VIII. PROFESSOR DE EDUCAÇÃO BÁSICA II – QUÍMICA 1. PERFIL O professor de química precisa ter: formação generalista sólida e abrangente em conteúdos dos diversos campos da Química; visão crítica do papel da química nas relações sociais, entendendo-a? como uma ciência que influencia e é influenciada pelos processos tecnológicos e histórico-sociais; formação adequada para a aplicação de maneira crítica dos referenciais teóricos sobre ensino e aprendizagem de Química em situações concretas de ensino; capacidade de articular, quando possível e desejável, os conhecimentos químicos a problemas sociais, ambientais, econômicos, políticos e tecnológicos; postura investigativa que busca produzir e disseminar conhecimentos científicos, práticos e pedagógicos sobre o ensino e a aprendizagem da Química; conhecimento geral de problemas regionais, nacionais e mundiais, nos quais estão inseridos conhecimentos químicos; capacidade de desenvolver atividades de ensino que promovam reflexão sobre o uso que se faz na sociedade ao longo do tempo dos conhecimentos químicos e suas tecnologias e de suas consequências (benéficas ou não) para o ambiente, em especial para a vida e para o bem- estar da humanidade. 2. COMPETÊNCIAS E HABILIDADES COMPETÊNCIAS a) Reconhecer a Química como parte da cultura humana, portanto de caráter histórico, que influencia outras áreas do saber, e é influenciada por elas. b) Compreender o conhecimento químico como sendo estruturado sobre o tripé: transformações químicas, materiais e suas propriedades e modelos explicativos, entremeados pela linguagem científica simbólica própria da Química. c) Conhecer os conteúdos fundamentais da Química com uma profundidade que permita identificar as ideias princi- pais presentes nesses conteúdos e articulá-las, estabelecendo relações entre eles e abordando-os sob diferentes perspectivas, tendo em vista a formação do aluno como cidadão. d) Avaliar as relações entre os conhecimentos científicos e tecnológicos e os aspectos sociais, econômicos, políticos e ambientais ao longo da história e na contemporaneidad , sendo capaz de organizar os conteúdos da Química, ao tratar o tripé transformações – materiais – modelos explicativos, em torno de temáticas que permitam compreender o mundo em sua complexidade. e) Organizar o estudo da Química a partir de fatos perceptíveis, mensuráveis e próximos à vivência do estudante, caminhando para as possíveis explicações mais abstratas e que exigem modelos explicativos mais elaborados, de modo a respeitar o nível de desenvolvimento cognitivo do estudante e criar condições para seu desenvolvimento. f) Compreender a ciência como construção humana, social e historicamente situada, estando, portanto, sujeita a de- bates, conflitos de interesses, incertezas e mudanças. Promover o ensino da Química de maneira condizente com essa visão, em contraposição à ideia de ciência como verdades absolutas e imutáveis. g) Propor e realizar atividades experimentais de caráter investigativo com objetivo de conhecer fatos químicos e cons- truir explicações científicas fundamentadas em dados empíricos e proposições teóricas. Desenvolver, neste percurso, habilidades e competências científicas tais como observar, registrar, propor hipóteses, inferir, organizar, classificar, ordenar e analisar dados, sintetizar, argumentar, generalizar e comunicar resultados, estando ciente das possibilida- des e limitações da experimentação no desenvolvimento e na aprendizagem da ciência. h) Valorizar, ao propor temas para o ensino, o tratamento de questões ambientais, de maneira articulada com outras áreas do conhecimento, tendo em vista o desenvolvimento de atitudes sustentáveis, tanto em âmbito individual quan- to coletivo. i) Evidenciar, nas situações concretas da vida dos alunos, situações em que o conhecimento químico tratado em sala de aula se articula com a experiência cotidiana, seja refutando, corroborando ou aprofundando as concepções pré- vias dos estudantes. j) Reconhecer o papel ativo do aluno na construção de seu próprio conhecimento, sabendo propor atividades que incentivem a pesquisa, a capacidade de fazer perguntas, de analisar problemas complexos, de construir argumenta- ções consistentes, de comunicar ideias e de buscar informações em diferentes fontes. k) Ser capaz de propor, conduzir e avaliar atividades de ensino sobre os temas e conteúdos