Versão On-line ISBN 978-85-8015-076-6Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Artigos

EDUCAÇÃO AMBIENTAL SUSTENTÁVEL: UMA PROPOSTA METODOLÓGICA NO ENSINO DA QUÍMICA

Mauri Jorge Mai 1 Reinaldo Aparecido Bariccatti 2

RESUMO A temática deste foi centrada temática envolvendo uma proposta de metodológica no Ensino da Química, vinculado ao PDE (Programa de Desenvolvimento Educacional). A escolha da estratégia justificou-se pela possibilidade de contribuir na construção do conhecimento em química através de propostas de sugestões de atividades como textos para contextualização dos temas abordados sobre Química Orgânica e as Funções orgânicas, além de exercícios de fixação, pesquisa virtual e de campo. Onde a prática em laboratório de química da escola, levou os alunos a comprovar que a reutilização das sobras de hortaliças, frutas e verduras objetivando o reaproveitamento desses vegetais que antes iriam para o lixo, utilizando-os na produção de etanol. A metodologia foi pautada na abordagem da pesquisa-ação com intervenção junto aos alunos do 3º Ano do Ensino Médio do Colégio Estadual do Campo Santos Dumont, Ensino Fundamental e Médio do Distrito de Moreninha, Santa Helena – PR. O objetivo foi de proporcionar aos alunos contextualizar e relacionar a teoria com a prática, através das diferentes estratégias, na busca de proporcionar aos alunos condições para construção de aprendizagens significativas sobre o tema, compreendendo sua importância, relacionando as funções orgânicas com as questões ambientais e com o cotidiano das pessoas. PALAVRAS-CHAVE: Química Orgânica; Educação Ambiental; Funções Orgânicas; Aprendizagem significativa.

1 INTRODUÇÃO

Muitas vezes as aulas de Química são descontextualizadas e há aversão por parte dos

alunos pela disciplina, estes são alguns dos desafios enfrentados que encontramos na prática

docente. Diante disso e pelo fato dos educadores serem os formadores de opiniões,

contribuindo para a transformação do aluno em um cidadão consciente. Para minimizar esta

aversão à disciplina e valorizar a formação do aluno foi elaborado esse projeto teórico/prático.

No contexto escolar o ensino da Química é muitas vezes voltado a práticas

pedagógicas tradicionais onde o ensino é descontextualizado do meio sócio cultural do aluno

e passa a ser transmitido a eles um conhecimento fragmentado, muitas vezes distante de sua

realidade e que será de pouca utilidade para a vida. E, por não conseguem relacionar o que é

trabalhado pelo professor com o seu dia a dia, tornam as aulas de Química monótonas,

desmotivando o aprendizado.

Sabemos que quando o ensino ofertado não gera aprendizagem com grandes

significados, também não será capaz de provocar mudança de comportamento. Tornando o

ensino da Química uma área do conhecimento pouco atraente ou até mesmo sem valor para o 1 Professor de Química do Ensino Público do Estado do Paraná – Cursista do Programa de Desenvolvimento Educacional do Estado do Paraná 2 Professor Doutor em Química e Sub-área da UNIOESTE desde 1999, Físico Química pela Unicamp, orientador PDE.

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aluno, que não consegue perceber a relação entre a instituição escolar, o conhecimento

cientifico e a vida, pois “[...] os conceitos científicos devem contribuir para a formação de

sujeitos que compreendam a ciência do seu tempo, tornando-se agentes de transformação da

sociedade em que estão inseridos”. (OLIVEIRA, 2001, p. 31).

E na busca de relacionar os conteúdos de Química, mais propriamente as Funções

Orgânicas e seus Grupos Funcionais Oxigenados relacionando com os cuidados que devemos

ter com nosso meio e a escassez dos recursos naturais como os combustíveis fósseis. Tem se

como um dos objetivos desse projeto relacionar a teoria com as aulas práticas em laboratório,

para auxiliarem no desenvolvimento de conceitos científicos, contribuindo na formação com

os estudantes no sentido de adquirirem ferramentas que possam auxiliá-los na interpretação

do meio em que vivem, desenvolvendo possíveis soluções para problemas cotidianos que por

si só já se mostram complexos.

Assim a abordagem metodológica para o ensino da Química segundo as Diretrizes

Curriculares Estaduais - DCEs;

As atividades experimentais, utilizando ou não o ambiente de laboratório escolar convencional, podem ser o ponto de partida para a apreensão de conceitos e sua relação com as ideias a serem discutidas em aula. Os estudantes, assim, estabelecem relações entre a teoria e a prática e, ao mesmo tempo, expressam ao professor suas dúvidas. (DCEs, 2010, p.67)

Dessa forma, o processo de ensino e aprendizagem ensinar química deverá ir além de

um repasse de conceitos aos alunos, ela deverá ser “[...] norteada pela construção e

reconstrução de significados dos conceitos científicos, vinculada a contextos históricos,

políticos, econômicos, sociais e culturais (DCEs, 2010, p. 51) e deverá fundamentar a teoria

aprendida em sala de aula com a pesquisa e análise de seus resultados.

O professor precisa trabalhar com metodologias, dando significado aos do conteúdo

explorado que o aluno aprendeu durante as aulas, e que muitas vezes para ele esses conceitos

lhe parecem tão distantes e desvinculados de sua realidade, “[...] se não relaciona o que

estudou na aula de Química com o que vê no dia-a-dia. Na verdade esse aluno não aprendeu

um conceito, mas apenas sua definição”. (MORTIMER, 2000, p. 274).

Atualmente vivemos em uma sociedade que cada dia mais vem enfrentando crise

energética devido à escassez dos combustíveis fósseis, visto que, trata - se de recursos não -

renováveis. Os efeitos dessa crise já são visíveis e, seu agravamento, repercutirá

negativamente no meio produtivo e conseqüentemente econômico, político e social. Sabendo

que estes recursos têm prazo limite para se esgotar, e tentando amenizar assim os impactos

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negativos causados pelo seu processo de extração e consumo, tem se buscado novas fontes

energéticas.

Este estudo se justifica diante de sua abordagem tanto no Projeto do Programa de

Desenvolvimento Educacional – PDE, e na Proposta Didático Pedagógica – PDP, que foi de

oportunizar aos alunos através de metodologias em sala de aula e pesquisa de campo e

laboratorial a construção de aprendizagens significativas sobre o tema “Educação Ambiental

Sustentável: Monitoramento Ambiental uma Proposta Metodológica em Química.

Assim, neste artigo pretende-se relatar sobre a aplicação da PDP, que teve como

objetivo proporcionar ao educando oportunidades de contextualizar e relacionar a teoria e

prática, através das diferentes estratégias, na busca de proporcionar aos alunos condições para

construção de aprendizagens significativas sobre o tema, compreendendo sua importância,

relacionando as funções orgânicas com as questões ambientais e com o cotidiano das pessoas.

E, em conjunto com o meio na busca de alternativas energéticas como o álcool ecológico,

verificando através de experiências em laboratório a quantidade de álcool que se podem

produzir com verduras, frutas e hortaliças, que possuem alguns sacarídeos e transformaram

em etanol. A Proposta foi voltada aos alunos do 3º Ano do Ensino Médio do Colégio Estadual

do Campo Santos Dumont, Ensino Fundamental e Médio do Distrito de Moreninha, do

município de Santa Helena – PR.

Na tentativa de incitar uma maior compreensão dos procedimentos, abordou-se

primeiramente a fundamentação teórica referente à Química Orgânica, as Funções Orgânicas

e seus Grupos Funcionais Oxigenados, seguido da condução da experiência realizado em

laboratório de Química na produção de álcool ecológico com análise dos resultados obtidos e

dados da pesquisa participativa e as considerações finais que puderam ser extraídos desse

estudo aqui apresentado.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 O Ensino da Química Voltado a Questões Ambientais

Trabalhar com metodologias e estratégias voltadas a uma abordagem às questões

ambientais em aulas de química vem sendo tema de reflexões recentes no contexto escolar.

