Considerações sobre

o ensino de Química

Prof. Jorge Ricardo Coutinho Machado

Licenciado em Química

Especialista em ensino de Ciências

Professor do DMTOE/CED/UFPa

Pesquisas no mundo todo tem sugerido que o ensino de Química é, via de regra, e salvo honrosas exceções, caótico, pouco frutífero e dicotomizado da realidade de professores e alunos. Além disso, como agravante, apresenta essencialmente livresco e, a nível de linguagem, parece incapaz de romper com o hermetismo linguístico que lhe é próprio, tornando-se instrumento de opressão e de discriminação, na medida em que contribui para punir os alunos que, sem compreensão de seus fundamentos, são mal sucedidos quando submetidos ao adestramento para o seu uso. Nota-se grande ênfase em modelos atômicos, modelos de ligações químicas, classificação de ácidos e bases, nomenclatura de compostos, enquanto uma aproximação com aquela Química que está mais perto do aluno e de sua realidade, (por exemplo a produção de materiais industrializados como plásticos e medicamentos, o tratamento do lixo e da água ou o impacto da atividade humana sobre o meio ambiente), via de regra é relegada a plano secundário. Talvez fosse possível migrar da chamada "Química do cotidiano" (como se pudesse haver o oposto de um cotidiano sem Química) para os conceitos fundamentais. Talvez esse caminho favorecesse a construção do conhecimento. Talvez fosse frutífero. Talvez...

Com essas reflexões em mente, podemos iniciar a abordagem do ensino de Química desde alguns pontos que consideramos cruciais para sua análise e compreensão.

EDUCAÇÃO ATRAVÉS DA QUÍMICA

Já não se trata mais de falarmos em ensino de Química, mas de buscarmos a prática de uma EDUCAÇÃO QUÍMICA. Existe uma diferença fundamental entre essas duas formas de se abordar o processo ensino-aprendizagem em Química.

O ensino de Química subtende uma postura onde esse processo faz-se centrado no professor (que ensina) e, em situações extremas, pode resumir-se a ações em sala de aula. Já por Educação Química entendemos uma postura onde valoriza-se a construção de conhecimentos pelo aluno (que elabora conceitos) e a extensão do processo ensino-aprendizagem ao cotidiano, a práticas de pesquisa experimental, ao exercício da cidadania e ao resgate da História da Ciência como veículo contextualizador, humanizador e recurso instrucional importante.

A busca pela prática de uma Educação Química inicia com uma postura que é essencialmente humanista e filosófica: trata-se de formar o cidadão-aluno para sobreviver e atuar nesta sociedade científica-tecnológica onde a Química aparece como relevante instrumento para investigação, produção de bens, desenvolvimento sócio-econômico e interfere diretamente no cotidiano de todas as pessoas. Não é o caso de buscar-se a formação de cientistas porque nem todos os alunos que estudam Química serão pesquisadores ou seguirão alguma carreira acadêmica. É, principalmente, a chance de oferecer-se ao aluno a oportunidade de conhecer o método científico e utilizá-lo para resolver problemas do cotidiano, na busca de, parafraseando Jules Ferry, não apenas formarmos cientistas, mas formarmos cidadãos felizes.

Essa postura filosófica sedimenta-se e alicerça todas as ações de Educação Química que dela decorrem. A partir da opção pela Educação Química, segue-se a realização de atividades experimentais em laboratórios, a prática de pesquisas orientadas sobre tópicos em Química, excursões e visitas a indústrias, produção de textos e debates em sala de aula, tudo partindo desta nossa opção ideológica que visa educar cientificamente o cidadão.

ALGUMAS QUESTÕES METODOLÓGICAS

O processo ensino-aprendizagem em Química inicia, qualquer que seja o caso, com algumas reflexões que fundamentam a tomada de importantes decisões: o que ensinar, como ensinar e por que ensinar.

Ao decidir sobre o que ensinar, uma diretriz principal deve ser sempre considerada: os temas ensinados devem sempre estar vinculados à realidade dos alunos e devem ter a prioridade de preparar os alunos para a vida (inclusive para a vida acadêmica, mas não somente esta), e não apenas para passarem de ano ou no vestibular. Os conteúdos aprendidos devem ser instrumento de cidadania e de competência social, para que os alunos possam viver e sobreviver circulando com desenvoltura nesta nossa sociedade científico-tecnológica cada vez mais exigente em conhecimento. Por exemplo, ao falar-se de ácidos e bases, pode-se começar abordando a acidez ou basicidade de materiais próximos aos alunos, como o vinagre, o leite, a urina, etc. e, a seguir, discutir a chuva ácida como um fenômeno químico onde está implícito o conceito ácido-base, pH, reações químicas, etc. A chuva ácida é um assunto que lembra poluição ambiental, industrialização, políticas de meio ambiente e outros assuntos semelhantes. Com certeza, essa abordagem nos parece mais frutífera do que decorar classificações e nomenclatura de ácidos e bases, que por sua vez virão com consequência natural do estudo que se faça. É uma opção contextualizada, histórica e politizadora. É óbvio que nem sempre essa abordagem será encontrada nos livros didáticos comerciais, já que é mais comum em propostas acadêmicas, como a da UFMg aqui apresentada. Será o momento, então, em que o professor será tomado de arrojo e pesquisará para, ele mesmo, produzir o material didático adequado às suas necessidades. Além disso, deve-se considerar a quem se vai ensinar e não procurar padronizar currículos de modo a ensinar da mesma forma a um estudante paulistano e a um morador da Amazônia. São universos, culturas e repertórios pessoais diferentes, que devem ser sempre considerados. O professor deve sempre perguntar-se sobre quem é o aluno que ele deseja educar.

