Relatório de Práticas de Ensino - Sexta Atividade – 26/08/2010
Diogo dos Santos
Atividade: Observando o Ar...
Descrição da atividade:
Desta vez não tive problemas para entrar na escola: fui atendido logo após eu pedir para que abrissem o portão. Chegando ao laboratório a professora Rosane me informou que havia aplicado a atividade na outra turma e que não conseguiu concluir a terceira parte do roteiro, na qual os alunos deveriam montar um modelo para a teoria cinética dos gases. Um dos motivos foi a falta de material e a outra foi por conta do tempo da aula.
As garrafas plásticas usadas na experiência estavam quase que todas furadas e a pedimos aos alunos que fechassem os buracos usando a fita crepe para que fosse possível realizar o item (a) da atividade. Em geral, os grupos não conseguiram fazer com que a bexiga se expandisse ao esquentar o ar no interior da garrafa com as mãos. Mesmo com vários alunos tentando segurar as garrafas não foi possível esquentar o ar suficientemente para fazer com que a bexiga enchesse.
Na hora pensei na possibilidade de se usar água quente para visualizar o fenômeno. Mas infelizmente não tínhamos como esquentar água na hora do experimento. O máximo que os grupos conseguiram foi fazer com que a bexiga suspendesse na boca da garrafa. Por conta disto, a discussão deste item ficou um pouco fraco, pois apenas perguntei o que os alunos esperavam acontecer, conversando rapidamente com eles sobre a dilatação do volume conforme a temperatura aumentava.
Durante esta primeira etapa da aula, os estudantes mostraram muitas dificuldades quanto aos conceitos trabalhados e sobre as questões feitas nos itens (b) e (c). Então a professora fez uma pausa com o experimento e explicou sucintamente sobre a teoria que estava envolvida nesta atividade.
A maioria dos alunos não entenderam direito o que era para ser feito no item (d): eles colocavam a bexiga na boca da garrafa normalmente e tentavam enchê-la soprando pelo furo existente na lateral desta. Então passei em cada grupo perguntando como eles estavam fazendo o procedimento experimental. Para aqueles que fizeram de forma equivocada, eu expliquei melhor o que precisava ser feito.
Pude perceber que a maior parte da sala ficava impressionada com o que via. Um grupo em especial disse que aquilo que estavam observando era “óbvio”. Então quando pedi para eles me explicassem o que estava acontecendo, e principalmente contassem o que ocorria com o ar dentro da bexiga, eles não conseguiam explicar o motivo que fazia com que a bexiga ficasse cheia enquanto o buraco era mantido tampado.
Aos poucos, os alunos foram compreendendo o que ocorria nesta etapa da atividade (pelo menos aparentava), tanto com as grandezas macroscópicas (volume, pressão, temperatura, densidade) quanto com a interpretação microscópica.
O mesmo vale para o ponto II do item (d). Pareceu até que eles compreendiam melhor quando expressavam suas ideias pensando no ar como sendo composto por pequenas partículas que se movimentavam. Talvez a explicação macroscópica era mais complicada para eles por causa da pressão, que alguns dos alunos mostrava não entender direito o que esta tinha a ver com a temperatura. A relação entre volume-temperatura, volume-densidade eram mais fáceis de compreensão. Eles passaram a entender melhor a pressão quando tentei expor a eles a visão microscópica, na qual a pressão está relacionada com as colisões entre as moléculas e as paredes da garrafa. Feito isto, eles passaram a entender melhor a relação entre pressão-volume, mas pressão-temperatura ainda era complicada de se compreender. Não sei se isto está relacionado com a dificuldade de se entender a pressão como uma grandeza não visível e incomum no dia-a-dia deles, pois a relação temperatura-energia interna (o aumento da temperatura se deve à movimentação maior das moléculas) eles já usavam normalmente, mesmo esta também sendo algo não muito “palpável” como o volume.
Fora o andamento do experimento, os alunos apenas se entreteram um pouco com as bexigas, mas nada de mais ocorreu nesta atividade. No final, a professora comentou que não havia entrado ainda nesta parte da termodinâmica e que iria aproveitar a etapa 3 para discutir com os alunos durante a aula teórica.
Comentários sobre os roteiros dos grupos:
A sala ficou dividida em seis grupos. Destes, quatro grupos fizeram o roteiro até onde a professora tinha sugerido. Um grupo realizou completou o roteiro até o item (e) e o sexto fizeram o item (d) completo.
No item (a), dois grupos comentaram que a bexiga havia enchido, ambos com o desenho da bexiga suspendida no gargalo da garrafa. Um grupo apenas desenhou duas garrafas: uma com a bexiga “caída” presa ao gargalo da garrafa e outra com a bexiga ereta, sugerindo que este é a posição da bexiga após segurar a garrafa com a mão. Os outros, além de descrever o que ocorreria, fez uma breve explicação para tal efeito: um comentou que o ar no interior da garrafa se dilata, fazendo com que a bexiga encha; outro comentou da energia que era transferida da mão para o interior da garrafa; o terceiro grupo citou que “conforme a garrafa foi esquentando a bexiga foi crescendo”.
