OS NÍVEIS REPRESENTACIONAIS DE ALEX JOHNSTONE EM CONJUNTO A SEMIÓTICA DE PEIRCE COM UM ENFOQUE NA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA., Projetos de Química. Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR)
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OS NÍVEIS REPRESENTACIONAIS DE ALEX JOHNSTONE EM CONJUNTO A SEMIÓTICA DE PEIRCE COM UM ENFOQUE NA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA., Projetos de Química. Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR)

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Trabalho sobre a utilização dos niveis representacionais de Alex Jhonstone em conjunto a Semiótica de Pierce para identificar qualidades no processo de aprendizagem no estudante de 9º Ano, onde o mesmo se encontra na fas...
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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

ESCOLA DE EDUCAÇÃO E HUMANIDADES

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA

LUCAS DE CASTRO HUTTL

OS NÍVEIS REPRESENTACIONAIS DE ALEX JOHNSTONE EM CONJUNTO A

SEMIÓTICA DE PEIRCE COM UM ENFOQUE NA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA.

CURITIBA

2017

LUCAS DE CASTRO HUTTL

OS NÍVEIS REPRESENTACIONAIS DE ALEX JOHNSTONE EM CONJUNTO A

SEMIÓTICA DE PEIRCE COM UM ENFOQUE NA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA.

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Licenciatura em Química da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, como requisito parcial à obtenção do título de Licenciado em Química.

CURITIBA

2017

LUCAS DE CASTRO HUTTL

OS NÍVEIS REPRESENTACIONAIS DE ALEX JOHNSTONE EM CONJUNTO A

SEMIÓTICA DE PEIRCE COM UM ENFOQUE NA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA.

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Química da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, como requisito parcial à obtenção do título de Licenciado em Química.

COMISSÃO EXAMINADORA

_____________________________________

Professor 1(Titulação e nome completo)

Instituição 1

_____________________________________

Professor 2 (Titulação e nome completo)

Instituição 2

_____________________________________

Professor 3 (Titulação e nome completo)

Instituição 3

ANEXO A CURITIBA, ____ DE ________ DE 2017.

AGRADECIMENTOS

RESUMO

O presente trabalho busca relacionar os níveis representacionais de Alex Johnstone com a semiótica de Peirce atual para verificar se a alfabetização científica pode ser alcançada de forma que contemple as necessidades do 9º ano do Ensino Fundamental. A proposta se limita a necessidade de novas metodologias, entretanto a precariedade das salas de aulas no Brasil é um fator limitante para a utilização de algumas destas metodologias. A tricotomia pode ser encontrada na maiora das áreas que tendem a promover a educação, as tricotomias utilizadas no presente trabalho foram na área da química (níveis representacionais de Alex Johnstone), pedagógia (tríade pedagógica) e filosofia (semiótica de Peirce), e o intuito delas é promover uma alfabetização na linguagem científica de forma construtiva para o conhecimento lógico critico sobre o conteúdo de química. Os procedimentos metodológicos foram um diário de bordo, um questionário inicial, aulas expositivas dialogadas sobre estados físicos da matéria e transformações da matéria, questionário final e avaliação específica. Apesar de o tempo ter sido um fator negativo para a finalização do trabalho, podem-se obter resultados concretos, que comprovaram a semiose parcial dos estudantes. Durante a realização do trabalho foi verificada a falta de interesse, dos estudantes. Foi contatada a semiose perante as repostas fornecidas pelos estudantes no questionário final e avaliação específica, mostrando assim uma alfabetização científica parcial, sendo em vista que o projeto não chegou ao fim, sendo que o mesmo acapa apenas no final do ano letivo. Os trabalhos completam que as metodologias foram eficazes para mediar a alfabetização científica no estudante e como proposta de sequência a continuação da semiótica como ferramenta de avaliação onde é esperado que a metodologia contemplasse os níveis representacionais de química, não necessariamente o proposto por Johnstone, mas um que contemple a linha tricotômica das metodologias podem ser verificados com outros tipos de avaliações. A amplitude da semiótica da liberdade para ser utilizadas tanto em metodologias mais teóricas como, também, metodologias ativas que contemplem o lúdico.

Palavras-chave: Semiótica de Peirce, Níveis representacionais de química, Alex Johnstone, Alfabetização Científica.

ABSTRACT

The present work seeks to relate the representational levels of Alex Johnstone to Peirce's current semiotics to see if scientific literacy can be achieved in a way that addresses the needs of the 9th grade of Elementary School. The proposal limits the need for new methodologies however, the precariousness of classrooms in Brazil is a limiting factor for the use of some of these methodologies. The trichotomies used in the present work were in the area of chemistry (Alex Johnstone's representational levels), pedagogy (Pedagogical Triad) and philosophy (Peirce's semiotics), and the their purpose is to promote a literacy in scientific language constructively for the critical logical knowledge about the content of chemistry. The methodological procedures were a logbook, an initial questionnaire, expository dialogues on physical states of matter and transformations of matter, final questionnaire and specific evaluation. Although time has been a negative factor for the completion of the work, concrete results can be obtained, which proved the partial semiosis of the students. During the work was verified the lack of interest of the students. The semiosis was contacted in response to the answers provided by the students in the final questionnaire and specific evaluation, thus showing a partial scientific literacy, since the project did not come to an end, and it only covers the end of the school year. The papers conclude that the methodologies were effective in mediating scientific literacy in the student and as a sequential proposal the continuation of semiotics as an evaluation tool where the methodology is expected to contemplate the representational levels of chemistry, not necessarily proposed by Johnstone, but a that contemplate the trichotomical line of methodologies can be verified with other types of evaluations. The amplitude of the semiotics of freedom to be used both in more theoretical methodologies as well as active methodologies that contemplate the ludic.

