The planning of Chemistry teaching sequences based on the Topological Model of Teaching: potentialities of the EAR (Elaboration, Application and Re-elaboration) process on pre-service teacher education

Bego, Amadeu Moura; Alves, Milena; Giordan, Marcelo

doi:10.1590/1516-731320190030016

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Ciência & Educação (Bauru)

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Sumário

Artigos • Ciênc. educ. (Bauru) 25 (3) • Jul-Sep 2019 • https://doi.org/10.1590/1516-731320190030016 copy

The planning of Chemistry teaching sequences based on the Topological Model of Teaching: potentialities of the EAR (Elaboration, Application and Re-elaboration) process on pre-service teacher education

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract:

This paper aims to evaluate the influence of the Elaboration, Application and Re-elaboration (EAR) process on the development of pre-service chemistry teachers’ ability to plan teaching sequences. This study consists of document analysis using two different versions of chemistry teaching sequences (TS) produced by pre-service chemistry teachers. The document analysis was carried out based on the Topological Model of Teaching and on a standard tool for TS validation. The data show significant advances in the redesigned TS, which became more cohesive as regards problem-solving, thus fulfilling the role of a structuring element throughout all teaching activities. This gain can be attributed to the assessment of TS from different perspectives, inserted in this virtuous cycle of the EAR movement, which is fundamental to relate specific contents to pedagogical theories, approximating the theoretical planning and concrete professional practice, as well as developing an investigative attitude about teaching activities.

Keywords:
Teacher education; Chemistry teaching; Topological model of teaching; Teaching sequence

Critérios de Avaliação^* * Para entendimento aprofundado sobre o significado e as características dos itens de avaliação na perspectiva do MTE, ver Guimarães e Giordan (2013).	SD1		SD2		SD3
	E	R	E	R	E	R
A proposta de ensino apresentada na SD é original	2	3	2	4	3	4
A problematização confronta o senso comum com o conhecimento científico	2	5	2	5	4	5
A problematização propõe uma questão desencadeadora	5	5	4	5	5	5
A problematização é relacionada com situações sociais, culturais, políticas ou do cotidiano	5	5	4	5	5	5
As atividades são inovadoras	2	3	2	4	3	4
O contexto é adequadamente descrito em seus três aspectos: situacional, mental e comunicacional	2	4	2	4	2	4
A problemática articula todos os elementos da SD	2	5	1	4	5	5
A proposta encaminha para a resolução (ou posicionamento crítico) do problema	3	5	2	4	5	5
Os conteúdos selecionados são apropriados à problematização	3	5	1	4	4	5
A metodologia de ensino proposta está apropriada para alcançar o objetivo geral da SD	2	5	2	5	5	5
Há vínculos entre a dinâmica das atividades e a problematização	2	5	1	4	4	5

Título da SD1	Isso não me cheira bem! (versão inicial)	Isso não me cheira bem! (versão final)^* * Trechos modificados na reelaboração estão grafados em itálico.
Trechos de contextualização	Na imigração japonesa para o Brasil em 1908, os japoneses trouxeram consigo seus hábitos que com o passar dos anos foram sendo integrados a cultura brasileira. Restaurantes que oferecem a culinária japonesa, que possui como base o pescado, viraram moda e palavras como sushi e sashimi, agora, fazem parte do nosso vocabulário [...] Nos últimos anos percebemos um grande aumento do número de estabelecimentos que oferecem comida japonesa, inclusive na cidade de Araraquara, a qual possui 21 estabelecimentos registrados, o dobro de uma cidade com uma quantidade parecida de habitantes como Rio Claro que possui apenas 10 [...]	Na imigração japonesa para o Brasil em 1908, os japoneses trouxeram consigo seus hábitos que com o passar dos anos foram sendo integrados a cultura brasileira. [...] Nos últimos anos percebemos um grande aumento do número de estabelecimentos que oferecem comida japonesa, inclusive na cidade de Araraquara, a qual possui 21 estabelecimentos registrados, o dobro de uma cidade com uma quantidade parecida de habitantes como Rio Claro que possui apenas 10 [...] Um problema que aparece com o surgimento destes estabelecimentos em vários municípios é o mau cheiro proveniente do pescado quando ele não é devidamente descartado ou quando a preservação do local não é feita de forma eficiente.
Questões desencadeadoras	Como garantir que estes estabelecimentos não afetem a população, sendo que o armazenamento e descarte do pescado e a manutenção do local exigem cuidados rigorosos, que se não forem cumpridos acabam afetando a qualidade de vida dos moradores da cidade?	O que diz a legislação sobre o armazenamento deste pescado? Qual a origem desse odor proveniente do pescado? Como a química pode auxiliar numa possível solução para o problema? Como garantir que estes estabelecimentos não afetem negativamente a população?
Objetivo Geral da SD	A SD tem como objetivo, além de se ensinar os conceitos de ácido, base, sais e óxidos, mostrar ao aluno que a química está presente no seu dia a dia e que, a partir de uma visão científica, podem-se resolver inúmeros problemas de seu cotidiano	Identificar e classificar as diferentes funções inorgânicas relacionando-as com as condicionantes do mau cheiro do pescado nos restaurantes e as possíveis formas de evitar que estas atividades prejudiquem a qualidade de vida da comunidade.