Ao decidir por que ensinar algo em Química, o educador já estará refletindo sobre o que ensinar. Ensina-se Química porque esta ciência é uma linguagem e deve ser instrumento para leitura e interação com o mundo, via domínio do método científico. Deve ser um instrumento para a cidadania, a democracia e o livre pensar. Além disso, deve oportunizar ao cidadão a melhoria na qualidade de vida, na medida em que qualifique trabalhadores, prepare mão-de-obra competente e especializada e, além disso, oportunize acesso democrático ao mercado de trabalho. Deve ser, também, instrumento para felicidade; alegria na escola e na vida.

Finalmente, não existe uma receita infalível para COMO ensinar. Há, sim, recomendações que devem ser consideradas neste momento: primeiro, há necessidade de fugirmos da assepsia no ensino, mostrando os conteúdos vinculados à realidade e não apresentando-os limpos, prontos, estanques ao universo e confinados à sala de aula e ao quadro negro (figura de retórica, já que o quadro hoje é verde. Negro é o pensamento do estudante sobre a química, imerso em trevas. Mas não nos desesperemos. Negro é o começo de todas as coisas, mas não o seu fim.). Deve-se buscar, também, romper com o ensino dogmático, sabendo que a ciência não o é (trabalha principalmente com modelos, que são aproximações teóricas da realidade, sempre sujeitas a revisão) e obviamente o seu ensino não deve sê-lo. Deve-se educar para a incerteza, ficar-se com um olho crítico na história dos acontecimentos e ter em mente que a incerteza gera busca pelo conhecimento enquanto a certeza (o dogma) conduz à estagnação do pensamento.

Deve-se ensinar sempre do CONCRETO para o ABSTRATO, partindo daquilo que o aluno já sabe e oportunizando-lhe a construção de conceitos (que não são o mesmo que definições!) a partir daí. Esse é o caminho natural para a aprendizagem, que respeita a gênese psicológica, o que foi demonstrado por Piaget e colaboradores. O ensino do concreto para o abstrato pode ser conseguido aproximando-se a ciência da realidade do aluno e procurando-se falar com ele a mesma linguagem, impedindo que o conhecimento seja algo esotérico, somente acessível a uma "casta" de iniciados.

Para terminar, deve-se ensinar sempre com a História da Ciência apoiando os conteúdos abordados e utilizando a avaliação mais como um veículo para análise do trabalho docente do que como um instrumento de terror, opressão, punição ou disciplina, valorizando mais o processo avaliativo do que a nota atribuída ao aluno no final.

EDUCAÇÃO QUÍMICA E CIDADANIA

Essas reflexões pedagógicas oportunizam ainda a observação de algo que foi mencionado rapidamente: a quem é útil a educação química ? Trata-se, aqui, de uma reflexão sobre o papel da educação química para a conquista da cidadania.

De nada vale um conhecimento se esse conhecimento é incapaz de produzir progresso pessoal e social. Será completamente inútil e infértil se não permitir o desabrochar da compreensão da natureza (seu objetivo primordial) junto com o despertar da consciência crítica e da cidadania. Além disso, é sabido que a educação é fator de soberania e uma nação cujo povo tem (ou teve) acesso à educação dificilmente deixar-se-á placidamente dominar, física, econômica ou culturalmente. Considerando-se esta nossa sociedade muito dependente de ciência e de tecnologia é de se imaginar a calamidade que representa, para uma nação, um povo sem educação científica. E por ser uma das ciências naturais de base, a Química deve estar presente na vida e na escola de todo indivíduo que almeje ser voz ativa no seu meio social, como deve receber a devida atenção de todo governo responsável que deseje conduzir seu país a uma posição de destaque no conjunto das nações.

A educação química deve ser objeto de maciços investimentos em recursos humanos e materiais, uma vez que sua importância é indiscutível para qualquer nação a cujo povo pretenda-se oportunizar o saber científico e a cidadania.