Key-words: Semiotics of Peirce, Representational levels of chemistry, Alex Johnstone, Scientific Literacy.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Tripé representacional de Alex Johnstone ............................................... 14

Figura 2 – Representação triádica da Semiose. ........................................................ 17

Figura 3 – Modelos de construção de significados da tríade pedagógica com a

semiose. .................................................................................................................... 20

Figura 4 – Colisões moleculares podem ou não levar a uma reação química entre o

Cl e o ClNO. .............................................................................................................. 26

Figura 5 – Fluxograma dos procesimentos metodológicos. ...................................... 27

Quadro 1 – Aulas expositivas dialogadas com a aplicação dos três níveis

representacionais de Alex Johnstone. ....................................................................... 30

Figura 6 – Respostas geradas do Questionário Inicial pela Turma A (Controle) ....... 32

Figura 7 – Respostas geradas do Questionário Inicial pela Turma B ........................ 32

LISTA DE ABREVIATURAS

Cl Cloro

N Nitrogênio

O

PCN

LDB

Oxigênio

Parâmetros Curriculares Nacionais

Lei de Diretrizes e Bases

SUMÁRIO

1INTRODUÇÃO ............................................................................................. 10

1.1 PROBLEMATIZAÇÃO .................................................................................. 11

1.2 OBJETIVOS ................................................................................................. 11

1.2.1Objetivo Geral ............................................................................................. 11

1.2.2Objetivos Específicos ................................................................................ 12

2REFERÊNCIAL TEÓRICO ........................................................................... 13

2.1 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA.................................................................... 13

2.2 NIVEIS DE REPRESENTAÇÃO DA QUÍMICA ............................................. 14

2.3 SEMIÓTICA PEIRCEANA ............................................................................ 16

2.4 METODOLOGIAS PARA O ENSINO DE QUÍMICA ..................................... 20

2.5 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA .............................................................. 22

2.6 TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA ............................................................ 22

2.6.1Transformações físicas .............................................................................. 22

2.6.2Transformações químicas ......................................................................... 23

2.7 VELOCIDADE DE REAÇÃO ........................................................................ 24

2.7.1Lei de velocidade ........................................................................................ 24

2.8 TEORIA DAS COLISÕES ............................................................................. 25

3PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ..................................................... 27

3.1 QUESTIONÁRIO INICIAL ............................................................................. 28

3.2 DIÁRIO DE BORDO ..................................................................................... 28

3.3 AULA EXPOSITIVA DIALOGADA COM A UTILIZAÇÃO DOS TRÊS NIVEIS

REPRESENTACIONAIS DE ALEX JOHNSTONE .................................................... 28

3.3.1Estados físicos da matéria ........................................................................ 28

3.3.2Transformação da Matéria ......................................................................... 29

3.4 QUESTIONÁRIO FINAL ............................................................................... 30

3.5 AVALIAÇÃO ESPECÍFICA ........................................................................... 30

4ANÁLISE DOS RESULTADOS.................................................................... 32

4.1 QUESTIONÁRIO INICIAL ............................................................................. 32

4.2 QUESTIONÁRIO FINAL ............................................................................... 33

4.3 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA .............................................................. 35

4.4 TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA ............................................................ 36

4.5 AVALIAÇÃO ESPECÍFICA ........................................................................... 37

4.6 DIÁRIO DE BORDO ..................................................................................... 38

5DISCUSSÕES .............................................................................................. 39

6CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................... 42

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 43

APÊNDICE A – QUESTIONÁRIOS .......................................................................... 47

APÊNDICE B – DIÁRIO DE BORDO ....................................................................... 49

APÊNDICE C - AVALIAÇÃO ESPECIFÍCA ............................................................. 50

10

1 INTRODUÇÃO

A carência de metodologias que chamem a atenção dos estudantes vem se

mostrando mais presentes a cada reforma ou mudança escolar legal, de maneira

que o docente tem obrigatoriedade de ensinar o estudante e fazê-lo gostar de

aprender. Na disciplina de química, os conceitos acabam sendo muito abstratos

somados à falta de referências corretas para abordá-las tornando-se necessária

uma maior imaginação dos estudantes para „visualizá-los‟. Lembrando que

estudantes na fase de Alfabetização Científica, que começam a lidar com os

conteúdos de química, estes devem ser trazidos de forma sucinta onde os conceitos

básicos e iniciais da disciplina devem ser apresentados.

