5 – Recursos digitais elaborados: Hipertexto/ Vídeo da actividade ...

Recursos digitais elaborados: Hipertexto/ Vídeo da actividade laboratorial

55 –– RReeccuurrssooss ddiiggiittaaiiss eellaabboorraaddooss:: HHiippeerrtteexxttoo//

VVííddeeoo ddaa aaccttiivviiddaaddee llaabboorraattoorriiaall

78


55..11 –– DDeessccrriiççããoo ddoo pprroottóóttiippoo ddeesseennvvoollvviiddoo ppaarraa aapplliiccaaççããoo ppeeddaaggóóggiiccaa--

HHiippeerrtteexxttoo

Um dos objectivos deste trabalho consistiu em produzir e implementar

recursos digitais acerca dos sub-temas “Espectros, radiações e energia” e “Átomo de

hidrogénio e estrutura atómica”. Com estes pretende-se proporcionar aos alunos e

professores um processo ensino-aprendizagem atraente e colmatar algumas

dificuldades dos alunos.

Um dos recursos digitais desenvolvidos foi o hipertexto acerca dos sub-temas

referidos no parágrafo anterior disponível no site http://nautilus.fis.uc.pt/cec/teses/lilia e

ainda no CD-ROM que se encontra em anexo a este trabalho. A elaboração de um

recurso digital para disponibilizar on-line e motivar os alunos requer um cuidado

especial no seu aspecto visual, pois este tem um grande impacto na motivação do

utilizador para a sua exploração. Assim, desenvolveu-se o hipertexto tendo sempre em

conta o seu aspecto visual.

Os conteúdos referidos no hipertexto são sempre apresentados através de tiras

de banda desenhada, nas quais aparecem os conceitos inerentes aos sub-temas

abordados. Clicando nos conceitos chegar-se-á à sua descrição e desenvolvimento. A

partir da banda desenhada é possível motivar os alunos para a aprendizagem de

conteúdos. Por esse motivo, desde cedo, a banda desenhada começou a ser utilizada

em alguns manuais escolares. Foi na década de 70 que surgiram as primeiras bandas

desenhadas em livros de Português de 5º e 7º anos. Actualmente, essa forma de

escrita expande-se em todas as áreas do saber.

Em livros de ciência, e outros, é muito comum o aparecimento do esquemático

e caricatural cientista na banda desenhada. A generalidade desses personagens têm o

papel de “meros aprendizes de feiticeiros, seja candidatos a senhores do mundo, seja

com a ambição de o recriar, e ao homem, de acordo com a sua imagem pessoal

idealizada.” (PESSOA, 1999). O personagem principal da banda desenhada existente

no hipertexto desenvolvido é o Calvin, criado pelo norte-americano Bill Watterson. O

Calvin tem palmo e meio de altura e de idade, não é cientista, mas faz reflexões e

observações pertinentes geradas pela experiência pessoal. É uma permanente fonte

de surpresa, perplexidade, curiosidade e humor (PESSOA, 1999). Por este motivo se

decidiu utilizar a banda desenhada do Calvin & Hobbes como contexto do hipertexto.

As conversas do Calvin e do seu fiel amigo Hobbes, foram sempre recriadas e

adaptadas.

79


A figura seguinte corresponde à primeira página do hipertexto desenvolvido

com o menu do lado esquerdo.

Fig.31 Imagem da página inicial do hipertexto

No esquema seguinte descreve-se a estrutura e a forma como está

desenvolvido o hipertexto.

80


Página inicial Das estrelas ao átomo

Referência dos livros de banda desenhada utilizados

Banda desenhada

Espectros, radiações eenergia

Kit de arco-íris 1ªbanda desenhada

2ªbanda desenhada

Espectro

Efeito fotoeléctrico

Objectivos correspondentes ao programa

Actividade experimental (Teste de chama)


A Aurora boreal 3ªbanda desenhada Teste de chama

Átomo de hidrogénio e estrutura atómica

O electrão esquivo

4ªbanda desenhada

5ªbanda desenhada

6ªbanda desenhada

7ªbanda desenhada

Espectro de emissão do átomo de H

Quantizada

Orbital

Configuração electrónica

Apresenta-se a seguir Mapa de conceitos


Última página Bibliografia/Créditos

Fig.32 Representação esquemática do hipertexto

81


Legenda:

Conceitos utilizados na banda desenhada. Na figura seguinte mostra-se como cada conceito é desenvolvido. Para cada

um dos conceitos referidos é apresentada a sua definição em conceito. As

informações disponíveis neste item foram adaptadas a partir dos resumos existentes

no CD multimédia “Testes e exercícios – Química 10ºano”, 2005, da Porto Editora em

cujo desenvolvimento a autora participou.

