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CURSO SUPERIOR DE CIÊNCIAS DA NATUREZA
LICENCIATURA EM QUÍMICA
KARINA DIAS DE OLIVEIRA
KATIENY DE SOUZA SILVA
OBSTÁCULOS EPISTEMOLÓGICOS AO CONCEITO QUÍMICO DE
CORROSÃO
Campos dos Goytacazes/RJ
2011
KARINA DIAS DE OLIVEIRA
KATIENY DE SOUZA SILVA
OBSTÁCULOS EPISTEMOLÓGICOS AO CONCEITO QUÍMICO DE
CORROSÃO
Monografia apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense Campus Campos-Centro como requisito parcial para conclusão do Curso de Ciências da Natureza - Licenciatura em Química. Orientador: Prof. M.Sc. Rodrigo Garrett da Costa
Campos dos Goytacazes/RJ
2011
KARINA DIAS DE OLIVEIRA KATIENY DE SOUZA SILVA
OBSTÁCULOS EPISTEMOLÓGICOS AO CONCEITO QUÍMICO DE
CORROSÃO
Monografia apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense Campus Campos-Centro como requisito parcial para conclusão do Curso de Ciências da Natureza - Licenciatura em Química.
Aprovada em ______de __________________de 2011 Banca Avaliadora: ___________________________________________________________________________
Prof. Rodrigo Garrett da Costa M.Sc. em Ciências Naturais/ UFRJ
IFF Campus Campos Centro
___________________________________________________________________________ {
Profª Cíntia Neves Barreto Carneiro Doutora em Biociências e Biotecnologia/UENF
IFF Campus Campos Centro
___________________________________________________________________________ Prof.ª Josete Pereira Peres Soares M.Sc. em Políticas Sociais/UENF
IFF Campus Campos Centro
AGRADECIMENTOS
A Deus, por ter me guiado na conclusão de mais uma etapa em minha vida.
A minha família, em especial a minha querida mãe, Leonia.
Ao nosso orientador “pai” Rodrigo Garret, pela paciência e dedicação para a construção e a
conclusão deste trabalho.
Ao meu namorado, amor e amigo Diego que sempre me aconselhou e me ajudou a superar
tantos obstáculos impostos durante esses anos de graduação.
Aos meus queridos colegas de turma, Karla, Elimayra, Diógenes, William e Flavia e em
especial a Roberta, que sempre se dispôs a me ajudar com as tantas matérias da faculdade,
foram tantas manhãs de estudo, com direito a almoços e lanches gostosos! E a Katieny, minha
companheira de monografia com a qual passei muitas madrugadas e fins de semana
estudando, a faculdade seria muito difícil sem vocês.
As pessoas especiais que conheci no decorrer desses quatro anos de graduação no IFF,
Wallas, Nilson, Rafael e Francisco. Foi maravilhoso ter vocês como colegas de trabalho, vou
sentir saudades.
Karina Dias de Oliveira
Agradeço à Deus por permitir a realização dessa conquista.
A todos meus familiares, principalmente minha mãe Ana e minha irmã Liliana pela paciência,
compreensão e apoio ao longo dessa tragetória.
Ao nosso orientador e professor Rodrigo Garrett pela paciência e dedicação.
As amizades inesquecíveis que fiz ao longo do curso como Camila Mondlane, Caroline
Tinoco, Elimayra Figueiredo, Flávia Ferreira, Juliana Berenger, Karina Dias, Karla Siqueira,
Rackel Corrêa e Roberta Manhães.
Katieny de Souza Silva
O ensino de Ciências tem um objetivo apenas: alfabetizar
cientificamente aos homens e mulheres para que consigam não apenas
entender o mundo em que vivem, mas mudá-lo e, sonhadoramente,
mudá-lo para melhor.
(Attico Inácio Chassot)
RESUMO
O ensino de Química deve estimular o desenvolvimento da capacidade de participação e tomada de decisões fundamentadas em informações. Possibilitando aos alunos a capacidade de aprender, criar, formular, ao invés da simples memorização de conceitos. Com base nessas diretrizes e pensando o ensino de Química como uma forma de alfabetização científica (Chassot, 2003), esse trabalho de pesquisa propõe-se a investigar as dificuldades dos estudantes no estudo do fenômeno da corrosão. Para tanto, nosso estudo propõe a aplicação de um questionário entre alunos dos 1°, 2° e 3° anos do Ensino Médio do IFF Campus Campos Centro, com o intuito de levantar os conhecimentos desses estudantes em relação ao assunto abordado. A análise das respostas dos estudantes ao questionário mostrou que existe entre eles um conhecimento apenas superficial sobre esse fenômeno, visto que quase que a totalidade deles não soube explicar como se processa a corrosão em materiais metálicos. Outra dificuldade encontrada foi a inabilidade dos alunos em perceber o fenômeno corrosivo como uma transformação química – o que caracteriza-se num obstáculo epistemológico, que deve ser superado, visto que impede o desenvolvimento das ideias científicas. Palavras-chaves: Corrosão. Ensino de Química. Obstáculo epistemológico. Alfabetização científica.
ABSTRACT
The teaching of chemistry should encourage the development of capacity for participation and decision-making based on information. Allowing students the ability to learn, create, make, rather than simple memorization of concepts. Based on these guidelines and considering the teaching of chemistry as a form of scientific literacy (Chassot, 2003), this research paper proposes to investigate the students' difficulties in studying the phenomenon of corrosion. To this end, our study proposes the application of a questionnaire among students of 1st, 2nd and 3rd year of high school at IFF Campus Campos Centro, aiming to raise the knowledge of these students about the subject matter. The analysis of students' answers to the questionnaire, showed that exists among them, just a superficial knowledge about this phenomenon, since almost all of them could not explain how it handles the corrosion of metallic materials. Another difficulty found, was the inability of students to understand the phenomenon as a corrosive chemical transformation - which is characterized in an epistemological obstacle that must be overcome, since it prevents the development of scientific ideas. Keywords: Corrosion. Chemistry Teaching. Epistemological obstacle. Scientific literacy.
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................................................... 07
LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................
08
INTRODUÇÃO ......................................................................................................................
10
1 – O ENSINO DE QUÍMICA TRADICIONAL E AS NOVAS PERSPECTIVAS
..................................................................................................................................................
14
2 – CONTRIBUIÇÕES DA EPISTEMOLOGIA DE GASTON BACHELARD PARA O
ENSINO DE QUÍMICA
2.1 A teoria de Gaston Bachelard ........................................................................................... 18
2.2 Noções de obstáculos epistemológicos ............................................................................. 19
2.3 A descontinuidade e o processo de ruptura e negação ...................................................... 21
2.4 As noções de perfil epistemológicos e de perfil conceitual .............................................. 21
3 – ESTUDO DO FENÔMENO DA CORROSÃO ...............................................................
25
4 – METODOLOGIA .............................................................................................................
36
5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Abordagem do tema corrosão em alguns livros texto do Ensino Médio .......................... 38
5.2 Levantamento das concepções dos estudantes sobre o fenômeno da corrosão ................ 41
CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................
46
REFERÊNCIAS ......................................................................................................................
48
ANEXO ...................................................................................................................................
52
Anexo I: Questionário ........................................................................................................ 53
LISTA DE ABREVIATURA
CaCl2 - fórmula molecular da substância cloreto de cálcio
CaO – fórmula molecular da substância óxido de cálcio
Fe – símbolo do elemento ferro
Fe (OH)2 - fórmula molecular da substância hidróxido de ferro II
Fe (OH)3 – fórmula molecular da substância hidróxido de ferro III
Fe2+ - fórmula do íon ferro
Fe2O3 - fórmula molecular da substância óxido de ferro III
Fe3O4 - fórmula molecular da substância tetróxido de triferro ou magnetita
H+ - fórmula do íon hidrogênio
H2 – fórmula molecular da substância gás hidrogênio
H2O - fórmula molecular da substância água
HCl - fórmula molecular da substância ácido clorídrico
O2 - fórmula molecular da substância gás oxigênio
OH- - fórmula do íon hidroxíla
Pb3O4 - fórmula molecular da substância tetróxido de trichumbo ou zarcão
PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais
pH – potencial hidrogeniônico
SiO2 - fórmula molecular da substância dióxido de silício
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Exemplo de distribuição do perfil epistemológico para o conceito de massa
.............................................................................................................................................. 22
Figura 2: Corrosão eletroquímica em grade ....................................................................... 26
Figura 3: Corrosão eletroquímica em portão ..................................................................... 27
Figura 4: Corrosão química em concreto armado .............................................................. 28
Figura 5: Corrosão química em chapa de aço inoxidável atacada por ácido clorídrico
.............................................................................................................................................. 29
Figura 6: Corrosão eletrolítica em tubulação ..................................................................... 30
Figura 7: Corrosão eletrolítica em sistemas de refrigeração .............................................. 30
Figura 8: Representação feita pelo aluno do 1º ano para a corrosão sofrida por um prego
.............................................................................................................................................. 44
Figura 9: Representação feita pelo aluno do 2º ano para a corrosão sofrida por um prego
.............................................................................................................................................. 44
Figura 10: Representação feita pelo aluno do 3º ano para a corrosão sofrida por um prego
.............................................................................................................................................. 44
O48ob Oliveira, Karina Dias de. Obstáculos epistemológicos ao conceito químico de corrosão. / Karina Dias de Oliveira, Katieny de Souza Silva, - Campos dos Goytacazes (RJ) : [s.n.], 2011. 54 f. ; il. Orientador: Rodrigo Garrett da Costa.
Monografia (Licenciatura em Química) . Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense. Campus Campos-Centro. Campos dos Goytacazes, RJ, 2011.
Bibliografia: f. 48 - 51.
1. Química (Ensino médio) – Estudo e ensino. 2. Corrosão e anticorrosivos – Estudo e ensino. I. Silva, Katieny de Souza. II. Costa, Rodrigo Garrett da , orient. III. Título. CDD – 540.7
Dados de Catalogação na Publicação (CIP)
INTRODUÇÃO
Atualmente, nossa sociedade vem passando por diversas transformações e
informatizando-se cada vez mais. Nesse tipo de sociedade emergente, todo tipo de informação
pode ser adquirida de maneira rápida e simples, o que exige uma nova postura da instituição
escolar. Apesar disso, Santos (2005) afirma que essas mudanças no meio educacional não
estão ocorrendo a contento. Para a autora, a metodologia de ensino continua caracterizada
pela mera transmissão dos conhecimentos acumulados pela humanidade; além disso, os
alunos não apresentam um papel atuante em sala de aula – cabendo exclusivamente ao
professor a tarefa de ensinar.