A semiótica de Peirce tem como objetividade a visualização das linguagens

verbais e não verbais do cotidiano lógico, de forma branda e pragmática. A semiótica

pode ser usada como instrumento ou método de investigação da área de interesse

sem estar restrito à apenas um segmento, ganhando a interdisciplinaridade para a

semiótica.

Levando em consideração a realidade das escolas brasileiras e a crescente

necessidade de novas metodologias para um melhor ensino, os níveis

representacionais de Alex Johnstone e a semiótica Peirceana podem ser uma

ferramenta de qualidade para disciplinas como a química. Conteúdos como estados

físicos da matéria e suas transformações foram selecionados para serem abordados

em conjunto à metodologia devido ao seu alto grau de abstração, onde a falta de

referências físicas que abordem corretamente estas imagens e o cotidiano

relacionado ao conteúdo, caso contrário podem acabar prejudicando o aprendizado.

Com a existência de diversas metodologias que procuram facilitar e ou

desmitificar a química, de assuntos como os estados físicos da matéria e

transformações da matéria, o presente trabalho busca verificar se os níveis

representacionais da química propostos por Johnstone em conjunto a semiótica de

Peirce podem ser usadas em conjunto como metodologia e ferramenta metodológica

buscando explicar todas as relações conceituais e exatas. Quando inseridos na área

docente da química, os níveis representacionais de Johnstone e a semiótica pode-se

observar que a tríade pedagógica está intrínseca a esses modelos.

11

1.1 PROBLEMATIZAÇÃO

A capacidade de abstração do estudante pode ter uma relação com o seu

baixo desempenho nos anos finais do ensino fundamental e nos anos iniciais do

ensino médio, gerando falta de interesse em assistir aulas clássicas, tipo expositiva-

dialogada com quadro e giz essencialmente.

Há a necessidade de se encontrar uma metodologia de ensino que não tenha

aparelhos eletrônicos, pois não acabaria chegando a todos os tipos de escolas

brasileiras. Uma metodologia que se assemelhe a visualidade de computadores e/ou

slides, sendo que estes meios podem ser facilmente substituídos por desenhos,

assemelhidas com imagens conhecidas e figuras contidas nos livros didáticos, por

exemplo.

A atualização da Lei de Diretrizes e Bases (LDB) em conjunto aos Parâmetros

Curriculares Nacionais (PCNs) acabaram por introduzir as disciplinas de químicas e

físicas para o ano final do ensino fundamental II (9º Ano) onde a alfabetização

científica toma como pretexto a introdução às ciências que futuramente serão

abordadas em todos os anos do ensino médio.

Entretanto, como abordar imagens, figuras ou relações cotidianas ou

empíricas que possam representar os conceitos da disciplina de química, de

maneira que não gere redundâncias ou confusões sobre o conteúdo representado

nessa série escolar, ou seja, qual metodologia de ensino é a mais adequada quando

feita essa relação com o cotidiano levando, também, em consideração à química e

seus conteúdos abstratos?

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

Verificar se a semiótica de Peirce em conjunto aos níveis representacionais

de Alex Johnstone podem se tornar uma metodologia no auxílio para a alfabetização

científica.

12

1.2.2 Objetivos Específicos

Os objetivos específicos do trabalho são:

a) Ministrar aulas focando a alfabetização científica utilizando os três

níveis representacionais para as aulas;

b) Aplicar um questionário inicial prévio para mensurar o conhecimento de

ambas as turmas;

c) Aplicar um questionário final discursivo;

d) Análisar o diário de bordo para definir pontos positivos e negativos

sobre a metodologia aplicada;

e) Utilizar as informações do diário de bordo como parâmetros de

respostas;

f) Aplicar uma avaliação específica, como parâmetro qualitativo de

resportas e pensamento interpretativo;

g) Avaliar qualitativamente os resultados obtidos na pesquisa.

13

2 REFERÊNCIAL TEÓRICO

2.1 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA

A alfabetização científica é a condição atrelada às propostas de ensino do

final do século XX, em que à inserção das disciplinas de Física e Química e do 9°

Ano do ensino Fundamental II com o intuito de iniciar o pensamento cientifico, crítico

e social do estudante (MIRALÉ e ALVES, 2010).

Miralé e Alves (2010), avaliaram alguns dos livros didáticos para o 9° ano e

relatam que estes não seriam apropriados para a série escolar atuada. De maneira

que muitos dos conceitos estão muito complexos para estudantes do Ensino

Fundamental II, e não são adequadamente abordados ou redefinidos para

estudantes do 9º ano.

Um problema em introduzir o conteúdo químico a estudantes muito jovens é a

possível não distinção das limitações dos meios microscópicos e macroscópicos, de

maneira que o discente acabe se abstendo do palpável ou visível. Validar, não só as

imagens, mas o conhecimento por elas é o cerne esperado para a alfabetização

científica em parceria a Semiótica de Peirce, em que as imagens trabalhem como

uma ferramenta de ensino e o docente seja o intermediário desse aprendizado

(SCALCO et al., 2015).

