ferramentas multimidia p educ quim no ensino medio

ferramentas multimidia p educ quim no ensino medio

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3 QUÍMICA NOVA NA ESCOLAN° 19, MAIO 2004Busca de ferramentas na Internet para edução química

Recebido em 18/2/03, aceito em 17/3/04 EDUCAÇÃO EM QUÍMICA E MULTIMÍDIA

A seção “Educação em Química e Multimídia” tem o objetivo de aproximar o leitor das aplicações das tecnologias comunicacionais no contexto do ensino-aprendizagem de Química.

Restam hoje poucas dúvidas sobre a importância e a necessidade da utilização de ferramentas computacionais para o ensino e a aprendizagem da Química. Essas ferramentas podem ser usadas para a construção de um currículo centrado sobre os problemas do mundo real – Química do Cotidiano ou Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS)–, fornecem suporte para o engajamento dos estudantes nas atividades escolares, possibilitam a visualização de modelos que explicam fenômenos microscópicos e oferecem aos professores e alunos oportunidades para retroalimentação, reflexão e revisão (Esquembre, 2002).

Vários trabalhos têm procurado fornecer informações aos professores do Ensino Médio sobre como acessar informações utilizando ferramentas de busca na Web (Giordan, 1998), sobre educação aberta na Web (Giordan e Mello, 2000), sobre a busca por temas geradores (Eichler e Del Pino, 1999), sobre as tecnologias interativas no ensino (Ferreira, 1998) etc.

Rosângela Michel, Flávia Maria Teixeira dos Santos e Ileana Maria Rosa Greca

Neste trabalho, apresentamos uma revisão de softwares e sítios educacionais que o professor de Química pode utilizar para o desenvolvimento de conteúdos no Ensino Médio, de acordo com sua abordagem de trabalho. Realizamos uma análise crítica dos sítios e ferramentas disponíveis.

ensino de Química, sítios educacionais, softwares educacionais

Neste artigo, como em outros encontrados na literatura, nos propomos a fornecer subsídios aos professores, relacionados a sítios de Internet acessíveis e seus conteúdos, entre outros temas, para possível utilização em suas atividades cotidianas nas aulas. Entretanto, isto somente é possível se essas ferramentas são usadas de uma maneira apropriada, como parte de uma abordagem educacional coerente e organizada. Ou seja, por meio de uma integração conveniente com o enfoque educacional adotado: a tecnologia deve se adequar à abordagem educacional, e não o contrário (Ribeiro e Greca, 2003; Vieira, 1997; Eichler e Del Pino, 1999; Esquembre, 2002).

A busca dos sítios

Utilizando uma ferramenta de busca na Web (w.google.com.br), encontramos um número enorme de ocorrências de sítios sobre Química. Foram usadas palavras-chave que relacionam a Química com o uso de ferramentas computacionais (“simulação em Química”, “modelagem em Química”, “software de Química”, “Química para o Ensino Médio”, entre outras) e palavras de busca relacionadas com o conteúdo disciplinar (“Química”, “Química Orgânica”, “laboratório de Química” etc.).

40% dos sítios encontradosapresen-

Constatamos que vários elementos dificultam o trabalho de pesquisa, tais como inúmeras repetições dos sítios com títulos diferentes, mas com o mesmo conteúdo, e existência de uma “miscelânea” de informações e sítios (empresariais, comerciais, industriais, de propaganda) de natureza diversa do interesse inicial de pesquisa, voltada para os sítios educacionais. Dessa forma, aproximadamente taram a orientação que desejávamos. Se isto dificulta o trabalho de busca para pesquisadores experientes e

Atualmente são amplamente reconhecidas a importância e a necessidade da utilização de ferramentas computacionais para o ensino e a aprendizagem da Química

4 QUÍMICA NOVA NA ESCOLAN° 19, MAIO 2004Busca de ferramentas na Internet para edução química com maior disponibilidade de tempo, para os professores de Ensino Médio essa tarefa torna-se um processo ainda mais difícil.

Outra constatação importante foi a da existência de uma grande quantidade de sítios que têm todo um “entretenimento” na página principal, antes de chegarmos no ponto de interesse para o ensino de Química, o que freqüentemente proporciona um desvio na pesquisa – os sítios são dispersivos. Certamente essa característica poderia conferir a esses sítios elementos para o desenvolvimento da curiosidade e da motivação, que poderiam talvez levar a outras importantes informações e descobertas. No entanto, esse desvio provoca perda de tempo e, muitas vezes, a não realização da pesquisa inicialmente desejada.

Elementos para a seleção de sítios

A revisão, na Internet e na literatura específica, revelou que universidades, escolas de Ensino Fundamental e Médio, grupos de pesquisa, professores e pesquisadores em diferentes partes do planeta publicam sítios com um vasto conjunto de ferramentas que podem ser utilizadas no Ensino Médio e Superior. No entanto, centramos nosso trabalho nos sítios em português, já que a utilização de ferramentas em outros idiomas dificultaria o acesso aos estudantes.