A dificuldade de algumas escolas em se adequar a essas transformações, seja por falta
de preparo ou por resistência a tais mudanças, reflete na persistência em optar-se pelo modelo
tradicional1 de ensino, o que acaba dificultando o processo de assimilação de conhecimentos
significativos. Segundo Sforni (2004), esses últimos se caracterizam pela propriedade de se
transformarem em instrumento cognitivo do aluno, ampliando tanto o conteúdo quanto a
forma do seu pensamento.
O modelo tradicional de ensino, segundo Schnetzler e Aragão (1995) apud Mizukami
(1986), é caracterizado pelo verbalismo do professor e pela memorização por parte dos alunos
que são instruídos. Nele, evidencia-se a preocupação com a forma acabada: as tarefas que
visam à aprendizagem são sempre padronizadas, o que significa a utilização de uma rotina
para que se consiga a fixação de conhecimentos /conteúdos /informações.
No ensino de Química de nível médio, predomina a metodologia tradicionalista, a qual
se afasta consideravelmente do cotidiano do aluno. O método de explanação dos conteúdos é
à base de memorização de fórmulas, conceitos, regras e cálculos. O aluno acaba não
percebendo a finalidade da aula, o que provoca um grande desinteresse pela disciplina. Esse,
segundo Luca (2001), teria sido o principal motivo que tornou o ensino dessa disciplina
asséptico e elitizado.
Com os avanços observados na área de Química, a sociedade acabou se tornando cada
vez mais dependente das novas descobertas, o que exige que os cidadãos passem a conhecer
1 É a teoria da pedagogia tradicional, onde o conhecimento produzido no aluno se dá pela ação do professor.
Essa produção se dá via transmissão. Portanto, o agente principal nesse processo de produção do conhecimento no aluno seria o professor (SAVIANI, 1997).
melhor as substâncias presentes no seu dia a dia. Somente assim eles serão capazes de se
posicionarem criticamente com relação aos efeitos ambientais da utilização da química, e
principalmente, poderão tomar decisões a fim de buscar soluções para os problemas sociais.
Nesse sentido, Chassot (2003) afirma:
Entender a ciência nos facilita, também, contribuir para controlar e prever as transformações que ocorrem na natureza. Assim, teremos condições de fazer com que essas transformações sejam propostas, para que conduzam a uma melhor qualidade de vida (CHASSOT, 2003, p. 91).
Como se pode perceber, as palavras de Chassot nos alertam para a necessidade de se
instruir os cidadãos, de modo que estes possam ter uma participação mais ativa na sociedade –
o que se consegue fornecendo-lhes informações para que eles as processe com base na sua
estrutura cognitiva. Assim, será possível que eles discutam e tentem solucionar os problemas
sociais que os afetam direta ou indiretamente.
Os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (Brasil, 1999) estabelecem
que a aprendizagem em Química deva possibilitar aos alunos a compreensão das
transformações que ocorrem no mundo físico de forma abrangente e integrada, para que estes
possam julgar, com fundamentos, as informações adquiridas na mídia, na escola, com
pessoas, etc. A partir daí, o aluno poderá tomar suas decisões, e dessa forma, interagirá com o
mundo enquanto indivíduo e cidadão.
Para participar na vida em sociedade, é necessário que os conhecimentos da Química
não sejam ensinados como um fim em si mesmo, pois caso contrário se estará fugindo do
objetivo maior da educação básica. Isso implica em um ensino contextualizado, no qual o
foco não deva ser o conhecimento químico em si, mas o preparo para o exercício da cidadania
(SANTOS e SCHNETZLER, 1997).
Sendo assim, é fundamental que o professor leve em consideração o conhecimento que
o aluno já possui. Dessa forma, o processo de ensino-aprendizagem poderá ser facilitado, ao
permitir que o professor oriente melhor sua prática pedagógica e disponibilize as ferramentas
cognitivas necessárias.
Os alunos, na maioria das vezes, possuem as suas próprias explicações sobre os
fenômenos que são estudados em sala de aula, e estas não podem ser ignoradas pelos
professores. Permitindo o desenvolvimento de habilidades e capacidades que estabelecem
uma relação entre os conhecimentos que estão começando a ser construídos com aquilo que é
observado no seu cotidiano, é possível se desenvolver uma aprendizagem mais significativa e
interessante (HÜLSENDEGER, 2009).
Para essa autora, quando se trabalha com conceitos científicos mais complexos, os
alunos apresentam mais dificuldades de compreendê-los, e até mesmo, de aceitá-los. É como
se eles andassem numa corda bamba, equilibrando-se entre dois mundos: o seu mundo do dia-
a-dia e o mundo das ideias defendidas pela Ciência.
Como a Química baseia-se geralmente em modelos e nas explicações teóricas em
escala microscópica, é exigido dos alunos um nível de abstração elevado, o que nem sempre é
conseguido. Os estudantes precisam utilizar muitas vezes sua imaginação para compreender
os conteúdos abordados pelo professor, que se esforça para ser compreendido. Os estudantes,
por sua vez, tentam relacionar os conhecimentos químicos com os fenômenos que ocorrem a
seu redor. Quando não conseguem, geralmente ficam desmotivados e perdem o interesse pelo
assunto, sem perceber a importância que esta disciplina tem para o seu cotidiano
(HÜLSENDEGER, 2009).
Como pudemos perceber, as dificuldades no ensino de Química são muitas e devem-se
a diversos fatores. Luca (2001) considera que uma saída viável seria a contextualização do
ensino dessa disciplina, onde os estudantes pudessem identificar e compreender a função das
substâncias químicas presentes em diversos materiais como ar, águas, solos, alimentos,
medicamentos, tecidos, cremes dentais, detergentes, xampus, combustíveis, corantes,
embalagens, etc. À medida que observam suas propriedades, a interação com outros materiais/
substâncias e com o ambiente, eles compreenderiam melhor os fatos, e entenderiam melhor o
conteúdo desta disciplina.
Além disso, Chassot (2001) destaca a importância de um ensino de Ciências não
apenas como uma forma de se entender o mundo em que vivemos, mas também para
transformá-lo. “Este ensino de Ciências tem um objetivo: alfabetizar cientificamente aos
homens e mulheres para que consigam não apenas entender o mundo em que vivem, mas
mudá-lo e, sonhadoramente, mudá-lo para melhor”.
Um fenômeno que está presente no cotidiano de todas as pessoas e costuma despertar
bastante a curiosidade dos estudantes, diz respeito ao conceito de corrosão. Esse conceito, que
é constantemente confundido com o conceito de ferrugem, está associado a uma série de
ideias incorretas e/ou incompletas.
Os estudos de Barker (2004) destacam algumas das falsas ideias dos estudantes sobre
esse tema. A principal dificuldade encontrada pelos alunos é não saber atribuir ao fenômeno
da ferrugem a uma reação química – fato que foi constatado por meio das respostas dos
estudantes ao questionário. Essa concepção, segundo as ideias de Bachelard (1996), pode
caracterizar-se como um obstáculo epistemológico.
Nosso trabalho de pesquisa, que se baseia nas ideias da alfabetização científica de
Chassot (2003) e dos obstáculos epistemológicos de Bachelard (1996), propõe-se a investigar,
através da aplicação de um questionário destinado aos estudantes das três séries do ensino
médio do IFF Campus Campos Centro, alguns possíveis obstáculos epistemológicos acerca do
conceito de corrosão.
1 – O ensino de Química tradicional e as novas perspectivas
As décadas de 1980 e início da década de 1990, para Chassot (2003), foram marcadas
por um ensino centrado quase que exclusivamente na obrigação de fazer com que os
estudantes decorassem conceitos, fórmulas e leis. A transmissão massiva e indiscriminada de
conteúdos era o que importava, e os professores eram os sujeitos que faziam com que os
alunos adquirissem esses conhecimentos - essas são características do ensino dito tradicional.
Nessa concepção que priorizava a formação de indivíduos, munindo-os de ferramentas
exclusivamente para o mercado de trabalho, percebe-se a valorização da memorização e
acúmulo de conhecimentos, sem que haja a preocupação com a formação de cidadãos críticos.
Por outro lado, o que observamos atualmente é a predominância das propostas para o
ensino que procuram sempre estar orientadas na busca de aspectos sociais, e da sua estreita
relação com a realidade cotidiana na qual os estudantes estão inseridos.
Nesse sentido, os Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 1999), mais conhecidos
como PCN’s, estabelecem que o ensino deve consistir no desenvolvimento das capacidades de
pesquisar, buscar informações, analisá-las e selecioná-las, mas também possibilitar aos alunos
a capacidade de aprender, criar, formular, ao invés da simples memorização de conceitos.
O objetivo central do ensino de Química, na opinião de Schnetzler e Santos (1996) é
conseguir que os alunos desenvolvam a capacidade de participação e tomada de decisões
criticamente; ou seja, tomar decisões fundamentadas em informações e estarem conscientes
das diversas consequências decorrentes de tal posicionamento.
A formação de cidadãos deve ser priorizada, através da oportunidade de consolidar e
aprofundar os conhecimentos adquiridos no Ensino Fundamental e possibilitar o
prosseguimento dos estudos, dotando o educando de instrumentos que lhe permitam a
continuação do processo de aprendizagem. “Alteram-se, portanto, os objetivos de formação
no nível do Ensino Médio. Prioriza-se a formação ética e o desenvolvimento da autonomia
intelectual e do pensamento crítico” (BRASIL, 1999, p. 25).
O professor tem papel fundamental nessa nova perspectiva de ensino, e para que essas
mudanças ocorram de forma satisfatória é preciso que haja um processo de atualização
constante por parte dos docentes. Segundo Demo (2010), ao deparar-se com a modernidade e
seus aspectos científicos e tecnológicos, os profissionais da educação não devem temê-la, mas
sim procurar conduzi-la e ser-lhe sujeito histórico, ou seja, devem procurar compreender esses
novos tempos e usá-los em favor de uma educação mais criativa e interessante.
Chassot (2001) chama a atenção para o fato de que, atualmente, o professor dito como
mero repetidor de conteúdos, tem sua profissão ameaçada (principalmente nas classes sociais
mais favorecidas, onde os alunos têm acesso a diversas tecnologias da informação). Já o
professor “formador” tem seu papel cada vez mais valorizado no contexto escolar. Esse
profissional auxilia os seus alunos no acesso às informações realmente significativas, e
diversifica os recursos utilizados em suas aulas, de modo a torná-las mais dinâmicas.
