Laboratório De Ciências Naturais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS PROTOCOLO PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS MANAUS 2009 PLANEJAMENTO DO LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS QUE É UM LABORATÓRIO? la.bo.ra.tó.rio sm (lat laboratoriu) 1. Lugar de trabalho e investigação científica. 2. Oficina de químico ou de farmacêutico. 3. Lugar de grandes operações ou de transformações notáveis. 4. Parte de um forno de revérbero onde se efetuam as trocas de calor ou as reações químicas. – Dicionário Michaelis. 1. COMECEMOS PELA COZINHA Nada nos surpreende ao entrarmos em uma cozinha e encontrar garfos, facas, panelas, potes, batedeira elétrica, liquidificador, bules, fogão e outros tantos utensílios, tudo isso nos parece normal. Fig.1 - Cozinha 2. PASSEMOS POR UMA OFICINA Também não nos espantamos ao entrar em uma oficina e lá encontrar chaves de fenda, alicates, morsas, esmeril, furadeiras elétricas, lixas e tantas outras ferramentas – algumas delas nem mesmo sabemos para que servem. Fig.2 – Ferramentas - Oficina Mecânica Cada profissão tem o seu ambiente e materiais próprios para seu trabalho. Se o local destina-se a um trabalho específico, em geral, com requintes científicos de pesquisas, dá-se o nome de laboratório. 3. ... E TERMINAMOS EM UM LABORATÓRIO. Assim sendo, se na cozinha em uma casa nos dedicássemos não só ao trabalho normal de culinária, no preparo do café da manhã, almoço e jantar, e sim ao trabalho de pesquisa sobre a qualidade nutritiva da refeição, estudo das calorias envolvidas na alimentação e coisas do gênero, ela seria considerada um laboratório nutricionista. 4. OUTROS LABORATÓRIOS  Análises Clínicas  Laboratórios Odontológicos  Farmacêuticos Cada um deles tem seu instrumental específico. Há laboratórios cujo acesso ao público é proibido, em virtude de possíveis contaminações, trazidas até pela própria poeira que entra no ato de abrir a porta. Alguns deles exibem instrumentos tão estranhos que a tendência do público é considerá-los laboratórios de cientistas malucos. 5. O PÁTIO DA ESCOLA – MAIS UM LABORATÓRIO Laboratório não necessariamente implica na existência de uma sala apropriada e superequipada. O pátio de sua escola pode se tornar um laboratório. Basta o professor ir até lá, com sua classe, fazer perguntas adequadas e estimular cuidadosas observações, do tipo: - O que vocês estão vendo? (Árvores, pedras, bichinhos, etc.) - Há sol? - O dia está quente ou frio? - Encontraram flores? - As plantas são todas iguais? - O chão é liso ou áspero? - Está ventando? - Que barulhos estão escutando? - Olhem o céu, estão vendo estrelas? - Sentem o perfume de alguma flor? - Sentem algum outro cheiro? - Encontraram alguma planta conhecida? Qual é o seu nome? - As folhas das árvores estão balançando? Antes de analisar, em classe, as respostas anotadas, vocês podem até não ter percebido, mas em breve ficarão sabendo que eles exploraram os seus sentidos, no mais alto estilo científico. 6. E, FINALMENTE, NOSSO LABORATÓRIO! Ao se trabalhar Ciências é indispensável que se façam ensaios experimentais e cuidadosas observações. O local desses ensaios será seu Laboratório de Ciências e nele você encontrará certos utensílios típicos desse tipo de trabalho. Fig.3 – Materiais – Laboratório de Ciências. O LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS Não é freqüente a realização de trabalhos práticos necessários ao desenvolvimento de habilidades fundamentais, reforçando a real formação do aluno. Alega-se que a não realização de práticas é decorrência da inexistência de laboratório e material para a realização de experimentos. Pode parecer que um laboratório e os materiais nele normalmente “guardados” sejam imprescindíveis à realização de um bom trabalho prático de investigação. Realmente, é mais “cômodo” utilizar em um local apropriado; é mais “científico” utilizar-se de instrumentos, vidrarias e reagentes sofisticados de um laboratório, havendo no colégio o material convencional, os alunos devem saber de sua existência e usa-lo quando necessário. Vale a pena mencionar que não são somente os instrumentos complexos, a vidraria e os reagentes químicos de um laboratório os únicos meios através dos quais se realiza, com sucesso, uma prática científica. Trabalhos