Início Educação A Utilização de Tecnologias no Ensino da Química
RC: 18429 - 16/08/2018
LOCATELLI, Tamiris. A Utilização de Tecnologias no Ensino da Química. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 08, Vol. 04, pp. 5-33, Agosto de 2018. ISSN:2448-0959
5.1 A Utilização de Tecnologias para a Melhora no Ensino Aprendizagem
5.2 Utilização das tecnologias de informação e comunicação no processo de ensino- aprendizagem: limites e possibilidades
5.3 Em Busca de novos métodos de ensinar e aprender nas escolas
5.4 O ensino das ciências
5.5 O ensino de química
5.6 Tecnologias para ensino da química
5.7 Programas que podem ser utilizados para facilitar o ensino-aprendizagem de química
Por muito tempo acreditava-se que a aprendizagem era produzida apenas por repetição e memorização de conteúdos, no entanto, com os elevados números de alunos tendo insucesso de aprendizagem na atualidade, passou-se a buscar novas formas de ensino onde o aluno seja mais que um mero ouvinte passando a ser o agente principal na construção do conhecimento. No caso da química, a maior dificuldade está relacionada aos conteúdos complexos e ao fato de seu processo de aprendizagem estar baseado em modelos (representações da natureza, elaborados a partir de observações e experiências) tornando assim, seus conceitos muito abstratos para os alunos. Esses modelos são imaginários, "inventados" pelos cientistas para explicar os fenômenos observados em laboratório, e os alunos não conseguem migrar do imaginário para o visível, dessa forma o ensino de química se torna algo desestimulante, desinteressante e sem significado. Diante disso evidencia-se a necessidade de buscar ferramentas que auxiliem e facilitem o ensino-aprendizagem de química nas escolas. Na busca de novas formas de ensinar e aprender encontrou-se um novo caminho para melhorar o ensino, a tecnologia, que cada vez mais é evidenciada e ganha espaço em nossa sociedade, tendo potencial de causar uma revolução para o ensino de química. São inúmeras as vantagens que ela apresenta, melhorando desde as formas de representar e explorar os conteúdos, até tornando a aprendizagem mais rica, inovadora e atraente para os alunos, por meio de métodos mais dinâmicos, estimulando o gosto de aprender. Ela pode ser inserida nas aulas em forma de simulações computacionais, que são programas que fazem representações de modelos reais, facilitando seu entendimento, interpretação e reflexão. Simulações como Carbópolis, Jogo das coisas, Urânio 235, Comprando compostos orgânicos no mercado, são formas inovadoras de trabalhar conteúdos químicos, demonstrando que a utilização de tecnologias já é uma realidade na educação e que seu uso trará benefícios incalculáveis no processo de ensino-aprendizagem.
Palavras-chaves: Ensino-Aprendizagem, Dificuldades, Química, Modelos, Tecnologias, Simulações.
Os elevados níveis de insucesso nas disciplinas em qualquer sistema de ensino se tornaram um problema universal e alvo de inúmeras pesquisas. (GOMES; HENRIQUES; MENDES, 2008).
A busca de uma aprendizagem mais eficiente e eficaz, segundo Ferreira (2002) está na associação entre conteúdos curriculares e estratégias pedagógicas ajustadas a necessidade de cada aluno.
Na área de química é grande o número de alunos que possuem dificuldade, seja pela complexidade dos conteúdos abordados, ou devido à disciplina ser vista pela maioria dos alunos como algo desinteressante, desmotivador, sem importância e distante da realidade. Portanto, torna-se um desafio para os professores dessa área tornar o ensino algo empolgante, motivador e atraente, sendo necessária para esse desafio a introdução de ferramentas que busque uma nova forma de ensinar diminuindo o insucesso vivido pelos alunos.
Professores se encontram diante da necessidade de encontrar novas estratégias de ensinar mais de acordo com o mundo atual. (SOUZA; SILVA, 2012).
O professor está sendo desafiado a transformar suas formas de ensinar sem abandonar os objetivos propostos por sua área de atuação. Diante disto à utilização de tecnologias no ensino, que possui potencial para revolucionar o sistema educacional, promovendo a cooperação entre alunos e uma aprendizagem mais ativa. Pesquisas concordam com isso e relatam que o uso de tecnologias incorporadas no sistema de ensino aprendizagem, demonstra efeito positivo, motivando os alunos e aumentando sua autoconfiança e autoestima. (FERREIRA, 2002).
No ensino de química, ao mediar seus conteúdos com a tecnologia, melhora as formas de apresentação e exploração, enriquecendo as aulas e inovando as aulas com métodos mais dinâmicos, interativos despertando no aluno a busca pela informação. Estudiosos afirmam que o uso de tecnologia no ensino da química é um recurso didático para melhorar aulas, proporcionando aos alunos uma aprendizagem significativa.
A principal vantagem oferecida pela tecnologia nas aulas de química está relacionada a simulações, que auxiliam as representações de conceitos e condições científicas, melhorando as condições de aprendizagem.
Essas simulações são representações de fenômenos da realidade que permite ao aluno o estabelecimento de realismos nos trabalhos, fornecendo uma grande eficiência no aprendizado. As simulações auxiliam principalmente nos principais focos de defasagem de ensino e de dificuldade dos alunos. Permitindo, o estabelecimento de relações entre conceitos, aplicação de modelos já construídos e comparação de resultados obtidos com o conhecimento científico.
As simulações permitem aos alunos fazer uma reflexão crítica sobre sua aprendizagem, por meio de confrontações dos resultados obtidos com os resultados que seriam esperados, possibilitando que o educando perceba seus enganos e auxiliando na construção do conhecimento, assim melhorando o processo de ensino.
Temos inúmeras simulações como: Carbópolis, Jogo das coisas, Urânio 235, Comparando compostos orgânicos no supermercado entre outros que já são utilizados e demonstram os benefícios que seu uso proporciona para o ensino.
A tecnologia por si só não gera o aprendizado dispensando o papel do professor, é apenas uma ferramenta disponível para melhorar o ensino-aprendizagem. Tecnologias não dispensam o professor de química, e sim auxiliam e aprimoram técnicas fazendo com que trabalhem de maneira diferente em sala de aula, deixando para traz o modelo de ensino tradicional. O professor deve possuir muita responsabilidade, coerência e bom senso para assim atingir as finalidades pedagógicas, tornando alunos indivíduos ativos no processo de construção do conhecimento.
Resumindo, programas contribuem para o processo educacional explicitamente, seja priorizando a memorização (que em alguns casos se faz necessário), ou proporcionando desafios, testes, análises de dados e levantando hipóteses.
Essa pesquisa tem como objetivo demonstrar a necessidade que emana na atualidade em escolas de buscar novas metodologias no ensino de química. Apresentando os benefícios que a utilização de tecnologias traz no ensino de química.
A Pesquisa mostra a necessidade de novas metodologias de ensino para melhorar o ensino aprendizagem nas escolas e relata os benefícios que a utilização de tecnologia traz ao ensino da química.
Para incorporar as novas formas de ensinar usando as mídias, é comum o professor desenvolver em sala de aula uma prática "tradicional", ou seja, aquela consolidada com sua experiência profissional – transmitindo o conteúdo para os alunos – e, num outro momento, utilizando os recursos tecnológicos como um apêndice da aula. São procedimentos que revelam intenções e tentativas de integração de mídias na prática pedagógica. Revelam, também, um processo de transição entre a prática tradicional e as novas possibilidades de reconstruções. No entanto, neste processo de transição, pode ocorrer muito mais uma justaposição (ação ou efeito de justapor = pôr junto, aproximar) das mídias na prática pedagógica do que a integração. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
Por esses e outros motivos está na hora de se modificar a forma de ensino para obter-se uma melhora na forma de aprendizagem, saindo dos modelos de ensino tradicional e estabelecendo uma aprendizagem significativa onde o aluno sai do papel de mero ouvinte e passe a ser construtor de seu conhecimento, tornando dessa forma a aprendizagem mais eficiente.