O processo de ensino e aprendizagem deve ser caracterizado por situações que
estimulem a atividade e a iniciativa dos alunos e professores, buscando sempre abordagens
que favoreçam um diálogo e um melhor relacionamento entre professor/aluno e aluno/aluno,
para que os saberes acumulados historicamente possam ser expressos. Nesse sentido, os
PCN's (Brasil, 1999) estabelecem como uma das competências e habilidades desenvolvidas
no ensino de Química: capacitar os educandos a desenvolverem suas próprias soluções em
situações problemáticas, e desta maneira o ensino estará contribuindo para o desenvolvimento
desses alunos como cidadãos.
Em meio a todas essas mudanças, um aspecto já comentado anteriormente mas que
merece destaque é a importância de se conhecerem as ideias prévias dos alunos ou seus
conhecimentos prévios. Hülsendeger (2009) esclarece que, da mesma forma que os
professores tem suas próprias teorias sobre o processo de ensino-aprendizagem, os estudantes
também trazem para a sala de aula suas ideias sobre assuntos ali discutidos.
A autora argumenta que “na atualidade, com tanta tecnologia ao alcance de muitos, é
inaceitável a antiga concepção idealizada pelo empirista John Locke (1690) de que os alunos
são tábulas rasas”. Segundo ela, muitas das vezes os alunos trazem concepções que não
condizem com o que a ciência considera correto, cabendo ao professor lidar com essa situação
da melhor forma possível.
Nessa nova perspectiva, é desejável que ocorra uma adequação do ambiente da sala de
aula com a inclusão dos recursos computacionais multimídia. Assim, ela também pode
funcionar como um cenário motivador e facilitador, para que os conhecimentos adquiridos
acompanhem as transformações tecnológicas.
Além disso, outro aspecto destacado por Maldaner (2000) diz respeito ao uso do
conhecimento químico para a compreensão e o controle das substâncias e suas
transformações, o que é essencial para o desenvolvimento da sociedade. O conhecimento da
Química possibilita hoje que os cidadãos estejam inseridos em um contexto altamente
tecnológico.
Para Chassot (2003), a partir do momento que o ensino de Química contribuir para a
compreensão de conhecimentos, procedimentos e valores que permitam aos estudantes tomar
decisões, perceber a importância e as muitas utilidades desta ciência para a melhora da
qualidade de vida e também as consequências negativas do seu mau uso, eles estarão
alfabetizados cientificamente.
A partir da alfabetização científica, os sujeitos da aprendizagem poderão compreender
a importância da química no seu cotidiano, ou seja, perceber a importância dos fenômenos e
reações químicas em sua vida. Schnetzler e Santos (1996) ressaltam alguns temas que podem
ser abordados em sala de aula para suscitar uma melhor compreensão2 dos conhecimentos
químicos, como: aqueles relacionados com o manuseio e utilização de substâncias, o consumo
de produtos industrializados, os efeitos da química no meio ambiente, a segurança no
ambiente de trabalho, a interpretação das informações sobre esta ciência que são apresentadas
pelos meios de comunicação, a avaliação de programas que apresentam conteúdo de ciências
e tecnologia, além da discussão acerca do papel da química e da Ciência na sociedade.
Os assuntos apresentados no curso de Química devem possibilitar aos alunos uma
constante atualização histórica, social e tecnológica. Os PCN's (Brasil, 1999) estabelecem que
não só os aspectos da má utilização de produtos químicos devam ser abordados durante as
aulas, como os efeitos poluentes que certas substâncias causam no ar, água e solo, mas
também deve-se focar nas importantes contribuições da química, como no controle de fontes
poluidoras através da melhoria de processos industriais, para que esta ciência não seja
apontada somente como causadora de grandes males.
Uma forma de abordagem dos conhecimentos químicos que é amplamente utilizada e
costuma trazer bons resultados é o uso da experimentação. Ela funciona como uma ferramenta
de motivação, provocando o interesse dos estudantes, e também como um meio de
visualização de processos que até então eles só conheciam através das aulas teóricas ou pelos
livros.
Giordan (1999) afirma que a experimentação desperta um grande interesse entre os
alunos, funcionando como um instrumento motivador. O autor chama a atenção para a opinião
de diversos professores, ao concordarem que o uso de experimentos aumenta a capacidade de
aprendizado, pois funciona como um meio de envolver os alunos nos assuntos que estão
sendo abordados em sala de aula.
2 No sentido estabelecido por Schnetzler e Aragão (1995) apud Aragão (1993), ou seja, caracterizando uma
qualidade que se apresenta em qualquer processo de aprendizagem que seja válido em termos educacionais.
Embora concorde que o uso de laboratórios para a realização de experimentos reforce
a dinâmica do ambiente, ao permitir que os alunos desenvolvam suas habilidades, Giordan
(1999) esclarece que não deve-se buscar a predominância de apenas uma forma de ensino,
mas sim uma integração de várias técnicas, disponibilizam melhores oportunidades para a
construção do conhecimento.
Na opinião de Machado (1999), o desenvolvimento de experimentos é muito útil para
a visualização de certos processos, porém o uso exclusivo da experimentação não é suficiente
para que os educandos compreendam os fenômenos que lhes estão sendo apresentados. Os
professores devem recorrer sempre ao nível teórico, aos modelos e suas representações para
que o resultado obtido a partir do experimento faça sentido para os alunos. É desejável,
portanto, que se mantenha uma relação entre teoria e experimento, percorrendo
constantemente o caminho de ida e volta entre os dois aspectos.
2 - Contribuições da Epistemologia de Gaston Bachelard para o ensino de Química
2.1 A teoria de Gaston Bachelard
Gaston Bachelard (1884-1962) foi um dos maiores filósofos franceses do nosso tempo.
Ele possui uma dupla vertente: uma científica e outra poética; porém, nesse trabalho
abordaremos apenas a primeira. Estabeleceu-se como filósofo do descontinuísmo na razão e
na história da ciência, fornecendo sempre de forma polêmica e instigante, subsídios para o
questionamento do dogmatismo. Suas ideias a respeito do perfil epistemológico e obstáculo
epistemológico também têm contribuído para o ensino de ciências.
Segundo as ideias de Bachelard (1996), a construção do conhecimento científico se dá
por meio da retificação de erros que ocorrem ao longo da História e, portanto, admite-se que o
saber científico é reconstruído a todo o momento. Assim, para se compreender o processo
epistemológico, é preciso situar o pensamento no contexto histórico em que se constroem as
ciências.
A sua obra está marcada por uma reflexão sobre as filosofias implícitas nas práticas
efetivas dos cientistas. Além de examinar a evolução do conhecimento, Bachelard preocupa-
se constantemente com o processo de ensino-aprendizagem na escola. O que atribui a ele um
aspecto diferenciador entre os epistemólogos, o da atividade docente no ensino de ciências.
Segundo o epistemólogo francês, para se aprender é preciso haver uma mudança de
cultura e de racionalidade, mudança essa que, por sua vez, é consequência inerente ao
aprendizado científico. Não é possível adquirir uma nova cultura por incorporação da mesma
aos traços da remanescente. Assim, hábitos intelectuais incrustados no conhecimento não
questionado, acabam bloqueando o processo de construção do novo conhecimento,
caracterizando-se, portanto, em obstáculos epistemológicos.
2.2- Noções de obstáculos epistemológicos
Para tentar entender filosoficamente a construção da ciência ao longo da história,
Bachelard (1996) propôs duas ideias: a do obstáculo epistemológico e a do perfil
epistemológico. Assim, o filósofo pôde, de um modo grosseiro, dividir as diferentes etapas do
pensamento científico em três grandes períodos.
O primeiro período representa o estado pré-científico, que corresponde da Antiguidade
Clássica até o Renascimento e de novas buscas do século XVI até o século XVIII. O segundo
período, que representa o estado científico, vai do século XVIII, passando pelo século XIX até
o inicio do século XX. Já o terceiro teve início em 1905 com o início da era do novo espírito
científico, ou seja, com o início dos trabalhos de Einstein sobre a relatividade, quando há uma
grande alteração nos conceitos primordiais, iniciando assim a ciência contemporânea.
Cada período histórico possui uma característica específica que será um obstáculo para
o avanço epistemológico da ciência. A chegada ao período histórico seguinte só ocorre
através de rupturas com esses obstáculos epistemológicos.
Os obstáculos, ao impedirem a formulação de um problema, fazem com que as
perguntas não sejam reformuladas, impedindo a ocorrência de mudanças no objeto de estudo.
Esse “engessamento” do paradigma vigente implica a manutenção dos erros e,
consequentemente, entravam o desenvolvimento do espírito científico, pois este, somente é
alcançado quando os obstáculos epistemológicos são superados.
Para Bachelard (1996, p.21), “na formação do espírito científico, o primeiro obstáculo
é a experiência primeira, a experiência colocada antes e acima da crítica – crítica esta que é,
necessariamente, elemento integrante do espírito científico”. De fato, o saber deve começar
com perguntas, buscando a solução de um problema; se não ocorrer questionamentos, não há
avanço para novos conhecimentos.
Bachelard, tendo como ideia da construção do espírito científico, acaba definindo que
a destruição do espírito não científico provoca modificações nos próprios princípios do
conhecimento, ou seja:
O espírito científico só se pode construir destruindo o espírito não científico. Muitas vezes o cientista entrega-se a uma pedagogia fracionada enquanto o espírito científico deveria ter em vista uma reforma subjetiva total. Todo o progresso real no pensamento científico necessita de uma conversão. Os progressos do pensamento científico contemporâneo determinam transformações nos próprios princípios do conhecimento. (BACHELARD, 1991, p.6)
Ao pensar na formação do espírito científico, Bachelard (1996) destaca três estados
pelos quais esse espírito passaria, necessariamente, em sua formação individual: o primeiro é
o estado concreto, em que o espírito se relaciona com as primeiras imagens do fenômeno,
apoiando-se na literatura que exalta natureza e a diversidade. O segundo estado é o concreto-
abstrato, em que o espírito acrescenta à experiência física esquemas geométricos, apoiando-se
numa filosofia da simplicidade. O espírito sente-se tanto mais seguro de sua abstração, quanto
mais clara essa abstração for representada por uma intuição sensível. O terceiro estado é o
abstrato, em que o espírito adota a informação retirada da intuição, desligada da experiência.