Modalidades como a CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) estão dentro do

escopo da alfabetização científica, de maneira que a interdisciplinaridade é essencial

para requerer a efetividade dessa iniciação à ciência. Atividades de caráter lúdico

são boas ferramentas para o ensino de conteúdos que não exijam mais que uma

memorização a respeito de propriedades químicas, por exemplo, sabe-se que os

jogos trabalham em cima da memorização e não da construção do conhecimento

(PEREIRA et al., 2015).

Vale ressaltar que, devido à faixa etária dos estudantes ser de 12 a 15 anos,

a desatenção ou falta de interesse é um fator de risco para o aprendizado, sendo

que na realidade brasileira, parte dos estudantes nessa faixa etária não se preocupa

com conteúdo de caráter conceitual, onde o aprender e refletir é um desafio para os

docentes desta etapa escolar. O objetivo de conscientização e a preparação dos

estudantes a respeito destas ciências talvez sejam alcançados caso a

14

interdisciplinaridade entre as ciências seja ministrada corretamente. (MIRALÉ e

ALVES, 2014).

2.2 NIVEIS DE REPRESENTAÇÃO DA QUÍMICA

Os níveis representacionais da química são divididos inicialmente em

descritivo, representacional e explicatório, cada um contemplando uma parte da

química. Alex Johnstone, em 1982, desenvolveu essa teoria e, posteriormente, a

melhorou, resultando nos três níveis representacionais utilizados hoje, tais como:

macroscópico (representacional), submicroscópico (explicatório) e

simbólico/representacional (descritivo) (GILBERT e TREAGUST, 2009).

Johnstone em 1982 utilizou o termo „tripé‟, representado na figura 1, para

abordar os três níveis de representação e constatou que, para que haja um bom

aprendizado, os três níveis devem ser equilibrados, quanto a sua abordagem, nos

quais cada tema abordado tenha o essencial de cada nível representacional.

Figura 1 – Tripé representacional de Alex Johnstone

Fonte: (Wharta e Rezende 2011, p. 278).

O nível macroscópico contempla a questão da observação e do entendimento

a partir dela, pode-se caracterizá-lo como um conhecimento empírico, de maneira

que a observação é a característica mais forte deste nível (SCALCO, 2014).

O nível submicroscópico tem como exemplo na química os modelos atômicos

e as cadeias orgânicas, sendo possível de enxergar quando mostrada por forma de

ilustrações e ou signos, fazendo referência direta com a química a ser estudada,

onde este „pequeno mundo‟ não pode ser observado e sim interpretado

(TALANQUER, 2011).

O simbólico ou como era referenciado por Johnstone, representacional,

representa aos sinais e escrita própria da química, de maneira que a simbologia

química se torne a principal fonte deste nível, fazendo sentido apenas no meio

científico pode ser agregada a este nível representacional (WHARTA e REZENDE,

2011).

15

A tríade pedagógica tem relação direta com os níveis de representação,

sendo a sua sequência a de perceber, conceituar e relacionar equivalendo-se aos

níveis de Johnstone, gerando assim um conceito múltuo, afinal, quando um é

aprendido, intrinsicamente, o outro será reconhecido.

Autores como Gilbert e Treagust (2009), dizem que, para haver um melhor

entendimento do conteúdo, os níveis devem ser abordados em relação a sua escala,

por exemplo, submicroscópico, simbólico e macroscópico, quando aplicado, os

níveis podem ser abordados em duplas, tais como; simbólico e submicroscópico,

simbólico e macroscópico, submicroscópico e macroscópico.

Os níveis mais abordados no ensino de Química são o simbólico, que

contemplam a linguagem química e o submiscrocópico que se delimita a expressar

átomos, moléculas e gráficos reacionais, muitas vezes deixando de lado o

macroscópico, que seria a experimentação, a observação que o estudante teria

sobre o assunto (TALANQUER, 2011).

Johnstone (2006) aponta que, iniciar o conteúdo de química a partir do nível

macroscópico e, posteriormente, introduzir os outros níveis, pode melhorar a

efetividade do entendimento sobre o conteúdo aprendido, devido ao fato de que o

aluno correlacionará o aspecto do visível ao não visível. Neste caso, quando é

introduzido um novo conteúdo ao estudante, o mesmo tende a relacioná-lo a sua

memória de longo prazo. Este fenômeno é conhecido por Johnstone como „modelo

de processamento de informações‟. Já relacionar e interpretar, são os últimos níveis

da tríade pedagógica e semiótica (SCALCO, 2014).

Existem autores que procuram adaptar o modelo de Johnstone como é o

caso de Talanquer que justifica a mudança dos níveis experimentais como:

macroscópico/experiências, e os níveis de representação como: submicroscópicos e

simbólico / modelo e visualização), de maneira a justificar sua dicotomia em relação

a tricotomia de Johntone. Talanquer, também sugere uma mudança na abordagem

do termo submiscroscópico para nanoscópico (TALANQUER, 2011; WHARTA,

ALVES, JESUS, 2011).