Nos sítios pesquisados, encontramos softwares educacionais de natureza diversificada. Para tratá-los, utilizamos um sistema de categorias elaborado por Vieira (1997) que classifica os softwares educacionais para a Educação Química, encontrados entre 1978 e 1994 no Journal of Chemical Education, da forma enumerada a seguir.

Aquisição de dados e análise de experimentos (ADEXP) - esses softwares podem fazer a organização e a análise dos dados de um experimento, traçando gráficos e apresentando várias tabelas com estatísticas diferentes, conforme a necessidade. Esses softwares são úteis para o gerenciamento de equipamentos e instrumentos de análise. Base de dados simples (BDS) - conjunto organizado de dados com uma lógica que permite rápido acesso, recuperação e atualização por meio eletrônico.

Base de dados/modelagem

(BDM) - apresentam características comuns aos de base de dados simples, isto é, utilizam os mesmos recursos de acesso e gerenciamento de dados e das modelagens, que executam normalmente uma grande quantidade de cálculos matemáticos.

Base de dados/ hipertexto e/ou multimídia (BDH) - bases de dados com recursos de sons e imagens coloridas, palavras-chaves que remetem o usuário a outros arquivos (ou a outras partes do mesmo arquivo) com informações mais detalhadas e que possibilitam uma maior interação com o usuário.

Cálculo computacional (C) - resolvem equações matemáticas dos mais diferentes tipos, realizam inúmeros cálculos (relativos a pH, propriedades termodinâmicas, equilíbrio químico, análises qualitativas e quantitativas etc.); propiciam uma ponte entre o que se tem, como por exemplo equações e dados experimentais, e o que se deseja, geralmente informações e resultados estruturados na forma de tabelas e gráficos variados.

Exercício e prática (EP) - apresentam um conjunto de exercícios ou questões para o aluno resolver, como se fosse um livro um pouco mais dinâmico.

Jogo educacional (JGS) - softwares de jogos, que permitem que o aluno desenvolva a habilidade de testar hipóteses, funcionando como se fossem um constante desafio à sua imaginação e criatividade.

Produção de gráficos e caracteres especiais (PGCE) - permitem o traçado de gráficos e caracteres especiais, muito úteis no ensino de certos conteúdos de Química.

Simulação (SML) - softwares que trazem modelos de um sistema ou processo.

Sistema especialista (SE) - softwares de grande complexidade e custo, usados em diagnósticos e pesquisas.

Tutorial (TUT) - programa que “ensina” ao aluno uma determinada

Tabela 1: Sítios visitados e ferramentas disponíveis. NúmeroEndereço do sítioFerramentas disponíveis

1 gepeq.iq.usp.br BDH 2www.cdcc.sc.usp.brBDH, EP, OUT 3 sites.uol.com.br BDH, EP 4educar.sc.usp.brBDH, EP, JGS 5 inorgan221.iq.unesp.br BDH, TUT 6qmc.ufsc.brBDH, EP, SML 7 proquimica.iqm.unicamp.br BDH, EP 8 w.iq.ufrj.br BDH 9nautilus.fis.uc.ptBDH, EP, SML 10 w.iq.ufrgs.br BDH 1w.rainhadapaz.g12.brBDH, EP, OUT 12 w.furg.br BDH 13www.mocho.ptBDM, BDH, EP, SML, OUT 14 w.ficharionline.com BDH 15 w.quarks.com.br BDH, SML 16 w.expoente.com.br BDH 17 w.mundodoquimico.hpg.ig.com.br BDM, BDH, EP

Constatou-se que universidades, escolas de

Ensino Fundamental e

Médio, grupos de pesquisa, professores e pesquisadores em diferentes partes do planeta publicam sítios com um vasto conjunto de ferramentas que podem ser utilizadas no Ensino Médio e Superior

5 QUÍMICA NOVA NA ESCOLAN° 19, MAIO 2004Busca de ferramentas na Internet para edução química área de conhecimento, tendo a vantagem de ser mais dinâmico e animado (sons e imagens) que um livro-texto.

Outros (OUT) - tipos de softwares que, por sua especificidade e pequena quantidade, não puderam constituir uma classificação específica.

Os sítios pesquisados, listados na

Tabela 1, foram, portanto, analisados a partir das categorias elaboradas por Vieira (1997).

A análise revelou que os sítios encontrados apresentam a estrutura de hipertextos e/ou multimídia que pode funcionar como uma base de dados para o professor e para os alunos. Esses sítios e as ferramentas disponíveis permitem, em maior ou menor grau, a interação com o usuário. Além disso, alguns deles possuem vínculos para outros BDS, permitindo acesso a informações e bibliografia, como por exemplo os sítios 1, 6, 7, 8, 9 e 10.