Assim, a formação do espírito científico vive na prática estes três estados, que não
devem ser confundidos com periodização histórica do desenvolvimento da ciência, sendo
possível encontrar em cada momento histórico a valorização de um ou outro estado na
produção do conhecimento científico.
Tendo em vista todo o processo de construção do conhecimento, Bachelard (1996)
aponta como sendo obstáculo epistemológico o fato do professor, principalmente o de
ciências, não compreender os motivos que levam os alunos a não avançarem nos estudos.
Trata-se de uma consequência do desconhecimento ou desinteresse docente pelo
conhecimento anterior do educando. O autor acredita que o conhecimento só será alcançado
se ocorrer a superação dos obstáculos e a ruptura das ideias que dificultem formação do novo
espírito científico.
2.3 - A descontinuidade e o processo de ruptura e de negação
O progresso do espírito científico se efetiva por rupturas com o senso comum, com as
opiniões primeiras, com os pré-conceitos, com as pré-noções, e com os pré-juízos de nossa
filosofia espontânea. Não se vai de um sistema para outro, como se houvesse continuidade
entre os conhecimentos, pois o surgimento de uma nova teoria estabelece os limites da
primeira. O que se conhece é um contra-conhecimento que não se explica pelo somatório dos
conhecimentos anteriores. A ciência não se dá numa direção evolucionista, mas através de
rupturas. Essa descontinuidade compõe o conceito de rupturas (BACHELARD, 1991).
Toda forma de conhecimento que impede a ruptura transforma-se em um obstáculo
epistemológico, assim a ruptura bachelardiana é, então, uma proposição de rupturas de
obstáculos e de suas retificações.
Bachelard (1991) afirma com sua proposição de negação, que para conhecer a
evolução do espírito científico, deve-se visualizar o conhecimento como um tecido de erros
positivos. Isso implica a correção de erros subjetivos e, além disso, estabelece que só será
alcançado o novo espírito científico destruindo o espírito não científico. É negando-se as
experiências anteriores que uma experiência vai se firmar como nova, sem dar privilégio às
explicações generalizantes. Trata-se de uma proposição de ruptura entre o conhecimento
sensível (de senso comum) e conhecimento científico.
2.4- As noções de perfil epistemológico e de perfil conceitual
A partir das zonas de perfil conceitual, é possível se determinar como um conceito
científico se situa em relação a diferentes correntes filosóficas, as quais constituem os cortes
do perfil. Por outro lado, a noção de perfil epistemológico também contribui para o processo
de mudança conceitual.
Dessa forma, para se entender o progresso dos conceitos científicos é necessário
analisar a sua evolução filosófica, ou seja, seguir uma ordem que vai do animismo ao ultra-
racionalismo, o que possibilita concluir que o conhecimento científico ordena a própria
filosofia, oportunizando o estudo da progressão da razão (BACHELARD, 1996).
O estabelecimento das zonas de perfil conceitual (Mortimer, 1992) foi concebido com
base na ideias de perfil epistemológico desenvolvidas por Bachelard para o conceito de
massa. Para esse conceito, estariam desenvolvidos alguns pontos de vista filosóficos de
acordo com seus diferentes estágios de maturidade.
O realismo ingênuo seria formado basicamente pelo pensamento de senso comum; o
empirismo estaria relacionado a ideias que ultrapassam a realidade imediata e remetem ao uso
de instrumentos de medida, mas que ainda não tratam das relações racionais; o racionalismo
clássico diz respeito aos conceitos que fazem parte de uma rede de relações racionais; no
racionalismo moderno, as noções simples da ciência clássica se tornam complexas e parte de
uma rede mais ampla de conceitos; por último, no racionalismo contemporâneo, estariam
englobados os avanços mais recentes da ciência, como estudos de fractais e sistemas não-
lineares, que permitem a análise de sistemas complexos e/ou caóticos, como reações distantes
do equilíbrio, sistemas irreversíveis, etc.
Sendo assim, como o conjunto de conhecimentos que cada indivíduo traz consigo a
respeito de um conceito específico é determinado pela sua cultura e experiências anteriores,
pode-se representar um perfil epistemológico de acordo com as suas zonas correspondentes.
A figura (Figura 1) adaptada de Bachelard (1991, p.41), representa uma distribuição
do perfil epistemológico para o conceito de massa.
Figura 1: Exemplo de distribuição do perfil epistemológico para o conceito de massa.
Rea
lism
o ing
ênuo
Empirism
o claro
e pos
itivista
Rac
iona
lism
o clássico
da
mec
ânica racion
al
R
aciona
lism
o
com
pleto
R
aciona
lism
o
d
iscu
rsivo
O perfil epistemológico, em cada conceito, difere de um indivíduo para outro. Ele é
fortemente influenciado pelas diferentes experiências que cada pessoa apresenta, bem como
pelas suas raízes culturais. A altura de cada zona do perfil na figura 1 corresponde à extensão
na qual essa “maneira de ver” está presente no pensamento individual, o que é definido pela
cultura e pelas oportunidades que o indivíduo tem de usar cada divisão do perfil na sua vida.
Quanto maior é uma determinada zona do perfil, mais forte é essa característica do conceito
no perfil como um todo.
Também é possível notar que à medida que se percorre por cada perfil epistemológico,
qualquer conceito vai se tornando mais complexo, e cada vez mais racional.
A noção de perfil conceitual, desenvolvida por Mortimer (1992; 2006), que foi
inspirada no perfil epistemológico de Bachelard, possui aplicação na área de química e no
estudo de conceitos como calor, entropia e átomo. Para Amaral e Mortimer (2001), trata-se
“de um modelo teórico e ferramenta metodológica para analisar as ideias dos alunos acerca de
conceitos científicos e a evolução conceitual em sala de aula”.
Eu usarei a noção de perfil conceitual no lugar de perfil epistemológico com o propósito de introduzir algumas características ao perfil que não estão presentes na visão filosófica de Bachelard, já que minha intenção é construir um modelo para descrever a evolução das ideias, tanto no espaço social da sala de aula como nos indivíduos, como consequência do processo de ensino (MORTIMER, 1996, p. 33).
A noção de perfil conceitual apresenta muitas características em comum com o perfil
epistemológico. Um exemplo é a hierarquia que existe entre as diferentes zonas - cada zona é
caracterizada por conter categorias de análise com poder explanatório maior que as anteriores
(MORTIMER, 1996).
Mortimer (1996) defende a ideia de perfil conceitual com base em dois argumentos: o
primeiro diz respeito à distinção entre características ontológicas e epistemológicas de cada
zona do perfil, pois ao lidar com um mesmo conceito, cada zona do perfil não é somente
epistemologicamente diferente, mas também ontologicamente, já que as características do
conceito em cada parte do perfil são diferentes.
Já o segundo argumento afirma que os níveis pré-científicos não são determinados por
escolas filosóficas, mas pelos compromissos epistemológicos e ontológicos dos indivíduos,
sendo esses influenciados pela cultura, definidos como um sistema supra-individual com um
pensamento que pode ser atribuído a qualquer indivíduo dentro daquela cultura.
A noção de perfil conceitual é uma importante ferramenta para se compreender a
dinâmica das ideias prévias no processo de ensino-aprendizagem, visto que concebe-as
coexistindo com os conceitos científicos. Na adoção desse pressuposto, o professor tem papel
fundamental, pois precisa identificar obstáculos, criar situações que ajudem aos alunos
superá-los, além de auxiliá-los na tomada de consciência do seu perfil.
Entretanto, é importante destacar que a criação ou estruturação das zonas de perfil para
determinado conceito não é tarefa trivial, pois essas zonas possuem características específicas
(sócio-históricas, ontogenéticas, microgenéticas). Sendo assim, nossa pesquisa não tem o
objetivo de propor zonas de perfil conceitual; pretende-se apenas realizar uma investigação
sobre as ideias prévias dos alunos acerca do conceito de corrosão, identificando os obstáculos
epistemológicos para que outros estudos posteriores venham a contribuir com esse tema, tão
pouco explorado nos textos de Educação em Química.
No capítulo seguinte, será apresentada uma breve abordagem sobre o tema corrosão,
com alguns conhecimentos teóricos extraídos de livros-texto especializados. Esses
conhecimentos servirão como base para as análises posteriores.
3 – Estudo do fenômeno de corrosão
A corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material,
causando sua deterioração. Este fenômeno pode ser associado com a ferrugem, que é uma
camada marrom avermelhada que se formada na superfície dos metais. Entretanto, o
fenômeno pode ocorrer em outros materiais, como concreto, polímeros orgânicos e madeira
(MERÇON et al., 2004).
Segundo Ferreira (2008), a corrosão é a ação ou efeito de corroer; desgaste ou
modificação química ou estrutural de um material, provocados pela ação de agentes do meio
ambiente. Já na visão de Gentil (2003), pode-se definir corrosão como a deterioração de um
material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente aliada ou
não a esforços mecânicos.
Os processos corrosivos ocorrem de forma espontânea e estão constantemente no
nosso cotidiano, sendo de forma direta ou indiretamente. Eles podem ocorrer em grades,
automóveis, janelas, eletrodomésticos e instalações industriais. Os prejuízos causados podem
atingir custos elevados, resultando em desperdícios de investimentos e até mesmo em
acidentes provocados por contaminação, poluição e falta de segurança dos equipamentos.
Com base nesta definição de corrosão fornecida por Merçon et al. (2004), que
representa a destruição total, parcial, superficial ou estrutural dos materiais, podemos
classificá-la em: eletroquímica, química e eletrolítica.
Corrosão eletroquímica
A corrosão eletroquímica ocorre quando um metal entra em contato com um eletrólito,
onde acontecem simultaneamente as reações anódicas e catódicas. Assim, os elétrons são
cedidos em determinada região e recebidos em outra, parecendo uma pilha de corrosão.
Caracteriza-se também por realizar-se necessariamente na presença de água e em temperatura
ambiente (MERÇON et al., 2004). Esse processo pode ser decomposto em três etapas
principais: processo anódico, deslocamento dos elétrons e íons e processo catódico (GENTIL,
2003).
