; 2-nanopartículas e efeito Tyndall; 3-materiais poliméricos nanoestruturados. No terceiro momento os subgrupos de especialistas voltaram aos grupos de origem para apresentar aos demais integrantes desse grupo o conhecimento adquirido, a partir das experiências realizadas. Após esse momento foi realizado um debate pelo grande grupo e aplicado um questionário avaliativo.

Resultado e discussão

A partir dos questionamentos iniciais feitos aos estudantes foi verificado que 50 % conhecia o tema em questão e que essas informações foram provenientes da internet e televisão. Contudo esse conhecimento mostrou-se superficial; 80% não soube descrever onde a nanotecnologia é empregada, as citações mais frequentes foram uso em celulares, chips e busca por novos medicamentos. A atividade de experimentação combinada com o método jigsaw, mostrou resultados de acordo com relatos de Aronson (2015), sendo observada uma melhor interação entre os estudantes, e um melhor equilíbrio no funcionamento dos grupos. No experimento 1, foi construído um microscópio caseiro utilizando lazer e água não tratada, os estudantes levantaram hipóteses e realizaram testes para verificação de microrganismos presentes na água da torneira (tratada). No experimento 2 o efeito Tyndall foi empregado para verificar a formação de nanopartículas de prata, que conforme método de síntese empregado (EVANOOF e CHUMANOV, 2005) essas partículas possuíam tamanhos entre 20 à 100 nm. O experimento 3, denominado de "neve artificial", mostrou a ação superabsorvente do poliacrilato de sódio em relação à água. Esse efeito foi então relacionado aos conceitos de íons, hidrofilicidade e osmose, bem como suas aplicações e uso como agente dispersante de nanopartículas. O questionário posterior à atividade abordou a percepção dos estudantes sobre a metodologia utilizada. Foi apontado pelos respondentes que existiu uma melhor organização do grupo, pois cada integrante foi responsável por uma função e que o método proporciona boa interação e colaboração na aprendizagem. Segundo Armstrong et al.(2007), essa dinâmica torna o processo de aprendizagem mais ativo para o estudante, e permitindo a troca de in

Conclusões

Os conteúdos teóricos abordados na sala de projeção, quando integrados as atividades práticas dentro do laboratório, possuíram relevâncias significativas quando foram associados à metodologia de ensino Jigsaw. Verificou-se que ao associar o conteúdo de Nanociência e Nanotecnologia ao cotidiano do aluno, utilizando o método em questão, o assunto se tornou mais interessante, significativo e compreensivo. Apesar da importância e possibilidades de interdisciplinariedade do tema, foi possível perceber, por meio de uma análise em alguns livros didáticos da disciplina de Química.

Agradecimentos

À CAPES pelo apoio financeiro e à PUCPR pelo apoio às licenciaturas.

Referências

ARMSTRONG, N. et al. Cooperative learning in industrial-sized biology classes. Life sciences education, 6, 163-171, 2007.

ARONSON, Elliot. History of the Jigsaw-An Account from Professor Aronson. Disponível em: <http://www.jigsaw.org/history.htm>. Acesso em: 15. Ago, 2014.

EVANOOF, D. D.; CHUMANOV, G. Synthesis and optical properties of silver. Chemphyschem. 11, 6(7), 1221-31, 2007.

LEITE, Ilaiali Souza; et al. Uso do m´etodo cooperativo de aprendizagem Jigsaw adaptado ao ensino de nanociência e nanotecnologia. Revista Brasileira de Ensino de Física, 35, 4, 4504, 2013.

USKOKOVIC, V. Nanotechnologies: What we do not know. Technology in Society, 29, 43–61, 2007.