Obtenção de nanopartículas magnéticas utilizando materiais do cotidiano: síntese, caracterização e abordagem didática para o ensino médio

Ribeiro, Andresa da Costa; Costa, Marcia da; Santos, Cleciane Ramos dos; Bonadio, Taiana Gabriela Moretti; Tominaga, Tania Toyomi

doi:10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0374

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Produtos e Materiais Didáticos • Rev. Bras. Ensino Fís. 43 • 2021 • https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0374 linkcopiar

Obtenção de nanopartículas magnéticas utilizando materiais do cotidiano: síntese, caracterização e abordagem didática para o ensino médio

Obtaintion of magnetic nanoparticles using everyday materials: synthesis, characterization and didactic approach for high school

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Neste trabalho é apresentada uma prática experimental com materiais do cotidiano para obtenção de nanopartículas magnéticas e uma proposta didática com o tema Nanociências e Nanotecnologia, baseada na abordagem CTSA. As NPmag foram caracterizadas por espalhamento de luz e microscopia eletrônica de varredura. A proposta aliou a atividade experimental, discussões referentes à caracterização, introdução aos temas e suas aplicações. Os resultados da caracterização sugerem que a metodologia para obtenção das NPmag é eficiente para fins didáticos e a proposta didática proporcionou aprendizagem de conteúdos científicos e suas aplicações.

Palavras-chave
Física; Nanociência; Nanotecnologia; CTSA; Ensino Médio; Nanopartículas magnéticas

Aula 01
Atividades	Descrição
Obtenção dos conhecimentos prévios dos estudantes e questionamentos iniciais.	No início da aula os alunos responderam um questionário referente ao tema proposto, com objetivo de obter os conhecimentos prévios dos estudantes a respeito do tema e ao mesmo tempo provocar a curiosidade dos alunos em relação à temática proposta.
Explanação do Conteúdo	A explanação do conteúdo foi desenvolvida utilizando como recurso didático uma apresentação em slides para trabalhar com o tema nanociência, nanotecnologia e suas aplicações.
Animação: O que é nanotecnologia?	Apresentação da animação: O que é Nanotecnologia² ? Essa atividade teve como objetivo apresentar de forma dinâmica e contextualizada o conceito de nanoescala e resumir o conteúdo apresentado para a conclusão da primeira aula.
Aula 2
Atividade Experimental	A segunda aula foi destinada para a realização de uma atividade prática relacionada ao tema discutido na aula anterior. Durante esta aula os alunos foram orientados e desenvolveram a prática experimental de obtenção de nanopartículas magnéticas com material de baixo custo, descrita acima.
Aula 3
Discussão do resultado experimental e contextualização do conteúdo.	Na terceira aula, foram discutidos os resultados da prática experimental e em seguida foram apresentadas relações entre o conteúdo abordado e aplicações da nanociência e nanotecnologia na solução de problemas ambientais, tecnológicos e de saúde pública.
Atividade Final	Para fins de avaliação do processo de ensino e aprendizagem os alunos responderam ao questionário posterior, composto pelas mesmas questões do questionário inicial.

UC1 “Noções a respeito de nanociência”: tem por finalidade reunir os fragmentos textuais nos quais os alunos expressam suas noções a respeito do que entendem por nanociência.
Unidades de Registro	Registros
UR	PRÉVIO	POSTERIOR
UR 1.1 “Noções de acordo com o consenso científico atual”		“É o ramo que estuda materiais, propriedades e comportamentos de escala nanométrica. Podemos encontrar elas na medicina, na química, na biologia, na informática, na física e na engenharia.” (A1) Número de registros: 02 (A1 e A3)
UR 1.2 “Noção parcialmente correta a respeito do tema”		“É a tecnologia que usamos hoje em dia como celulares, notebook, entre outros.” (A6) Número de registros: 03 (A4, A5 e A6)
UR 1.3 “Noções equivocadas/confusas em relação ao tema”		“Nanociência, ramo que estuda a matéria e propriedade e comportamento da matéria.” (A2) Número de registros: 01 (A2)
UR 1.4 “Desconhece ou não recorda nada em relação ao tema”	“Não sei” (A1) Número de registros: 06 (A1, A2, A3, A4, A5 e A6)
UC2 “Noções a respeito de nanotecnologia”, que tem por finalidade reunir os fragmentos textuais nos quais os alunos expressam suas noções a respeito do que entendem por nanotecnologia.
Unidades de Registro	Número de Registros
UR	PRÉVIO	POSTERIOR
UR 2.1 “Noções de acordo com o consenso científico atual”		“É aquela que manipula átomos e moléculas na nanoescala.” (A5) Número de registros: 04 (A2, A4, A5 e A6)
UR 2.2 “Noção parcialmente correta a respeito do tema”
UR 2.3 “Noções equivocadas/confusas em relação ao tema”		“O nanômetro corresponde a bilionésima parte do metro, ou seja, a menor coisa que podemos ver a olho nu é o fio de cabelo e a escala manométrica é menor que isso.” (A1) Número de registros: 02 (A1 e A3)
UR 2.4 “Desconhece ou não recorda nada em relação ao tema”	“Não sei” (A1) Número de registros: 06 (A1, A2, A3, A4, A5 e A6)

UC3 “Noções a respeito do uso de nanotecnologia no cotidiano”, que tem por finalidade reunir os fragmentos textuais nos quais os alunos expressam suas noções a respeito da utilização de nanotecnologia no cotidiano.
Unidades de Registro	Número de Registros
UR	PRÉVIO	POSTERIOR
UR 3.1 “Não utiliza”
UR 3.2 “Utiliza e cita exemplos”		“Sim. Por que a gente usa a tecnologia e os cosméticos.” (A3) Número de registros: 05 (A1, A3, A4, A5 e A6)
UR 3.3 “Noções equivocadas/confusas em relação ao tema”
UR 3.4 “Desconhece ou não recorda nada em relação ao tema”	“Não sei” (A1) Número de registros: 06 (A1, A2, A3, A4, A5 e A6)
UC4 “Noções a respeito de aplicações da nanociência”, que tem por finalidade reunir os fragmentos textuais nos quais os alunos expressam suas noções a respeito das aplicações de nanociência.
Unidades de Registro	Número de Registros
UR	PRÉVIO	POSTERIOR
UR 4.1 “Cita exemplos relacionados ao meio ambiente”		“Servem para a descontaminação da água de rios poluídos, seu tamanho é na ordem de nanômetros, eles interagem com o produto e assim descontaminando a água.” (A1) Número de registros: 06 (A1, A2, A3, A4, A5 e A6)
UR 4.2 “Cita exemplos relacionados a medicina”		“Para tratamento do câncer, […], para tratamentos de doenças.” (A6) Número de registros: 03 (A4, A5 e A6)
UR 4.3 “Noções equivocadas/confusas em relação ao tema”
UR 4.4 “Desconhece ou não recorda nada em relação ao tema”	“Não sei” (A1) Número de registros: 06 (A1, A2, A3, A4, A5 e A6)

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