Ensino da química no 2º ciclo do ensino secundário

As ciências como disciplinas curriculares são áreas importantes para o desenvolvimento da sociedade. Todavia, um ensino que não demonstre a utilidade do conhecimento científico para a satisfação das necessidades do dia-a-dia pouco contribui para um desenvolvimento ancorado na ciência. No processo de ensino e aprendizagem das ciências o professor pode ser mais do que um simples transmissor de conhecimento, desde que procura sempre inovar a sua prática profissional criando um ambiente propício e agradável que propicia a construção do conhecimento com a participação activa dos alunos. Os conhecimentos devem ser ministrados de forma coerente e motivadora para poder despertar o interesse dos alunos e a consequente apreensão. No processo de ensinoaprendizagem das ciências deve-se ter sempre em primeira linha a verdadeira função da educação que é formar cidadãos e torná-los homens conscientes das transformações que se operam à sua volta e comprometidos com o seu futuro individual e colectivo. O reconhecimento social do papel da educação leva a que a sociedade questione a eficácia do ensino que é oferecido aos alunos. Esse questionamento sobre o “produto” que a escola oferece à sociedade reflecte em certa medida a percepção de que algumas missões da escola não estão sendo suficientemente cumpridas. Daí a necessidade de melhorar o processo de ensino-aprendizagem, adoptando novas metodologias de ensino, criando as condições logísticas indispensáveis, capacitando os professores e implementando outras medidas que contribuam para o desenvolvimento de um ensino capaz de corresponder às necessidades e expectativas dos alunos. No que concerne ao ensino das ciências experimentais, como é o caso da Química, a melhoria do processo de ensino-aprendizagem passa necessariamente pela realização da componente experimental, sendo esta indispensável para o desenvolvimento do conhecimento científico. O défice registado nesse domínio está na base do desinteresse cada vez maior para o estudo das áreas científicas, reflectindo-se num número bastante reduzido de alunos que escolhem a área científica no 3º Ciclo do Ensino Secundário e a opção Química. A implementação de novas metodologias no ensino da Química mostra-se como condição essencial para o sucesso dos alunos. Estes muitas vezes são confrontados com conteúdos que não conseguem perceber, não por incapacidade deles, mas sobretudo porque não existe uma interligação entre a teoria e a prática, entre o conhecimento formal adquirido na escola e o quotidiano fora da escola. A falta de percepção das ligações entre os diversos conteúdos cria nos alunos a falta de interesse pelos conteúdos leccionados, o que dificulta muito o processo de ensino-aprendizagem, chegando muitas vezes a afirmar que a matéria leccionada não tem lógica, porque o que se transmite é lhes estranho. A finalidade deste trabalho é apresentar algumas dificuldades que os alunos do 2º Ciclo do Ensino Secundário têm encontrado no processo ensino-aprendiagem de Química e apresentar propostas para superar tais dificuldades.

Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses

O presente trabalho tem como objetivo a otimização da etapa de fermentação dos açúcares obtidos a partir da drêche cervejeira para produção do bioetanol através da utilização das leveduras Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NCYC 2791 como agentes fermentativos. O meio de cultura usado para manter as culturas destas leveduras foi Yeast Extract Peptone Dextrose (YEPD). O principal propósito deste trabalho foi o de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, pautando-se por soluções inofensivas para o meio ambiente e sustentáveis. Assim, o trabalho está dividido em quatro etapas: 1) caraterização química e biológica da drêche; 2) pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática para primeiramente quebrar as moléculas de lenhina que envolvem os polímeros de celulose e hemicelulose e em seguida romper as ligações poliméricas destas macromoléculas por ação enzimática e transforma-las em açúcares simples, respetivamente, obtendo-se então a glucose, a maltose, a xilose e a arabinose; e, por último, 3) otimização da etapa de fermentação da glucose, maltose e das pentoses que constitui a condição essencial para se chegar à síntese do bioetanol de um modo eficiente e sustentável e 4) a recuperação do bioetanol produzido por destilação fracionada. A quantificação dos açúcares libertados no processo foi feita recorrendo a análises por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Neste estudo foram identificados e quantificados cinco açúcares: Arabinose, Glucose, Maltose, Ribose e Xilose. Na etapa de pré-tratamento e hidrólise enzimática foram usados os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) com a concentração de 1% (m/m), e as enzimas Glucanex 100g e Ultraflo L. Foram testadas seis condições de pré-tratamento e hidrólise enzimática, alterando os parâmetros tempo de contacto e razão enzimas/massa de drêche, respetivamente, e mantendo a temperatura (50 ºC), velocidade de agitação (75 rpm) e concentração dos ácidos (1% (m/m)). No processamento de 25 g de drêche seca com 0,5 g de Glucanex, 0,5 mL de Ultraflo e um tempo de reação de 60 minutos para as enzimas foi obtida uma eficiência de 15%, em hidrolisado com 6% da celulose. Realizou-se a fermentação do hidrolisado resultante do pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática de drêche cervejeira e de meios sintéticos preparados com os açúcares puros, usando as duas estirpes selecionadas para este estudo: Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NYCY 2791. As eficiências de fermentação dos açúcares nos meios sintéticos foram superiores a 80% para ambas as leveduras. No entanto, as eficiências de fermentação do hidrolisado da drêche foram de 45,10% Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses pela Pichia stipitis e de 36,58 para Kluyveromyces marxianus, para um tempo de fermentação de 72 horas e à temperatura de 30 °C. O rendimento teórico em álcool no hidrolisado da drêche é de 0,27 g/g, três vezes maior do que o real (0,0856 g/g), para Pichia stipitis e de 0,19 g/g seis vezes maior do que o real (0,0308 g/g), para a Kluyveromyces marxianus.

Estratégias de modificação comportamental destinadas a alunos hiperactivos Percepção dos professores do EBI

O presente trabalho debruça-se sobre o estudo das estratégias de modificação comportamental destinadas a alunos hiperactivos. Têm-se como objectivo, primordial conhecer a percepção dos professores face as estratégias de modificação comportamental destinadas a alunos hiperactivos na sala de aula. O estudo é do tipo exploratório-descritivo caracterizado por uma abordagem qualitativa. Os sujeitos da amostra são 4 professores do ensino básico que têm na sala alunos com diagnóstico de Desordem por Défice de Atenção e Hiperactividade. Os professores foram escolhidos por conveniência. Para a colecta dos dados foi utilizada uma entrevista em profundidade que cobriu as dimensões: o conhecimento das estratégias de modificação comportamental; reconhecimento da eficácia das estratégias de modificação comportamental; as principais necessidades experimentadas na utilização de tais estratégias; as dificuldades sentidas quanto a implementação das estratégias de modificação comportamental. Os professores deste estudo referiram ter dificuldades práticas, quanto ao conhecimento da DDAH, das estratégias a utilizar, e de como implementar tais estratégias de modificação comportamental destinadas ao aluno DDAH. Os professores estão interessados na apreensão de tais estratégias, o que acreditam ser de muita urgência para ajudar a trabalhar com o aluno DDAH. Os resultados deste estudo revelam na sua maioria que os professores sentem incapacitados quanto a trabalhar com o aluno DDAH, o que pode ser explicado pelo facto de não terem um conhecimento desta problemática, o que dificulta o processo ensino aprendizagem de alunos DDAH.

Qualidade Microbiológica e Físico – Química de Queijo Fresco de Leite de Cabra produzido em Cabo Verde