de investigação, propostos a alunos do ensino fundamental, podem ser desenvolvidos, mesmos que não haja laboratório, nem materiais convencionais. Muito pode ser realizado em classe ou em casa em um pequeno espaço, utilizando material adaptado. LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS (Física, Química e Biologia) A associação da teoria com a prática acelera e aumenta o interesse pelas ciências, além de incentivar a criatividade dos que dela participam. É através das aulas práticas que o estudante vivencia e se prepara para a sua vida e pesquisa científica. PLANEJAMENTO DO LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS A organização de um laboratório de Ciências é parte integrante do planejamento de qualquer escola. Nem sempre esta tem recursos que lhe permitam montar um laboratório de Ciências Físicas e Biológicas com todos os requisitos que garantam a máxima eficiência do ensino nessa área, aliada à máxima comodidade dos alunos e do professor. Não diferente, o ensino de Ciências através da realização de experimentos pode sempre ser realizado, pois não é difícil transformar uma sala comum em sala-laboratório. Nos casos extremos, em que nem isso é possível, os alunos poderão realizar um bom número de experimentos na sala comum de aula, sem falar nas atividades que, por sua própria natureza, devem ser realizadas ao ar livre. A seguir damos sugestões para: - Utilização de salas comuns de aula para a realização de experimentos. - Transformar uma sala comum em sala-laboratório. - Projeto de construção de um laboratório de Ciências para unidades escolares de Primeiro Grau. 1. UTILIZAÇÃO DE UMA SALA COMUM DE AULA PARA A REALIZAÇÃO DE EXPERIMENTOS 1.1) Necessidade de Planejamento Quando não se dispõe de uma sala de aula especial (laboratório) para a realização dos experimentos, é possível usar a própria sala de aula, mesmo com sua estrutura tradicional (carteiras e mesas). Contudo é necessário fazer o levantamento das condições da sala para poder planejar de forma conveniente as atividades práticas, evitando atropelos e improvisos no decorrer da aula. 1.2) CARTEIRAS Seja qual for o tipo de carteira, os alunos poderão ser divididos em grupos para realizarem experimentos. 1.2.1) CARTEIRAS COM TAMPO INCLINADO Deve-se utilizar calços para o nivelamento da superfície. 1.2.2) CARTEIRAS FIXAS INDIVIDUAIS Os estudantes deverão trabalhar de pé, ao redor de uma delas. 1.2.3) CARTEIRAS FIXAS DUPLAS Podem-se organizar grupos de 4(quatro) estudantes, sendo que 2(dois) deles mudarão apenas de posição para que o trabalho seja realizado satisfatoriamente. 1.2.4) CARTEIRAS-MESAS COM CADEIRAS SOLTAS Neste caso o trabalho em grupo será de fácil execução. De acordo com as necessidades da aula, as mesas poderão ser deslocadas para perto das paredes, deixando espaço livre ao centro ou podem ser distribuídas por toda sala de acordo com a preferência dos estudantes orientados pelo professor. 1.2.5) CARTEIRA FIXA COM BRAÇOS LARGOS Sugerimos colocar tábuas(compensado) ou placas de fibras prensadas (duratex, eucatex ou similar) que ficarão apoiadas sobre os espaldares ou sobre os braços das carteiras, onde grupos poderão trabalhar. A tabua pode abranger toda uma fileira de cadeiras ou somente algumas, isso de acordo com o planejamento do professor. As tábuas deverão ter medidas adequadas para que não escorreguem, sarrafos pregados por baixo em posições adequadas poderão evitar que escorreguem. 1.3) MATERIAL O material é guardado de forma a facilitar a localização dos itens que serão utilizados em cada experimento, deve ser guardado o mais próximo possível da sala de aula. Caso a escola não dispuser de uma sala para guarda-los, pode-se usar a sala dos professores, o corredor ou mesmo o vão sob a escada. Os estudantes poderão fazer prateleiras usando caixotes que também podem se transformar em armários, tabuas também podem ser utilizadas para fazer prateleiras suspensas, uma ótima solução para aproveitar espaço. O melhor sistema consiste em guardá-lo separado por espécie. Por exemplo: todas as provetas juntas, todos os frascos de ácido sulfúrico, diluído juntos, todos os tubos de borracha dentro de uma mesma caixa, e assim por diante. É conveniente lembrar que o material utilizado durante a aula deverá ser recolhido antes do termino da mesma, ficando a sala em ordem para a aula seguinte com outro professor. 