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Atividade experimental em eletrólise para o ensino de química: abordagem para uma educação ambiental na escola
(2018-08-17) Silva, Thiago Ramos da; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/3205312853023513
Este trabalho tem como objetivo analisar se o uso de atividade experimental em eletrólise, contextualizada pelas questões ambientais, trará para os alunos do ensino médio um entendimento mais abrangente sobre o tema nas aulas de química. Para isso, foi adotado o seguinte procedimento metodológico: 1) pesquisa com professores do Estado de Pernambuco a respeito de como eles analisam o experimento da eletrólise, como recurso didático a ser desenvolvido em sala de aula; e 2) construção do planejamento didático e aplicação de uma Sequência Didática (SD) sobre o tema eletrólise. O presente estudo foi baseado em análise qualitativa de nível descritivo e exploratório, onde os dados obtidos serviram de parâmetro pessoal para responder ao questionamento do objetivo supracitado nesse trabalho. Todos os dados realizados com os professores nesta pesquisa, após serem processados, foram construindo a ideia para uma relevância do tema ligado à conscientização ambiental, visto que, este tema transversal deverá estar presente no processo educativo de alunos em vários níveis escolares, conforme preconiza a Política Nacional de Educação Ambiental Brasileira e os Parâmetros Curriculares Nacionais. Para construir o conhecimento dos alunos de forma bem planejada, a aplicação da SD foi dividida em dois momentos: aula teórica sobre alguns tópicos de eletroquímica, cuja ênfase recaía principalmente na aprendizagem do assunto eletrólise; e ato seguinte, aula experimental na própria sala sobre a eletrocoagulação, utilizando materiais de fácil acesso. A verificação do fenômeno ocorrido no experimento teve como característica fundamental o uso da eletrólise para fins de tratamento da água, utilizando eletrodo de ferro em uma amostra hipotética de uma solução contendo tinta de tingimento para roupas.
Experimentação investigativa em eletroquímica: análise das contribuições para a formação de licenciandos em Química
(2022-09-28) Santos, Jeibson Joaquim dos; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/3779449247384247
O presente trabalho teve por objetivo analisar e identificar as contribuições de atividades experimentais investigativas que podem conferir à Licenciatura em Química em suas práticas docentes futuras. A pesquisa foi aplicada em quatro turmas de Físico-Química L3 ao longo de dois semestres, possuindo um caráter qualitativo interativo, onde os licenciandos inicialmente entraram em contato com textos acadêmicos abordando os temas de experimentação investigativa e ensino por investigação, para posteriormente debater sobre o assunto e em momentos futuros vivenciarem atividades experimentais investigativas, onde tiveram a oportunidade de trabalhar duas situações problemas desenvolvidas pelo pesquisador e após produziram relatos sobre suas atividades experimentais investigativas. Onde a partir dessas interações foram coletadas duas propostas de conceito para situação problema, construídas de forma coletiva; Observações sobre as dimensões procedimentais, conceituais e atitudinais durante a realização das atividades experimentais investigativas; 20 relatos, que foram submetidos à Análise Textual Discursiva (ATD) e uma avaliação para as duas situações problemas apresentados. Onde os resultados se demonstraram satisfatórios, de modo que apontaram inquietação e uma gradativa apropriação dos licenciandos para as características do ensino por investigação, onde eles demonstraram avanços na transposição de suas posturas passivas para posturas ativas na realização das atividades experimentais investigativas.
Proposta de uma sequência didática baseada no ensino por investigação para abordar o conteúdo de eletrólise no ensino médio
(2019-07-19) Oliveira, Johnies Jaaziel Matias de; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/1186652030834689
Este trabalho concentra-se na proposta e análise de uma sequência didática sobre a temática “Pilhas”. A sequência foi elaborada para o desenvolvimento do conteúdo de eletrólise para turmas de 2º ou 3º ano do ensino médio. A construção da sequência foi baseada no Ensino por Investigação. Foi adotado o seguinte procedimento metodológico: 1) Elaboração da sequência didática com tema Pilhas, 2) Análise do processo de elaboração da sequência didática. Os resultados mostram que a estruturação da sequência didática apresenta características de Ensino por investigação e contemplam elementos das dimensões epistêmicas e pedagógicas. Avaliamos que essa sequência didática, por ter sua contextualização em um tema do cotidiano, permite que os alunos tenham uma participação mais ativa, gerando discussões e debates a partir de problemas, questionários e atividades experimentais. Por fim, essa sequência também faz com que houvesse uma sensibilização ambiental sobre o descarte incorreto das pilhas e os seus riscos.
