Home

2. Literatura-recursos

1. Reger Goode e Mercer 1997 Verifica se que nestas condi es somente para press es baixas estes gases reais tomam um comportamento mais pr ximo do g s ideal 51 Revis o da literatura recursos 2 3 Concep es alternativas Propomo nos nas p ginas que se seguem apresentar uma s ntese necessariamente simples sobre a problem tica das concep es alternativas Um aprofundamento maior fugiria do enfoque desta tese 2 3 1 Generalidades sobre concep es alternativas Aprender pressup e um processo pessoal e activo de constru o de conhecimento Esta perspectiva construtivista op e se concep o do sujeito receptor passivo de saberes transmitidos e sup e que num qualquer processo de ensino e de aprendizagem o aluno deva ser considerado um sujeito activo possuidor de viv ncias e objectivos pr prios que lhe permitem interagir com o meio f sico e social e que condicionam de forma decisiva as novas aprendizagens Martins e Veiga 1999 De acordo com o modelo cognitivo da aprendizagem durante o processo de instru o os alunos geram os seus conhecimentos a partir do seu passado das suas atitudes das suas habilidades e das suas experi ncias Nakhleh 1992 Os alunos conscientemente ou inconscientemente constroem os seus conceitos como explica es para os comportamentos propriedades ou teorias com as quais entram em contacto Eles acreditam que estas explica es s o correctas porque f
2. corrente como o torr Torr a atmosfera atm e o bar bar e Reconhecer o interesse hist rico dos contributos do trabalho experimental de Robert Boyle e de Mariotte de Jacques A C Charles e de Joseph Louis Gay Lussac para a interpreta o do comportamento dos gases e Associar o conceito de g s ideal ao g s que obedece estritamente rela o PV nRT e de g s real ao g s que n o obedecendo estritamente quela rela o se 36 Revis o da literatura recursos aproxima de um g s ideal medida que a press o baixa ou a temperatura aumenta e Reconhecer o interesse da equa o de estado dos gases ideais para a determina o da massa molar de um g s um contributo para a sua identifica o e Discutir que apesar das grandes diferen as nas propriedades qu micas os gases obedecem de uma maneira geral ao mesmo conjunto de propriedades f sicas determinadas pela rela o PV nRT Apresenta se em seguida na figura 2 6 o mapa de conceitos referente unidade 2 onde se salienta a azul os conceitos representativos do nosso estudo 37 Revis o da literatura recursos e s lidos e l quidos e gasosos e guerras e conflitos econ micos pol ticos e sociais Combust veis podem ser podem existir motivo de e problemas ecol gicos cat strofes evidenciando cuja energia se relaciona com interac es moleculares conceitos e leis da de intensidade
3. o correcta dos procedimentos num laborat rio como simular o manuseamento dos equipamentos ao realizar uma determinada experi ncia ou ainda preparar solu es Veja se por exemplo o laborat rio virtual apresentado na figura 2 2 lovidium Chumisiy Lab Dufaull Lab Sul El EM Ime Mew dp p ieira i Sirena bazes M riais Mara tei tina ED cornugeo s2c0s m Sirera ask Meiem cem A cure E HOCH F A ugo M KELA EATE L A dp A criga 2 ee ent je WH m A m H ero G a tat Fogo vo RES o gt Figura 2 2 Imagem da simula o Virtual lab http ir chem cmu edu irproject applets virtuallab Applet_wPI asp 10 Revis o da literatura recursos Numa simula o o comportamento deve representar o funcionamento do sistema real segundo as teorias ou modelos que o descrevem ou seja s o representa es de um sistema que a teoria sup e ser real que possibilitam interac es sem as limita es ou perigos que o sistema real possa ter Neste tipo de simula es existe um modelo subjacente pr determinado constru do pelo professor ao qual o aluno n o tem acesso o que significa que este n o tem condi es de question lo discuti lo ou modific lo apenas pode test lo Atrav s deste tipo de programa o aluno capaz de visualizar eventos que acontecem a n vel microsc pico para construir posteriormente um modelo mental do fen meno e a partir deste fazer previs e
4. F A fal cia do m todo cientifico E o mito de que existe um m todo cient fico singular ao passo que o conhecimento dos procedimentos da ci ncia t o vasto quanto o do corpo dos seus conte dos G A fal cia da utilidade a suposi o de que o conhecimento cient fico tem grande utilidade para os cidad os permitindo lhes dominar a cultura tecnol gica que os rodeia Tal n o se verifica pois a grande maioria destes cidad os n o conseguem entender como funcionam os artefactos t cnicos que utilizam no seu dia a dia 54 Revis o da literatura recursos H A fal cia da homogeneidade Deve se ao facto dos curr culos serem um conjunto de normas nacionais de aceita o volunt ria e que consagram expectativas dif ceis de alcan ar Portanto uma educa o cient fica que foque sobretudo os factos da ci ncia n o consegue atingir o seu objectivo Um dos problemas do ensino na sala de aula que os m todos tradicionalmente usados para identificar as CA dos alunos s o extremamente morosos Tyson et al 1999 o que n o impede de ser objecto de investiga o As tecnologias e os testes on line podem dar uma aguda A exist ncia de CA nos alunos n o deve por m ser encarada de forma fatalista pelos professores Deve aceitar se como natural o car cter evolutivo do aluno colocando a contribui o do professor no desafio desse desenvolvimento Para al m dos conceitos e das rela es entre conceitos e
5. GASES owwwantr rara TAAA fi virtual x Processos especiais de um g s ideal ncia 3D Este site cont m uma simula o com gases ideias que permite estudar processos Gazeta de a isoh ricos isoc ricos e isot rmicos 40 seleccionar um dos processos referidos surge lt Boletim da SPM uma anima o e a visualiza o gr fica correspondente que evidencia a diferen a entre um valor inicial e um valor final Estes valores tamb m podem ser consultados na zona verde N o cont m nenhuma explica o nem sugest es de utiliza o apenas refere as rela es a serem verificadas entre vari veis nos processos referidos N o se pode manipular nenhuma vari vel N o permite visualizar as part culas e suas colis es i Boyle s law model ingl s Pagina onde uma simulacao interactiva permite verificar qual a relacao entre a pressao e o volume duma massa fixa de gas a temperatura constante lei de Boyle C mara de press o ingl s Este site apresenta uma s rie de experi ncias em que se controla a ac o de um piston tr s gases com massa molecular diferentes As simula es podem ocorrer a volume constante ou a temperatura constante Podem ser efectuadas para um g s ideal ou para um processo adiab tico N o poss vel manipular directamente nenhuma das vari veis apenas se observam os valores obtidos que tamb m s o registados no dispositivo gr fico existente direita S o sugeridas tr s actividades diferentes
6. Masa uam Masa uam E Em N mero N mero Presi n Dm Presi n interna interna Temperatura 273 K Masa uam EET N mero EEE Go interna Figura 2 27 Imagens da simula o Press o de um g s http mvaquero wanadooadsl net applets quimica materia presion htm Esta simula o permite comparar os movimentos das part culas de dois recipientes com gases ou at misturar estes dois gases Pode se manipular a temperatura a massa e o n mero de mol culas de forma cont nua por movimenta o de um cursor Possibilita que a simula o ocorra a press o constante ou a volume constante Apresenta um resumo te rico do assunto e algumas indica es de observa o 68 Revis o da literatura recursos H Lei dos gases Na p gina do Ministerio de Educaci n y ci ncia espanhol no Centro nacional de informaci n y comunicaci n educativa pode se aceder a p gina Lei dos gases A figura 2 28 ilustra algumas das simula es existentes nesta p gina e o respectivo ndice Gases Reales J Introduccion Conceptos e volumen libre lt volumen del recipiente Clvalurman me invarennoarto poputhnal s E no hapaa EJercicios EA Laboratorio Figura 2 28 Imagens de algumas das visualiza es do site a Lei dos gases http www pntic mec
7. Stop Stop o Zoom EJES NO amp Panel de Control eme gera Num Part culas er e Rr Temperatura Energia Presi n pe pre Posicion Pared Dibuja Velocidades Colisiones amp Panel de Control mem m prus Num Particulas aru pN JEE 1 Temperatura Energ a Presi n Giro p mem z Posicion Pared Dibuia Velocidades Colisiones Figura 2 31 Imagens da simula o Gases ideais prestemp exe na p gina http colossrv fcu um es colos APPLICATIONS WIN95 PRESION Pres Gas html Esta simula o parte integrante de uma li o sobre introdu o termodin mica onde s o abordados os conceitos de press o e temperatura e como tal acompanhada de conceitos e exerc cios A simula o permite rodar o recipiente ou ainda recorrer ao zoom para al m de se poder manipular o n mero de part culas a temperatura e o volume e verificar o valor da press o E ainda poss vel visualizar os vectores da velocidade das part culas 72 Revis o da literatura recursos Indicam se na tabela 2 7 as caracter sticas de cada uma das simula es referidas anteriormente Tabela 2 7 Resumo comparativo das v rias simula es Simula o BONO Actividades fogos Gr ficos Quest es Manip Na o de explicativo teoricas variaveis A Simula o X V Tn PV nRT B Propriedade X dos gase
8. ncia do software em rela o ao tema a ser abordado e Seu potencial de adapta o em rela o ao contexto do aluno Ou seja ter em conta quest es como A O software educativo adequado ou n o ao processo de ensino aprendizagem B Quais as caracter sticas t cnicas formais e de conte do que deve apresentar um software educativo C O software educativo um produto consistente capaz de prever todas as modalidades de interac o aluno computador D E projectado de modo a garantir o sucesso de todos os objectivos educacionais a que se prop e E E Orientado para situa es de ensino espec ficas ou simplesmente um produto que desperta interesse no aluno e que gera uma maior motiva o na sala de aula Uma proposta concreta no sentido de avaliar software educativo poderia num primeiro momento procurar respostas s quest es que frequentemente afligem os profissionais que utilizam software em actividades did ctico pedag gicas Brand o 1998 17 Revis o da literatura recursos Qual o objectivo do software educativo Quais as estrat gias did cticas utilizadas Que tipo de argumento o software trata predominantemente A que faixa et ria est mais voltado De que maneira explora os conte dos Quais os problemas mais frequentes apresentados Quais os impactos provocados pelo software Qual o grau de interactividade apresentado Qual a configura o ideal para a sua execu o Qual a
9. Garcia pode se ter acesso a uma simula o associada a Teoria cin tica dos gases A figura 2 26 apresenta esta simula o Teoria cin tica de los gases Choques por part cula 163 8 Presi n 29 0 Temperatura K 1100 N mero de part culas 20 Posici n del mbolo 20 Empieza Pausa Paso Figura 2 26 Imagem da simula o do site Teoria cin tica dos gases http www sc chu es sbweb fisica estadistica gasIdeal gasIdeal html Esta simula o permite visualizar os movimentos de transla o e as colis es das part culas Indica o n mero de choques e o valor da press o quando se manipula a temperatura o n mero de part culas ou a posi o do mbolo por introdu o num rica no local indicado Encontra se ainda uma refer ncia te rica sobre os assuntos um pequeno roteiro com explica es e algumas quest es a serem respondidas durante a utiliza o da simula o designada por actividade 67 Revis o da literatura recursos G Press o de um g s No site espanhol Recursos de Ense anza de las Ci ncias portal docente poss vel aceder a simula o Press o de um g s e visualizar uma das tr s imagens apresentadas na figura 2 27 LA PRESI N Temperatura 600 K Temperatura 273 K Masa uam Em N mero N mero Masa uam Presi n interna Presi n externa 1 Temperatura 273 K Masa uam KIN N mero Presi n interna Temperatura K HOT Temperatura K HOT
10. Se uma dada massa de g s for submetida a diferentes temperaturas pode tra ar se para cada uma destas uma hip rbole que uma isot rmica ou curva de temperatura constante V Figura 2 11 Gr fico que traduz a Lei de Boyle Mariotte 44 Revis o da literatura recursos Lei de Charles A rela o linear existente entre o volume ocupado por um g s e a temperatura mantendo a press o constante foi estabelecida em 1787 pelo f sico franc s Jacques Charles 1746 1823 Experi ncias realizadas sobre transforma es isob ricas permitem concluir que se a temperatura aumentar o mesmo acontece com o volume e vice versa V kp T Isto significa que a n vel microsc pico as mol culas dentro do recipiente com o aumento de temperatura movem se mais depressa a energia cin tica aumenta e portanto a frequ ncia dos choques com as paredes do recipiente tamb m aumenta Sendo assim para manter a press o ser necess rio um aumento de volume do recipiente figura 2 12 O processo inverso tamb m se verifica Figura 2 12 Esquema ilustrativo da forma como variam a temperatura e o volume mantendo se a press o e o n mero de moles constantes Esta lei encontra se traduzida graficamente na figura 2 13 V T Figura 2 13 Gr fico que traduz a Lei de Charles 45 Revis o da literatura recursos Lei de Gay Lussac Esta lei descoberta por Louis Joseph Gay Lussac 1778 1850 em 1802 relacio
11. Vantagens Desvantagens Aberta Podem dar mais informa o Muitas vezes d o informa es mais ricas e detalhadas Por vezes d o informa o inesperada e Muitas vezes as respostas t m de ser interpretadas E preciso tempo para codificar as respostas e Normalmente preciso utilizar pelo menos dois avaliadores na interpreta o e codifica o das respostas e As respostas s o mais dif ceis de analisar numa maneira estatisticamente sofisticada e a an lise requer muito tempo Fechada E f cil aplicar an lise estat stica para analisar as respostas Muitas vezes poss vel analisar os dados de maneira sofisticada e Por vezes a informa o das respostas pouco rica e Por vezes as respostas conduzem a conclus es simples demais 84
12. acompanhadas por NOVIDADES instru es de manipula o N o existe nenhum resumo te rico a acompanhar a simula o FORUM DE DISCUSS O OS MAIS POPULARES SUGERIR LINK x Carnot Cycle Heat Engine mol s Simula o do ciclo de Carnot Possibilidade de manipula o da raz o CpiCv CR DITOS COMENT RIOS 1 CHEMLAHD Shockwave Version nol s Manipula es interessantes para as leis dos gases Diffusion of gases ingl s Simulacao da difusao das particulas de gases em funcao da sua massa e da temperatura Permite ver facilmente como varia a velocidade media das particulas gasosas com a temperatura e com a massa bem como a taxa de difus o Figura 2 32 Portal Mocho www mocho pt numa c mara que cont m um g s ideal Com a ajuda do cursor pode se seleccionar entre Tabela Peri dica Roteiro de Ci ncia Astrosoft Magia dos N meros Molecularium Software Educativo Softci ncias Centro de Comp Nonius P Conhecimento Museu de F sica Ci ncia a Brincar Pot ncias de 10 Explorat rio Ci ncia em Casa CEC nonio com Pulsar P Sondagens Findo o primeiro ano de aplica o dos novos curricula de F sico Qu micas no ensino secund rio considera positivo o balan o novo programa Ver Votar APOIOS 74 Revis o da literatura recursos 2 5 Metodologias de investiga o em Ci ncias de Educa o Os m todos as t cnicas e os instrumentos de in
13. alunos conhecimentos qualitativos antes de introduzir os conceitos de forma quantitativa Mills et al 2000 do Hunter College em Nova Iorque investigaram o ensino de conceitos como a Lei dos gases ideais usando v rios m todos pedag gicos Numa primeira fase os alunos eram convidados leitura de textos sobre as propriedades dos gases e ocorr ncias a n vel microsc pico Segue se uma fase experimental no laborat rio onde s o recolhidos os valores que relacionam o volume e a press o e outra fase em que os alunos s o incentivados a encontrar um protocolo que lhes permita averiguar da rela o entre as duas vari veis anteriores e a temperatura Existe ainda a fase em que estes alunos usando um computador relacionam estas vari veis e s o levados a descobrir a fun o matem tica que mais correctamente se ajusta s vari veis em estudo Neste estudo pretendia se que os alunos soubessem e Como os dados experimentais s o processados e reduzidos a uma equa o e Como avaliar se os dados experimentais s o aceit veis e Relacionar resultados experimentais e modelos cient ficos Os resultados desta investiga o mostraram que este m dulo de ensino ajuda os estudantes a agir a sentirem se como cientistas a adquirir experi ncia para interpretar e usar gr ficos a operar numa aula muita mais livre motivando desta forma os alunos Uma das desvantagens referida a desta estrat gia requerer mais tempo que o empregue no ensino