A teoria da aprendizagem de Ausubel propõe que os conhecimentos prévios dos alunos sejam valorizados, para que possam construir estruturas mentais utilizando, como meio, mapas conceituais que permitem descobrir e redescobrir outros conhecimentos, caracterizando, assim, uma aprendizagem prazerosa e eficaz. (PELIZZARI, 2002)
Um levantamento feito em pesquisas sobre educação mostrou a necessidade de mudança nas metodologias de ensino, revelando que as formas tradicionalmente empregadas nas escolas há décadas não são mais eficientes em desenvolver uma aprendizagem significativa. (ALMEIDA; PRADO, 2005; VIEIRA, 2003; ZANON; GUERREIRO; OLIVEIRA, 2008; FRANCIOSI; MEDEIROS; COLLA, 2003; ITIKAWA, 2008; ALMEIDA, 2002).
Uma forma de desenvolver uma aprendizagem eficiente é motivando os alunos a aprender, despertando o interesse na aprendizagem de química, que é uma disciplina com grande fracasso escolar, destaca-se que a utilização de tecnologias pode melhorar e motivar o ensino-aprendizagem. (FIALHO; MATOS, 2010; SANTOS; et al, 2005; SOUZA; SILVA, 2012; MARTINS, 2002; MELO; LIMA, 2013).
Esse projeto de pesquisa será desenvolvido através de fontes bibliográficas, como livros, dissertações e teses e fontes paralelas, como Internet, revistas e jornais, apoiando-se em teorias educacionais atuais.
A aprendizagem humana é tida como um processo contínuo de transformação onde o educador atua como colaborador para o desenvolvimento dos seres humanos. (FERREIRA, 2007).
Segundo Braga (2001) nesse processo de descoberta, observação e exploração, que é a aprendizagem, pode-se apontar uma poderosa arma para dar suporte a esse processo auxiliando tanto professores como psicopedagogos, melhorando o ensino-aprendizagem nas escolas, que são as tecnologias de informação e comunicação.
Sua utilização deve ser para buscar uma evolução da educação, pois permite a exploração e a construção do conhecimento oferecendo aos alunos experiências de forma imersiva e interativa com o conhecimento, auxiliando para que as informações sejam totalmente adquiridas e adequadamente assimiladas. (BRAGA, 2001).
Pesquisas mostram que a aprendizagem eficiente é feita através da associação de conteúdos curriculares e estratégias pedagógicas ajustadas às necessidades de cada aluno, apontando que o uso de tecnologias, possui efeitos positivos quando incorporados ao fazer pedagógico, incentivando e oportunizando uma aprendizagem mais ativa, pois, por meio do uso de tecnologia aumenta-se a autoestima, a autoconfiança e a motivação em aprender dos alunos. (FERREIRA, 2002).
Para Silva (2001) é evidente que o professor na era tecnológica está sendo desafiado a modificar sua forma de educar e se comunicar com seu aluno, é preciso inventar um novo modelo, pois nos encontramos em uma nova época que favorece a disseminação do saber.
A maioria dos educadores já percebeu que uma aprendizagem eficiente não pode ser alcançada sem a participação do aluno, educar é muito mais que transmitir conteúdos é uma ação mais ampla que se dá pela interação entre aluno/professor, desenvolvendo no aluno uma formação com capacidades cognitivas, afetivas e sociais que serão levadas por esse aluno para sua vida inteira. (SILVA, 2001).
Educar é colaborar para que professores e alunos – nas escolas e organizações – transformem suas vidas em processos permanentes de aprendizagem… Uma mudança qualitativa no processo de ensino/aprendizagem acontece quando conseguimos integrar dentro de uma visão inovadora todas as tecnologias: as telemáticas, as audiovisuais, as textuais, as orais, musicais, lúdicas e corporais… É importante diversificar as formas de dar aula, de realizar atividades, de avaliar. (BRAGA, 2001).
Mesmo com todas essas informações, professores ainda apresentam dificuldades diante da urgência eminente de mudança no modelo educacional, salas de aula prevalecem ainda com baixa participação oral dos alunos e com elaboração de atividades solitárias, desmotivando-os e dificultando a construção da aprendizagem. (SILVA, 2001).
A crescente utilização da tecnologia está colocando os professores em xeque, pois, se faz necessário que a educação se insira nesse novo mundo tecnológico, já que o profissional que se recusar a utilizar esse instrumento para o ensino correrá o risco de estar fora do mercado de trabalho. A informática é vista como uma nova revolução para o sistema de ensino. No entanto, muitos estudos ainda são necessários para reconhecer os efeitos das tecnologias no ensino-aprendizagem, apontando os aspectos positivos e/ou negativos no sistema educacional, fornecendo subsídios para que ocorra o desenvolvimento programas educacionais que possam ser utilizados como recursos didáticos. (COSCARELI, 2002).
Fixada a cerca de 300 anos, o modelo tradicional de escola encontra-se preso em um formato onde o professor é o agente responsável pela transmissão de conteúdos desenvolvendo sua pratica pedagógica, passando conteúdos em lousas, dando aula, fazendo correção de exercícios e aplicando provas. Década após década tanto professores como alunos cumprem um currículo pré-estabelecido, estruturado por disciplinas, cabendo ao aluno o papel de mero receptor. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
Segundo Vieira (2003) o sistema educacional atual, se espelha no sistema industrial de massa, onde o conhecimento é despejado aos alunos, estes vão de uma série para outra com matérias sequenciadas e padronizadas, como uma verdadeira linha de montagem industrial, onde os que possuem uma capacidade de absorção maior serão colocados em uma trilha mais veloz, já os outros irão ser inseridos na trilha de velocidade mediana, enquanto os "produtos defeituosos" são retirados da linha de montagem e serão devolvidos para o "conserto".
O sistema educacional está basicamente organizado em cima da fala do professor, o docente tem papel essencial no processo de ensino aprendizagem, sendo, fundamental para a transmissão de conhecimentos e de experiências. O professor é quem ensina, orienta, tira dúvidas, além de avaliar o aluno. . (LAZZARIN; NAKAMA; CORDONI, 2007; CUNHA, 1989).
Dessa forma fica bem claro que o processo de ensino é centrado no professor sendo ele o agente principal do ensino. (LAZZARIN; NAKAMA; CORDONI, 2007; CUNHA, 1989).
Portanto, torna-se necessário que o professor reveja sua proposta pedagógica, priorizando adotar em suas práticas aquelas que oportunizam a apropriação do conhecimento pelo aluno. (CAMPOS; BORTOLOTO; FELÍCIO, 2003).
Tendo em vista a importância do professor e sua forma de ensinar, fica evidente a necessidade de professores com posturas diferentes, que reconheçam a aprendizagem como sendo um processo construído pelo aluno, através do processamento, da interpretação e compreensão das informações. Os professores mais comumente encontrados são os que seguem os modelos de escolas "tradicionais", elaborando suas aulas apenas na transmissão de conteúdos. (PAIVA, 2002).
Nos livros Pedagogia do oprimido, Educação e mudança, e A importância do ato de ler, Paulo Freire faz críticas à transmissão como sendo o modelo mais identificado como prática de ensino e menos habilitado a educar. Cito algumas: "O professor ainda é um ser superior que ensina a ignorantes. Isto forma uma consciência bancária [sedentária, passiva]. O educando recebe passivamente os conhecimentos, tornando-se um depósito do educador. Educa-se para arquivar o que se deposita."; "Quem apenas fala e jamais ouve; quem 'imobiliza' o conhecimento e o transfere a estudantes, não importa se de escolas primárias ou universitárias; quem ouve o eco, apenas de suas próprias palavras, numa espécie de narcisismo oral; (…) não tem realmente nada que ver com libertação nem democracia."; "Ensinar não é a simples transmissão do conhecimento em torno do objeto ou do conteúdo. Transmissão que se faz muito mais através da pura descrição do conceito do objeto a ser mecanicamente memorizado pelos alunos" (SILVA, 2001, p.10).
As teorias de aprendizagem atuais concordam com Paulo Freire e discordam do modelo de escola tradicional ao afirmar que este se encontra ultrapassado, pois, escolas não podem tratar os alunos apenas como receptores de conteúdos curriculares, propondo que o aluno deve ser mais ativo e crítico construindo seu próprio conhecimento e que a aprendizagem é um processo social que pode ser elaborado de diversas formas, intensidades e envolvimentos que diz respeito às qualidades das intervenções na descoberta e transformação de realidades. (ZANON; GUERREIRO; OLIVEIRA, 2008; FRANCIOSI; MEDEIROS; COLLA, 2003).
