Aplicação da plataforma Phet como recurso didático no ensino-aprendizagem de Química

Acreditava-se, no passado, que no processo de ensino-aprendizagem a repartição de conteúdos era a única forma desenvolvida para ensinar, e o insucesso de aprendizagem era somente do aluno. Certamente o fracasso atual do estudante é também de responsabilidade da metodologia desenvolvida pelo professor, conforme afirma Cunha (2012, p. 92):

Durante muito tempo, acreditava-se que a aprendizagem ocorria pela repetição e que os estudantes que não aprendiam eram os únicos responsáveis pelo seu insucesso. Hoje, o insucesso dos estudantes também é considerado consequência do trabalho do professor. A ideia de o ensino despertar o interesse do estudante passou a ser um desafio à competência do docente.

O ensino de Química ainda é pautado em conteúdos tradicionais em seus tópicos clássicos, como leis químicas, ligações químicas, forças intermoleculares, modelos atômicos, tabela periódica, coeficientes estequiométricos e outros, o que impossibilita aos alunos associar essas questões com suas aplicações no cotidiano. Diante disso, nota-se que a Química é uma ciência microscópica, que trata dos fenômenos da natureza, o que é um obstáculo de ensino-aprendizagem para professores e alunos, pois os primeiros utilizam como ferramenta de ensino o velho sistema tradicional – ou seja, giz e aulas expositivas – como uma única forma do processo de ensinar. Nesse contexto, o propósito desta pesquisa é o uso dos jogos didáticos para o apoio pedagógico no ensino da Química, segundo Silva (2011).

Uma revolução tecnológica concentrada na tecnologia de informação está remodelada a base material da sociedade em ritmo acelerado. Economias por todo o mundo passaram a manter interdependência global, apresentando uma nova forma de relação entre economia, Estado e sociedade em sistema de geometria variável (Castells,1999, p. 21).

Para Atkins e Jones (2006), a Química é a ciência que estuda as propriedades das matérias, seus fenômenos da natureza e suas transformações macroscópicas. Portanto, nada no universo escapa ao olhar da Química, pois está presente nas pessoas, nas plantas, na água, nas proteínas, nos aminoácidos, na respiração celular, na fotossíntese, nos lipídios, nas gorduras, nas indústrias farmacêuticas, automotivas e outras.

A Química estuda a natureza, as propriedades, a composição e as transformações da matéria. O campo de interesse e aplicação da Química é tão amplo que envolve quase todas as outras ciências; por isso, muitas disciplinas estão interligadas com a Química, tais como: a Geoquímica, a Astroquímica, a Física, a Biologia e outras (Russell, 1993, p. 2).

A utilização dos jogos didáticos é fundamental como ferramenta interdisciplinar no ensino de Química, já que resulta na compreensão dos professores, que enriquecem o desenvolvimento intelectual dos alunos na aprendizagem pedagógica e, assim, contribui para formação do indivíduo consciente e responsável. Oliveira et al. (2018, p. 89) afirmam que

tem-se observado, atualmente, uma preocupação recorrente dos professores em encontrar materiais e métodos de ensino que propiciem uma aprendizagem significativa aos estudantes, não só em Química, como também em todas as áreas do conhecimento. Diante disso, o presente artigo, intitulado “o jogo educativo como recurso interdisciplinar no ensino de Química”, tem o intuito de contribuir com práticas docentes e favorecer a aprendizagem dos educandos para promover a ludicidade no ensino de Química.

Os jogos já eram utilizados nas antigas civilizações, como em Roma, onde se utilizavam os jogos para preparar os soldados para batalhas e formação do cidadão; na alfabetização das crianças, por meio das doceiras, que utilizavam pequenas guloseimas em forma de letras para as crianças aprenderem a ler e escrever com biscoitos, segundo Kishimoto (1994).

De acordo com Cunha (2012), nas antigas civilizações maia e egípcia, as sociedades mais velhas já utilizavam jogos de tabuleiros como forma de ensinar aos jovens os valores morais, as normas e padrões da comunidade. Alguns exemplos dos jogos podem ser visualizados na Figura 1.

Os jogos podem ser usados como material de apoio pedagógico de várias maneiras e em vários ambientes, depende apenas do planejamento e do interesse do professor, segundo afirma Cunha (2012). O jogo didático é muito eficaz para o reforço escolar no ensino de coeficiente estequiométrico.

Assim, considerando o jogo didático como uma atividade diferenciada, constituída por regras, orientada pelo professor, que mantém um equilíbrio entre a função educativa e a função lúdica, podemos dizer que esses jogos podem ser utilizados como recurso didático de várias formas, dependendo, inicialmente, da característica do jogo e, posteriormente, do planejamento didático do professor (Cunha, 2012, p. 94).