14. atingir neste tema Objectivos e Caracterizar gases ideais e Reconhecer a press o de um g s como manifesta o da energia cin tica molecular 33 Revis o da literatura recursos e Definir g s ideal e Relacionar entre si press o temperatura e volume de um g s equa es dos gases ideais e Definir press o parcial de um g s numa mistura de gases ideais e relacion la com a press o total e Ffectuar c lculos baseados nas v rias equa es Representa se a seguir na figura 2 5 o mapa de conceitos onde est o salientados a azul os conte dos relacionados com os gases FOR AS INTERMOLECULARES podem ser do tipo respons vel pelo s o Estado f sico da mat ria em equil brio com o vapor Press o de vapor For as dipolo dipolo For as de London Interac o i o dipolo Pontes de hidrog nio elevadas m dias fracas Figura 2 5 Mapa de conceitos da unidade 2 do Programa de Qu mica do 12 Ano 1996 pode ser Revis o da literatura recursos F 12 Ano em vigor a partir de 2005 2006 No pr ximo ano lectivo o programa da disciplina de Qu mica do 12 Ano ir sofrer modifica es A tabela 2 4 apresenta os novos temas e serem leccionados nesta disciplina Tabela 2 4 Temas a desenvolver no novo programa da disciplina de Qu mica 12 Ano Unidade Tema Subtemas l Metais e Ligas Met licas 1 1 Meta
15. avalia o final por parte do aluno Quais as contribui es do software concess o dos objectivos did cticos propostos De facto as aplica es educativas como qualquer material did ctico devem ser avaliadas em m ltiplas perspectivas de forma a garantir a sua qualidade e efic cia Gomes e Silva 1997 Tradicionalmente a avalia o de aplica es educativas feita recorrendo a fichas da avalia o de software educacional onde s o referidos alguns aspectos importantes que podem contribuir para uma an lise criteriosa de softwares educativos e que se encontram mencionados a seguir I Base Pedag gica de um Software Educativo Quando um software educativo desenvolvido para ser utilizado como apoio ao processo de ensino aprendizagem uma das etapas no seu desenvolvimento definir a concep o pedag gica daqueles que est o envolvidos na sua modelagem e ou implementa o Um dos objectivos que deve estar presente na utiliza o de software educativo consiste na procura de meios que oriente o aluno a aprender tendo como fundamento os princ pios segundo os quais este se apropria e constr i o seu conhecimento tamb m importante que reforcem a motiva o dos alunos no processo de ensino aprendizagem Em termos pedag gicos fundamental analisar as teorias de aprendizagem adoptadas pelos seus implementadores O software desenvolvido usando uma concep o comportamentalista behaviorista em princ pio
16. conhecimentos a outros parece permitir a ocorr ncia de mudan as significativas na reten o ou elimina o de conceitos errados por parte dos alunos Birk e Kurtz 1999 Apesar de alguns alunos conseguirem resolver com sucesso problemas envolvendo equa es qu micas n o quer dizer que consigam entender os conceitos qu micos que lhe est o 56 Revis o da literatura recursos subjacentes Nakhleh e Mitchell 1993 Smith e Metz 1996 Derrick 2002 Pinarbasi e Canpolat 2003 por exemplo resolver a equa o PV nRT pode n o significar que os alunos entendem o seu significado F sico A compreens o dos problemas contribui para a sua resolu o mas a resolu o de problemas n o indicador de uma boa compreens o Mazur 2003 D Caracter sticas do material usado Os estudantes precisam de cen rios mais realistas para alcan ar conceitos que n o s o facilmente vis veis Evenson 2002 como o caso da visualiza o do efeito da press o da temperatura ou do volume e sua influ ncia nas colis es moleculares A linguagem utilizada fundamental para a compreens o de qualquer conceito qu mico Tyson 1999 no entanto verifica se que muitos alunos sentem dificuldades a este n vel importante que os professores possam compreender as ideias dos alunos diagnosticar as suas dificuldades e escolher as estrat gias mais adequadas sua abordagem did ctica No culminar deste processo o professor
17. da 5 1 Calor e trabalho em reac es qu micas energia e da entropia em 5 2 1 Lei da Termodin mica reac es qu micas 5 3 Calores de reac o e lei de Hess 5 4 Entropia como crit rio de extens o das reac es qu micas 2 lei da Termodin mica 6 Qu mica uma ci ncia em 6 1 A Qu mica e as suas rela es com a Tecnologia ac o e a Sociedade O tema gases ideais consta dos programas curriculares oficiais da disciplina de Qu mica do 12 Ano e encontra se enquadrada no segundo item com o t tulo 2 Progredindo no estudo das liga es intermoleculares e equa es dos gases Este item introduzido pelo seguinte texto Se muitas propriedades das subst ncias se podem relacionar directamente com a estrutura dos seus tomos ou mol culas considerados como entidades isoladas muitas outras dependem tamb m da natureza e estrutura dos agregados menos ou mais compactos de mol culas ou tomos As caracter sticas destes agregados explicam se por sua vez em termos da estrutura das mol culas e dos tomos individuais estudados na unidade anterior Esta unidade ser pois dedicada a um breve estudo das liga es em gases l quidos e s lidos e equa es dos gases Tamb m se considera a rela o entre o ponto de ebuli o e a press o de vapor de um l quido Programas de Qu mica 12 Ano 1996 No item 2 2 deste programa encontram se descriminados os objectivos que se pretende
18. de novos esquemas mentais possibilita a interac o entre pessoas e tecnologias compartilhando objectivos comuns Esse n vel de aprendizagem leva a um aluno participativo 22 Revis o da literatura recursos IHI Aspectos pedag gicos A s rie de quest es apresentadas Tu n 2003 Alves 2004 e Sugura e P rez 2004 de seguida podem ajudar a avaliar se o software educativo adequado no que se refere aos aspectos pedag gicos A B O software aberto permitindo um processo activo de produ o e criatividade Facilita a concep o e contextualiza o dos fen menos qu micos tratados contribuindo na constru o do conhecimento de forma interactiva C Procura e incentiva a curiosidade aten o e procura independente de informa o J So co ic Apresenta recursos est ticos para garantir que o estudo da Qu mica seja uma actividade divertida e criativa Possibilita a retroalimenta o e verifica o da aprendizagem Proporciona o feedback imediato de forma a auxiliar a compreens o do erro S o desafiadores no levantamento de hip teses reflex o e troca Levam a busca de informa o em diferentes fontes de pesquisa A informa o apresentada cientificamente correcta e actual Apresenta frases correctas e sem erros ortogr ficos IV Aspectos T cnicos Al m da base pedag gica um software dever tamb m ser analisado do ponto de vista t cnico uma vez que es
19. e representa o das reac es qu micas constam as seguintes orienta es curriculares Programa de Ci ncias F sicas e Naturais 2001 Numa primeira abordagem pretende se que os alunos compreendam que a mat ria tem estrutura da qual dependem as suas propriedades Sugere se a pesquisa de como a estrutura da mat ria tem sido entendida ao longo do tempo e a procura de evid ncias que suportam a teoria corpuscular da mat ria Inferir o pequen ssimo tamanho dos corp sculos constituintes da mat ria e alertar para a impossibilidade dos nossos sentidos permitirem a sua observa o E oportuno referir a diferen a entre tomo e mol cula Explicar os estados f sicos da mat ria em termos da agrega o corpuscular A explora o de modelos discutindo semelhan as e diferen as uma estrat gia a seguir Programas de simula o em computador ilustrando a teoria cin tico molecular devem ser usados nesta fase Realizar experi ncias que permitam relacionar volume press o e temperatura de amostras de gases H pois logo no ensino b sico uma aproxima o qualitativa e necessariamente simples ao estudo dos gases De referir tamb m que no segundo ciclo j feita uma referencia teoria corpuscular da mat ria e aos seus estados f sicos 28 Revis o da literatura recursos Representa se na figura 2 3 o mapa de conceitos representativo deste tema e adaptado do livro Rodrigues e Dias 2003 evidenciand
20. manter as mol culas de g s juntas figura 2 18 Press o For as de coes o Colis es Figura 2 18 A press es elevadas as for as de coes o intermolecular deixam de ser desprez veis A lei dos gases perfeitos pode ser generalizada de modo a incluir os efeitos das for as atractivas e do volume ocupado pelas part culas Reger Goode e Mercer 1997 Assim necess rio ter em conta que o volume disposi o de cada mol cula n o o volume V do recipiente que cont m o g s inferior Gil 2001 poss vel introduzir um volume corrigido isto V nb que equivale ao espa o vazio que pode ser comprimido e onde nb o m nimo volume que o sistema pode ter sendo n o n mero de moles e b o volume ocupado por cada mole O valor de b caracter stico de cada esp cie gasosa e ser tanto maior quanto maior for o tamanho efectivo das mol culas assim por exemplo para H20 ser maior do que para H2 Com esta correc o a equa o dos gases ideais d origem a Atkins 1984 P V nb nRT A for a real com que uma mol cula bate na parede de um recipiente diminui a viol ncia do respectivo choque com a parede do vaso e consequentemente a press o medida menor porque a mol cula ao chocar com a parede sujeita a for as atractivas de van der Waals Nestas condi es necess rio efectuar outra correc o resultante das for as de 49 Revis o da literatura recursos atrac o en
21. mol culas Surgem tr s hip teses de manipula o das vari veis conforme se pode visualizar na figura 2 20 Este site apresenta ainda algumas no es te ricas sobre este assunto que se podem ler a seguir a simula o A simula o permite ver os movimentos de transla o e as colis es das mol culas N o s o indicadas nenhumas sugest es de utiliza o nem s o apresentadas actividades 62 Revis o da literatura recursos B Propriedade dos gases A Mc Graw Hill apresenta um livro intitulado Essencial Chemistry 2 e por Raymond Chang do ano 2000 onde se encontra inserido em student resources um item intitulado Flash animations onde se pode aceder a simula o apresentada na figura 2 21 Properties of gases Increase Pressure at Constant Temperature Increase Temperature e Number of at Constant Volume Gas Particles Figura 2 21 Imagem da simula o Propriedade dos gases http www mhhe com physsci chemistry essentialchemistry flash gasesv6 swf Esta simula o evidencia o movimento das mol culas e acompanhada pela explica o oral em ingl s dos processos que t m lugar quando se selecciona as op es existentes e que permitem verificar o que acontece quando se provoca Um aumento de press o a temperatura constante Um aumento de temperatura a press o constante Um aumento de temperatura a volume constante Um aumento do n mero de part culas Ao activar uma d
22. o minimalista Com efeito muitos dos recursos digitais vocacionados para o ensino n o s o auto suficientes Por vezes os alunos s o colocados em contacto com o computador sem nenhuma indica o de como proceder e como chegar ao que se pretende o que acaba por provocar muito pouco proveito pedag gico Verifica se que frequentemente os alunos t m tend ncia a percorrer depressa de mais o software n o aperfei oando os desafios associados s diversas tarefas propostas Uma das vantagens dos roteiros a de poderem apresentar o conte do com caracter sticas diferentes das apresentadas pelo professor numa aula tradicional tornando se desta forma um auxiliar importante no desenvolvimento da aprendizagem e um aliado poderoso do professor no ensino Os roteiros integram instru es de natureza operacional relacionadas com o funcionamento do programa com quest es de natureza reflexiva para conseguir atingir os objectivos pedag gica pretendidos quando da sua elabora o Os Roteiros de explora o constituem percursos guiados pois explicam o funcionamento de cada simula o fornecendo pistas de utiliza o Promovem uma aprendizagem por descoberta guiada que propiciam uma atitude de observa o consciente permitindo aprofundar a capacidade de seleccionar a informa o de modo pertinente O aluno pode ser levado a procurar respostas recorrendo a livros especializados ou ainda atrav s de pesquisas aceder a uma grande quantidade d
23. odos da hist ria do pensamento cient fico e filos fico e O conhecimento anterior dos alunos interage com aquilo que se ensina na aula e ser o de esperar consequ ncias imprevistas na aprendizagem e As CA podem surgir a partir de experi ncias pessoais muito variadas que incluem a percep o a cultura a linguagem os m todos de ensino dos professores os materiais educativos e As estrat gias que facilitam a mudan a conceptual podem ser ferramentas eficazes na sala de aula Pozo 1996 prop e tr s vias principais para explicar a origem das CA dos alunos e o seu aparecimento sensorial cultural e anal gica e A origem sensorial explica o que se designa por concep es espont neas na percep o de fen menos processos e observa es na vida quotidiana Um exemplo as reac es d o se num s passo e n o em v rios por colis es de mol culas de reagentes e A origem cultural explica as chamadas concep es sociais resultantes da influ ncia do meio social e cultural que envolve o aluno sendo a sua transmiss o feita atrav s da linguagem Um exemplo a diminui o da espessura da camada de ozono no sentido real um buraco e A origem anal gica explica as concep es anal gicas que aparecem no desempenho de tarefas onde s o estabelecidas analogias com ideias ou esquemas de conhecimentos provenientes de outras reas Um exemplo na perspectiva da F sica o uso indiscriminado da pal
24. parte do universo dos fen menos estudados nesta ci ncia ocorrem a um n vel at mico n o facultando aos alunos o contacto com informa es sensoriais Al m desta dificuldade os estudantes devem ainda desenvolver compet ncias representativas isto porque a Qu mica uma ci ncia Revis o da literatura recursos essencialmente simb lica que recorre a s mbolos para representar elementos e fen menos O aluno al m de ter que conhecer estes s mbolos deve ainda ter a capacidade de transformar determinada forma de representa o numa outra equivalente e de maneira correcta H d cadas atr s os nicos meios dispon veis para os educadores leccionarem estes conceitos consistia em recorrer a representa es pict ricas esquem ticas ou modelos est ticos por exemplo utilizando palitos e bolas de plasticina Com o avan o da tecnologia poss vel proporcionar aos alunos o desenvolvimento da capacidade para explicar e explorar bem como representar fen menos processos e ideias abstractas nos seus distintos n veis recorrendo ao uso de simula es digitais S o v rios os estudos que referem as vantagens e potencialidades em termos de ensino aprendizagem destas simula es Russel et al 1997 Sanger et al 2000 Sanger e Badger 2001 Uma simula o cria ou recria um fen meno um ambiente ou uma experi ncia providencia uma oportunidade para compreender interactiva fundamentada baseada num modelo referente a
25. rios itens est o dispersos em diversas categorias sendo dif cil encontrar as suas inter rela es e ponderar eventuais pontos fortes e fracos da aplica o Estas autoras prop em o uso de uma abordagem hiperm dia denominada Hiper Lista para apoiar a avalia o das aplica es multim dia de Ci ncias da Natureza As tarefas disponibilizadas na Hiper Lista podem sistematizar se da seguinte forma Consultar os crit rios de qualidade dos diferentes elementos como a Imagem o Som e as Imagens Animadas e das diversas caracter sticas como as Caracter sticas T cnicas e as Caracter sticas Did cticas Estrat gias Met foras e Objectivos das aplica es multim dia Os crit rios de qualidade s o apresentados na forma interrogativa sendo a sua consulta apoiada por uma estrutura de hipertexto que permite e Navegar entre crit rios de avalia o com maior ou menor grau de especificidade e Navegar atrav s de palavras chave que permitem consultar em simult neo e por associa o de ideias a aplica o de um princ pio a diferentes elementos e caracter sticas de uma aplica o multim dia e Tipificar um contexto de utiliza o 24 Revis o da literatura recursos e Consultar o conjunto de ideias que pretendem sintetizar informa o sobre aplica es educativas multim dia dispon veis comercialmente e Consultar o Gloss rio que inclui defini es dos elementos e caracter sticas das apli