Transformar a escola em um espaço de aprender a aprender passou a ser um dos grandes desafios para a educação desse novo século. Para isso, urge repensar nos modelos pedagógicos até então utilizados e acreditar em novos métodos com a integração de novas tecnologias. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
Desde o final dos anos 80, as escolas públicas vêm sendo equipadas com grande quantidade de tecnologia, sendo encontrada atualmente varias escolas tanto públicas como privadas, que tem disponibilizado acessos a inúmeras mídias que podem ser inseridas no desenvolvimento da aprendizagem. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
A ideia de que tecnologias de informação e comunicação facilitam o processo de ensino-aprendizagem está ligada ao fato de que tecnologia entra na vida do homem para facilitar, desenvolvendo habilidades, tornando-os participantes da sociedade do conhecimento. (VIEIRA, 2003).
[…] tecnologias criam novas chances de reformular as relações entre alunos e professores e de rever a relação da escola com o meio social, ao diversificar os espaços de construção do conhecimento, ao revolucionar processos e metodologias de aprendizagem, permitindo à escola a um novo diálogo com os indivíduos e com o mundo. (LEOPOLDO, 2002).
Contar com o apoio das máquinas contribui imensamente para o desenvolvimento do conhecimento, pois, ela é uma ferramenta capaz de melhorar a prática pedagógica, por meio da estimulação, da participação e da intervenção dos processos de pensamento dos alunos. (PRADO, 2005).
A utilização de tecnologias como meio de apoio para o ensino-aprendizagem está evoluindo rapidamente nos últimos anos, mídias digitais tornam possíveis diálogos entre diferentes linguagens transformando a maneira de expressar o pensamento e de se comunicar, a interação entre tecnologia, linguagem e representações tem papel fundamental para a formação de pessoas, estabelecendo condições para convívio e a atuação em meio à sociedade. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
Estudos demonstram que utilizar novas tecnologias seja as de informação ou as de comunicação, trazem enormes contribuições em todos os níveis de ensino, apresentando múltiplas possibilidades segundo uma determinada ideia de educação que ultrapassa atividades escolares. (VIEIRA, 2003).
As tecnologias trouxeram à escola a novos horizontes, onde o professor está mais próximo do aluno, adaptando suas aulas de acordo com o ritmo de cada um, fazendo com que o aprender ocorra por meio de descobertas, facilitando a criação de projetos pedagógicos e desenvolvendo o conhecimento de forma integrada. (LEOPOLDO, 2002).
Para VALENTE (1999) com o auxilio do computador os alunos se vêm diante de situações problema tendo que utilizar toda sua estrutura cognitiva para buscar a solução.
A tecnologia não pode ser tratada como apenas mais uma ferramenta para auxiliar na melhora da aprendizagem, ela deve ser vista como um poderoso instrumento no sistema de ensino, renovando os métodos tradicionais, motivando os estudantes, permitindo melhores ângulos de análise, auxiliando na inclusão, proporcionando maiores experiências e estimulando uma participação mais ativa do aluno. (BRAGA, 2001).
Apenas a utilização de tecnologias não garante a aprendizagem, pois, ela nada mais é que um instrumento que deve estar a serviço da construção e apropriação do conhecimento, para tanto deve ser acompanhada de uma formação de professores responsáveis e com potencialidades pedagógicas verdadeiras, que não façam uso das maquinas como algo só para passar o tempo. Computadores não devem ser usados apenas como maquinas para ensinar ou aprender, mas sim, como uma ferramenta pedagógica, capaz de criar novos ambientes de aprendizagem, tornando o indivíduo o agente da construção do seu próprio conhecimento. (ANDRADE, 2005).
As novas tecnologias, por si só, não são veículos para a aquisição de conhecimento, capacidades e atitudes, mas precisam estar integradas em potentes ambientes de ensino-aprendizagem, situações que permitam ao aluno os processos de aprendizagem necessários para atingir os objetivos educacionais desejados. (LEOPOLDO, 2002).
Com a disseminação dos computadores se evidencia a necessidade de planejamento para que se possa fazer uso de suas linguagens e seu potencial tecnológico para a concepção e a realização de ações educacionais inovadoras. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
A inclusão de tecnologias de informação no ambiente organizacional das instituições remete a um novo paradigma – não só tecnológico. Nessa dimensão múltipla, pressupõe o atentar à velocidade das mudanças e possibilitar a transição do modelo de estrutura organizacional hierárquica fechada para aberta em rede. O verdadeiro poder da tecnologia não está em fazer antigos processos funcionarem melhor, mas em permitir que as organizações rompam com as antigas regras e criem novas formas de trabalho. Essas novas formas de trabalho remetem para o desenvolvimento de processos baseados na cooperação e cuja base de sustentação é formada pela convivência-consciência-transcendência, ou seja, vivência compartilhada-reflexão sobre as vivências-experimentar mudanças (FRANCIOSI; MEDEIROS; COLLA, 2003).
O computador deve ser utilizado de forma que faça com que o aluno reflita sobre os resultados produzidos, analisando-o e buscando novas informações. Essa troca aluno computador, não pode ser feita de qualquer maneira, é necessário um mediador auxiliando na construção do conhecimento. (VIEIRA, 2003).
O que se pode dizer agora é que, a obtenção de bons resultados usando as novas tecnologias depende do bom uso desse instrumental que ainda é muito caro para ser mal utilizado. Usar o computador para continuar realizando as tradicionais tarefas de decorar não vai mudar em nada a educação e, além disso, será um grande desperdício do potencial que esse novo instrumental parece ter. (COSCARELI, 2002).
Para o professor fazer uso de tecnologias, é necessário que este tenha clareza tanto das intenções, como dos objetivos pedagógicos, só assim serão criadas condições para melhorar as formas de aprendizagem, auxiliando no desenvolvimento humano e da civilização. É necessária a tomada de consciência de professores e gestores de que o uso de tecnologias traz a possibilidade de um redimensionamento entre os espaços de ensinar e aprender. (ALMEIDA; PRADO, 2005).
O professore deve mediar atividades livres de maneira que assuma um papel também de orientador para intervir nas atividades, propondo desafios, provocando, dispondo e interagindo, promovendo o desenvolvimento e fixando a aprendizagem. (FRANCIOSI; MEDEIROS; COLLA, 2003).
O mundo se encontra em meio a uma revolução científica e tecnológica onde a educação não deve somente se adaptar as novas necessidades sociais, e sim assumir um papel de ponta nesse processo. (VIEIRA, 2003).
É nítida a necessidade de mudança que o sistema educacional precisa, os alunos perderam o interesse em aprender, a escola tornou-se algo chato, desmotivador e entediante. Mudar essa realidade passou a ser o maior desafio dos docentes, pois, se a escola continuar a ensinar da mesma forma de décadas atrás cada vez se confrontará com a ineficiência de seu aluno na aprendizagem, os tempos são outros então as formas de ensinar devem se adequar a esse tempo, devem-se buscar novas formas de ensinar para assim se alcançar um novo jeito e aprender.
A escola é o reflexo das mudanças da sociedade, a cada governo há uma mudança que atinge principalmente os ensinos básicos e médios. Nesses últimos 50 anos houve vários movimentos educacionais, com objetivos diferentes que foram evoluindo em funções das mudanças tanto políticas quanto econômicas (nacionais ou internacionais). (KRASILCHIK, 2000).
Segundo Almeida (2002) a escola são atribuídas inúmeras funções e isso acabou dando origem à busca de uma escola que proporcione aos alunos conhecimentos científicos e técnicos para que possam ser integrados ao meio profissional.
Essa forma de escola tem tornado o ensino centralizado na transmissão de saberes, onde a aprendizagem é apenas apreensão as aulas e memorização. Nessa forma de ensino, muitos alunos diminuem sua frequência e sua motivação devido às dificuldades de aprendizagem que vão se acumulando. (ALMEIDA, 2002).