A LINGUAGEM QUÍMICA

Já foi dito muitas vezes que a ciência é uma linguagem e que compreendê-la é compreender o livro da natureza. Foi Galileu (1564-1642) quem afirmou certa vez estar o livro da natureza escrito em caracteres matemáticos, que é um tipo de linguagem. O preparo para a comunicação através da linguagem científica é imprescindível e contribui para a desmistificação da ciência. No caso da Química, a desmistificação de sua linguagem ajuda a aproximar do universo imediato do aluno o seu saber especialidado.

Afirma-se, ainda, que a linguagem química, por ser universal, seria compreensível por qualquer cidadão no mundo, independente de sua língua natal. Ora, isso não é um atestado de compreensibilidade, uma vez que a linguagem química continua sendo de compreensão exclusiva dos "iniciados" na sua leitura. E essa "iniciação" não parece seguir um critério didático, mas consolida-se ao longo do tempo na "experiência" do aluno: as equações químicas são lidas e quanto mais delas ele observar, mais saberá ler no decorrer de sua vida. No entanto, no início do ensino médio, soma-se à inexperiência do aluno a ausência de esclarecimentos do tipo

"a equaçãoquímica AgNO3 + HCl---->  AgCl + HNO3 é a representação gráfica de uma reação química entre o sal nitrato de prata (AgNO3) e o ácido clorídrico (HCl), que resulta no Cloreto de Prata (AgCl), sal insolúvel, base do processo fotográfico, e no ácido nítrico, HNO3, que é volátil e muito importante na indústria de fertilizantes e de explosivos. Essa reação química acontece (isto é, é espontânea) porque, dentre os produtos formados, há substâncias voláteis e/ou insolúveis."

Deve-se começar apresentando as substâncias em suas forma natural e realizando a reação química com os alunos, estudando propriedades de reagentes e de produtos. Deve-se também mencionar os processos de obtenção e a utilização de todas as substâncias apresentadas de modo que o fenomenológico (o concreto) venha antes do teórico (o abstrato; átomos, íons, moléculas...) ou do representacional (fórmulas e equações) para que a passagem do familiar e concreto para o novo e abstrato seja natural.

MODELOS E NÚMEROS

A Química é uma ciência natural que fundamenta-se, metodologicamente, na utilização da Matemática e na exaustiva aplicação de modelos à realidade concreta. A utilização de cálculos é típica das ciências naturais uma vez que a Matemática é a forma consagrada de interpretação e compreensão dos fenômenos naturais. As leis naturais, quando codificadas em equações matemáticas, representam uma forma útil e frutífera de abordagem dos fenômenos físicos. Dizer, por exemplo, que a aceleração desenvolvida por um corpo é diretamente proporcional à força aplicada sobre ele e inversamente proporcional à sua massa (F = m.a) nada mais é do que codificar um fato geral observado na natureza em um código útil e frutífero que pode ser utilizado com a mesma eficiência para a análise do movimento de um besouro voador ou de uma nave espacial. Na Química muitas dessas equações existem e são aplicadas a situações ideais, que nem sempre correspondem à realidade. Essas situações ideais são os modelos, representações da realidade que tomamos para estudo e que priorizam uma certa abordagem dos fenômenos estudados. Os modelos mais conhecidos em química são os modelos atômicos. Assim, temos o modelo de Dalton (1803), essencialmente ponderal, que pode ser um abordagem válida em situações envolvendo massas em reações químicas. O modelo de Thomson (1898) foi consequência da descoberta da origem da eletricidade. A famosa experiência de Rutherford praticamente obrigou à utilização do modelo nuclear para sua explicação. Já o modelo de Bohr (1913) foi consequência da aplicação da mecânica quântica ao átomo nuclear, numa tentativa de resolver alguns de seus "paradoxos" e sua evolução para o modelo ondulatório resultou em inédita explicação para, por exemplo, os mecanismos de ligação e de reações químicas.

Os modelos mais recentes são os melhores ?

Depende. Não há necessidade do modelo quântico para um estudo ponderal das reações químicas. Para isso, o velho e bom modelo de Dalton (a "bolinha maciça") serve perfeitamente. Assim, deve-se escolher o modelo que melhor se aplique a cada abordagem de um objeto de estudo, sem complicações desnecessárias ou simplificações perigosas. Obviamente, o modelo de Dalton conviveu com velas e lampiões enquanto que o modelo quântico é resultado da era dos vôos espaciais e do ciclotron. Este último modelo é consequência de uma ciência mais refinada e melhor aparelhada, mas sua escolha não exclui os demais modelos que, em muitos casos, são utilizados até hoje.