1.4) ÁGUA Haverá experimentos que necessitarão de água, esta poderá ser levada para a sala de aula em vasilhas de plástico fechadas, onde cada grupo terá sua vasilha com água. Mesmo nas atividades que não dependem de água para sua realização, ela será necessária para a lavagem da vidraria utilizada, assim como na higiene individual e do ambiente. Um estudante deverá ficar encarregado de levar para a sala um recipiente grande com água(balde ou panela), que devera ficar junto ao professor, para reabastecer os grupos durante as atividades. 1.5) ELETRICIDADE As pilhas elétricas comuns são suficientes para os experimentos planejados. No caso de serem necessários focos de luz para iluminar as lentes do microscópio, o problema poderá ser resolvido com uma única tomada, benjamim e fios de ligação. 1.6) ORDEM E LIMPEZA DA SALA Caberá aos alunos manter a sala em ordem. Isto favorecerá o desenvolvimento de hábitos de higiene junto com o senso de responsabilidade. Providencie o material necessário para limpeza do local, como; vassoura, pano para enxugar o chão, rodo para puxar água, panos para enxugar louças, papel-toalha e etc. Um caixote ou balde que servirá como lixeira ajudará na ordem. 1.7) EXPERIMENTOS EM ANDAMENTO Alguns experimentos terão que ser observados durantes alguns dias, nesse caso poderão ficar montados na própria sala de aula, em locais adequados, prateleiras suspensas é uma boa solução. Caso não haja espaço para isso na sala, os experimentos deverão ser montados e observados pelos alunos em suas casas. 1.8) EXTINTOR DE INCÊNDIO Material indispensável que deve ser colocado em lugar visível com fácil acesso. Os estudantes deverão conhecer seu funcionamento e manejo, outro recurso é colocar caixas de areias nos quatros cantos da sala(derramar areia sobre focos de incêndios). 2) TRANSFORMAÇÃO DE UMA SALA COMUM EM SALA-LABORATORIO Se a escola dispuser de uma sala que possa ficar reservada exclusivamente às aulas de Ciências, e se houver recursos disponíveis, essa sala poderá ser transformada em laboratório. Para esse fim, deve-se dar preferência a uma sala próxima do pátio e, se possível, que se comunique diretamente com ele, pois diversas atividades serão realizadas ali. 2.1) CARACTERÍSTICAS DA SALA, INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS 2.1.1) DIMENSÕES No mínimo 7 m X 7 m, ou aproximadamente 50m2. 2.1.2) NÚMERO DE ALUNOS 40 a 50 alunos 2.1.3) PAREDES Quanto as paredes internas do laboratório deve-se observar aspectos como: facilidade de limpeza, durabilidade, resistência, aparência e custo. O mais recomendado é o revestimento como massa corrida pintada com látex fosco e de cor clara. 2.1.4) PISO O mais recomendável pelo baixo custo, facilidade na limpeza, segurança oferecida, facilidade na colocação, ótima resistência e durabilidade é o piso de cerâmica comum. No entanto, há varias alternativas de piso como os de: granilite, madeira (tacos), borracha e etc. É de primordial importância que não haja desníveis ou elevações no piso, a fim de evitar tropeços e possíveis acidentes. 2.1.5) AREJAMENTO E ILUMINAÇÃO 2.1.5.1) PORTAS E JANELAS Recomenda-se duas(2) portas e por medida de segurança as portas devem sempre abrir para o lado de fora e não devem ficar situadas frente a escadas. Seu revestimento deve ser com tinta a óleo ou outro material que permita uma fácil limpeza. As janelas devem ser amplas e distribuídas de tal forma que permitam uma boa iluminação e arejamento do laboratório, janelas do tipo basculantes apresentam maior segurança pois podem ser abertas e fechadas com um só comando de mão. 2.1.5.2) ILUMINAÇÃO A iluminação é condição fundamental para a realização de um bom trabalho, contribuindo para a segurança do laboratório. Recomenda-se a utilização de lâmpadas do tipo fluorescente no lugar das incandescentes, pois essas alteram a temperatura ambiente, pela liberação do calor. A luz fluorescente não cansa os olhos, o que é bom quando se trabalha em algo que requer um olhar fixo, exemplo disso são as medidas em uma escala que quantificarão volumes de determinadas substâncias, onde se precisa fazer uma observação a “olho nu”. O numero e a distribuição das lâmpadas no laboratório irá depender do tamanho e formato da sala. Para obter-se uma boa iluminação recomenda-se que a cada 1,5 m seja posicionado um conjunto de duas lâmpadas fluorescentes. 