É interessante observar aqui que se uma pessoa ausente ao experimento diria que todos os grupos conseguiram realizar esta etapa da atividade, pois todos os grupos, pelo menos, fizeram um desenho representativo do que se esperava ver. Isto talvez reflete um pouco da crença que se tem da teoria física quando se está mais preocupado com a nota atribuída à atividade.
O item (b), assim como o item (e), provavelmente foram os mais complicados de se analisar, por conta da visualização precisa do que se está ocorrendo com as grandezas macroscópicas envolvidas nos processos termodinâmicos. Talvez para eles tenham sido menos problemáticos estes itens, pois eles ainda não haviam visto a teoria. Um grupo respondeu sucintamente que ocorria a dilatação volumétrica, afinal, era a única coisa que seria visível a eles: o enchimento da bexiga.
Quatro grupos disseram explicitamente que conforme a temperatura aumentava, o volume e a pressão também aumentavam. Um grupo não comentou da pressão, mas escreveu que a força aumentava no interior da garrafa. Destes seis grupos, três comentaram da densidade, falando que esta grandeza diminui; um grupo em especial detalha o porquê a densidade diminui, mostrando assim, que supostamente entende o que vem a ser a densidade volumétrica: “a massa continua a mesma e a densidade diminui, pois o volume aumenta”. Inclusive, este foi o único grupo que citou a massa do gás no interior d garrafa.
No item (d), um grupo apenas fez um desenho ilustrando o choque das moléculas do gás colidindo com as paredes da garrafa. Três grupos relacionaram o aumento da temperatura e do volume com o fato das moléculas se agitarem mais. Um grupo possivelmente se confundiu com os termos usados e destacou que a dilatação ocorria por causa do “aumento na aceleração das moléculas de dilatação” e relacionando que conforme a força aumentava, as moléculas realizavam uma trajetória maior. O sexto grupo comentou que ocorre uma expansão das moléculas conforme a temperatura, o volume e a pressão aumentavam. Este último poderia talvez ocasionar um falso entendimento desta parte da teoria, pois eles poderiam induzir desta forma que sempre quando há expansão de um gás, estas três grandezas aumentam.
No item (d-I), um grupo fez apenas o desenho da bexiga cheia no interior da garrafa. Dois grupos responderam que a bexiga não esvazia enquanto o buraco permanece tampado; um destes observa que ao encher a bexiga com o buraco aberto, o ar no interior da garrafa sai. A resposta de outro grupo foi interessante, pois fala da disputa que há entre o “ar de fora e o de dentro” pelo buraco superior, fazendo assim com que a bexiga fique cheia. O quinto grupo respondeu neste espaço o item (d-II), dizendo que a bexiga não enche com o furo tampado por causa da pressão interna da garrafa. O último grupo faz uma explicação rápida da pressão existente interna e externamente à garrafa para explicar o motivo da bexiga ficar cheia.
Dois grupos responderam no item (d-II) que com o furo tampado a bexiga enche com muita dificuldade. Os outros grupos respondem que a bexiga não enche nesta situação. Dois destes argumentam que a bexiga não enche porque o ar não consegue sair de dentro da garrafa, impedindo assim que a bexiga fique cheia. O último grupo novamente introduziu a pressão na discussão para justificar fisicamente o efeito observado.
No item (e), um grupo fez uma ilustração destacando que com o furo tampado, a pressão no interior da garrafa é maior e com o mesmo aberto, a pressão é menor. Um grupo relata que com o buraco tampado, as pressões são iguais e ao abrir o buraco, a pressão fica maior, ocasionando uma diminuição na temperatura; esta talvez seja mais uma evidência da dificuldade em relacionar a temperatura, que é uma medida de fácil medição (com um termômetro por exemplo) e a pressão, que supostamente está afastada do dia-a-dia do aluno. Outro grupo apenas cita o fluxo do ar com o buraco aberto. Uma das respostas apenas comenta que “a pressão do ar fez com que o volume da bexiga aumentasse”, mas não explicitou o que ocorria com a pressão. O último grupo relaciona o aumento da pressão interna do gás contida na garrafa com a entrada do ar externo, mas não comentou sobre as demais grandezas.
Os quatro grupos que responderam ao item (f), fizeram isto por meio de desenhos, ressaltando que a diminuição do volume resulta no aumento da pressão da garrafa.
Considerações finais:
A atividade novamente foi tranquila, porém senti muita dificuldade em trabalhar com tal assunto numa atividade experimental, ainda mais pelo fato dos alunos não estarem tão familiarizados com a pressão, parecendo mais que era uma palavra solta no linguajar deles. Talvez se fosse feito uma atividade que trabalhasse mais diretamente com a medição da pressão, eles poderiam ter uma compreensão melhor desta grandeza, assim como foi para a temperatura. Quem sabe, quando a professora Rosane introduzir os conceitos eles tenham uma melhor visualização dessa, pois achei que com este experimento, tal objetivo não foi alcançado.
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