a que se referem as ha- bilidades aqui elencadas, de modo condizente com os perfis do educador e do professor de Química propostos nesse documento. HABILIDADES Prever a geometria de moléculas usando a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (Valence Shell Electron Pair Repulsion – VSEPR); Prever os efeitos da dissolução de materiais sobre a pressão de vapor, temperatura de ebulição e temperatura de fusão de soluções; Compreender os fenômenos de fissão e fu- são nuclear, a formação das radiações alfa, beta e gama e alguns de seus efeitos; Compreender a reação de polime- rização do polietileno (PE), polipropileno (PP), policloreto de vinila (PVC) e outros polímeros muito utilizados; Identificar a isomeria óptica e geométrica de compostos orgânicos a partir de suas fórmulas estruturais; Analisar quantitativamente as relações entre carga elétrica, corrente elétrica e massa de materiais que se transformam em reações eletroquímicas (Leis de Faraday); Prever a espontaneidade de transformações químicas a partir da energia livre de Gibbs; Prever a espontaneidade de transformações químicas de oxirredução a partir da diferença de poten- ciais padrão de redução; Compreender a atuação e o efeito de catalisadores e enzimas em transformações químicas e bioquímicas; Reconhecer o estado de equilíbrio químico, descrevendo suas características, representando-o por meio de equações químicas e da constante de equilíbrio, explicando-o por meio de modelos submicroscópicos, avali- ando o efeito da variação da temperatura, da concentração e da pressão na constante de equilíbrio e na composição dos sistemas e relacionando a constante de equilíbrio químico com a energia livre de Gibbs; Interpretar o efeito tam- pão em um equilíbrio químico e conhecer soluções tampão importantes em equilíbrios na natureza e no corpo huma- no; Saber planejar experimentos considerando os conhecimentos químicos que podem ser construídos pelos alunos, as variáveis que devem ser controladas, as habilidades que a serem desenvolvidas, o registro e análise dos dados, o descarte dos materiais, normas de segurança e as questões que serão apresentadas para problematização inicial e posterior dos dados. Conhecer e aplicar as regras de segurança para o trabalho experimental em laboratório ou por demonstração em sala de aula; Representar, por meio de gráficos, tabelas, quadros, equações matemáticas e dia- gramas dados e informações referentes aos diversos conteúdos da Química; Saber identificar fontes de informação relevantes para a Química e seu ensino e Fazer buscas de informações pertinentes que permitam uma atualização constante nos diversos campos da química e da educação; Saber orientar os estudantes em atividades de pesquisa bibliográfica e de investigação experimental sobre temas cietíficos, considerando a proposição de hipóteses pelos estudantes, a elaboração de procedimentos, a análise das informações, a elaboração de conclusões e comunicação dos resultados; reconhecer a ocorrência de transformações químicas no dia a dia e no sistema produtivo por meio de evidências macroscópicas (mudanças de cor, desprendimento de gás, mudanças de temperatura, formação de preci- pitado, emissão de luz, etc.), da formação de novos materiais (produtos) com propriedades distintas dos de partida (reagentes); Descrever as transformações químicas em linguagem discursiva e representá-las por meio de fórmulas e equações químicas (e vice-versa); Descrever as principais ideias sobre a constituição da matéria usando as ideias de Dalton e reconhecer a importância e as limitações do uso de modelos explicativos na ciência; Reconhecer a conser- vação de massa e as proporções fixas entre as massas de reagentes e produtos e a energia envolvidas em uma transformação química; Reconhecer as variáveis (estado de agregação, temperatura, concentração e catalisador) que podem modificar as velocidades (rapidez) de transformações químicas; Representar energia de ativação em dia- gramas de energia, e reconhecê-la assim como a orientação de colisão entre partículas, como fatores determinantes para que ocorra uma colisão efetiva; Realizar cálculos para estimar massas, massas molares, quantidades de maté- ria (mol), número de partículas e energia envolvida em transformações de combustão e em transformações químicas em geral; Explicar no nível microscópico, usando