Valendo-se de equações e de modelos a ciência Química progride na acumulação de conhecimento e prossegue na busca de mais conhecimento. O perigo está em confundir-se equação com lei natural e modelo com realidade física. Constitui erro, por exemplo, afirmar que os corpos caem porque a lei da gravidade os obriga a isso. A lei da gravidade é uma interpretação (artificial, humana), uma descrição de um fenômeno natural que acontece, a despeito da ciência ou da humanidade. Modelos, por sua vez, são criados para a interpretação de determinados fenômenos à luz de um certo conhecimento, que muda com o tempo. São os paradigmas, ou frutos destes, mas sempre referenciais para o trabalho científico. O comportamento dos gases durante muito tempo foi estudado pela equação de Clapeyron, que é uma interpretação matemática para o comportamento de um gás-modelo inexistente, o gás ideal, e que não é obedecida rigorosamente por nenhum gás real. Essa interpretação desconsidera a existência de forças entre as partículas que formam os gases ou a própria existência dessas partículas já que não considera, ainda, o tamanho delas. A equação de Van der Waals, por sua vez, fundamenta-se no mesmo modelo, "corrigindo" a equação de Clapeyron, introduzindo nela dois fatores de correção que a tornam mais próxima do mundo real.

Assim, modelos e equações modificam-se em função do avanço científico e da necessidade de enfocar-se um problema científico a partir de uma ou de outra abordagem. A matemática e os modelos dão rigor e objetividade à ciência. Conferem-lhe até mesmo uma certa beleza. São marca inconfundível da ciência moderna e esta seria impossível sem eles. Deve-se, contudo, ensinar Química considerando-os como ferramentas para a interpretação da natureza, e não como ela própria. Números e modelos aproximam do aluno o abstrato e a representação do abstrato na medida em que o confrontam com quantidades absurdamente grandes ou absurdamente pequenas e com realidade quase além da imaginação (ou mesmo inimagináveis para um adolescente típico). Seu emprego com rigor é decisivo e indispensável já que dessa interpretação depende a compreensão de uma realidade. Há, entretanto, que ter-se em mente suas limitações (são "apenas" modelos) e jamais confundi-los com a realidade física.

A HISTÓRIA DA QUÍMICA

Muitos educadores preconizam que a abordagem histórica dos conteúdos é fator de educação científica, uma vez que assim procedendo o professor estaria aproximando o conhecimento científico do universo cognitivo do aluno, que antes de conhecer constrói historicamente o que conhece (Castro, 1992). Assim, o estudo da Química a partir de uma perspectiva histórica contribuiria para tal aproximação. Contudo, tal abirdagem não pode ser ingênua e superficial, consequência de diletantismo. Não pode resumir-se à apresentação da biografia de cientistas ou àquele clássico capítulo de introdução nos livros didáticos. Deve, sim, como já foi demonstrado, ser um recurso instrucional frutífero para construção e contextualização do conhecimento.

Beltran e Ciscato (1991) apresentam o seguinte relato de experiência que demonstra uma das possíveis alternativas para a prática de uma educação científica respaldada pela abordagem histórica:

 

COMBUSTÃO: DUAS INTERPRETAÇÕES DIFERENTES

A partir de uma experiência simples e interessante, onde se procede à

queima de uma palhinha de aço, é possível discutir

idéias que foram objeto de estudiosos do século XVIII. Stahl e

Lavoisier propuseram explicações diferentes para o fenômeno da combustão.

Um dos aspectos de maior importância no estudo de reações químicas, no início do estudo de Química no 2º grau é a compreensão da Lei de Lavoisier. Tenho verificado que, em geral, os alunos acham que dominam este assunto. Contudo, ao se depararem com uma situação prática em que é necessário aplicar o conhecimento da lei, eles apresentam grandes dificuldades. Isso indicava que este problema provavelmente é grave também no 1º grau.

Para resolver este problema, planejei e apliquei a seguinte aula:

Comecei a aula montando uma balança conforme o procedimento descrito abaixo.

Construi com arame grosso, um travessão para a balança, com aproximadamente um metro de comprimento. É conveniente o uso de um arame grosso para que o travessão não se curve com o próprio peso. É preciso que tenha pelo menos um metro de comprimento, pois com um comprimento menor a balança teria pequena sensibilidade.

Dependurei o travessão da balança em um lugar alto, com a ajuda de um fio.

Suspendi os dois pratos às extremidades do travessão usando armações feitas com fio de cobre do tipo usado para enrolar transformadores elétricos. Usei pratos de alumínio, mas poderiam ser de papelão. Para poupar tempo, preparei antes da aula os pratos e suas armações.

Equilibrei a balança acertando a distância do suporte dos pratos ao centro do travessão.

Testei a sensibilidade da balança. Ela estaria adequada para as experiências que foram feitas em seguida se estivesse sensível à massa de um palito de fósforo. Portanto, coloquei um palito de fósforo em um dos pratos e ela pendeu para o lado em que coloquei o palito. Se ela não estivesse bem sensível, eu deveria desentortar o travessão, deixando-o bem horizontal (reto).

