ISSN 1678-0701
Número 69, Ano XVIII.
Setembro-Novembro/2019.
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Artigos

No. 69 - 27/09/2019
UTILIZAÇÃO DAS PRÁTICAS DE CAMPO NO ENSINO DA QUÍMICA E FÍSICA: CONTRIBUIÇÕES PARA OS ESTUDOS DE POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA  
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UTILIZAÇÃO DAS PRÁTICAS DE CAMPO NO ENSINO DA QUÍMICA E FÍSICA: CONTRIBUIÇÕES PARA OS ESTUDOS DE POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

Alexandre Valença do Nascimento Silva1, Werônica Meira de Souza 2

1Doutorando em Desenvolvimento e Meio Ambiente – Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Docente do Instituto Federal de Pernambuco – Campus Pesqueira. E-mail: alexandrev.fisica@gmail.com

2Professora Doutora Orientadora no Programa de Desenvolvimento e Meio Ambiente (UFPE/PRODEMA). Docente da Universidade Federal Rural de Pernambuco. E-mail: weronicameira@gmail.com



Resumo: Tornar o ensino da física e química atraentes para os discentes é um desafio perene para os professores das diferentes esferas de ensino. As práticas de ensino que trazem o cotidiano dos estudantes é uma das formas de aproximação as vivências dos mesmos. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta de utilização das práticas de campo no ensino da física e química, via estudo de caso em Recife (Pernambuco), contribuindo para os estudos de poluição atmosférica. A proposta apresentada neste trabalho de envolver equipamentos de medição atmosféricas aos postos de gasolina circundantes as áreas de entorno das unidades escolares pode ser uma alternativa de unir aspectos didáticos pertinentes para o aumento da compreensão do tema e seus correlatos. Observa-se que a busca de novas formas para melhoria na educação é um processo continuo e os docentes como agentes formadores devem investir propostas de práticas que atinjam as habilidades dos alunos em sua melhor forma e excelência.

Palavras chaves: Ciclo de Otto; Educação Ambiental; Gases poluentes.



Use of field practices in teaching chemistry and physics: contributions to atmospheric pollution studies

Abstract: Making teaching physics and chemistry attractive to students is a perennial challenge for teachers in different fields of education. The teaching practices that bring the daily life of students is one of the ways of approaching their experiences. Therefore, this aims of paper to present a proposal for the use of field practices in the teaching of physics and chemistry, through a case study in Recife (Pernambuco), contributing to the studies of atmospheric pollution. The proposal presented in this paper to involve atmospheric measurement equipment at the gas stations surrounding the areas of the school units may be an alternative to unite relevant didactic aspects to increase the understanding of the theme and its correlates. It is observed that the search for new ways to improve education is an ongoing process and teachers as training agents should invest proposals of practices that reach the students' skills in their best form and excellence.

Keywords: Otto's cycle; Environmental education; polluting gases.



  1. Introdução

Nos dias atuais a preocupação com o meio ambiente vem sendo abordado de forma mais ampla na sociedade. Preocupações de como comer, onde destinar os resíduos, consumo consciente, proteção a fauna e flora e redução de polução são exemplos de aspectos levantados nessa temática.

Adequando-se e sendo um dos líderes dessa mudança, o setor educacional aplica boas práticas no que se refere a formação de um cidadão consciente. Todavia, pelo caráter mais cartesiano algumas disciplinas das ciências exatas e naturais ainda mantem dificuldades de envolver as características ambientais e o conteúdo escolar; os motivos para esse problema partem de âmbitos que percorrem a quantidade de conteúdos em relação ao tempo, a falta de motivação dos alunos, externalidades, entre outros (COSTA; BARROS, 2015; MOREIRA, 2014; BARROSO; RUBINI; SILVA, 2018; FERNANDES, 2016).

Dentre as disciplinas inclusas nesse escopo está a química e a física. Moreira (2014) comenta que há uma crise no ensino da Física na Educação Básica, e essa crise é potencializada pela falta e/ou despreparo de professores, más condições de trabalho, pela redução de número de aulas e da progressiva perda da identidade no currículo. Além disso a estimulação de assuntos mecanizados ainda mais afastam o interesse do discente para com a matéria (COSTA; BARROS, 2015).