Buscando configurar um espaço que propiciasse a contextualização do conhecimento

dos conceitos químicos, aprendidos durante as aulas da disciplina as questões ambientais, na

busca de alternativas energéticas sustentáveis como o álcool ecológico, extraído de sobra ou

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descarte de verduras, legumes e frutas que teriam como destino o lixo, através de

experimentos. E, no âmbito do ensino de química a abordagem, que elenca os conteúdos que

envolvem as funções orgânicas e a fabricação de álcool ecológico e sua purificação, mostra-se

como articuladora entre o contexto ambiental e os aspectos do conhecimento químico.

Conforme Lopes (2002), trabalhar os conceitos químicos em uma abordagem

contextualizada com as questões ambientais, nas aulas de química vem sendo tema de

reflexões recentes em nossa sociedade e fazem parte das recomendações que constituem tanto

as Diretrizes Curriculares Nacionais como as Diretrizes Curriculares Estaduais para o Ensino

Médio de Química.

De acordo com Santos e Schnetzler (2000), a discussão dos Temas Sociais articulados

ao Ensino de Química é uma possibilidade para auxiliar na compreensão dos problemas em

que a sociedade se encontra imersa. A formação para a cidadania constitui foco de discussão

dos autores, que defendem a necessidade dos estudantes desenvolverem capacidade de julgar,

para alcançarem uma participação democrática na sua vida em sociedade.

Da mesma forma, Santos e Mortimer (1999) investigaram a concepção sobre a

contextualização do ensino de química de professores de química e se esses, de alguma

maneira, introduziam as dimensões sociais do conhecimento químico em sala de aula. Os

autores também enfatizam que a educação significativa é aquela voltada à formação para a

cidadania. Sendo fundamental oportunizar a discussão em sala de aula de aspectos

tecnológicos, econômicos, ambientais, políticos, éticos e sociais relacionados aos termos e

temas científicos presentes na sociedade.

Segundo Mortimer e Cols (2000), há um consenso entre os estudiosos em relação às

discussões acerca dos aspectos centrais, dos aspectos metodológicos e dos conteúdos

estruturantes do Ensino Médio de Química. Pois, o ensino da química é visto como um espaço

privilegiado para a compreensão da matéria, sua constituição, propriedades e “transformações,

assim como a consideração das inter-relações entre os níveis teóricos, representacionais e

fenomenológicos.

2.2 Funções Orgânicas

A terminologia “Química Orgânica” vem da época que havia uma crença que existiam

duas categorias de substâncias químicas ou diferentes uma da outra: substancias as orgânicas,

provenientes de animais ou vegetal, ou seja, de organismos vivos. E as substâncias

inorgânicas, aquelas que provenientes dos minerais.

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Segundo Perruzzo e Canto (2010), até início do século XIX, essa divisão existia

porque na época acreditava-se, que os compostos orgânicos só pudessem ocorrer de seres

vivos, e que os químicos podiam transformar um composto orgânico em outro composto

orgânico. Acreditava-se que somente através de uma força misteriosa, a força da vida,

pudesse se originar tais substâncias. Por isso, as substâncias orgânicas não podiam ser

produzidas em laboratórios. Em 1807, o químico sueco Jõns Jacob Berzelius (1779-1848) propôs uma classificação para as substâncias, separando-as em dois grupos: orgânicas e inorgânicas. Berzelius e outros químicos da sua época acreditavam que substâncias orgânicas seriam aquelas obtidas a partir de matéria viva, possuidoras de força vital e, por isso, impossíveis de serem sintetizadas a partir de materiais inorgânicos. As substâncias desprovidas de força vital, ditas inanimadas, foram denominadas substâncias inorgânicas. Essa ideia era conhecida como teoria da força vital ou vitalismo. (SANTOS, MOL 2010, p.18)

Só em meados do século XIX, com os avanços e pesquisas na área através de testes de

laboratório suficientes para que a teoria da força da vida fosse posta de lado e inúmeros outros

compostos orgânicos foram sintetizados e assim foi possível preparar compostos orgânicos a

partir de compostos que não existem em organismos vivos.

Comenta Perruzzo e Canto (2010), que foi o químico Kolbe (1818-1884) que através

de uma demonstração, que era possível sintetizar o ácido acético a partir de substâncias

inorgânicas, derrubando de vez a teoria da força vital.

Estudos posteriores provaram que átomos de elementos químicos constituintes de

materiais de origem mineral também estão presentes em seres vivos. Comprovando também

que, “[...] uma característica da composição química da grande maioria das substâncias

presentes nos seres vivos é a existência de átomos de carbono.” (SANTOS, MOL 2010, p.19).

Foram as pesquisas iniciais desenvolvidas com as substâncias classificadas por

Berzelius como orgânicas que levariam à descoberta de inúmeras substâncias com uma

característica comum: a presença de cadeias carbônicas. O que auxiliou no surgimento de uma

importante área de estudo da Química, que ficou conhecida como Química Orgânica, a qual

hoje é conceituada como o ramo da Química que estuda as substâncias que contêm átomos do

elemento químico carbono. Na natureza o carbono pode se apresentar em duas formas como substâncias simples carvão e diamante; estas são formas alotrópicas, cuja diferença está na estrutura espacial, enquanto um tem estrutura cristalina o outro é amorfo. Tal diferença altera as propriedades físicas e químicas das duas substâncias que são formadas pelo mesmo elemento químico. No entanto, o carbono ainda apresenta outras propriedades importantes que o tornam elemento importante na Química Orgânica. (SANTOS, MOL 2010, p.19)

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Segundo Lisboa (2010), os compostos orgânicos são estruturalmente constituídos por

uma cadeia carbônica e por um ou mais grupos funcionais (podem possuir mais de um grupo

funcional - polifuncionais). E que os grupos funcionais são a parte responsável por suas

propriedades químicas (reatividade) e, por conta deles, as moléculas são classificadas nas

diversas funções orgânicas (ou classes orgânicas). Sendo que o caso de moléculas

polifuncionais, a reatividade do composto é um somatório da reatividade de cada grupo

funcional, podendo um interferir ou não no outro.

Assim, observa-se que; [...] as propriedades químicas (e algumas físicas) dos

compostos orgânicos são devidas à presença ou ausência, em sua molécula, de um

determinado grupo funcional: conjunto de um ou mais átomos ligados de uma determinada

maneira. (SANTOS, MOL, 2010, p.22). Por exemplo, substâncias que contém apenas carbono

e hidrogênio em sua estrutura são muito pouco ácidas (acidez baixa). Se, entretanto, um dos

hidrogênios for substituído por OH (hidroxila ou oxidrila), a acidez aumenta

consideravelmente. Podemos, então, definir o OH como um grupo funcional.

No entanto não se deve considerar de uma mesma classe orgânica todas as substâncias

que possuem um grupo OH, por exemplo, se o OH estiver ligado a um anel aromático, a

acidez do composto é muito maior assim, “[...] para definir uma função orgânica, precisamos

considerar o grupo funcional e o tipo de cadeia carbônica a qual ele está ligado”

(PERRUZZO, CANTO, 2010, 56).

2.2.1 Grupos Funcionais Oxigenados: Álcool, Éteres, Aldeído e Acetona

Na classificação dos grupos funcionais oxigenados se destacam o álcool, aldeído,

cetona, éter, etc. O quadro 1, a seguir, trás o grupo funcional e forma geral e um exemplo de

componentes dos mesmos FUNÇÃO

GRUPO FUNCIONAL

FORMULA GERAL

EXEMPLO

Álcool – HO (lig.com C saturado) R – OH H3 C – CH2 – OH

Aldeído

– C = O I H

R– C=O I H

H– C= O I H

Acetona

– C– II O

R–C = R’ II O

H3 C – C – CH3 II O

Éter

I I – C – O– C – I I

R– O– R’

CH3 – OCH2 – CH3

Quadro 1 Principais grupos funcionais oxigenados FONTE: MAI (2013)

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A função álcool sempre é associada ao álcool etílico (CH3– CH2OH) usado em

bebidas alcoólicas e combustível, entre várias outras aplicações. Entretanto, os alcoóis

compreendem uma grande família de compostos orgânicos que possuem uma hidroxila (OH)

ligada a um carbono saturado (hibridização sp3).