o modelo atômico de Dalton, como as variáveis (estado de agrega- ção, temperatura, concentração e catalisador) podem modificar a velocidade (rapidez) de uma transformação quími- ca; Reconhecer que transformações químicas podem ocorrer em mais de uma etapa e identificar a etapa lenta de uma transformação química como a determinante da velocidade com que esta ocorre; Aplicar o modelo atômico de Dalton para interpretar as transformações químicas, a conservação de massa, as proporções fixas entre reagentes e produtos e a energia envolvida; Prever, a partir de equações balanceadas, as quantidades de reagentes e produtos envolvidos em termos de massas, massas molares e quantidade de matéria; Analisar critérios tais como poder calorí- fico, quantidade de produtos (CO2) custos de produção e impactos ambientais de combustíveis para julgar a melhor forma de obtenção de calor em uma dada situação; Interpretar a transformação química como resultante da quebra de ligações nos reagentes e formação de novas ligações, que resulta nos produtos; Fazer previsões a respeito da energia envolvida numa transformação química, considerando a ideia de quebra e formação de ligações e os valores das energias de ligação; Interpretar reações de neutralização entre ácidos e bases fortes de Arrhenius como reações entre H+ e OH- e saber prever a quantidade (em massa e quantidade de matéria, e em volume) de base forte que deve ser adicionada a um ácido forte, para que a solução obtida seja neutra – dadas as concentrações das soluções; Fazer previsões qualitativas, usando modelos explicativos, sobre como composições de variáveis podem afetar as velocidades de transformações químicas; Reconhecer que existem transformações químicas cujos rendimentos são inferiores aos previstos estequiometricamente, que não se completam, em que reagentes e produtos coexistem em equilíbrio químico dinâmico: as velocidades das transformações diretas são iguais às velocidades das transforma- ções inversas; Reconhecer os fatores que alteram os estados de equilíbrio químicos: temperatura, pressão e mudan- ças na concentração de espécies envolvidas no equilíbrio; Conhecer variáveis que podem modificar a velocidade (rapidez) de uma transformação química; Utilizar valores da escala de pH para classificar soluções aquosas como ácidas, básicas e neutras (a 25 °C), e calcular valores de pH a partir das concentrações de H+, e vice-versa; Calcular a constante de equilíbrio de uma transformação química a partir de dados empíricos apresentados em tabelas e rela- tivos às concentrações das espécies que coexistem em equilíbrio químico, e vice-versa; Avaliar, dentre diferentes transformações químicas, qual apresenta maior extensão, dadas as equações químicas e as constantes de equilíbrio correspondentes; Aplicar os conhecimentos referentes às influências da pressão e da temperatura na rapidez e na extensão de transformações químicas de equilíbrio, para escolher condições reacionais mais adequadas; Reconhe- cer e localizar os elementos químicos na tabela periódica; Reconhecer a destilação fracionada como método de se- paração que se baseia nas diferentes temperaturas de fusão ou de ebulição de diferentes misturas (petróleo, ar at osférico) e a “cristalização fracionada”, como maneira de separação de sais dissolvidos em água usando suas dife- rentes solubilidades; Reconhecer a dependência entre a solubilidade de gases em líquidos com as condições de pressão e de temperatura; Reconhecer o número atômico como o número de prótons, o qual caracteriza o elemento químico, e o número de massa como o número de prótons e nêutrons; Identificar materiais por meio de suas proprie- dades específicas e aplicar estes conhecimentos para escolher métodos de separação, de armazenamento, de transporte, assim como seus usos adequados; Interpretar as ideias de Rutherford e de Bohr para entender a estrutura da matéria e sua relação com as propriedades da matéria; Relacionar nomes de compostos orgânicos com suas fór- mulas estruturais e vice-versa; Reconhecer a importância das propriedades da água para a manutenção da vida no planeta Terra (calor específico e o fato de solubilizar muitos sais importantes); Relacionar propriedades de sólidos e líquidos (temperaturas de fusão e de ebulição, volatilidade, resistência à compressão, condutibilidade elétrica) com o tipo de ligações