São ainda apresentadas imagens, vídeos, animações e sugestões de links

relativos ao conceito em estudo.

Fig.33 Imagem da página correspondente ao conceito espectro

82


Mapa de conceitos:

nlml ms

• Princípio da energia mínima • Princípio de exclusão de Pauli • Regra de Hund

Efeito fotoeléctrico

Energia

Radiação

Espectro de absorção de riscas

Espectro electromagnético

Espectro de emissão do átomo de hidrogénio

Modelo quântico do átomo

N.osquânticos Orbitais

Quanta de energia

Configurações electrónicas

Fig.34 Mapa de conceitos existente no hipertexto

83


55..22 –– PPrrooppoossttaa ddee mmeettooddoollooggiiaa ddaa uuttiilliizzaaççããoo ddoo hhiippeerrtteexxttoo eellaabboorraaddoo

Para além da produção do hipertexto, propõe-se uma metodologia de utilização

do mesmo em sala de aula. Para leccionar os sub-temas abordados nesta tese estão

previstas, no programa de Física e Química A elaborado pelo Ministério da Educação,

seis aulas (blocos de 90 minutos), duas aulas teóricas e uma aula laboratorial para o

sub-tema “Espectros, radiações e energia” e três aulas teóricas para o sub-tema

“Átomo de hidrogénio e estrutura atómica”. Tendo em conta as seis aulas previstas,

apresenta-se de seguida a seguinte metodologia:

1ª aula

Objectivos de aprendizagem

• Caracterizar tipos de espectros (de riscas/descontínuos e contínuos, de

absorção e de emissão)

• Interpretar o espectro de um elemento como a sua “impressão digital”

• Interpretar o espectro electromagnético de radiações associando cada radiação

a um determinado valor de energia

• Comparar radiações (UV, VIS e IV) quanto à sua energia

• Situar a zona visível do espectro no espectro electromagnético

• Identificar equipamentos diversos que utilizam diferentes radiações (por

exemplo, instrumentos LASER, fornos microondas, fornos tradicionais,

aparelhos de radar e aparelhos de raios X)

• Interpretar espectros atómicos simples

Recursos didácticos

• Computador

• Projector multimédia

• Hipertexto

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Orientações metodológicas

• De modo a criar um elo de ligação entre os conhecimentos dos alunos

adquiridos em aulas anteriores e os conhecimentos ainda não adquiridos,

poder-se-á iniciar a aula com a leitura da página inicial do hipertexto.

• O professor poderá iniciar o estudo do sub-tema “Espectros, radiações e

energia” motivando os alunos a partir da leitura da primeira banda desenhada,

“Kit de arco-íris”, do hipertexto.

Fig.35 Imagem da página com a banda desenhada “Kit de arco-íris”

• De seguida, sugere-se que o professor clique na palavra seleccionada

“Espectro” de modo a passar para a página que permite o acesso ao

desenvolvimento do conceito.

• Com o apoio das imagens presentes no hipertexto o professor poderá

desenvolver os conteúdos inerentes à aula.

85


Fig.36 Imagem da página com as imagens referentes ao conceito espectro

• Para consolidar os novos conhecimentos adquiridos pelos alunos, o professor

poderá ainda mostrar o vídeo e animações relativas ao conceito em estudo.

• No final da aula poder-se-á sistematizar o que foi leccionado através da leitura

do item “conceito”.

• Como trabalho de casa, os alunos poderão explorar os links sugeridos na

página referente ao conceito espectro.

2ª aula

Objectivos de aprendizagem

• Estabelecer a relação entre a energia de radiação incidente, a energia mínima

de remoção de um electrão e a energia cinética do electrão emitido quando há

interacção entre a radiação e um metal

• Identificar algumas aplicações tecnológicas da interacção radiação-matéria,

nomeadamente o efeito fotoeléctrico

• Identificar algumas aplicações tecnológicas do efeito fotoeléctrico

Recursos didácticos

• Computador/ Projector multimédia

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• Hipertexto

Orientações metodológicas

• O professor poderá iniciar a aula motivando os alunos a partir da leitura da

primeira banda desenhada “Kit de arco-íris”, apresentada na parte 2, do

hipertexto.

