O ensino na área da química no ensino médio é a terceira matéria que apresenta maior dificuldades significativas no aprendizado dos alunos, de acordo com algumas pesquisas o ensino de química se torna difícil pelo fato de exigir um entendimento dos processos microscópicos, reações químicas e algumas fórmulas, além de ser uma matéria que vai criar uma dificuldade para o aluno conseguir memorizar alguns tópicos e assuntos que foram falados na sala de aula ( Almeida, C. A., & Costa, M. L. 2018).Diante disso a aplicação de atividades experimentais é de fato importante, é possível utilizar o experimento do teste de chamas como um recurso didático para auxiliar no processo de ensino-aprendizagem em sala de aula. O teste de chama vai consistir na observação das cores que vão estar sendo emitidas pelos diferentes sais metálicos, o fenômeno que acontece vai ser relacionado á algumas transições eletrônicas que vão acontecer entre níveis de energia nos átomos.

As metodologias ativas tem ganhado um espaço como uma alternativa que pode sim substituir o ensino expositivo tradicional, entre tantas estratégias de métodos diferentes o que vem se destacando é o uso de experimentos simples e que tenham um visual impactantes para chamar a atenção dos estudantes, um destes experimentos é o teste de chama, onde vai permitir com que os alunos tenham a capacidade de observar como acontece uma emissão de luz que são características e diferentes elementos químicos da tabela periódica. Essa prática favorecerá a integração interdisciplinar no processo de ensino-aprendizagem entre a teoria e a prática, diante disso é capaz de estimular o interesse e a participação dos alunos, além de facilitar a aprendizagem de alguns princípios que são fundamentais para entender a teoria básica da química. Este trabalho está apresentando experiências de uma aplicação do teste de chama em uma turma do primeiro ano do ensino médio de uma escola estadual, além de ter o objetivo de deixar destacado os resultados pedagógicos que foram obtidos através deste experimento. 

Durante a atividade experimental com a turma do primeiro ano do ensino médio foram utilizados diferentes elementos metálicos, como por exemplo o cloreto de sódio (NaCl), nitrato de cálcio (Ca(NO3)2), cada substância utilizada neste experimento vai emitir uma cor característica, onde é chamado de “digital dos elementos”, esse nome é dado por conta que a coloração que vai estar sendo vista não vai ser parecida com nenhum outro elemento, essas tonalidades que vão surgir no fogo são resultado de uma excitação e em sequência de uma desexcitação que vai acontecer entre os elétrons nos átomos desses elementos escolhidos

Desenvolvimento da aula 

Metodologia 

Material utilizado

Baralho do jogo trinca química (cartas com nomes dos elementos químicos, famílias e itens do dia a dia deles)

Roteiro:

1. explicação das regras, os alunos formam grupos de 4 participantes recebem as cartas, o objetivo  é quem terminar primeiro ganha o jogo, os alunos têm que formar o trio de cada elemento, exemplo Cl, Cloro e a figura do cloro.

2. Os professores ajudam os alunos se tiverem alguma dificuldade ou curiosidade. 

Reações e perguntas feitas:

A turma ficou curiosa com algumas figuras, o restante eles terminaram rápido.

“A onde a pasta de dente vai fazer parte?”

Na pasta de dengue tem flúor, ele ajuda a fortalecer o esmalte dos dentes.

“Esses fios são cobre ou ferro?”

É cobre, o ferro não é o mais indicado, o cobre tem uma melhor condutividade elétrica e tem uma maior resistência e corrosão. 

Engajamento

Eles separaram primeiro pelos nomes e depois pelas imagens. 

Resultados e impactos

Os alunos identificaram rápido e tiveram a participação da metade da sala, a outra metade estava dormindo, eles só estavam  com o flúor e a pasta de dente, isso foi uma dúvida comum.

O jogo foi eficaz para tirar algumas dúvidas simples sobre a tabela periódica.

Desenvolvimento da aula 

Metodologia 

Esta atividade desenvolvida teve como objetivo proporcionar uma melhor compreensão tridimensional sobre o modelo atômico de Rutherford em 1911, diante disso houve uma complementação do estudo teórico sobre tais evoluções do átomo.

Roteiro:

1. Esferas de isopor de diferentes tamanhos (representa os próton e nêutrons e no centro o núcleo).

2. Arames (fios de náilon para simular as órbitas eletrônicas que tem ao redor do núcleo).

3. Tinta colorida para diferenciar os prótons, nêutrons e elétrons.

4. Base de isopor para grudar a estrutura

5. Cola quente se for necessário. 

Procedimento Didático:

• Contextualização histórica 

Nesta aula vai ser feita uma breve revisão histórica sobre os modelos atômicos anteriores do Rutherford ( Thomson e Dalton).