Alguns tipos de ferramentas, como ADEXP, C, PGCE e SE, apesar de muito utilizadas em pesquisa científica (ver Vieira, 1997), não estão disponíveis nos sítios visitados (vide Figura 1). Isto revela que apesar do grande desenvolvimento dos softwares educativos, nos últimos 20 anos, muito ainda há de ser feito para tornar essas ferramentas acessíveis a um maior número de usuários. Revela, também, o pouco interesse que aparentemente existe no Ensino Médio por atividades que possibilitem a aquisição de dados e análises qualitativas e quantitativas sobre propriedades termodinâmicas, equilíbrio químico, teoria quântica, reações químicas inorgânicas e outros temas importantes para a Química.

Softwares de BDM aparecem em dois dos sítios visitados. Entretanto, cabe explicar que os softwares disponíveis permitem a construção de modelos de moléculas (sítios 13 e 17). A “modelagem” propriamente dita executa uma grande quantidade de cálculos e envolve o tratamento matemático de um modelo de dados (Vieira, 1997, p. 115). Além disso, não se deve confundir essas ferramentas com as de “modelização”, que são softwares em que o usuário desenvolve a sua própria simulação computacional (Esquembre, 2002). As “modelizações” não vêm sendo usadas na Educação Química, apesar do grande potencial em permitir aos estudantes explicitar suas próprias concepções (Ribeiro e Greca, 2003).

Softwares de EP, que aparecem em 26% dos sítios visitados, são muito limitados, por serem pouco interativos e basearem-se em um modelo de transmissão-recepção do conhecimento (sítios 2, 3, 4, 6, 7, 9, 1, 13 e 17 da tabela). Esses softwares permitem apenas que o aluno treine e pratique, de maneira mecânica e repetitiva, um conjunto determinado de tarefas em Matemática, leitura, soletração e outras áreas de habilidades básicas (Vieira, 1997, p. 118). O computador, através de softwa- res de jogos apropriados e sofisticados, pode permitir que o aluno desenvolva diversas habilidades e, a despeito do que se poderia esperar, já que muitas vezes o computador é encarado como uma ferramenta lúdica e agradável, somente o sítio 4 apresenta JGS relacionados a equações químicas, balanceamento e tipos de reações.

A categoria simulação (SML) engloba softwares que contêm um modelo de um sistema ou processo. Em uma simulação, o comportamento do que está sendo simulado deve representar o funcionamento do sistema real, segundo as teorias ou modelos que o descrevem (Eichler e Del Pino, 2000). No sítio 6 encontramos SML relativas a experimentos de sínteses e purificações, destilação, solubilidade de compostos orgânicos, cromatografia etc. O sítio 9 apresenta simulações em Físico-Química: mudança de temperatura de determinada substância, alteração da pressão exercida sobre alguma amostra, ligações intermoleculares, entropia, microondas, infravermelhos, solubilidade. As SML encontradas no sítio 13, que funcionam on-line, envolvem simulações simples de gases, ressonância magnética nuclear, Termodinâmica, ligações intermoleculares, equilíbrio químico e titulações ácido/ base; no sítio 15, as SML envolvem o comportamento de gases ideais

As simulações indicadas nesses sítios são na realidade ilustrações nas quais as propriedades e características dos modelos químicos são representadas por imagens animadas em 3-D; nelas, o usuário pode alterar o número e os tipos de moléculas, tipos de reações, criar questões, resolver e articular problemas. Em princípio, essas simulações poderiam auxiliar os estudantes na compreensão do funcionamento de modelos microscópicos, de uma forma muito mais dinâmica que as clássicas figuras ou modelos 3-D até agora usadas no Ensino Médio.

Poucas ferramentas TUT, queFigura 1: Ocorrência das ferramentas nos sítios visitados.

A análise revelou que os sítios encontrados apresentam a estrutura de hipertextos e/ou multimídia que pode funcionar como uma base de dados. Esses sítios e as ferramentas disponíveis permitem, em maior ou menor grau, a interação com o usuário

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“ensinam” ao aluno uma determinada área de conhecimento, foram encontradas. Apesar de ser um tipo de instrução programada, o tutorial pode ter a vantagem de ser mais dinâmico e animado que um livro-texto. O tutorial localizado no sítio 5 traz teoria e imagens sobre a ligação química em metais de transição do bloco d, Química Inorgânica Descritiva, halogênios e Espectroscopia. Também o sítio 2 possui vínculos para tutoriais em inglês.

Na categoria OUT foi colocado o atendimento aos alunos on-line ou via e-mail; esse tipo de ferramenta está disponível nos sítios 12 e 13 para os usuários em geral, e no sítio 1 para estudantes da Escola Rainha da Paz. Esta pode ser uma excelente ferramenta para ampliar os conhecimentos dos alunos e professores.

O que é possível acessar

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