Percebi que a curiosidade dos alunos ia aumentando à medida que a balança ia ficando pronta. Demorei aproximadamente uns cinco minutos para montar, equilibrar e testar a sensibilidade da balança. Este foi o tempo suficiente para que todos os alunos estivessem envolvidos no que eu estava fazendo. Daí então, coloquei uma folha de papel um pouco amassada em cada um dos pratos da balança e, após reequilibrar a balança, cortando pedaçinhos de papel do lado que estava mais pesado, perguntei: Para que lado vai pender a balança se eu queimar uma das folhas de papel? Quase todos os alunos acharam que a balança penderia para o lado do papel não queimado. Alguns não experessaram sua opinião. Provoquei a queima da folha de papel e verificamos que, realmente, a balança pendeu para o lado que a maioria havia previsto.

Sem nada comentar, coloquei em cada um dos pratos um pedaço de vela, de maneira que a balança continuasse equilibrada. Para equilibrar, raspei pedacinhos da vela do lado mais pesado. Depois de reequilibrar a balança, acendi uma das velas e perguntei: O que ocorrerá se eu deixar que ela se queime por algum tempo? Alguns alunos responderam que ela continuaria equilibrada, outros disseram que a balança penderia para o lado da vela que não queimou e um terceiro grupo respondeu que não saberia prever. Solicitei que me explicassem o porquê das previsões. Os alunos que achavam que a balança ficaria equilibrada afirmaram que não iria mudar o peso da vela porque ela apenas derretia. Os que achavam que penderia para o lado da vela que não queimava afirmaram que isto ocorreria porque tudo o que queima fica mais leve.

Sem nada comentar, acendi a vela e deixei queimar até que todos estivessem convencidos de que ela pendia para o lado da vela que não queimou.

Coloquei, então, amarrada em cada um dos suportes dos pratos, uma palhinha de aço desenrolado para que pudesse ser queimada com facilidade e perguntei: Para que lado vai pender a balança se eu queimar uma das palhinhas de aço? A maioria dos alunos achou que a balança penderia para o lado do material não queimado, como haviam verificado nas vezes anteriores.

Poucos alunos acharam que a balança penderia para o lado da palhinha queimada.

Sem comentar nada, provoquei a queima do bombril. Para espanto da maioria, a balança pendeu para o lado da palhinha que queimou.

Solicitei que eles explicassem o que ocorreu e por que ocorreu. Após ouvirmos várias explicações sobre o fenômeno, entreguei aos alunos o texto que vem reproduzido adiante, "Stahl ou Lavoisier", e algumas questões que seriam úteis para o entendimento do texto e a discussão que faríamos na aula seguinte.

No dia seguinte, fizemos a discussão sobre a experiência e sobre o texto. Percebi uma efetiva compreensão dos fenômenos e um grande interesse na aula.

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STAHL OU LAVOISIER?

A teoria do flogístico

Explicar o fenômeno da combustão é uma preocupação antiga dos homens, desde os primórdios da investigação científica. A teoria do flogístico não se preocupa apenas com a explicação da combustão, mas é este o aspecto mais importante desta teoria que vigorou no fim do século XVII e começo do século XVIII.

O mais notável adepto e defensor da teoria do flogístico foi o médico e químico alemão Georg Ernest Stahl (1660 - 1734). Stahl expôs pela primeira vez a teoria do flogístico em 1697, numa obra intitulada Experimenta, observationes, animadvertiones chymical et physical, que quer dizer: Experiências, observações e reflexões sobre a química e a física. Nesta obra, Stahl defende que o flogístico ou "fogo princípio" (fogo originário) é um elemento imponderável contido em todos os corpos combustíveis, tais como o enxofre, o carvão, os óleos vegetais, a madeira, os metais, etc. Afirma que os corpos queimados perdem a propriedade da combustão , pois não mais contém flogístico, que se desprende destes corpos durante a queima. Sendo assim, segundo os defensores dessa teoria, um corpo perde o flogístico quando entra em combustão e um corpo que não queima não é provido de flogístico.

Portanto, o flogístico seria o constituinte comum de todos os materiais combustíveis e, também, seria o responsável pela queima de todos os materiais combustíveis.

Por que a combustão cessa num recipiente fechado, segundo a teoria do flogístico?

Quando cobrimos uma vela acesa de maneira a impedir completamente a circulação de ar, a vela se apaga. Atualmente, explicamos este fenômeno pelo consumo de oxigênio. Mas de que maneira a teoria do flogístico explica o cessar da combustão? Segundo esta teoria, a combustão cessa porque o flogístico que compunha o corpo que queimou foi para o ar e, assim, o ar ficou saturado de flogístico. Um volume limitado de ar comporta apenas uma certa quantidade de flogístico. Neste volume não é possível adicionar mais nenhuma quantidade de flogístico, ele já está saturado, e daí a combustão cessa. Para a combustão não cessar, seria preciso deixar o flogístico escapar.