Merçon et al. (2004) representam o processo de formação da ferrugem a partir das
etapas abaixo:
Reação anódica (oxidação):
Fe → Fe2+ + 2 e-
Reação catódica (redução):
2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-
Nestas reações, os íons Fe2+ migram em direção à região catódica, enquanto os íons
OH- direcionam-se para região anódica. Assim, em uma região intermediária, ocorre a
formação do hidróxido ferroso:
Fe2+ + 2 OH- → Fe (OH)2
Com baixo teor de oxigênio, o hidróxido ferroso sofre a seguinte transformação:
3Fe (OH)2 → Fe3O4 + 2H2O + H2
Caso o teor de oxigênio esteja elevado, tem-se:
2Fe (OH)2 + H2O + ½ O2 → 2 Fe(OH)3
2Fe (OH)3 → Fe2O3.H2O + 2 H2O
O produto final da corrosão, ou seja a ferrugem, consiste nos compostos Fe3O4
(coloração preta) e Fe2O3. H2O (coloração alaranjada ou castanho avermelhada) – conforme
se pode perceber nas Figuras 2 e 3.
Figura 2: Corrosão eletroquímica em grade
(fonte: próprios autores).
Figura 3: Corrosão eletroquímica em portão
(fonte: próprios autores).
A corrosão eletroquímica será mais intensa quanto menor for o valor de pH, isto é,
maior concentração de íons H+, e quanto maior a concentração de oxigênio no meio corrosivo.
Porém, o oxigênio pode exercer diferentes papéis no processo corrosivo; em alguns casos,
destaca-se como sendo o fator de controle nos processos de corrosão e também pode
comporta-se como acelerador do processo eletroquímico de corrosão (GENTIL, 2003).
Em soluções não aeradas, a reação catódica se processa com velocidade muito
pequena, consequentemente o processo anódico também é lento. No meio não aerado, o
hidrogênio pode ficar adsorvido na superfície do catodo, polarizando a pilha e reduzindo o
processo corrosivo.
O oxigênio funciona também como estimulador de corrosão, podendo agir até certo
ponto como protetor, pois é capaz de reagir diretamente com a superfície do metal, formando
uma camada de óxido protetor que retardará o contato do material com o meio corrosivo.
Corrosão química A corrosão química, também conhecida como corrosão seca - por não necessitar de um
meio aquoso para se desenvolver - é caracterizada pelo ataque de um agente químico
diretamente sobre o material, sem que haja transferência de elétrons de uma área para outra
(MERÇON et al.,2004).
Nunes e Lobo (1998) esclarecem que esse processo não ocorre com muita frequência
na natureza, pois se desenvolve em temperaturas elevadas e surgiu com a industrialização.
Outra característica da corrosão química é que este fenômeno pode afetar não somente metais,
mas também polímeros.
No caso de um metal, o produto da corrosão forma-se na superfície exposta ao meio,
podendo constituir uma película, que dependendo de fatores como o tipo de metal, as
características do meio e as condições em que se processa a reação, pode apresentar
propriedades diferentes.
Os polímeros (plásticos e borrachas) também podem sofrer uma degradação pela ação
do meio de oxidantes energéticos ou de solventes. Nessa corrosão, as reações químicas levam
a uma separação das macromoléculas, geralmente com o comprometimento das propriedades
químicas e físicas do material. Dessa forma há descaracterização do material com a perda de
flexibilidade e rigidez, acarretando mudanças em seu aspecto. Um exemplo desse processo é a
corrosão que ocorre no concreto, observada em pontes e viadutos. Os agentes poluentes atuam
sobre seus constituintes (cimento, areia e outros compostos de diferentes tamanhos) causando
uma deteriorização rápida e progressiva. Podemos observar esse tipo de corrosão nas Figuras
4 e 5.
Figura 4: Corrosão química em concreto armado
(fonte: próprios autores).
Figura 5: Corrosão química em chapa de aço inoxidável atacada por ácido clorídrico
(fonte: GENTIL, 2003).
O concreto é constituído principalmente por silicatos, aluminatos de cálcio e óxido de
ferro, que se decompõem ao entrar em contato com ácidos, conforme representado na
equação:
3CaO.2SiO2.3H2O + 6 HCl → 3 CaCl2 + 2 SiO2 + 6 H2O
Existem vários métodos que visam ao menos amenizar a atividade do meio corrosivo
através de mudanças em suas características físicas ou químicas, ou ainda através da adição de
determinados compostos ao meio (NUNES e LOBO, 1998).
Corrosão eletrolítica
A corrosão eletrolítica pode ser definida como a deterioração da superfície de um
metal que é obrigada a funcionar como um anodo ativo de uma cuba ou pilha eletrolítica. Por
se tratar de uma forma de corrosão localizada, em pouco tempo ocorre a perfuração da parede
metálica, causando vazamentos. É ocasionada por potenciais externos, ou seja, correntes
elétricas de interferência, também conhecidas como correntes de fuga, estranhas ou parasitas,
que abandonam seu circuito normal para fluir pelo solo ou pela água. Essas correntes atingem
instalações metálicas enterradas, como dutos, oleodutos, gasodutos, minerodutos e cabos
telefônicos, causando a deteriorização de sua superfície. (GENTIL, 2003).
Geralmente essas correntes são devidas a deficiências de isolamento ou de
aterramento, fora de especificações técnicas. Normalmente, acontecem furos isolados nas
instalações, onde a corrente escapa para o solo (MERÇON et al., 2004). As Figuras 6 e 7
ilustram alguns exemplos de corrosão eletrolítica.
Figura 6: Corrosão eletrolítica em tubulação
(fonte: GENTIL, 2003).
Figura 7: Corrosão eletrolítica em sistemas de refrigeração
(fonte: http://dutosquimica.blogspot.com/2009/11/sistemas-de-refrigeracao-processos.html).
Meios corrosivos
Os meios corrosivos mais frequentes destacados por Gentil (2003) são: atmosfera,
águas naturais, solo e produtos químicos e, em menor escala, alimentos, substâncias fundidas,
solventes orgânicos, madeira e plástico.
Atmosfera
A corrosão atmosférica provoca grandes prejuízos para os materiais, e depende dos
seguintes fatores:
• Umidade relativa;
• Substâncias poluentes – particulados e gases;
• Temperatura;
• Tempo de permanência do filme de eletrólitos na superfície.
Além destes fatores devem ser considerados os fatores climáticos, como intensidade e
direção dos ventos, variações cíclicas de temperatura e umidade, chuvas e insolação
(radiações ultravioleta).
Águas Naturais
Os materiais metálicos, ao entrar em contato com a água, tendem a sofrer corrosão, a
qual irá depender de várias substâncias que podem estar contaminando a mesma. Os mais
frequentes contaminantes são:
• Gases dissolvidos - oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono, cloro, amônia, dióxido
de enxofre;
• Sais dissolvidos, como exemplo, cloreto de sódio, de ferro e de magnésio, carbonato
de sódio, bicarbonato de cálcio;
• Matéria orgânica de origem animal ou vegetal;
• Bactérias, limos e algas;
• Sólidos suspensos.
Também devem ser levados em consideração como caráter corrosivo da água fatores
como o pH, a temperatura, a velocidade e a ação mecânica. São consideradas ações corrosivas
de água potável, do mar, de resfriamento e para geração de vapor (GENTIL, 2003).
Solo
O solo como meio corrosivo deve ser considerado pela sua grande importância, uma
vez que envolve enormes extensões de tubulações enterradas, como oleodutos, gasodutos,
adutoras e minerodutos, e uma grande quantidade de tanques enterrados armazenando
combustíveis. A corrosão nessas tubulações pode ocasionar vazamentos, e com consequente
contaminação do solo e dos lençóis freáticos.
A velocidade da corrosão no solo é influenciada mais pela sua natureza do que pela
variação na composição ou estrutura do material metálico. Essa natureza pode ser
influenciada por diversas variáveis como:
• Tomada da amostra – variabilidade;
• Características físico-químicas;
• Condições microbiológicas;
• Condições operacionais.
Produtos Químicos
Em equipamentos usados em processos químicos, deve-se levar em consideração duas
possibilidades: deterioração do material metálico do equipamento e contaminação do produto
químico. Vários fatores influenciam na natureza desses equipamentos, dentre eles podemos
citar a pureza do metal, contato de metais dissimilares, natureza da superfície metálica, pureza
do produto químico, concentração, temperatura e aeração.
Alguns produtos alcalinos são embalados em recipientes de aço-carbono, já produtos
ácidos devem ser embalados em frascos de material polimérico como polietileno, evitando-se
o contato com frascos de vidro. Porém, alguns ácidos como o ácido clorídrico, podem ser
embalados em frascos de vidros sem problemas de corrosão. No caso de produtos químicos
para fins farmacêuticos, deve-se considerar não só o ataque do material metálico, mas também
a possibilidade de contaminação do produto (GENTIL, 2003).
Alimentos
O efeito corrosivo dos alimentos está ligado a formação de possíveis sais metálicos
tóxicos. Esses sais metálicos além de apresentar caráter tóxico, podem alterar as
características do alimento como sabor, aroma e aparência.
Um meio para evitar a deterioração de alimentos são adicionados conservantes,
geralmente ácidos orgânicos, como o ácido cítrico, que podem atacar alguns recipientes
metálicos. Nas indústrias de alimentos e de laticínios utilizam em grande escala equipamentos
de aço inoxidável, além de resistentes a corrosão é também de fácil limpeza (GENTIL, 2003).
Substâncias fundidas
A corrosão ocasionada por esses meios corrosivos está ligada ao fato de o material
metálico ser solúvel no composto ou no metal fundido. Certas substâncias, em temperatura
elevada, fundem e podem produzir corrosão nos recipientes metálicos que estão colocados.
Em certas indústrias são utilizados diversos banhos de sais fundidos, como em
tratamentos térmicos. Estes banhos consistem, em sua maioria, em misturas de nitratos,
carbonatos, cianetos ou halogenatos de metais alcalinos ou alcalinos-terroros, que geralmente
solubilizam óxidos de outros metais.
Solventes orgânicos
A corrosão originada por solventes orgânicos está relacionada com a presença de
impurezas que podem existir no mesmo, tornando-o corrosivo para determinados materiais
metálicos. Os solventes clorados como clorofórmio, dicloroetano, cloreto de metileno e
tetracloreto de carbono, acabam produzindo hidrólise dos mesmos, com formação de ácido
clorídrico e ocasionando corrosão dos materiais metálicos. E como forma de prevenção contra
a corrosão são usados no desengraxamento, com vapor de solvente, de peças metálicas,
solventes clorados estabilizados, o uso de inibidores (GENTIL, 2003).
Madeira e plástico
A madeira e o plástico, ao sofrerem decomposição, emitem produtos corrosivos.
Assim, a madeira pode emitir vapores corrosivos, geralmente de ácido acético, provenientes
da hidrólise de substâncias orgânicas, como polissacarídeos acetilados. Porém, em alguns
casos, a madeira pode passar por um tratamento preventivo evitando sua decomposição pela
ação microbiológica.