A inversão do triângulo onde o macroscópico e o simbólico fiquem na parte

superior e o submicroscópico na ponta na parte inferior faz sentido, neste caso na

parte superior referem-se ao visível onde é possível adquirir a experiência e/ou

visualizar, já o submicroscópico refere-se aos conceitos mais especifícos da

química, como gráficos e símbolos (WHARTA e REZENDE, 2011).

16

Todavia, a partir do ano de 2010 é que autores com propostas refutativas, e

não mais complementares, para a teoria de Alex Johnstone começam a surgir.

Procurando assim, adaptar a teoria com um nível de docência mais ampla, como no

caso da relação do tripé e a tríade pedagógica. Entretanto não há uma teoria que

substitua a teria de Johnstone, até o momento (WHARTA e REZENDE, 2015).

2.3 SEMIÓTICA PEIRCEANA

O surgimento dos signos tem como datação o final do século 19, onde após a

revolução industrial equipamentos como TV‟s, cinemas, imagens interpretáveis e

sujeitas a condições de interpretação se tornaram mais presentes no cotidiano. John

Locke foi o precursor do termo proposto de Semiótica, no século 17, abordando este

estudo de uma maneira ampla, sem muito foco. Viesselovski e Potiebniá na Rússia,

Saussure na Europa, estudavam a semiótica para a aplicação em uma determinada

área, tentando condensar está ciência tão juvenil (TEREZA e DIAS, 2013).

A semiótica pode ser definida como a ordem em que os fatos ou

pensamentos são colocados e interpretados, onde a análise de um signo está em

todos os tipos de linguagens. Existem pesquisadores nos estudos da semiótica que

contribuem para chegar a ser a ciência no estudo de signos que é atualmente, tais

como: Jacques Aumont, Mortine Joly, Lúcia Santella, Eluiza Ghizzi e Pierce. (MELO

D e MELO V, 2015).

O signo pode ser entendido como algo que expresse a comunicação

interpretativa, para alguns autores, para Peirce o signo remete a algo que faça

referência a um objeto, que este „algo‟ seja diferente dele mesmo, mas semelhante

ao objeto. Sendo assim, o signo pode ser entendido como tudo que se pode

relacionar e ou imaginar. Peirce define o signo com sua tricotomia, de maneira que o

mesmo é ternário, onde o signo pode ser avaliado por si só. Com o objeto de

referência ou a interpretação obtida pelo signo pode ser posta em avaliação

(RIBEIRO, 2010; TEREZA e DIAS, 2013).

Charles Sanders Peirce (1839-1914) baseava sua teoria no cotidiano,

tentando dar um sentido a semiótica neste meio. Segundo Wharta e Rezende (2011,

p. 282) “para Peirce, a relação triádica do signo é considerada como a forma básica

ou o princípio lógico-estrutural dos processos dialéticos de continuidade e

crescimento ocorrendo onipresentemente no mundo real. Esta relação foi definida

17

por Peirce como semiose”. A ideia de semiose é apresentada, após várias

atribuições sob o assunto da tricotomia, de maneira que a figura 2 acaba

expressando essa relação com o aprender.

Figura 2 – Representação triádica da Semiose.

Fonte: (Santaella, 1983, p. 12).

Inicialmente deve ser considerado que o signo pode surgir em qualquer

campo onde a compreensão de um determinado conteúdo possa ser entendida. No

caso da química as ideias de comparações por semelhança entram como um signo.

(SANTAELLA, 2005)

Na figura 2 o objeto imediato é a primeira impressão sob um determinado

signo fornecido, seja ele sin-signo ou legi-signo, a ideia desse objeto é de buscar

uma primeira impressão ou como está na figura à interpretação imediata sendo a

primeira impressão racional que o interpretante tem perante aos seus

conhecimentos individuais e o objeto fornecido. O objeto dinâmico gera „infinitos‟

objetos que o interpretante entenda como comparação ao objeto imediato, este

ocorre simultaneamente com o interpretante dinâmico, durante a assimilação do

conteúdo por um mediador (SANTAELLA, 1983).

Pode-se referir-se como exemplo o estudante que acaba de ouvir sobre os

modelos atômicos e neste caso o primeiro a ser estudado é o modelo de Dalton,

onde comumente o docente explica que a Lei deste signo (Legi-signo) é que o

átomo seria „maciço, esférico e indivisível‟ e imediatamente é comparado a uma

„bola‟ de bilhar, imediatamente o discente gera uma interpretação e em seguida

procura objetos que tenham essas três características, gerando objetos dinâmicos

só que neste caso estes objetos são signos degenerados, pois não possuem

similaridade com o real conceito do átomo. Apenas após um refinamento no

18

conhecimento sobre a disciplina aprendida os futuros objetos dinâmicos, se

existirem, podem gerar uma interpretação dinâmica. (RIBEIRO, 2010; WHARTA e

REZENDE, 2011).

