Utiliser les déchets comme outil d’https://www.nucleodoconhecimento.com.br/quimica-fr/utilisation-de-dechetsenseignement de l’éducation environnementale et de la chimie

ARTIGO ORIGINAL

MIRANDA, Igor de Sousa ^[1], SANTOS, Cleidison da Silva ^[2], MENDES, Manoel Henrique de Souza ^[3], MIRANDA, Adriele Mayara Soares ^[4]

MIRANDA, Igor de Sousa. Et al. Utiliser les déchets comme outil d’enseignement de l’éducation environnementale et de la chimie. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. 04 année, Ed. 07, Vol. 10, p. 70 à 86. juillet 2019. ISSN : 2448-0959, lien d’accès: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/quimica-fr/utiliser-les-dechets, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/quimica-fr/utiliser-les-dechets

RÉSUMÉ

L’objectif principal de ce travail est de produire du gypse et de la peinture écologique avec des résidus de coquilles d’œufs. En outre, nous savons que la réutilisation de ces déchets vise à obtenir de nouveaux matériaux, de sorte qu’il devient un outil indispensable pour les étudiants dans la réflexion sur les questions environnementales dans leur propre communauté. Cela éveille chez l’enfant une plus grande capacité d’évaluer l’importance de préserver l’environnement pour la santé de la société à laquelle il est inséré. Chaque développement de l’étude s’articule autour de la conscience de l’environnement et de l’enseignement de la chimie comme outil stimulant. À cette fin, un programme d’activités avec tous les étudiants de 2e année de l’institut a été organisé sur le campus de l’IFPA d’Óbidos-PA. Nous avons élaboré le projet avec la communauté et les collectes ont été réalisées sur une période d’une semaine, étant comparé la quantité d’ordures produites par les résidences et les points commerciaux. Les résidus de coquille d’œuf ont été traités et utilisés comme matière première pour la production de gypse et de peinture écologique. La communauté a eu l’occasion de participer à la semaine environnementale produite par l’IFPA, où les résultats du travail des élèves ont été démontrés. Le résultat final des travaux a été satisfaisant, car l’objectif de production de matériaux industriels par l’utilisation de coquilles d’œufs comme proposition d’enseignement de l’éducation environnementale et chimique a été atteint. Les résultats des évaluations écrites ont montré que le concept de contenu était effectivement corrigé et compris par les élèves, de même que l’apprentissage était plus important puisqu’il a stimulé la créativité parmi les étudiants et la recherche comme outil d’apprentissage de la chimie et de la formation du citoyen avec une conscience environnementale et sociale.

Mots clés: Éducation environnementale, Plâtre, Peinture écologique, Chimie, Expérimentation.

1. INTRODUCTION

Les paramètres nationaux scolaires (PCS) de la chimie des écoles secondaires établissent essentiellement une relation commune entre les sciences qui composent le domaine, cette relation consiste en l’étude de la nature et le développement technologique comme un paramètre que l’école doit partager et articuler comme une langue commune qui crée une culture scientifique capable de produire une connaissance scolaire liée aux concepts de la vie quotidienne et l’univers culturel de cette science.

Même s’il existe ces paramètres qui guident la façon d’articuler un contenu dans la discipline de la chimie, les difficultés de la relation entre l’enseignement et l’apprentissage de la chimie sont devenues l’objet de débats de nos jours, parce que la plupart des étudiants ne peuvent pas relier le contenu enseigné à leur vie quotidienne (PAZ, et al. 2010).

Suivant l’idée commune que l’éducation est basée, qui est la formation des citoyens avec une conscience sociale et environnementale, nous pouvons mettre en évidence la science chimique et l’éducation environnementale comme des outils stimulants pour sensibiliser aux problèmes environnementaux, formant dans ce contexte des citoyens avec une plus grande conscience environnementale et sociale.

Selon SANTOS, et al (2011) l’apprentissage de la chimie comme un instrument pour l’éducation environnementale peut transformer l’enseignement en un processus de valorisation permanente des différentes formes de connaissances dans le but de former un citoyen qui a une conscience locale et planétaire. Dans ce contexte, l’auteur a proposé d’utiliser les déchets et le recyclage comme thème motivant pour aborder le contenu chimique lié à certaines questions sociales et environnementales. Suivant ce thème, le contenu transmis a fourni à l’étudiant une perception scientifique et critique du problème présenté, ce qui rend l’apprentissage plus dynamique et plus significatif.

