NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA EM QUADRINHOS: UMA ABORDAGEM PARA O ENSINO MÉDIO

## NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA EM QUADRINHOS: UMA ABORDAGEM PARA O ENSINO MÉDIO NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY IN COMICS: AN APPROACH FOR HIGH SCHOOL

Alessandra Alexandrino Aquino 1 , Gilberto Dantas Saraiva 2

1 Faculdade de Educação, Ciências e Letras do Sertão Central/Departamento de Física/Escola de Ensino Médio Governador César Cals de Oliveira Filho, alessandra2a@hotmail.com

2 Faculdade de Educação, Ciências e Letras do Sertão Central/Departamento de Física, Gilberto.saraiva@uece.br

## Resumo

Este trabalho tem como objetivo promover a divulgação do tema Nanociência e Nanotecnologia em sala de aula. Neste sentido, como exigência do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF) foi desenvolvido um produto educacional destinado a professores e alunos do ensino médio que será disponibilizado nas escolas. O produto consiste em uma cartilha, em forma de história em quadrinhos, que aborda os conceitos e as aplicações do tema Nanociência e Nanotecnologia de modo a tornar esse tema dotado de significados para o aluno e promover dessa forma uma alfabetização científica no contexto escolar. No ano de 2015 foi feita uma abordagem investigativa através de um estudo de caso, na escola de Ensino Médio Governador César Cals de Oliveira Filho, localizada na cidade de Quixadá - CE, que consistiu na aplicação de um questionário online com o intuito de avaliar o conhecimento prévio dos alunos sobre o tema Nanociência e Nanotecnologia. Com base nas estatísticas da pesquisa concluiu-se que os alunos tinham pouco conhecimento sobre o tema. Sendo assim, ficou evidente a necessidade de promover uma abordagem do tema de uma maneira compreensível e acessível aos alunos. A metodologia utilizada para aplicação do produto educacional envolve a realização de oficinas, palestras, filmes, distribuição da cartilha e dentre outras atividades educacionais, a fim de que seja divulgado em sala de aula o tema entre os estudantes. A escolha dos quadrinhos como ferramenta de ensino e aprendizagem no estudo da Nanociência e Nanotecnologia foi motivada pelo fato dos quadrinhos serem um gênero textual de fácil compreensão. Após a aplicação do produto será aplicado um novo questionário para se avaliar o impacto das atividades desenvolvidas na escola no conhecimento dos alunos sobre o tema Nanociência e Nanotecnologia.

Palavras-chave : Nanociência - Nanotecnologia - Quadrinhos

## Abstract

This study aims at promoting the dissemination of the theme Nanoscience and Nanotechnology in the classroom. In this particular sense, as a requirement of the National Professional Master's Degree in the Teaching of Physics (MNPEF), it has been developed an educational product available and intended for the high school teachers and students in schools. This product is consisted of a paton in comics, which addresses the concepts of the Nanoscience, as well as the

Nanotechnology theme applications, in order to make these said themes endowed with a proper meaning for the students, therefore, promoting scientific literacy in the school context. An investigative approach through a case study during the year 2015 in the high school of Governor César Cals de Oliveira Filho, located in Quixadá - CE, consisted of an online survey in order to assess a prior knowledge of students in the subjects of Nanoscience and Nanotechnology. Based on statistics from the aforementioned research, it is concluded that the students had only a little knowledge in the subject matters. Thus, it was evident to have the need for promoting an approach to these said subjects in an understandable and accessible way for the students. The methodology used for the application of the stated educational product, will be through workshops, lectures, films and the distribution of the study booklet among other educational activities. Hence, the students would promote these issues in discussions inside the classroom. The choice of comics as a teaching and learning tool in the study of the Nanoscience and Nanotechnology was motivated by the fact that comics are a text mode easier to be understood. Upon applying this particular new product, an additional questionnaire will be required to assess the impact of the activities of the students in school, in order to know the student's knowledge in the subjects of Nanoscience and Nanotechnology.