Síntese eletroquímica da estrutura metal-orgânica de [Cu3(BTC)2 .(H2O)3]n e sua aplicação em biossensores e meio ambiente
(2018-08-27) Silva, Renata Pereira da; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/9622769576689246; http://lattes.cnpq.br/9318114882701456
As MOFs (Metal-Organic Frameworks) são uma nova classe de materiais porosos conhecidos como redes de coordenação, formam uma extensa classe de materiais cristalinos, apresentando um átomo central (íon metálico) ou aglomerado (cluster metálico) coordenados a moléculas orgânicas (ligantes), em que essa unidade metal-ligante se repete formando uma rede polimérica de complexos metálicos em uma, duas ou três dimensões. Uma das mais importantes propriedades dessa estrutura metal-orgânica é a alta porosidade e grande área superficial, propriedades que serão exploradas para o desenvolvimento de um material adsorvente de corante têxtil em efluente e como imobilizante para a Lectina de Cratylia Mollis, uma enzima específica para glicose. A MOF de [Cu3(BTC)2.(H2O)3]n foi obtida por síntese eletroquímica e por via amperométrica utilizando-se uma solução de ácido 1,3,5-benzenotricarboxilico, nitrato de sódio e dimetilformamida em água Mllipore numa razão de 1:1. O precipitado foi filtrado, lavado e seco em uma estufa a 120°C, e em seguida foi caracterizado por espectroscopia de absorção na região do infravermelho utilizando um espectrofotômetro com transformada de Fourier (FTIR) e por voltametria cíclica. Após a mistura dessa MOF com uma solução que simulou um efluente de indústria têxtil, verificou-se que ela pode ser utilizada em seu tratamento pois foi obtido um efluente sem coloração e houve a estabilização do corante em sua estrutura. Os biossensores desenvolvidos foram elaborados com a fixação da MOF com a lectina, e a pasta de grafite nos eletrodos de platina e ouro. Realizou-se a voltametria cíclica desses sistemas em solução de glicose e frutose. Indicando que a lectina interage com soluções de baixa concentração de glicose com o disco de ouro (5, 10 e 15 mM devido ao aumento dos picos catódicos e anódicos), enquanto que com a placa de platina ela interage com altas concentrações de glicose (20, 40 e 60 mM devido ao aumento dos picos catódicos e anódicos). Não se observou a interação da lectina com a frutose, como já era esperado. Esse sistema pode ser utilizado para a identificação de glicanos em efluentes, e identificação de glicose em amostras reais, não sendo necessária uma grande quantidade de amostra para a identificação, tornando o método eficiente e de baixo custo.
Sistemas eletroquímicos para tratar amostras de água contendo corante têxtil como ferramenta didática para divulgação da poluição hídrica
(2021-07-07) Neves, Eloisa Ferreira; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/9764373408949634
As oficinas didáticas para divulgação científica e tecnológica além de contribuir com os aspectos motivacionais para o desenvolvimento da aprendizagem são uma estratégia interativa que pode proporcionar o desenvolvimento da aprendizagem de ciências. Essa pesquisa tem como objetivo utilizar sistemas eletroquímicos para caracterizar as propriedades físico-químicas da lectina coagulante das sementes de Moringa oleifera (cMoL) no tratamento de amostras de água contendo corantes têxteis do tipo índigo como ferramentas didáticas para divulgação científica sobre a poluição hídrica em efluentes oriundos da indústria têxtil. O desenvolvimento metodológico dessa pesquisa compreende o desenvolvimento de pilhas de alumínio utilizando latas de alumínio e garrafas PET para o tratamento de solução de corante tipo índigo; a determinação dos potenciais eletroquímicos e voltamogramas cíclicos gerados pela aglutinação da cMoL imobilizada na MOF com solução aquosa de corante índigo carmim; o desenvolvimento de biossensores potenciométricos para determinação de resíduos de corantes índigos em meio aquoso. Foram observadas diferenças consideráveis dos potencias eletroquímicos em relação ao eletrodo de platina (Pt), eletrodo de trabalho platina recoberto com MOF (Pt/MOF), eletrodo de platina revestido com MOF e cMoL imobilizada (Pt/MOF/cMoL) e ao interagir Pt/MOF/cMoL com diferentes concentrações de galactose. A voltametria cíclica apresentou resultados com diferenças significativas entre a amostra de corante não tratada e as amostras de corante após tratamento. O desenvolvimento de oficinas didáticas em espaços escolares para validação do sistema eletroquímico como instrumento didático aplicado a aprendizagem e divulgação sobre a poluição hídrica causada pelo descarte de corantes índigos em efluentes da indústria têxtil é relevante para a construção dos conceitos relacionados a eletroquímica.
