A criação de um ambiente virtual de aprendizagem como forma de avaliação do ensino de soluções: uma proposta didática para as aulas remotas de Química

A suspensão das atividades presenciais nas escolas em função da pandemia causada pelo novo coronavírus, desde o mês de março de 2020, foi uma das primeiras ações tomadas pelos estados e municípios como maneira de promover o distanciamento social e evitar a disseminação da covid-19 (Alves et al., 2020). Essa medida afetou diretamente a educação, uma vez que foi necessária a implementação do ensino remoto emergencial através da utilização de tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).

De acordo com Carmo et al. (2020), o ensino remoto emergencial requer a utilização de recursos tecnológicos como ambientes virtuais de aprendizagem (AVA), videoconferências e laboratórios virtuais, pois possibilitam a continuidade do processo de aprendizagem e a manutenção do vínculo do estudante com a instituição de ensino. Cabe aos gestores, professores e coordenadores das instituições se adequarem à nova realidade através da adaptação dos conteúdos curriculares, atividades e avaliações (OLIVEIRA et al., 2020).

Dentre os recursos tecnológicos à disposição, gratuitamente, que apresentam potencial para a criação de experiências de aprendizagens no ensino de Química está a plataforma GO-LAB (Global Online Science Labs for Inquiry Learning in Schools), fruto de uma iniciativa da União Europeia que tem como objetivo incentivar a educação e o pensamento científico nas escolas e estimular o interesse dos alunos por disciplinas relacionadas à ciência, tecnologia e engenharia (STEM), ao promover a ampla utilização de laboratórios remotos e online associados a aplicativos de aprendizagem (Kourkoumelis, 2014; Palau et al., 2020).

A Plataforma GO-LAB é composta por uma interface de compartilhamento e suporte e por uma interface de criação e aprendizagem. A primeira é denominada Golabz e está disponível no endereço https://www.golabz.eu/labs. Nela encontra-se uma coleção de laboratórios virtuais e remotos, aplicativos educacionais e espaços de aprendizagem investigativos (ILS – do inglês Inquiry Learning Spaces) compartilhados por professores de todo o mundo. A interface de criação e aprendizagem, Graasp, disponível no endereço https://graasp.eu/, permite a criação de experiências de aprendizagem através da combinação dos recursos disponíveis na interface Golabz com conteúdos encontrados em toda a web (GO-LAB, 2021).

Os professores podem acessar essa plataforma tanto para elaborar suas próprias atividades quanto para utilizar conteúdos criados por outros professores.

Com uma grande quantidade de recursos disponíveis, a plataforma GO-LAB mostra-se uma ferramenta útil para a criação de uma estratégia de avaliação de aprendizagem remota, uma vez que o espaço criado pode ter um objetivo pedagógico específico e ser acessado por aluno e professor de maneira assíncrona.

Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho consiste em apresentar uma proposta de AVA, elaborada na plataforma GO-LAB, voltada para a avaliação de aprendizagem da temática soluções no ensino de Química, como forma de auxiliar professores na adaptação ao ensino remoto emergencial.

O conteúdo de soluções foi selecionado para a elaboração do AVA em função da sua importância para o ensino de Química uma vez que a compreensão dos conceitos relacionados às soluções relacionam, de maneira sistemática, muitos outros conceitos químicos relevantes, tais como equilíbrio químico, transformações químicas e eletroquímica, abordados na sequência curricular do ensino médio (Serbim, 2018; Niezer et al., 2016; Carmo et al., 2005; Echeverría, 1996).

Metodologia

O AVA intitulado “Faça você parte da solução” foi criado como uma proposta de avaliação de aprendizagem remota com o intuito de verificar se alunos da 2ª série do Ensino Médio conseguem adquirir habilidades e competências descritas no eixo temático misturas multicomponentes do Currículo Mínimo de Química do Rio de Janeiro (2012). Dessa forma, a presente atividade avaliativa deve ser oferecida aos alunos posteriormente às aulas referentes ao conteúdo de soluções.