Em plásticos pode-se ter a formação de vapores corrosivos originados por
decomposição térmica ou microbiológica (GENTIL, 2003).
Métodos de combate à corrosão
Mesmo com toda a evolução atual da ciência, a corrosão ainda se faz presente em
diversos meios, degradando materiais e causando prejuízos ao homem.
Segundo Merçon et al., (2004), o custo de um novo material para repor um antigo que
foi degradado é de 20 a 50 vezes mais alto, o que faz com que o emprego de técnicas
anticorrosivas seja mais vantajoso.
Os processos mais utilizados para a prevenção da corrosão são a proteção anódica e
catódica, os inibidores de corrosão e os revestimentos. A proteção anódica é um método de
controle que consiste em impor na superfície que se deseja proteger um potencial anódico.
Este tipo de proteção pode ser empregado em sistemas que apresentem uma transição
ativo/passivo, tendo, no domínio de passividade, uma corrente extremamente fraca (NUNES e
DUTRA, 1991). Essa proteção, além de propiciar a formação de uma película protetora
consegue manter esta película, evitando o contato direto da superfície com o meio.
A proteção catódica é usada para combater a corrosão das instalações metálicas
enterradas ou submersas em contato com eletrólitos. Com este tipo de proteção, consegue-se
manter as instalações metálicas livres da deterioração por tempo indeterminado (GENTIL,
2003).
Os inibidores são compostos químicos que, ao serem adicionados ao meio corrosivo,
diminuem ou até eliminam a agressividade do processo. Os tipos mais comuns de inibidores
são os anódicos, os catódicos e os formadores de película. (NUNES e DUTRA, 1991).
Inibidores anódicos são compostos que inibem as reações anódicas através da
formação de compostos insolúveis nestes meios, modificando seu potencial e tornando a
superfície apassivada, devido a esta característica, esses inibidores também são denominados
de apassivadores.
Os inibidores catódicos inibem as reações catódicas também a partir da formação de
produtos insolúveis nestas áreas. Em consequência desta inibição, as reações anódicas ficam
bloqueadas.
Inibidores formadores de película são compostos que formam películas de adsorção
na superfície metálica, criando um filme protetor, impedindo assim a ação do meio sobre o
metal.
O uso de revestimentos protetores é feito através da aplicação deste revestimento sobre
a superfície metálica, constituindo uma barreira entre o metal e o meio corrosivo. Os
principais tipos de revestimentos empregados são os revestimentos orgânicos, que consistem
na interposição de uma camada de uma substância orgânica entre a superfície do metal o meio
corrosivo. Já os revestimentos inorgânicos, ao invés de usar uma substância orgânica como
película de proteção, usam não metais. Os revestimentos metálicos, por outro lado, utilizam
uma película metálica, ou até uma chapa entre o metal e o meio de corrosão para proteger o
metal de interesse.
Visto toda a abordagem nos livros-texto especializados sobre o tema corrosão, o
capítulo seguinte apresenta toda metodologia aplicada. Os livros-texto especializados servirão
como aporte teórico para a análise da pesquisa realizada.
4 – Metodologia
Nosso trabalho de pesquisa consistiu-se, inicialmente, de uma análise sobre o tema da
corrosão nos principais livros didáticos voltados ao ensino médio do IFF Campus Campos
Centro, seguida posteriormente de uma investigação das ideias apresentadas pelos alunos
sobre esse tema
No primeiro momento, analisamos quatro livros didáticos de Química referente ao 2°
ano do ensino médio, com o intuito de verificar se o tema corrosão era abordado, e
principalmente, como foi feita essa abordagem. Foram escolhidos livros-texto do 2° ano, pois
eles apresentam conteúdos correlacionados com o assunto.
Esses quatro livros são utilizados como aporte teórico dos estudantes dessa instituição,
e um deles, cujo autor é Ricardo Feltre é utilizado pelos professores de Química do Ensino
Médio do IFF.
O segundo momento consistiu da aplicação e posterior análise de um questionário
(anexo I) que foi estruturado pelos próprios pesquisadores, com auxílio do trabalho de Barker
(2004), e teve o intuito de captar as ideias que os estudantes apresentavam sobre o fenômeno
da corrosão. Dessa forma, acreditamos que seria possível identificar alguns obstáculos
epistemológicos inerentes a esse conceito.
O questionário, composto de sete questões objetivas (além de uma questão na qual o
estudante era solicitado a representar por meio de um desenho o fenômeno da corrosão de um
prego), foi aplicado entre alunos do 1°, 2° e 3° ano do ensino médio do Instituto Federal
Fluminense (IFF) – 15 de cada série, escolhidos aleatoriamente. Nosso objetivo inicial era
aplicá-lo em outra escola, porém isso não foi possível em função do encerramento do período
letivo. Sendo assim, obtivemos apenas as respostas dos alunos do IFF Campus Campos
Centro, visto que o seu período letivo encerrou pouco depois das outras escolas.
Optamos por aplicar os questionários nas três séries do Ensino Médio, uma vez que no
1º ano existem conteúdos relacionados com o tema corrosão (como reações de oxirredução),
da mesma forma que no 2º ano (como o estudo da eletroquímica). Já no 3º ano, supôs-se que
os alunos já tivessem os conhecimentos sobre o fenômeno da corrosão em função dos estudos
nas séries anteriores. Sendo assim, os alunos das três séries já teriam uma noção do processo e
poderiam responder às perguntas feitas no questionário.
Após a etapa de aplicação do questionário e recolhimento dos dados, seguiu-se para a
interpretação dos resultados. No capítulo seguinte, apresentaremos nossa análise sobre as
respostas dos estudantes ao questionário, destacando suas principais dificuldades acerca do
fenômeno estudado. As discussões serão desenvolvidas tendo como base as ideias de
obstáculo epistemológico de Bachelard.
5. Resultados e discussões
5.1 Abordagem do tema corrosão em alguns livros texto do Ensino Médio
Foram analisados quatro livros didáticos de Química para o Ensino Médio que estão
sendo utilizados no IFF Campus Campos Centro com o intuito de analisar como foi abordado
o conceito de corrosão, e em qual contexto o tema foi apresentado.
I. Química na abordagem do cotidiano – volume 2: Canto e Peruzzo (2003)
Estes autores apresentam uma coleção com três volumes de livros de Química para o
Ensino Médio. O capítulo 4 do volume 2, cujo título é “Eletroquímica: celas galvânicas”,
mostrou como é possível gerar corrente elétrica por meio de uma reação química, e o que
ocorre em pilhas e baterias. Alguns conceitos como: voltímetro e diferença de potencial
elétrico, celas galvânicas, potencial padrão de semi-celas e espontaneidade de reações de
óxido redução, também foram discutidos.
A palavra corrosão só foi citada dentro do subtópico “A proteção de uma superfície
metálica”, na página 104. Discute-se que o ferro na presença de água e na ausência de ar
praticamente não ocorre ferrugem (ausência de corrosão). O fenômeno foi descrito como se
ocorresse normalmente quando o ferro fica exposto à água contendo oxigênio dissolvido.
Logo em seguida, são representadas as reações que acontecem para a formação da corrosão do
ferro. Também foi comentado sobre um possível procedimento de proteção do ferro, chamado
de galvanização.
No capítulo 5 “Eletroquímica: celas eletrolíticas”, abordou-se um subtópico sobre a
metalurgia, mostrando os processos para obtenção dos metais. Também são mostrados os
diferentes metais e suas classificações.
II. Química – volume 2: Salvador e Usberco (1998)
Os autores apresentam uma coleção com três livros; o volume analisado foi referente à
Físico-química para o Ensino Médio. Na unidade VI foi abordado o tema Eletroquímica, além
dos conteúdos de pilhas e seu potencial, eletrólise e as reações de óxido-redução na obtenção
de substâncias simples. No capítulo 22 (página 274), discutiu-se a corrosão e a proteção de
metais; destaca-se o fato de que a corrosão pode ocorrer no ferro, mas também em outros
metais. Acrescentou-se que as reações de óxido-redução estão relacionadas com a capacidade
de um metal sofrer oxidação (agente redutor), e com a capacidade de uma espécie, como o
oxigênio (O2) de sofrer redução (agente oxidante). O livro trouxe um experimento com o ferro
em três tubos com conteúdos distintos, mostrando o que ocorreu após um certo tempo. E
concluiu que só ocorreu corrosão no tubo que havia presença de ar (O2) e água (H2O). Logo
em seguida, foram representadas as reações.
Por último, foram apresentadas algumas medidas para proteção contra a corrosão,
como: revestimento de ferro com zinco, revestimento do ferro com estanho e proteção com
metal de sacrifício.
III. Completamente Química: Físico-Química – Ciências, Tecnologia e Sociedade:
Martha Reis M. da Fonseca (2001)
A autora apresenta uma coleção com três livros, sendo divididos em Química Geral,
Físico-Química e Química Orgânica.
A unidade 9, da edição de físico-química, que aborda a questão das pilhas (página
429) contempla os conteúdos de pilha de Daniell, força eletromotriz, equação de Nernst,
pilhas secas e acumuladores. Nesse capítulo, o assunto da corrosão somente foi citado fazendo
referência ao problema da contaminação do meio ambiente por pilhas e baterias de celular.
Na unidade 10, da mesma edição, “eletrólise e galvanoplastia” (página 471), foi
discutido o conteúdo de eletrólise, descarga seletiva de íons, eletrólise em meio aquoso e das
leis de eletroquímica. A corrosão também não foi abordada nesse capítulo. O que se destacou
foram os processos industriais de obtenção do cloro, hidrogênio e hidróxido de sódio.
IV. Química: Físico-Química. volume 2 – Ricardo Feltre (2004).
Os livros desse autor podem ser encontrados em um volume único, onde os conceitos
das três séries do Ensino Médio são abordados de forma mais resumida, ou em volumes
separados (volumes 1, 2 e 3) que são destinados, respectivamente, para os estudantes do 1º, 2º
e 3º ano do Ensino Médio.
No volume 2, voltado aos conteúdos de físico-química, o capítulo 8 foi destinado ao
estudo da eletroquímica - “oxi-redução e pilhas elétricas”. Nesse capítulo (na página 324), há
um subtítulo destinado a explicação do fenômeno da corrosão.