presentes (iônicas covalentes e metálicas) e com os tipos de interação eletrostática interpartículas (London e ligações de hidrogênio); Saber preparar soluções a partir de informações de massas, quantidade de maté- ria e volumes e a partir de outras soluções mais concentradas; Saber expressar e interrelacionar as composições de soluções em g.L-1 e mol.L-1, ppm, % em massa e em volume; Reconhecer ligações covalentes em sólidos e em ma- cromoléculas, ligações iônicas em sais sólidos e líquidos, e ligações metálicas em metais, e entender a formação de uma substância a partir das interações eletrostáticas entre as partículas que a constitui; Analisar informações de grá- ficos e tabelas para estimar o estado físico dos materiais a partir de suas temperaturas de fusão e de ebulição e para diferenciar substâncias de misturas; Realizar cálculos e fazer estimativas usando dados de massa, volume, densida- de, temperatura, solubilidade e relacionar os resultados obtidos com dados tabelados para identificar substâncias, diferenciar substâncias puras de misturas de substâncias; Recolher métodos de separação de substâncias e avaliar sua efetividade com base nas propriedades dos materiais presentes na mistura; Avaliar e escolher métodos de sepa- ração de substâncias (filtração, destilação, decantação, etc.) com base nas propriedades dos materiais; Realizar cál- culos que envolvam concentrações de soluções e de DBO e aplicá-los para reconhecer a qualidade de di ferentes águas; Aplicar conceitos de separação de misturas, de solubilidade, de transformação química para compreender os processos envolvidos no tratamento da água para consumo humano e em outras situações cotidianas; Fazer previ- sões a respeito do tipo de ligação química entre dois elementos considerando as suas posições na tabela periódica e as eletronegatividades; Reconhecer que há transformações químicas que ocorrem com o envolvimento de energia elétrica; Interpretar os processos de oxidação e de redução a partir de ideias sobre a estrutura da matéria; Relacionar a energia elétrica produzida e consumida na transformação química com os processos de oxidação e redução, e apli- car esses conhecimentos para explicar o funcionamento de uma pilha galvânica e os processos eletrolíticos; Avaliar as implicações sociais e ambientais das transformações químicas que ocorrem com envolvimento de energia elétrica e os impactos ambientais causados pelo descarte de pilhas galvânicas e baterias; Reconhecer métodos utilizados em escala industrial assim como suas importâncias econômicas e sociais para a obtenção de materiais e substâncias utilizados no sistema produtivo a partir da água do mar (obtenção do cloreto de sódio por evaporação, do gás cloro e do sódio metálico por eletrólise ígnea, do hidróxido de sódio e do gás cloro por eletrólise da salmoura, do carbonato de sódio pelo processo Solvay, da cal pela calcinação do carbonato de cálcio e de água potável por destilação e por osmose reversa), do petróleo (destilação fracionada, alquilação e craqueamento), de minérios (siderurgia do ferro e do cobre), da biomassa, da amônia e seus derivados a partir do nitrogênio atmosférico e do gás hidrogênio (processo Haber); Reconhecer alguns agentes poluidores do meio ambiente, como por exemplo, esgotos residenciais, industri- ais e agropecuários, detergentes, praguicidas, gases solúveis em água, materiais sólidos tóxicos ou de difícil degra- dação; Interpretar dados apresentados em gráficos e tabelas relativos ao critério brasileiro de potabilidade da água, para avaliar grau de poluição; Escrever fórmulas estruturais de hidrocarbonetos a partir de sua nomenclatura e vice- versa, e reconhecer o petróleo como fonte de hidrocarbonetos; Classificar substâncias como isômeras, dadas suas nomenclaturas ou fórmulas estruturais reconhecendo que apresentam diferentes fórmulas estruturais, diferentes pro- priedades físicas (como temperaturas de fusão, de ebulição e densidade) e mesmas fórmulas moleculares; Reconhe- cer as principais fontes de emissão dos gases responsáveis pela intensificação do efeito estufa, pelo aumento da acidez de chuvas, pela depleção da camada de ozônio e reconhecer que a poluição atmosférica está relacionada com o tempo de permanência, a solubilidade dos gases poluentes, assim como com as reações que envolvam estes gases; Interpretar e aplicar dados de