O trabalho de Barroso, Rubini e Silva (2018) revela que essas dificuldades alcançam os anos finais do ensino médio; o respectivo estudo observou através dos dados do Exame Nacional do Ensino Médio – ENEM que os estudantes desenvolveram algumas dificuldades permanentes na compreensão de conceitos básicos de mecânica, fenômenos térmicos e ótica geométrica, assuntos de grande importância para esferas de trabalho como a grande área das engenharias e suas correlatas.

Gomes (2008), Paz et al. (2010) e Fernandes (2016) nas suas pesquisas conseguiram relacionar a dificuldade dos alunos com o ensino da matemática, onde a compreensão dos cálculos e formulas reverberam diretamente no ensino da química e física, respectivamente. Os autores apontam como solução a relação dessas disciplinas no dia-a-dia dos discentes, trazendo para a aula equipamentos de baixo custo e/ou leva-los para aulas de campo ou aulas práticas. Rocha e Vasconcelos (2016) comentam que os docentes devem tomar a frente do processo educativo, provocando novas alternativas em aprender e trazer novamente o interesse dos alunos.

Sobre as aulas práticas, diversos artigos apontam seus benefícios em relacionar a licenciatura com situações que envolvam os discentes em pesquisas, exercícios e vivências: Freire-Silva et al. (2018a) trabalhando a geografia através das hortas urbanas, Santos e Mol (2018) com Educação Ambiental (EA) escolar e Fernandes, Oliveira-Filho e Silva-Oliveira (2018) despertando a consciência ambiental e desenvolvendo práticas sustentáveis via EA podem ser exemplos a se citar. Na química, Santos et al. (2013) conseguiram obter resultados satisfatórios no que diz respeito ao interesse dos alunos através de oficinas temáticas no ensino médio.

Frente a isso, a poluição atmosférica é um dos temas que podem ser abordados com mais facilidade entre as aulas, uma vez que é possível observar as mudanças oriundas da poluição nos dias atuais. Ademais, o assunto mudanças climáticas e aquecimento global acende a discussão em mídias sociais e grande jornais, sendo discutido muito além das universidades, mas também no senso comum (FREIRE-SILVA et al., 2017; BARBOZA et al., 2017). Dessa forma, tornar essas aulas mais receptivas e envolventes para os discentes é de grande relevância de modo a reaproximar os mesmos a disciplina e outros assuntos do tema. As zonas urbanas que detém uma quantidade significativa de automóveis podem ser tratadas como exemplos práticos para discussão e desenvolvimento de especificidades como o Ciclo de Otto.

Diante disso, esse trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta de utilização das práticas de campo no ensino da física e química, via estudo de caso em Recife (Pernambuco), contribuindo para os estudos de poluição atmosférica.



  1. Material e Métodos

    1. Área de estudo:

Executou-se a pesquisa na cidade do Recife, a capital do Estado de Pernambuco e sede da Região Metropolitana com o mesmo nome. Possui área de aproximadamente 217 km2 e população de 1.599.514 habitantes (PREFEITURA DO RECIFE, 2016), dividindo-se em seis Regiões Político-Administrativas (RPA’s) são elas: Centro (RPA1); Norte (RPA 2); Nordeste (RPA 3); Oeste (RPA 4); Sudoeste (RPA 5) e Sul (RPA 6) (Figura 1).



Figura 1- Cidade do Recife e suas seis regiões

Fonte: Prefeitura da cidade do Recife, 2018.



O clima predominante da cidade segundo Köppen (1948) é quente e úmido, com temperaturas elevadas e com chuvas de inverno a outono. Sua média anual da umidade relativa do ar, é 80%, e climatologia anual da temperatura média do ar é de 25,5 o C, da temperatura máxima de 29,3oC e da mínima de 22,1oC. A vegetação dominante por consistir em uma cidade litorânea é a Mata Atlântica.



Procedimentos metodológicos:

Utilizou-se como procedimento metodológico base a aula de campo. Segundo Zoratto e Hornes (2014) a aula de campo é uma ferramenta didática que auxilia o discente a superar dificuldades que possam envolver a aproximação da teoria com a realidade, leitura e observações levantadas em aulas pelo docente. Gadner (1995) por sua vez comenta que as habilidades pessoais dos humanos estão no âmbito da linguística, matemática/lógica, espacial, comportamental, musical, interpessoal e naturalista, onde cada pessoa desenvolve esses aspectos mais que outros, sendo necessário abordagens diferentes para atingir as habilidades e promover facilidade no aprendizado.