Uma estratégia de ensino e aprendizagem com o enfoque CTSA numa perspectiva contextualizada através do conteúdo de eletroquímica
(2019-07-02) Silva, Bianca Maria da; Freitas, Kátia Cristina Silva de; Souza, Sandra Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/4678692939311710; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/4826281281005863
A Sequência Didática (SD) é uma técnica de organização de aula muito usada no ensino de Ciências da Natureza proporcionando ao professor sentido as temáticas nas suas práticas pedagógicas. É através da sua utilização que é possível estabelecer, por exemplo, um ensino investigativo, com a problematização, a organização dos conteúdos e aplicação do conhecimento. Na construção de tais atividades se faz necessário, se atentar ao conteúdo a ser ensinado, as características cognitivas dos alunos, a dimensão didática relativa à instituição de ensino, motivação para a aprendizagem, significância do conhecimento a ser ensinado e planejamento da execução da atividade. Nesse sentido essa pesquisa teve como objetivo elaborar, aplicar e avaliar uma SD de ensino com o enfoque em Ciência Tecnologia Sociedade e Ambiente – CTSA numa perspectiva contextualizada através do conteúdo de eletroquímica. Os resultados apontam, que ao planejar atividades por uma SD numa perspectiva CTSA facilidade para compreensão do conteúdo em questão, assim como, há maior interação dos alunos com o conteúdo de Eletroquímica.
Uma proposta de experimento investigativo com materiais de baixo custo para ensino e aprendizagem de eletroquímica
(2023-09-05) Vasconcelos, Rodrigo da Silva; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551
Este trabalho propõe uma sequência de ensino-aprendizagem para aulas no ensino médio abordando conteúdos, conceitos e habilidades relacionados à eletroquímica visando complementar as aulas de ensino tradicional com a implementação de procedimentos experimentais com materiais de baixo custo. Deve-se salientar que por ser um conteúdo amplo, complexo e de grande importância, deve-se ter maior atenção na forma de lecioná-lo. Durante o presente trabalho, buscou-se avaliar se uma sequência didática dividida em cinco etapas com o uso da experimentação demonstrativa e investigativa pode melhorar o processo de ensino-aprendizagem de conteúdos e habilidades, através da proposição de procedimentos experimentais em construções de células eletroquímicas e da análise qualitativa dos conteúdos e conceitos emergidos ao final da sequência didática. Conclui-se que a proposta de sequência pode contribuir positivamente com o desenvolvimento de saberes pois, percebe-se, no término da pesquisa, algumas substituições e complementações de concepções inicias relacionadas à eletroquímica.
Uma proposta de sequência didática para o ensino de Química utilizando uma temática ambiental a partir do processo de tratamento de efluentes industriais
(2022-10-07) Ribeiro, Patricia Maria de Melo; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/6452213261262563
Este trabalho apresenta uma proposta de sequência didática para expor a temática do descarte inadequado de efluentes industriais em corpos hídricos, assim como a apresentação dos processos de separação de mistura envolvidos nas etapas do tratamento correto do efluente antes do despejo no meio ambiente. O objetivo desta pesquisa foi a elaboração de uma SD na perspectiva ambiental para sensibilizar os alunos a respeito problemas ambientais, reconhecer um pouco da aplicação industrial de conteúdos presentes no ensino regular de Química, e permitir práticas experimentais de separação de mistura durante o decorrer das aulas. Buscando não apenas a construção do conhecimento, mas também estruturando o pensamento crítico do aluno para formação de um cidadão ciente do seu papel ativo para colaborar com uma sociedade sustentável.