Keywords : Nanoscience - Nanotechnology - Comics

## Introdução

O tema Nanociência e Nanotecnologia apesar de ser bastante discutido na comunidade científica ainda é pouco difundido no âmbito das escolas públicas brasileiras. De natureza multidisciplinar, a Nanociência é caracterizada por gerar diferentes opiniões quanto suas aplicações (a Nanotecnologia) e implicações em nossa sociedade. Portadora de grandes benefícios e riscos, vem sendo reconhecida como um tema bastante relevante e por isso deve ser amplamente divulgado nas escolas. Por se tratar de um tema bastante abstrato, devido à dimensão dos nanomateriais e a falta de laboratórios equipados nas escolas, há uma limitação por parte dos educadores em trabalhar esse tema na sala de aula.

Neste trabalho, procurou-se superar essas limitações através da realização de atividades complementares as de sala de aula e da confecção de uma cartilha a ser utilizada por professores e alunos do ensino médio como material de divulgação. Tais ações visam introduzir os conceitos básicos e as aplicações dos temas Nanociência e Nanotecnologia de modo a tornar esses temas dotados de significados para o aluno. A cartilha almeja discutir o tema de modo compreensível ao leitor destacando os conceitos básicos e as aplicações.

## Abordando nanociência e Nanotecnologia no Ensino Médio

Embora seja um tema considerado recente e ainda pouco explorado no ensino médio, existem alguns trabalhos na literatura que buscam relacionar o tema nanociência e nanotecnologia numa perspectiva do ensino médio. Dentre os trabalhos publicados se destacam o 'Abordagens em Nanociência e Nanotecnologia para o Ensino Médio' de Ivana Zanella et al. (2009). O mesmo aborda a exploração da escala nano para mostrar o potencial e as implicações da nanociência e da nanotecnologia através da comparação entre as escalas macro, micro e nano.

Enquanto que o trabalho 'Nanociência de baixo custo em casa e na escola' do Peter A.B. Schulz (2007) publicado na revista Física na Escola, utiliza-se de atividades experimentais de baixo custo para mostrar que apesar dos nanomateriais serem invisíveis a olho nu é possível desenvolver experimentos com materiais acessíveis que mostrem as propriedades desses materiais.

Da mesma forma, outro trabalho de divulgação do tema é o NanoAventura, o projeto do Museu Exploratório de Ciências da UNICAMP, que consistiu na criação de uma exposição interativa que pudesse atrair o interesse do público infantil e adolescente para a nanociência e a nanotecnologia, gerando um espaço de aprendizado e divertimento. Nessa perspectiva, a NanoAventura foi pensada como um convite a explorar o mundo nanoscópico por meio de imagens, músicas e simulações de um modo lúdico.

## Metodologia

Na rotina cotidiana da vida docente, me deparo com um currículo do ensino médio que não contempla temas de Física moderna e Contemporânea nos conteúdos trabalhados na sala de aula. Sendo assim, o objetivo do estudo de caso realizado em uma escola pública de Quixadá foi comprovar através das respostas do questionário aplicados com os alunos que essa realidade é verídica. Os estudantes não têm acesso a esse tipo de conhecimento na escola. E a partir das estatísticas da pesquisa traçar estratégias para abordar este tema através de atividades complementares as de sala de aula, como palestras, minicursos, oficinas e feira de ciências.

- O trabalho consiste em três etapas: o estudo de caso, a confecção da cartilha 'Compreendendo o mundo nano: afinal, o que é Nanociência e Nanotecnologia? ' e a realização de uma oficina. A primeira etapa foi realizada em maio de 2015, consistiu na aplicação de um questionário online com 167 alunos da Escola de Ensino Médio Governador César Cals de Oliveira Filho, composto de 18 questões sobre os conceitos e aplicações, relacionadas ao tema nanociência e nanotecnologia e a alguns dados socioeconômicos dos alunos entrevistados.

Na figura 1, temos a foto dos alunos respondendo o questionário no laboratório de informática da escola.

Figura 1: Aplicação do questionário no laboratório de informáticaFonte: Elaborada pelo o autor

<!-- image -->

Os gráficos abaixo mostram a estatística de algumas perguntas e retratam a falta de conhecimento dos alunos em relação ao tema. De acordo com as estatísticas, 79% dos entrevistados não sabem o significado da palavra nano. Este fato é bastante interessante, pois embora eles tenham estudado sobre os prefixos (nano, micro, pico e etc) nas aulas sobre notação científica e ordens de grandeza nas disciplinas de física e de matemática, os mesmos não souberam responder. Isto mostra que nem sempre o que o estudante estuda na escola é percebido por ele ou em seu cotidiano, ou com as informações corriqueiras. No segundo gráfico da figura 2 observa-se que 59% dos entrevistados nunca ouviram falar em Nanociência ou em Nanotecnologia.