2.1.6) MESAS As mesas deverão ser moveis, o que permitira maior flexibilidade na execução das atividades quando for solicitada a formação de grupos, permitira também o rearranjo para as discussões após os experimentos, poderá ser usada para reuniões e mesmo para aulas expositivas. 2.1.6.1) QUANTIDADE DE MESAS De seis(6) a onze(11), sendo que uma(1) será do professor. 2.1.6.2) DIMENSÕES DAS MESAS MESAS COMPRIMENTO(M) LARGURA(M) ALTURA(M) NO ALUNOS/GRUPO 1.2 0.6 0.75 4à6 1.0 0.5 0.75 4à6 0.75 0.75 0.75 4 0.4 0.6 0.75 1à2 2.1.6.3) MATERIAL DO TAMPO DA MESA As mesas deverão ser resistentes e fáceis de limpar. Podem ter o tampo revestido de fórmica. Entretanto, o tampo de madeira por ser mais barato é mais utilizado pelos professores e por ser rústico presta-se melhor ao uso de ferramentas, como martelo, serra e etc. Para que essas mesas de madeira fiquem como melhor aspecto, pode-se pintar seus tampos com as seguintes misturas: MISTURA NO 1 MISTURA NO 2 SUBST. QUANTD SUBST. QUANTD Sulfato de Cobre 125 g Cloridrato de Anilina 60 g Clorato de Potássio 125 g Ácido Clorídrico 90 g Água 1 litro Água ½ litro M ODO DE USAR: - Aplicar sobre a madeira a mistura no 1 e deixar secar; - Aplicar uma camada da mistura no 2 e deixar secar; - Lavar com água quente e repetir as operações até obter a cor verde-escura; - Para finalizar, passar óleo de linhaça até que a superfície fique bem escura. ATENÇÃO! O Clorato de Potássio é droga controlada e não deverá ficar ao alcance dos estudantes, pois oferece riscos: ! Quando AQUECIDO pode explodir, principalmente na presença de substancias orgânicas. O mesmo pode acontecer se for ATRITADO, TRITURADO ou COMPRIMIDO. A mistura No 1, no entanto não oferece perigo. 2.1.6.4) MESA COM PRATELEIRA A mesa simples é a mais econômica, mas a mesa com prateleira sob tampo é mais prática, pois os estudantes terão onde colocar o material que não será utilizado durante a aula (cadernos, bolsas, agasalhos e etc.), deixando a mesa livre para a realização dos experimentos. 2.1.6.5) CAVALETES Em lugar das mesas comuns, podem-se usar tábuas (compensado) sobre cavaletes. O tamanho das tábuas dependerá da quantidade de estudantes por cada grupo formado. 2.1.6.6) MESA DO PROFESSOR Poderá ser igual à dos seus estudantes. 2.1.7) CADEIRAS OU BANQUETAS As cadeiras são mais confortáveis, porém tem um custo maior, nesse caso podem ser substituídas por banquetas, que além de mais baratas, são mais práticas já que ocupam espaços mínimos. As cadeiras ou banquetas devem ser resistentes e firmes. 2.1.8) BALÇÕES Os balcões são peças muito importantes num laboratório, pois podem servir para guardar o equipamento das aulas práticas, colocar materiais à disposição dos alunos, manter expostas montagens por um maior espaço de tempo, ou ainda para análises e pesquisas em geral. Pode ser de madeira, aço ou madeira, sendo que cada um vai ter vantagens e desvantagens. Deverão ter as seguintes características: 2.1.8.1) DIMENSÕES COMPRIMENTO LARGURA ALTURA Como serão instalados ao De 30 à 40 cm (a mesma da De 70 à 75 cm (a mesma das longo das paredes, seu pia) pias) comprimento dependerá do tamanho da sala.  Será conveniente que os balcões sejam fechados. As portas poderão ser comuns, se a sala o comportar, ou de correr, se a sala for pequena.  Será conveniente que os balcões tenham: o Prateleiras cuja altura possa ser regulada de acordo com o tamanho do material; o Gavetas de alturas diferentes. 2.1.9) ARMÁRIOS Alem dos balcões, a sala talvez possa comportar um ou mais armários, altos, fechados, com prateleiras reguláveis. Suas dimensões dependerão do tamanho da sala e das demais instalações. Dentre os mais seguros, duráveis e práticos tem-se os armários de aço inoxidável, com prateleiras reguláveis, no entanto armários de madeira revestidas com fórmica são muito práticos. É importante também que os armários apresentem aberturas para uma boa ventilação e acima de tudo que suas prateleiras tenham calços de segurança, devido ao peso dos frascos de reagentes. Se for feito um armário até o teto, será essencial uma escada, tipo doméstica, que ficará no laboratório. Quanto a localização, o ideal é ter armários em uma sala própria (almoxarifado) anexa ao laboratório, pois oferece maior isolamento e segurança do material. No entanto, nossa realidade é totalmente diferente e nem sempre vamos ter a nossa disposição uma sala especial, neste caso os armários deverão ficar distribuídos pela sala de forma mais pratica possível e fechados a chave para evitar a perda do material. 