Os alcoóis são considerados substâncias orgânicas, devido a suas moléculas possuírem

uma ou mais hidroxila (– OH), e que “[...] seu grupo funcional, ligadas a átomos de carbono

saturados de cadeia carbônica, sua formula geral é R-OH, sendo R um grupo alquila, isso é

um grupo resultante da remoção de átomo(s) de hidrogênio, de um alcano.” (SANTOS, MOL,

2010, p.61). Portanto, os alcoóis podem ser considerados como derivados dos alcanos em que

um dos hidrogênios foi retirado da cadeia, cíclica ou acíclica e substituído por um grupo OH. Os alcoóis são muitos usados como solventes e como matéria-prima para a obtenção de inúmeros outros compostos orgânicos. No Brasil, não podemos esquecer a importância do álcool comum como combustível para automóveis. Costuma-se representar um monoálcool por R – OH, podendo ser também considerado como derivado de água H – O – H, pela substituição de um hidrogênio por um radical orgânico. (FELTRE, 1996, p, 479)

Além disso, o hidrogênio ligado ao oxigênio faz ligação hidrogênio – força

intermolecular forte –, o que faz, por exemplo, com que não existam alcoóis gasosos nas

condições normais de temperatura e pressão (CNTP).

Segundo Lisboa (2010), quando a molécula de álcool tem apenas uma hidroxila, sua

classificação é monoálcool ou monol. Mas, ao apresentar em sua molécula duas hidroxilas é

classificado como diol ou glicol. E, se em sua molécula for composta com três hidroxilas é

denominada triol, e assim “[...] sucessivamente, costuma-se chamar alcoóis com mais de uma

hidroxila de polialcoóis ou polióis” (LISBOA, 2010, p.107). Os alcoóis são ainda

classificados de acordo com qual hidroxila o carbono aparece ligado, veja o Quadro a seguir.

Quadro. 02 – Classificação dos alcoóis Fonte: LISBOA, 2010 (p.107)

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Comenta Lisboa (2010), que os alcoóis sofrem vários tipos de reações. Devido ao

oxigênio ser muito eletronegativo e o hidrogênio da hidroxila ser ácido. Por exemplo, o

metóxido de sódio (CH3O-Na+), uma base usada na fabricação do biodiesel, “[...] é obtido

por reação do metanol com sódio metálico, aproveitando exatamente a acidez desse

hidrogênio Na realidade, essa reação é de redução do hidrogênio. (SANTOS, MOL, 2010,

p.62). Sem dúvidas, pode-se dizer que os alcoóis, de maior importância econômica são o

metanol e o etanol.

Segundo Feltre (1996), o metanol (CH3 OH) é um líquido inflamável e possui chama

invisível. Por causa disso, exige cuidados especiais no seu manuseio. É usado como

combustível em Fórmula Indy e as equipes de automobilismo dessa categoria recebem

treinamento especial, pois o fogo resultante do metanol é invisível.

O metanol também é denominado “álcool da madeira”, porque era obtido pela sua

destilação. Atualmente é obtido industrialmente por reação de carvão com água na presença

de catalisadores e tem grande aplicação como solvente, e, “[...] sua obtenção também se dá

por meio das reações como monóxido de carbono na presença de um catalisador metálico:

cobre ou zinco.” (LISBOA, 2010, p.109)

Para Santos e Mol (2010), o etanol é muito usado como combustível e possui a

vantagem, em relação à gasolina e ao óleo diesel, de ser renovável e também um “combustível

limpo”, isto é, não libera, em sua combustão, compostos de enxofre, o que acontece com os

derivados de petróleo. No Brasil, é obtido pela fermentação principalmente da cana-de açúcar.

O álcool vendido em farmácias é denominado álcool desnaturado, porque se

adicionam substâncias de sabor desagradável ou possui baixa purificação, para evitar seu uso

como bebida.

Podemos também retirar o hidrogênio por reação clássica ácido-base, mas aí temos de

usar bases muito fortes, pois os alcoóis são ácidos fracos. Comenta Perruzzo e Canto (2010),

que o oxigênio possui dois pares de elétrons não ligantes eles podem receber um H+, ou seja,

também podem atuar como base. E que os cátions resultantes dessa reação são chamados de

íons alquil-oxônios e são muito utilizados como intermediários em reações de substituição e

eliminação de alcoóis (para aumentar a reatividade dos alcoóis). Essas substâncias podem

atuar tanto como base e também como ácidos, sendo denominadas anfotéricas.

Os éteres (R– O–R’) são compostos onde o oxigênio está diretamente ligado a dois

grupos alquila ou arila. Podendo, também ser denominados de “óxidos orgânicos”, podendo

ser considerados derivados da água (H–O–H), pela substituição de dois hidrogênios por grupos

orgânicos

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Os éteres são usados em como solventes em indústrias químicas, em alguns aditivos

para gasolina, em resinas de modelagem tipo epóxi e, “[...] são usados como matéria-prima,

na síntese de outros compostos orgânicos. O éter comum é usado como anestésico em

hospitais” (FELTRE, 1996, p.482).

Para Santos e Mol (2010), quando o hidrogênio (OH) de alcoóis e fenóis é substituído

por um grupo alquila (R) ou arila (AR), temos a classe dos éteres. O éter dietilico ou éter

etílico é o que conhecemos como éter (CH3CH2OCH2CH3), muito usado como anestésicos

solventes de resinas, óleos (são pouco polares) e na extração de óleos, gorduras e essências.

Segundo Perruzzo e Canto (2010), a venda de éter etílico é controlada pela Policia

Federal, porque ele é usado como solvente para a extração da cocaína das folhas de coca. O

problema do uso do éter é que ele é volátil (evapora facilmente), inflamável (pega fogo muito

fácil) e é mais denso que o ar: se deixarmos uma garrafa de éter aberta ele vai volatilizando e

se acumulando no chão. Aí, qualquer faísca é suficiente para gerar um incêndio. “[...] éter

etílico também é denominado éter sulfúrico, pois foi obtido pela primeira vez por Valerius

Cordus – séc. XVI, quando reagiu etanol com ácido sulfúrico. (SANTOS, MOL 2010, p.18).

Para Santos e Mol (2010), os éteres são pouco reativos (só sofrem basicamente reações

de clivagem-quebra - por ácidos), e por causa dessa propriedade são muito usados como

solventes, pois um solvente só deve dissolver as substâncias, e não reagir com elas.

Comenta Lisboa (2010), uma exceção à baixa reatividade dos éteres são os epóxidos:

éteres cíclicos com três carbonos. Para fechar a cadeia carbônica com apenas três carbonos, a

cadeia tem que ser forçada, os ângulos das ligações C–C ficam muito diferentes dos do

tetraedro (C sp3: 109,5º), lembrando que os ângulos de um triângulo equilátero são de 60º

“[...] chamados de epóxidos (assim como o ciclo propano) são muito reativos (tendem a sofrer

reações de abertura do anel), porque têm uma grande tensão angular.” (PERRUZZO, CANTO

(2010, p.76)

Os aldeídos (– CHO) e cetonas (– CO –) possuem como grupo funcional a carbonila,

no qual o carbono está hibridizado sp2. Essa ligação é polar do carbono está com caráter

positivo: eletrofílico – e é a responsável pela grande reatividade dessa classe de compostos.