Foi reconhecido em 1945 como fundador da moderna teoria dos signos

(MERRELL, 2012). Dedicou seus estudos as ciências naturais, exatas, física,

psíquicas e principalmente a lógica. Sendo que teve sua teoria fundamentada, a

tricotomia, após Saussure propor sua dicotomia, onde existia apenas o significante e

o significado, Peirce propôs a existência do interpretante, fechando assim sua

tricotomia. Pesquisadores como Merrell abordam que a vantagem na teoria de

Peirce em relação à teoria de Saussure seria a ampla abrangência sobre os signos

(JOLY, 2007; MELO D e MELO V, 2015).

A escolha por Peirce, dentre muitos outros autores que estudam a semiótica,

foi a relação com a lógica e ciência que é oferecida por sua metodologia. Após o

aprofundamento do assunto, a relação da Semiótica Peirceana com a tríade

pedagógica e com os três níveis de representação de Alex Johnstone mostraram-se

semelhantes, no aspecto da tricotomia (SCALCO, 2014). Peirce dizia que

representar é igual ao processo de apresentação de um objeto a um interprete ou a

relação entre o signo e o objetivo. O signo existe para representar algo diferente

dele, caso ele não seja o objeto (RIBEIRO, 2010).

Segundo Scalco, Cordeiro e Kiill (2015) são possíveis potencializar as

imagens em questão de comparação de conceitos, já que a química, sendo uma

ciência abstrata, normalmente se apoia em modelos.

Joly (2007) dizia que o signo tem relação tríplice, como face perceptível

(fundamento), o que representa (objetivo) e o que significa (interprete). Para Pierce,

a tricotomia pode expressar bem os signos, sendo a teoria de Joly utilizada como

base. As divisões dos signos são: 1° quali-signo, sin-signo e legi-signo, qualidade,

singularidade e leis gerais. 2° Relação com o objeto; índice, ícone e símbolo. 3°

Relação com seu interprete rema, discente ou argumento, como explica Scalco:

1.1 Quali-signo; não atua como um signo até que este se corporifique; Sin-signo; aspectos singulares. Só pode ser signo por meio de suas qualidades. Legi-signo; todo o signo convencional, generalizar a imagem, sendo uma lei. 1.2 Um ícone se refere a um objeto, podendo ser substituído por qualquer coisa que se assemelhe; um índice se refere a um objeto sendo afetado por este; um símbolo se refere a um objeto num sentindo de associação de ideias gerais, fazendo que este seja interpretado todo como se referindo ao objeto.

19

1.3 Rema é um signo que para um interpretante é uma possibilidade. Um discente é considerando um signo quando tem existência real para o interpretante. O argumento é um signo de lei, representando seu objeto em caráter de signo (SCALCO, 2014, p. 22-23)

Quando são apresentadas imagens a um estudante, elas devem ter coesão

com os textos propostos nos livros escolares, de maneira que as mesmas estimulem

a imaginação e o raciocínio (SCALCO; CORDEIRO; KIILL, 2015). É entendido que

estes meios de maneira ampla não são aplicadores do conhecimento ou

aprendizado, eles são um meio de auxílio, onde o discente (sujeito) deve ser o

interpretante, gerando assim o signo (WHARTA; ALVEZ; JESUS, 2012).

De maneira geral o signo é a interpretação do interpretante só existindo para

ele quando interpretado, de maneira que represente um objeto existente de outra

forma, gerando a semiose. O interpretante, neste caso o discente, só pode gerar um

signo do que ele esteja apto a interpretar, tendo que haver uma mediação de um

docente (WHARTA e REZENDE, 2015).

Segundo Santaella (2008), o signo só poder ser conhecido quando há um

contato inicial com um objeto, a partir dele é criada uma base de entendimento sobre

o assunto e posterior a isso o interpretante gera um conceito sobre o assunto, cada

interpretante pode gerar uma interpretação, então o mediador deve ter domínio

sobre o assunto, signo, e seus fundamentos.

O mediador, docente, tem como notoriedade a mediação do objeto e signo

para que estes possam auxiliar na compreensão do conceito empregado e

desenvolver uma semiose no estudante (WHARTA e REZENDE, 2011).

A química por ter uma simbologia singular, necessita dessa mediação, caso

contrário o estudante teria dificuldades em compreendê-la, mesmo com esta

mediação do professor, o conteúdo de química é ainda o mais temido dentre os

estudantes. Neste caso não basta apenas um mediador, há a necessidade de

ferramentas adequadas de ensino, estes os signos e seus objetos (WHARTA e

REZENDE, 2015).

A função primordial do educador seria fazer a relação adequada para estes

objetos, de maneira que os estudantes criem e pensem sobre o signo

compreendido. A figura 3 é uma fusão da figura 2 que busca entender o processo de

semiose pura e o modelo didático tricotômico da tríade pedagógica.

20

Figura 3 – Modelos de construção de significados da tríade pedagógica com a semiose.

Fonte: (Wharta e Rezende, 2015, p. 51).

O signo possui, comumente, dois objetos e três interpretantes dos quais os

objetos são imediatos e dinâmicos e os interpretantes são imediato, dinâmico e final.