26. tal as escolas n o podem deixar de preparar os alunos para esta revolu o tecnol gica nem de apostar em inserir o aluno no mundo do mercado de trabalho Como veremos neste trabalho as tecnologias podem ajudar a aprender mais e melhor e em particular no ensino da Qu mica 2 1 1 Generalidades sobre TIC na Educa o Num futuro muito pr ximo todos os cidad os europeus dever o dominar culturalmente as novas tecnologias da informa o e da comunica o para desempenharem um papel activo numa sociedade que cada vez mais depende do conhecimento Comiss o das Comunidades Europeias 2000 Revis o da literatura recursos Os avan os das tecnologias de informa o e comunica o TIC est o a contribuir para uma mudan a significativa das atitudes e das mentalidades mas tamb m colocam novas exig ncias nas compet ncias requeridas ao cidad o comum e de uma forma mais premente aos professores e educadores cabendo s escolas um papel muito importante Entre outros a escola dever proporcionar actividades diversificadas e ricas que contribuam para o desenvolvimento de cidad os digitalmente cultos cr ticos e criativos e n o meros detentores de conhecimentos Por todas estas raz es a forma o do professor n o se pode limitar forma o inicial e deve prosseguir ao longo da sua carreira de forma a poder responder s necessidades de forma o sentidas pelo pr prio e s exig ncias do sistema educativo em con
27. vari vel ser Termodin mica como para os quais existem e Entalpia e Entalpia padr o i e Varia ntalpia alternativas Varia o de entalp aos combust veis combust veis combust veis alternativos f sseis e Entalpia de forma o e Entalpia de combust o e Lei de Hess que s o que s o y carv o p E e o que s o e c lulas de combust vel e hidrog nio d g s natural os quais e como s o e c lulas fotovoltaicas e lcool importa extra dos e bio cool conhecer nm RD e biodiesel petr leo bruto e como se e biog s transportam Ind stria por destila o fraccionada obt m se produz por Ei Petroqu mica cracking e cicloalcanos e alcenos e alcinos e arom ticos e problemas ecol gicos causar polui o alcanos hidrocarbonetos s o m saturados gasosos cuja estrutura se explica por gasolina possuindo e Nomenclatura gt Isomeria querosene diesel Reac es de fiss o e fus o que tem nucleares res duos e Teoria das orbitais moleculares TOM e Teoria da liga o de val ncia TLV e ndice de octanas e Hibridiza o que s o e aditivos como tetraetilchumbo benzeno cuja estrutura MTBE se explica por e enxofree ter possuindo cujo comportamento se explica por aproxima o aos por exemplo que obedece
28. O ozono na estratosfera 2 5 Mol culas na troposfera esp cies maiorit rias e vestigiais Como foi salientado no quadro anterior o conceito de press o surge no ponto 2 2 onde para al m de outros objectivos de aprendizagem pretende se estabelecer uma rela o para uma dada press o e temperatura entre o volume de um g s e o n mero de part culas nele contido Lei de Avogadro Apesar de n o ser referido no programa certos livros escolares introduzem neste subtema o conceito de g s ideal Apresenta se em seguida na figura 2 4 o mapa de conceitos referente unidade 2 onde se salienta a azul os conceitos representativos para o nosso estudo Programa de F sica e Qu mica A 10 Ano 2001 30 Revis o da literatura recursos Atmosfera primitiva evoluiu para Atmosfera actual ocorrem interac es devido encontram se t m organizada em Componentes maiorit rios e minorit rios vestigiais Solu es Dispers es gasosas col ides e suspens es Solar provoca a forma o de E as devido presen a podem Termosfera Ides Poeiras exprimir se irod Material Ve particulado x Composi o EVE quantitativa ac o no t m exercem AX organismo baixa Estratosfera XY e ap concentra o 74 N Dose Densidade concentra o Letal m ssica frac o molar i i em volume a estrutura explica se podem definir se representam se at
29. Revis o da literatura recursos 2 Revis o da literatura recursos 2 1 Tecnologia Educa o Nas ltimas d cadas a tecnologia tem avan ado a um ritmo surpreendente ocupando espa os cada vez maiores do nosso quotidiano n o se podendo hoje conceber muitas das nossas rotinas e h bitos sem o uso da tecnologia A sociedade da informa o o resultado dessa nova tecnologia e o seu efeito faz se sentir cada vez mais As novas tecnologias vieram para ficar sendo necess rio aprender a lidar com elas n o apenas como utilizador mas sobretudo como cidad o pois constituem ferramentas estruturantes das novas formas de poder de saber e de pensar Assim sendo a tecnologia n o pode passar desapercebida na Educa o Recentemente educadores e investigadores come aram a despertar para uma nova postura sobre o assunto que se caracteriza por uma vis o cr tica da tecnologia numa compreens o do contexto hist rico em que as condi es pol ticas econ micas e sociais s o consideradas vari veis importantes do processo ensino aprendizagem A melhoria da qualidade de acesso Internet e o aumento da disponibilidade de equipamentos interactivos e multim dia cada vez mais sofisticados vieram colocar disposi o dos alunos um manancial inesgot vel de informa o em bruto Particularmente importante o facto que hoje em dia o mercado de trabalho exige profissionais cada vez mais preparados para o uso das novas tecnologias Como
30. Tutoriais Caracterizam se por transmitir informa es pedagogicamente organizadas como se fossem um livro animado um v deo interactivo ou um professor electr nico A informa o apresentada ao aluno seguindo uma sequ ncia e este pode escolher a informa o que desejar A informa o que est dispon vel definida e previamente organizada assim o computador assume o papel de uma m quina de ensinar A interac o entre o aluno e o computador 20 Revis o da literatura recursos consiste na leitura do cran ou da escuta da informa o fornecida apertando a tecla ENTER ou usando o rato para escolher a informa o B Exerc cios e Pr ticas Enfatizam a apresenta o das li es ou exerc cios a ac o do aluno restringe se a virar a p gina de um livro electr nico ou realizar exerc cios cujo resultado pode ser avaliado pelo pr prio computador As actividades exigem apenas o fazer o memorizar informa o n o importando a compreens o do que se est a fazer C Programa o Esses softwares permitem que pessoas professores ou alunos criem os seus pr prios prot tipos de programas sem que tenham que possuir conhecimentos avan ados de programa o A realiza o de um programa utilizando conceitos e estrat gias exige que o aluno processe a informa o transformando a em conhecimento D Aplicativos S o programas direccionados para aplica es espec ficas como processadores de texto g
31. a o efectuada na an lise de igualdade de oportunidades em mat ria de educa o entre rapazes e raparigas Classifica o quanto ao m todo Como foi referido anteriormente poss vel classificar a metodologia de investiga o tendo em conta o m todo utilizado Os diferentes m todos s o concebidos normalmente para responder a quest es concretas S o consideradas cinco categorias Gay 1981 A Investiga o hist rica envolve o estudo a compreens o e a explica o de acontecimentos passados O prop sito da investiga o hist rica testar hip teses ou responder a quest es que digam respeito s causas aos efeitos ou s tend ncias de acontecimentos passados que possam ajudar a explicar acontecimentos actuais e a prever acontecimentos futuros Por exemplo investigar como foram usados os computadores no ensino da Qu mica dos anos 60 at ao final do s culo XX 76 Revis o da literatura recursos B Investiga o descritiva pretende estudar compreender e explicar a situa o actual do objecto de investiga o recorrendo recolha de dados para testar hip teses ou responder a quest es que lhe digam respeito Um exemplo deste tipo de investiga o seria avaliar os obst culos pr tica do ensino da express o dram tica nas escolas Investiga o correlacional averigua a exist ncia ou n o de rela es entre duas ou mais vari veis quantific veis mas n o estabelecendo uma rela
32. a escola e a fam lia que educam as comunica es cada vez mais ligadas aos recursos inform ticos tornam se meios cada vez mais poderosos de doutrinamento dependente da maneira como foram manipuladas e do papel que os educadores comunicadores e inform ticos queiram assumir neste processo urgente que a escola desempenhe o seu papel de educar os futuros cidad os atrav s duma reflex o cr tica sobre a produ o e a gest o da informa o no mundo 2 1 2 O caso particular das simula es digitais para o ensino da Qu mica Um dos principais objectivos dos investigadores do ensino da Qu mica nos ltimos anos tem sido procurar melhorar a compreens o conceptual dos alunos Os esfor os incluem a identifica o dos erros mais comuns dos alunos bem como da inventaria o das suas dificuldades em problemas nos quais seja necess rio pensar a n vel molecular Esses esfor os t m levado cria o de m todos de acesso e medi o da compreens o conceptual cria o e implementa o de novas formas de ensinar Qu mica destinados a promover a melhoria da aquisi o de certos conceitos Sanger e Badger 2001 Na sec o 2 3 desenvolveremos melhor este assunto O que dificulta bastante a transmiss o de certos conceitos qu micos a dificuldade de proporcionar aos alunos a compreens o de fen menos que ocorrem a n vel microsc pico Apesar de se encontrarem por vezes estudos de fen menos macrosc picos a maior
33. aberta quando fornece algumas situa es previamente definidas e encoraja o aluno a elaborar as suas hip teses que dever o ser validadas por interm dio do processo de simula o no computador Para que a aprendizagem se processe necess rio que se propicie um ambiente onde o aluno se envolva com o fen meno e o experimente colocando hip teses procurando outras fontes de informa es e usando o computador para validar a sua compreens o do fen meno G Jogos Geralmente s o desenvolvidos com a finalidade de desafiar e motivar o aluno envolvendo o numa competi o com a m quina e ou colegas Os jogos permitem usos educacionais interessantes principalmente se integrados a outras actividades 2 N veis de Aprendizagem Quanto ao n vel de aprendizagem os softwares podem ser classificados em Vieira 2001 A Sequencial A sua preocupa o a transfer ncia de informa o ou seja apresenta se um conte do ao aluno que por sua vez dever memoriz lo e repeti lo quando for solicitado Esse n vel de aprendizagem leva a um aluno passivo B Relacional O seu objectivo promover a aquisi o de determinadas habilidades permitindo que o aluno fa a rela es com outros factos ou outras fontes de informa o A nfase dada ao aluno e a aprendizagem s se processa se houver interac o do aluno com a tecnologia Esse n vel de aprendizagem leva a um aluno isolado C Criativo Est associado cria o
34. apazes de modificar a sua forma e tamanho e Aplicam cegamente as Lei dos gases ideais e Pensam que a energia se comporta como uma forma de mat ria a n vel macrosc pico e N o reconhecem a exist ncia de vapor de gua na lata Ap s a aplica o da anima o conclu ram que os alunos deste estudo eram capazes de explicar o fen meno estudado a n vel molecular Thomas e McRobbie 2000 avaliaram em alunos do 11 Ano o impacto do uso de um MBL microcomputer based laboratory para aquisi o e observa o de dados relacionados com os conceitos da Lei dos gases ideais e da Teoria cin tica molecular Estes autores referem que os alunos trazem concep es alternativas sobre estes conceitos e que al m do mais sentem dificuldades em relacionar diferentes representa es da mat ria quer a n vel macrosc pico molecular ou simb lico Verificaram que os alunos e a professora apenas 59 Revis o da literatura recursos estavam preocupados em usar o MBL para contemplar a rela o entre a press o e a temperatura de uma certa quantidade de g s a volume constante preocupando se somente no que respeita ao n vel macrosc pico e simb lico esquecendo o que ocorria a n vel microsc pico Estes estudos caracterizam uma pequena amostra da investiga o efectuada neste dom nio verificando se no entanto que n o s o muito abundantes as investiga es efectuadas com o uso de simula es computacionais que recorrem a vi
35. ar a experimenta o e constituindo amea as ao estudo efectuado 711 Revis o da literatura recursos Num estudo experimental manipula se pelo menos uma vari vel independente Vari vel de Est mulo e observa se o efeito produzido numa ou mais vari veis dependentes Vari vel de Resposta Pretende se verificar se o efeito que a vari vel independente provoca na vari vel dependente aquele que se supusera na hip tese do estudo As etapas da investiga o experimental s o basicamente as mesmas dos outros m todos de investiga o nomeadamente Carmo e Ferreira 1998 e Defini o de um problema e Selec o de sujeitos e de instrumentos de medida e Escolha de um plano experimental e Execu o dos procedimentos e An lise dos dados recolhidos e Formula o das conclus es A experimenta o conduzida de forma a verificar uma hip tese ou hip teses previamente definidas que ser o verificadas aceites ou rejeitadas de acordo com os resultados obtidos Um plano experimental normalmente compreende dois grupos o grupo experimental e o grupo de controlo no entanto poder haver um s ou mais grupos Ao grupo experimental ser administrado um tratamento cujos efeitos se quer medir enquanto ao grupo de controlo n o ser administrado nenhum novo tratamento e mant m se como at a outra possibilidade de ser administrado ao grupo experimental um tratamento e ao grupo de controlo um tratamento
36. ara evitar as amea as validade interna neste estudo o investigador dever escolher grupos o mais semelhante poss vel Caso contr rio poder o surgir amea as tais como regress o interac o entre selec o e matura o hist ria ou ainda testagem No que se refere validade externa as amea as podem surgir da interac o entre o pr teste e o tratamento 2 5 4 Question rio Uma das formas de avaliar o impacto deste estudo consiste na elabora o e an lise do pr teste e do p s teste Estes testes podem ter a forma de um inqu rito por question rio Um question rio pode ser definido como um conjunto de quest es pr elaboradas e sequencialmente dispostas em itens que constituem o tema da pesquisa com o objectivo de suscitar dos informantes respostas que fornecer o uma abordagem qualitativa e quantitativa ao estudo O question rio apresenta algumas virtudes tais como permitir uma maior rapidez na recolha e an lise dos dados apesar de ser mais dif cil de conceber do que uma entrevista e poder estar sujeito a uma elevada taxa de n o respostas As perguntas de um question rio podem ser classificadas da seguinte maneira Barbosa 2004 82 Revis o da literatura recursos 1 Quanto ao objectivo Perguntas de facto quando se referem a dados objectivos e pessoais sexo idade profiss o domic lio estado civil ou conjugal religi o etc Tais dados geram vari veis cruciais para o tratamento esta
37. as sua capacidade para processar informa o aos avan os na intelig ncia artificial e s interfaces de diversos tipos o computador pode tornar vi vel uma interac o de grau zero ENTERactividade o utilizador limita se a apertar ENTER para continuar mas o controle da ac o est no programador at o grau m ximo a INTERactividade na qual h interac o de di logo entre a m quina e o utilizador em virtude da qual o aluno est no controle do que acontece dentro dos condicionamentos do micromundo em que se desenvolve a ac o D Possibilita a conex o e a articula o com outros meios e recursos para a aprendizagem permitindo assim a cria o de ambientes de aprendizagem cooperativos com o aproveitamento das qualidades nicas de outros meios transmissivos experimentais interactivos e a cria o de ambientes educativos multim dia O computador pode transformar a forma de ensino mudando as rela es entre a teoria e a experimenta o pode modificar a compreens o das rela es de causa efeito entre vari veis ou ainda permitir manipular par metros e desta forma testar hip teses alternativas permitindo em suma ao aluno participar em actividades computacionais diferenciadas As suas potencialidades para a educa o podem ser abrangentes Ribeiro e Greca 2003 e Programas para aquisi o e manipula o de dados e Multim dia apresentam a informa o de forma estruturada e gr fica e Micr
38. as op es surge uma anima o com o processo seleccionado e uma explica o oral dos acontecimentos e das no es te ricas associadas ao assunto em quest o 63 Revis o da literatura recursos C Modelo molecular para um g s ideal O Asso Prof Fu Kwun Hwang do Dept of physics National Taiwan Normal University desenvolveu uma s rie de applets em Java entre os quais a simula o de um modelo molecular para um g s ideal Existe tamb m um site com tradu o em espanhol A figura 2 22 e a figura 2 23 mostram a imagem da simula o do site ingl s e do espanhol Molecular Model for an Ideal Gas Modelo Molecular de Gas Ideal Reset particles 50 pressure 20 0 veloci 100 0 volume 6 44 asas Tiga E e E il To Figura 2 22 Imagens da simula o Modelo Figura 2 23 Imagens da simula o Modelo molecular de molecular de um g s ideal do site ingl s um g s ideal do site espanhol http www phy ntnu edu tw java idealGas idealGas h http www edu aytolacoruna es aula fisica applets Hwa tml ng ntnujava term molecular idealGas s htm O Modelo molecular para um g s ideal desta simula o tem a possibilidades de manipula o do n mero de mol culas da press o da velocidade molecular por introdu o num rica e do volume por modifica o via cursor das paredes laterais do recipiente Relaciona a press o com as colis es Evidencia o movimento das part culas durante a sim