Para a elaboração do AVA, utilizou-se a interface de criação e aprendizagem (Graasp), da plataforma GO-LAB e, com o auxílio dos laboratórios virtuais, aplicativos educacionais e com recursos externos, criou-se um espaço de aprendizagem composto por cinco etapas, cada qual utilizando diferentes recursos e com objetivos de avaliação de aprendizagem específicos.

Desenvolvimento

O AVA construído visa verificar se os alunos conseguem compreender como são formadas as soluções em nível macroscópico e microscópico e se conseguem efetuar cálculos simples de concentração das soluções dando ênfase às concentrações comum e em quantidade de matéria.

O AVA pode ser acessado por meio do QR Code apresentado na Figura 1 ou pelo link: https://graasp.eu/s/q94aoy.

Ao acessar a página inicial do AVA, os alunos devem criar um nome de usuário e clicar em “Iniciar sessão”. Em seguida, será possível visualizar no canto superior esquerdo, conforme destacado no retângulo vermelho, na Figura 2, as cinco etapas de avaliação da aprendizagem por onde deverão navegar.

Com a intenção de pré-avaliar a usabilidade do AVA, criou-se o nome de usuário teste “Aluno_1” para realizar as etapas de avaliação aqui descritas, verificar possíveis erros e ter um melhor feedback dos resultados gerados.

O Quadro 1 apresenta as etapas da avaliação e os recursos educacionais utilizados para criar a experiência de avaliação de cada etapa, assim como o que é esperado dos alunos em cada uma delas.

Quadro 1: Etapas do AVA Faça Você Parte da Solução

Etapas da avaliação	Recursos educacionais utilizados	O que se espera dos alunos?
Soro e salmoura são a mesma coisa?	Texto motivacional Questão proposta	Responder à questão proposta com base na diferença de concentração das duas soluções apresentadas.
Como são formadas as soluções?	Vídeo 1: “Dissolução do cloreto de sódio na água”. Link: https://www.youtube.com/watch?v=QrX1pISsrR4&t=2s; Vídeo 2: “Dissolução do cloreto de sódio”. Link: https://www.youtube.com/watch?v=QB7O_2UjcSk. Questão proposta.	Explicar como são formadas as soluções em nível micro e macroscópico.
Experimentação	Laboratório virtual “Molarity” Ferramenta de elaboração de hipóteses Hypothesis Scratchpad.	Relacionar quantidade de matéria, volume e concentração. Elaborar hipóteses referentes a relação entre a concentração de uma solução com o aumento ou diminuição do volume de uma solução.
Discussão	Aplicativo de anotações “Input Box” Questões propostas	Interpretar e discutir os resultados experimentais obtidos com base nas questões propostas.
Articulando os conceitos	Vídeo explicativo sobre a construção de mapas conceituais. Link: https://www.youtube.com/watch?v=7yUNpAOvew8&t=844s; Aplicativo Concept Mapper.	Sintetizar os conceitos assimilados através da elaboração de um mapa conceitual.

Na primeira etapa, intitulada “Soro e salmoura são a mesma coisa?”, os alunos serão apresentados a duas soluções muito utilizadas em nosso cotidiano. O soro fisiológico e a salmoura para conserva de vegetais. E deverão responder à seguinte questão:

Ambas as soluções citadas são formadas por cloreto de sódio e água. A solução salina utilizada para fazer nebulizações pode ser utilizada para a conserva de alimentos? Você acha que existe alguma diferença entre essas soluções? Se sim, qual?

O objetivo dessa etapa consiste em mostrar aos alunos que diversas substâncias estão presentes no nosso cotidiano na forma de soluções e espera-se que eles sejam capazes de responder à questão proposta com base na diferença de concentração das duas soluções apresentadas.