Como a teoria do flogístico explicava a combustão dos metais formando seus óxidos?

Hoje explicamos a combustão de um metal pela sua reação com o oxigênio, formando o seu óxido.

METAL + OXIGÊNIO oxidação -> ÓXIDO DO METAL

O óxido é um composto formado pelo metal e o oxigênio.

ÓXIDO DO METAL redução ->METAL + OXIGÊNIO

Portanto, hoje admitimos que o óxido é um composto e o metal se combina com o oxigênio para formá-lo. Segundo a teoria do flogístico seria ao contrário, isto é, o metal seria o composto e não o óxido. O óxido se combinaria com o flogístico para formar o metal.

ÓXIDO DO METAL + FLOGÍSTICO ---------->  METAL

E, na queima, o metal liberaria o flogístico.

METAL ---------->  ÓXIDO DO METAL + FLOGÍSTICO

Os adeptos da teoria do flogístico admitiam que os metais mais facilmente combustíveis continham maior quantidade de flogístico e os metais que dificilmente entravam em combustão continham pouco ou mesmo nenhum flogístico. Portanto, o ouro seria um metal que praticamente não continha flogístico, enquanto o ferro, o zinco e o alumínio seriam mais ricos em flogístico.

Uma dificuldade considerável encontrada pela teoria do flogístico foi a de explicar o aumento de peso dos metais após a combustão. Parece existir uma contradição no fato de que a perda de flogistico, na combustão do metal, acarrete um aumento de peso. Alguns adeptos desta teoria chegaram a admitir que o flogístico tivesse peso negativo. Outros explicavam que o corpo ficava mais pesado quando perdia a sua parte volátil ou espiritual. Biringuccio, em sua obra Pirotecnia, argumentava: "O chumbo, depois que suas partes aquosas e etéreas foram removidas pelo fogo, cai como uma coisa entregue a si própria e completamente morta, e, assim, vem aumentar de peso, da forma como ocorre comprovadamente com o corpo de um animal morto, que de fato pesa muito mais do que quando vivo".

A dificuldade de explicar o aumento de peso na combustão dos metais abriu brechas para as críticas de Lavoisier à teoria do flogístico. Muitos outros aspectos, principalmente filosóficos, influenciaram o abandono desta teoria. Mas, sem dúvida, a questão do aumento de peso, na queima dos metais, foi um grande problema enfrentado por Stahl e outros adeptos da teoria do flogístico.

Explicações atuais:

Verifica-se a diminuição na massa de uma folha de papel ao queimá-la, porque quase todos os produtos dessa combustão são gasosos ou passam ao estado gasoso e se dispersam na atmosfera.

Essa diminuição na massa contradiz a Lei de Lavoisier?

Não, pois segundo a Lei de Lavoisier, também chamada Lei da Conservação da Massa, a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos. Na combustão de uma folha de papel, se os produtos não escapassem para o ar e se o oxigênio, que foi um dos reagentes (o comburente), fosse pesado antes da combustão junto com a folha de papel, a balança não penderia para nenhum dos lados.

No caso da palhinha, verifica-se um aumento na massa do material porque o ferro incorpora o oxigênio, formando óxido de ferro.

FERRO + OXIGÊNIO --------->  ÓXIDO DE FERRO

Como o óxido de ferro formado é um sólido com elevado ponto de fusão, a temperatura atingida na queima do ferro não é suficiente para volatilizá-lo.

Antes da combustão, a balança não indica a massa do oxigênio que vai ser incorporado ao ferro, ela indica apenas a massa de ferro. Portanto, o aumento da massa indicado pela balança é devido à incorporação da massa do oxigênio ao ferro, formando o óxido de ferro.

Questões para discussão:

O que seria o flogístico, na opinião de seus defensores?

Segundo a teoria do flogístico, por que uma vela se apaga ao ser coberta com um copo?

Um animal morto pesa mais do que um animal vivo?

Um metal, após queimar, pesa mais do que antes da queima?

Na queima do papel e na queima da palhinha, a balança não continua equilibrada. Esses fatos contrariam a Lei de Lavoisier?

Como se explica o aumento de massa da palhinha após a queima?

Como se explica a diminuição de massa da folha de papel após a queima?