"Durante muito tempo, acreditava-se que a aprendiza­gem ocorria pela repetição e que os estudantes que não aprendiam eram os únicos responsáveis pelo seu insucesso." (CUNHA, 2012, p. 92).
Atualmente muitos estudantes possuem níveis de insucesso elevados, e há varias razões para a origem desse problema, sendo as mais comuns, os métodos de ensino-aprendizagem inadequados e a falta de vários tipos de competência por parte dos alunos, principalmente no que diz respeito à resolução de problemas. (GOMES; HENRIQUES; MENDES, 2008).
Para um aluno não apresentar dificuldades de aprendizagem e possuir um bom rendimento escolar, se torna necessário que ele tenha consciência de seus processos mentais e de seu grau de compreensão, dessa forma ele fará a seleção da melhor estratégia de aprendizagem e se torna capaz de dizer que não entendeu algo, já que constantemente monitora sua compreensão. Os alunos assimilam e transformam as informações e quando isso não ocorre de maneira eficaz e adequada eles não apresentam uma aprendizagem significativa. (BORUCHOVITCH, 1999).
Ausubel, define duas classes de aprendizagem, a significativa e a memorística, a primeira se refere a uma aprendizagem por descoberta/receptiva, ao contrário a segunda se refere a uma aprendizagem mecânica e repetitiva. (PELIZZARI, 2002).
A teoria da aprendizagem signifi­cativa é constituída por uma abordagem cognitivista da construção do conhecimento, sendo um processo onde a nova informação se relaciona de maneira substantiva, não arbitrária e nem apenas literal, a um aspecto relevante da estrutura cognitiva do individuo. (GUIMARÃES, 2009).
Segundo o psicólogo norte-americano D. P. Ausubel, a aprendizagem se torna significativa quando: os conteúdos a ser incorporado ao conhecimento do aluno adquiriram um significado para ele por meio de relação com seu conhecimento prévio, caso contrário este conteúdo se torna mecânico ou repetitivo. Para ocorrer aprendizagem significativa se tornam necessárias duas condições: o aluno ter uma disposição para aprender e o conteúdo a ser aprendido tem que ser significativo. (PELIZZARI, 2002)
O quadro 1 mostra como ocorre o processamento de informações nos seres humanos para a aquisição de conhecimentos.
Quadro 1 – Como ocorre o processamento de informações nos seres humanos. Fonte: BORUCHOVITCH, 1999, p. 4
Sabendo que o primeiro passo para a aprendizagem é o estímulo, conclui-se que a metodologia utilizada é fundamental para a aprendizagem. Pesquisas revelam que as metodologias tradicionalmente utilizadas para aprender e ensinar não são suficientes, é necessário uma nova proposta que vise à resolução de problemas de acordo com o nível cognitivo e o estilo de aprendizagem do aluno. (GOMES; HENRIQUES; MENDES, 2008).
Para Andrade (2005) nas metodologias tradicionais o professor é responsável pela transmissão do conhecimento, tornando pouco provável a formação de profissionais que sejam capazes de responder todos os desafios do novo cenário mundial. Educadores devem cumprir mais que só esse papel de transmissor, é necessário ensinar os alunos como aprender, preparando-os para toda uma vida de aprendizagem.
Segundo Itikawa (2008) tantas críticas são feitas às metodologias tradicionalmente utilizadas devido à ação passiva do aprendiz, que é visto como um mero ouvinte de informações expostas pelo professor, sendo que essas informações a maioria das vezes não se relaciona com o conhecimento prévio construído ao longo da vida do estudante, de forma que a não relação entre aquilo que o aluno sabe com o que ele está aprendendo torna à aprendizagem não significativa.
As informações transmitidas em sala respondem aos questionamentos e/ou conflitos de gerações anteriores ao aprendiz. Entretanto, esses conflitos e questionamentos nunca lhes foram acessíveis. […] Consequentemente, as aulas expositivas respondem a questionamentos aos quais os alunos nunca tiveram acesso. Então por que não criar problemas reais e concretos para que os aprendizes possam ser atores da construção do próprio conhecimento? (GUIMARÃES, 2009).
Inovações e mudanças são esperadas para essa escola que buscar apenas destrezas de atenção, de raciocínio e de estudo, sem criar oportunidades para a aquisição e treino do conhecimento. O processo de aprendizagem do aluno esta ligado aos processos de ensino implantados pelos professores, portanto, aprendizagem significativa só se consegue, através de métodos de ensino-aprendizagem que possibilitem e reforcem a iniciativa no aluno através de análises e resoluções de problemas concretos, proporcionando assim a construção do conhecimento. (ALMEIDA, 2002).
[…] o insucesso dos estudantes também é considerado consequência do trabalho do professor. A ideia do ensino despertado pelo interesse do estudante passou a ser um desafio à competência do docente. O interesse daquele que aprende passou a ser a força motora do processo de aprendizagem, e o professor, o gerador de situações estimuladoras para aprendizagem. (CUNHA, 2012).
O docente tem responsabilidade de proporcionar aos alunos experiências de aprendizagem eficazes, de modo que possa combater assim as dificuldades mais comuns atualizando seus instrumentos pedagógicos, há necessidade de diversificar os métodos de ensino para ajudar a melhorar o insucesso escolar proporcionando aos alunos formas para construir seu conhecimento. (FIOLHAIS; TRINDADE, 2003).
Teorias atuais defendem esse papel mais ativo que o aluno dever ter no processo de aprendizagem, tornando-se, portanto, fundamental que ocorra uma capacitação previa para que ele possa assumir essa responsabilidade. Também é fundamental que a escola e professores, sejam capacitados para desenvolver essa capacidade nos alunos, tornando-os construtores de seu próprio conhecimento. Os alunos devem ser formados a ter autonomia de comportamentos e de atitudes. (ALMEIDA, 2002).
Em meio às mudanças educacionais que foram ocorrendo no passar dos anos, a Ciência foi objeto de vários movimentos de transformação, sua importância e seu ensino foram crescendo no decorrer dos anos, até ela ser considerada o motor para o progresso, sendo essencial para o desenvolvimento econômico, cultural e social. Nos últimos anos sua evolução acarretou inúmeras transformações na sociedade, possibilitando não só o desenvolvimento do saber humano, mas também, uma evolução real para o homem. (ANDRADE, 2005; PINHEIRO; SILVEIRA; BAZZO, 2007).
A importância da Ciência começou a ser observada nos anos 60 (durante a Guerra fria) com a corrida espacial, que gerou investimentos na educação produzindo os projetos de 1a geração nas Ciências (Física, Biologia e química) no ensino médio. Esse período foi um marco crucial para o ensino de Ciências que até hoje vem se modificando em razão de fatores políticos, econômicos e sociais. (KRASILCHIK, 2000).
Após o desenvolvimento da Ciência ocorrido no período da Guerra Fria, outro marco importante para sua forma de ensino foi entre os anos 1980 até o começo dos anos 1990 onde houve uma mudança educacional, centralizando-a na necessidade de fazer com que estudantes possuíssem conhecimentos científicos, tornando-se nítido que o mais importante era a transmissão em massa de conteúdos. (CHASSOT, 2006).
Em meio a todas essas mudanças ocorridas, o ensino de ciências foi se disseminando cada vez mais principalmente nas ultimas décadas, por meio da criação de leis e normas, parâmetros, diretrizes curriculares, currículos mínimos; cursos de formação de professores específicos para o ensino da Ciência em suas diversas modalidades e além do ensino escolar, também se tem instancias paralelas como museus e revistas. (NARDI; ALMEIDA, 2007).
Após essa síntese das mudanças mais importantes ocorridas pelo ensino das ciências chega-se aos últimos anos, onde se encontra o ensino centrado em modelos, sendo este um dos grandes focos para buscar a melhora na aprendizagem dos conceitos científicos. (GRECA; SANTOS, 2005).