Título da SD2	Meu dinheiro por água abaixo: e a Química com isso?	Meu dinheiro por água abaixo: e a Química com isso?
Trechos de contextualização	Apesar de 2/3 da superfície terrestre ser constituída por água, apenas 1% está disponível para o consumo, sendo 12% oriunda do Brasil. Porém, nosso país sofre com problemas de desperdício, causando até mesmo escassez em algumas regiões [...] Os índices de perdas de faturamento devido aos desperdícios geram um menor retorno financeiro, o que resulta em menor investimento da rede de saneamento da própria cidade. Parte desse desperdício está presente no mau uso doméstico, visto que no Brasil o consumo médio de água por pessoa é de 150-200 litros por dia e segundo a Pensando nisso, é possível perceber a importância do tratamento de água e o prejuízo causado pelo seu desperdício.	Apesar de 2/3 da superfície terrestre ser constituída por água, apenas 1% está disponível para o consumo, sendo 12% oriunda do Brasil. No caso de Araraquara 65% da água consumida é oriunda do Aquífero Guarani. O restante é retirado do Ribeirão das Cruzes, Ribeirão das Anhumas e Córrego do Paiol [...] Uma vez que a água desses rios está cada vez mais longe das nascentes e ao decorrer do percurso ele adentra cada vez mais em áreas urbanas, e com isso a proteção do rio fica comprometida e a probabilidade de doenças aumenta, fazendo-se assim necessário o tratamento de água e também o uso adequado dos reagentes químicos usados no tratamento, que é feito em ETAs, onde procedimentos químicos e físicos são realizados a fim de garantir que a água torne-se potável.
Questões desencadeadoras	Quais os impactos sociais e econômicos causados pelo tratamento de água? Por que a água é tão cara? Quais substâncias são utilizadas no tratamento da água? O que a química tem a ver com esse valor?	Quais seriam os impactos sociais, econômicos e ambientais de um tratamento de água feito de maneira inadequada e qual a importância da química para esse tratamento? Através de um estudo de caso, a sequência didática pretende responder ainda as seguintes questões: Qual a causa do problema? Em qual etapa do tratamento de água houve o mau gerenciamento do reagente em questão? Qual a atitude deve ser tomada para que o problema seja sanado? Quanto a empresa gastou devido ao uso incorreto do reagente e como isso pode impactar no custo da água?
Objetivo Geral da SD	O objetivo dessa SD é que o aluno seja capaz de reconhecer a importância do tratamento da água e saiba criticar como o consumo exagerado proveniente do uso doméstico leva a problemas ambientais, econômicos e sociais. Além disso, espera-se que consiga construir a relação entre os gastos desnecessários e os conceitos químicos.	O objetivo dessa sequência didática é que o aluno seja capaz de justificar a importância da água potável, dos critérios usados nas etapas do tratamento de água e como um mau gerenciamento pode levar a problemas ambientais, econômicos e sociais.

Título da SD3	Fertilizantes: pode a agricultura destruir nosso planeta?
Trechos de contextualização^* * Após o Processo EAR os BID julgaram que não houve necessidade de modificação do item da versão reelaborada.	Fertilizantes são materiais que contêm nutrientes essenciais para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Os principais nutrientes demandados pelos vegetais são o nitrogênio, fósforo e potássio, pois são os principais constituintes de proteínas, ácidos nucleicos e clorofila e essenciais para processos como transferência de energia, manutenção da pressão interna da planta e ação enzimática [...] O uso adequado de fertilizantes se tornou ferramenta indispensável na luta mundial de combate à fome e a subnutrição. Sem eles, a civilização humana em sua forma atual não existiria. O solo do planeta não poderia fornecer a todas as 7 bilhões de pessoas os alimentos que necessitam [...] O nitrogênio é constituinte principal de proteínas. Entretanto, a agricultura requer mais nitrogênio do que a natureza consegue fornecer. Desta forma, a química desempenha papel fundamental, porque a síntese de fertilizantes a base de nitrogênio supre a demanda desse elemento pela agricultura [...] O uso excessivo de fertilizantes polui rios, lagos e lençóis freáticos, além de contribuir para o aquecimento global...
Questões desencadeadoras	Como alimentar a população mundial sem a otimização de produção agrícola? Como fornecer nutrientes essenciais a todos os habitantes do planeta? Como aumentar a produção de fertilizantes, de modo a suprir a demanda mundial? De que maneira o uso excessivo desses compostos influencia no equilíbrio natural do planeta? Como substituir esses materiais sintéticos de modo a suprir a demanda mundial por alimentos?	Como alimentar a população mundial sem a otimização de produção agrícola? Como fornecer nutrientes essenciais a todos os habitantes do planeta? Como aumentar a produção de fertilizantes, de modo a suprir a demanda mundial? De que maneira o uso excessivo desses compostos influencia no equilíbrio natural do solo do planeta? Como substituir esses materiais sintéticos de modo a suprir a demanda mundial por alimentos? A quantidade de fertilizantes utilizada nos dias atuais é realmente necessária para suprir a demanda mundial por alimentos?
Objetivo Geral da SD^* * Após o Processo EAR os BID julgaram que não houve necessidade de modificação do item da versão reelaborada.	Essa SD tem como objetivo geral que o aluno seja capaz de criticar o uso de fertilizantes no cenário agrícola mundial, justificando a influência do uso excessivo de fertilizantes no equilíbrio químico natural.

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[TFN1] ^*
Para entendimento aprofundado sobre o significado e as características dos itens de avaliação na perspectiva do MTE, ver Guimarães e Giordan (2013)GUIMARÃES, Y.; GIORDAN, M. Elementos para validação de sequências didáticas. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 9., 2013, Águas de Lindóia. Anais [...]. São Paulo: ABRAPEC, 2013, p. 1-8..