Fig.37 Imagem da página com a banda desenhada “Kit de arco-íris”, parte 2

• O professor poderá clicar na palavra seleccionada “Efeito fotoeléctrico” e

• s

ª aula

aceder para a página que permite o acesso ao desenvolvimento do conceito.

Propõe-se que a continuação do desenvolvimento da 2ª aula decorra no

mesmos moldes da aula anterior.

3

bjectivos de aprendizagem

O

• Interpretar a análise química qualitativa como um meio de reconhecimento da

• o método de análise espectral com a composição química

qualitativa de uma dada substância, em particular:

presença, ou não, de um ou mais elementos químicos na amostra em

apreciação

Relacionar

87


• Identificar a presença de um dado elemento numa amostra, através da

coloração exibida por uma chama quando nela se coloca essa amostra

tura da

•

fogo de artifício

ar com partículas electricamente carregadas emitidas

Recurs

• Explicitar as limitações do uso do teste de chama na análise elementar em

termos da natureza dos elementos presentes na amostra e da tempera

chama

Relacionar os resultados do teste de chama com os efeitos obtidos quando se

queima

• Relacionar o fenómeno das auroras boreais com a possível colisão de

moléculas existentes no

pelo Sol e que se deslocam com velocidade elevada

os didácticos

• Computador

• Projector multimédia

Orie a

• Hipertexto

• Material de laboratório

nt ções metodológicas

• Antes da realização da actividade laboratorial, sugere-se que se apresente a

segunda banda desenhada, “A aurora boreal”, do hipertexto.

Fig.38 Imagem da página com a banda desenhada “A aurora boreal”

88


• Para discutir com os alunos a importância que o teste de chama tem na

identifi acioná-la

•

dos dois procedimentos experimentais descritos no hipertexto.

nível

cação dos elementos químicos presentes numa amostra e rel

com os conceitos já abordados, sugere-se que o professor clique numa das

palavras seleccionadas na banda desenhada. Qualquer uma delas permite a

passagem para a página com o desenvolvimento teórico da actividade

laboratorial, bem como a explicação dos fenómenos aurora boreal e fogo de

artifício.

Propõe-se então, a realização da actividade laboratorial, podendo os alunos

seguir um

• No caso da ausência do material de laboratório necessário para a realização

da actividade laboratorial, poder-se-á visualizar o vídeo (ver 5.3.3), dispo

no site www.mocho.pt ou aceder ao mesmo através do hipertexto.

Fig.39 Imagem da página com o vídeo da actividade laboratorial “Teste de chama”

89

http://www.mocho.pt/


4ª e 5ª aulas


O

• Descrever o espectro do átomo de hidrogénio

série espectral a transições

•

números quânticos (n, l,

• tistas e das suas propostas de modelo

ecursos didácticos

• Associar, no átomo de hidrogénio, cada

electrónicas e respectivas radiações ultravioleta, visível e infravermelho

Explicar a existência de níveis de energia quantizados

• Descrever o modelo quântico do átomo em termos de

ml e ms), orbitais e níveis de energia

Referir os contributos de vários cien

atómico, para a formalização do modelo atómico actual

R

• Computadores

ia

rientações metodológicas

• Projector multiméd

• Hipertexto

O

• O professor deverá sensibilizar os alunos para o facto do modelo actual para o

• m trabalhos de investigação,

• e um guião

átomo resultar do contributo de vários cientistas.

Sugere-se que nas 4ª e 5ª aulas, os alunos faça

utilizando o hipertexto, sobre a participação dos diversos cientistas para o

conhecimento da estrutura atómica e que os apresentem na aula.

O trabalho de investigação dos alunos pode ser orientado através d

elaborado pelo professor. Apresenta-se em anexo (ver Anexo I) a proposta de

um guião para a utilização do hipertexto.

90


6ªaula


O

• Estabelecer as configurações electrónicas dos átomos dos elementos ( Z ≤ 23)

• r o efeito fotoeléctrico em termos de energia de radiação incidente,

ecursos didácticos

atendendo aos princípios da energia mínima e da exclusão de Pauli, e à regra

de Hund

Interpreta

energia mínima de remoção de um electrão e energia cinética do electrão

emitido

R

• Computadores

ia

rientações metodológicas

• Projector multiméd

• Hipertexto

O

• O professor poderá iniciar a aula motivando os alunos a partir da leitura da

Fig.40 Imagem da página com uma parte da banda desenhada “O electrão esquivo”, parte 1

terceira banda desenhada “O electrão esquivo”, parte 3, do hipertexto.