Os aldeídos e cetonas com pelo menos, “[...] um hidrogênio ligado no carbono vizinho ao

grupo carbonila, encontram-se em um equilíbrio dinâmico com um isômero denominado

enol.” (LISBOA, 2010, p.125)

Esse equilíbrio é denominado tautomeria cetoenólico e, na grande maioria das vezes,

está deslocado sempre para a forma ceto (para os aldeídos ou cetonas), isto é, sempre tem

muito mais aldeído ou cetona do que enol.

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Aldeídos e cetonas são muito usados em perfumaria e indústrias alimentícias e

farmacêuticas como odorizantes. A cetona (propanona) é a cetona mais simples e é usada

como solventes (de lacas, resinas, acetileno), na extração de óleos vegetais e na fabricação de

medicamentos hipnóticos como o sulfonal (um sonífero), sendo a “[...] substância mais

conhecida comercialmente como acetona e utilizada como solvente para remoção de esmaltes

de unhas (SANTOS, Mol, 2010, p. 66 e 67)

Para Feltre (1996) o metanal (formaldeído) é um gás normalmente comercializado na

forma de uma solução aquosa a 37% conhecida como formol ou formalina. Esta solução é

muito utilizada como desinfetante e como conservante de amostras biológicas. O formaldeído

(gás) é usado na produção das resinas baquelite, fórmica (formaldeído + ureia), etc.

Segundo Santos e Mol (2010), o etanal (acetaldeído) é um líquido incolor de cheiro

característico: aquele cheiro típico dos carros a álcool é devido à oxidação parcial do álcool

etílico a etanal. É utilizado na fabricação de polímeros (por exemplo, o poliacetato de vinila –

PVA – cola branca), inseticidas (é matéria-prima para a obtenção de DDT), e na fabricação

dos espelhos comuns (espelhos de prata).

Os aldeídos e cetonas são muito importantes na Química Orgânica devido à

versatilidade, ao grande número de reações de que podem participar, com possibilidade de

formação de vários tipos de produtos. As características do grupo funcional carbonila para

entendermos essa reatividade: como contém uma insaturação (C=O), apresentam, por isso,

tendência a sofrer reações de adição, como os alcenos.

Todavia, diferentemente dos alcenos, a ligação é muito polarizada, o que traz

consequências importantes. O carbono tem caráter positivo e assim sofre ataque de espécies

que possuem uma carga negativa ou um par de elétrons não ligantes (nucleófilos).

Lembra Lisboa (2010), que é nos alcenos que se inicia a reação de adição à C=C é

uma espécie positiva de ligação um eletrófilo. No entanto, quando as funções OH e C=O

estão na mesma molécula, essa reação acontece bem mais facilmente e os produtos são,

também, facilmente isolados.

Comenta Lisboa (2010), que os açúcares (carboidratos) são compostos de função

mista: poliálcool-aldeído ou poliálcool-cetona de fórmula geral CnH2nOn. E são classificados

em monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos, sendo esses dois últimos formados por

dois (dissacarídeos) ou mais monossacarídeos (os polissacarídeos são polímeros naturais).

Temos a glicose um monossacarídeo, a sacarose (açúcar de cozinha), um dissacarídeo (glicose

+ frutose) e o amido, um polissacarídeo (é constituído por mais ou menos 1.400 unidades de

glicose).

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Na realidade, o que ocorre é que a OH e a C=O pertencem à mesma molécula, são

mantidos permanentemente na vizinhança um do outro: mesmo quando há um desligamento

momentâneo (e há, em solução: os hemicetais e hemiacetais estão frequentemente se

desligando) a molécula tende a passar na maior parte do tempo na forma cíclica (hemiacetal

ou hemicetal), especialmente se o anel formado tiver cinco ou seis membros.

2.2.2 Reações de oxidação de álcool a aldeído e cetonas

A oxidação dos alcoóis é uma reação importante, tanto do ponto de vista laboratorial

como industrial. Vários oxidantes podem ser usados sendo os mais utilizados as misturas

K2Cr2O7 / H2SO4 e KMnO4 / H2SO4.

Para Santos e Mol (2010), a oxidação de um álcool primário produz aldeídos, por

perda de dois átomos de hidrogênio do álcool formando dois íons hidrônio H3O+:

CH3OH + Cr2O72- H2CO + Cr3+

metanol metanal CH3 CH2 OH + Cr2O7

2- CH3CHO + Cr3+ etanol etanal

Acontece redução do íons Cr2O7

2- (de cor alaranjada) a Cr3+ (de cor verde), nessas

reações, as quais servem de base aos analisadores de álcool automobilístico. Sendo que os

aldeídos são facilmente oxidados dando origem aos ácidos carboxílicos.

CH3 C HO + Cr2O72- CH3 COOH + Cr3+

etanal ácido etanóico

Segundo Feltre (1996), em alguns casos que o aldeído pode ser separado rapidamente

da mistura reagente, as oxidações de alcoóis podem ser usadas como método de preparação

laboratorial de aldeídos.

O caráter redutor dos aldeídos revela-se em dois testes distintos:

a) Consiste na reação com os íons complexo diaminoprata Ag (NH3)2+, o qual entra na

composição do reagente de Tollens, com redução a prata metálica (espelho de prata); esta

reação é a essência de um processo de fabricação de espelhos.

b) Quando usando a uma solução conhecida como de licor de Fehling (solução

alcalina de Cu2+ em complexo com os íons tartarato); neste caso desaparece a coloração azul

CH3 CHO + 2 Ag (NH3)2+ + H2O CH3COOH + 2 H+ + 2 Ag (s) + 4 NH3

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escura característica da solução de Fehling e aparece um precipitado vermelho-tijolo de óxido

de cobre (I).

CH3CHO + CuO

CH3 COOH + Cu2O

Etanal azul

ác. Etanóico vermelho-tijolo

Segundo Santos e Mol (2010), a redução a Cu2O constitui a base da pesquisa de

açúcar (glicose) na urina. A glicose, que apresenta características redutoras devido a um grupo

aldeídico, RCHO, provoca o aparecimento de um precipitado vermelho de Cu2O quando o

teste é positivo.

A oxidação de alcoóis secundários fornece cetonas por perca do átomo de H do grupo

álcool e do átomo de H que estava ligado ao carbono também ligado ao grupo OH. Mais uma

vez, usa-se um oxidante forte como o Cr2O72-. Por exemplo, para o 2-propanol tem-se:

Para Feltre (1996), as cetonas são mais resistentes à oxidação do que os aldeídos.

Quando os oxidantes são suficientemente fortes e as condições de oxidação enérgicas

(temperaturas mais altas, reagentes mais concentrados, etc.), as cetonas originam produtos de

degradação, isto é, ocorrem rupturas de ligações C-C.

RCH2COCH3R' MnO4

- / H+

quente RCOOH + RCH2COOH R'COOH + R'CH2COOH

cetona mistura de ácidos carboxílicos

Na percepção de Lisboa (2010), essa reação é fácil de executar e não requisita de

condições muito controladas: temperatura e quantidade do agente oxidante são bem flexíveis;

geralmente se aplica o oxidante em largo excesso.

Cita Feltre (1996), que praticamente não existem alcoóis secundários onde uma

oxidação à cetona seria impedida pelos fatores indutivos ou mesoméricos (efeitos

eletrônicos). Único fator que dificulta o ataque do oxidante é o impedimento espacial, por

grupos vizinhos volumosos (grupos fenilas, t-butilas, isopropilas, entre outros).

Comenta Santos e Mol (2010), que a oxidação de alcoóis primários e secundários

dando respectivamente aldeídos e cetonas, pode também ser conseguida sujeitando um

sistema constituído por vapor do álcool e ar a 300 - 500 °C, na presença de um catalisador

(prata, cobre); fala-se então de desidrogenação do álcool. Este é o processo industrial para

obtenção de metanal e de acetona.