Modelos são as principais ferramentas usadas pelos cientistas para produzir conhecimento e um dos principais produtos da ciência. Através de modelos, os cientistas formulam questões acerca do mundo; descrevem, interpretam e explicam fenômenos; elaboram e testam hipóteses; e fazem previsões. O desenvolvimento do conhecimento científico relativo a qualquer fenômeno relacionasse normalmente com a produção de uma série de modelos com diferentes abrangências e poder de predição. Estas são razões suficientes para justificar a centralidade do papel de modelos no ensino e na aprendizagem de ciências. (MONTEIRO, 2000, p.68)
Bunge (1976 apud MELO; LIMA, 2013, p. 114) simplifica o conceito de modelos dizendo que estes são construções imaginárias de objetos ou processos que remete a um aspecto de uma realidade de forma que possibilita efetuar um estudo teórico por meio de leis e teorias usuais. Portando, como cita Greca e Santos (2005) modelos são representações de objetos, processos, eventos, sistemas ou ideias.
Tanto os modelos como as teorias são formulados por meio da observação da natureza, sendo que após a elaboração, esses são testados por experimentos e simulações conhecendo sua aplicabilidade e extensão da teoria desenvolvida, dessa forma a Ciência não é algo neutro e acabado, ela é construída e encontra-se em constante evolução, ela não é um discurso sobre o real, e sim um processo definido socialmente a partir de modelos que interpretam a realidade. (MELO; LIMA, 2013).
Essa interpretação da realidade é o que a torna tão importante, pois, por meio disso ela nos permite entender, controlar e prever as transformações que ocorrem na natureza, fornecendo assim condições para utilizar essas transformações de forma a conduzir uma melhor qualidade de vida. (CHASSOT, 2006).
Portanto, fica inquestionável a importância que a ciência possui na formação tanto humana quanto escolar. Porém, quando se refere ao âmbito escolar, depara-se com uma dificuldade indescritível, principalmente no que diz respeito ao se alcançar uma aprendizagem significativa, já que para isso, torna necessário levar em considera­ção que observações não são feitas no vazio conceitual, e sim a partir de um corpo teórico, que servirá de orientação à observação. (GUIMARÃES, 2009).
Entre as maiores dificuldades encontradas para o ensino de ciências, pode-se destacar o fato que esta se baseia em modelos que ocorrem na natureza, sendo esses, essencialmente abstratos proporcionando dificuldades aos professores e alunos para seu entendimento e interpretação. As concepções inadequadas que se possui em sala de aula quanto aos modelos científicos, fazem com que estes sejam aceitos como algo real e não como uma construção científica e social que está sujeita a alteração. (GRECA; SANTOS, 2005; MELO; LIMA, 2013).
Outro fator que dificulta a compreensão e a aprendizagem é que na maioria das vezes os modelos migram do visível para o imaginado, dificultando a percepção e o entendimento dos alunos. Devido a tantas dificuldades que são encontradas na área de ensino de ciências emerge a urgência de buscar de novas e melhores formas de se alcançar o ensino-aprendizagem. (GRECA; SANTOS, 2005; MELO; LIMA, 2013).
[…] para aprender ciência é necessário aprender a falar, escrever e ler ciência de maneira significativa. Isto implica também em aprender a reconhecer as diversas maneiras de expressar um mesmo significado, as diferenças entre a linguagem cotidiana e a linguagem científica e as principais características de cada tipo de discurso. Sendo a argumentação uma característica marcante do discurso científico, pesquisadores da área de educação em ciências apontam para a necessidade da organização de aulas em que os estudantes tenham a oportunidade de praticá-la. (SÁ; QUEIRÓZ, 2007).
Torna-se evidente, portanto, que a prática é fundamental para o ensino de ciências, sendo necessário ao professor mais do que apenas saber os conteúdos e ter uma boa didática, é essencial que ocorra uma relação entre fazer ciências e ensinar ciências. A ciência é feita nos laboratórios, logo, seu ensino deve ultrapassar as salas de aula para que assim se obtenha uma construção dos conhecimentos científicos. (VIANNA, CARVALHO, 2001).
Para Krasilchik (2000) mesmo sendo necessário mais que uma boa didática para obter uma aprendizagem significativa, não se pode desprezar o papel importantíssimo que esta detém. As didáticas tradicionalistas, que ainda prevalecem no Brasil, e nos sistemas educacionais de países de diversos níveis de desenvolvimento, trazem disciplinas ainda fundamentadas na transmissão de informação.
Porém, após as ideias inovadoras de Jean Piaget o ensino de ciências passou a ser visto e pensado segundo uma nova perspectiva cognitivista de aprendizagem, o chamado construtivismo, onde a inteligência humana se desenvolve pelas ações mútuas entre o indivíduo e o meio, sendo então necessários estímulos externos que possibilitem a construção e a organização do seu próprio conhecimento. (KRASILCHIK, 2000).
Para Rogado (2004) atualmente muitos discordam das didáticas tradicionalistas, já que varias pesquisas demonstram que a transmissão de conhecimento não gera aprendizagem significativa. A educação requer mundo mais de seus educadores do que apenas transmitir.
Na área de Ciências não é diferente, o professor deve não só deter as teorias para que possa elaborar análises e reflexões sobre sua prática, mais também, deve compreender como os alunos aprendem, o educador deve compreender como surgiram os acontecimentos científicos, as dificuldades que foram encontradas, os benefícios que trouxeram para a sociedade e principalmente deve estar sempre disposto a se atualizar. (ROGADO, 2004).
Esta constante atualização entre professores, seja de conteúdos ou de sua didática, fornece ferramentas para que possam enfrentar as dificuldades trazidas por seus alunos minimizando-as e eliminando-as, proporcionando assim a tão almejada aprendizagem. (MELO; LIMA, 2013).
Quando se fala em Ciências, aborda-se varias áreas de estudos, como a Física, a Biologia, a Química, etc. e o objetivo de cada uma dessas áreas. A Química é a disciplina responsável por estudar como as substâncias se transformam em outras. (CHASSOT, 2006).
Mais detalhadamente podemos definir química como sendo a ciência responsável pelo estudo das propriedades, composição e transformação dos materiais. Sua importância é tanta que ela norteia o desenvolvimento econômico, servindo como referencial. (CORTIZAS, 1995).
Mortimer, Machado e Romanelli (2000) preferem definir a química como a área do conhecimento que trata a constituição, as propriedades e as transformações das substâncias, sendo ela, portanto, a ciência central na concepção de novos materiais, logo, seu ensino é de importância crucial para toda sociedade, não só formando profissionais da área, mais também auxiliando na formação humana.
A Química pode ser um instrumento da formação humana, que amplia os horizontes culturais e a autonomia, no exercício da cidadania, se o conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade. (PCN+ 2002 apud, SILVA, p.2).
Completando essa visão das PCN+ sobre a química nos deparamos com o que os Parâmetros Curriculares Nacionais do Brasil (1998) do Ensino Médio estabelecem quanto à química como disciplina escolar. E deve auxiliar na formação humana, fornecendo meios para interpretar o mundo e interagir com a realidade, não se apoiando apenas em teorias e procedimentos, e sim em modelos teóricos sociais e historicamente produzidos, explicando a realidade, contrariando o que é estabelecido pelo Currículo Nacional, baseado o ensino na transmissão de conteúdos onde o professor é o detentor do saber e o aluno um mero coadjuvante no processo de aprendizagem. (ZANON; GUERREIRO; OLIVEIRA, 2008).
Atualmente, o ensino de Química baseia-se na transmissão de informações, na aprendizagem mecânica de definições e de leis isoladas, na memorização de fórmulas e equações. Reduz-se o conhecimento químico a muitos tipos de classificações, à aplicação de regras desvinculadas de sua real compreensão. Há uma preocupação com apresentar uma grande quantidade de informações, na tentativa de se cumprir todo o conteúdo que os livros didáticos tradicionalmente abordam. Dessa maneira, torna-se difícil o envolvimento efetivo dos estudantes no processo de construção de seus próprios conhecimentos. Há que se repensar os conteúdos a serem ensinados, bem como as estratégias de ensino, tendo em vista a formação de indivíduos que sejam capazes de se apropriar de saberes de maneira crítica e ética. (SÃO PAULO, 2010)
Segundo a proposta curricular do estado de São Paulo (2008) quando se trabalha com a disciplina de Química no ensino médio, busca-se muito mais que apenas despejar conteúdos sobre os alunos, o que se deve realmente pretender é que estes compreendam os processos químicos, devendo a aprendizagem ser associada às competências relacionadas ao saber fazer, saber conhecer, saber ser e saber ser em sociedade. Deste modo o ensino de química deve ser estruturado sobre o seguinte tripé: transformações químicas, materiais e suas propriedades e modelos explicativos.