91


• O professor poderá clicar na palavra seleccionada “Configurações do electrão”

•

• sentando a

Fig.41 Imagem da página com uma parte da banda desenhada “O electrão esquivo”, parte 4

De notar, que o hipertexto estando on-line, poderá também ser usado

comple

Em termos gerais, o recurso digital criado no âmbito desta teste permite ao

profess

oferecidos.

e passa para a página que permite o acesso ao desenvolvimento do conceito.

Propõe-se que a continuação do desenvolvimento da aula decorra nos

mesmos moldes das duas primeiras aulas descritas anteriormente.

No final, o professor poderá ainda tentar motivar os alunos apre

parte 4 da banda desenhada “O electrão esquivo”. Dessa forma poder-se-ão

consolidar os conhecimentos adquiridos durante a aula.

mentarmente pelos alunos fora da sala de aula.

or motivar os alunos, na medida em que aliado às tecnologias de informação e

comunicação se encontra a banda desenhada. O recurso permite ainda que os alunos

avancem atendendo ao seu próprio ritmo e proporciona a visualização e a interacção

destes com os conceitos, o que a nosso ver é eficaz em termos de aprendizagem,

proporcionando-lhes, de certo modo, a preparação para a tão desejada autonomia no

processo de aquisição de conhecimentos. No entanto, como foi dito, não pretendemos

de modo algum que o computador substitua o professor. Este apenas redefine o seu

papel, nomeadamente como elemento organizador das actividades fornecendo aos

alunos as orientações e informações para que possam potenciar os recursos digitais

92


55..33 –– AAccttiivviiddaaddeess llaabboorraattoorriiaaiiss nnoo eennssiinnoo ddee QQuuíímmiiccaa

Uma actividade laboratorial consiste num trabalho prático, realizado no

boratório, individualmente ou em grupo. Apesar de alguma controvérsia existente em

torno d

em experimental, porque a organização desse conhecimento ocorre

prefere

isciplina e ocupando lugar de primazia no

seu en

dade;

• edições e reflectir sobre as mesmas;

ejam alcançados é

ecessário que os alunos saibam o que nela procuram, o que prever em termos de

resulta

la

as actividades laboratoriais no ensino, estas continuam a ser uma componente

importante e fundamental no domínio das Ciências, nomeadamente da Química e da

Física.

A elaboração do conhecimento científico apresenta-se dependente de uma

abordag

ncialmente durante a investigação. Formulado um problema, o cientista dedica-

se a efectuar a investigação experimental que o leva, através de um conjunto de

observações cuidadosas a recolher, registar e interpretar dados e por fim divulgá-los

entre os membros da comunidade científica, numa tentativa explicar o fenómeno

subjacente ao problema (GIORDAN, 1999).

O trabalho laboratorial tem-se afirmado nos currículos das ciências,

apresentando-se como parte integrante da d

sino. Destacam-se alguns argumentos a favor da componente laboratorial no

ensino das ciências, entre os quais (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO, 2001):

• Através da articulação entre a teoria e os resultados obtidos na experiência

é possível encontrar a resposta ao problema inicial;

• Permite ao aluno confrontar as suas próprias representações com a

realidade;

• Permite ao aluno aprender a observar e, simultaneamente, desenvolver a

sua curiosi

• Permite desenvolver a autonomia, mobilização e o sentido crítico do aluno;

Permite realizar m

• Permite ao aluno compreender leis, teorias e técnicas

Para que os objectivos da actividade laboratorial s

n

dos, como executar e como estabelecer conclusões. Antes de se iniciar

qualquer actividade laboratorial é fundamental verificar se os alunos compreenderam

adequadamente o contexto do problema a resolver. Assim, torna-se necessário que

tomem consciência que o trabalho laboratorial tem início antes de entrar no laboratório.

O professor deverá assegurar, antes de iniciar a actividade, que os alunos

compreenderam o objectivo fundamental da sua realização. Para isso deve, com eles,

93


clarificar o problema, discutir as ideias prévias sobre o assunto, pesquisar informação

e planear a experiência (materiais, reagentes, equipamento, grandezas a medir, etc.).

Vídeos em formato digital, usados entes e/ou depois das actividades

laboratoriais, podem ser de facto uma mais valia.

.3.1 – nquadramento do ensino da actividade laboratorial “Teste de chama”

A actividade laboratorial “Teste de chama” encontra-se inserida no sub-tema

spectros, radiações e energia”, da unidade 1 “Das estrelas ao átomo” do programa

de Físi

objectivos de aprendizagem da actividade laboratorial “Teste de chama”,

ão os seguintes (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO, 2001):

•

químicos na amostra em

•

uma dada substância, em particular:

oloca essa amostra

sentes na amostra e da temperatura da

•

fogo de artifício

no ar, com partículas electricamente carregadas,

5 E

“E

ca e Química A, 10º ano, componente de Química, agrupamento 1, Científico e

Natural.

Os

s

Interpretar a análise química qualitativa como um meio de reconhecimento da

presença, ou não, de um ou mais elementos

apreciação

Relacionar o método de análise espectral com a composição química

qualitativa de

• Identificar a presença de um dado elemento numa amostra, através da

coloração exibida por uma chama quando nela se c

• Interpretar espectros atómicos simples recorrendo a fundamentos do modelo

da distribuição electrónica dos átomos

• Explicitar as limitações do uso do teste de chama na análise elementar em

termos da natureza dos elementos pre

chama

Relacionar os resultados do teste de chama com os efeitos obtidos quando se

queima

• Relacionar o fenómeno das auroras boreais com a possível colisão de

moléculas, existentes

emitidas pelo Sol e que se deslocam com velocidade elevada

94


As actuais perspectivas da Didáctica das Ciências defendem aprendizagens

que se

..33..22 –– AA aaccttiivviiddaaddee llaabboorraattoorriiaall ““TTeessttee ddee cchhaammaa””

actividade laboratorial “Teste de chama” pode ser introduzida na aula,

através

s testes de chama têm por base, o aquecimento de uma amostra sólida. Esta

técnica

os podem ser excitados,

ocorren

go de artifício é devida à presença de diferentes elementos sujeitos

a eleva

ões de partículas

electric

tornem úteis, com vista à formação de cidadãos cientificamente mais cultos e

participativos. Assim, para se desenvolverem os conteúdos procuram-se situações do

dia a dia e problemáticas da sociedade, fazendo-se uma ligação entre os conceitos e o

problema em estudo.

55

A

da leitura e análise de um pequeno texto sobre o tema, tal como o que se

apresenta de seguida:

O

é muito utilizada para identificar o ião positivo existente num sal puro. Os iões

negativos presentes, em geral, não interferem nesta análise.

Quando os sais são aquecidos, os electrões dos átom

do então uma absorção de energia. Os electrões regressam depois ao estado

fundamental com a consequente libertação dessa energia sob a forma de uma chama

colorida. Alguns elementos emitem radiação na região visível sendo possível, em

alguns casos, identificar a presença desses elementos através da coloração que

conferem à chama. Este processo de emissão de radiações por elementos, explica

fenómenos conhecidos, como as diferentes colorações das auroras boreais ou dos

fogos de artifício.

A cor do fo

das temperaturas que provocam a excitação de electrões constituintes desses

elementos. É durante a desexcitação dos electrões que são emitidas radiações

características de cada elemento, sob a forma de chamas coloridas.

O fenómeno das auroras boreais deve-se a violentas colis

amente carregadas, emitidas pelo Sol, com as partículas existentes na

atmosfera terrestre. A cor das auroras boreais depende do tipo de partículas que sofre

as excitações e desexcitações. (Adaptado de CD multimédia “Testes e exercícios –

Química 10ºano” 2005).

95


Este foi o texto utilizado no vídeo da actividade laboratorial, antes de se iniciar

a sua realização (ver 5.3.3.), descrevendo-se nesse, apenas, a explicação da cor do

fogo de artifício.

A ligação dos conteúdos a desenvolver na actividade laboratorial ao fogo de

artifício, proporciona uma estratégia de abordagem do tema, numa perspectiva CTS,

uma vez que o fogo de artifício é muito usado em festas de qualquer região e

apreciado por todos pelo vislumbramento da “magia” da cor num céu negro.

Para além do fogo de artifício ser um fenómeno que todos admiramos, também

no laboratório de Química, é uma das experiências mais espectaculares. A história da

Química está ligada às demonstrações destes fenómenos feitas por alquimistas, nas

cortes reais, conhecidas pelas suas “artes mágicas”. Antoine Lavoisier (1743 – 1794)

estabeleceu a teoria de que os ácidos tinham oxigénio. Claude Berthollet (1748 –

1822), amigo de Lavoisier, na tentativa de confirmar a teoria dos ácidos do seu amigo,

descobriu que novos ácidos continham também oxigénio. Desta descoberta preparou

uma nova substância, o clorato de potássio. Esta quando aquecida, em pouco tempo,

libertava todo o oxigénio que continha, atingindo-se temperaturas elevadíssimas

durante essa transformação. Com isto, Lavoisier, pensou em misturar a pólvora usada

na armada francesa com o clorato de potássio, tendo um dia ocorrido acidentalmente

uma detonação, causadora da morte de muitas pessoas. Esse desastre ocorreu

quando Lavoisier e Berthollet tinham ido dar um pequeno passeio. Apesar do acidente,

o clorato de potássio continuou, posteriormente, a ser utilizado devido à sua elevada

temperatura de combustão. Em oficinas de fogos de artifício, principalmente na Ásia,

passou a misturar-se clorato de potássio e enxofre puros que, quando aquecidos,

originavam chamas brilhantes e coloridas. Tais experiências resultaram na morte de

muita gente, motivo pelo qual, na Europa, o fabrico de fogo de artifício baseado em

misturas de enxofre e clorato é proibido (CABRITA, 2003).

As cores obtidas nos fogos de artifício resultam da combustão de diferentes

substâncias. Os tons laranja dos primeiros fogos eram devidos ao brilho de partículas

sólidas muito quentes. A utilização de magnésio e alumínio, metais de fácil combustão,

proporcionou um aumento do brilho dos fogos de artifício e a mistura de aparas de

titânio prolongou a duração dos seus efeitos.

A descoberta de compostos comburentes mais reactivos e a elevada

temperatura de combustão de alguns compostos permitiu, então, elevar as

temperaturas atingidas durante a detonação dos fogos. As elevadas temperaturas a

que são sujeitas as substâncias usadas nos fogos de artifício, provocam a excitação

dos seus átomos. Estes átomos, com estruturas electrónicas específicas, libertam-se

da energia em excesso por emissão de luz, sendo os responsáveis pelas esplêndidas

96


cores observadas. Ou seja, as cores devem-se à emissão de fotões, quando ocorre

transição dos electrões energeticamente excitados, de níveis de energia elevados para

níveis de energia mais baixos.

Os testes de chama, que consistem no aquecimento de amostras sólidas, são

dos mais antigos métodos de identificação de um elemento. Esta actividade

laboratorial deve ser desenvolvida numa hotte, num laboratório de química. É

conveniente que os sais a analisar sejam cloretos, pelo facto de serem mais voláteis.

Explica-se de seguida, o teste de chama do cloreto de sódio, composto utilizado no dia

a dia.

Por acção de uma chama, o cloreto de sódio é separado nos seus iões. O ião

positivo, nas condições experimentais existentes na chama, é transformado em átomo

de sódio. Este contem um electrão desemparelhado na última orbital e, devido à

elevada temperatura em que se encontra, fica no estado excitado. Esse excesso de

energia vai ser perdido através da emissão de calor e luz. Segundo o modelo quântico

do átomo, um electrão no átomo só pode existir em determinados níveis de energia.

Então, o átomo de sódio só pode absorver e emitir energia de valores determinados,

correspondentes à diferença de energia dos níveis em que o electrão se encontra.

Assim, a energia não é emitida ou absorvida numa vasta gama de valores de

comprimento de onda, mas apenas entre valores específicos, determinados pela

estrutura electrónica do átomo. A maior parte da energia que é libertada por um átomo

de sódio excitado tem um comprimento de onda igual a 589 nm, que corresponde no

espectro da luz visível, à cor amarela (CABRITA, 2003) Na presença de uma amostra

desconhecida, pode realizar-se este tipo de teste, para verificar se o sódio ou outros

compostos se encontram nela presentes. Como cada elemento emite uma chama

colorida característica é possível a sua identificação através da comparação das cores.

No entanto, devido à existência de elementos com chamas de cor semelhante, só se

consegue uma identificação garantida do elemento com a utilização de um

espectroscópio comparando-se o espectro obtido com os espectros de referência. O

espectro pode também ser utilizado para obter informações da estrutura electrónica do

átomo. Tendo cada um a sua estrutura específica, o seu espectro pode servir como

uma impressão digital.

Nas escolas, nem sempre existem espectroscópios ou redes de difracção, para

visualizar os espectros correspondentes às substâncias. Em alternativa poder-se-á

proceder à construção de um espectroscópio manual. Para isso pode usar-se uma

caixa e um CD transparente, ou seja, sem a superfície reflectora. Numa das

97


extremidades da caixa coloca-se um pedaço de CD transparente e na outra, onde

ocorre a incidência de luz, constrói-se uma escala graduada, que servirá de tela de

projecção do espectro. A fenda por onde entra o feixe de luz pode ser ajustada pelo

observador (CAVALCANTE E TAVOLARO, 2005).

O modelo atómico actualmente aceite, teve a sua origem na análise dos

espectros obtidos das radiações de diferentes substâncias. Por este motivo esta

actividade laboratorial, apesar de estar enquadrada no sub-tema “Espectros, radiações

e energia”, pode também ser enquadrada no sub-tema “Átomo de hidrogénio e

estrutura atómica”.

Analisando espectros de diferentes substâncias, iniciou-se o estudo da

estrutura electrónica do átomo, e começaram a introduzir-se alguns conceitos de

mecânica quântica elementar que ajudaram a desenvolver e a aceitar o modelo

quântico do átomo. Conclui-se que a compreensão dos fenómenos químicos que

permitiram o controlo do brilho e da cor dos fogos de artifício está associada ao

desenvolvimento dos modelos atómicos.

Foi feita uma investigação por PAIXÃO, MOURA E HELENA (2005), com uma

turma de 29 alunos do 10ºano do ensino secundário português, acerca desta

actividade laboratorial. Esses alunos realizaram a actividade, tendo-lhes sido

colocadas algumas questões antes de iniciarem a sua realização, tais como, “Quais os

elementos existentes nas estrelas?”, “Sais da mesma cor darão cor idêntica a uma

chama?”, “A que é devida a cor do fogo de artifício das festas?”. Os alunos mostraram

bastante interesse pela temática e pelas actividades propostas, o que contribuiu para a

aprendizagem dos conceitos envolvidos. Algumas opiniões dos alunos, manifestadas

por escrito, revelam esse interesse:

“ A matéria dos espectros foi uma matéria relativamente fácil, também porque

existiram varias maneiras de a percebermos melhor”.

“ Eu gostei muito, foi uma matéria curiosa e colorida. E nós vemos as coisas no dia a

dia e nem nos apercebemos. A partir de agora começamos a entender melhor”.

“ Eu gostei muito das aulas porque a professora relacionou a aula pratica com a

teórica, o que me ajudou melhor a compreender”.

“ Acho que foi um capítulo interessante porque dá-nos a noção de como os cientistas

detectam e determinam a composição química de uma estrela. Pessoalmente achei o

máximo”.

98


55..33..33 –– VVííddeeoo ddaa aaccttiivviiddaaddee llaabboorraattoorriiaall ““TTeessttee ddee cchhaammaa””

O vídeo digital é uma forma rica de apresentar um conteúdo. As imagens, a

cor e o movimento enriquecem essa ferramenta. Algumas das vantagens da utilização

do vídeo digital no processo ensino-aprendizagem residem no facto de este estimular

o gosto de aprender, facilitar a comunicação e relação professor/aluno, combinar o

entretenimento com a aprendizagem e aproximar os utilizadores do computador ao

mundo real. No entanto, esta ferramenta multimédia ainda é nova pelo que precisa de

alguns aperfeiçoamentos ao nível do transporte e armazenamento, pois é uma das

ferramentas que mais recursos exige do computador.

Convém ainda explicitar a consciência de que entendemos que o vídeo digital

não deve substituir a prática laboratorial mas antes potenciá-la.

O outro recurso digital desenvolvido neste trabalho foi o vídeo da actividade

laboratorial “Teste de chama”. Sem dúvida que a Internet é o melhor local para se

divulgarem recursos digitais. Assim, colocou-se o vídeo no portal de cultura científica

“Mocho” (www.mocho.pt). Este portal apresenta um motor de busca que permite

aceder a diversos sites acerca dos de diversos temas de ciência. A utilização de

banda larga, nomeadamente ADSL (Assymetric Digital Subscriber Line), alargamento

de banda via telefónica, tem contribuído para a colocação de vários recursos on-line.

Para além do vídeo estar acessível no site do “Mocho”, encontra-se ainda integrado

no hipertexto realizado disponível no site já referido e no CD-ROM que se encontra

em anexo a este trabalho.

Fig.42 Imagem do portal de ciência e cultura científica, Mocho

99

http://www.mocho.pt/


Uma vez planificada a actividade laboratorial passou-se à concepção do

recurso digital. O seu desenvolvimento passou por algumas etapas que se

apresentam no esquema seguinte:

Preparação da actividade laboratorial

Preparação das filmagens para a realização do vídeo

Realização da filmagem

Produção do vídeo, com a adição de áudio e locução

Acompanhamento da realização da produção

Verificação do recurso desenvolvido

Fig.43 Etapas seguidas na concepção do vídeo digital

O vídeo digital inicia-se com a locução de um texto (ver 5.2.2). Os materiais,

reagentes e procedimento experimental utilizados na actividade “Teste de chama”,

durante a realização da filmagem apresentam-se de seguida:

Material e reagentes:

Sais (cloreto de lítio, cloreto de bário, cloreto de cálcio, cloreto de potássio, cloreto de

sódio, cloreto de cobre (II) e cloreto de estrôncio); cápsula de porcelana, álcool etílico,

maçarico, espátula; ansa de níquel/crómio, espectroscópio de bolso.

Procedimento:

• Colocou-se na cápsula de porcelana um pouco de álcool etílico;

• Iniciou-se a combustão do álcool contido na cápsula, com a ajuda de um

maçarico ou fósforo;

• Colocou-se, com uma espátula, o sal a analisar dentro da cápsula de

porcelana;

• Observou-se e registou-se a cor da chama;

• Repetiram-se os passos anteriores para cada um dos sais a analisar.

No final deste procedimento realizou-se a mesma actividade laboratorial

utilizando outro procedimento experimental, no entanto não se filmaram todos esses

passos.

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• Acendeu-se o maçarico;

• Humedeceu-se a ansa no ácido e tocar no sal a analisar de modo que este

adira à ansa;

• Levou-se a ansa à chama;

• Observou-se e registou-se a cor da chama;

• Com o espectroscópio de bolso, observou-se o espectro correspondente ao

elemento a analisar;

• Limpou-se a ansa, humedecendo-a no ácido clorídrico e levando-a à chama;

• Repetira-se os passos anteriores para cada um dos diferentes sais.

Este último procedimento serviu, essencialmente, para visualizar as chamas

dos sais com o espectroscópio, uma vez que com o procedimento anterior a

combustão dos sais é muito rápida não sendo possível a observação dos espectros

correspondentes dos seus elementos. No final do vídeo, aparecem as chamas

coloridas dos diferentes sais e o nome dos respectivos elementos analisados.

Elemento Cor de chama

Bário Amarela-esverdeada

Cálcio Vermelha-alaranjada

Cobre Verde-azulada

Lítio Vermelha

Potássio Violeta

Sódio Amarela

Estrôncio Vermelha

Tabela 5.Cores das chamas de alguns elementos

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Fig.44 Teste de chama do cloreto de bário, cloreto de sódio e potássio (SANGER, 2004)

A utilização didáctica do vídeo não anula a realização da actividade

laboratorial, serve antes como um complemento ou apoio a essa actividade, podendo

também ser utilizado no caso da não existência do material necessário. O vídeo, como

foi referido, está disponível de forma livre em

http://nautilus.fis.uc.pt/bl/conteudos/42/pags/videosdivulgcientifica/chama e em CD-

ROM associado a esta tese.

O trabalho foi realizado no âmbito do projecto “Mocho Banda larga” e

apoiado pelo programa pós-conhecimento, da Comunidade Europeia. Embora se

recomende a visualização digital, as figuras 45, 46 e 47, de seguida dão conta de

algumas fases da exibição do filme, visível em diferente resolução.

Fig.45 Teste de chama do cloreto de cobre

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Fig.46 Teste de chama do cloreto de lítio

Fig.47 Teste de chama do cloreto de potássio

É uma ferramenta que se encontra on-line e assim pode ser utilizada por

professores e alunos, na escola ou em casa.

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5 – Recursos digitais elaborados: Hipertexto/ Vídeo da actividade ...

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