CH3CHOHCH3 + Cr2O72- CH3COCH3 + Cr3+

13

2 CH3 OH + O2 Ag

500 °C

2 HCHO + 2 H2O

2 CH3 CH (OH) CH3 + O2

Ag

500 °C 2 CH3COCH3 + 2 H2O

Outra reação com álcool acontece devido à oxidação do etanol a ácido acético pelo ar,

catalisada pelas acetobactérias do vinho (formação do vinagre) que é muito conhecida.

Segundo Lisboa (2010), um processo de obter industrialmente o ácido etanóico (ácido

acético) é por oxidação do etanol na presença de um catalisador (acetato de magnésio (II):

2 CH3 CHO + O2 Mn(CH

3CO

2)2

2 CH3COOH

Comenta Santos e Mol (2010) que a oxidação de alcoóis terciários geralmente não é

possível, embora, sendo todos os alcoóis combustíveis produzindo CO2 e H2O. Os agentes

oxidantes comuns provocam eliminação de água, resultando no alqueno antes de oxidar o

substrato. A reação mais típica dos alcoóis terciários é a eliminação.

2.2.3 Reações de combustão e entalpia de combustão, termoquímica

É denominada de reações de combustão aquelas em que um composto que é

denominado combustível reage com o oxigênio (O2), que é o comburente. A reação entre uma

substância e o oxigênio chama-se reação de combustão e “[...] a energia liberada na

combustão completa de 1 mol de uma substância no estado padrão é chamado de entalpia de

combustão” (PERRUZZO, CANTO, 2010, p. 78)

Podemos também nos referir à entalpia de combustão como ∆H de combustão e calor

de combustão. Como se pressupõe que a substância esteja em seu estado padrão, podemos

também chamá-la de entalpia-padrão de combustão.

Segundo Santos e Mol (2010), que uma combustão completa só irá produzir CO2 e

H2O se a queima for de compostos que possuam apenas carbono e hidrogênio (como

hidrocarbonetos) ou carbono, hidrogênio e oxigênio (como alcoóis, cetonas, ácidos

carboxílicos e aldeídos). Uma combustão incompleta desses compostos produziria monóxido

de carbono (CO) ou carbono elementar (C).

14

2.2.4 Combustíveis renováveis; biodiesel, bioetanol, biometano, biocarvão e hidrogênio.

São consideradas fontes de energia renovável os bicombustíveis, que podem ser

obtidos através de biomassas feitas com compostos orgânicos de origem animal e vegetal.

Para Santos e Pinto (2009), os bicombustíveis são considerados energia limpa, pois liberam

na atmosfera uma quantia significativamente menor de poluentes em relação aos combustíveis

derivados do petróleo.

Alguns exemplos mais conhecidos são: biodiesel, biometano, biocarvão, hidrogênio e

o etanol. Segundo Sales e Amorim (2006), os combustíveis baseados em recursos limpos e

renováveis crescem em importância, a nível exponencial em todo o mundo. E as economias

mais desenvolvidas já utilizam os eco-combustíveis de forma eficiente e intensa.

O biodiesel, por sua vez, consiste em uma fonte renovável de energia e apresenta

conveniências frente ao hidrogênio e ao álcool, pois se torna “[...] mais barato que o

hidrogênio e sua produção é menos limitada à região sudeste, como no caso do etanol

proveniente da cana-de-açúcar. Ele pode ser produzido em qualquer região do país, inclusive

no semi-árido.” (SANTOS, PINTO, 2009, p.58)

Produzido a partir de óleos vegetais, sebo de origem animal, óleo de frituras e da

matéria graxa encontrada nos esgotos municipais, é considerado um forte candidato o

substituto do petróleo e seus derivados. (Fonte: D’ARCE, 2005.).

Para Santos e Pinto (2009), o biodiesel é um combustível obtido de fontes limpas e

renováveis que não contém compostos sulfurados e aromáticos, apresenta alto número de

cetonas e é biodegradável. O biodiesel tem demonstrado através de pesquisas em escala

mundial que é um dos combustíveis que “[...] apresenta melhores resultados no tocante a

combustibilidade e menores Impactos Ambientais das Emissões gasosas, tendo em vista que

este combustível não gera resíduos de enxofre e outros poluentes.” (SALES, AMORIM, 2006,

p, 11). Ele vem ser uma alternativa mais "limpa" para substituir o óleo diesel, pois segundo

Santos e Pinto (2009), [...] obtido por meio de uma reação de transesterificação, durante a qual os triglicerídios presentes no óleo vegetal são convertidos em um éster de menor massa molecular, semelhante ao óleo diesel. Nessa reação, obtém-se como subproduto a glicerina (glicerol), substância altamente hidratante utilizada em diversas indústrias, principalmente na produção de cosméticos. Os vegetais mais estudados para obtenção de óleo no Brasil são: mamona, soja, milho, amendoim, algodão, babaçu e palma. O biodiesel também pode ser obtido a partir de óleo de fritura e sebo bovino. (SANTOS, PINTO, 2009, 32)

15

Outra grande vantagem do biodiesel proveniente de vegetais é ele ser obtido de fontes

renováveis e livres de compostos de enxofre ou de nitrogênio.

Muitos cientistas acreditam que o biodiesel tem um grande potencial para ser o

combustível do futuro, substituir o diesel quando este não mais existir, uma das grandes

questões levantadas em relação ao mesmo na atualidade.

Segundo Sales e Amorim (2006), todo o processo da produção do biodiesel, ainda se

encontra em estágio de desenvolvimento, na busca de encontrar melhorara nos rendimentos de

sua reação de combustão, por meio de testes de diferentes catalisadores, e implantar a

produção em grande escala. O biodiesel apresenta vantagens ambientais frente ao diesel de

petróleo, pois ele permite que, [...] se estabeleça um ciclo fechado de carbono, ou seja, a planta que será utilizada como matéria-prima, enquanto em fase de crescimento, absorve o CO2 e o libera novamente quando o biodiesel é queimado na combustão do motor. (...), com esse ciclo fechado estabelecido, o biodiesel reduz em até 78% as emissões líquidas de CO2. (SANTOS, PINTO, 2009, 53)

Esse combustível possui grandes benefícios tanto em nível de propriedades físicas

quanto de condições ligadas a custos diretos e indiretos. Devido ao fato de utilizar fontes não

alimentícias e que possuem grandes concentrações naturais de óleo, incrementa a produção

com baixos custos e com grandes possibilidades e vendas finais a preços baixos.

Para Sales e Amorim (2006), os benefícios ambientais são visíveis quando da

utilização de fontes naturais que incentivam a produção com base na policultura além de

gerarem produtos mais limpos e que não poluem a atmosfera, pois o uso desse bicombustível

reduz significativamente as emissões enxofre, anidrido carbônico, hidrocarbonetos não-

queimados, material não-particulado, dos gases causadores do efeito estufa e compostos

sulfurados e aromáticos.

O Bioetanol é um tipo de álcool criado a partir de matérias-primas de biomassa,

como milho, açúcar e até mesmo materiais celulósicos, tais como lascas de madeira.

Segundo Lisboa (2009), o álcool etílico, é muitas vezes usado como combustível

limpo. Alguns especialistas distinguem o etanol e bioetanol celulósico simplesmente porque o

etanol é feito a base de produtos que servem de alimentos aos seres humanos ou animais. Eles

são, no entanto, praticamente produzidos com fontes orgânicas.

A fonte mais comum para a produção do etanol em diversas partes do mundo, como

nos Estados Unidos, assim como muitos outros países de clima temperado, é o milho. O milho

tem uma boa quantidade de amido, elemento necessário durante o processo de fermentação

16

para produção de grandes quantidades de etanol. O milho é colhido e processado em uma

usina de etanol e, dependendo do procedimento utilizado, o grão seco ainda pode ter algum

benefício nutricional para o gado. Em outros casos, se tornará inútil.