39. avra subst ncia para designar v rios materiais 53 Revis o da literatura recursos Osborne 2003 apresenta oito falhas frequentes na educa o cient fica que frequentemente impendem o desenvolvimento de uma compreens o apropriada da ci ncia s o elas A A fal cia da miscel nea da informa o Ao obrigar os alunos a memorizar um conjunto de factos secos que nem sempre um cientista profissional conhece tais como a densidade de v rias subst ncias o peso at mico de v rios elementos B A fal cia fundacional Sendo o conhecimento cientifico dif cil a aprendizagem e a compreens o da ci ncia requerem um processo em que o conhecimento e a compreens o do aluno s o constru dos tijolo a tijolo e como tal s aqueles que chegam ao fim conseguem compreender o esplendor do edif cio constru do C A fal cia da cobertura E o resultado de tentar transmitir uma mistura de todas as ci ncias aumentando a quantidade e prejudicando a qualidade de uma boa educa o cient fica D A fal cia de uma ci ncia aut noma O ensino das ci ncias apresenta a ci ncia como objectiva aut noma e isenta Esta vis o n o est correcta uma vez que as pessoas em geral n o distinguem ci ncia e tecnologia E A fal cia do pensamento critico E a no o de que o estudo da ci ncia desenvolve nos alunos o pensamento reflexivo cr tico e a an lise l gica que podem depois ser aplicados a outros assuntos
40. azem sentido em termos da sua compreens o do comportamento do mundo que os rodeia Mulford e Robinson 2002 Diz se que o conhecimento assim constru do pelos alunos ainda que em conflito com o rigor cient fico tem coer ncia interna No ensino das Ci ncias e em particular na Qu mica importante ter em conta as ideias e as explica es sobre os fen menos naturais que os alunos trazem para a escola e que muitas vezes n o s o capazes de explicitar Estas concep es s o vulgarmente designadas por concep es alternativas CA sendo geralmente conceitos que n o s o consistentes com as defini es consensuais da comunidade cient fica e que poder o ser mais ou menos divergentes dos conceitos cientificamente aceites Para a compreens o da ci ncia fundamental n o s o dom nio da linguagem cientifica como tamb m uma clarifica o entre as designa es do quotidiano e os termos cient ficos Sousa e Carvalho 2004 52 Revis o da literatura recursos as CA Furi 1996 enumerou de forma simples e sint tica sete aspectos relacionados com e Os estudantes chegam sala de aula com um conjunto variado de CA e muitas delas possuem uma certa coer ncia interna e As CA s o comuns a estudantes de diferentes meios idade e g nero e As CA s o persistentes e n o se modificam facilmente com estrat gias de ensino convencionais e As CA apresentam um certo isomorfismo com concep es vigentes em per
41. c cios e pr ticas em sequ ncias de crescente complexidade os alunos v o acedendo aos n veis superiores do saber Este tipo de software revela se particularmente eficaz e eficiente no ensino aprendizagem de opera es pouco complexas suscept veis de mecaniza o libertando desta forma a mente para tarefas mais complexas Fontes 1998 2 Construtivismo S o v rios os te ricos associados a esta corrente Piaget 1896 1980 Dewey 1859 1952 Vygotsky 1896 1934 entre outros Forrester e Jantzie 1998 Segundo esta corrente o papel do professor passa de transmissor de conhecimentos para orientador encorajador e facilitador de aprendizagens n o o professor que ensina mas sim o aluno que aprende A aprendizagem concebida como um processo de acomoda o e assimila o em que os alunos modificam as suas estruturas cognitivas internas com as suas experi ncias pessoais encarada como um processo de revis o modifica o e reorganiza o dos conhecimentos iniciais do aluno que leva a constru o de novos conhecimentos Nesta teoria os alunos s o 19 Revis o da literatura recursos encarados como participantes activos aprendendo de uma forma que depende do seu estado cognitivo concreto Nesta aprendizagem s o tidos em conta os conhecimentos pr vios interesses expectativas e ritmos de aprendizagem do aluno O Software Construtivista possibilita a express o e explora o individualizada perm
42. ca es bem como dos princ pios gerais de qualidade Silva e Gomes 2002 Avaliar um software para uso educativo exige muito mais do que conhecimentos sobre inform tica exige a constru o de conhecimentos sobre as teorias de aprendizagens concep es educacionais e pr ticas pedag gicas t cnicas computacionais e reflex es sobre o papel do computador do professor e do aluno nesse contexto pois a constru o do conhecimento n o um processo simples e imediato mas produto de um caminho rduo e longo Dessa forma n o se concebe a ideia de avaliar um software educativo levando em considera o somente a beleza gr fica onde s o criados ambientes graficamente sofisticados que desconhecem a longa traject ria do aluno para construir o seu conhecimento Vieira 2001 Com o aumento da pesquisa no campo da avalia o de software educativo torna se mais f cil aos que tem como tarefa adoptar esse software fazer a escolha da tecnologia educativa mais apropriada s suas necessidades Wrench 2001 Cabo ao professor seleccionar adequadamente as aplica es educativas a utilizar em determinado contexto e com determinada finalidade 25 Revis o da literatura recursos 2 2 O estudo dos gases 2 2 1 Gases ideais e programas curriculares A Generalidades e linhas de for a dos curr culos Os curr culos relacionados com as v rias disciplinas em que a F sica e a Qu mica s o leccionadas est o orientados para ala
43. car que o uso destes recursos de suporte impede de certa forma a possibilidade de modeliza o err nea feita pelo aluno ou seja o aluno n o teria muitas oportunidades de trabalhar com os seus erros uma quest o que parece ser fundamental para a aprendizagem De facto este problema comum a todas as simula es As simula es de forma geral s o programas que trazendo um modelo subjacente que procura evitar a modela o errada apresentam informa es de forma tutorial atrav s da interac o do aluno com o computador Pretende se atingir com o uso destas ferramentas uma melhoria no desenvolvimento conceptual e na compet ncia representativa dos alunos As simula es e em particular aquelas dirigidas ao ensino da Qu mica podem evidenciar algumas vantagens que seguidamente s o enumeradas e Suportam e integram o uso do computador e Permitem uma f cil visualiza o e de forma din mica dos diferentes par metros experimentais envolvidos num fen meno e Permitem a visualiza o de processos que ocorrem a n vel microsc pico mudan a de temperatura varia o de press o liga o intermolecular etc Facilitam a compreens o destes fen menos e S o um meio auxiliar para ensinar e aprender ci ncia e Modernizam o processo de ensino aprendizagem 12 Revis o da literatura recursos e Possibilitam a repeti o sempre que necess rio e sem receio de errar e Permitem avan ar na sua aprendizagem de f
44. computador pode tornar se um instrumento importante no processo de ensino aprendizagem caso o professor saiba fazer o uso correcto deste meio de comunica o O computador pode ser um elemento de renova o ou de refor o de pr ticas e de atitudes pedag gicas desfasadas das realidades actuais Ponte 1992 Os materiais educativos podem aproveitar as qualidades nicas do computador como meio para criar ambientes que acrescentam valores aos meios tradicionais de aprendizagem Neste sentido conv m destacar algumas qualidades que o diferenciam de outros meios de aprendizagem Galvis 1999 A O computador tem capacidade para armazenar processar e apresentar informa o multim dia de forma interactiva assim exequ vel criar contextos para aprendizagem nos quais poss vel implementar uma rela o de di logo com o n vel concreto ou abstracto requerido sob controlo do utilizador ou do programador B O computador pode agir com diversos n veis de intelig ncia adquirida no n vel mais b sico o software apenas pode dizer ao aluno se a resposta dele ou n o correcta gradualmente por m pode realizar outras tarefas tais como adaptar os exerc cios dependendo das caracter sticas e da performance do aluno dar explica es ou sugest es relevantes para o processo ou mesmo resolver exerc cios propostos pelo estudante Revis o da literatura recursos C O computador viabiliza diferentes n veis de interac o gra
45. deradas as seguintes cinco categorias Gay 1981 A Investiga o b sica tem como objectivo desenvolver uma teoria e estabelecer princ pios gerais dessa teoria Por exemplo investigar como gerir o tempo das diferentes actividades lectivas dos alunos na sala de aula e formular uma teoria 75 Revis o da literatura recursos B Investiga o aplicada pretende aplicar ou testar uma teoria e avaliar a sua utilidade Se por exemplo um professor quiser avaliar a teoria anteriormente sugerida por outro docente na investiga o b sica e verificar a sua aplicabilidade nas suas aulas C Investiga o em avalia o o seu prop sito recolher e analisar dados para facilitar tomadas de decis es que digam respeito a duas ou mais ac es alternativas Por exemplo para avaliar se o novo curr culo de Qu mica do 10 ano de escolaridade melhor que o antigo curr culo D Investiga o e desenvolvimento est relacionada com o desenvolvimento de produtos a serem utilizados com determinados fins e de acordo com especifica es pormenorizadas Por exemplo para elaborar produtos como materiais de aprendizagem ou materiais multim dia E Investiga o ac o pretende resolver atrav s do uso do m todo cientifico problemas de car cter pr tico para os quais n o h solu es baseadas na teoria previamente estabelecida ou n o existe qualquer teoria para explicar esse tema Como exemplo pode se referir a investig
46. des 1 atm 760 mm Hg 760 torr 1 013 bar 101 325 Pa 42 Revis o da literatura recursos 2 2 3 Equa es dos gases ideais A press es baixas n o superiores a 1 atm e a temperaturas suficientemente afastadas das temperaturas de condensa o desde que as mol culas sejam suficientemente pequenas para se assemelharem a pontos materiais muitos gases comuns como por exemplo azoto oxig nio etc podem considerar se com um comportamento pr ximo do ideal ou perfeito Nestes gases e Pode considerar se que cada part cula se move independentemente das outras isto n o existem interac es intermoleculares e Cada part cula tem sua disposi o todo o volume ocupado pelo g s o volume da part cula desprez vel face ao volume que ocupa O facto de um g s poder preencher qualquer volume de acordo com o recipiente onde est encerrado s poder ser explic vel considerando se que as for as de atrac o entre as suas part culas s o desprez veis e que estas podem mover se em qualquer direc o independentemente umas das outras No entanto s se pode admitir a independ ncia das v rias part culas partindo da ideia de que as nicas interac es poss veis entre elas s o choques el sticos isto choques nos quais h conserva o de energia cin tica Pereira e Cam es 2001 Os estudos mais pormenorizados do comportamento dos gases ideais remontam ao s culo XVII e resultaram no e
47. deve ainda reflectir sobre suas pr prias pr ticas Martins e Veiga 1999 Ensinar apenas ajudar a aprender e como tal o papel do professor coordenar estas quatro vari veis de forma a influenciar positivamente a aprendizagem 2 3 3 Revis o de alguns estudos sobre as dificuldades sentidas pelos alunos sobre o tema gases Lin et al 2000 referem que apesar de terem sido leccionadas as teorias sobres os conceitos de gases uma grande maioria de estudantes do secund rio do 11 ano em Taiwan acreditam que os gases n o t m massa Este estudo pretendia averiguar as dificuldades em entender certos conceitos cient ficos sobre as propriedades dos gases a Lei dos gases ideais e a sua aplica o em diferentes circunst ncias A metodologia usada por estes autores consistiu na aplica o destes conceitos cient ficos a situa es pr ticas em vez da utiliza o de c lculos em situa es te ricas Para tal colocaram quatro quest es que envolviam a compreens o 57 Revis o da literatura recursos conceptual sobre as propriedades dos gases a lei dos gases ideais e a habilidade para utilizar estes conhecimentos em diferentes situa es Ap s o estudo conclu ram que 80 dos alunos n o foram capazes de explicar estas quatro quest es continuando a usar o senso comum em vez dos conceitos cient ficos para descrever o movimento das mol culas a diferentes temperaturas Referem ainda a import ncia de desenvolver nos
48. diferente O investigador dever assegurar se que os grupos a investigar s o t o equivalentes quanto poss vel a todas as outras vari veis isto para que se possa afirmar que as diferen as observadas na vari vel dependente sejam unicamente devidas manipula o da vari vel independente Desta forma assegura se a chamada validade interna desta investiga o para que seja poss vel generalizar podendo assim garantir tamb m a validade externa Amea as validade interna Para que uma investiga o tenha validade interna necess rio estabelecer controlos experimentais que permitam concluir que as diferen as verificadas s o apenas devidas ao 78 Revis o da literatura recursos tratamento experimental efectuado e n o a outros factores que n o foram controlados Campbel e Stanley 1963 identificaram as principais amea as validade interna que se encontram subdivididos em tr s grupos A Amea as relativas experi ncia Durante a experimenta o algumas ocorr ncias podem constituir factores de distor o entre estes devemos salientar os seguintes a Hist ria Eventos espec ficos que al m da vari vel experimental tenham ocorrido durante o estudo e sejam suscept veis de afectar o efeito que se pretende observar na vari vel dependente b Testagem Efeitos da aplica o de um mesmo teste antes e depois de se proceder a experimenta o c Expectativa Verifica se quando o exp
49. e informa o e com uma certa rapidez utilizando tecnologias de informa o e comunica o 14 Revis o da literatura recursos Desta forma poss vel favorecer a integra o e a reflex o no sentido de processar as eventuais aprendizagens Os roteiros podem ser elaborados de forma a Paiva e Costa 2005 e Encorajar a discuss o e Ter uma complexidade crescente e Misturar dicas de natureza operacional com outras reflexivas e Dar explica es cientificas para os fen menos descritos e Melhorar a interactividade colocando quest es e Ser flex veis adaptando se a v rios perfis de alunos ter v rias perguntas opcionais e instru es de salto por exemplo e Conter perguntas finais de natureza mais aberta e Poder terminar com uma actividade proposta de prepara o para apresenta o de trabalhos ideias conclus es Segundo Yang et al 2004 os alunos gostam de completar fichas de trabalho associadas a manipula o de simula es porque permitem acompanhar e fazer uso das observa es feitas durante a utiliza o do software A aprendizagem pode ser influenciada tanto pelos meios como pelos m todos o que leva a pensar nos recursos computacionais como geradores de m todos para uma nova vis o a de que m todos e recursos juntos podem facilitar a constru o do conhecimento e do senso cr tico por parte dos alunos Ribeiro e Greca 2003 Assim pode se sugerir que a constru o de um sup
50. e introduzidos por Galileu Galilei 1564 1642 O funcionamento do term metro baseia se na Lei Zero da Termodin mica Esta Lei afirma que Dois sistemas e B postos em contacto acabam por alcan ar um estado de equil brio t rmico Se A e B estiverem separadamente em equil brio t rmico com um terceiro sistema C estar o tamb m em equil brio t rmico um com o outro Gu mez e Fiolhais 1998 Quando dois corpos a temperaturas diferentes s o colocados em contacto ocorre transfer ncia de energia sob a forma de calor do corpo com uma temperatura mais elevada para o corpo de temperatura mais baixa at ficarem ambos mesma temperatura atingido se desta forma o equil brio t rmico Estes conceitos foram introduzidos em 1909 pelo matem tico alem o Constantin Carath odoty 1873 1950 e s mais tarde reconhecidos como lei 39 Revis o da literatura recursos Do ponto de vista microsc pico a temperatura apenas uma medida diferente da energia cin tica m dia das mol culas Gerthsen Kneser e Vogel 1998 O f sico ingl s Lorde William Thomson Kelvin 1824 1907 definiu a no o de zero absoluto e estabeleceu a escala de temperatura que tem o seu nome tendo sido adoptada oficialmente como unidade de temperatura no Sistema Internacional sendo representada com o s mbolo K No entanto a temperatura muitas vezes medida em graus Celsius com o s mbolo C escala termom trica inventada pelo