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Esta é uma forma prática de se abordar dialogicamente (estabelecendo um diálogo, não um paralelo ingênuo, entre a ontogênese - construção do conhecimento pelo indivíduo/aluno - e a filogênese - construção coletiva do conhecimento pela espécie humana, isto é, o esforço científico) a educação dentro desse enfoque histórico, que consegue fugir do habitual, abrindo caminho para a crítica e a reflexão, afastando-se do dogmatismo e do diletantismo. Feita assim, contribui para a ruptura com padrões tradicionais de ensino de Química, que muitas vezes revelam-se nefastos, e auxilia na Educação Química.

O LIVRO DIDÁTICO

Uma avaliação da importância dos livros didáticos e da problemática de sua utilização no ensino de química no nível médio foi realizada por Mortimer (1988) e parte da seguinte constatação: mais de 80% dos professores em atuação utilizam como principal recurso instrucional o livro didático ou material (apostilas, anotações) produzido a partir deste. Assim, sendo tão utilizado, é de se presumir que a sua influência sobre a qualidade do ensino seja decisiva.

De fato, segundo Mortimer o que se observa é a má qualidade quase geral dos livros didáticos comerciais de química, que são cópias uns dos outros, são aulas expositivas impressas, tratam de assuntos desarticulados e distantes da realidade do aluno, estimulam a preguiça e não favorecem situações de investigação. Para Mortimer, essa má qualidade dos livros também é fator de má qualidade no ensino. E o autor completa: "A Química é mostrada [nesses livros] como algo pronto e acabado, e seus modelos são transformados em dogmas irrefutáveis. Essa visão é totalmente distorcida, pois os modelos e teorias nas ciências físicas são aproximações, sujeitos à revisão desde que surjam fatos que os contradigam ou que fiquem sem explicação".

Apesar de serem produzidos por autores considerados competentes, os livros tem se revelado desatualizados e refratários a inovações metodológicas. Isso, provavelmente é consequência da pressão exercida pelas editoras que, atendo-se a questões mercadológicas, procuram fazer com que o autor forneça ao mercado aquilo que o mercado quer, dentro de uma opção capitalista que aborda o livro como mercadoria. Além disso, o mercado e acrítico e, via de regra, valoriza mais a forma do que o conteúdo e é extremamente sensível a truques gráficos como desenhos, cores, quadros de resumo, capas e encadernações mirabolantes, brindes (como CDs e programas de computador), "questões dos últimos vestibulares", que acabam por substituir a leitura profunda, criativa e reflexiva.

Constatando-se, segundo Mortimer, a má qualidade dos livros didáticos comerciais, o que fazer? Obviamente, não se pode abandoná-lo já que muitas vezes ele é o único recurso disponível. No entanto, é preciso analisá-lo criticamente em busca do melhor possível. Deve ser considerada a possibilidade do professor produzir o seu próprio "livro didático" a partir de sua reflexões, seus objetivos e de sua realidade local. As reflexões já feitas neste texto podem contribuir para isso. Outra sugestão é a consulta aos livros indicados na bibliografia, que apresentam propostas metodológicas interessantes.

A partir desse material e de uma postura crítica por parte do professor, acreditamos ser possível superar as inúmeras deficiências dos livros didáticos comerciais e tornar esse material mais adequado à Educação Química e mais próximo daqueles objetivos individuais do professor.

O ENSINO EXPERIMENTAL

Outra reflexão importante diz respeito à presença de atividades experimentais nas aulas de química. Acredita-se que a presença de experiências e "pesquisas" nas aulas contribui para uma melhor aprendizagem. Isso só é verdadeiro até certo ponto.

Inicialmente, deve-se considerar que uma atividade experimental deve oportunizar situações de investigação e o confronto dos alunos com o desconhecido, o inusitado o u o inesperado. Sem isso, atividades experimentais acabam por resumirem-se a receitas para serem executadas e reforçam o caráter dogmático da aula expositiva, neste caso servindo apenas para confirmar a "verdade" proclamada pelos livros didáticos.

Atividades experimentais bem planejadas desmistificam o trabalho científico e o aproximam do universo de experiência dos alunos, que percebem-se como construtores e conhecimento e redescobridores de leis e princípios científicos. Nessas atividades, no aparecimento de um problema, na delimitação deste, na formulação e testagem de hipóteses, na coleta e no registro de dados, na apresentação dos resultados, etc. Se possível, deve-se trabalhar com projetos de pesquisa que envolvam "mente e mãos", isto é, oportunizem aos alunos o trabalho prático e o exercício do raciocínio científico.

Numa análise superficial, a ausência de um laboratório químico na escola pode representar um entrave para a prática de uma educação química baseada na metodologia experimental. No entanto, tal não é verdade. De início, o exercício de pesquisa mediante projetos necessita de material específico para AQUELE projeto, e não de um laboratório totalmente instalado. Além disso, pode-se improvisar material que funcione perfeitamente (Chrispino, 1989), embora esta seja uma solução provisória indesejável, devido ao risco de tornar-se "solução" definitiva para a implementação do ensino experimental.. Também é possível a confecção e montagem de pequenos laboratórios portáteis que atendam às necessidades do professor interessado na implementação de atividades experimentais. Já existe alguma bibliografia disponível que trata desse assunto e não é impossível para o professor confeccionar ele mesmo um laboratório básico que possa ser usado para demonstrações e depois ampliá-lo com o material produzido nas atividades de pesquisa.