Au cours de la recherche, les étudiants ont choisi un problème environnemental qui a augmenté ces dernières années, qui a également été travaillé comme un thème motivant pour l’enseignement des sciences, ce thème, lié à l’industrialisation et l’augmentation de la consommation d’œufs dans le monde entier, parce que, par conséquent, le nombre de résidus de coquilles d’œufs a augmenté de manière significative ces dernières années. Selon FREIRE et al. (2006) rien qu’au Brésil, environ 120 000 tonnes de coquilles d’œufs sont produites par an, dont la plupart sont indûment déversées dans l’environnement, contribuant ainsi à l’augmentation des impacts environnementaux.

Compte tenu de ce problème, plusieurs auteurs ont étudié la composition des résidus de coquilles d’œufs et diverses façons de les réutiliser comme source de matière première pour les industries. Par exemple, FREIRE et al. (2008), lors de la réalisation d’une étude sur la coquille d’œuf, ont remarqué, par des analyses de diprioxyde de rayonS X, que ce résidu est principalement composé de carbonate de calcium, un composant essentiel dans la formulation du silicate de calcium et la principale source de production industrielle d’oxyde de calcium. Le même auteur mentionne également que, grâce à des analyses thermogravimétriques, il a été possible de prédire que le carbonate de calcium présent dans la coquille d’œuf se décompose en oxyde de calcium essentiellement à une température égale ou supérieure à 800ºC.

Selon VIEIRA (2004), la poudre de carbonate de calcium, obtenue à partir de la coquille d’œuf, peut agir comme agent dans l’élimination des métaux lourds dans le milieu aqueux, et RODRIGUES et al. (2015) a présenté la possibilité de réutiliser la coquille d’œuf comme source de CaCO₃ et de CaO, en particulier dans l’industrie pharmaceutique qui pourrait produire des médicaments pour les personnes qui ont des problèmes de santé liés au manque de calcium dans le corps. Une autre possibilité également évoquée est l’application de ces résidus dans les potagers ou les terres destinées à la culture des plantations, visant à la correction du pH des sols très acides.

Selon SOARES (2005), en mélangeant le carbonate de calcium avec l’acide sulfurique dans les proportions dues, il est possible d’obtenir le sulfate de calcium, qui est le principal constituant du gypse, largement utilisé dans le domaine de la médecine et de l’artisanat. Malgré l’abondance de matières premières pour la fabrication du gypse dans les industries, l’idée de réutiliser les déchets comme proposition pour la production de ce matériau devient une alternative significativement attrayante, puisque l’une des sources de discussion entre les gestionnaires et la société sont la production et l’élimination finale des déchets, de sorte que l’utilisation de coquilles d’œufs signifie une réduction de l’élimination de ces résidus avec des pollueurs élevés dans les décharges.

L’oxyde de calcium, qui peut être généré par la calcination des résidus de coquille d’oeuf, est un solide blanc, faible soluble dans l’eau à température ambiante et génère des solutions avec une forte alcalinité, pH autour de 12,8. Ce qu’on appelle l’eau de chaux est une solution saturée d’oxyde de calcium. Dans l’industrie de la peinture, le Cao est principalement utilisé dans la production de peinture à la chaux, généralement utilisé pour la peinture, également connu sous le nom de whitefall, a été utilisé depuis l’Antiquité pour corriger les imperfections des murs (MORAES et al, 2015). L’utilisation de peintures à la chaux provenant du CaO produite par la calcination de résidus de coquilles d’œufs pourrait assurer des produits moins chers et des procédés chimiques plus sûrs et plus propres à l’environnement (GIULIO, 2007).

Selon tout ce qui a été exposé, l’idée de lier l’enseignement des domaines de la chimie à l’éducation environnementale devient très attrayante, car cette approximation des problèmes liés à l’élimination inadéquate des déchets et à la réutilisation des déchets afin d’obtenir de nouveaux matériaux finit par fournir aux étudiants, qui suivent le projet, la possibilité de réfléchir sur les questions environnementales dans leur propre communauté , éveillant à l’enfant une plus grande capacité d’évaluer l’importance de préserver l’environnement pour la santé de la société à laquelle il est inséré. Toutes les connaissances acquises à l’école peuvent également alimenter l’idée que l’élève peut changer la réalité de sa communauté d’une manière positive. La production de matériaux à partir de déchets de coquilles d’œufs peut également offrir à l’étudiant et à la communauté la possibilité de nouvelles formes d’entreprise et de développement de technologies environnementales plus propres.