DBO para entender a importância do oxigênio dissolvido no meio aquático e entender- problemas ambientais; Interpretar figuras, diagramas, esquemas e textos referentes à formação da chuva ácida, ao efeito estufa, aos ciclos do carbono, do oxigênio, da água e do nitrogênio para compreender como se interrelacionam, assim como a importância de se fazer escolhas conscientes de consumo e de descarte; Interpretar os ciclos da água, do nitrogênio, do oxigênio, do gás carbônico, suas inter-relações e seu papel na manutenção ou deterioração do equi- líbrio ambiental; Analisar e reconhecer os grupos funcionais por meio de fórmulas estruturais de aminas, amidas, áci- dos carboxílicos, ésteres, éteres, aldeídos, cetonas, alcoóis, gliceróis, relacioná-las aos principais macronutrientes alimentares e refletir sobre a ideia da existência de alimentos sem química; Avaliar vantagens e desvantagens do uso de diferentes tipos de combustíveis e de energias: combustíveis fósseis, biomassa, energia solar, movimento de ventos e de águas (hidrelétricas e marés), oxidação (queima) de gás hidrogênio; Avaliar custos e benefícios sociais, ambientais e econômicos da transformação e utilização de materiais; Refletir sobre hábitos de consumo levando em conta os 4 erres e avaliar propostas de intervenção na sociedade tendo em vista os problemas ambientais relaciona- dos à química. 3. BIBLIOGRAFIA A) Livros e Artigos 1. CANTO, Eduardo Leite do. Minerais, minérios, metais: de onde vêm? para onde vão? 2. ed., São Paulo: Moderna, 2010. 2. CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 5. ed., Ijuí: Unijuí, 2011. 3. GRUPO DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO QUÍMICA. Interações e Transformações: química para o Ensino Médio. São Paulo: EDUSP, 1995/2007. Livros I, II. Guia do professor, Livro do aluno. 4. ______. Interações e Transformações: química e a sobrevivência, hidrosfera, fonte de materiais. São Paulo: EDUSP, 2005. 5. ______. Interações e Transformações II: Reelaborando Conceitos sobre Transformações Químicas (Cinética e Equilíbrio). São Paulo: EDUSP, 1995. 6. ______. Atividades experimentais de química no ensino médio: reflexões e propostas. São Paulo: SEE/CENP, 2009. Disponível em Acesso em: 30 maio 2013 7. KOTZ, J. C.; TREICHELJ JR, P. M. Química geral e reações químicas. São Paulo: Thomson, v. 1 e 2, 2009 8. LENZI, Ervim; FAVERO, Luzia Otilia Bortotti. Introdução à Química da Atmosfera: Ciência, vida e sobrevivência. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012. 9. MARZZOCO, Anita; TORRES, Bayardo, B. Bioquímica básica. 3. ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. 10. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química, Cadernos temáticos n. 1, 2, 3, 4, 5 e 7. Disponível em: Acesso em: 30 maio 2013. 11. ROCHA, J. C.; ROSA, A. H.; CARDOSO, A. A. Introdução à química ambiental. 2. ed., Porto Alegre: Bookman, 2009. 12. SASSERON, Lucia Helena; CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Alfabetização científica: uma revisão bibliográfi- ca. Investigações em Ensino de Ciências. v. 16 (1), pp. 59-77, 2011. Disponível em: 27 jul. 2013. 13. SOLOMONS, T. W. G. Química Orgânica. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v. 1 e 2. 14. ZANON, Lenir Basso; MALDANER, Otavio Aluísio. (Orgs.). Fundamentos e propostas de ensino de Química para a Educação Básica no Brasil. Ijuí: Unijuí, 2007. B) Publicações Institucionais 1. BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN+ ensino médio: orientações educacionais comple- mentares aos Parâmetros Curriculares Nacionais; ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. Brasília: MEC/SEMTEC, 2002. Disponível em: < portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ CienciasNatureza.pdf >. Aces- so em: 18 jul. 2013. 2. SÃO PAULO (Estado). Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas. Oficinas temáticas no ensino público: formação continuada de professores. São Paulo: SE/CENP, 2007. Disponível em: . Acesso em: 18 jul. 2013. 3. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo do Estado de São Paulo: química. In: ___________________. Currículo do Estado de São Paulo: ciências da nature- za e suas tecnologias. São Paulo: SE, 2012. p. 25-30, 126-151. Disponível em . Acesso em: 18 jul 2013
Posted on: Wed, 04 Sep 2013 15:20:16 +0000
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