51. eradores de bases de dados etc Embora n o tenham sido desenvolvidos para uso educacional permitem aplica es interessantes em diferentes ramos do conhecimento E Multim dia e Internet O uso do multim dia semelhante ao tutorial a ac o do aluno resume se a escolher op es oferecidas pelo software apesar de oferecer v rias possibilidades de combina es com textos imagens sons Ap s a escolha o computador apresenta a informa o dispon vel e o aluno pode reflectir sobre a mesma s vezes o software pode tamb m oferecer a oportunidade de seleccionar outras op es e navegar entre elas o que pode manter o aluno ocupado por um certo tempo e n o oferecer lhe oportunidade de compreender e aplicar de modo significativo as informa es seleccionadas F Simula o A simula o envolve a cria o de modelos din micos e simplificados do mundo real Possibilitam a viv ncia de situa es dif ceis ou at perigosas de serem reproduzidas em aula permitem a realiza o de experi ncias a visualiza o de mol culas tridimensionais em constante movimento etc 21 Revis o da literatura recursos A simula o pode ser fechada ou aberta Fechada quando o fen meno previamente implementado no computador n o exigindo que o aluno desenvolva as suas hip teses teste as an lise os resultados e refine os seus conceitos Nessa perspectiva a simula o aproxima se muito do tutorial A simula o pode ser
52. erimentador mesmo que inconscientemente possa influenciar o desempenho de um dos grupos durante a investiga o B Amea as aos participantes Podem ser identificados cinco factores de distor o relativos aos participantes e est o intimamente relacionados com as caracter sticas dos experimentados a Selec o Surge se houver uma selec o muito diferenciada dos sujeitos quando se efectuar a compara o dos resultados dos grupos b Matura o Diz respeito s modifica es inerentes ao processo de desenvolvimento dos sujeitos que ocorrem durante o per odo de investiga o especialmente se este for prolongado no tempo c Regress o estat stica Ocorre se forem seleccionados sujeitos com classifica es extremas muito altas ou muito baixas no teste realizado antes da experimenta o porque tendem a regredir para a m dia no p s teste d Mortalidade experimental Surge se se verificar o abandono de alguns sujeitos durante o processo de investiga o 79 Revis o da literatura recursos e Combina o interactiva de factores E poss vel que os factores que afectam a validade interna ocorram combinados interac o selec o matura o interac o selec o hist ria interac o selec o testagem C Amea as instrumenta o Estes factores de distor o provocados pela instrumenta o est o relacionados com a forma como os dados s o recolhidos Se os test
53. es aplicados n o forem fi veis se as observa es n o forem feitas de forma sistem tica e sempre nas mesmas condi es ao longo da investiga o podem surgir discrep ncias nos resultados Amea as validade externa O termo validade externa est associado a possibilidade de generalizar as conclus es de um estudo S o quatro as vari veis capazes de comprometer a validade externa ou representatividade da experimenta o Campbel e Stanley 1963 A Efeito da interac o da testagem interac o pr teste tratamento O pr teste pode influenciar a sensibilidade ou capacidade de resposta dos sujeitos vari vel experimental influenciando desta forma os resultados B Interac o selec o tratamento Surge quando os sujeitos n o s o seleccionados aleatoriamente Se as amostras em estudo n o forem representativas da popula o mais alargada tal dificulta a generaliza o das conclus es C Efeitos reactivos de condi es experimentais O experimentador pode criar um ambiente experimental artificial pelo facto de tentar fazer um controlo muito rigoroso das vari veis O comportamento do grupo experimental pode ser afectado pelo facto de saber que est a ser estudado A novidade pode motivar o grupo experimental para assim obter resultados melhores D Interfer ncia dos tratamentos m ltiplos Este efeito tende a ocorrer sempre que s o aplicados v rios tratamentos aos mesmos sujeitos por
54. es cos MaterialesEducativos mem2003 gases Este site tem um vasto leque de assuntos relacionados com gases repleto de explica es visuais anima es e sonoras Permite visualizar os gr ficos constru dos quando da manipula o das experi ncias simuladas no laborat rio referentes Lei de Boyle e Lei de Charles Nos exerc cios tem se acesso a uma calculadora para poder efectuar os c lculos necess rios sua resolu o As explica es te ricas s o muito completas 69 Revis o da literatura recursos I Movimento de um g s perfeito num cilindro Lei de Boyle Mariotte No site franc s Academie de Nice pode se encontrar uma simula o da Lei de Boyle Mariotte A figura 2 29 apresenta uma imagem desta simula o Mouvement d un gaz parfait dans un cylindre Loi de Boyle Mariotte Figura 2 29 Imagem da simula o Movimento de um g s perfeito num cilindro http www ac nice fr physique PV NRT gas htm Esta simula o permite manipular a temperatura a press o e o n mero de part culas atrav s da movimenta o de um cursor e de forma cont nua verificando se o que acontece ao volume Possui ainda um programa que permite construir os gr ficos P f V e V f T um pequeno roteiro com instru es e um conjunto de quest es de escolha m ltipla interactivas que permitem aceder resposta correcta N o apresenta nenhum conceito te rico sobre o tema 70 Revis o da literatura
55. f sico e astr nomo sueco Anders Celsius 1701 1744 tendo escolhido o ponto de fus o do gelo 0 C e o ponto de ebuli o da gua 100 C para calibrar os seus term metros Para converter uma temperatura Tc em C numa temperatura absoluta T em K utiliza se a seguinte rela o T K To C 273 15 Nos Estados Unidos utiliza se como unidade de temperatura o grau Fahrenheit de s mbolo F Esta escala teve origem em 1714 quando Gabriel Fahrenheit 1686 1736 inventou o term metro de merc rio Para converter uma temperatura Tc em C numa temperatura Tp em F pode usar se a rela o 9 Tr CF Te C x E 32 A figura 2 7 ilustra a rela o entre estas tr s unidades Kelvin Celsius Fahrenheit Ponto de ebuli o da gua 373 15K TOO es Ea 212 F 100 100 graus 180 graus Kelvins Celsius Fahrenheit Ponto de a EA Ee DICE Mens amp Son 32 F fus o da gua 233 15K 40 C 40 F Figura 2 7 Rela o entre a escala Kelvin Celsius e Fahrenheit Paiva et al 2003 40 Revis o da literatura recursos A press o de um g s A Teoria Cin tica dos Gases permite deduzir as propriedades dos gases a partir dos fen menos de movimento mec nico das mol culas quando estas s o consideradas de forma isolada No desenvolvimento desta teoria foi considerado que as part culas se comportam como esferas perfeitamente el sticas com massa e que n o exercem qua
56. io dos seus estudos n o conseguindo desta forma compreender conceitos mais avan ados Nakhleh 1992 Os professores chamam a este facto muitas vezes falta de bases B Natureza das actividades de ensino Se o ensino da Qu mica ocorre ao n vel macrosc pico microsc pico e simb lico pode se verificar uma conex o insuficiente entre estes tr s n veis na mem ria dos estudantes a longo prazo Russel et al 1997 o que pode prejudicar a percep o de certos conceitos como a teoria cin tica dos gases Estrat gias que ajudem os alunos a visualizarem tomos mol culas e i es s o pass veis de melhorar os seus modos de entender a Qu mica a n vel molecular e consequentemente melhorar a sua forma de entender os processos qu micos Sanger et al 2000 Fleming et al 2000 Sanger 2000 Sanger e Badger II 2001 A investiga o subjacente a esta tese vai neste sentido A qu mica implica pensar saber ler o significado de uma rela o alg brica por mais simples que seja como PV nRT ou ainda perante um fen meno estabelecer uma simples rela o de proporcionalidade entre as grandezas observadas como as leis de Charles e Gay Lussac ou de Avogadro Sendo assim necess rio que os alunos tenham adquiridos um raciocino l gico para compreender conceitos de Qu mica Nicoll e Francisco 2001 Derrick e Derrick 2002 Hahn e Polik 2004 referem que a l gica importante C Natureza das tarefas de ensino Transmitir
57. is e ligas met licas 1 1 1 A import ncia dos metais na sociedade actual 1 1 2 Um outro olhar sobre a Tabela Peri dica dos elementos 1 1 3 Estrutura e propriedades de metais 1 2 Degrada o dos metais 1 2 1 Corros o uma oxida o indesejada 1 2 2 Pilhas e baterias uma oxida o til 1 2 3 Protec o de metais 1 3 Metais Ambiente e Vida 1 3 1 Dos minerais aos materiais met licos 1 3 2 Metais complexos e cor 1 3 3 Os metais no organismo humano 1 3 4 Os metais como catalisadores 2 Combust veis Energia e Ambiente 2 1 Combust veis f sseis o carv o o crude e o g s natural 2 1 1 Do crude ao GPL e aos fu is destila o fraccionada e cracking do petr leo 2 1 2 Os combust veis gasosos l quidos e s lidos compreender as diferen as 2 1 3 Impacte ambiental da Ind stria Petroqu mica 2 1 4 Combust veis alternativos e algumas alternativas aos combust veis 2 2 De onde vem a energia dos combustiveis 2 2 1 Energia calor entalpia e varia o de entalpia 2 2 2 Equival ncia massa energia um assunto nuclear 3 Pl sticos Vidros e Novos Materiais 3 1 Os pl sticos e os estilos de vida das sociedades actuais 3 2 Os pl sticos e os materiais polim ricos 3 3 Os pl sticos como substitutos de vidros 3 4 Pol meros sint ticos e a ind stria dos pol meros 3 5 Novos materiais os biomateriais os comp sitos e os materiais de base sustentada 35 Revis o da litera
58. isquer for as umas sobre as outras enquanto n o entram em contacto Considera se ainda que as part culas se movimentam independentemente e de forma aleat ria sem qualquer direc o preferencial no espa o com uma certa velocidade As part culas ocupam apenas uma pequena parte do volume do recipiente a maioria do seu espa o est vazio A energia cin tica m dia das mol culas do g s varia apenas com a varia o de temperatura No choque que obedece s leis do choque el stico permutam energia e impulso havendo geralmente modifica o da velocidade das part culas A for a exercida pelo g s sobre a parede de um reservat rio onde esteja contido esse g s pode ser atribu da aos choques das mol culas do g s contra parede sendo desta forma transmitido impulso parede Pela lei fundamental da din mica a for a exercida sobre a parede igual ao impulso transmitido por esta por meio dos choques e por unidade de tempo A press o igual ao impulso transmitido unidade de rea e por unidade de tempo Gerthsen Kneser e Vogel 1998 impulso transmitido parede Press o rea da parede x tempo Ou seja p F At S At Esta defini o de press o de um g s coerente com a da press o nos s lidos definida por P Com efeito Bx Il Il oiie RIR eiie 41 Revis o da literatura recursos A press o de um g s portanto uma consequ ncia macrosc pica dos choques molecula
59. itindo que os alunos desenvolvam aspectos espec ficos na aprendizagem Os micromundos inform ticos ou a constru o de realidades virtuais constituem os melhores modelos para a aplica o desta teoria de aprendizagem Nestas simula es da realidade o aluno exercita as suas capacidades cognitivas em termos construtivos Por outro lado neste software educativo o aluno possui igualmente um controlo significativo sobre o funcionamento do programa e os contextos onde os problemas s o inseridos Alguns destes programas come am justamente pela constru o de um produto simples medida que o aluno avan a nestas constru es sucedem se os problemas e este levado a recorrer a novos saberes assim como estimulado a desenvolver novas ideias e conceitos cada vez mais complexos Fontes 1998 II Classifica o 1 Tipos de Softwares Educacionais Os diversos tipos de softwares usados na educa o podem ser classificados de acordo com os seus objectivos pedag gicos em tutoriais programa o aplicativos exerc cios e pr ticas multim dia e Internet simula o e jogos Vieira 2001 Esta classifica o por m uma das possibilidades de sub dividir o software educativo Mas cada vez mais pe as de software educativo s o transversais e n o se podem catalogar de uma forma estanque numa ou noutra categoria Um mesmo software educativo pode ter algo de tutorial componentes multim dia simula es etc A
60. m estritamente e g s de botija e g s de cidade Figura 2 6 Mapa de conceitos da unidade 2 do Programa de Qu mica do 12 Ano 2004 38 Revis o da literatura recursos Retomaremos a problem tica dos programas curriculares quando descreveremos com pormenor a descri o do roteiro de explora o para o m dulo Press o de um g s na sec o 3 3 e no nosso estudo de campo na sec o 4 Tamb m no final deste trabalho sec o 5 2 usaremos as quest es dos curr culos quando tivermos prop sitos para o futuro onde se incluir o ajustes oportunos da simula o computacional sobre gases aos actuais programas de Qu mica do ensino secund rio 2 2 2 Conceitos de volume temperatura e press o O volume O volume a medida do espa o ocupado pelo sistema No caso dos gases estes devem estar contidos num recipiente fechado O espa o tridimensional existente no recipiente corresponde ao volume O volume pode obter se usando uma r gua e efectuando os c lculos necess rios Em unidades do Sistema Internacional expresso em metros c bicos m Vulgarmente em Qu mica frequente usar se o litro L e o mililitro mL A temperatura A temperatura uma propriedade macrosc pica relacionada com o tacto O sentido do tacto n o permite medir a temperatura com rigor porque subjectivo Os instrumentos que quantificam a temperatura sem subjectividade s o os term metros que foram primordialment
61. m compreender os actuais mecanismos da informa o Trabalhar a informa o assim necess rio para a constru o da cidadania futura dos jovens de hoje Rosa 2000 E hoje consensual a import ncia da utiliza o das novas tecnologias de informa o no Revis o da literatura recursos ensino A utiliza o dos meios inform ticos constitui uma das marcas das sociedades actuais A par do papel l dico e explorat rio as novas tecnologias podem tamb m assumir uma fun o educativa e formativa proporcionando aos alunos professores e escola novas e variadas formas de ensino aprendizagem que apostam na utiliza o de metodologias participativas e activas As novas tecnologias propiciam ambientes de aprendizagem diferenciados dos m todos actualmente mais usados como o quadro e o livro tornando desta forma o curr culo mais interessante Possibilitam o uso de novas ferramentas e suportes educacionais que permitem aos alunos alargar a sua vis o no campo da aprendizagem recorrendo muitas vezes reflex o e a uma ampla gama de informa o dispon vel e de f cil acesso As tecnologias permitem trazer para primeiro plano objectivos educacionais como a capacidade de resolver problemas novos o desenvolvimento do esp rito cr tico e da criatividade e a tomada de decis es em situa es complexas Ponte 1997 S o v rias as ferramentas que podem auxiliar os alunos no processo de aprender a aprender e o computador uma delas O
62. m os objectivos educacionais em situa es especificas de ensino de fundamental import ncia para o xito da rela o entre inform tica e educa o Brand o 1997 O software educativo dever ser acompanhado de material de apoio que oriente o aluno ao longo da navega o de modo a permitir que o aluno saiba a cada momento que objectivos dever atingir Este material de apoio poder ser um roteiro de explora o 13 Revis o da literatura recursos Os roteiros de explora o relacionam o software educativo e um conjunto de objectivos pedag gicos permitindo aos utilizadores e em particular aos alunos a pesquisa e a reflex o no sentido de processar eventuais aprendizagens Os roteiros consistem num conjunto de instru es de procedimento bem como indica es de funcionamento para que os alunos possam explorar de forma comportamentalista o software educativo e ao mesmo tempo reflectir sobre algumas quest es produzindo uma certa liberdade construtivista Isto porque a melhor aprendizagem aquela que se realiza fazendo atrav s do contacto pr tico com os objectos do estudo num constante processo de descoberta auto dirigida Os roteiros podem ser em papel ou em formato digital e t m como principal fun o diminuir a possibilidade do utilizador se perder ou desorientar importante que sejam elaborados de forma a conseguirem o justo equil brio entre a liberdade de explorar e uma orienta