Les travaux sur la production de matériaux à partir de résidus de coquilles d’œufs ont été développés sur le campus de l’Institut fédéral de Pará (IFPA). L’objectif principal du travail était de donner aux élèves l’occasion de discuter des questions environnementales en utilisant la chimie comme outil de réutilisation des déchets déversés de façon inappropriée et désordonnée, minimisant ainsi de nombreux impacts environnementaux générés par une mauvaise élimination de matériaux qui peuvent être utiles comme un produit recyclé.

Dans un panorama pédagogique, les activités développées au travail peuvent émerger comme un outil qui permet l’apprentissage des concepts de chimie d’une manière contextualisée et liée au thème de l’éducation environnementale, fournissant ainsi une base théorique et pratique afin que l’étudiant puisse développer des concepts critiques et scientifiques sur le thème impliqué dans le projet.

Les principaux concepts travaillés lors du développement de la recherche étaient : la pollution de l’environnement et de l’environnement, les solutions chimiques, la stocamétrie, les réactions chimiques, l’équilibre chimique, la thermochimie, l’éducation environnementale et le développement durable. Comme une grande partie du contenu présenté a été insérée dans le programme des classes de 2e année, celles-ci ont été sélectionnées pour la préparation de la recherche, totalisant un total de 3 classes avec environ 40 élèves dans chacune.

2. MATÉRIAUX ET MÉTHODES

Toute l’élaboration du travail a été développée avec comme objectif principal la sensibilisation de l’environnement et l’enseignement de la chimie comme un outil stimulant pour la production de technologies qui contribuent à assurer la réduction des déchets dans la nature. À cette fin, un programme d’activités avec tous les étudiants de la 2ème année de l’institut de l’école secondaire a été organisé sur le campus IFPA de la ville d’Óbidos-PA, car ils sont en mesure de former des professionnels directement liés à la zone de l’environnement.

Tout d’abord, pour lancer les activités, une enquête d’information a été élaborée, où les étudiants ont été encouragés à faire des recherches sur diverses questions liées à l’environnement, y compris les lois et les technologies existantes pour le recyclage des matériaux. Pour cela, des équipes ont été formées, dans chaque classe, composée de 5 individus, le but de la recherche était de recueillir autant d’informations que possible sur le sujet, et de cette façon il a été possible de tracer une relation entre l’étude de la chimie et l’environnement. A travers l’enquête, toutes les équipes ont présenté un thème lié à la chimie et à l’environnement, ces thèmes ont été mis aux voix par les classes. Les élèves de toutes les classes ont choisi et créé un thème commun, appelé par les étudiants eux-mêmes: « L’utilisation de déchets de coquilles de poulet comme une proposition pour la production de produits industriels à faible coût ». À partir de ce thème a été élaboré un projet pédagogique qui devrait répondre aux besoins des classes théoriques et pratiques relatives à la chimie et le thème environnemental choisi.

2.1 PROJET DIDACTIQUE-PÉDAGOGIQUE

Utilisation des déchets de coquilles de poulet comme proposition pour la production de produits industriels à faible coût

2.1.1 OBJECTIF GLOBAL

Utiliser les processus de réutilisation des déchets chimiques comme outil d’enseignement de la chimie et de l’éducation environnementale.

2.1.2 OBJECTIFS SPÉCIFIQUES

• Encourager l’élève à comprendre les concepts de base de la chimie qui sont liés au processus de réutilisation des résidus de coquille d’œuf;
• Promouvoir la sensibilisation à l’environnement entre l’école et la société;
• Produire une peinture écologique et un gypse en utilisant comme résidus de matières premières de la coquille d’oeuf de poulet;
• Production et analyse du rendement de l’oxyde de calcium, produits par la calcination de résidus d’œufs lavés;
• Production et analyse du rendement du sulfate de calcium, produit par réaction d’acide sulfurique et coquille d’œuf écrasée et lavée;
• Utiliser les connaissances utilisées au travail pour stimuler l’apprentissage des disciplines de base, qui sont liées à l’éducation environnementale, dans les différents cours offerts par l’institut.
• Utilisez les concepts de chimie de base pour promouvoir l’éducation environnementale.