O objeto dinâmico tem ação externa com o interpretante, de maneira que o

intérprete já deve ter tido contato com o objeto. Já o imediato serve como uma

análise de como o objeto dinâmico é abordada e como está exposto (SCALCO;

CORDEIRO; KIILL,2015).

O interpretante imediato gera as possibilidades do signo, antes de encontrar

um interpretante. O interpretante dinâmico está relacionado com o objeto dinâmico,

de maneira que analisa as possibilidades de pensamento com seu interpretante,

neste caso os pensamentos não estariam ligados diretamente ao signo e sim nas

possibilidades infinitas de interpretações. O interpretante final ocorre quando o

objeto dinâmico não possui mais possibilidades de interpretação, sendo um

processo não possível, levando em consideração que as possibilidades de

interpretação são ilimitadas, quando este estado chega pode-se entender que o

processo de semiose foi concluído (RIBEIRO, 2010; SCALCO, 2014).

2.4 METODOLOGIAS PARA O ENSINO DE QUÍMICA

As metodologias ativas começaram com os manifestos dos pioneiros da

educação nova em 1932, conhecido como „manifesto 32‟, afirmando que não deve

haver uma substituição das aulas de modelo clássico, mas utilizar ferramentas

metodológicas para melhorar os conteúdos mais abstratos. John Dewey (1859 –

1952) propusera que a educação estava no centro do raciocínio e a análise crítica

do estudante, onde o direcionamento para o caminho do conhecimento esta

21

relacionado com a imaginação e o desejo (AZEVEDO et al, 2006; SOUZA e

MACHADO, 2009).

Ele (Dewey) foi o precursor da educação progressista, onde o manifesto 32

baseou sua teoria de educação nos estudos de Dewey, sendo eles focados no

rompimento do dualismo entre o empirismo e racionalismo, a educação como um

fenômeno social e a divisão das matérias de estudo sendo que há dois aspectos de

ciência, uma para o cientista e outro para o professor (SANTOS, 2011).

Para Moran (2015) os materiais e recursos educacionais hoje tem uma

grande importância por si mesma, entretanto há a necessidade de um equilíbrio

entre esses materiais já existentes e novos desafios contextualizados que o

educador pode vir a trazes, como Morán (2015, p. 17) sugere:

 As metodologias precisam acompanhar os objetivos pretendidos. Se queremos que os alunos sejam proativos, precisamos adotar metodologias em que os alunos se envolvam em atividades cada vez mais complexas, em que tenham que tomar decisões e avaliar os resultados, com apoio de materiais relevantes. Se queremos que sejam criativos, eles precisam experimentar inúmeras novas possibilidades de mostrar sua iniciativa.

Existe uma grande quantidade de metodologias ativas para o ensino de

diversos conteúdos da química como as ligações químicas e modelos atômicos,

nestes mesmos casos as ferramentas de ensino variam de bolas de isopor,

magnéticas a programas 3D para a visualização dos mesmos. Entretanto há uma

carência em metodologias que associem a relação com o cotidiano e acabam

defasando o próprio conceito das ligações químicas ou modelos atômicos (PARIZ e

MACHADO, 2011).

Sendo assim a carência de metodologias adequadas surge de maneira que

as abordagens dos próprios livros didáticos se tornam redundantes ou confusas,

prejudicando a explicação do docente e atrapalhando no desenvolvimento do

discente. Todavia, se o educador se encontra em pleno gozo de seus

conhecimentos, o mesmo pode trabalhar em cima da abordagem erronia e não

impedir a construção de conhecimento do estudante (FERNANDEZ e

MARCONDES, 2006; PEREIRA; AZEVEDO; SOARES, 2010).

As metodologias ativas se tornam adequadas quando tomarem como

relevância quando, as instituições de ensino, tiveram plataformas adaptativas

inteligentes e projetos pedagógicos atualizados, alterando o atual modelo bancário,

onde o estudante recebe informação igual em qualquer situação educacional.

Superar os modelos conteudistas atuais é uma forma de melhorar e forçar uma

22

atualização das metodologias, pois assim não será um conteúdo previamente

selecionado que possivelmente será o mesmo conteúdo utilizado durante anos a fio

pelo educador desuatilizado, causando assim um conteúdo desmotivador e

desatualizado para as novas gerações, decorrentes, de alunos (MORAN, 2015).

2.5 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

Existem cinco estados físicos da matéria conhecidos, sendo eles o sólido,

líquido, gasoso, plasma e o superfluido. Os dois últimos estados não serão

abordados no presente trabalho, pois o plasma está em uma situação em que não é

encontrado naturalmente na superfície da terra, igualmente ao superfluido (CALDAS,

2008).

A principal diferença entre os três estados fundamentais da matéria são a

forma em que suas partículas se encontram distribuídas, de maneira que um nível

de maior agregação para um de menor agregação a ideia é que fique

solido>líquido>gasoso, onde o espaço livre, consequentemente a movimentação das

partículas estão mais restritas no estado sólido e no decorrer da mudança entre os

estados é que a movimentação aumente (MENDES, 2006).