O autor iniciou o tópico da corrosão descrevendo a história de um acidente que
ocorreu em um estádio de futebol. Parte da grade de proteção das arquibancadas cedeu em
função da corrosão do metal, resultando em três mortes.
Também foi apresentada uma explicação de como ocorre a formação da ferrugem,
com representação das reações de oxi-redução do ferro com o oxigênio do ar, e a posterior
discussão de outros fatores que podem ocasionar a deteriorização do ferro.
O livro também mostrou outros compostos que sofrem corrosão (além do ferro) e cita
alguns mecanismos que normalmente são utilizados para impedir a deteriorização de certos
materiais. Ilustrou, por meio de pinturas em grades de ferro com uma tinta a base se zarcão
(Pb3O4) e da proteção de chapas de aço por uma película de estanho, como retardar a corrosão
do ferro ou do aço em canalizações de água através do uso de um metal de sacrifício.
Conforme pudemos perceber durante nossa investigação, o estudo dos conceitos e
fenômenos relacionados à corrosão é amplamente discutido em livros especializados, mas
falta aprofundamento e contextualização nos livros-texto voltados ao ensino médio. Os vários
tipos de corrosão, os meios corrosivos e os métodos de proteção/combate à corrosão são
abordados nos livros especializados, mas sequer são citados em alguns livros didáticos.
Dos quatro livros analisados, três (Canto e Peruzzo; Usberco e Salvador; Ricardo
Feltre) apresentam basicamente o mesmo nível superficial de abordagem com relação ao
assunto da corrosão. Apenas o livro da Martha Reis (Fonseca, 2001) ousa se aprofundar um
pouco mais, dando destaque a assuntos como: reação de oxi-redução, equação de Nernst,
meios de proteção dos metais contra a corrosão e contaminação do meio ambiente a partir de
pilhas e baterias.
O livro dos autores Salvador e Usberco (1998), apresentou um diferencial com relação
aos demais livros analisados. Nesse livro foi proposto um experimento simples que poderá
facilitar o entendimento dos estudantes com relação ao conceito de reações químicas.
O uso de experimentos pode se caracterizar como uma ferramenta para a superação
dos obstáculos epistemológicos que impedem a compreensão dos alunos com relação ao
conceito abordado.
Embora perceba-se que o fenômeno da corrosão possui um grande potencial para ser
utilizado como tema gerador, fazendo “pontes” com muitos outros conteúdos de química -
como reações de compostos inorgânicos, cinética, equilíbrio químico, oxidação-redução,
estequiometria e pilhas -, o que se observa é que os livros didáticos carecem de uma
abordagem mais aprofundada e contextualizada sobre esse assunto.
No seu trabalho de pesquisa, intitulado “Corrosão: um exemplo usual de fenômeno
químico”, Merçon et al. (2004) destacam a importância da utilização desse tema para
abordagem de diversos fatos cotidianos que podem ser contextualizados por meio dos
conhecimentos químicos. Os autores sugerem que se utilize o estudo da corrosão como “porta
de entrada” para diversos outros assuntos da Química.
No capítulo seguinte, apresentaremos os resultados da segunda parte da nossa
pesquisa, ou seja, as respostas dos alunos ao questionário. Com base nas respostas, faremos
algumas observações acerca das principais dificuldades detectadas entre os estudantes sobre o
fenômeno da corrosão.
5.2 Levantamento das concepções dos estudantes sobre o fenômeno da corrosão
Conforme citado anteriormente, a segunda parte da nossa pesquisa consistiu na
aplicação de um questionário (uma forma de teste) entre 45 estudantes regularmente
matriculados no IFF Campus Campos Centro, correspondendo a 15 alunos para cada série do
Ensino Médio (1ª, 2ª e 3ª). Os resultados foram analisados por séries, de acordo com a ordem
das questões.
Na primeira questão, o aluno era solicitado a responder o que ele entendia sobre o
fenômeno da corrosão, exemplificando. De acordo com os conceitos citados no referencial
teórico, foi possível perceber que os alunos (de modo geral) possuem apenas um
conhecimento de senso comum a respeito desse fenômeno. Na turma do 1° ano do Ensino
Médio, por exemplo, nove entre os quinze alunos associou o fenômeno a um desgaste físico
da matéria, utilizando palavras como “desgastar”, “desfazer”, “deteriorar”, “corroer” e
“destruir”.
Um estudante chegou a afirmar que ocorre transformação física, o que pode ser
ilustrado na seguinte resposta: “corrosão é quando algo é corroído”. Sabemos que corroer é o
ato de desintegrar, desfazer gradualmente alguma coisa, afirmação que não se aplica à
corrosão, que é uma transformação química.
Cinco estudantes fizeram correlação com as reações químicas, como nas respostas:
“ácido de bateria de carros quando cai em objetos metálicos, os corrói” ou “corrosão é uma
reação de um metal com o gás oxigênio e umidade”.
No 2° ano do Ensino Médio, observou-se que oito entre os quinze estudantes
associou a corrosão a uma transformação física. Porém, dois alunos obtiveram uma resposta
bem equivocada, conforme descrito a seguir: “corrosão é quando um metal é queimado com
uma temperatura muito alta”.
Observações semelhantes às anteriores podem ser aplicadas na turma do 3ºano do
Ensino Médio, ou seja, não houve um aumento de complexidade nas respostas em função do
tempo de estudo.
A segunda questão buscou saber se os alunos saberiam diferenciar ferrugem de
corrosão. Na turma de 1º ano, as respostas dos estudantes apontaram para uma indiferenciação
entre esses dois conceitos. De acordo com Merçon et. al (2004), a corrosão pode ser associada
à ferrugem, pois se tratando de metais, em ambos os processos ocorre oxidação; no entanto,
diferentemente da ferrugem, a corrosão não se aplica unicamente aos metais.
Somente quatro, entre os quinze alunos do 1º ano afirmaram que a corrosão é o
desgaste gradual de um material, ou seja, um fenômeno físico, e a ferrugem pode ser
conceituada como a oxidação de um metal, uma reação química. Tal constatação é observada
na seguinte resposta: “corrosão é uma certa desintegração gradual, e ferrugem é a oxidação de
um certo metal”.
Ao contrário do 1º ano, dez entre os quinze alunos do 2º ano afirmaram que os dois
fenômenos não se tratam da mesma coisa. Entretanto, eles não associam a corrosão a uma
reação de oxirredução, mas sim a deterioração de um certo material. Apenas alguns alunos
afirmam que a ferrugem se trata de uma reação de oxirredução, como por exemplo: “não são a
mesma coisa, porque a ferrugem é a oxidação de metais”.
Seis entre os quinze alunos do 3º ano responderam que corrosão e ferrugem não se
tratam do mesmo fenômeno. Eles acreditam que a corrosão, ao contrário da ferrugem, se trata
de uma deterioração e não de uma reação de oxirredução.
Na terceira questão, perguntou-se se a corrosão ocorre apenas em materiais
metálicos, ou se pode ocorrer também em outros materiais. Merçon et. al (2004) esclarecem
que este fenômeno pode ocorrer em diversos outros materiais, como concreto e polímeros
orgânicos.
No 1° ano do Ensino Médio, cinco entre os quinze estudantes souberam identificar
o processo em outros materiais, e o restante afirmou que só ocorre em materiais metálicos.
No 2° ano sete dos quinze estudantes souberam identificar o fenômeno em outros
materiais diferentes de ferro, como podemos observar na seguinte resposta: “a corrosão pode
ocorrer em outros materiais, como o plástico e a madeira”.No 3° ano, cinco dos quinze alunos
responderam de forma semelhante a esses sete alunos do 2º ano: “a corrosão pode ocorrer em
qualquer material que possa ocorrer reação de oxirredução”.
Na quarta questão, os alunos foram perguntados se na corrosão de um metal ocorre
uma transformação química ou uma mudança de estado físico. Treze entre os quinze alunos
do 1º ano, quatorze entre quinze do 2º ano e dez entre quinze do 3º ano responderam que
ocorre uma reação química. Barker (2004) explica que na transformação física ou mudança de
estado físico, há apenas a alteração da aparência da matéria, sem que haja uma alteração em
suas propriedades, já uma transformação química ocorre com a alteração das propriedades da
matéria envolvida, como é o caso da corrosão.
Apesar de poucos alunos na primeira questão associarem o fenômeno da corrosão a
uma transformação química, suas respostas na quarta questão apontam para o conhecimento
desse fato. Entretanto, o que podemos perceber é que, na realidade, eles não souberam
interpretar corretamente como ocorre uma transformação ou reação química.
Essa afirmação encontra fundamentação quando realizada uma análise dos desenhos
esboçados pelos alunos, ao serem solicitados a representar a corrosão de um prego. Treze
entre os quinze alunos do 1º ano, onze entre os quinze estudantes do 2º ano e quatro entre os
quinze estudantes do 3º ano representou um prego desgastado, onde parte do material foi
perdido, conforme se pode observar nas Figuras 8, 9 e 10 a seguir.
Figura 8: Representação feita pelo aluno do 1º ano para a corrosão sofrida por um prego.
Figura 9: Representação feita pelo aluno do 2º ano para a corrosão sofrida por um prego.
Figura 10: Representação feita pelo aluno do 3º ano para a corrosão sofrida por um prego.
Dois alunos do 1º ano ilustraram a corrosão como sendo uma reação química de oxi-
redução. E os demais alunos do 2º e 3º ano não souberam ilustrar como ocorre o processo.
Na sexta questão, desejávamos saber se os alunos saberiam citar alguns fatores que
aceleram o processo de corrosão em um metal. Todos os quinze estudantes do 1°, do Ensino
Médio associaram estes fatores com os acontecimentos do seu cotidiano. Sete entre os quinze
estudantes do 2º ano e onze entre os quinze estudantes do 3º ano responderam de forma
similar aos alunos do 1º ano. Alguns associaram à maresia nos metais, como na resposta:
“maresia nas regiões litorâneas aceleram o processo de oxidação dos metais”; outros já
relacionaram a corrosão com agentes químicos, como na “exposição a agentes químicos
corrosivos, como ácido”; também houve quem relacionasse a corrosão à exposição climática:
“... mudanças de temperatura como, por exemplo, ficar exposto ao sol e a chuva”. Os demais
alunos não souberam responder.