63. mos e mol culas 1 1 Suporte experimental para a estrutura electr nica de tomos e mol culas 1 1 1 M todos espectrosc picos 1 1 2 M todos de difrac o 1 2 A Mec nica Qu ntica e o estudo da estrutura electr nica dos tomos 1 2 1 N meros qu nticos e orbitais nuvem no tomo H 1 2 2 tomos polielectr nicos configura o electr nica e Tabela Peri dica 1 3 Orbitais moleculares 1 3 1 Orbitais moleculares ligantes e antiligantes 1 3 2 Regularidades nas f rmulas de estrutura das mol culas 2 Progredindo no estudo das 2 1 Liga es intermoleculares liga es intermoleculares e 2 2 Equa es dos gases equa es dos gases 2 3 Press o de vapor 3 Progredindo no estudo dos 3 1 Rela es entre estrutura e propriedades de compostos org nicos compostos org nicos 3 1 1 Determina o de f rmulas qu micas 3 1 2 Isomerismo 3 1 3 Cor sabor e cheiro 3 1 4 De um composto org nico a outro 4 Progredindo no estudo da 4 1 Rendimento de uma reac o extens o das reac es 4 2 Constante de equil brio para sistemas 32 Revis o da literatura recursos qu micas homog neos e heterog neos 4 3 Equil brio de solubilidade e factores que afectam a solubilidade de um sal 4 4 Equilibrio cido base 4 4 1 C lculos de pH 4 4 2 Efeito tamp o 4 4 3 Titula es de cido base 4 5 Reac es de oxida o redu o 4 5 1 Potenciais normais 5 Progredindo no estudo
64. muito diferente do produzido com uma concep o construtivista 18 Revis o da literatura recursos 1 Behaviorismo O Comportamentalismo ou Behaviorismo como teoria de aprendizagem tem a sua base nas investiga es de Pavlov 1849 1936 Watson 1878 1958 Thorndike 1874 1949 e Skinner 1904 1990 entre outros e caracteriza se por uma instru o direccionada baseada no objecto cujos resultados s o o reflexo de observa es do comportamento Forrester e Jantzie 1998 A aprendizagem concebida como um mecanismo de est mulo resposta Apresenta se um certo material a um aluno e espera se uma dada resposta De seguida analisam se as respostas dadas e fornece se a informa o referente aos resultados alcan ados Por ltimo espera se que os resultados positivos estimulem o aluno a interiorizar os conceitos e os resultados negativos o conven am a voltar a pensar Nesta teoria o aluno encarado de uma forma passiva sendo frequentemente reduzido a um mero recept culo de saberes que lhe s o transmitidos independentemente dos seus estados cognitivos Em s ntese esta teoria uma abordagem que n o promove a busca de conhecimento e informa o ignora os conhecimentos anteriores aprendizagem assim como os interesses e ritmos de aprendizagem do aluno O Software comportamentalista apresenta em geral sequ ncias instrutivas fixas cada passo constitu do por uma unidade limitada de saber Atrav s de exer
65. n o ser f cil difundir os efeitos de tratamentos posteriores 80 Revis o da literatura recursos Planos experimentais A escolha de um plano experimental adequado ao estudo muito importante e depende n o s das hip teses que v o ser testadas como das condi es que o investigador disp e Existem dois tipos fundamentais de planos experimentais os planos com uma s vari vel e os planos com v rias vari veis Os planos com uma s vari vel podem ser Carmo e Ferreira 1998 e Pr experimentais onde n o h um controlo das amea as validade interna nem externa Estes planos s devem ser usados numa fase preliminar para sugerirem hip teses e Experimentais puros onde h um controlo adequado das vari veis e das amea as A selec o dos sujeitos sempre aleat ria e existe sempre pelo menos um grupo de controlo Estes estudos s o aqueles que permitem fazer infer ncia experimental com maior seguran a e Quase experimentais onde n o h selec o aleat ria dos sujeitos o que pode levantar problemas de controlo de vari veis e consequentemente de validade interna Em rela o aos planos com v rias vari veis tamb m designados de planos factoriais s o elabora es de planos experimentais puros e permitem investigar v rias vari veis individualmente ou em interac o umas com as outras 2 5 3 Os planos quase experimentais Os planos quase experimentais aplicam se nas situa es em q
66. na a press o e a temperatura de um g s ideal se o volume se mantiver constante Experi ncias realizadas sobre transforma es isovolum trica permitem concluir que a press o de uma dada massa de g s directamente proporcional varia o de temperatura P kyT Como o volume mantido se a temperatura aumenta o mesmo acontece com a press o e vice versa O que acontece do ponto de vista microsc pico que as part culas com o aumento de temperatura ficam mais agitadas chocando mais com as paredes do recipiente aumentando E ta yV Figura 2 14 Esquema ilustrativo da forma como variam a press o e a temperatura desta forma a press o figura 2 14 AN V mantendo se o volume e o n mero de moles constantes O gr fico apresentado na figura 2 15 traduz a referida Lei P T Figura 2 15 Gr fico que traduz a Lei de Charles 46 Revis o da literatura recursos Lei de Avogadro Foi o qu mico italiano Amadeo Avogadro 1776 1856 em 1811 o primeiro a por a hip tese de que volumes iguais de gases diferentes t m o mesmo n mero de mol culas quando est o mesma press o e temperatura Assim considerando quantidades vari veis de g s n a temperatura e press o constante vem V krp n o que significa que a temperatura e press o constante o volume de um g s directamente proporcional quantidade de subst ncia Microscopicamente compreende se que mantend
67. o a azul as tem ticas relacionadas MAT RIA com o estudo dos gases constitu da por existem transformam se Corp sculos Subst ncias atrav s de t m diferente podem ser Reac es qu micas Agrega o corpuscular Subst ncias Subst ncias traduzem se elementares compostas por constitu das por Equa es qu micas Elementos Estado Estado Estado s lido l quido gasoso qu micos caracterizam se pelos seus podem originar Mol culas Figura 2 3 Mapa de conceitos sobre o tema Mat ria leccionado no 3 Ciclo 29 Revis o da literatura recursos C 10 Ano Os temas de qu mica seleccionados para o 10 Ano a serem desenvolvidos na disciplina de F sica e Qu mica A constam da tabela 2 2 seguinte Tabela 2 2 Temas a desenvolver na disciplina de F sica e Qu mica A 10 Ano Unidade Tema Subtemas Inicial Materiais diversidade e 0 1 Materiais constitui o 0 2 Solu es 0 3 Elementos qu micos 1 1 Arquitectura do Universo l Das Estrelas ao tomo A 1 2 Espectros radia es e energia 1 3 tomos de hidrog nio e estrutura at mica 1 4 Tabela Peri dica organiza o dos elementos qu micos 2 Na atmosfera da Terra 2 1 Evolu o da atmosfera breve hist ria radia o mat ria e estrutura 2 2 Atmosfera temperatura press o e densidade em fun o da altitude 2 3 Interac o radia o mat ria 2 4
68. o a mesma press o menos part culas ocupam um volume menor A h Figura 2 16 Esquema ilustrativo da forma como variam o n mero de moles e o volume mantendo se a temperatura e a press o constantes A rela o entre o volume e o n mero de moles encontra se representada na figura 2 17 V n Figura 2 17 Gr fico que traduz a Lei de Avogadro 47 Revis o da literatura recursos Equa o de estado dos gases ideais Reunindo os trabalhos experimentais de Boyle Charles Gay Lussac e Avogadro que permitiram estabelecer rela es entre as vari veis de estado de um g s o f sico franc s Emil Clapeyron 1799 1864 chegou em 1834 seguinte equa o PV nRT Os gases ideais podem definir se de um modo simples como aqueles que obedecem equa o dos gases perfeitos Para um dado n mero de moles n de um g s ideal ocupando um dado volume V em determinadas condi es de temperatura T e press o P verifica se uma rela o traduzida pela chamada equa o de estado dos gases ideais R uma constante f sica designada por constante universal dos gases O valor E r lz 1 actualmente aceite para a constante R 8 314 510 Jmol K sendo as grandezas expressas em unidades do Sistema Internacional isto P em Pascal V em metro c bico n em mole e T em Kelvin O valor de R depende das unidades em que se mede a press o e o volume A press o e temperatura normais PTN ou seja quando
69. o causa efeito Um poss vel exemplo seria analisar a rela o entre a exposi o ao ru do e a capacidade de concentra o dos alunos Investiga o experimental tem por fim estabelecer rela es causa efeito entre vari veis Como exemplo deste tipo de investiga o prop e se avaliar se o uso de simula es computacionais facilita o ensino da Qu mica Investiga o causal comparativa tenta estabelecer rela es causa efeito procedendo compara o de grupos O investigador depois de observar que determinados grupos diferem relativamente a uma ou mais vari vel tenta averiguar quais as causas post facto Por exemplo investigar as causas da adapta o ou inadapta o de alunos que frequentem o primeiro ano do ensino superior 2 5 2 O caso particular da investiga o experimental O m todo experimental apoia se na observa o e controle de vari veis ditas experimentais Estas vari veis s o os elementos que constituem a situa o de estudo relativamente altera o ou manifesta o de um comportamento cuja natureza se desconhece Usualmente s o definidas tr s vari veis distintas Vari vel dependente elemento que constitui a modifica o do comportamento a explicar Vari vel independente factor respons vel pela situa o e que vai ser manipulado pelo investigador durante o estudo Vari veis intervenientes elementos que n o s o control veis ou sucedem inesperadamente podendo influenci
70. omundos e simula es e Programas de constru o de simula es e Ferramentas da web que exploram a capacidade de intercomunica o do computador As potencialidades pedag gicas da utiliza o das TIC de uma forma planeada e sistem tica podem ser resumidas da seguinte forma Rosa 2000 e Desenvolvimento de compet ncias de trabalho em autonomia os alunos podem dispor de uma enorme variedade de ferramentas de investiga o e Melhorar a pr tica de an lise e de reflex o confronta o verifica o organiza o selec o e estrutura o as informa es n o est o apenas numa fonte e Abertura ao mundo e disponibilidade para conhecer e compreender outras culturas e Cria o de sites promo o de estrutura o de ideias organiza o espacial preocupa o est tica entre outros Revis o da literatura recursos Os progressos verificados nos campos da inform tica nomeadamente no software educativo com a evolu o das t cnicas e processos multimeios est o na base de algumas tend ncias educativas implementadas actualmente e que se poder o consolidar num futuro pr ximo Mayer 1999 Wiske et al 2001 A par da evolu o verificada nas abordagens pedag gicas existe um consider vel interesse pelo desenvolvimento de novas estrat gias de ensino aprendizagem cada vez mais cooperativas e interactivas tendo sempre como intuito a promo o da procura e divulga o do conhecimento N o s
71. orma aut noma e individualmente e Permitem aprender ao seu ritmo e de acordo com as suas capacidades e Possibilitam aprender com materiais que tentam ser interessantes envolventes e motivadores Exigem um papel activo do utilizador e Promovem a curiosidade o esp rito cr tico a capacidade de s ntese e reflex o Como se pode verificar as possibilidades de utiliza o de simula es no curr culo de Qu mica s o bastante variadas e apresentam grandes perspectivas de uma maior explora o futura No entanto apesar de todas estas virtudes poss vel citar algumas desvantagens e A reduzida confian a neste tipo de estrat gias educativas por parte de educadores alunos e respons veis de institui es educativas mais resistentes inova o e necessidade de alterar as pr ticas de trabalho tradicionais do ensino e O pouco conhecimento e experi ncia dos docentes sobre estes meios e A eventual falta de infra estruturas tecnol gicas nas escolas Feito o balan o pode se considerar que as simula es para o ensino aprendizagem da Qu mica s o um m todo pedag gico que pode ser considerado eficaz dependendo no entanto dos contextos e dos protagonistas 2 1 3 Roteiros de explora o de software educativo O conhecimento das caracter sticas que tornam um software adequado ou n o ao processo de ensino aprendizagem das modalidades de interac o que estabelece com o utilizador e da sua inter rela o co
72. ormar grupos Niaz 2000 8 As for as atractivas entre as mol culas de um g s aumentam medida que a temperatura diminui Niaz 2000 9 Os gases n o t m massa Lin e tal 2000 10 As mol culas mais pesadas exercem maior press o 11 Um gr fico de grandezas inversamente proporcionais um gr fico do tipo 12 A energia cin tica n o est directamente relacionada com a temperatura 61 Revis o da literatura recursos 2 4 Recursos digitais relacionados com gases Uma busca na Internet permitiu aceder a v rios sites que apresentam simula es relacionadas com o tema dos gases ideais De seguida faz se uma breve descri o dos sites encontrados A Simula o PV nRT A empresa de software 7stones especializada em Flash e Director apresenta alguns exemplos do que se pode fazer com Flash Num destes exemplos encontra se a simula o da lei dos gases ideais Na figura 2 20 apresenta se uma imagem retirada do referido site em ingl s onde se mostra o aspecto gr fico e as vari veis que podem ser manipuladas Volume ev v2 via Internal E N Temp ER E o Molecules N 9 e N 16 N 25 E 52 Restart Figura 2 20 Imagem da simula o PV nRT http www 7 stones com Homepage Publisher Thermol html Na simula o pode se seguir as varia es da press o quando numa c mara fechada se modifica o volume a temperatura energia cin tica e o n mero de
73. orte te rico como os roteiros de explora o e o seu uso conjunto em softwares educacionais s o uma forma adequada de integrar o ensino da Qu mica de um modo consistente e sistem tico Os roteiros de explora o podem ser considerados um instrumento de aplica o pedag gica das TIC que transmite qualidade acrescida ao software ao qual se encontra associado Se considerarmos que o processo de aprendizagem corresponde a uma constru o e reconstru o de conhecimentos os roteiros poder o desempenhar uma fun o relevante se contribuirem para o desenvolvimento cognitivo permitindo transformar informa o em conhecimento No anexo 2 encontra se o roteiro por n s desenvolvido no mbito deste trabalho 15 Revis o da literatura recursos 2 1 4 Avalia o de software educativo em Qu mica Muitos factores influenciam na escolha de instrumentos metodol gicos seleccionados para alcan ar os objectivos propostos em determinado conte do Em fun o dos avan os tecnol gicos e implementa o de laborat rios de inform tica nas escolas o uso de software aparece como um grande potencial metodol gico No ensino da Qu mica em particular este novo recurso possibilita entre outros aspectos a verifica o de propriedades defini es e fen menos que seriam muito dif ceis de observar pelos alunos em modelos estritamente te ricos promovendo ainda um aumento na motiva o dos alunos em rela o aos conte dos Mesmo
74. os saibam o que procuram tomem consci ncia se a quest o ou n o plaus vel de ter resposta em Ci ncia Qu mica quais as vias poss veis para alcan ar uma resposta reflictam sobre as limita es das v rias alternativas e saibam explicitar a nova compreens o alcan ada Programa de Qu mica 12 Ano 2004 B 3 Ciclo do Ensino B sico actual No actual 8 Ano de escolaridade explorado o tema geral Sustentabilidade na Terra Os conte dos a serem desenvolvidos na disciplina de Ci ncias Fisico Qu micas na rea das Ci ncias F sicas e Naturais encontram se referidos na tabela 2 1 Tabela 2 1 Temas a desenvolver na disciplina Ci ncias Fisico Qu micas 8 Ano Unidade Tema Subtemas 1 Som e luz 1 1 Produ o e transmiss o do som 1 2 Propriedades e aplica es da luz 2 Reac es qu micas 2 1 Tipos de reac es qu micas 27 Revis o da literatura recursos 2 2 Velocidade das reac es qu micas 2 3 Explica o e representa o das reac es qu micas 3 Mudan a global 3 1 Previs o e descri o do tempo atmosf rico 3 2 Influencia da actividade humana na atmosfera terrestre e no clima 4 Gest o sustent vel dos 4 1 Recursos naturais utiliza o e consequ ncias recursos 4 2 Protec o e conserva o da Natureza 4 3 Custos benef cios e riscos das inova es cientificas e tecnol gicas Do subtema 2 3 Explica o