Para Santos e Mol (2009), no Brasil e alguns outros países, a cana de açúcar é muito

usada na produção do combustível etanol. Pois seu teor de amido no açúcar é maior do que no

milho. Dessa forma se obtém uma maior quantidade etanol com a utilização de açúcar.

Segundo Lisboa (2010), o etanol é um composto orgânico oxigenado de fórmula

química C2H5OH. Em nosso país ele é utilizado como combustível automotivo em duas

versões: álcool hidratado (em carros a álcool ou flex fuel) e álcool anidro (adicionado à

gasolina na proporção de 25%). O primeiro tipo possui 7% de água na mistura, enquanto o

segundo no máximo 0,7%. A produção do etanol, a partir da cana de açúcar, em países com

clima é propício para o cultivo da cana de açúcar, e isso normalmente acontece nas áreas entre

os trópicos, seria uma fonte de economia e possibilidade de maior quantidade de matéria

prima, sem contar com a diminuição dos impactos ambientais, pois segundo Isaías Machado,

Aliado à eficiência energética estão os aspectos ambientais. Análises do engenheiro mecânico da Unicamp Isaías Macedo mostram que a substituição de gasolina por etanol levaria a uma redução no total de emissões de GEE em torno de 2,6t CO2 eq./m3 (etanol anidro) e 1,7t CO2 eq./m3 (etanol hidratado). Isso demonstra a superioridade do etanol de cana-de-açúcar, em relação às demais tecnologias produtoras de bicombustível no que diz respeito à relação energia renovável obtida / energia fóssil usada3.

Há muitos outros benefícios proporcionados pelo combustível à base de etanol. Não só

ele pode ser usado como combustível, mas também pode servir de suplemento de combustível

para veículos movidos a gasolina, assim, estendendo os recursos do produto.

Sem contar que além de ser fonte de geração de energia limpa é também uma

possibilidade aos países que não têm recursos de combustíveis fósseis, na produção de

combustível, tornando importante agregado a economia desses países, com advento da

escassez do petróleo. Mesmo que produzindo certa quantia de dióxido de carbono este é

renovável através do ciclo de carbono.

2.3 Abordagens Pedagógicas Socio-interacionista na Aprendizagem da Química

As teorias de Vygotsky e Ausubel e têm muito a oferecer no que diz respeito a esse

processo de mudança de foco da aprendizagem da química no contexto educacional. 3 Disponível em < http://www.bioetanol.org.br/interna/index.php?chave=bioetanol> acesso em 30 de maio de 2013.

17

A teoria sócio-interacionista de Vygotstky também oferece condições necessárias para

que o processo de ensino-aprendizagem ocorra de modo eficiente, pois esta acena para

caminhos diferentes daqueles propostos pela escola conteudista, demonstrando que o

conhecimento está longe de ser algo que se produz isoladamente.

Para Vygotsky (1989), é na troca com outros sujeitos e consigo próprio que se vão

internalizando conhecimentos, papéis e funções sociais, o que permite a formação de

conhecimentos e da própria consciência, assim, um processo interpessoal é transformado num

processo intrapessoal.

Comenta Vygotsky (1998) que todas as funções no desenvolvimento da criança

aparecem duas vezes no ciclo do desenvolvimento humano “ [...] primeiro, no nível social, e,

depois, no nível individual; primeiro, entre pessoas (interpsicológica), e, depois, no interior da

criança (intrapsicológica). Isso se aplica igualmente para a atenção voluntária, para a memória

lógica e para a formação de conceitos. Todas as funções superiores originam-se, segundo das

relações reais entre indivíduos humanos.” (VYGOTSKY, 1998, p. 75)

Segundo o autor existem dois níveis de conhecimento: o real e o potencial. Sendo que

no primeiro o indivíduo é capaz de realizar tarefas com independência, e caracteriza-se pelo

desenvolvimento já consolidado. O segundo nível do conhecimento, o indivíduo só é capaz de

realizar atividades com a ajuda do outro, levando ao desenvolvimento, pois não é em qualquer

etapa da vida que uma pessoa é capaz de resolver problemas com a ajuda de outras pessoas.

Define Vygotsky (1989), que a partir desses dois níveis a zona de desenvolvimento

proximal como a distância entre o conhecimento real e o potencial; nela estão as funções

psicológicas ainda não consolidadas. Ela é a distância entre o nível de desenvolvimento real, que se costuma determinar através da solução independente de problemas, e o nível de desenvolvimento potencial, determinado através da solução de problemas sob a orientação de um adulto ou em colaboração com companheiros mais capazes. (VYGOTSKY, 1998, p. 112).

Diante das colocações do autor, podemos afirmar que o processo de desenvolvimento

cognitivo estaria centrado na possibilidade que o individuo, é constantemente, colocado em

situações problema que provoquem a construção de conhecimentos e conceitos, a partir da

zona de desenvolvimento proximal.

Ou seja, o sujeito necessita usar os conhecimentos já consolidados, desestabilizados

por novas informações, que serão processadas, colocadas em relação com outros

conhecimentos, de outros sujeitos, num processo de interação, para só então, serem

consolidadas como um conhecimento novo.

18

Para Villardi (2001), a metodologia sócio-interacista, no âmbito do processo de

aprendizagem, é dinâmica onde a ação ou o discurso do outro causam modificações na forma

de pensar e agir, interferindo no modo como a elaboração e a apropriação do conhecimento se

consolidarão.

Já Ausubel (1980) entende que, se o professor antes de apresentar o conteúdo ao aluno

utilizar-se dos conhecimentos prévios deste, como uma ponte que ligará o que ele já sabe e o

que deverá saber para que o conteúdo seja aprendido, tudo terá maior significado.

A teoria da aprendizagem de Ausubel tem um papel facilitador no ensino da química,

pois o professor poderá colocar em prática essas idéias, certamente terá maior sucesso no

processo de ensino-aprendizagem.

Cabe à educação escolar propiciar um ambiente favorável e interativo entre o aluno, o

material didático e o professor, munindo-os de ferramentas para o desenvolvimento de

competências e habilidades que possibilitem o crescimento do aprendiz enquanto indivíduo,

como por exemplo, laboratório de química.

Com este propósito de mudança, o projeto de pesquisa irá abordar uma questão

socioambiental e utiliza-se da experimentação em laboratório na fabricação de álcool

ecológico. E, assim interagir com o aluno e dar maior significado aos conceitos de funções

orgânicas, relacionando a teoria com a prática que produzirá a aprendizagem significativa.

Dentro da concepção da teoria Sociointeracionista de Vygotsky a aprendizagem é

resultado da interação social e compartilhamento de significados socialmente aceitos, dentro

do estágio atual e potencial do aluno, considerando o aluno inserido numa sociedade e em

uma cultura que determina esse conhecimento.

3 METODOLOGIA DE PESQUISA

A presente pesquisa é de abordagem qualitativa, com características de pesquisa-ação.

A pesquisa-ação delimita um plano de ação baseado em objetivos, envolvendo um processo

de acompanhamento da ação planejada e no relato do processo.

No decorrer de 32 aulas, sendo a metodologia inspirada na proposta de PDP, e a

pesquisa segue a linha metodológica em uma abordagem da pesquisa-ação, que trata de […]

um tipo de pesquisa social com base empírica que é concebida e realizada em estreita

associação com uma ação ou com a resolução de um problema coletivo e no qual os

pesquisadores e os participantes representativos da situação ou do problema estão envolvidos

de modo cooperativo ou participativo. (THIOLLENT, 2002, p. 14).

19

A pesquisa-ação apresenta características de pesquisa participativa engajada, na qual

existe uma “ampla e explícita interação entre pesquisadores e pessoas implicadas na situação

investigada.” (THIOLLENT, 2002, p. 16). A pesquisa-ação representa a forma pela qual foi

desenvolvida a Produção Didática Pedagógica, através de um conjunto de procedimentos,

técnicas, metodologias, ideia e situações vivenciadas na prática. Visando melhorar a

compreensão dos alunos por meio da superação da lacuna entre a teoria e a prática dos

conteúdos de Química Orgânica de Funções Oxigenadas.