O CURRÍCULO

Qualquer currículo para o ensino de Química em nível médio (UFMg) "deve contemplar aspectos conceituais que permitam a compreensão da constituição, propriedades e transformações dos materiais, destacando as implicações sociais relacionadas a sua produção e a seu uso". Pelo exame dos currículos atualmente praticados, via de regra tal não acontece.

Percebemos que os currículos tradicionais acabam por transformar a cultura química em uma cultura escolar, sem história e sem contexto, com excesso de conceitos desarticulados (não seriam definições?) que acabam sugerindo ao aluno ser esta uma ciência que exige apenas boa memória para haver aprendizagem.

Os tais conceitos aprendidos limitam-se a definições capazes de permitir a resolução de problemas verbais (questões sobre a própria definição) ou numéricos (cálculos primários) e incapazes de ir além. Assim, o dito "ensino de química" limita-se ao treino no manejo de pequenos rituais de memorização e resolução de problemas.

Machado, Mortimer e Romanelli, professores da UFMg (ver referência bibliográfica 4 e o anexo 1) apresentam uma proposta curricular alternativa, consequente, que busca abordar apenas alguns conceitos fundamentais mostrando a sua interrelação e sua aplicação a problemas sociais e tecnológicos, estando tal currículo organizado de maneira a oportunizar uma interação entre o discurso científico da Química e o discurso cotidiano.

Examinando os temas propostos para o ensino de química no 1º, 2º e 3º ano do nível médio (anexo 1) percebemos que os aspectos conceituais e contextuais estão mesclados ao longo do programa, havendo, além disso, a possibilidade do professor adaptar cada proposta curricular à sua realidade social, suprimindo alguns itens ou pautando sua organização curricular por parâmetros regionais. Com esse propósito, aliás, sugerimos modificar a proposta original da UFMg para uma realidade amazônica mais imediata, enfatizando as questões ambientais, bioquímicas e econômicas desta região.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Procuramos discutir neste texto algumas peculiaridades do ensino de química e abordá-lo a partir de uma perspectiva que trate-o como EDUCAÇÃO QUÍMICA, que envolve mente, mãos, sociedade, cotidiano e cidadania. Outras questões poderiam ser derivadas destas, mas nos parece que os pontos fundamentais foram aqui abordados. Cabe aos professores encontrarem seus caminhos individuais (que depois devem, obrigatoriamente, ser socializados) tendo sempre como preceito norteador o fato de que a educação química - como a educação em geral - deve ser instrumento para felicidade, progresso social, desenvolvimento pessoal e cidadania.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Castro, R.S. Dois exemplos do uso da história da ciência no curso de física do segundo grau: análise e reflexões. Em Aberto, Brasília, ano 11 n.55, jul./set.1992.

Chassot, Attico I. Catalisando transformações na educação. Ijuí, UNIJUÍ, 1993.

Chrispino, Álvaro. Ensinando química experimental com metodologia alternativa. Química Nova, 12(2) (1989).

Machado, Andréa H; Mortimer, Eduardo F; Romanelli, Lilavate I. Pressupostos gerais e objetivos da proposta curricular de química. Belo Horizonte, UFMg, sd.

Machado, Jorge R.C. A história da ciência nos livros de química: muletas ou pilares?. Belém, UFPa, 1995. Monografia de especialização.

Mortimer, E.F. A evolução dos livros didáticos de química destinados ao ensino secundário. Em Aberto, Brasília, ano 7, n.40. out./dez., 1988.

 

INDICAÇÕES PARA LEITURA

Ambrogi, Angélica et alii. Química para o magistério. São Paulo, Harbra, 1995.

Ambrogi, Angélica et alii. Unidades Modulares de química. São Paulo, Hamburg, 1987.

Beltran & Ciscato. Química. São Paulo, Cortez, 1991.

Chassot, Attico Inácio. Para quem é útil o ensino? Alternativas para um ensino (de química) mais crítico. Canoas, Editora da ULBRA, 1995.

Maldaner, Otávio Aloísio. Química 1. Construção de conceitos fundamentais. Ijuí, UNIJUÍ, 1995.

Maldaner, Otávio Aloísio e Zambiazi, Rui Química 2. Consolidação de conceitos fundamentais. Ijuí, UNIJUÍ, 1995

Romanelli, Lilavate I. e Justi, Rosália. Aprendendo Química. Ijuí, UNIJUÍ, 1997.

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