Os metais na cidade de Oliveira do Bairro: uma sequência didática para o ensino secundário de química

Abstract

A Química tem sido considerada pelos alunos uma disciplina difícil, apesar de seu conhecimento ser fundamental para várias outras áreas – Engenharia, Ambiente, até mesmo História, e para o modo de vida tecnológico contemporâneo. A Química exige um olhar macroscópico e um pensar microscópico para a compreensão das propriedades e das características observáveis dos materiais que nos rodeiam, como por exemplo os metais e as ligas metálicas. A relação entre a História, a Arte e a Química na cidade de Oliveira do Bairro (Portugal) serviram de mote para o desenvolvimento da sequência didática “CtoC” Chemistry to City - Química para a Cidade. Para tal, foi desenhado um projeto de investigação e desenvolvimento (I&D) centrado no desenvolvimento (conceção, implementação e avaliação) de atividades e recursos didáticos para trabalhar o domínio dos metais e ligas metálicas na disciplina de Química do 12.º ano de escolaridade. A sequência didática segue princípios de uma Educação em Ciência com orientação Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), tais como a problematização de situações relacionadas com o uso de metais nos vários monumentos históricos da cidade de Oliveira do Bairro. Inspirados na abordagem de Design Thinking, são exploradas as relações entre a Química, a Tecnologia e a Sociedade ao longo de várias sessões, divulgando o capital social, cultural e científico da cidade de Oliveira do Bairro, contribuindo para a melhoria das aprendizagens essenciais dos alunos envolvidos no projeto. De natureza qualitativa, o projeto assenta no paradigma Sócio-crítico durante o processo de conceção, implementação e avaliação da sequência didática “CtoC”. A recolha de dados implicou a aplicação de um questionário (antes e após a realização da sequência didática) com levantamento de conceções alternativas dos alunos sobre o tema dos Metais e Ligas Metálicas, entrevista semiestruturada em grupo de enfoque aos alunos e a observação participante da professora-investigadora. A análise de conteúdo dos dados recolhidos demonstra que houve a mobilização de competências dos alunos, tais como: a compreensão da relação entre as propriedades dos metais, sua estrutura e ligações metálicas (alterando conceções alternativas como, por exemplo perceber a ligação metálica como molecular ou iónica); o sentido critico e criativo e de relacionamento interpessoal durante o processo de desenvolvimento dos módulos. Um dos produtos inovadores deste projeto foi o percurso científico TuQ - TuC “Química para a Cidade”. Como reflexão final, espera-se contribuir para a sustentabilidade do percurso de investigação realizado, avançando no campo da investigação da didática que se tem vindo a preocupar, entre outros aspetos, com a resolução de problemáticas educacionais significativas para os atores e sistemas, aperfeiçoando a prática a partir de aspetos teóricos.

Chemistry has been considered a difficult subject by students, despite all its knowledge being fundamental in many other areas - Engineering, Environment, even History, and of course our contemporary technological way of life. Chemistry requires a macroscopic view and microscopic thinking to understand the properties and observable characteristics of the materials that surround us, like metals and metal alloys. The relationship between History, Art and Chemistry in the city of Oliveira do Bairro (Portugal) served as a motto for developing the didactic sequence Chemistry for the City (CtoC). Hence, a research and development project (I&D) was conceived focusing on the development (design, implementation and evaluation) of activities and didactic resources which would work on the domain of metals and metal alloys with 12th year students of Chemistry. The didactic sequence follows principles of Science Education with Science-Technology-Society (STS) orientation, such as problematizing (treat as a problem) situations related to the use of metals in various historical monuments in the city of Oliveira do Bairro. Inspired by the Design Thinking approach, the relationships between Chemistry, Technology and Society are explored over several sessions, disseminating the social, cultural and scientific capital of the city of Oliveira do Bairro, improving the essential learning (skills) of the students involved in the project. As it was a qualitative in nature project, the design was based on the Socio-Critical paradigm during the conception, implementation and evaluation process of the “CtoC” didactic sequence. Data collection involved the application of a questionnaire (before and after the completion of the didactic sequence) to get an insight, afterwards a survey of the students' alternative conceptions on the topic of Metals and metal alloys, semi-structured interview conducted on focus group with the students and participant’ observation of the teacher -investigator. The content analysis of the collected data demonstrates that the students' skills were mobilized, such as: understanding the relationship between the properties of metals, their structure and metallic bonds (changing alternative conceptions such as, for example, perceiving the metallic bond as molecular or ionic bond); the critical and creative sense and interpersonal relationship during the development process. One of the innovative products of this project was the TuQ -TuC scientific path “Chemistry for the City”. And as indicated by the results it is expected to contribute to the sustainability of the research, advancing in the field of didactics research that has been a concern, among other aspects, with the resolution of significant educational problems for actors and systems, improving practice through theory development.