A Segurança Alimentar tem assumido uma importância cada vez maior a nível mundial, devido essencialmente ao aumento das trocas internacionais de alimentos e da consciencialização dos consumidores face ao direito de obter alimentos seguros. Tendo em conta este panorama, diversos países encaram a Segurança Alimentar como uma prioridade a nível de gestão governamental, onde se destaca os países em vias de desenvolvimento, como é o caso de Cabo Verde. No domínio do setor de produção de alimentos, têm sido implementadas ações que visam, principalmente, o aumento da qualidade. Em Cabo Verde existe uma grande tradição relacionada com a produção e consumo de queijo, sendo esta atividade possivelmente herdada dos antepassados coloniais. A maioria do queijo comercializado provém de fabricação artesanal e sua quantificação não consta em estatísticas oficiais, embora seja conhecida a existência de unidades de produção caseira e unidades semi-industriais. O presente trabalho, afeto ao curso de Mestrado em Segurança Alimentar da Faculdade de Farmácia – Universidade de Coimbra, teve como objetivo avaliar as condições sanitárias de produção e a qualidade microbiológica e físico-química de queijo fresco de leite de cabra produzidos em Cabo Verde. No total foram analisados 60 amostras de queijo, sob o ponto de vista microbiológico (30 amostras) e sob o ponto de vista físico-químico (30 amostras). Da avaliação sanitária conclui-se que ainda persistem algumas deficiências, como por exemplo, a realização de ordenha de forma inadequada e a produção de queijo sem tratamento térmico do leite. De acordo com os resultados microbiológicos, constataram-se elevadas contagens de microrganismos a 30ºC, na totalidade das amostras, e de E. coli, em 63% das amostras. Não se encontraram amostras positivas à presença de L. monocytogenes e Salmonella spp. As análises físico-químicas apresentaram teores médios, por 100g de produto, de 53% de humidade, 24% de matéria-gorda, 19% de proteína bruta, 3% de cinzas, 1,5% de açúcares (lactose) e 1,4% de sal, conduzindo a teores médios de 69% de humidade no queijo isento de matéria-gorda e de 51% de matéria gorda no resíduo-seco; o pH médio foi de 5,88 e o aw médio situou-se em 0,847. Foram identificadas variações inter-ilhas, a nível dos X parâmetros analisados, embora não muito marcantes, mas suficientes para conduzir a alguma diferenciação em função da proveniência. Recomendou-se o uso contínuo das boas práticas de higiene e fabrico na elaboração dos queijos, com o objetivo de melhorar a qualidade sanitária da produção e dos produtos finais.

Modelação cinética da conversão do furfural utilizando catalisadores multifuncionais

A utilização da biomassa como fonte de matéria-prima renovável para a obtenção de biocombustíveis e produtos de consumo pode reduzir os riscos geopolíticos e de segurança energética. As hemiceluloses – um dos principais componentes da biomassa vegetal - são convertidas industrialmente em furfural (Fur) que tem uma vasta gama de aplicações, sendo, por isso, considerado um dos compostos químicos renováveis de base mais importantes para biorefinarias. Este trabalho está relacionado com a valorização química do Fur, inserindo-se no conceito da Biorefinaria e nos objetivos de investigação do laboratório associado CICECO. Foi investigada a conversão catalítica do Fur em determinados bio-produtos de interesse para diversos setores da indústria química. Em particular, alquilfurfuril éteres, ésteres alquil-4-oxopentanoato, 5-metil-2-furanonas, ácido levulínico e gama-valerolactona são importantes para a produção de bio-aditivos para combustíveis, bio-polímeros, agroquímicos, aromas e fragrâncias, solventes, etc. A conversão do Fur nos bio-produtos envolve mecanismos reacionais complexos e requer o uso de catalisadores ácidos e de redução. A realização das múltiplas etapas num único reator é importante em termos de intensificação de processos. Neste trabalho, investigou-se a conversão do Fur em bio-produtos, num reator descontínuo fechado, a 120 ºC, utilizando catalisadores multifuncionais nanocristalinos do tipo zeólito beta contendo centros ativos de zircónio (Zr) e alumínio (Al). Com base numa revisão bibliográfica, propuseram-se dois modelos cinéticos pseudo-homogéneos para a conversão do Fur. Os modelos foram testados por ajuste das equações diferenciais ordinárias, representativas dos balanços às espécies reativas num reator descontínuo isotérmico, aos resultados experimentais de concentração versus tempo do Fur e cada um dos bio-produtos. Os estudos cinéticos foram combinados com os de caracterização dos catalisadores no estudo da influência das propriedades dos materiais nos diferentes passos do mecanismo global. Os centros ácidos de Al e Zr promoveram as reações ácidas e os de Zr eram essenciais para os passos de redução. No geral, as constantes cinéticas aparentes relativas às reações ácidas desejadas aumentaram com a razão Al/Zr dos catalisadores, e as dos passos de redução aumentaram com a diminuição da razão Si/Zr. O aumento da razão Al/Zr simultaneamente promoveu as reações indesejadas, diminuindo o rendimento total dos bio-produtos.