Finalmente na sétima e última questão, perguntamos o que poderia ser feito para
proteger os metais da corrosão. Assim como na questão anterior, os estudantes das três séries
do Ensino Médio associaram suas respostas aos conhecimentos de seu senso comum, como:
“...usar óleos lubrificantes e vaselinas”, ou “devemos cobrir os metais com produtos
resistentes a ação do oxigênio”. Nenhuma das respostas fez referência aos métodos científicos
para se combater a corrosão, como proteção catódica, proteção anódica, os inibidores de
proteção e revestimentos, já citados no referencial teórico.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Tivemos como objetivo fazer um levantamento das principais ideias e dificuldades
encontradas pelos estudantes com relação ao estudo do fenômeno da corrosão, e a partir disso,
destacar os obstáculos epistemológicos para esse conceito, com base na teoria de Gaston
Bachelard.
A análise das respostas dos estudantes do Ensino Médio do IFF Campus Campos
Centro ao questionário nos permite concluir que existe entre eles, um conhecimento apenas
superficial sobre o fenômeno da corrosão.
Com a análise dos livros didáticos adotados na Instituição no ano de 2010, pudemos
perceber que o tema corrosão é abordado de uma forma superficial, não disponibilizando
adequadamente as informações para que os estudantes sejam capazes de associar à corrosão as
reações de oxi-redução. Nos livros analisados, o tema está geralmente relacionado ao
conteúdo de eletroquímica e à deterioração de metais. Essa abordagem pode ser um fator
complicador para uma melhor compreensão do assunto. Talvez se a abordagem do tema fosse
feita dentro do assunto de reações químicas, facilitaria o entendimento dos estudantes.
A falta de reconhecimento de que a corrosão se processa por meio de uma reação
química e a compreensão desta trata-se, certamente, de um obstáculo epistemológico ao
conceito de corrosão. Segundo Bachelard (1996), os obstáculos impedem a formulação de um
problema, dificultando a ocorrência de mudanças no objeto de estudo. Esse fator implica na
manutenção dos erros e, consequentemente, entrava o desenvolvimento do espírito científico,
pois este, somente é alcançado quando os obstáculos epistemológicos são superados.
O professor ao relacionar o tema corrosão com diversos conteúdos da Química, tais
como reações de compostos inorgânicos, oxi-redução, cinética química, equilíbrio químico e
eletroquímica se tornará um facilitador da aprendizagem, contextualizando o ensino, e dessa
forma estará abordando a relação entre essa Ciência e os aspectos sociais, econômicos e
históricos que estão presentes na vida dos estudantes.
Os estudos de Barker (2004) já haviam apontado para essas dificuldades, visto que
os alunos tiveram dificuldade em reconhecer quando ocorre uma reação química. Muitos não
distinguiram, consistentemente, entre uma transformação química e uma mudança de estado,
que os químicos chamam de uma “mudança física”. Com a análise dos questionários, mas
especificamente, analisando a 2ª questão confirmamos esse fato.
É importante destacar a grande dificuldade em se encontrar estudos correlatos sobre
o assunto nos periódicos voltados à pesquisa em Ensino de Química, embora perceba-se a
grande potencialidade do tema no desenvolvimento de diversos conteúdos, como reações de
compostos inorgânicos, oxirredução, cinética química, equilíbrio químico e eletroquímica.
Com o estudo da corrosão, é possível contextualizar o ensino, relacionando a Química com os
aspectos sociais, econômicos, ambientais e históricos, possibilitando que os alunos adquiram
conhecimentos significativos.
Por fim, gostaríamos de estabelecer como desdobramento da nossa pesquisa, a
criação de um material paradidático voltado para o Ensino Médio, no qual o tema corrosão
seja potencialmente significativo, apoiando os conteúdos de aula e auxiliando o professor.
REFERÊNCIAS
AMARAL, E. M. R. e MORTIMER, E. F. Uma proposta de perfil conceitual para o conceito de calor. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências. Porto Alegre, v.1, n.3, p.5 – 18, 2001.
BACHELARD, Gaston. A formação do espírito científico. Tradução. E. S. Abreu. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.
BACHELARD, Gaston. A filosofia do não; In: OS PENSADORES. Tradução de J. J.M. Ramos. Lisboa: Editorial Presença, 1991.
BARKER, V. Beyond appearances: students’ misconceptions about basic chemical ideas. 2. ed. Londres: [s.n.], 2004.
Disponível em: www.chemsoc.org/networks/learnnet/miscon.htm
BRASIL. Ministério da Educação e do Desporto. Secretaria de Ensino Médio e Tecnológico. Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio. Brasília, 1999.
BRITO, Sérgio Luiz. Um ambiente multimediatizado para a construção do conhecimento em química. Química Nova na Escola, n. 14, p. 13-15, nov. 2001.
Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc14/
CANTO, Eduardo Leite do; PERUZZO, Francisco Miragaia. QUÍMICA na abordagem do cotidiano volume 2 – Físico-Química. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2003. 344p.
CHASSOT, Attico. Alfabetização científica. Revista Brasileira de Educação, n. 22. jan. /abr. 2003.
CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 2. ed. Rio Grande do Sul: Unijuí, 2001.
CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: uma possibilidade para a inclusão social. Revista Brasileira de Educação, n. 22. jan/fev/mar/abr 2003.
Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-24782003000100016
CHASSOT, Attico. Catalisando transformações na educação. 3. ed. Rio Grande do Sul: Unijuí, 1993.
DEMO, Pedro. Desafios modernos da educação. 16. ed. Petrópolis, RJ: Vozes, 2010.
FELTRE, Ricardo. Química: Físico-Química volume 2. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. 417p.
FERRARI, Marcio.Pedagogia, John Locke. Educar para crescer. Abril, 2008 [s.p.] Disponível em: http://educarparacrescer.abril.com.br/aprendizagem/john-locke-307434.shtml
FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Miniaurélio: o minidicionário da língua portuguesa. 7. ed. Curitiba: Positivo, 2008.
FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente Química: Físico-Química - Ciências, Tecnologia e Sociedade. São Paulo: FTD, 2001. 592p.
GENTIL, Vicente. Corrosão. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003.
GIORDAN, Marcelo. O papel da experimentação no Ensino de Ciências. Química Nova na Escola, n. 10, p. 43-49, nov. 1999.
Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc10/
HULSENDEGER, Margarete J.V.C. Compreendendo a importância de saber o que o aluno sabe. Revista Espaço Acadêmico, v. 9, n. 99, p. 20-22, ago. 2009. Disponível em: http://periodicos.uem.br/ojs/index.php/EspacoAcademico/article/viewFile/7661/4445
LUCA, Anelise Grunfeld. O Ensino de Química e algumas considerações. Linhas; In: Revista do Programa de Pós-graduação em Educação da Universidade do estado de Santa Catarina – UDESC. v. 2, n. 1, 2001.
Disponível em: http://www.periodicos.udesc.br/index.php/linhas/article/view/1292
Versão original disponível em: www.chemsoc.org/networks/learnnet/miscon.htm
MACHADO, Andréa Horta. Aula de Química: discurso e conhecimento. 1. ed. Rio Grande do Sul: Unijuí, 1999.
MALDANER, Otávio Aloísio. A formação inicial e continuada de professores de Química, professores/pesquisadores. Rio Grande do Sul: Unijuí, 2000.
MERÇON, Fábio; et al. Corrosão: um exemplo usual de fenômeno químico. Química Nova na Escola, n. 19, p. 11-14, maio. 2004. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc19/
MORTIMER, Eduardo Fleury. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde vamos?. Investigações no Ensino de Ciências, v. 1, n. 1, p. 20-39, mar. 2006.
Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/ienci/artigos/Artigo_ID8/v1_n1_a2.pdf
MORTIMER, Eduardo Fleury. Pressupostos epistemológicos para uma metodologia de ensino de Química: mudança conceitual e perfil epistemológico. Química Nova na Escola, v. 15, n. 3, p. 242-249, 1992.
Disponível em: http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/1992/vol15n3/v15_n3_%20(14).pdf
NUNES, Laerce de Paula; DUTRA, Aldo Cordeiro. Proteção Catódica – Técnica de combate à corrosão. 2. ed. Rio de Janeiro, 1991.
NUNES, Laerce de Paula; LOBO, Alfredo Carlos O. Pintura Industrial na Proteção Anticorrosiva. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 1998.
SALVADOR, Edgard; USBERCO, João. Química: Físico-Química volume 2. 5. ed. São Paulo: Saraiva, 1998. 494p.
SANTOS, Roberto dos Vatan. Abordagens do processo de ensino e aprendizagem. Integração, n. 40, p. 19-31, jan./fev./ maio. 2005.
SANTOS, Wildson Luiz Pereira; SCHNETZLER, Roseli Pacheco. Educação em Química: compromisso com a cidadania. Rio Grande do Sul: INIJUÍ, 1997.
SAVIANI, Demerval. A função docente e a produção do conhecimento. Educação e Filosofia, n. 11, p. 127 – 140, jan./jun e jul./dez. 1997.
SCHNETZLER, Roseli Pacheco; ARAGÃO, Rosália Maria Ribeiro. Importância, sentido e contribuições para o ensino de química. Química Nova na Escola, n. 1, p. 27-31 , maio.1995 apud MIZUKAMI, M.G. Ensino: as abordagens do processo. São Paulo, E.P.U., 1986.
SCHNETZLER, Roseli Pacheco; SANTOS, dos P. Luiz Wildson. Função Social. O que significa o Ensino de Química para formar o cidadão? Química Nova na Escola, n. 4, p. 28-34, nov. 1996.
Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/pesquisa.pdf
SFORNI, M. S. F. Aprendizagem conceitual e organização do ensino: contribuições da teoria da atividade. Araraquara: JM Editora, 2004. 200p.
Anexo
Anexo I: Questionário
Caro aluno, Este questionário faz parte de um trabalho de pesquisa no âmbito IFF- Campus Campos Centro. Sua contribuição é muito importante. Sendo assim, solicitamos que preencha cuidadosamente os campos destacados abaixo e, no caso de dúvida quanto ao preenchimento, solicite esclarecimento ao professor. Nome: _________________________________________________________ Data:_____/_____/______
1) O que é a corrosão? Dê exemplos. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2) Corrosão e ferrugem são a mesma coisa? Explique. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3) A corrosão só ocorre em materiais metálicos? Ou pode aparecer em algum outro material? Nesse caso, qual (is)? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4) Na corrosão de um metal ocorre uma transformação química ou uma mudança de estado físico? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5) Como ocorre o processo de corrosão em um prego? Tente representar, por meio de um desenho, explicando as transformações que ocorrem na superfície desse metal.
6) Quais são os fatores que aceleram o processo de corrosão em um metal? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7) O que pode ser feito para proteger os metais da corrosão? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________