2.1.3 CONTENU

• Éducation à l’environnement
• Solutions chimiques
• Cinétique chimique
• Stochiométrie
• Réactions chimiques

Classes: Toutes les classes de la 2ème année technique intégrées au lycée

Durée estimée: 3 mois

Matériel requis :

• Bequer
• Serre
• Alcool 70%
• Javel
• Eau distillée
• Agitateur magnétique
• Acide sulfurique
• Colle PVA
• Moufle
• échelle
• Regarder le verre
• Mélangeur
• Coquilles d’oeufs écrasées

2.1.4 DÉVELOPPEMENT

Le développement des travaux a été élaboré en 3 étapes. Dans la première étape, nous avons cherché à mener une enquête théorique sur les sujets liés au thème choisi par les étudiants et la chimie de l’environnement; la deuxième étape consistait en la méthode de préparation des matériaux par l’utilisation de résidus de coquilles d’œufs; et la dernière étape a été l’évaluation dans le but de vérifier l’apprentissage des élèves. Chaque étape est décrite ci-dessous :

• Étape 1 : Dans ce premier moment sera soulevée plusieurs questions liées à l’environnement et aux déchets urbains, encourageant les étudiants à réfléchir sur les impacts environnementaux et les lois élaborées par les gestionnaires publics dans la municipalité et sur la planète. Après le débat et la recherche effectués par les étudiants, des cours de chimie seront enseignés en reliant le thème choisi avec la discipline, montrant à l’étudiant l’importance de la connaissance de la chimie pour promouvoir la gestion des déchets et la production de matériaux qui contribuent à réduire les impacts environnementaux régionaux et planétaires. L’objectif final de cette étape sera de développer chez l’étudiant un esprit critique, scientifique et social sur toutes les questions liées à l’environnement.
• Étape 2 : Dans cette étape, les élèves seront divisés en groupes et encouragés à cataloguer la quantité d’ordures et d’œufs de poulet usagés qui peuvent être ramassés dans leurs maisons et aux points de repas près de chez eux afin d’être utilisés comme matière première dans le fonctionnement des travaux. Pour encourager la collecte, les groupes devraient distribuer dans les établissements et les maisons, brochures parlant de sensibilisation à l’environnement. Au cours de la remise des brochures, chaque groupe fera également une présentation orale sur le travail et son importance dans la collectivité. En plus des brochures, des contenants pour la collecte des coquilles d’œufs seront également distribués dans la collectivité. Après la collecte, les étudiants seront emmenés au laboratoire pour fabriquer les matériaux à partir de résidus de la coquille d’œuf de poulet selon le protocole élaboré.
• Préparation et nettoyage des déchets

Pour la préparation et le nettoyage des résidus de coquille d’œuf, le matériau sera d’abord lavé à l’aide d’eau de Javel. Après le lavage des coquilles, le matériau sera séché dans une serre avec une température mesurant 80 ºC, pendant le processus de séchage le matériau doit être confiné dans le four pendant 24 heures. Après ces procédures, ils seront retirés de la membrane interne de la coquille d’oeuf, suivie par le broyage de la coquille. À la fin du processus, le matériel sera pesé en équilibre analytique et les données seront stockées pour d’autres comparaisons dans les analyses de rendement (RODRIGUES, 2017).

• Production d’oxyde de calcium

Pour la production d’oxyde de calcium, les coquilles d’œufs écrasées et nettoyées seront soumises au processus de calcination en silencieux pendant une période de 1h à une température de 800ºC.

• Obtention du sulfate de calcium (Gypse)

Pour obtenir du sulfate de calcium, d’abord une quantité de 200g de coquille d’œuf précédemment traitée et écrasée sera séparée en bécher. Ensuite, sur l’échantillon, 280 ml de 8 solutions d’acide sulfurique Molar seront ajoutés, qui seront constamment agités dans l’agitation magnétique pendant 30 minutes. Une fois le temps de réaction terminé, le matériau qui en résultera sera filtré et pris pour le séchage dans un four réglementé à 105ºC pendant une période de 24 heures.

• Préparation à l’encre

Pour préparer la peinture, 200 g d’oxyde de calcium, produit à partir de la coquille d’œuf, et 400 ml d’eau seront mélangés dans un récipient. Le mélange sera agité pendant 10 minutes et laissé reposer pendant encore 10 minutes. Par la suite, sur la solution doit être ajouté 100 ml de colle PVA, le mélange sera agité à nouveau et pris pour l’essai.

