Nanotecnologia como tema para abordagem dos conteúdos de estrutura atômica e propriedades dos materiais

Abstract

A presente dissertação apresenta resultados da investigação realizada na Escola Estadual de Ensino Médio Santa Rosa, no curso noturno, utilizando estratégia de experimentação com enfoque em Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), partindo da Nanotecnologia como tema para abordagem dos conteúdos de estrutura atômica e propriedades dos materiais. A pesquisa realizada foi de natureza qualitativa, onde um mesmo questionário foi aplicado como método de coleta de dados a uma das três turmas de primeiro ano do ensino médio, antes e depois das intervenções pedagógicas. Nessas intervenções, as atividades práticas serviram para subsidiar os conteúdos pertinentes ao tema proposto. Para este trabalho, foram elaboradas duas atividades práticas de síntese utilizando materiais de baixo custo e geração de resíduos inócuos: (i) uma de nanopartículas de prata, bem como sua caracterização, pelo efeito Tyndall e sua aplicação como controle bacteriológico; e (ii) outra de nanopartículas magnéticas de Fe3O4 apresentando sua utilização, através de vídeos, na remediação ambiental, carreadoras de fármacos, tratamento de tumores e na mineração. As sínteses realizadas foram disponibilizadas na forma de protocolos de procedimentos e vídeos didáticos com a execução das mesmas para posterior consulta e revisão dos conceitos relacionados a cada um dos experimentos. As respostas obtidas nos dois momentos foram comparadas e verificou-se que a realização das atividades do produto educacional favoreceu o processo de ensino e aprendizagem.

This master dissertation presents results of the investigation carried out at the Escola Estadual de Ensino Médio Santa Rosa, during the evening course, using an experimentation strategy with a focus on Science, Technology and Society (STS) using Nanotechnology as a theme to approach the contents of atomic structure and properties of the materials. The research carried out was of a qualitative nature in which the same questionnaire was applied as a method of data collection to one of the three classes of first year of high school, before and after the pedagogical interventions. In these interventions, the practical activities served to subsidize the relevant content of the proposed theme. For this work, two practical activities of synthesis using low cost materials and generation of innocuous residues were elaborated: (i) one of silver nanoparticles, as well as their characterization, by the Tyndall effect and their application as bacteriological control; and (ii) another of Fe3O4 magnetic nanoparticles presenting their use, through videos, in environmental remediation, drug carriers, tumor treatment and mining. The syntheses procedures and the didactic videos were made available for later consultation and review of the concepts related to each of the experiments. The obtained responses in the two moments were compared and it was verified that carrying out the activities of the educational product favored the teaching and learning process.