A segunda etapa do AVA, denominada “Como são formadas as soluções?”, visa recapitular a formação das soluções em níveis microscópico e macroscópico. Foram disponibilizados dois vídeos. O primeiro vídeo intitulado “Dissolução do cloreto de sódio na água”, mostra a preparação de uma solução aquosa de cloreto de sódio em laboratório. O segundo vídeo intitulado “Dissolução de cloreto de sódio”, apresenta uma animação onde é possível observar como os íons sódio e cloreto interagem com a água, formando uma solução de cloreto de sódio. Ao fim dos vídeos, o aluno encontrará a seguinte questão:

Depois de assistir aos vídeos, escreva no espaço abaixo como é formada uma solução de cloreto de sódio em água. Não deixe de explicar como ocorre essa formação no nível macroscópico e no nível microscópico.

Nessa etapa, espera-se que os alunos mostrem que compreenderam que ao adicionar cloreto de sódio em água ocorre a dissolução do primeiro dissolvendo o segundo e formando uma solução incolor (nível macroscópico).

A  terceira etapa, “Experimentação”, é de grande relevância, visto que a realização de atividades experimentais é capaz de tornar o aluno mais ativo ao possibilitar que ele realize observações, faça questionamentos e elabore hipóteses (Gonçalves; Goi, 2020). Por esse motivo, antes da realização do experimento, os estudantes deverão elaborar, ao menos, duas hipóteses sobre a concentração das soluções, utilizando os argumentos apresentados na Figura 3, assim como a ferramenta de elaboração de hipóteses Hypothesis  Scratchpad. Espera-se que os alunos elaborem hipóteses referentes à relação entre a concentração de uma solução com o aumento ou diminuição do volume de uma solução.

Nessa etapa, os alunos realizarão um experimento utilizando o laboratório virtual Molarity, cuja finalidade é estabelecer a relação entre quantidade de matéria, volume e concentração através do ajuste da quantidade de soluto e do volume da solução. A Figura 4 apresenta os componentes do laboratório e suas devidas funções.

Nesta etapa, os alunos serão orientados pelo roteiro descrito a seguir:

Selecione, na lista suspensa, a substância cromato de potássio.

Movimente os cursores variando as quantidades de volume da
solução e de quantidade de soluto, de acordo com a Tabela A e complete-a.

Para completar a última coluna da tabela, considere a massa molar do cromato de potássio 194 g.mol-1. Se julgar necessário, utilize a calculadora.

Selecione na lista suspensa, a substância suco em pó.

Movimente os cursores variando as quantidades de volume da solução e de quantidade de soluto, de acordo com a Tabela B e complete-a.

As Figuras 5 e 6 correspondem às Tabelas A e B, respectivamente, que devem ser completadas com os resultados obtidos durante o experimento virtual.

A atividade experimental tem como finalidade que os alunos observem a mudança da coloração da solução à medida que o volume de solvente aumenta ou diminui e associem essa mudança à alteração das propriedades químicas da solução. Nessa etapa, também é esperado que os alunos realizem cálculos simples de concentração comum e concentração em quantidade de matéria.

Na quarta etapa de “discussão”, os alunos deverão interpretar e discutir os resultados experimentais obtidos. Para isso, utilizarão o aplicativo de anotações “Input box” para responder as questões a seguir:

O que você observou na concentração e na coloração da solução de cromato de potássio quando a quantidade de soluto aumentou enquanto o volume da solução diminuía?

O que você acha que aconteceu com o sabor e o odor do suco conforme aumentamos o volume da solução? Explique como a concentração de uma solução pode afetar suas propriedades.

Retorne à etapa 3 e verifique, com base no que foi observado no experimento, se as hipóteses elaboradas com a ferramenta Hypothesis Scratchpad são verdadeiras. Escreva, aqui, suas conclusões.