• Étape 3 : Une fois que le produit final a été formé, les questions liées à l’éducation environnementale, le rôle social de chaque personne en tant que citoyen et la façon dont nous pouvons appliquer les connaissances scientifiques comme un outil pour réduire les impacts environnementaux dans une société seront soulevés à nouveau. Cette dernière étape a essentiellement deux moments d’évaluation, la première consiste à observer le développement de chaque équipe, l’analyse de la performance et la débrouillardise des étudiants dans la présentation et l’explication du travail lors de leurs présentations à l’événement de la Semaine de l’environnement offert par ifpa campus Óbidos-PA. Au deuxième moment de cette étape, une évaluation théorique sera transmise à chaque élève individuellement, où le contenu principal sera basé sur les étapes pratiques de la préparation du projet et sa relation avec les sujets de la chimie tels que: Stochiométrie, Solutions chimiques, Réactions chimiques et cinétique chimique.

2.1.5 PRODUIT FINAL

• Séminaires, à l’école et dans la communauté, présentant les problèmes et les solutions possibles à la poubelle;
• Un échantillon présenté à la Semaine de l’environnement, montrant à l’ensemble de la communauté la production de peinture écologique et de gypse comme matériaux industriels obtenus par l’utilisation de résidus de la coquille d’oeuf des poulets.

3. RESULTATS ET DISCUSSION

Au stade de la collecte des déchets, les élèves ont d’abord mené une enquête sur la quantité de déchets générés dans les maisons et dans les points commerciaux près de chez eux. Il en a résulté que chaque résidence produisait environ 600 g d’ordures par jour, dont 24 g de déchets de coquilles d’œufs, et que les établissements commerciaux (restaurants et snack-bars) produisaient environ 4 kg de déchets par jour, dont environ 800 g de résidus de coquilles d’œufs. Les résultats de la collecte totale effectuée par les étudiants au cours d’une semaine ont été rassemblés dans le tableau 1, dans le tableau, nous pouvons observer que la quantité d’ordures produites par un établissement commercial équivaut à environ une quantité d’ordures produites pour 7 jours d’une résidence, en ce sens les politiques publiques relatives à la collecte sélective, pourrait commencer les incitations à la collecte avec les restaurants et les cafétérias de la municipalité. Selon l’enquête, 100% de la population, qui a participé aux travaux, n’a pas choisi les ordures, et la matière organique a été mélangée avec toutes sortes de matières recyclables ou non. À ce stade, nous pouvons observer que, bien que les médias mènent une campagne sur l’importance de séparer les ordures, de nombreux résidents n’ont pas l’habitude de séparer les ordures, la plupart des citoyens prétendent que les agents de collecte ne font aucune distinction de la poubelle et même le résident ayant séparé les ordures, à la fin tout est mélangé à l’intérieur du camion de collecte , et il n’y a aucune incitation à la collecte sélective par la ville.

Tableau 1. Quantité de déchets et de résidus de coquilles d’œufs produits par chaque résidence et par chaque établissement commercial.

Site de collecte	Quantité moyenne de déchets produits en 7 jours	Quantité moyenne de résidus de coquille d’œuf produits en 7 jours
Résidence	4,8 kg	1,5 kg
Restaurant et/ou snack-bars	28 kg	5,4 kg

Source: Auteur

Après l’étape de collecte d’information, 24 points ont été sélectionnés pour la collecte, 12 résidentiels et 12 commerciaux. Chaque groupe était responsable de la collecte et de l’explication de l’importance de la collecte aux points sélectionnés, de sorte que des présentations ont été faites à l’aide de la brochure intitulée: « Environnement – Le problème des ordures ».

Figure 1. Logo pour l’événement de la semaine de l’environnement et l’image des groupes divisés pour l’élaboration du projet.

Au cours de la présentation complète des élèves dans les résidences et les points commerciaux, des informations ont été transmises sur l’éducation environnementale et les problèmes environnementaux causés par l’élimination inadéquate des ordures, en outre, des contenants en plastique ont été distribués dans la communauté pour la séparation et la collecte subséquente de coquilles d’œufs de poulet. Les résidents et les employés des établissements commerciaux, ont proposé de participer aux travaux et de suivre les résultats du processus lors de la réunion sur l’environnement qui aurait lieu pendant l’événement de la semaine de l’environnement du campus de l’IFPA Óbidos-PA. Les résultats du processus de réutilisation ont également servi d’outil de dissection et d’encouragement pour la participation des parents et de la communauté à l’événement sur l’environnement offert par l’IFPA en partenariat avec l’Université fédérale de Western Pará (UFOPA). Lors de l’événement, les élèves ont présenté les résultats et expliqué le processus montrant chaque étape pour la production de peinture écologique et de gypse, et une petite quantité du matériel produit a été distribuée parmi les auditeurs. À ce moment-là, l’enseignant a également participé à l’événement et évalué la présentation des groupes au travail. Il a été observé que tous les élèves ont participé à l’explication du projet et que tous ont expliqué correctement les processus chimiques et physiques, montrant que la collecte de données effectuée par les groupes a effectivement servi d’instrument pour l’apprentissage de la chimie et de l’éducation environnementale.