O objetivo deste trabalho é demostrar a importância dos jogos didáticos como ferramenta de auxílio no ensino de Química. No tema de coeficiente estequiométrico, mais especificamente, busca analisar a aplicação dos jogos como ferramenta de apoio pedagógico, utilizar o aplicativo didático na resolução dos coeficientes estequiométricos e compreender os coeficientes por meio dos jogos como reforço escolar.

Diante disso, justifica-se o uso dos jogos didáticos como ferramenta de apoio pedagógico, por estarem presentes no processo de construção do conhecimento educacional, e por serem um dispositivo de ensino-aprendizagem.

Para Oliveira et al. (2010), a utilização dos jogos proporciona aos alunos com maior dificuldade uma nova oportunidade de compreensão do conteúdo, de forma prazerosa e agradável no ensino-aprendizagem.

O processo de aprendizagem aconteceu de forma agradável e proveitosa; esse fato pode ser atribuído ao fascínio que os jogos exercem sobre os jovens. Os jogos proporcionaram aos alunos com maior dificuldade de aprendizagem uma chance a mais de assimilar o conteúdo estudado (Oliveira et al., 2010, p. 168).

Para Vygotsky, Luria e Leontiev (2010), o desenvolvimento dos jogos deve promover uma importante relação social entre a criança e os conteúdos, gerando avanço na evolução intelectual de forma essencial e necessária, na prática de atividade escolar.

São jogos que treinam o desenvolvimento das operações cognitivas necessárias na atividade escolar subsequente da criança, mas não permitem a passagem direta para essa categoria de atividade. A aprendizagem não surge, de modo algum, diretamente da brincadeira; o surgimento dessa [categoria] de atividade é determinado por todo o desenvolvimento psíquico anterior da criança (Vygotsky; Luria; Leontiev, 2010, p. 140).

De acordo com Kishimoto (2017), a implantação dos jogos na educação promove prazeres, motivações e ações na construção do conhecimento no ensino-aprendizagem das crianças.

Utilizar o jogo na Educação Infantil transporta para o campo de ensino-aprendizagem condições para maximizar a construção do conhecimento, introduzindo as propriedades do lúdico, do prazer, da capacidade de iniciação e ação ativa e motivadora (Kishimoto, 2017, p. 37).

Segundo Zapateiro et al. (2017), o jogo, quando é bem organizado, ajuda o estudante a planejar a estratégia para ganhar, em simultâneo a desenvolver seu pensamento cognitivo.

Entende-se que o jogo, quando é bem elaborado e explícito, vai permitir ao aluno traçar estratégias para vencer e, em simultâneo, irá aprender brincando por meio do desenvolvimento do raciocínio (Zapateiro et al., 2017, p. 21).

Segundo Vygotsky, Luria e Leontiev (2010), na realização dos jogos os adultos como mediadores do ensino-aprendizagem devem planejar e analisar o conteúdo desenvolvido no processo da construção dos jogos.

Durante as brincadeiras, todos os aspectos da vida da criança tornam-se temas de jogos; na escola, tanto o conteúdo do que está sendo ensinado como o papel do adulto especialmente treinado que ensina são cuidadosamente planejados e mais precisamente analisados (Vygotsky; Luria; Leontiev, 2010, p. 86).

Conforme Oliveira et al. (2010), notamos que o processo de ensino-aprendizagem começa na construção dos jogos, já que gera as discussões e promove a interação entre aluno, professor e ambiente social.

Observamos que o processo de aprendizagem iniciou-se desde a construção dos jogos, pois à medida que os jogos eram confeccionados surgiam discussões acerca dos temas utilizados, com isso, gerando uma maior interação entre os estudantes enquanto executavam a tarefa (Oliveira et al., 2010, p. 173).

Para Cunha (2012), jogo é um recurso valioso no ensino-aprendizagem de Química e pode ser usado como fator de recuperação de conteúdo, mediante a experiência do estudante.

De maneira geral, os jogos são um importante recurso para as aulas de Química, no sentido de servir como um reabilitador da aprendizagem mediante a experiência e a atividade dos estudantes; além disso, permitem experiências importantes não só no campo do conhecimento (Cunha, 2012, p. 96).

Salientamos que, para a compreensão dos conteúdos de Química, precisa-se de regra, determinação, disciplina; logo, os jogos didáticos são fundamentais para auxiliar no ensino-aprendizagem. Para Vygotsky, Luria e Leontiev (2010), qualquer situação imaginária deve conter regras para ser desenvolvida, isso ocorre da mesma forma nos jogos, ou seja, para desenvolver, precisa-se de regra.