Em relação à proposta, esta foi implementada no primeiro semestre do ano letivo de

2014 no Colégio Estadual do Campo Santos Dumont, Ensino Fundamental e Médio do

município de Santa Helena – PR com uma turma de 22 alunos dos 3º Anos do Ensino Médio.

3.1 A Experiência Com o GTR

Através da realização do GTR 2014, percebeu com as contribuições e participações

dos cursistas nas Temáticas propostas que atividades envolvendo teoria e prática vinculada a

diferentes estratégias de ensino na busca de proporcionar aos alunos condições para

construção de aprendizagens significativas sobre o Ensino da Química, compreendendo a

importância, relacionando as funções orgânicas com as questões ambientais e com o cotidiano

de todos nós.

Ocorreu no decorrer do GTR a participação expressiva e significativa por parte dos

cursistas escritos. Onde ao realizar as atividades propostas nas Três Temáticas houve

comprometimento por parte dos colegas cursistas e nos seus relatos, opiniões, interações foi

possível perceber que os mesmos tinham conhecimento prévio tanto do Projeto de

Implementação na Escola como na PDP intitulados Educação Ambiental Sustentável: Uma

Proposta Metodológica no Ensino da Química”. Demonstrou em suas colocações com

conhecimento de área a importância de desenvolver atividades que tenham abordagem

metodológica com pesquisa e experimentos e, podem ser o ponto de partida para aquisição de

conceitos e sua relação com as ideias a serem discutidas em aula. Segundo os colegas os

alunos passam a estabelecer relações entre a teoria e a prática e, ao mesmo tempo podem estar

questionando o professor no surgimento de dúvidas e assim construindo e adquirindo novos

conhecimentos.

Muito positivo foi que durante todas as atividades solicitadas durante o GTR, os

cursistas demonstraram através de suas as contribuições e interações dos colegas cursistas a

necessidade do professor trabalhar com metodologias de ensino que motive os alunos a

20

participarem das aulas e querer internalizarem os conteúdos de Química, pois as mesmas

levam a experiência e a prática relacionada a teoria, dando significado o que é aprendido em

sala de aula, pois através da construção do conhecimento os alunos se sentem capazes de agir

e interagir no meio em que vivem de forma a preservar seu ambiente.

Enfim, todos os colegas cursistas concordaram que metodologias e ações diferenciadas

durante as aulas de Química e elencando conteúdos e conceitos que lhe dêem significações ao

aluno, e esse passa a relacioná-los com seu dia a dia.

O GTR foi muito importante para minha vida profissional e com certeza meus colegas

de curso, o mesmo foi rico em contribuições, relatos de experiências e praticas pedagógicas

que contribuirão de forma positiva em nossa prática pedagógica.

3.2 Implementação Da Proposta Didático Pedagógica - PDP

Para o início do desenvolvimento desse trabalho a PDP foi estruturada em três

momentos sendo eles:

Primeiro Momento: contato com a Química Orgânica;

Segundo Momento: Seis Oficinas sendo;

1ª Oficina: Funções Oxigenadas;

2ª Oficina: Bebidas Alcoólicas e o Etanol;

3ª Oficinas: Drogas Oxigenadas;

4ª Oficina: Éteres e Aldeídos;

5ª Oficina: Aldeídos e Acetona;

6ª Oficina: Potencial Energético das Frutas e Verduras nos Desperdícios de

Supermercados;

Terceiro Momento: circulação do estudo para comunidade escolar

Como proposta inicial foi trabalhada com uma dinâmica “Elementos Organógenos”,

levando os alunos a interar-se da temática proposta, bem como um texto informativo sobre a

Química Orgânica, para então dar continuidade ao processo de construção de conceitos e

saberes, através de momentos divididos entre a contextualização teórica em sala de aula e a

prática laboratorial, no laboratório de Química da escola.

Outra metodologia usada foi a do texto, que teve como objetivo auxiliar os alunos a

elaborarem diálogos com o texto, gerar questões que facilitem a identificação das principais

conceitos trabalhados e ampliação do conhecimento prévio que os alunos têm sobre as

funções orgânicas e seus derivados.

21

E para finalizar, foi a realizada a circulação da pesquisa para comunidade escolar e

toda comunidade.

A seguir trataremos da análise dos resultados e as considerações finais com base na

coleta das atividades desenvolvidas no decorrer do processo de implementação da PDP, na

aplicação de cada etapa do projeto junto aos alunos.

4. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS

Nesse momento do artigo apresentam-se os resultados obtidos com o

desenvolvimento da Produção Didático Pedagógica – PDP desenvolvida com a explanação de

como foram trabalhados cada uma das oficinas, como estudos, pesquisa de campo e praticas

laboratorial com os alunos dos 3º Anos do Ensino Médio.

A implantação da PDP, teve seu inicio com um total de 22 alunos, na sequência do

desenvolvimento da pesquisa foi realizada uma explanação para os mesmos da forma de

implementação do projeto e de como se processaria o método da PDP em forma de Unidade

Didática, onde todo o trabalho foi centrado no conceito de aprendizagem significativa a partir

de uma proposta metodológica no Ensino da Química voltada a Educação Ambiental

Sustentável.

Optou-se por esta prática metodológica, seguindo a linha teórica de aprendizagem

significativa, pesquisa ação, pois acredito que quanto maior o contato com a prática e os

conceitos envolvendo relacionando as funções orgânicas com as questões ambientais e com o

seu dia, maiores sua aprendizagem. Onde durante as atividades desenvolvidas estabeleceu-se

constante diálogo com os alunos, no sentido de auxiliá-lo na construção e reconstrução de

conhecimentos. Foram feitas pesquisas e questionários com a intenção de proporcionar aos

alunos um entendimento sobre o que são as funções orgânicas e onde se encontram presentes

no meio.

A primeira oficina, percebeu que o conhecimento dos alunos em relação a Quimica

organica era muito restrito, e que com a dinâmica do “Elementos organógenos” , os alunos

passaram a compreender que os compostos orgânicos são muito comuns e importantes em

nossa vida diária; por exemplo, álcool comum existe em bebidas e é muito usado na indústria;

o vinagre tempero habitual em nossas refeições; o éter é muito usado em farmácias e tais; o

açúcar comum é um alimento importante; a gasolina é um dos combustíveis de maior uso no

mundo atual entre outros. Assim a partir desse momento foi possível iniciar as atividades

envolvendo o tema proposto.

22

Na sequência foram trabalhadas atividades envolvendo a pesquisa de campo e de

laboratório que se caracterizou da seguinte forma:

Os resultados obtidos junto aos agricultores e mercados do distrito levaram a uma

demanda muito boa de frutas e verduras, para que os alunos pudessem realizar o experimento

de produção de álcool ecológico a partir dos restos de fruta e verdura.

Após a coleta dos produtos foram levados ao laboratório selecionados somente os

alimentos que constam na relação de pesquisa (banana, cenoura, beterraba, uva, melão,

maracujá, caqui, alface e caldo de cana)

No passo seguinte após os alimentos selecionados, forma batidos no liquidificador e

preparar a calda. Após a preparação da calda foi levado para fermentação em bacias de PVC,

por aproximadamente 72 horas.

Após as 72 horas foram peneirados (coados) para separar as fibras e bagaços da calda

para ser destilada em destilador montado com panela de pressão adaptada com termômetro e

saída para o condensador de vidro.

O destilado foi coletado em copos de Becker e transferido para uma proveta para

medir a graduação alcoólica com Alcoolômetro GAY- LUSSAC de graduação 0 a 100 GL.