Figure 2. Image des groupes en séparant le matériel collecté et en nettoyant les coquilles d’œufs écrasées.

PAZ et collaborateurs (2010) ont analysé le processus d’enseignement-apprentissage de la chimie de la 2ème année du secondaire dans certaines écoles publiques. Les données recueillies par les auteurs ont montré qu’environ 70 % des élèves de cette série ont beaucoup de difficulté à apprendre la discipline parce qu’ils ont des problèmes liés aux calculs, et qu’environ 30 % ont encore des problèmes liés au manque de cours pratiques. Selon les auteurs, la méthodologie utilisée par l’enseignant en est une raison remarquable, car elle finit par mettre l’accent sur la mémorisation des formules, et donc, les calculs sont prioritaires et l’expérimentation et la construction des connaissances scientifiques sont dévaluées, ce qui rend les élèves ont beaucoup de difficulté à apprendre la discipline à ce stade.

Suivant la réalité et le problème liés aux calculs chimiques, au cours du travail, les élèves ont toujours été encouragés à effectuer tous les calculs par des observations et des expériences, par exemple, pour la production d’oxyde de calcium a été observé par chaque groupe qui en moyenne 1 Kg de résidus de la coquille d’oeuf écrasé, produit, après le processus de calcination, environ 480g de matériel (oxyde de calcium) , avec ces résultats, il a été possible pour les étudiants de trouver le rendement de la réaction à travers la relation stochiométrique entre CaCO₃ et CaO selon l’équation 1:

CaCO₃(s) ^Δ CaO(s) + CO₂(g) Équation (1)

(Poids moléculaire CaCO₃: 100g) (Poids moléculaire CaO: 56g)

Théorique: (1kg CaCO₃) (560g CaO)

Expérimental : (Coquille d’oeuf écrasée : 1Kg) (Matériel produit : 480g)

Théoriquement et sans tenir compte de la pureté du matériau, avec environ 1 Kg de résidus de coquille d’œuf (essentiellement composé de CaCO₃₎, il serait possible d’obtenir environ 560 g de matière calcinée (composée essentiellement de CaO). Grâce à l’information et aux résultats trouvés dans l’expérience, les élèves ont démontré que cette réaction avait un rendement d’environ 86 %.

Dans la production de gypse à partir des résidus de la coquille d’œuf concassé, les groupes ont d’abord dû calculer la quantité d’acide sulfurique nécessaire pour préparer 300 ml d’une solution avec 8 concentrations de Molars. Avec les résultats obtenus, le technicien de laboratoire de l’institut traitant l’ensemble de la procédure et les étudiants ont eu l’occasion de suivre l’ensemble du processus de production de la solution, en raison de problèmes de sécurité et le manque de matériel de protection personnelle pour les étudiants, cette étape a été limitée que dans l’observation. L’objectif de cette activité était essentiellement de démontrer la production de solutions chimiques en laboratoire. Après la production de la solution, le mélange a été fait entre le résidu de coquille d’oeuf et la solution, dans ce processus les étudiants n’ont pas été fournis à la réaction impliquée et chaque groupe a dû écrire l’équation possible entre le mélange composé essentiellement de CaCO₃ (résidus écrasés) et H₂SO₄ (Solution acide). Tous les groupes ont été en mesure de trouver correctement l’équation impliquée dans le processus et aussi correctement équilibrée comme indiqué ci-dessous (équation 2):

CaCO₃(s) + H₂SO₄(aq) CaSO₄(s) + H₂O(l) + CO₂(g) Équation ₍2)

Au co_urs de l’étape de production du matériel, il a été possible d’observer que pratiquement tous les étudiants voulaient être impliqués dans le projet, ce qui démontre que l’expérimentation joue un rôle très important dans la construction et l’encouragement des connaissances pour la discipline de la chimie. Le déficit d’attention pendant les explications de chaque partie du contenu était minime et la grande difficulté de la relation des calculs mathématiques avec la discipline était faible. Il a été observé au cours du travail que la plupart des étudiants avaient des connaissances de base des mathématiques, mais une grande difficulté dans l’application des équations dans un problème de chimie. Il était évident, au cours des progrès de la recherche, qu’avec l’observation et l’expérimentation, il devient beaucoup plus pratique et facile pour l’étudiant d’appliquer les calculs à un but approprié dans une expérience de laboratoire, de cette façon, la discipline n’est fondamentalement pas limitée uniquement dans les équations décoratives et les calculs et peu attrayant.