Figura 2: Estatística de algumas perguntas do estudo de caso

<!-- image -->

Fonte: Elaborada pelo autor.

Quando falamos em nanotecnologia há muitas divergências quanto a discussão sobre os riscos e os benefícios que ela pode trazer para o homem. Então é muito comum as pessoas não saberem ao certo quais as vantagens e as desvantagens que esse ramo da tecnologia pode nos proporcionar. Então quando questionados sobre os riscos e os benefícios 88% dos alunos entrevistados responderam que não sabem responder, enquanto que 12% afirmaram conhecer. O

que mostra que nossos alunos de ensino médio não têm noção da influência que essas tecnologias podem trazer para a sua vida. Não sabendo reconhecer a importância do uso da nanotecnologia no aprimoramento da produção de bens e serviços utilizados por eles.

A última pergunta do questionário perguntava ao aluno como ele avaliava o papel da nanociência e da nanotecnologia na nossa sociedade. Cerca de 80% dos alunos afirmaram não saber opinar, 16% consideraram promissor, enquanto que 4% não promissor.

A segunda etapa está prevista para ser realizada em junho de 2016. Consistirá na realização de uma oficina de exposição dos principais conceitos e aplicações da Nanociência e da Nanotecnologia. Entre as atividades previstas para ser desenvolvidas na escola estão a aplicação do produto educacional, um filme sobre nanotecnologia e a exposição de fotografias e curiosidades relacionadas ao mundo nano.

## Construção da cartilha

Como requisito do MNPEF foi elaborado um produto educacional que consiste em uma cartilha em forma de história em quadrinhos, cujo o título é 'Compreendendo o mundo nano: afinal, o que Nanociência e Nanotecnologia?'. A cartilha foi elaborada com base nas principais dúvidas dos alunos, de acordo com os resultados obtidos no questionário.

A historinha é composta por um enredo que se passa em uma escola, onde os personagens Nâna, Ziggy, Tech e o professor Pimenta discutem os conceitos, as aplicações e implicações do tema Nanociência e Nanotecnologia no cotidiano. É discutido a diferença entre os materiais na escala nano e nas demais escalas, bem como a relação entre a diminuição das dimensões do material e o aumento da área superficial ocasionando assim o surgimento de propriedades características desses materiais como alta resistência mecânica, elétrica, térmica, etc.

A escolha da linguagem na forma de quadrinhos foi motivada pelo fato de que as historinhas em quadrinhos consistem num gênero textual com um meio visual composto de imagens e linguagem de fácil compreensão. (Eisner, 2005) Como o tema nanociência e nanotecnologia é bastante abstrato para os alunos, seria interessante o desenvolvimento de uma história com uma linguagem acessível e ilustrações para facilitar a compreensão.

As tirinhas abaixo foram criadas no site https://www.pixton.com/br/. O pixton é uma ferramenta online de criação de quadrinhos disponibilizada nas versões gratuita e paga na internet. É bastante útil para a criação de quadrinhos, podendo ser utilizada em sala de aula por alunos e professores para ilustrar conceitos e aplicações dos conteúdos. A figura 3 mostra alguns quadrinhos da cartilha.

Figura 3: Algumas tirinhas da cartilha 'Compreendendo o mundo nano: afinal, o que Nanociência e Nanotecnologia'

<!-- image -->

Fonte: Elaborada pelo autor.

O produto educacional tem como objetivo discutir os principais conceitos, aplicações e implicações da Nanociência e da nanotecnologia. Tal cartilha será apresentada de um modo multidisciplinar, destacando a comparação entre as escalas e as propriedades físicas, biológicas e químicas dos nanomateriais. Será disponibilizada gratuitamente a alunos e professores do ensino médio como material didático de divulgação científica do tema Nanociência e Nanotecnologia.

## Atividades realizadas na escola

A oficina será realizada em dois dias e se iniciará com a distribuição da cartilha com o objetivo de se promover um primeiro contato dos alunos com o tema. Os alunos terão 1 h/a (50 min) para fazer a leitura da cartilha. Após a leitura da cartilha será aplicado um novo questionário para se avaliar o impacto da leitura da cartilha no conhecimento dos alunos sobre o tema Nanociência e Nanotecnologia.