Explicação do experimento folha de ouro, foi mostrado um vídeo sobre o experimento, foi destacado como as partículas alfas dispersas levaram o Rutherford a concluir que o átomo possui um núcleo pequeno e denso e que a maior parte do átomo é um espaço vazio, com elétrons que vão ficar orbitando ao redor do núcleo à grandes distâncias dele. 

Reações e perguntas feitas:

Eles não fizeram perguntas sobre a aula expositiva, as aulas ativas tendem a chamar mais atenção e mostrar mais curiosidades sobre a matéria aplicada.

Engajamento

• Tempo de foco dos alunos:

Metade da sala prestou atenção na explicação e na aula expositiva, essa aula foi necessária, já que no dia seguinte os alunos teriam uma prova que teria o mesmo conteúdo. 

• Desafios cognitivo:

Era necessário aplicar conceitos teóricos

Foi uma aula que não era fácil demais e nem difícil

Na explicação teve várias informações fáceis que eles poderiam anotar para estudar, poucos tópicos, porém eram diretos ao assunto que estava sendo aplicado.

  Os alunos gostaram e teve comentários sobre a ajuda que essa explicação deu para eles estudarem. 

Resultados e impactos

• Metade da sala participou da aula expositiva.

• Obteve uma aprendizagem rápida e fácil com informações curtas e diretas.

• Metodologias ativas têm impactos mais eficazes e chamam mais atenção.

• Os desafios identificados foi o transporte da maquete e a fragilidade das bolas de isopor.

• Poderia ser utilizado um simulador digital ao invés da maquete ( PhET utilizado para mostrar órbitas em 3D).

A conclusão da docente foi que modelos concretos podem sim facilitar no processo de aprendizagem, e na compreensão de algumas teorias que são abstratas, as metodologias ativas tem que ser priorizadas no ensino da área de química. 

​Declarar de forma concisa o que se pretende alcançar.

​Exemplo: Isolar e visualizar as moléculas de DNA presentes nas células do morango e da banana, utilizando técnicas simples e reagentes de fácil acesso.

Procedimento Experimental (ou Metodologia)

​Descreva os passos seguidos, de forma clara e sequencial (os passos costumam ser os mesmos para morango e banana):

​Preparo da Solução de Lise (Extração): Misturar a água, o detergente e o sal. (Função: O detergente rompe as membranas celular e nuclear (que são lipídicas), liberando o DNA. O sal ajuda a neutralizar as cargas negativas do DNA para que ele se agrupe.)

​Maceração da Fruta: Colocar a fruta (morango e banana separadamente) em um saco plástico e amassá-la bem até formar uma pasta homogênea. (Função: Romper a parede celular (em vegetais) e as células fisicamente para expor as organelas.)

​Adição da Solução de Lise: Adicionar a solução de lise ao macerado da fruta e misturar suavemente por um tempo. (Cuidado: Não fazer espuma, pois ela dificulta a visualização e separa o DNA.)

​Filtração: Coar a mistura através da peneira ou filtro de café para um novo recipiente, separando o líquido (contendo DNA, proteínas e outros componentes) dos restos celulares maiores.

​Precipitação do DNA: Adicionar o álcool etílico GELADO lentamente pelas paredes do recipiente, formando duas camadas (o álcool por cima e o filtrado por baixo). O volume de álcool deve ser de 1 a 2 vezes o volume do filtrado. (Função: O DNA é insolúvel em álcool gelado e, por ser menos denso que o filtrado aquoso, irá precipitar na interface entre as duas camadas.)

​Visualização: Aguardar alguns minutos e observar a formação de filamentos esbranquiçados na interface.

​6. Resultados e Discussão

​Esta é a seção mais importante para analisar as diferenças entre as frutas:

​Descrição do Resultado: Descreva o que você observou em cada fruta.

​Morango: Geralmente, produz uma quantidade muito maior de DNA do que a banana. O DNA aparece como uma massa gelatinosa ou fios brancos (o morango é poliploide, ou seja, tem múltiplas cópias de seu DNA, o que amplifica o resultado).

​Banana: Produz DNA, mas em menor quantidade e pode ser mais difícil de coletar em comparação com o morango.