Os principais direcionamentos no que se refere as contribuições que a aula de campo pode prover para o ensino da física e química tiveram auxilio nas pesquisas de Zoratto e Hornes (2014) e Freire-Silva et al. (2018b). Na pesquisa de Zoratto e Hornes (2014) utilizou-se considerações contidas na etapa denominada “pré-campo”: logo a construção da base teórica, Identificação do roteiro de campo e as características do percurso e definição do que será observado/investigado entram no escopo desse estudo.

Na pesquisa de Freire-Silva et al. (2018b) utiliza-se considerações que os pesquisadores intitularam de “Roda de Diálogos” e “Incentivo à Leitura” com pequenas modificações. Estudos sobre os benefícios da troca de diálogos dentro e fora do ambiente estudantil são tratados em Konrath (2013) e Silva (2012), onde os momentos de expressão e escuta são respeitados, fortalecendo dessa forma a relação discente-docente. O incentivo à leitura por sua vez eleva a concentração, o ritmo, diminui o estresse e auxilia no vocabulário (PEREIRA; FRAZÃO; SANTOS, 2013; BARBOSA; SANTOS, 2016)

Os principais poluentes oriundos dos automóveis de álcool, gasolina ou Flex-Power são os assuntos abordados nessa pesquisa. A proposta de campo relacionada a esse tema (Poluição Atmosférica) desenvolvera-se através dessas informações tendo como suporte equipamentos físicos e material teórico. Executou-se os trabalhos de campo para desenvolvimento da proposta durante o período de 2016 a 2018. Realizou-se as taxas de emissão veicular medidas direto do escapamento dos automóveis por ano do veículo através do equipamento denominado “Analisador de gases de exaustão de veículos automotores” (AGEVA) da Tecnomotor, fornecido pelo Instituto Federal de Pernambuco, Campus Pesqueira – IFPE Pesqueira.



  1. Resultados e Discussões

    1. Etapa 1: pré campo

No pré campo, recomenda-se a apresentação em aula do panorama geral de poluição e as considerações da mesma no que tange a poluição atmosférica. Aspectos gerais, mudanças climáticas e cenários futuros, características dos poluentes e as primeiras apresentações de formulações são exemplos a se expor. Além disso, um levantamento de dados via pesquisa se faz necessário, uma vez que na aula de campo assuntos mais específicos serão abordados: nesse estudo, o Departamento Estadual de Trânsito de Pernambuco (DETRAN-PE) foi utilizado como suporte a pesquisa, onde obteve-se a quantidade de carros que estão percorrendo Recife diariamente (a frota de veículos em julho de 2018 foi de 692.866, incluindo automóveis, motos, caminhões, ônibus dentre outros. Apenas de automóveis obteve-se 408.249).

Outros assuntos como o ambiente da aula de campo e as formas de coleta de dados podem ser apresentados durante a etapa pré campo. Fica a critério do docente, dependendo do quantitativo de equipamentos dividir a sala em grupos.



    1. Etapa 2: In loco

Estando todos cientes dos procedimentos, formulações e dados, a segunda etapa consiste na visita propriamente dita dos discentes em campo. Seguindo as recomendações de Fernandes (2016), no qual é importante trazer opções de baixo custo, optou-se por realizar as coletas nos postos de gasolinas próximos a instituição. O equipamento AGEVA mede os gases CO, CO2 e HC direto no escapamento do carro através de uma sonda e após a medição o mesmo emite relatórios que podem ser tratados com programas estatísticos como o Origin, tendo a finalidade de realizar gráficos e analisar dos dados obtidos.

Fica a critério do docente aumentar ou não quantidade de pontos de coleta para a aula de campo, isso irá depender diretamente da disposição dos alunos, quantidade de equipamentos e da quantidade/tamanho do estabelecimento.

Utilizando o equipamento AGEVA (Figura 2), obteve-se as taxas das emissões em marcha lenta dos gases Hidrocarbonetos (HC), Monóxido de Carbono (CO) e Dióxido de Carbono (CO2) com o veículo funcionando em baixa rotação (900 rotações por minuto). Sobre os automóveis, utilizou-se uma planilha para catalogar quais anos os respectivos eram.



Figura 2- Foto do analisador de gases da AGEVA - Tecnomotor.