Após o termino da destilação foi realizado a segunda destilação para obter uma maior

graduação alcoólica, com controle de temperatura 82º C (Graus Celsius). Onde foi obtido o

seguinte resultado de rendimento do desperdício de frutas e verduras na produção do álcool

ecológico:

Alface: para a fermentação foram utilizadas 20 unidades de alface sendo que na 1ª

destilação – foram obtidos 41. G.L, na 2ª destilação foram obtidos 76 G.L. Tendo como

rendimento final 79 mL. Tendo como mínimo de rendimento no carro é de 900 m rodados.

Maracujá: para a fermentação não houve pesagem e na 2ª destilação foram obtidos

75 G.L. Tendo como rendimento final 51 mL. O rendimento mínimo no carro é de 480 m

rodados

Banana: para a fermentação foram utilizados 844 gramas de banana e na 1ª

destilação – foram obtidos 41. G.L, na 2ª destilação foram obtidos 79 G.L. Tendo como

rendimento final 71 mL. Tendo como mínimo de rendimento no carro é de 810 m rodados.

Cenoura: para a fermentação foram utilizadas 3.302 gramas e na 1ª destilação –

foram obtidos 35. G.L, na 2ª destilação foram obtidos 82 G.L. Tendo como rendimento final

96 mL. Tendo como mínimo de rendimento no carro é de 1120 m rodados.

Uva: para a fermentação não houve pesagem e na 2ª destilação foram obtidos 80

G.L. Tendo como rendimento final 27 mL. O rendimento mínimo no carro é de 280 m

23

rodados.

Beterraba: para a fermentação foram utilizados 1302 gramas de banana e na 1ª

destilação – foram obtidos 45. G.L, na 2ª destilação foram obtidos 82 G.L. Tendo como

rendimento final 34 mL. Tendo como mínimo de rendimento no carro é de 400 m rodados.

Caldo de Cana: para a fermentação foram utilizados 3000 gramas de banana e na 1ª

destilação – foram obtidos 45. G.L, na 2ª destilação foram obtidos 83 G.L. Tendo como

rendimento final 71 mL. Tendo como mínimo de rendimento no carro é de 320 m rodados.

Melão: para a fermentação foram utilizadas 2 unidades da fruta, sendo que na 2ª

destilação foram obtidos 80 G.L. Tendo como rendimento final 40 mL. Tendo como mínimo

de rendimento no carro é de 410 m rodados.

Caqui: para a fermentação foram utilizadas 1204 gramas da fruta, sendo que na 1ª

destilação foram obtidos 30. G.L, na 2ª destilação foram obtidos 78 G.L. Tendo como

rendimento final 34 mL. Tendo como mínimo de rendimento no carro é de 350 m rodados.

Os produtos passaram por uma fermentação aeróbica com levedura seca natural de

fermento biológico (seccharamyus cerevisiai) usando o agente de reidratação de água morna e

açúcar. E a fermentação ficou em repouso por aproximadamente 72 horas. Após isso passou

pelos dois processos de destilação resultando em álcool ecológico, sendo possível de utilzar

como combustível alternativo derivado de alimentos (frutas e verduras) que são

desperdiçadas.

Para finalizar as atividades envolvendo a PDP, foi feito a apresentação da pesquisa

para comunidade do Distrito de Moreninha, onde foi apresento do pelo professor responsáveis

e alunos do 3º Ano um esboço do projeto, gráficos, cartazes com os resultados do rendimento

de cada um dos produtos utilizados na experiência e fotos mostrando passo a passo do

experimento realizado em laboratório e de alguns momentos em sala de aula da realização das

atividades que envolviam a parte teórica da proposta de trabalho.

Após, a realização de todas as atividades relacionadas com as Funções Orgânicas,

que, como havia sido planejado foi realizado um momento com os alunos para avaliarem a

aplicação da PDP, em relação entre teoria e prática estabelecida nas atividades, os alunos

consideram excelentes, comentaram que foi mais fácil para eles aprenderem sobre as Funções

Orgânicas, pois com o que aprendiam nos textos em sala no laboratório eles constatavam a

veracidade do conceito na prática.

Também se perguntou aos alunos se eles tiveram dificuldades em de desenvolver as

atividades propostas, e, segundo eles, as atividades exigiram muita atenção, mas como se

envolveram, não tiveram dificuldades em realizá-las.

24

Percebeu-se que no geral a pesquisa foi um sucesso e a aceitação dos alunos para

esse tipo de prática metodológica foi muito bom.

Outro ponto positivo percebido com a aplicação da proposta é que entre o grupo de

alunos que participaram da pesquisa houve maior entusiasmo, participação, empenho para

sanar as duvidas em relação às funções oxigenadas, do que nas turmas de alunos que não

participaram da pesquisa. Percebeu que a compreensão e construção do conhecimento em

química, quando envolve a teoria relacionada com a prática da vida cotidiana a aprendizagem

é maior

Sendo considerado pelo grupo de alunos e comunidade escolar como ponto negativo

o pouco número de aulas de química durante a semana e muitas vezes o ambiente não auxilia

o professor em realizar atividades práticas com pesquisa em laboratório de química, devido a

infra estrutura, ou seja, espaço inadequado para comportar uma turma de aluno.

Sendo assim constatamos que, de uma maneira geral, as atividades foram muito

produtivas, os alunos se envolveram em todos os momentos e a aprendizagem se deu de uma

maneira mais adequada e satisfatória atingindo, portanto, os objetivos propostos.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A aplicação da PDP, para os alunos do 3º Ano do Ensino Médio do Colégio do

Campo Santos Dumont, Ensino Fundamental e Médio nos permitiu concluir que:

Os alunos possuem pouco conhecimento prévio a respeito das Funções da

Química Orgânica e que não estavam relacionando as questões ambientais a fatores do seu

cotidiano, onde a Química está presente;

Que os alunos, através da proposta de metodológica no Ensino da Química, com

metodologias voltadas ao desperdício o energético contido hortifrutigranjeiros, envolvendo a

comprovação laboratorial, conseguiram relacionar suas concepções espontâneas com o

conhecimento científico transformando e elaborando, para ser útil na sua prática enquanto

individuo preocupado com o meio em que vive;

As atividades favoreceram a reorganização de conceitos existentes sobre funções

oxigenadas em Química Orgânica, ampliando seus conhecimentos, os quais se deram através

da participação efetiva dos alunos em pesquisas de campo e laboratorial, seminários e

discussões relacionadas ao tema abordado;

A turma de alunos que participaram do projeto, sentiram-se parte integrante do

processo de ensino e de aprendizagem, motivados e interessados o que permitiu o

25

enriquecimento das aulas, levando ampliação dos conhecimentos existentes, diferenciando das

demais turmas que ministro aula na harmonia de participação e não apresentaram o mesmo

desempenho escolar;

A metodologia oportunizada aos alunos contribuir para a transformação dos

mesmos em cidadãos mais conscientes e preocupados com a questão socioambiental que

envolve o meio, no caso mais especifico a questão da energia renovável e limpa como é o

caso do álcool ecológico;

Sabemos que no dia a dia em sala de aula muitas vezes o Ensino da Química é

direcionado a práticas pedagógicas tradicionais onde o mesmo fica descontextualizado da

realidade do aluno e do meio sociocultural e passa a ser transmitido um conhecimento

fragmentado, muitas vezes sem ou com pouca utilidade para seu dia a dia. E, por não

conseguir relacionar o que é trabalhado pelo educador com o seu cotidiano, tornam as aulas

de Química monótonas e os mesmo são desmotivados a aprender.

Enfim a metodologia utilizada nessa abordagem de trabalho escolar auxiliou os

alunos, de forma geral, a analisar e utilizar o conhecimento cotidiano para compreensão dos

conceitos químicos. Assim cremos que enquanto professor devemos procurar diversificar

nossas práticas pedagógicas com o intuito de permitir um processo de aprendizagem mais

adequado aos alunos e garantir uma participação de forma ativa e freqüente dos mesmos,

levando a construção do conhecimento através da aprendizagem significativa.

5. REFERÊNCIAS

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