2.1.10) QUADRO-BRANCO Devera ser o mais amplo possível e ficar numa posição que seja facilmente visível por todos os estudantes. 2.1.11) QUADRO DE AVISOS Pode ser feito de qualquer material no qual seja possível enfiar alfinetes. Nele podem ser afixados alem dos avisos, cartazes ou fotografias. Deve ficar em local que seja facilmente visualizado. 2.1.12) TELA PARA PROJEÇÕES Poderá ficar presa acima do quadro-branco, mas também poderá ser do tipo tripé. 2.1.13) ELETRICIDADE Recomenda-se a instalação de tomadas de 110 V e 220 V sinalizadas com cores diferentes: 110 V – amarela e 220 V – laranja. As tomadas poderão ficar junto às mesas ou ao longo dos balcões laterais, dispondo uma tomada para cada grupo de trabalho, para evitar a concentração de muitos estudantes no mesmo local o que facilitará a aula. Os fios de eletricidade devem passar por uma tubulação externa, sendo igualmente dirigido para as tomadas e interruptores. Ainda como forma de obter maior segurança, recomenda-se embutir na parede da sala uma caixa, com os registros de água e eletricidade. 2.1.14) ÁGUA, PIAS E TANQUES Ao planejar a instalação de água para o laboratório recomenda-se a utilização de tubulação externa de plástico, que igualmente será dirigida para os locais previamente escolhidos para a localização das pias e tanques. Pias e Tanques são indispensáveis para a realização de uma grande numero de atividades experimentais, bem como para a limpeza do material a ser utilizado. A construção de no mínimo duas pias e um taque podem atender a necessidade do laboratório, em pontos não muito próximos um do outro o que evitará congestionamento de estudantes nas experiências que requerem água. O tipo de material que mais apresenta resistência à corrosão são as de aço inoxidável e em segundo lugar as de louça ou as revestidas com azulejos. 2.1.15) APARELHOS DE MEDIDAS É muito conveniente que existam no laboratório os seguintes aparelhos de medidas:  Termômetro, barômetro e hidrômetro: os quais deverão ser colocados em lugar seguro, mas bem visível, para que os estudantes possam anotar os dados metereologicos sempre que necessário. 2.1.16) EXTINTOR DE INCÊNDIO Material indispensável que deve ser colocado em lugar visível com fácil acesso. Os estudantes deverão conhecer seu funcionamento e manejo, outro recurso é colocar caixas de areias nos quatros cantos da sala(derramar areia sobre focos de incêndios). 2.1.17) PLANTA PARA SALA ADAPTADA FALTA 3) PROJETO PARA CONSTRUÇÃO DE UM LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS PARA UNIDADES ESCOLARES DE PRIMEIRO GRAU É necessário estabelecer certos objetivos educacionais antes de planejar a construção do laboratório. Isto contribui para orientar engenheiros e arquitetos e serve de ligação entre estes e os elementos da escola envolvidos na questão. O laboratório, suas instalações e seus equipamentos deverão oferecer o máximo de flexibilidade em relação aos objetivos propostos. É recomendável que o laboratório não fique isolado das demais áreas. A proximidade física será um fator estimulante da integração entre as diversas disciplinas e áreas de estudo. Damos a seguir um conjunto de especificações completadas por uma planta baixa de um laboratório. FALTA Referencia http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/equipamentos/ej.htm www.mogiglass.com.br www.ufpa.br/.../operacoes%20volumetricas.htm www.marienfeld-superior.com www.perfectalab.com.br/site http://www.fcf.usp.br/Departamentos/FBF/Disciplinas/Farmacotecnica/instrumentos/ filtro_1.JPG www.frascolex.com.br/farma/index.html http://www.uff.br/gcm/GCM/atividades/fuly/izabel_arquivos/image036.jpg http://www.imaculadanet.com.br/images/lab_eq http://www.casadolaboratorio.com.br http://www.chemist.com.br http://www.biociclo.com.br/novaetica http://www.3bscientific.com.br/imagelibrary/U30711_L/microscopios/U30711_L_micro scopio-binocular-modelo-400.jpg acessado em 28/08/09.