Professores de escola do Ensino Fundamental e Médio de Limeira, no interior de São Paulo, publicam artigo na revista Física na Escola que relata um trabalho de sucesso no processo de despertar a curiosidade sobre o método científico em adolescentes
Desde 2016, o Colégio Jandyra, escola de Ensino Fundamental e Médio de Limeira, no interior de São Paulo, vem desenvolvendo projetos de estímulo à investigação científica entre seus alunos. Contando com professores com experiência no ensino universitário, o colégio realizou, entre 2021 e 2022, um experimento que demonstra a interdisciplinaridade entre a Física e a Química, para que conceitos básicos do método científico pudessem ser apresentados aos alunos dos primeiros e segundos anos letivos do Ensino Médio, utilizando materiais baratos e fáceis de serem encontrados.
A experiência é relatada no artigo “Do macro ao micro: usando a refração para determinação do volume molecular da glicose”, publicado em setembro na revista Física na Escola (FnE), assinado pela aluna Lívia Germano Roldan, pelo professor de Química Edivaldo Luis de Souza e pelos professores José Geraldo Pena de Andrade e Yuri Alexandre Meyer (Faculdade de Tecnologia – FT/Unicamp). “Foi um sucesso! Agora, temos um ‘problema’, porque mais alunos querem participar”, comemora Andrade. Além de Lívia, participaram do projeto os alunos Sofia Gava, Sophia Salomão Rozenbaum, Benedicto Fagundes Neto, Beatriz Piovani e Sofiah Dumit Gardinal.
Andrade conta que para despertar o interesse dos alunos é preciso que os professores fisguem a curiosidade dos adolescentes. Meyer, também professor de Física e coordenador da área de Ciências da Natureza e Matemática do colégio, explica que a ideia foi chamar a atenção dos alunos para uma experiência que tem o objetivo de partir de algo visível, do mundo macroscópio, para se descobrir o mundo microscópico e vice-versa.
Foi assim, por exemplo, que Eratóstenes, matemático e filósofo pré-Socrático, mediu pela primeira vez o raio de curvatura da Terra através de observações geométricas; e o experimento de Millikan exemplifica a medida da carga elementar a partir das gotas de óleo. Com essas inspirações, o grupo de professores resolveu realizar uma experiência que usa a variação dos índices de refração em líquidos (soluções de glicose) para determinar a ordem de grandeza do volume molecular da glicose, que foi escolhida por ser fácil de se obter no comércio a preços relativamente baixos.
O experimento é de fácil execução, já que os materiais necessários são facilmente encontrados, sendo um recipiente volumétrico (béquer), água destilada, glicose e um cano de PVC. A ideia central é colocar o cano de PVC em diferentes concentrações de soluções de glicose, registrando fotos para cada uma das concentrações. Observa-se que para cada solução a imagem aparente (imersa na solução) muda de tamanho.
Usando um software como PowerPoint ou outro equivalente, é feito a medição do diâmetro do cano de PVC fora e dentro da solução – e a partir deles chega-se no valor do índice de refração. Os pesquisadores e alunos mostraram através de referências bibliográficas que é possível obter a ordem de grandeza das moléculas através da variação do índice de refração das diferentes concentrações.
“Em sala de aula, na Física, o conceito de refração geralmente seria passado apenas por fórmulas. No máximo, o aluno veria uma figura de um canudinho distorcida dentro de um copo de água. Com esse experimento, temos um método para mostrar para os alunos um processo de interdisciplinaridade entre Física e Química. É o trabalho mais bonito que já fizemos até hoje, por conseguir determinar a ordem de grandeza de algo que a gente não enxerga”, diz Meyer.
Edivaldo Luis de Souza explica que é muito interessante que os alunos tenham essa noção sobre o volume molecular dos compostos, pois há diversas aplicações desse conceito em áreas que vão da saúde à construção de circuitos eletrônicos. “Na saúde, o volume molecular ajuda no diagnóstico de osteoporose, por exemplo. E, ao usar a glicose, também estamos abordando um processo vital do corpo, pois todo carboidrato será metabolizado em glicose, e precisa ter conhecimento do seu volume. Os chips de computador também recebem determinados elementos químicos para contribuir para que o elétron deixe a banda de valência para a banda de condução, e a dopagem dos chips depende do conhecimento do volume molecular dos elementos”, explica Souza.
Embora haja equipamentos que já realizam essa medição, fazer esse processo com alunos do Ensino Médio com equipamentos baratos e de fácil acesso possibilita gerar curiosidades sobre o método científico para além da decoreba de fórmulas. Os alunos realizaram a experiência no contraturno das aulas na própria escola, mas também tiveram a oportunidade de trabalhar em um laboratório da Faculdade de Tecnologia da Unicamp.
“Buscamos aproximar o mundo acadêmico com o pessoal do Ensino Básico, promovemos uma ponte entre esses dois mundos. Tomara que a gente consiga instigar outras universidades e outros grupos de pesquisa e do Ensino Básico em realizar essa sinergia”, conclui Meyer. Todos os materiais usados na experiência estão descritos no artigo na FnE para que outros professores possam replicar o trabalho em suas escolas.
(Colaborou Roger Marzochi)