​Análise das Etapas: Discuta a função de cada reagente e por que ele foi importante (retomando o item 5).

​Detergente: Quebrou as membranas.

​Sal: Neutralizou o DNA, facilitando sua precipitação.

​Maceração: Liberou os componentes celulares.

​Álcool Gelado: Precipitou (isolou) o DNA, tornando-o visível.

​7. Conclusão

​Retomar o objetivo e afirmar se ele foi alcançado.

​Exemplo: O experimento demonstrou, de forma prática e visual, a presença do DNA nas células do morango e da banana, confirmando que a técnica simples de lise, filtração e precipitação com álcool gelado é eficaz para isolar esta macromolécula.

​Exemplo: Realizar a reação de saponificação utilizando óleo (ou gordura) e uma solução de hidróxido de sódio {NaOH}) com pureza de 73,33%, para obter sabão e glicerolReação (Procedimento a Frio ou a Quente)

​Preparação da Solução de {NaOH} : Dissolver a massa calculada de {NaOH} (73,33%) na quantidade de água determinada. (SEMPRE adicione a soda à água, NUNCA o contrário). Trabalhar em área ventilada. A solução aquecerá drasticamente (reação exotérmica). Deixar esfriar até a temperatura ideal (geralmente entre 35 e 45).

​Aquecimento da Gordura: Aquecer o óleo/gordura até a mesma faixa de temperatura da solução de {NaOH}.

​Mistura e Agitação: Adicionar lentamente a solução de {NaOH} ao óleo/gordura, mexendo continuamente. (Este é o início da reação de saponificação).

​Ponto de Traço (Trace): Continuar mexendo até atingir o "ponto de traço" (quando a mistura engrossa e, ao levantar o bastão, é possível desenhar uma "trilha" que permanece por alguns segundos).

​Aditivos e Moldagem: Adicionar quaisquer aditivos (corante, essência) e despejar a mistura em moldes.

​Cura: Deixar o sabão nos moldes e, posteriormente, em um local ventilado para a "cura" (período em que a saponificação se completa e o excesso de água evapora, o que pode levar de 2 a 6 semanas).

​6. Resultados e Discussão

​Registro das Massas: Inclua a massa de {NaOH} (73,33%) calculada e utilizada.

​Observações: Descreva o aquecimento da lixívia (exotermia), a mudança de viscosidade da mistura de óleo e {NaOH}, e o tempo que levou para atingir o ponto de traço.

​Propriedades do Produto Final: Descreva a aparência, a consistência e, se possível, teste o pH do sabão final (o sabão deve ter um pH levemente alcalino, idealmente entre 8 e 10). Um pH muito alto (>11) pode indicar excesso de \text{NaOH} não reagido (soda livre).

​Importância da Pureza: Discuta como a pureza de 73,33% influenciou o cálculo: se você tivesse usado um {NaOH} 99%, a massa total utilizada seria menor.

​7. Conclusão

​Retomar o objetivo e a confirmação da reação.

​Exemplo: O experimento de saponificação foi realizado com sucesso, produzindo o sabão (sal de ácido graxo) a partir da hidrólise alcalina do óleo. O cálculo da massa de {NaOH} foi ajustado para a pureza de 73,33% para garantir uma reação completa e um produto final seguro..

Descrição do experimento

Coloca-se um recipiente com água até a metade e, com a ajuda de um pedaço de papel toalha ou o auxílio de um garfo, posiciona-se cuidadosamente um clipe metálico pequeno sobre a superfície da água. Após alguns segundos, o papel afunda (caso seja usado), mas o clipe permanece flutuando.

Explicação científica

A água possui uma propriedade chamada tensão superficial, que é a força que mantém suas moléculas unidas na superfície, formando uma espécie de “película invisível”. Essa película é capaz de sustentar o clipe enquanto ele não rompe essa camada.

Quando o clipe é colocado de forma suave, a força da tensão superficial é suficiente para equilibrar o peso do objeto, permitindo que ele flutue. No entanto, se o clipe for jogado de qualquer jeito, ele quebra essa película e afunda imediatamente.

Conclusão

O experimento demonstra de maneira clara e visual o efeito da tensão superficial da água, mostrando que não é apenas o peso ou o material que determina se algo flutua, mas também as forças intermoleculares presentes no líquido.

Além disso, o experimento é simples, seguro e ideal para aulas de ciências, despertando a curiosidade dos alunos e ajudando na compreensão de conceitos físicos e químicos básicos.