Na quinta e última etapa, intitulada “Articulando os conceitos”, os alunos serão convidados a elaborar um mapa conceitual com a finalidade de articular os conceitos adquiridos ao longo da aula sobre soluções. Essa etapa fornece um vídeo onde se explica como elaborar um mapa conceitual.

A Figura 7 apresenta um mapa conceitual elaborado pelos autores com o aplicativo Concept Mapper, durante a pré-avaliação do AVA.

O mapa conceitual solicitado na etapa final da atividade tem como função permitir que os alunos organizem as ideias e os conceitos adquiridos ao longo da aula.

Essa atividade foi escolhida, pois ao analisar um mapa conceitual, o professor consegue analisar como o aluno organizou e relacionou os conceitos assimilados durante o estudo do conteúdo verificando se houve ou não aprendizagem significativa. Dessa forma, privilegia-se a análise da representação dos elementos presentes na estrutura cognitiva do aluno no lugar da avaliação quantitativa tradicional (Lima et al., 2017).

A elaboração do mapa conceitual ocupa um lugar de destaque nessa proposta de avaliação, pois cada aluno elabora o mapa de maneira única uma vez que cada indivíduo estrutura o conhecimento de uma forma diferente. Dessa maneira, fica claro para o professor o quanto o aluno aprendeu, quais foram as suas dúvidas e quais foram seus erros, permitindo, assim, uma avaliação formativa eficiente (Machado; Carvalho, 2019; Lima et al., 2017). Cabe destacar também que em uma avaliação remota, é essencial que o professor opte por estratégias que não induzam o aluno a buscar respostas prontas na internet ou em outros materiais de consulta.

O professor monitora o desempenho dos alunos através da área “Teacher Dashboard”, disponível em cada espaço de aprendizagem elaborado na plataforma GO-LAB. No AVA Faça Você Parte da Solução, selecionou-se, para essa finalidade, o aplicativo App Overview, que permite a averiguação das respostas à medida que os alunos forem preenchendo as atividades. Dessa forma, o professor será capaz de saber se o aluno visitou o AVA e avaliar suas respostas em cada etapa. A Figura 8 mostra um exemplo da utilização do aplicativo App Overview.

Figura 8: Aplicativo App Overview mostrando ao professor os resultados da atividade experimental do usuário-teste Aluno_1 ao utilizar o aplicativo Table tool

Fonte: Imagem extraída da área “Teacher’s Dashboard” do AVA Faça Você Parte da Solução, disponível em https://bit.ly/2NC1MtQ, realizada pelo usuário-teste Aluno_1.

Considerações finais

Diante da possibilidade da continuação do ensino remoto ou híbrido no ano de 2021, os professores são desafiados a buscar, dentro das tecnologias digitais disponíveis, ferramentas que possibilitem a realização das diversas atividades escolares necessárias para o processo de ensino-aprendizagem.

A plataforma GO-LAB, por ser gratuita, possuir diversos recursos educacionais e a possibilidade de utilização de materiais externos, permitiu a criação do AVA Faça Você Parte da Solução, que, além de verificar a avaliação da aprendizagem de estudantes no que tange a temática soluções, fornece a oportunidade de realizar experimentos que não puderam ser conduzidos durante o período de pandemia.

Embora o objetivo deste trabalho tenha sido a elaboração de uma proposta voltada para a avaliação como forma de auxiliar professores durante o ensino remoto, não limitamos seu uso apenas para esta finalidade. Essa proposta também pode ser utilizada presencialmente por professores que buscam uma nova estratégia, podendo apresentar ótimos resultados através do AVA.

Dessa maneira, acreditamos que a proposta aqui descrita se mostra viável e significativa para ser utilizada por professores no ensino remoto por sugerir um processo de avaliação para uma temática de grande importância para o ensino de Química através da utilização de recursos tecnológicos que privilegiam a autonomia do educando e possibilitam a interação entre aluno e professor de maneira não presencial.

Referências

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