De nombreux auteurs fortifient l’idée du meilleur apprentissage en chimie obtenu par l’expérimentation, par exemple, SILVA JÚNIOR (2016) expose une réflexion sur l’expérimentation dans l’enseignement de la chimie. Pour l’auteur, l’utilisation de l’expérimentation permet à l’étudiant de vivre des situations réelles qui sont présentées dans les concepts de la chimie, et donc l’étudiant a tendance à participer davantage à la classe et en même temps lui permet de relier la théorie avec la pratique. L’auteur ajoute que les activités pratiques en chimie ont pour but de développer plus efficacement les élèves dans le processus d’apprentissage, il est donc nécessaire de créer de nouvelles façons de promouvoir l’enseignement de la chimie d’une manière d’enquête et de motiver les élèves à apprendre à élaborer des hypothèses, recueillir et analyser des données et structurer leurs propres conclusions afin de les appliquer dans la société dont ils font partie.

SILVA (2016) admet que les processus d’apprentissage du contenu conceptuel et procédural sont enrichis par des activités d’enquête, ces types d’activités, quel que soit l’environnement où ils sont exécutés, fournissent et favorisent un rôle plus actif pour les élèves dans le développement des classes, de sorte que la construction des connaissances est beaucoup plus grande par des observations et des enquêtes par rapport à une classe purement théorique.

Dans le travail élaboré, environ 90 % de tous les élèves concernés ont pu obtenir un score supérieur ou égal à la moyenne scolaire dans l’évaluation écrite (théorique). Cela démontre que l’utilisation de ressources didactiques et pédagogiques impliquées dans les activités a influencé et motivé le processus d’enseignement-apprentissage, parce que l’utilisation de la chimie comme outil pour la production de matériaux a stimulé la pratique et l’expérimentation scientifique des contenus impliqués dans les activités. L’évaluation a été divisée en 15 questions de thèse, 5 sur l’environnement et 10 sur la chimie couvrant le contenu de la solution chimique, la cinétique chimique, la stocamétrie et les réactions chimiques. L’objectif principal de cette étape d’évaluation était d’observer s’il y avait fixation de la partie théorique du sujet par les étudiants, comme la grande majorité ont réussi au cours de l’évaluation écrite, il est conclu que l’utilisation des ressources pédagogiques utilisées a servi d’outil pour l’enseignement de la discipline enseignée. Après le travail, la moyenne totale en termes de note d’étudiant dans la discipline avec des relations pour les années précédentes, pratiquement augmenté de 80% et le nombre d’étudiants retenus pour le rétablissement a atteint environ zéro.

4. CONCLUSION

Le travail et l’enquête sur l’information réalisée par les étudiants ont servi d’instrument stimulant pour la recherche de connaissances liées à l’environnement, ont encouragé la recherche sur le problème des ordures, développant chez les élèves une vision critique de la façon dont la société actuelle vit et combien chaque être humain est effectivement concerné par ce thème.

Les données trouvées par les étudiants dans l’expérience de fabrication de matériaux par l’utilisation de résidus de coquille d’oeuf de poulet ont été présentées comme une excellente méthode pour motiver l’apprentissage de l’enseignement de la chimie. L’idée de démontrer l’importance et le but de l’utilisation des calculs mathématiques dans la fabrication des matériaux a généré une diminution des taux élevés de difficulté des étudiants à relier l’utilisation des calculs avec la chimie. Ce qui a pu contribuer à ce succès, c’est d’utiliser les calculs à des fins pratiques, en montrant à l’élève que les formules utilisées font également partie de l’expérience, et donc les calculs ont une objectivité, car ils sont essentiels pour commencer et terminer l’expérience.