75. poder ser melhor aproveitado Conv m notar que a avalia o de software educativo uma extensa e profunda rea de investiga o em educa o Nesta sec o n o temos a veleidade de ser exaustivos pretendendo apenas apresentar uma s ntese das principais ideias Em educa o a longa fase da produ o artesanal de programas did cticos inicialmente desenvolvidos atrav s de linguagens de programa o como o Basic Pascal 16 Revis o da literatura recursos Fortran entre outras deu lugar produ o em s rie de programas de computadores que utilizam sofisticados recursos multim dia princ pios de intelig ncia artificial realidade virtual etc aumentando ainda mais a necessidade de se verificar o impacto desta tecnologia de se estabelecerem crit rios para a sua escolha de se definirem caracter sticas mais coerentes com a sua especificidade etc necess rio encontrar no software educativo caracter sticas que assegurem uma maior probabilidade de sucesso no mbito educacional a partir da an lise dos seguintes elementos o interface o conte do o grau de interactividade a estrat gia utilizada a motiva o o controle por parte do aluno e os meios utilizados Para que o uso do software educativo seja relevante necess rio que sejam verificados alguns aspectos antes do seu uso alguns deles s o Brand o 1998 e A funcionalidade dos recursos propostos e defini o do n vel de abrang
76. r diferentes estrat gias de aprendizagem e modos de constru o de conhecimento cient fico 2 Compet ncias sociais capacidade para cooperar em equipa de forma a recolher dados executar procedimentos ou interpretar informa o cient fica 3 Compet ncias processuais capacidade para observar experimentar avaliar interpretar 26 Revis o da literatura recursos gr ficos mobilizar destrezas matem ticas usar modelos analisar criticamente situa es particulares gerar e testar hip teses 4 Compet ncias comunicativas capacidade para usar e compreender linguagem cient fica registar ler e argumentar usando informa o cient fica A dimens o dos valores diz respeito a compet ncias ticas conhecimento de normas e sua relatividade em contextos locais e ainda do seu car cter temporal Para a concretiza o de tais compet ncias fundamental ter especial aten o aos temas seleccionados e s metodologias de trabalho propostas De facto o ensino deve ser considerado um meio para o desenvolvimento do aluno em todas as suas potencialidades e n o como um fim em si mesmo Ora a escolha dos temas as quest es colocadas natureza e tipo aberto ou fechado s o determinantes para as op es did cticas em sala de aula E estas devem ser orientadas para a autonomia do aluno na procura de informa o na sua organiza o an lise e sistematiza o Em todos os casos ser sempre necess rio que os alun
77. rav s do par metros usando a em massa ppm Nota o de Modelo de liga o Energia de liga o covalente Lewis Comprimento de liga o simples dupla e ngulo de liga o tripla que se pode Estratosfera encontrar na camada de ozono Geometria molecular destru do por Foto forma o Foto dissocia o crc O mi como s o derivados dos Alcanos Filtro solar solar a fam lia dos ques o Compostos org nicos Figura 2 4 Mapa de conceitos referente unidade 2 do programa de F sica e Qu mica A 10 Ano Hidrocarbonetos 31 Revis o da literatura recursos D 10 Ano em vigor at ano lectivo 2002 2003 Os conceitos de press o de gases reais e de gases ideais n o constavam do antigo programa do 10 Ano Os alunos que est o actualmente no 12 Ano e com os quais trabalhamos no nosso estudo s obtiveram alguns conhecimentos sobre o conceito de press o e de temperatura na disciplina de ci ncias f sico qu micas no 8 Ano Nesta disciplina foi lhes referido a influ ncia da temperatura e da press o no estado gasoso a n vel corpuscular E 12 Ano actual Na tabela 2 3 encontram se listados os temas que constituem o programa em vigor na disciplina de Qu mica 12 Ano Tabela 2 3 Temas a desenvolver na disciplina de Qu mica 12 Ano Unidade Tema Subtemas 1 Progredindo no estudo da estrutura de to
78. reconhecendo os enormes benef cios que a inform tica tem trazido educa o a simples presen a dos computadores numa sala de aula n o suficiente para assegurar melhorias no ensino se n o for garantida a qualidade do software utilizado Nenhuma tecnologia mesmo a mais sofisticada pode oferecer benef cios educa o escolar se transmitir conte dos falsos e ultrapassados se utilizar m todos inadequados ou visar objectivos de escasso valor did ctico Na pr tica a avalia o do software como toda a avalia o envolvendo as pessoas eminentemente uma actividade subjectiva Todavia deveriam ser tidos em considera o as caracter sticas que o tornam adequado ou n o ao processo ensino aprendizagem as modalidades de interac o que estabelece com o aluno e a sua inter rela o com os objectivos educacionais em situa es espec ficas de ensino A avalia o e a forma de lidar com estas quest es s o de fundamental import ncia para o xito da rela o entre inform tica e educa o Brand o 1998 Apesar do termo avaliar possuir in meros significados na express o avalia o de software educativo avaliar significa analisar como um software pode ter um uso educacional como pode ajudar o aluno a construir o seu conhecimento e a modificar a sua compreens o do mundo que o rodeia Nesta perspectiva uma avalia o bem criteriosa pode contribuir para apontar para que tipo de proposta pedag gica o software em quest o
79. recursos J Programa Lei dos gases No site OSU Chemistry courses poss vel ter acesso a simula o Programa Lei dos gases conforme se pode visualizar na figura 2 30 Pe olPtatm 10 s Iva 22 40 s ET _ nmoiHe 1 00 s Bi hntmolNej 0 00 a fra 275 25 Pause Reset Enable Tracking velocities BA Graph of particle speeds Lines are the average speeds Copyright 2000 by Michael Abraham and John Gelder Authored by Kirk Haines John Gelder and Michael Abraha Figura 2 30 Imagem da simula o Programa Lei dos gases http intro chem okstate edu 1314F00 Laboratory GLP htm Esta simula o permite visualizar o que acontece num cilindro quando se manipula a press o o volume a temperatura o n mero de moles de H lio e ou o n mero de moles de N on Possui ainda um gr fico que mostra continuamente a velocidade das part culas Nesta simula o poss vel aceder a um roteiro em pdf com informa es de manipula o e ainda uma ficha de trabalho onde s o propostas v rias actividades entre as quais a elabora o de gr ficos e a rela o entre vari veis 71 Revis o da literatura recursos K Gases ideais A CoLoS Conceptual Learning of Science da Universidade de M rcia prop e algumas aplica es em f sica para Windows 95 a simula o representada na figura 2 31 uma delas CPanel l o x FIN r Animaci r A ajal C Animaci i Zoom EJES
80. res das suas part culas sobre as paredes do reservat rio onde se encontram As part culas de um g s disp em de grande liberdade de movimentos e deslocam se no espa o em todas as direc es chocando entre si ou com as superf cies de todos os corpos s lidos ou l quidos com que o g s contacta como se tenta representar na figura 2 8 Figura 2 8 A press o de um g s exerce se em todas as direc es Quanto maior for o n mero de choques das part culas do g s que ocorrem sobre uma superf cie num dado intervalo de tempo maior a press o exercida pelo g s nessa superf cie Figura 2 9 Press o Colis es Figura 2 9 A press o est directamente relacionada com o n mero de colis es A press o de um g s contido num recipiente fechado mede se com um man metro instrumento inventado em 1661 pelo f sico e astr nomo holand s Christiaan Huygens 1629 1695 A unidade de press o no Sistema Internacional o Pascal Pa em homenagem ao cientista franc s Blaise Pascal 1623 1662 Existem outras unidades tamb m muito usadas a atmosfera atm o mil metro de merc rio mm Hg e o bar A atmosfera corresponde press o normal ao n vel do mar e definida como a press o exercida por uma coluna de merc rio com a altura exacta de 760 mm Hg tamb m designada por torr em reconhecimento do estudante de Galileu Evangelista Torricelli 1608 1647 que inventou o bar metro A rela o entre estas unida
81. rgar os conhecimentos dos alunos criando lhes est mulos para o trabalho individual aumentando lhes a auto estima e ajudando os a prepararem se para percursos de trabalho cada vez mais independentes Devem al m disso tornar os alunos conscientes do papel da F sica e da Qu mica na explica o de fen menos do mundo que os rodeia bem como na sua rela o ntima com a Tecnologia Programa 10 Ano de F sica e Qu mica A 2001 Ainda de acordo com a introdu o ao novo programa da disciplina de Qu mica 12 Ano tem como finalidade criar condi es para que os alunos que a ela acedam no final do Ensino Secund rio possam alargar o leque de compet ncias que a disciplina de F sica e Qu mica ter permitido desenvolver Tomam se como refer ncia compet ncias que autores contempor neos e organiza es como a OCDE consideram serem fundamentais para a promo o da literacia cient fica S o tr s as dimens es de compet ncias a considerar os saberes as ac es e os valores as quais no caso da Qu mica poder o ser as seguintes A dimens o dos saberes inclui 1 Compet ncias de conte do conhecimento declarativo e conceptual do dom nio da Qu mica 2 Compet ncias epistemol gicas vis o geral sobre o significado da Ci ncia e da Qu mica em particular como forma de ver o mundo distinta de outras interpreta es A dimens o das ac es inclui 1 Compet ncias de aprendizagem capacidade para usa
82. s C Modelo X n P V v molecular para um g s ideal D C mara de X X MM press o E Processos X z especiais de um g s ideal F Teoria cin tica X X X X dos gases d G Press o de um X X g s SA H Lei dos gases X X X X TV I Movimento de x xX X T P n um g s perfeito num cilindro J Programa Lei xX X X X P V n T dos gases SE K Gases ideais X X X V n T Como se pode verificar pela an lise da tabela anterior a simula o que se apresenta mais completa a do Programa Lei dos gases J que permite a manipula o de todas as vari veis e acompanhada de um roteiro de explora o bastante completo fazendo com que os alunos sejam obrigados a reflectir sobre estes conceitos No entanto o site Lei dos gases H apresenta de forma mais explicita a maioria dos conceitos apesar das suas simula es serem mais espec ficas O que se verifica de facto que todas se completam para se poder compreender de forma mais eficiente o conceito de g s ideal e press o que lhe est associado 73 Revis o da literatura recursos Os sites referenciados nas p ginas anteriores foram organizados no portal de Cultura Cientifica Mocho Figura 2 32 de modo a servirem a comunidade escolar S iNUMEeros oo Pesquisar MUCHO Portal de Ci ncia Cultura Cient fica Simula es interactivas envolvendo comportamento de gases O MOCHO CI NCIAS QU MICA SIMULA ES
83. s e extrapola es O uso de simula es promove a compreens o conceptual destes diferentes fen menos microsc picos e desta forma pode permitir a sua consequente manifesta o a n vel macrosc pico Ribeiro e Greca 2003 Usando simula es os alunos podem estabelecer rela es entre conceitos aplicar os modelos constru dos e comparar os resultados obtidos in silicon com os resultados obtidos em experi ncias laboratoriais Este procedimento de confronta o permite ao educando aperceber se dos seus erros fazer uma reflex o cr tica sobre o modelo criado e operar as mudan as necess rias para corrigir os erros poss vel pois fazer a transposi o dos conceitos intuitivos para concep es mais sistematizadas rumo a um conhecimento mais axiom tico Ribeiro e Greca 2003 S o v rias as metodologias did cticas que podem ser utilizadas recorrendo aos softwares Estes softwares podem ser usados na sala de aula tanto individualmente como em grupo Possibilita se assim uma aprendizagem por descoberta guiada com ampla interactividade com o software na busca de solu o de problemas Desta forma recorrendo s simula es os alunos poderiam isolar vari veis estudar os seus padr es e comportamentos e a partir disto encontrar as rela es os princ pios e as leis que regem o fen meno estudado Pode se recorrer ao software para promover debates permitindo desta forma uma pr tica de discuss o para o desenvol
84. sequ ncia das mudan as sociais e tecnol gicas O professor deve preparar se para o desempenho de um papel mais activo e interventivo na sala de aula como tamb m em todo o sistema educativo Munidos destes novos instrumentos os alunos tornam se exploradores activos do mundo que os envolve e consequentemente o professor j n o se pode limitar a ser difusor de saber devendo tornar se num optimizador desse saber permitindo que o aluno adquira conhecimentos recorrendo a tecnologias multim dia de uma forma activa e n o passiva Para tal o professor pode desempenhar um papel muito importante fornecendo aos alunos as ferramentas que possibilitem a filtragem de informa o e deste modo permitir que estes possam separar o trigo do joio As novas tecnologias s o um ve culo de mudan as no ensino das ci ncias Um dos meios mais promissores de ensinar e aprender ci ncia a Internet que apresenta uma vasta gama de material atrav s da Web Trindade 2001 Com o acesso generalizado Internet a informa o chega em grande quantidade No entanto a sua qualidade pode ser duvidosa se n o for submetida a uma an lise e a uma reflex o ponderada pois verifica se cada vez mais uma tend ncia para a quantidade versus qualidade e para a rapidez versus an lise e reflex o Esta situa o s serve para refor ar a import ncia de pr ticas pedag gicas adequadas que forne am aos alunos os elementos indispens veis que lhe permita
85. st o tamb m em causa aspectos epistemol gicos metodol gicos e axiol gicos como sejam respectivamente as concep es sobre a natureza da Ci ncia as concep es sobre as formas de pensar e proceder na actividade cient fica e o interesse as atitudes e os valores dos alunos face aprendizagem em Ci ncias Furi 1996 Assim num curr culo de Ci ncias seria desej vel que a selec o dos temas e das propostas program ticas resultassem do confronto entre as finalidades estabelecidas para cada n vel de ensino e as evid ncias da investiga o nomeadamente a import ncia das CA dos alunos Martins e Veiga 1999 2 3 2 Vari veis que afectam o processo de aprendizagem Aprender um processo complexo e os factores que influenciam o que se aprende s o imensos As vari veis que afectam o processo de aprendizagem nomeadamente em Qu mica e com especial relevo para assuntos relacionados com os gases podem ser categorizados em quatro reas 55 Revis o da literatura recursos A Caracter sticas do aprendiz Quanto mais envolvidos no processo de aprendizagem os alunos estiverem melhor ser o os seus conhecimentos adquiridos Evenson 2002 Os conceitos leccionados podem ser percebidos de forma diferente por alunos ou por professores devido s suas experi ncias conhecimentos forma de compreender interesse etc Sozbilir 2004 Muitos estudantes n o adquirem os conceitos fundamentais no in c
86. stabelecimento de diversas leis como a Lei de Boyle Mariotte as Leis de Charles e Gay lussac a Lei de Avogadro e finalmente a Lei dos gases ideais Lei de Boyle Mariotte Os trabalhos experimentais do cientista ingl s Robert Boyle 1627 1691 levaram no a apresentar em 1660 o enunciado da lei que relaciona linearmente a press o e o inverso do volume de um g s a temperatura constante Em 1676 o f sico franc s Edm Mariotte 1620 1684 chegou ao mesmo resultado mas utilizando um dispositivo experimental diferente do de Boyle S 1997 Por isso a referida lei conhecida por Lei de Boyle Mariotte A press o de uma dada massa de g s inversamente proporcional ao seu volume se a temperatura for constante 43 Revis o da literatura recursos Esta lei traduzida pela express o PV kr em que kr uma constante cujo valor depende da massa do g s e da temperatura O que se verifica que se o volume diminui as mol culas passam a ter menos espa o livre para percorrer e portanto os choques com as paredes do recipiente aumentam provocando uma press o maior e vice versa conforme se pretende ilustrar na figura 2 10 Figura 2 10 Esquema ilustrativo da forma como variam a press o e o volume mantendo se a temperatura e o n mero de moles constantes Graficamente a lei pode ser representada pela press o P em fun o do volume V obtendo se uma hip rbole representada na figura 2 11
87. sualiza o das mol culas 2 3 4 Resumo de algumas CA sobre gases De forma a sintetizar estas CA no que se refere aos conceitos relacionados com gases e sabendo que algumas destas CA s o transversais a v rios assuntos em Qu mica apresenta se a tabela 2 6 Esta s ntese permitir facilitar o seu confronto no decorrer deste estudo Tabela 2 6 Resumo das CA para assuntos ou conceitos relacionados com gases 1 A diminui o do volume de um g s atribu da a um aumento das for as atractivas e n o a uma diminui o do movimento das suas part culas Novick and Nussbaum 1981 2 Existe ar no espa o entre as part culas de g s Santos 1991 3 A press o de um g s exerce se apenas numa direc o Santos 1991 4 Os alunos tendem a explicar a ac o da press o em situa o de desequil brio e ignorar a sua ac o em situa o de equil brio Por exemplo reconhecem a compress o de um g s e a for a que ele exerce sobre as paredes s para al m do estado normal Santos 1991 5 As part culas de um g s aumentam de tamanho com a temperatura Garnett et al 1995 Sanger et al 2000 6 energia comporta se como uma forma de mat ria a n vel macrosc pico Sanger et al 2000 60 Revis o da literatura recursos 7 medida que a temperatura de um g s diminui este passa a ocupar menor volume as mol culas encolhem unem se ou tendem a f