As possíveis transições são a fusão, solidificação, ebulição, vaporização,

liquefação ou condensação e ressublimação. Um destaque para a fusão e ebulição,

onde são retratados os pontos mais importantes durante o estudo de substâncias e

misturas, por exemplo. (EBBING, 1998).

Em suma, a fusão marca o ponto em que o estado sólido está atravessando

para o estado líquido, caso seja dada mais energia para esse sistema, ocorrerá o

ponto de ebulição, que é o estado líquido indo para o estado gasoso. Os seguintes

processos são intermédios deste, sendo que é possível pular estados, como o caso

da sublimação que passa do estado sólido para o gasoso (MENDES, 2006).

2.6 TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA

2.6.1 Transformações físicas

Russel (1994) entende que as transformações físicas não sofram uma

alteração na identidade do composto, de maneira que apenas o estado físico sofra

23

essa mudança e fornece o exemplo de um pedaço de ferro fundido que mesmo após

sua transformação do estado sólido para o líquido, ainda é ferro.

Bem como Ebbing (1998) cita que a dissolução, neste caso se referindo à

dissociação iônica, pode ser considerada uma mudança de estado físico não

alterando a integridade dos compostos.

2.6.2 Transformações químicas

Podem-se entender as transformações químicas como modificações da

matéria, onde ocorrem mudanças em sua identidade. Nesta etapa substâncias

originais são utilizadas para a formação de outras novas. Podendo ser identificada

estas substâncias iniciais como reagentes e o resultado destas interações como o

produto destes reagentes. Em suma processos de combustão, fermentação e

biológico são exemplos práticos sob as transformações químicas (RUSSEL, 1994).

As transformações químicas, conhecidas também como reações químicas,

são encontradas nos anos finais do ensino fundamental com a proposta para este

conteúdo de identificar se há ou não uma situação em que ocorre essa

transformação „reação‟ química, iniciar a parte da simbologia química, reconhecer as

leis de Lavoisier sob a conservação de massas e proporções definidas (EBBING,

1998).

Dentro das reações químicas as leis da conservação de massa e proporções

definidas são as mais necessárias para entender conceitos futuros de reações

químicas e balanceamentos.

A lei da conservação de massa implica que toda a massa que tinha

inicialmente deve ser encontrada para o produto, seja ele no mesmo estado que o

reagente ou não, por exemplo, a combustão possui liberação de gás dióxido de

carbono, caso seja completa, esse dióxido de carbono pode ser pesado em conjunto

com o resto dos produtos da combustão, a soma do valor do gás com o resto, deve

ser igual à soma dos valores dos reagentes (ATKINS e PAULA, 2012).

A lei das proporções definidas esclarece que cada componente de um

composto, por exemplo, tem massa e característica definida, mesmo quando o

mesmo vira produto, pode haver variação dependendo do número de átomos

encontrados no componente, no caso simples da água, onde existem dois

hidrogênios e um oxigênio, entretanto a massa do oxigênio é maior que a do

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hidrogênio, ficando assim os hidrogênios com o total de 11,19% e 88,91% para o

oxigênio. (RUSSEL, 1994).

2.7 VELOCIDADE DE REAÇÃO

A própria cinética química pode ser definida pelas velocidades de reações,

sendo que ela procura investigar e entender o mecanismo dessas reações pelas

propriedades físicas. Dentro dessas reações químicas existem fatores que podem

levar a interferência natural dessa velocidade, tais como; concentração dos

reagentes, concentração do catalisador, temperatura do meio reacional e área

superficial do reagente ou catalisador sólido (BROWN, 2016).

A concentração dos reagentes pode influenciar tanto positivamente quanto ao

contrário, pois o excesso pode levar a reação ao processo inverso e promover a não

formação dos produtos. Entende-se que a concentração é diretamente proporcional

a velocidade, pois a mesma acaba influenciando no tempo da reação (ATKINS e

PAULA, 2012).

A temperatura leva ao aceleramento da ocorrência da reação, quando

aumentada. Aindo sobre a temperatura, ela é diretamente proporcional à frequência

de colisões, aumentando as colisões internas e consequentemente podendo

aumentar a velocidade do produto formado. Sabe-se que quando as colisões

ocorrem, elas necessitam de uma energia mínima, ou seja, a colisão precisa ser de

certa forma violenta. Mesmo assim, caso os íons, moléculas e/ou átomos não

estejam favoráveis geometricamente à formação do produto não ocorrerá (EBBING,

1998).

O catalisador tem a função de, simplesmente, aumentar a velocidade de

reação do processo, sem que ele reacione no meio. Dentro dos catalisadores

existem distintos grupos como os catalisadores; homogêneo, heterogêneo, orgânico,

entre outros (ATKINS e JONES, 2012).

2.7.1 Lei de velocidade

Segundo Atkins e Paula (2012), „a velocidade de uma reação é proporcional às

concentrações dos reagentes elevadas a certas potências’. Entende-se que as

concentrações dos reagentes acabam influenciando na velocidade da reação,

entretanto o aumento excessivo da concentração dos reagentes acaba por reverter o

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