Da mesma forma que uma situação imaginária tem que conter regras de comportamento, todo jogo com regras contém uma situação imaginária. Jogar xadrez, por exemplo, cria uma situação imaginária. O mais simples jogo com regras transforma-se imediatamente numa situação imaginária (Vygotsky; Luria; Leontiev, 2010, p. 64).

Desenvolvimento

A pesquisa foi qualitativa e exploratória; segundo Fantinato (2015), a pesquisa qualitativa é aquela que não se preocupa com a representação numérica, isto é, as equações, simbolização lineares, regressiva da  Matemática, mas sim com a investigação social de uma organização, de acordo com Gil (2017); já a exploratória trata do método que mais se aproxima da realidade ou familiaridade com a questão problema e proporciona melhor conhecimento e compreensão no levantamento do prognóstico da hipótese, das definições e dos conceitos do objeto pesquisado.

Esta pesquisa foi realizada em quatro etapas; a escolha do tema se deu por ser bastante utilizado nos cálculos químicos, como estequiometria, balanceamentos por métodos de oxirredução ou redox, eletroquímica (pilha e eletrólise), leis químicas, radioatividade e titulometria. A série do 2º ano do Ensino Médio foi selecionada devido ao fato de os conteúdos a serem trabalhados e a turma, por apresentar quantidade de alunos com dificuldade, o que foi levantado por uma atividade diagnóstica aplicada antes e após o uso do recurso didático. Ao todo foram selecionados 20 alunos de uma escola estadual da Polícia Militar de Aparecida de Goiânia/GO. A terceira etapa foi a aplicação do jogo didático no ambiente escolar, no horário da aula remota, no turno matutino, acordado com a coordenação. A opção foi pela plataformaPhet, por ser uma ferramenta de fácil acesso, gratuita e com bastante possibilidade de interação dos temas na área de Química. A atividade foi aplicada pelo professor regente da disciplina.

A partir daí, foi desenvolvida a interação entre o tema, os conceitos de coeficientes estequiométricos e a prática – aplicação do jogo da plataforma Phet. Na quarta etapa, foi realizada uma comparação antes e após a aplicação e conhecimento da ferramenta do jogo didático por meio de uma atividade de diagnóstico, mensurando as diferenças com o uso do aplicativo nesse conteúdo; nessa etapa também foi aplicado um questionário sobre a utilização do recurso didático. Os alunos do Ensino Médio participantes da pesquisa foram identificados como A2 (Aluno do 2.º ano), seguido do número cardinal, preservando assim a sua identidade.

Resultados

O resultado obtido confirmou que o jogo didático trouxe interesse e desenvolvimento no ensino sobre coeficiente estequiométrico aos alunos do 2º ano como reforço de conteúdo durante a pandemia, pois lhes proporcionou a autonomia na conceitualização, além de desenvolver o ensino-aprendizagem sobre o tema. Houve também aceitação e participação efetiva de boa parte dos estudantes na utilização desse dispositivo didático, pois oportunizou o ganho no desenvolvimento cognitivo e gerou motivação nas aulas de Química. Dos 20 alunos, para os quais foi dada liberdade para participação no estudo, 25% optaram por não participar da aplicação do recurso, pois alegaram que já tinham conhecimento da ferramenta de apoio pedagógico; 10% não compareceram no dia da aplicação do recurso; e 65% participaram da atividade. Quanto ao questionário sobre o recurso didático, obtivemos as respostas apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1: Avaliação do recurso didático utilizado na aula de Química, em 2021

Recursos didáticos aplicados	Quantidade de vezes citados
Já utilizaram alguns vezes	5
Ajudou a sua aprendizagem de Química	12
Utilizavam em outra disciplina	5
Recomenda para outras disciplinas	17

Apresentamos nas Figuras de 3 a 6 os resultados da atividade diagnóstica antes do uso do recurso didático pelos alunos.

Os resultados da atividade diagnóstica após o uso do recurso didático são ilustrados nas Figuras de 7 a 10.

Seguem as três etapas do jogo, divididas em nível 1; nível; 2 e nível 3, em que o jogador atinge a excelência ao final da Figura 11.

O uso do recurso didático pelos alunos permitiu a ampliação do conhecimento científico, promovendo uma inter-relação dinâmica entre alunos, professores e tecnologia. Portanto, todo esse resultado esperado foi confirmado, evidenciado e experimentado pelos alunos e professores, como relatado pela literatura citada no artigo com base bibliográfica. A partir dessa análise, foi comprovada a importância do uso da plataforma Phet, sendo uma ferramenta gratuita de fácil acesso para docentes e estudantes.