A figura 1 mostra como deve ser estruturada o ensino da química
Figura 1 – Tripé para o ensino da química. Fonte: São Paulo, 2008, p. 42.
Além da estruturação do ensino de química citado na proposta curricular do estado de São Paulo, outro fator importante da disciplina é a pesquisa, que principalmente nos últimos anos, vem produzindo conhecimento e auxiliando no planejamento de cursos que favorecem a produção de conhecimento pelos alunos, não só no que diz respeito aos conteúdos de disciplinas científicas, mas também sobre o processo de construção da própria química. (ZANON; GUERREIRO; OLIVEIRA, 2008).
No entanto, para que se possa ser trabalhado todos esses conteúdos presentes na proposta curricular é imprescindível à conscientização dos alunos sobre a importância da aprendizagem de química, fazendo com que estes entendam o porquê a aprendem e sua importância para sociedade, só assim a aprendizagem será eficiente. (CARDOSO; COLINVAUX, 2000).
Segundo Cardoso e Colinvaux (2000) frequentemente encontram-se alunos que fazem questionamentos a cerca do motivo para estudar química, já que, nem sempre os conhecimentos dessa área serão necessários para sua futura profissão. O estudo da química deve-se ao fato deste possibilitar à sociedade o desenvolvimento de uma visão crítica do mundo, dando suporte para analisar, compreender e utilizar este conhecimento em seu cotidiano percebendo e interferindo em fatores que melhorem a qualidade de vida, exemplo, o impacto ambiental causado pelos rejeitos industriais e domésticos.
Os alunos devem ter bem claro que os conhecimentos químicos são uma parte fundamental do conhecimento científico contribuindo para a compreensão da natureza, e de como ocorreu à constituição de tudo que existe, fornecendo, portanto, a previsão de transformações que virão a ocorrer. Os conhecimentos químicos não se limitam aos ambientes escolares, eles permitem que os cidadãos acompanhem as descobertas científicas, compreenderam os argumentos usados e as controvérsias sobre sua aplicação, tornando estes bons consumidores. (MARTINS, 2002).
A vida é um magnífico processo químico, que nos permite pensar, andar e sentir, nosso corpo é um verdadeiro laboratório de transformações químicas. Os conhecimentos químicos não nos permitem apenas compreender os fenômenos naturais, mas também, entender o complexo mundo social. É por meio da química que se garante ao ser humano uma vida mais longa e confortável. (SANTOS; et al, 2005).
A química permite que entendamos o mundo que nos cerca em toda a sua complexidade, talvez por isso, tantos alunos apresentem dificuldades de aprendizagem nessa disciplina. (MELO; LIMA, 2013).
A compreensão do conhecimento químico envolve três diferentes níveis de representação: macroscópico, microscópico e simbólico, no nível macroscópico são onde os fenômenos são observáveis e no microscópico é onde ocorre a explicação do que macroscópico pelo arranjo e movimento de moléculas, átomos ou partículas subatômicas. Já a química simbólica é expressa por símbolos, números, fórmulas, equações e estruturas. (GRECA; SANTOS, 2005).
Segundo Melo e Lima (2013) no caso específico da química, a maior dificuldade encontrada tanto no ensino como na aprendizagem está baseada em que os diversos modelos trabalhados dentro do seu ensino, exemplo, os modelos atômicos, são "inventados", ou seja, baseados na criação humana, criados e imaginados para serem similares às experiências realizadas nos laboratórios, os alunos não entendem, por exemplo, o modelo atômico, pois, entendem o átomo como algo que foi descoberto e não estudado, quando na verdade o átomo não foi descoberto, mas sua teoria foi construída.
Outra dificuldade muito grande apresentada pelos alunos, é de sair do macroscópico (visível) e chegar ao imaginário, não conseguindo assim utilizar os modelos para compreender fenômenos macroscópicos, deste modo à química não faz sentidos para ele e consequentemente não desperta interesse em sua aprendizagem. (MELO; LIMA, 2013).
De fato, os conhecimentos químicos foram sendo construídos a partir de estudos baseados em experiências e observações de transformações químicas e das propriedades das substâncias, logo, seus modelos explicativos gradualmente foram se desenvolvendo no decorrer dos anos. Para o estudo da química torna-se necessário o uso constante de modelos extremamente elaborados, sendo, portanto, um conteúdo complexo e extremamente complicado para ser trabalhado, já que estes não são palpáveis ou visíveis para os alunos. (SÃO PAULO, 2010).
As estratégias de ensino e de aprendizagem devem permitir que os alunos participem ativamente das aulas, por meio de atividades que os desafiem a pensar, a analisar situações usando conhecimentos químicos, a propor explicações, soluções e a criticar decisões construtivamente. Devem, enfim, favorecer a formação de indivíduos que saibam interagir de forma mais consciente e ética com o mundo em que vivem, ou seja, com a natureza e a sociedade. (SÃO PAULO, 2010).
Torna-se então, imediato a necessidade de se buscar meios e estratégias que auxiliem e facilitem o ensino e a aprendizagem da química. (SÃO PAULO, 2010).
O ensino de química, assim como inúmeras outras disciplinas, se encontra em meio a questionamentos do que fazer e como se fazer para alcançar a eficácia no ensino. A química no Brasil enfrenta a necessidade do desenvolvimento de novas práticas pedagógicas, ensinar não é apenas transmitir conhecimentos, e sim criar possibilidades para sua produção e sua construção, decorar não é aprender. (SOUZA; SILVA, 2012).
Há uma consciência generalizada das dificuldades que o ensino atual enfrenta, é necessário fazer diferente nas escolas, no entanto, não se chega a um consenso sobre quais diferenças devem ser introduzir nos métodos de ensino-aprendizagem, quais ferramentas que podem auxiliar no ensino e como colocar estas em prática no cotidiano das escolas. (MARTINS, 2002).
Quando se questiona alunos sobre o que acham da disciplina de química é difícil se encontrar alguns que tenham afinidade com seus conteúdos, demonstrando, como sua visão de aprendizagem está distorcida e mal formulada, o que é atribuído principalmente aos métodos tradicionais utilizados pelos professores para o ensino, além dos conteúdos abordados pela química ser complexos, tornando as aulas monótonas e desestimulantes. (SOUZA; SILVA, 2012).
Encontramo-nos em meio à necessidade de se desenvolver estratégias para ensinar, estando estas de acordo com o mundo atual e tendo a necessidade de ser simples para poderem ser utilizadas no dia a dia das escolas. (SOUZA; SILVA, 2012).
Em meio a questionamentos e conflitos na busca de um melhor ensino-aprendizagem para química, nos deparamos em um fato até então ignorado, conhecimentos tecnológicos e científicos estão completamente ligados, e caminham lado a lado, portanto, nos dias atuais não podemos mais desvincular a química da tecnologia, logo, a tecnologia pode ser um novo caminho para se chegar a aprendizagem, a tecnologia deve ser utilizada como uma ferramenta e um agente facilitador na busca da aprendizagem significativa. (SANTOS; et al, 2005)
A tecnologia pode mediar os conteúdos químicos melhorando sua forma de apresentação e exploração, saindo do tradicionalismo que são empregados em seu ensino até então, se dando por meio da utilização de softwares, fóruns, blogs e chats em aulas. É inegável que a utilização de tecnologia possibilita para a educação um desenvolvimento de trabalhos pedagógicos, enriquecendo as aulas e tornando-as mais interessantes. Em prol de uma aprendizagem mais rica, mais inovadora e atraente não se pode mais fugir da tecnologia nas escolas, o futuro do sistema educacional inquestionavelmente está entrelaçado à tecnologia. (FIALHO; MATOS, 2010).
Mesmo sabendo de todo o potencial da tecnologia para o ensino há uma enorme resistência no seu uso, talvez pela falta de informação e qualificação dos docentes ou talvez pela dificuldade que os professores têm em compreender que nem tudo o que é ensinado interessa a todos da mesma maneira. Mudar esse cenário é tarefa do professor, sendo fundamental, tornar o ato de aprender algo motivador, interessante, envolvente e lúdico, e é isso que a tecnologia faz. (FIALHO; MATOS, 2010).