- O questionário pós-produto conterá 5 questões sobre os principais conceitos, aplicações e implicações do tema no cotidiano dos alunos. As questões estão listadas abaixo:
- 1. Você conhece o significado da palavra nano? Se sim, justifique.
- 2. Você sabe a diferença entre Nanociência e Nanotecnologia?
- 3. Você conhece os benefícios e os riscos que a nanotecnologia pode trazer para a sociedade?
- 4. Você conhece ou já comprou algum produto fabricado ou industrializado com base no uso

é

da nanotecnologia?

- 5 . Você gostaria que o tema Nanociência e Nanotecnologia fosse abordado nos livros didáticos e na sala de aula?

Após a aplicação do questionário os alunos assistirão um documentários e vídeos mostrando as aplicações práticas sobre os avanços da Nanotecnologia no cotidiano das pessoas. Em seguida haverá uma intervenção com um professor pesquisador afim de gerar uma discussão sobre as principais aplicações e implicações do tema no cenário atual. A quarta atividade a ser desenvolvida na oficina consistirá de uma exposição (Nanoartes) de fotos de nanoestruturas e suas aplicações.

Já no 2º dia da oficina haverá uma palestra com um professor pesquisador na área de Nanociência e Nanotecnologia. O palestrante discutirá conceitos relacionados ao tema Nanociência e Nanotecnologia, suas aplicações e implicações.

## Conclusões e perspectivas

- O estudo de caso reforçou a reflexão sobre a necessidade de as escolas reformularem o seu currículo de modo que se incluam tópicos de Física Moderna e Contemporânea nas aulas das disciplinas das ciências da natureza. A escola deve acompanhar os processos responsáveis pelas inovações tecnológicas de modo que o aluno construa uma visão crítica sobre os fenômenos e suas implicações no seu cotidiano (Leite, 2004). A partir da análise das respostas obtidas no questionário online, ficou evidente a necessidade da realização de atividades complementares as de sala de aula para divulgar o tema Nanociência e Nanotecnologia.
- O trabalho consistiu basicamente na confecção da cartilha em formato de quadrinhos como produto educacional. Foi utilizado os quadrinhos como gênero textual por se tratar de um gênero com um meio visual composto por uma linguagem compreensível e ilustrações que facilitam o entendimento do tema. Espera-se que a aplicação do produto propicie uma alfabetização científica nos alunos, e estimule a realização por parte dos professores de uma abordagem adequada dos temas, almejando-se não apenas a aprendizagem dos conceitos envolvidos, mas o desenvolvimento de outros elementos formativos, como a conscientização, a autonomia para o processo de tomada de decisões envolvendo os temas abordados.

A cartilha é fruto do trabalho de pesquisa do MNPEF e resultado do esforço em desenvolver um material didático de divulgação do tema Nanociência e Nanotecnologia que pudesse ser disponibilizado a professores e alunos do ensino médio de modo a promover o ensino e a aprendizagem de alguns aspectos de Física Contemporânea e consequentemente uma alfabetização científica nos estudantes. O questionário pós produto avaliará o impacto da leitura da cartilha no nível de conhecimento dos alunos sobre Nanociência e Nanotecnologia. Espera-se que a leitura da cartilha amplie o conhecimento dos alunos e que estimule a curiosidade e o interesse sobre o tema.

## Referências

Eisner, Will. Quadrinhos e arte sequêncial

. 3ª edição, São Paulo, 2005.

Zanella, I., Fagan, S. B. &amp; Bisognin, V. Abordagens em Nanociência e

Nanotecnologia Para o Ensino Médio . XVIII SNEF - Simpósio Nac. Ensino Física 1-9, 2009.

Leite, R., Filho, B. &amp; Maia, E. M. Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. 1-58, 2004.

Schulz, P. A. B. O que é nanociência e para que serve nanotecnologia . Revista Física na Escola, 2009.

Zanella, I., Fagan, S. B. &amp; Bisognin, V. Abordagens em Nanociência e Nanotecnologia Para o Ensino Médio . XVIII SNEF - Simpósio Nac. Ensino Física 1-9, 2009.