Considerações finais

A utilização do jogo didático ofereceu aos estudantes e professor do Ensino Médio uma ferramenta de desenvolvimento de recursos didáticos no ensino-aprendizagem dos coeficientes estequiométricos, desenvolvida por meio da plataforma Phet (Interactive Similations). Essa ferramenta de apoio pedagógico vem sendo muito usada nas aulas de Química com diversos temas; se utilizada adequadamente, a plataforma pode ser grande aliada no ensino-aprendizagem nas aulas de Química, como foi demonstrado nesta pesquisa. Mostra que os recursos didáticos podem ser uma boa alternativa para as aulas de Química. É importante observar que os 10% dos alunos que não compareceram justificaram pela dificuldade de acesso à internet, falta de energia ou só tinham o celular do pai e da mãe para acessar, mas os pais precisaram utilizar no trabalho; os 25% alegaram dominar o conhecimento, então não tiveram interesse em participar; durante a aplicação do recurso didático, alguns dos 65% que participaram voluntariamente tiveram dificuldades de entender a plataforma, sendo necessário aumentar o número de aulas.

Assim, é recomendada a aplicação em um intervalo diferente do da aula para possibilitar a participação de todos, evitando ausências.

Referências

Atkins, Peter William; Jones, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 2006.

Castells, Manuel. A sociedade em rede. 1999.

Cunha, Marcia Borin da. Jogos no ensino de Química: considerações teóricas para sua utilização em sala de aula. Química Nova na Escola, v. 34, nº 2, p. 92-98, 2012.

Fantinato, Marcelo. Métodos de pesquisa. Tese (Doutorado em Sistemas de Informação), Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015.

Gil, Antonio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 6ª ed. São Paulo: Atlas, 2017.

Kishimoto, Tizuko M. Jogo, brinquedo, brincadeira e a educação. São Paulo: Cortez, 2017.

OLIVEIRA, Lívia Micaelia Soares; Silva, Oberto Grangeiro da; Ferreira, Ulysses Vieira da Silva. Desenvolvendo jogos didáticos para o ensino de Química. Holos, Natal, v. 5, nº 26, p. 166-175, 2010.

PHET. Balanceamento pela tentativa. s/d.

Russell, John Blair. Química Geral. 2ª ed. 1993.

SILVA, Airton Marques da. Proposta para tornar o ensino de Química mais atraente. Revista de Química Industrial, Rio de Janeiro, v. 79, nº 731, p. 7-12, 2011.

VYGOTSKY, Lev Semenovich; LURIA, Alexander Romanovich; LEONTIEV, Alex N. Linguagem, desenvolvimento e aprendizagem. 11ª ed. São Paulo: Ícone, 2010.

ZAPATEIRO, Gean Aparecido et al. Material didático como estratégia de ensino e de aprendizagem das ligações químicas. Actio: Docência em Ciência, Curitiba, v. 2, nº 2, p. 211-233, jul./set. 2017.

Anexo A: Elaboração: da atividade diagnóstico antes e após aplicação do recurso didático

1 - C2H4 + O2 → CO2 + H2O

2 - Zn + HCl → H2 + ZnCl2

3 - Al + O2 → Al2O3

4 - C2H5OH + O2 → CO2 + H2O

5 - CH4 + O2 → CO2 + H2O

6 - C4H10 + O2 → CO2 + H2O

7 - Mg + HCl → MgCl3 + H2O

8 - Al2O3 + HCl → AlCl3 + H2O

9 - P2O5 + H2O → H3PO4

10 - CO2 + H2O → C6H12O6 + O2

Anexo B: 4ª etapa: Elaboração de um questionário de pesquisa sobre aplicação do recurso didático

1 - Você conhece as Simulações Phet?

Sim (  )                                   (   ) Não

2 - Você já utilizou algumas vezes o recursoPhet?

Sim (   )                                  (   ) Não

3 - Já utilizou o recurso no Phetno ensino de Química?

Sim (   )                                    (   ) Não

4 - O recurso Phet ajudou no ensino do conteúdo coeficiente estequiométrico?

Sim (   )                                    (   ) Não

5 - Você já utilizou outro recurso no ensino-aprendizagem?

Sim (   )                                   (    ) Não

6 – Você, em outra disciplina, recomendaria a utilização do recurso Phet?

Sim (    )                                  (    ) Não

7 - Você gostaria de repetir a aplicação desse recurso Phet no ensino de Química?

Sim (    )                                  (    ) Não

8 - Você teve dificuldade no uso do recurso Phet?

Sim (    )                                  (    ) Não