Aliada a isso podemos citar que sua utilização possibilita a criação de um caminho alternativo que liga o aluno ao conhecimento, favorecendo o desenvolvimento de novos métodos e práticas de ensino-aprendizagem, o computador, passou a ser um grande elemento viabilizador e catalisador da utilização das novas tecnologias na educação, e seu uso permite novas formas de produção do conhecimento: métodos mais dinâmicos, interativos, despertando no aluno a busca pela informação e sua participação efetiva no processo de ensino-aprendizagem. (MARCHETI; BELHOT; SENO, 2010).
É fato que vivemos em uma nova realidade onde a disseminação do conhecimento se dá em alta velocidade, sendo uma exigência social e organizacional que o educador deve motivar seus alunos a quererem saber, tendo a opção de recorrer aos recursos computacionais já existentes, utilizando-os como apoio para o desenvolvimento pedagógico. (FIALHO; MATOS, 2010).
Segundo Eichler e Del Pino (2000). Diante das várias dificuldades encontradas para ensinar e aprender na disciplina de química, o computador pode causar enormes transformações nas praticas docentes e no processo de aprendizagem, basta serem quebradas as barreiras/preconceitos que impossibilitam sua utilização na aprendizagem. Pesquisas demonstram resultados ao se utilizar tecnologias para o ensino de química, também há muitos estudiosos que concordam com isso, e que afirmam que o computador deve ser entendido, visto e tratado pelos docentes como um recurso didático que se encontra a disposição para melhorar suas aulas, proporcionando aos alunos uma aprendizagem significativa, indo muito além da decoreba de conteúdos que até hoje é proporcionada e cobrada.
O computador é uma poderosa ferramenta principalmente devido a suas múltiplas possibilidades de uso fornecendo várias opções para quem se disponibiliza a fazer sua utilização, sua principal vantagem para aulas de química é proporcionar simulações tornando possível à melhora na representação de condições científicas, portanto, melhorando as condições de aprendizagem. (EICHLER; DEL PINO, 2000).
Essas simulações ou reproduções de fenômenos da realidade que as tecnologias possibilitam, permitem ao aluno um estabelecimento de realismo em seus trabalhos, fornecendo uma grande eficiência no aprendizado, já que o aluno aprende melhor ao estabelecer relações entre aquilo que se aprender e a realidade. (FIALHO; MATOS, 2010).
As Figuras 2 e 3 abaixo demonstram como são as simulações computacionais para a aprendizagem.
Figura 2 – Fase gasosa mostrando o movimento desorganizado das moléculas de água. Fonte: FIOLHAIS; TRINDADE, 2003.
Figura 3 – Estrutura do gelo. Fonte: FIOLHAIS; TRINDADE, 2003.
As simulações tornam possível que o aluno saia da estrutura microscópica e entre na área do visível (do imaginável para o real), sendo a maior dificuldade encontrada pelos alunos para se aprender química. Através desses programas o aluno visualiza eventos que acontecem a nível microscópico construindo posteriormente um modelo mental. Esses programas permitem ao aluno descrever relações entre conceitos, aplicar os modelos já construídos e comparar os resultados que foram obtidos com o conhecimento científico. (RIBEIRO; GRECA, 2003).
O uso de modelos e ferramentas tecnológicas para promover a aprendizagem química parece permitir aos estudantes visualizar o comportamento cinético-molecular de sistemas, assim como possibilitar que eles sejam capazes de aprender a utilizar diferentes representações com certa competência. Assim, alguns estudos revelam que o uso de animação computacional amplia a aprendizagem conceitual dos estudantes, e é mais efetivo para ajudá-los a visualizar a dinâmica dos processos químicos no nível molecular, particularmente quando o tópico envolve atributos de visualização, movimento ou trajetória, assim como as mudanças ao longo do tempo (reações de precipitação, equilíbrio, reações de ácido-base, etc.). (SANTOS; GRECA, 2005).
Ao se citar tantos pontos positivos para o uso da tecnologia no ensino de química, pode-se até esquecer que a tecnologia por si só não gera o aprendizado, dispensando o papel do professor, e sim é uma ferramenta que está disponível para melhorar o método de aprendizagem e de ensino. (FIALHO; MATOS, 2010).
Fica bem claro que tecnologias não dispensam nem coloca em segundo plano a figura do professor de química, e sim auxiliam que ele aprimore suas técnicas e trabalhe de maneira diferente em sala de aula, deixando para traz o modelo de ensino tradicional, que é ainda o mais utilizado entre os docentes brasileiros. (FIALHO; MATOS, 2010).
Torna-se necessário destacar as fantásticas modificações no mundo atual e tudo que esta possibilita, a globalização traz inúmeras possiblidades às salas de aula, facilitando para que haja melhoras na forma de ensinar e de aprender, o computador é apenas uma dessas possibilidades. (CHASSOT, 2006).
As tecnologias de informação e de comunicação estão sendo cada vez mais empregadas na educação, e já se sabe que seu uso possibilita ultrapassar as barreiras da aprendizagem atual, sua utilização torna-se a cada dia mais inevitável, não há como fugir ou ignorar a realidade que vivemos, o melhor é utilizar essa realidade a favor da melhora na educação. (MARCHETI; BELHOT, SENO, 2010).
Uma simulação é a representação do funcionamento de um sistema real, que segue ou descreve os modelos e as teorias possibilitando interações sem os perigos e as limitações que o sistema real possa oferecer. (SANTOS; GRECA, 2005).
Uma simulação computacional não é apenas uma simples animação, pois, englobam uma vasta classe de tecnologias que permite o estudo de parâmetros relevantes para o conteúdo estudado, já que qualquer simulação está baseada em modelos de situações reais, que são materializados e processados por meio de computadores. É uma ferramenta bastante útil principalmente quando a experiência original não é possível de ser reproduzida pelos estudantes. (MEDEIROS; MEDEIROS, 2002).
São programas que contem um modelo de um sistema ou processo, e podem ser classificadas de maneira ampla em conceituais ou operacionais. As conceituais apresentam princípios, conceitos e fatos relacionados a eventos simulados, como simulação da estrutura de moléculas, de mudança de temperatura, pressão, etc. As simulações operacionais são sequências de operações e procedimentos que são aplicados aos sistemas simulados, como simulações pré-laboratoriais ou laboratoriais. (RIBEIRO; GRECA, 2003)
Qualquer simulação se baseia em modelos de situações reais, que são materializados e processados pelo computador a fim de fornecer uma aprendizagem significativa, portanto, simulações, necessitam da existência de um modelo que lhe de suporte, conferindo-lhe significado. (MARTINS, 2002)
Essas simulações permitem aos alunos fazer uma reflexão crítica sobre os resultados, por meio de confrontações dos resultados obtidos com os resultados que eram esperados, permitindo então, que o educando perceba seus enganos auxiliando na construção do conhecimento e assim melhorando o processo de ensino. (RIBEIRO; GRECA, 2003)
Através deste tipo de programa, o aluno seria capaz de visualizar eventos que acontecem a nível microscópico favorecendo a descrição, explicação e exploração de fenômenos e ideias abstratas, possibilitando também oportunidade de feedback, reflexão e revisão das representações elaboradas e dos conceitos envolvidos. (SANTOS; GRECA, 2005).
De fato, esses programas contribuem para o processo educacional, seja priorizando a memorização (em alguns casos se faz necessário), seja priorizando desafios, testes, análises de dados, levantando hipóteses, etc. é importante ressalta-se que como citado acima por Santos e Greca (2005) o feedback dado ao erro do aluno torna-se fundamental quando se utiliza simulações, caso contrario o docente oferece o estímulo, no entanto a resposta obtida não permiti continuidade no processo. (FIALHO; MATOS; 2010).
Defensores de informática no ensino apontam o uso de simulações como soluções para os atuais problemas de aprendizados. (MARTINS, 2002).
Tantas simulações operacionais como conceituais, são defendidas para melhorar o ensino e podem ser utilizadas nas diversas áreas da química, sendo ferramentas fundamentais para a construção do conhecimento a partir da exploração do invisível e intocável. (RIBEIRO; GRECA, 2003).