88. t stico e Perguntas de Ac o correspondem s atitudes e decis es tomadas pelo indiv duo diante de determinada situa o e Perguntas de ou sobre inten o permitem perceber o procedimento do indiv duo em determinas circunst ncias e Perguntas de opini o reflectem as opini es do inquirido sobre determinados assuntos ou situa es 2 Quanto forma e Perguntas Abertas conferem liberdade e permitem a emiss o de opini es por m a poss vel subjectividade das respostas dificulta o processo do tratamento estat stico e a interpreta o dos dados e Perguntas Fechadas limitam se a alternativas fixadas previamente e Perguntas de M ltipla escolha perguntas fechadas por m com apresenta o de uma s rie de respostas poss veis Nestes question rios utilizam se um mostru rio de perguntas devendo ser assinalada uma ou v rias op es O autor de um question rio tem que escolher o tipo de perguntas mais adequado ao seu estudo tendo em aten o as vantagens e desvantagens apresentadas na tabela 2 8 Na constru o de um inqu rito por question rio deve se ainda ter em conta que o n mero de quest es deve ser adequado pesquisa as perguntas devem ser compreens veis n o amb guas e relevantes relativamente experi ncia do inquirido 83 Revis o da literatura recursos Tabela 2 8 Vantagens e desvantagens das perguntas abertas e fechadas Hill e Hill 2000 Tipo de pergunta
89. tes aspectos orientam para uma adequada utiliza o Do ponto de vista t cnico dever o ser observados os seguintes aspectos Vieira 2001 e Alves 2004 A Executam em diferentes marcas modelos e configura es de equipamentos B Operam e reconhecem diferentes tipos de arquivos de sons imagens texto fio dE Os SR O Interface dispon veis Clareza de instru es Compartilhamento em rede local e Internet Compatibiliza o com outros softwares Hardware e funcionalidade em rede importa o e exporta o de objectos Apresenta o auto execut vel Recursos hipertexto e hiperlink 23 Revis o da literatura recursos J Disponibilidade de help desk K Manual t cnico com linguagem apropriada ao professor aluno L Facilidade de instala o desinstala o e manipula o etc M Dispositivos multim dia utilizados No entanto Silva e Gomes 2002 destacam alguns problemas a este tipo de fichas de avalia o nomeadamente e Os v rios itens das grelhas de avalia o n o s o constru dos perspectivando as caracter sticas da popula o alvo e os contextos de utiliza o n o permitem uma abordagem situada e As qualidades t cnicas n o s o analisadas perspectivando a sua rela o com os conte dos e estilos de forma o n o promovendo as desej veis e importantes articula es entre desenho de interfaces usabilidade aspectos did cticos e objectivos e Os v
90. tradicional No entanto estes autores acham que desta forma estes estudantes se tornam mais suscept veis de adaptar tais conhecimentos a outros conceitos 58 Revis o da literatura recursos Niaz 2000 pediu a caloiros de uma universidade da Venezuela que respondessem a duas quest es sobre gases que n o envolvem c lculos mas apenas uma compreens o conceptual ap s terem sido expostos a uma vers o elementar da Teoria cin tica molecular Os resultados obtidos demonstraram que uma grande percentagem de estudantes consideram que medida que a temperatura de um g s diminui este passa a ocupar menos volume as mol culas encolhem unem se ou tendem a formar grupos Estas caracter sticas fazem com que os estudantes aproximem este comportamento do g s ao que se verifica na estrutura cristalina Sanger et al 2000 utilizaram em estudantes do primeiro ano de um curso superior nos Estados Unidos da Am rica uma anima o computacional para compreender o esmagamento de uma lata de sumos contendo uma pequena quantidade de gua depois de aquecida at ebuli o e colocada de seguida em gua fria Esta demonstra o foi explicada e ilustrada em termos da Teoria cin tica molecular Pretendia se averiguar se os estudantes entendiam a experi ncia quer a n vel macrosc pico quer a n vel microsc pico Verificaram no entanto que estes alunos apresentaram v rias concep es alternativas e Acreditam que as mol culas s o c
91. tre as mol culas A press o real ser inferior ao valor te rico previsto pela equa o dos gases ideais ou pela equa o acima as quais sup em nulas as interac es entre mol culas O valor te rico P na equa o anterior dever ent o ser substitu do pela press o real acrescida duma correc o positiva Obtendo se a seguinte equa o Atkins 1984 P an V V nb nRT que foi obtida em 1873 por van der Waals 1837 1923 O par metro a caracter stico de cada g s e reflecte a intensidade das for as de atrac o entre as mol culas As constantes a e b podem ser determinadas experimentalmente a partir de dados de P Ve T A tabela 2 5 inclui valores a e b para alguns gases Tabela 2 5 Constantes de van der Waals Reger Goode e Mercer 1997 G s a atm dm mol b dm mol He 0 034 0 0237 Ne 0 211 0 0171 H2 0 244 0 0266 O 1 36 0 0318 N2 1 39 0 0391 CO2 3 59 0 0427 NH 4 17 0 0371 H O 5 46 0 0305 Verifica se um valor mais elevado a para H20 NH e CO que se deve ao facto de existirem for as intermoleculares mais intensas E PV 5 A figura 2 19 mostra um gr fico que ilustra como varia a grandeza RT em fun o da press o P de tr s gases reais H2 CH e NH3 e de um g s ideal para uma mole de cada um dos gases 50 Revis o da literatura recursos Press o atm Figura 2 19 Gr fico PV RT versus P para uma mole de tr s gases reais e para um g s ideal
92. tura recursos Como foi evidenciado na tabela anterior os conceitos de press o e gases ideias encontram se inseridos na unidade 2 no ponto 2 1 2 Dos objectivos de ensino relativos a este t pico salientam se os seguintes e G s das botijas e o g s de cidade como gases reais e Gases reais versus gases ideais e A equa o dos gases ideais Indicam se a seguir os objectivos de aprendizagem referentes a estes conceitos de acordo com as orienta es do Minist rio da educa o Programa de Qu mica 12 Ano 2004 2 1 2 Os combust veis gasosos l quidos e s lidos compreender as diferen as e Associar a designa o de combust veis gasosos aos combust veis liquefeitos sob press o e armazenados em garrafas ou tanques e ao g s de cidade que quando gases t m comportamento de gases reais e Concluir que para interpretar o comportamento dos gases necess rio saber como se relacionam as quatro vari veis press o P volume V temperatura T e quantidade de subst ncia n e Explicitar o significado da lei dos gases ideais equa o de estado dos gases ideais PV nRT e Reconhecer que nas condi es padr o de press o e temperatura 1 01 x 10 Pa e 298 15 K o volume molar determinado pela equa o dos gases ideais de 24 5 dm mol e nas condi es normais 1 01 x 10 Pa e 273 15 K de 22 4 dm mol e Identificar a unidade de press o do SI o pascal Pa e outras unidades de uso
93. ue dif cil ou imposs vel um total controlo experimental Tuckman 1994 Os estudos quase experimentais distinguem se dos estudos experimentais pelo facto de n o serem respeitadas todas as condi es necess rias a experimenta o quer de selec o de participantes quer do controlo de vari veis A investiga o em Educa o est limitada por n o ser poss vel testar e implementar altera es radicais ao programa em vigor muito dif cil conseguir que os sistemas escolares aceitem novos programas para estudo experimental que consentem que turmas sejam divididas para proporcionar amostras aleat rias ou equivalentes impossibilitando desta forma um estudo experimental puro 81 Revis o da literatura recursos A express o quase experimental foi cunhada por Donald T Campbell em 1957 e depois desenvolvida por Campbell e Stanley 1963 Estes autores apresentam v rios planos mas s iremos descrever o que foi utilizado no nosso estudo O plano com grupo de controlo n o equivalente Nestes planos n o h selec o aleat ria dos sujeitos e portanto os grupos formados n o s o equivalentes necess rio constituir um grupo experimental e um grupo de controlo ambos submetidos a um pr teste O1 e um p s teste O2 Somente o grupo experimental submetido ao tratamento novo ou n o tradicional X O plano pode ser representado usando o esquema seguinte Grupo experimental O X Q Grupo de Controlo O O P
94. ula o Refere algumas no es te ricas sobre a teoria cin tica O visitante como actividade ainda convidado a relacionar O n mero de mol culas com o volume A press o com o volume A velocidade das mol culas com o volume S o ainda referidas algumas sugest es de manipula o da simula o tais como o modo de alterar o tamanho do recipiente 64 Revis o da literatura recursos D C mara de press o A University of Oregon physics department no seu Integrating Research and Education disponibiliza uma simula o intitulada C mara de press o A figura 2 24 apresenta uma fase desta simula o Pressure Chamber Adiabetic Experiments 38 Constant Volume g Constant Temperature Ideal gas 3 6 b Adiabetic Pi d Volume 34 C 32 Reset experiment 3 0 35 4 0 4 5 Pressure Figura 2 24 Imagem da simula o do site C mara de press o http zebu uoregon edu nsf piston html Este site apresenta uma s rie de experi ncias em que se controla a ac o de um pist o numa c mara que cont m um g s ideal Com a ajuda do cursor pode se seleccionar entre tr s gases com massa molecular diferentes As simula es podem ocorrer a volume constante ou a temperatura constante Podem ser efectuadas para um g s ideal ou para um processo adiab tico N o poss vel manipular directamente nenhuma das vari veis apenas se observam os
95. uma mole de um g s perfeito a temperatura de 273 15 K 0 C e 1 000 atm ocupa o volume de 22 41 L o valor de R passa a ser PV _ 1 000 atm x 22 41 L nT 1 mol x 273 15 K R 0 08204 L atm mol 2 2 4 Gases reais Um g s ideal todo o g s cujo comportamento obedece rigorosamente as leis de Boyle Mariotte e de Charles e Gay Lussac qualquer que seja o volume que ocupa a press o que exerce e a temperatura qual se encontra Um g s ideal um modelo te rico que torna menos complexa a an lise das rela es entre vari veis de estado No caso dos gases reais existem interac es entre as part culas A medida que as dist ncias das part culas aumentam as interac es v o sendo menores Por esta raz o quando 48 Revis o da literatura recursos a press o diminui ou a temperatura aumenta o comportamento dos gases reais aproxima se do comportamento dos gases ideais Corr a e Bastos 1996 A equa o PV nRT pode ser verificada num conjunto alargado de condi es podendo os gases serem considerados como gases ideais Todavia quando o n mero de mol culas por unidade de volume elevado portanto maiores press es ou para temperaturas mais baixas pr ximas da temperatura de condensa o o volume molecular passa a n o ser desprez vel em rela o ao volume ocupado pela amostra gasosa e as for as de coes o intermolecular passam a adquirir maior import ncia As for as atractivas tendem a
96. uma teoria imprevis vel baseado em condi es aleat rias ou de extrema sensibilidade ao registo de entradas Schmuker 1999 As simula es podem ser de grande utilidade para que os educadores consigam proporcionar condi es aos alunos a partir da modela o de determinado fen menos desenvolverem a compreens o conceptual dos estudos tratados n o fazendo o uso dos conceitos que envolvem os fen menos a serem estudados de forma mecanizada As simula es no caso particular para o ensino da Qu mica s o programas que cont m um modelo de um sistema ou processo As simula es podem ser classificadas de uma forma ampla em conceptuais ou operacionais As primeiras apresentam princ pios conceitos e factos relacionados com o s evento s simulado s como a simula o da estrutura de uma mol cula da mudan a de temperatura de determinada subst ncia ou da altera o da press o exercida sobre alguma amostra como o caso das simula es existente no Molecularium A figura 2 1 apresenta uma destas simula es Revis o da literatura recursos A Figura 2 1 Imagem da simula o temperatura do Molecularium http Awww molecularium net pt agua index html As ltimas incluem sequ ncias de opera es e procedimentos que podem ser aplicados ao s sistema s simulado s como por exemplo as simula es pr laboratoriais ou laboratoriais propriamente ditas que permitem que o aluno exercite a execu
97. valores obtidos que tamb m s o registados no dispositivo gr fico existente direita S o sugeridas tr s actividades diferentes auxiliadas por instru es de manipula o N o existe nenhum resumo te rico a acompanhar a simula o 65 Revis o da literatura recursos E Processos especiais de um g s ideal No site alem o de Walter Fendt pode aceder se a simula o da figura 2 25 traduzida para portugu s EE Trabalho as ini i Ro Estado inicial Inicio Figura 2 25 Imagem da simula o do site Processos especiais de um g s ideal http www walter fendt de ph14br gaslaw_br htm Este site cont m uma simula o com gases ideias que permite estudar processos isob ricos isoc ricos e isot rmicos Ao seleccionar um dos processos referidos surge uma anima o e a visualiza o gr fica correspondente que evidencia a diferen a entre um valor inicial e um valor final Estes valores tamb m podem ser consultados na zona verde N o cont m nenhuma explica o nem sugest es de utiliza o apenas refere as rela es a serem verificadas entre vari veis nos processos referidos N o se pode manipular nenhuma vari vel N o permite visualizar as part culas e suas colis es 66 Revis o da literatura recursos F Teoria cin tica dos gases No site espanhol intitulado F sica con ordenador Curso Interactivo de F sica en Internet desenvolvido por Angel Franco
98. vestiga o em educa o t m como finalidade conhecer a realidade educacional Nesta sec o pretendemos fazer uma revis o sobre estes assuntos permitindo desta forma fornecer uma introdu o metodologia utilizada neste estudo Ser uma an lise necessariamente simples compreendendo se que um maior aprofundamento fugiria do mbito deste trabalho 2 5 1 Metodologias A investiga o uma tentativa sistem tica de atribui o de respostas s quest es Tuckman 1994 Partindo do objectivo de estudo a investiga o em Ci ncias da Educa o procura enquadrar o plano de trabalho escolher e utilizar os m todos mais adequados para proceder recolha e tratamento da informa o Como tal importante conhecer as etapas subjacentes a uma investiga o A investiga o pode ser definida por v rias etapas Carmo e Ferreira 1998 e Defini o do problema e Formula o de hip teses ou quest es de investiga o e Recolha organiza o verifica o valida o e an lise dos dados e Teste das hip teses ou respostas as quest es e Formula o das conclus es A investiga o em Ci ncias de Educa o pode ser classificada segundo Gay 1981 quanto ao prop sito ou quanto ao m todo Classifica o quanto ao prop sito A investiga o tem por objectivo verificar a aplicabilidade dos resultados e o grau em que estes s o generaliz veis popula o em estudo Nesta classifica o s o consi
99. vimento da percep o de modelos dos seus tipos e pap is H tamb m uma tend ncia para incorporar o uso de simula es dentro de um contexto mais amplo ou seja como complemento de aulas te ricas ou integrado em diferentes vers es de projectos de pesquisa perguntas abertas projectos mais ou menos dirigidos etc fazendo com que os alunos procurem enriquecer os seus conhecimentos fora do contexto da sala de aula 11 Revis o da literatura recursos de Jong e Joolingen 1998 observaram a partir de uma revis o ampla da literatura que diante da constata o da inexist ncia das habilita es espec ficas necess rias aos alunos para a aprendizagem por descoberta por exemplo gerar hip teses projectar experi ncias para testar estas hip teses interpretar os dados obtidos e administrar o processo de aprendizagem torna se necess rio a adi o de recursos de suporte aos programas para conduzir os alunos na descoberta de modelos Tr s destes recursos foram destacados por estes autores como eficazes e apresenta o contextualizada de informa es e dados necess rios durante o uso do programa e provis o de tarefas paralelas para os alunos jogos quest es exerc cios e Medidas de estrutura o de um esquema de progress o dentro do processo em caso de modelos complexos Ou seja um planeamento de estrat gias para guiar a progress o do aluno dentro do programa ver 2 1 3 interessante desta

2. Literatura-recursos

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents