O professor de química entra na sala de aula em uma escola de segundo grau, e avisa:
– Hoje vocês vão aprender a Tabela Periódica. A Tabela Periódica é uma tabela onde estão representados todos os átomos conhecidos. Como vimos na aula passada, os átomos são partículas extremamente pequenas, formadas por prótons, elétrons e nêutrons. Todos os átomos têm diferentes números de prótons, elétrons e nêutrons. E é por isso que cada átomo diferente pode ocupar um lugar diferente na tabela periódica. Por exemplo, o átomo de hidrogênio têm só um próton e um elétron, e por isso ele fica representado na tabela periódica no canto superior esquerdo. Já o átomo de hélio têm dois prótons, dois nêutrons e dois elétrons. E por isso ele é representado na tabela periódica no canto superior direito….
E a aula prossegue. Cinco minutos depois, mais da metade dos alunos da classe não está mais prestando atenção no professor.
Em outra escola, outro professor de química entra na classe, muito agitado, diz:
– Pessoal, vocês viram ontem na TV o navio que quase afundou perto de uma ilha da Itália?
E os alunos, alvoroçados, respondem que sim, todos comentando a notícia, falando do tamanho do navio, das pessoas salvas, das que morreram, mas principalmente do capitão incompetente. “Vá a bordo”, os alunos falam, gritam e dão risadas.
– Pessoal, vocês sabem porque o navio quase afundou? pergunta o professor. Um aluno levanta a mão e diz:
– Sei, claro. Porque o ele bateu nas pedras.
O professor provoca os alunos dizendo que na verdade não foi porque o navio bateu nas pedras que afundou, mas por outra razão.
– Na verdade, diz o prof., se não tivesse feito um buraco ou rachaduras muito grandes no casco do navio, ele não teria afundado. “Mas”, pergunta o professor aos alunos, “como é que um navio tão pesado não afunda de vez na água do mar?”
Silêncio.
O professor pega uma bacia cheia de água e chama os alunos em volta da mesa dele. Tira uma agulha do bolso e diz.
– Vamos imaginar que esta agulha é o navio e a água da bacia é o mar.
Com cuidado, coloca a agulha na água sem deixar ela afundar. Diz para os alunos não mexerem na agulha nem agitarem a água ou balançar e mesa, para a agulha, que fica boiando, não afundar.
– Porque a agulha não afunda? pergunta o professor.
Silêncio.
– Porque a água é formada de átomos. Átomos de oxigênio e hidrogênio. Para formar uma molécula de água, um átomo de oxigênio se liga com dois átomos de hidrogênio, assim!
E mostra um grade modelo da molécula de água, formado por uma esfera de isopor maior, pintada de vermelho, ligada com dois lápis a duas esferas de isopor menores pintadas de branco, que representam os átomos de hidrogênio. O professor prossegue…
– Nas moléculas de água, o átomo de oxigênio, como vimos na aula passada, tem oito elétrons, oito prótons e oito nêutrons. Por isso ele tem que se ligar aos dois átomos de hidrogênio, para poder ficar com oito elétrons na camada de valência, lembram-se? Eu expliquei a “regra do octeto”. Lembram-se?
Os alunos afirmam que sim.
– Como o núcleo do átomo de oxigênio tem oito prótons, o átomo de oxigênio é bastante eletronegativo e vai atrair os elétrons dos átomos de hidrogênio, deixando estes com quase nenhum elétron. Como estes átomos de hidrogênio vão ficar quase sem elétrons, eles precisam de outros elétrons para compensar esta perda. A água tem milhões, bilhões, trilhões de moléculas de água, e por isso os átomos de hidrogênio de uma molécula de água vão encontrar átomos de oxigênio de outras moléculas de água. E, apesar destes átomos de oxigênio atrairem os elétrons dos hidrogênios aos quais estão ligados, eles podem compartilhar os outros quatro elétrons que eles têm com os hidrogênios de outras moléculas de água.
O professor explica, desenhando as moléculas de água no quadro negro e mostrando átomos de oxigênio de algumas moléculas de água próximos dos átomos de hidrogênio de outras moléculas de água.
– E desta maneira, as moléculas de água vão começar a se atrair. E esta atração é muito forte. E mantém as moléculas de água muito unidas. Tão unidas que se a gente colocar uma agulha em cima da água, ela não afunda. Esta atração entre as moléculas de água dá origem a uma enorme rede de moléculas de água. E esta rede vai ter uma característica chamada de “tensão superficial”, que é justamente uma das características que sustenta outros objetos e corpos flutuando em cima de água. Para a flutuação do navio, a densidade da água é mais importante do que a tensão superficial, pois só a tensão não sustenta o navio sobre a água. Se houver uma falha na superfície do navio, como um buraco ou uma rachadura grande, ele não vai conseguir se manter flutuando, e afunda. O que mantém o navio flutuando é a superfície do casco do navio que é grande o suficiente para agüentar o peso do navio sobre a água, e a menor densidade do navio, já que está cheio de ar. Graças à menor densidade do navio, à tensão superficial da água, e uma força que a água exerce sobre o navio, chamada “empuxo” (o prof. de física vai explicar para vocês), o navio flutua.
O professor mostra exemplos de rolha, de papel, fala das aranhas que andam por cima d’água, explica bastante como e porque todas estas coisas flutuam. E por fim pergunta:
– E vocês também sabem que a água do mar é salgada, certo? Na aula que vem vamos falar do sal da água do mar.
No editorial da edição de ontem da revista Science, Bruce Alberts comenta sobre o problema da linguagem utilizada no ensino de ciências. E do rigor científico. Conta que seus netos aprendem sobre as células memorizando os nomes das organelas celulares e os conceitos sobre estas, de maneira bastante chata. E pergunta se não está na hora de se rever as estratégias do ensino de ciências. Em vez de se ensinar conceitos complexos fazendo uso de regras, procedimentos e memorizações ad nauseam. Menciona o fato de, se as crianças não entenderem e gostarem do que aprendem, dificilmente assimilarão este conhecimento. E todo o investimento e esforço de ensinar serão perdidos.
O prazer do aprendizado de ciências deve ser, mais do que nunca, valorizado. Muito mais do que obrigar os alunos à submissão do rigor científico, e decorar nomes de 10 enzimas que oxidam açúcares, no processo da glicólise. Bruce Alberts se queixa da banalização do ensino de ciências, e, ao mesmo tempo, como este se tornou complicado. Como conseqüência, os alunos acham muito chato aprender ciências (e outras matérias também?).
O que fazer?
Obviamente, não existem milagres. A boa formação de professores é uma etapa que não pode ser esquecida. E boa formação não só em termos de conhecimentos, mas também de todo o conjunto de técnicas pedagógicas que permitam o professor se tornar um elemento dinâmico no compartilhamento do conhecimento. Bons salários, boas condições de ensino, um sistema educativo moderno e comprometido com a excelência da formação dos alunos e a valorização dos professores. Quão distante está o sistema educativo brasileiro desta utopia? Sem um sistema de educação realmente de qualidade, de que vale a economia do Brasil ultrapassar a economia da Inglaterra até 2015?
Muitas vezes a impressão que se tem é que estamos em um navio cheio de capitães incompetentes.
Alberts, B. (2012). Trivializing Science Education Science, 335 (6066), 263-263 DOI: 10.1126/science.1218912
A Química da Vida 
He He He.
Faltou uma parte na explicação do professor! Porque a tensão é SUPERFICIAL?
Estou bem a par deste tipo de explicação porque na primeira aula de hidráulica dou exatamente estes exemplos. Porém vou um pouco mais adiante. Porque um pato não afunda quando está sobre a água? E a segunda mais emocionante: eu ensino como fazer um pato se afogar quando está na água (com recomendações explícitas que os alunos não devem fazer isto), explicando qual a malandragem que patos e gansos fazem para flutuar sobre a água! É um problema de química associado com biologia. Os alunos ficam bem interessados inclusive o número de piadas que surge é fantástico.
Realmente explicar fatos científicos com problemas práticos é bem interessante, porém temos que cuidar que após o fato inusitado se desenvolva os demais raciocínios, voltando sempre a piada inicial.
Há outra que emprego também quando falo em empuxo que marca muito a explicação: porque a componente do empuxo na horizontal independe da área mas sim da projeção desta num plano vertical? Parece meio complicado, mas explico, no meio de risadas, que se não fosse assim um velho barrigudo não conseguia parar numa piscina! Ou seja: como a superfície da barriga é maior do que a das costas e se o empuxo dependesse da superfície o velho barrigudo (quando falo isto imagina para quem eles olham?) seria empurrado para trás pelo empuxo da parte da barriga fazendo ele se movimentar automaticamente. Bem firmado o conceito, explico matematicamente e no fim dou o golpe mortal, perguntando:
– Imaginem o que ocorreria na piscina se junto aos velhos barrigudos estivessem suas esposas com a parte posterior do corpo também avantajada, seria um tal de velho flutuando para trás e senhoras flutuando para frente.
Caem de novo todos na risada. Volto a explicação matemática e exemplifico em barragens o que ocorre. Como eles estão com os conceitos já firmes fica possível colocar um problema no quadro sobre empuxo sobre barragens que todos eles conseguem resolver com facilidade. Ou seja absorveram o mais complexo porque estavam atentos à explicação.
Temos que adotar um movimento pendular, intercalar as deduções com fatos naturais, mas temos que voltar várias vezes tanto numa como outra explicação, pois se não fizermos isto muitos alunos se lembram da história mas esquecem o conceito.
Também em hidráulica (nas primeiras aulas) já verifiquei o problema e a solução do uso de fatos naturais e interessantes. Muitas vezes o aluno lembra-se do lado anedótico mas esquece o lado técnico, por exemplo, o princípio de Arquimedes. Grande parte dos alunos se lembram da lenda que Arquimedes deduziu o princípio de Arquimedes dentro da banheira e saiu pelado gritando Eureka, Eureka, porém poucos se lembram do princípio propriamente dito. O que ocorreu? O professor usou o fato inusitado mas não associou esse ao princípio físico. Faltou o pendular, que é ir e vir no assunto cada vez com mais ênfase no lado técnico, mas não esquecendo do típico.
Continua
Oi Rogério,
Concordo plenamente com você. Eu faço bastante isso, de utilizar analogias e anedotas para explicar fenômenos físicos e químicos, mas voltando sempre ao conceito fundamental e aplicando em problemas que os alunos tem que resolver. Fico feliz de ver que a taxa de reprovação nas disciplinas que ministro é sempre menor de 10%.
Mas, para isso é necessário que a formação dos professores seja realmente muito boa, você não concorda?
abraço,
Roberto
Muito, muito bom, Roberto!
“O prazer do aprendizado de ciências deve ser, mais do que nunca, valorizado”.
Concordo 100%!
Oi Sibele,
Obrigado pelo comentário.
Existe um déficit astronômico de professores de física, química, matemática e biologia no Brasil. Eu já vi um cálculo que, no caso de professores de química, considerando-se o déficit atual e a taxa de formação de professores, este déficit levaria 50 anos para ser eliminado.
Ou seja: não é possível. Simplemente não é possível se aceitar uma situação destas.
Tudo de bom,
Roberto
Então Roberto, acho que esse déficit astronômico de professores justamente nessas áreas deve-se, e muito, ao desinteresse que provoca esse discurso chato e pedante na maneira de ensinar-se essas disciplinas, como bem mostrou o editorial da Science.
A pergunta de Bruce Alberts é crucial: não está na hora de se rever as estratégias do ensino de ciências? Eu acho que já passou da hora! O resultado de protelarmos essa revisão nós vemos nessa situação impossível de se aceitar. E a cada dia, pior.
A demanda é mesmo urgente!
Eu concordo. Muitas vezes quando falo que sou professor de química, as pessoas ficam muito surpresas (negativamente), e comentam “que horror”, ou “detesto química”. Invariavelmente se eu pergunto se estas pessoas tiveram maus professores de química, a resposta é “sim”. Em 100% das vezes.
Infelizmente este não é um problema possível de ser resolvido rapidamente, por vários motivos. Sabendo disso, penso ser necessária uma mudança cultural, que deveria ser prioridade de estado: a valorização da cultura das ciências. Isso também porque as pessoas em geral querem saber mais sobre o “porque” e o “como” das coisas. Então, está na hora de se começar a se criar esta cultura. Além de ser necessária a real valorização da carreira de professor.
Sem isso, vai ser difícil.
Roberto
Para complementar o comentário do Rogério, que ficaram faltando explicações, na escola do segundo professor a aula seguinte na grade horária é de física. E nesta aula seguinte o professor irá abordar o mesmo problema, sob uma outra perspectiva. A aula seguinte será de matemática, na qual o professor também irá falar do navio, mas com ainda outra ótica. Por fim o professor de biologia irá discutir porque determinados seres flutuam, na superfície ou não. Ou seja, a partir de um fato casual é possível se discutir o mesmo com várias perspectivas diferentes, complementares e integradas, utilizando o conhecimento científico como base.
É a escola dos meus sonhos.
“É a escola dos meus sonhos.”
🙂