L’utilisation du projet a également permis d’encourager la participation de la communauté à l’événement de la semaine environnementale offerte par l’IFPA, car lors de la présentation des travaux, de nombreux résidents ont eu l’occasion d’exposer comment ils ont participé à l’exécution du projet et comment le projet a influencé le point de vue de chaque résident sur le thème de l’environnement et de la question des déchets urbains.

Le résultat final des travaux a été satisfaisant, car l’objectif de production de matériaux industriels par l’utilisation de coquilles d’œufs comme proposition d’enseignement de l’éducation environnementale et chimique a été atteint. Les résultats des évaluations écrites ont montré que le concept de contenu était effectivement corrigé et compris par les élèves, de même que l’apprentissage était plus important puisqu’il a stimulé la créativité parmi les étudiants et la recherche comme outil d’apprentissage de la chimie et de la formation du citoyen avec une conscience environnementale et sociale.

Bien que les travaux aient contribué à sensibiliser une partie de la communauté et les étudiants, de nouveaux travaux sur l’éducation environnementale devraient être réalisés et en même temps utilisés pour la formation des citoyens et l’apprentissage des sciences dans leur ensemble.

5. RÉFÉRENCES

BRASIL. Ministério da Educação, Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: 1997.

FREIRE, M.N.; HOLANDA, J.N.F. Characterization of avian eggshell waste aiming its use in a ceramic wall tile paste . Cerâmica. vol.52, n.324, p 240-244. ISSN 0366-6913 / 2006.

FREIRE, M.N.; SOUSA, S.J.G.; HOLANDA, J.N.F. Using eggs hell in red wall tiles. Waste and Resource Management, v. 161, p. 23-27 / 2008.

GIULIO G.D. Setor de tintas cresce, inova e foca na questão ambiental. Inovação Uniemp v.3 n.6 Campinas dic. 2007.

MORAES, M. A. B.; AFONSO, J. C.; GOMES, L. M.B. Análise química de carbonatos de cálcio fabricados entre 1902 e 2002. Revista de Química Industrial 2015, 746, 27.

PAZ, G. L.;NETO, C. O. C ; OLIVEIRA, M. L. . Dificuldades no ensino aprendizagem de Química no Ensino Médio em algumas escolas públicas da região sudeste de Teresina. In: 8° Simpósio Brasileiro de Educação Química, 2010, Natal – RN.

RODRIGUES, A. S.; ÁVILA, S. G. Caracterização Físico-Química da Casca de Ovo de Galinha e Utilização como Fonte para Produção Compostos de Cálcio. Revista Virtual Química. 2017, 9 (2), 596-607.

RODRIGUES, A. S.; ÁVILA, S. G. Caracterização Físico-Química da Casca de Ovo de Galinha e Utilização como Fonte para Produção Compostos de Cálcio. Revista Virtual Química. 2017, 9 (2), 596-607.

SANTOS, P. T. A.; DIAS, J.; LIMA, V. E.; OLIVEIRA, M. J.; NETO, L. J. A.; CELESTINO, V. Q. Lixo e reciclagem como tema motivador no ensino de química. Eclética Química. São Paulo, 36 ,2011.

SILVA JÚNIOR, E. A.; PARREIRA, G. G. Reflexões sobre a importância da experimentação no ensino da Química no ensino médio. Revista Tecnia. vol. 1, n. 1, 2016.

SILVA, V. G. A Importância da experimentação no ensino de química e ciências. Trabalho de Conclusão de Curso. Faculdade de ciências – Departamento de química, Universidade Estadual Paulista – UNESP, Bauru-SP. 42f, 2016.

SOARES, J. P.; Estudo Microestrutural do Gesso-Alfa Produzido pelo Processo Hidrotérmico e Calcinação a Seco e sua Influência nas Propriedades Mecânicas Pós Hidratação. Recife, 2005. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica), Universidade Federal de Pernambuco, 2005.

VIEIRA, C. M. F.; SOUZA, E. T. A.; MONTEIRO, S. N. Efeito da incorporação de chamote no processamento e microestrutura de cerâmica vermelha. Cerâmica. vol. 50, n.315, p. 254-260 / 2004. ISSN 0366-6913.

^[1] Maîtrise en chimie de l’Université fédérale de Pará.

^[2] Doctorant en éducation : Université nationale de Rosario.

^[3] Diplômé en chimie de l’Université fédérale de Pará.

^[4] Maîtrise en biosciences de l’Université fédérale de Western Pará.

Soumis : juillet 2019.

Approuvé : juillet 2019.