O quadro 2 abaixo demonstras os resultados encontrados de simulações que podem ser utilizadas nas diversas áreas da química.
Quadro 2 – Simulações encontradas para as diversas áreas da química.
Área de estudo 67 Simulações conceituais 7 Simulações Operacionais
Analítica 7 1
Bioquímica 17 1
Cristalografia 7
Físico-Química 20 3
Geral 41 4
Inorgânica 24 3
Orgânica 27 3
Fonte: RIBEIRO; GRECA, 2003, p. 545
Após serem demonstrados os resultados encontrados de simulações que podem ser utilizadas nas diversas áreas da química, serão citadas algumas simulações/softwares que são exemplos reconhecidos para auxiliar no ensino aprendizagem de química, são: Carbópolis, Jogo das coisas, Urânio 235, Comparando compostos orgânicos no supermercado. Abaixo será citado cada uma, explicando seus objetivos e como são desenvolvidos. (FIALHO; MATOS, 2010; EICHLER; JUNGES; DEL PINO, 2005; EICHLER; DEL PINO, 2006).
No ano de 2000, Eichler e Del Pino publicam na revista Química Nova na Escola um artigo apresentando o software Carbópolis que simula situações ambientais por meio de questões-problema. A interatividade é a marca do sof­tware, que aplica conhecimentos químicos e ambientais para resolver os problemas sugeridos. O programa, por sua característica interativa e dinâmica, é uma ferramenta que alia as funções educativa e lúdica, o que identificam os jogos
Desenvolvido pela universidade Federal do Rio Grande do Sul, seu objetivo é proporcionar um espaço para debates de questões relacionadas à poluição ambiental. A simulação cria um cenário que se parece com uma cidade (Carbópolis), que criam várias situações, onde o aprendiz deve listar os problemas em forma de entrevista e posteriormente o aprendiz efetua seu relatório apontando soluções para os problemas encontrados. Carbópolis apresenta relação com a realidade. (EICHLER; DEL PINO, 2006).
A figura 4 demonstra a tela de apresentação de carbópolis.
Figura 4 – Tela de apresentação: Carbópolis. Fonte: EICHLER; DEL PINO, 2006, p. 116.
É um jogo de fazer pensar, podendo ser utilizado no ensino médio e fundamental, abrange diversas disciplinas, como: biologia, matemática, química, etc. Dentro da área de química aborda diversos temas, como: compostos químicos, reciclagem, sais, etc. O objetivo do jogo é associar a cada pergunta uma imagem a ser adivinhada pelo aluno, sendo necessário ao aluno, saber o conteúdo, pois, cada associação corresponder a uma pontuação positiva ou negativa. É um desafio! (FIALHO; MATOS, 2010).
A figura 5 demonstra a tela de apresentação do jogo das coisas.
Figura 5 – Tela de apresentação: jogo as coisas. Fonte: Fialho; Matos, 2010, p. 130.
É um jogo de aventura com a finalidade de mostrar que a química não é tal difícil, foi feito para estudantes de primeira e segunda série do ensino médio para eles adquirirem noções de química aprendendo conceitos básicos, tais como: matéria, modelo atômico, estado físico da matéria, misturas e separações, tabela periódica, ligação química, funções químicas, reações químicas e radioatividade. (EICHLER; JUNGES; DEL PINO; 2005).
O jogo começa em uma aldeia abandonada devido à presença de Urânio em rochas, emitindo radioatividade, grande parte da população foi destruída devido a isso, cabendo agora ao jogador tornar esse local habitável novamente, sendo necessária a utilização de conhecimentos adquiridos durante o jogo, raciocínio e criatividade. (EICHLER; JUNGES; DEL PINO; 2005).
A figura 6 demonstra uma das telas dos diversos cenários do jogo.
Figura 6 – Tela do jogo: Urânio 235. Fonte: EICHLER; JUNGES; DEL PINO; 2005, p. 4.
Comparando compostos orgânicos no mercado
Seu objetivo é relacionar compostos orgânicos com produtos encontrados no supermercado, sendo um conteúdo trabalhado com alunos do terceiro ano do ensino médio. Essa simulação possui duas opções, na primeira há funções orgânicas, onde o aluno clina no produto da prateleira que tenha um composto relacionado à função, na tela se visualiza o tempo, o nome da função e a pontuação do jogador. Na segunda opção, aparece no visor o nome do composto orgânico e o aluno clica no produto que possua o composto, na tela aparecem as informações como na opção anterior. Cada opção possui quatro fases. (FIALHO; MATOS, 2010).
A figura 7 demonstra a tela de apresentação da simulação comprando compostos orgânicos no supermercado.
Figura 7 – tela de apresentação: comprando compostos orgânicos no supermercado. Fonte: FIALHO; MATOS, 2010, p. 131.
Embora o uso deste tipo de ferramentas seja fomentado, são poucas as pesquisas relatadas na literatura que avaliam os tipos de ganhos conceituais ou representacionais que são obtidos mediante sua utilização. (SANTOS; GRECA, 2005).
A simulação é apenas um instrumento pedagógico, é necessária uma interação entre professor/aluno, onde a participação do docente é imprescindível, tanto na escolha dos programas, dando instruções e mediação, pois, não adianta ter recursos pedagógicos se o docente não estiver apto a desenvolvê-los com seus alunos. Portanto, os docentes devem possuir muita responsabilidade, coerência e bom senso para assim atingir as finalidades pedagógicas, tornando seus alunos indivíduos ativas no processo de construção do conhecimento. (FIALHO; MATOS, 2010).
A escola não tem como se manter alheia ao contexto social, econômico, político assim como aos avanços tecnológicos encontrados na atual sociedade. Logo, é necessário que o professor tenha contato com a realidade escolar, fazendo uma reflexão crítica sobre sua prática pedagógica. (GABINI; DINIZ, 2009)
O sistema educacional anseia por mudanças no ensino-aprendizagem, os métodos de ensino tradicionais se tornaram ineficientes e ineficazes para que os alunos aprendam. Isso se torna evidente, ao analisar pesquisas sobre educação, onde todas são unânimes em criticar e demonstrar o fracasso escolar em que a maioria dos alunos se encontra, aprender virou sinônimo de desinteresse.
Quando se refere à disciplina de química não é diferente, os alunos demonstram desinteresse, desestimulação, além de dificuldade em entender os conteúdos.
Em meio a essa realidade vivida pelo sistema de ensino, anseia-se por métodos diferentes de ensinar, para que o aluno tenha uma aprendizagem significativa, indo muito além da transmissão de conteúdos.
Na busca de novos métodos de ensino-aprendizagem, uma ferramenta que se mostra com muito potencial para evoluir a educação é a tecnologia.
Recursos tecnológicos auxiliam a dinâmica do aprender, sua utilização enriquece as situações de aprendizagem e colabora para que o conhecimento adquira um grau maior de significação para os alunos. (GABINI; DINIZ, 2009)
Utilizar recursos tecnológicos vai muito além de tornar aulas apenas mais dinâmicas. A tecnologia estimula e incentiva os alunos, despertam o interesse e a vontade de aprender, tornar a aprendizagem mais "divertida", fazendo com que os alunos passem de meros ouvintes e virem atores principais e ativos na construção de seu conhecimento.
É a tecnologia que pode proporcionar novas formas de se ensinar e aprender química, sendo estas prazerosas, divertidas e principalmente significativas, além de oferecer aos docentes novas maneiras de avaliar e revisar conteúdos, gerando aos alunos motivação para estudar e desejo de aprender. (SOUZA; SILVA, 2012).
Resumindo, é por meio do uso de tecnologias que as aulas de química, vistas até hoje como algo complexo e distante da realidade, se torna mais divertida e empolgante. Inúmeras pesquisas já comprovam isso, sendo unânimes na confirmação que utilizar tecnologias, no ensino da química, desperta nos alunos a atenção e motivação em aprender. (SOUZA; SILVA, 2012).
Por fim, a inserção de tecnologia é uma das possíveis soluções para esse sistema de ensino, que é tão desacreditado pelos alunos e criticado por pesquisas e estudiosos.
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