CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA: UMA ABORDAGEM INVESTIGATIVA VOLTADA AOS MODELOS SUGERIDOS PELOS LIVROS DIDÁTICOS NO ENSINO MÉDIO

Resumo

O livro didático no ensino de ciências se caracteriza como uma ferramenta de orientação indispensável para alunos e professores. No ensino de química, as abordagens empregadas pelos livros didáticos em relação às configurações eletrônicas dos átomos no estado fundamental apresentam limitações e irregularidades decorrentes das simplificações voltadas ao assunto. A metodologia utilizada no estudo se baseou na análise dos livros didáticos disponíveis no acervo bibliotecário de quatro escolas publicas do município de Araguaína – TO, onde foi constatado que os métodos são evasivos e sustentados em modelos mnemônicos ineficazes de ensino. A inserção de assuntos voltados à espectroscopia, correlação de spin, penetração e blindagem proporcionaria uma visão mais ampla e cientifica aos alunos.

Palavras chaves

Livro didático; Configuração eletrônica; Ensino médio

Introdução

Na atualidade, os avanços tecnológicos e a grande variedade de materiais curriculares disponíveis no mercado têm atraído grande apreciação por parte dos estudantes no contexto escolar. No entanto, o livro didático ainda se estabelece como uma referência que rege o conhecimento para os professores e alunos, no processo de ensino-aprendizagem (CARNEIRO; SANTOS; MÓL, 2005). No ensino de ciências, em especial no ensino de Química, o livro didático é, ás vezes, o único material de orientação. Dessa forma, quando partimos para o ensino de propriedades atômicas voltadas ao ensino médio, notam-se falhas nos livros didáticos que comprometem o aprendizado, pois o tema em questão exige conhecimento de assuntos que não são ministrados neste nível, bem como clareza nas discussões a cerca das configurações eletrônicas, métodos quânticos e espectroscópicos voltados às teorias atômicas. Sendo assim, a partir do objeto em estudo, pretende-se investigar e analisar os métodos utilizados nos livros didáticos do ensino médio em relação à configuração eletrônica.

Material e métodos

O presente estudo tem como base a análise dos livros didáticos de química do ensino médio disponíveis para consulta no acervo bibliotecário de quatro escolas públicas. A análise tem como alvo o tema configuração Eletrônica. Os critérios de análise e o material bibliográfico se encontram enumerados abaixo: 1-Abordagem conceitual coerente e clara; 2-Posição da analogia em relação ao conceito alvo; 3-Apresentação de assuntos prévios e suficientes para a compreensão; 4-Se a metodologia utilizada estimula o raciocínio; 5-Apresenta sugestões complementares para os alunos; A-SARDELA, Antônio. Química Geral. São Paulo: Ática, 1998. B-SERRANO, Juan F. Química: ensino médio. São Paulo: Scipione, 2000. C-MORTIMER, Eduardo F; MACHADO, Andréa H. Química: ensino médio. São Paulo: Scipione, 2010. D-LEMBO, Antônio. Química Realidade e Contexto. São Paulo: Ática, 2003. E-FELTRE, Ricardo. Química. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. F-REIS, Martha. Completamente química. São Paulo: FTD, 2001. G-NOVAIS, Vera L. D. Química, volume 1. São Paulo: Atual, 1999. H-SANTOS, Wildson L. P; MÓL, Gerson de S. (coord.). Química e Sociedade. São Paulo: Nova Geração, 2005. I-NETTO, Carmo G. Química: da teoria a realidade. São Paulo: Scipione, 1995. J-SILVA; Eduardo R; NÓBREGA, Olímpio S; SILVA; Ruth R. H. Química-Conceitos básicos. São Paulo: Ática, 2001. K-HARTWIG, Dácio R; SOUZA, Edson de; MOTA, Ronaldo N. Química: química geral e inorgânica. São Paulo: Scipione, 1999. L-USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química, volume único.São Paulo: Saraiva, 2010. M-PERUZZO, Tito M; CANTO,Eduardo L. de. Química:São Paulo: Moderna, 1999.

Resultado e discussão

Após a leitura e a análise dos livros, constatou-se ausência de uma introdução contextual do tema, nesse enfoque, apenas os livros E, L e M fazem o uso da espectroscopia para proporcionar o entendimento da evolução do modelo atômico. Observou-se que cerca de 90 % dos livros analisados sugerem um modelo de diagrama como sendo de autoria de Linus Pauling, no entanto, nenhum artigo ou fonte consultada confirma tal fato.O livro F apresenta o diagrama disposto na figura 1 e enfatiza que:"O diagrama de energia é baseado na soma dos números quânticos n + l e indica a ordem de energia em níveis e subníveis em que elétrons se distribuem no átomo".Os livros J, G e B utilizam outro dispositivo como forma de se obter a configuração do átomo no estado fundamental,os quais baseiam-se nas camadas em relação ao núcleo.A distribuição eletrônica de alguns elementos por meio dos dispositivos apresentados pode expor distorções na ordem de energia de alguns elementos a partir do numero atômico 21, por exemplo, onde os orbitais 3d começam a ser ocupados e não o 4s. O fato descrito pode ser exemplificado pelo livro H que descreve as configurações eletrônicas para os elementos cromo (Cr) e cobre (Cu) de maneira errada, como apresentado na figura 2, onde a ordem crescente de energia é 3d, 4s para ambos os casos.Em nenhum momento os livros alertam sobre a influência dos elétrons nesses referidos orbitais e suas variações de energia, logo, a aprendizagem se estabelece de forma deficiente focadas em dispositivos mnemônicos. Cerca de 90 % dos livros analisados segue a seguinte sequência: Os números quânticos, diagrama de energias relativas de orbitais atômicos, método de ‘Aufbau’, princípio de Pauli e a regra de Hund.Em relação aos critérios de analise nenhum dos livros fazem os usos dos mesmos.

Figura 1. Diagrama apresentado no livro F

Figura 2. Configurações do cromo e cobre apresentadas no livro H.

Conclusões

Observa-se que os problemas decorrentes voltados às configurações dos átomos, são oriundos de mecanismos simplificados em que se buscou incorporar situações para todos os átomos independentes de seus números atômicos. Desta forma, interposições devem ser feitas em relação às limitações e erros dos livros didáticos do ensino médio, como por exemplos, mencionar a difração da luz, espectros atômicos, carga nuclear efetiva e blindagem que enfatizam necessidade de reestruturações nos conteúdos dos livros didáticos em relação à ordem crescente de energia na distribuição eletrônica.

Agradecimentos

Referências

CARNEIRO, M. H. S.; SANTOS, W. L. P.; MÓL, G. S. Livro didático inovador e professores: uma tensão a ser vencida. Ensaio: pesquisa em educação em ciências, Belo Horizonte, v. 7, n. 2, p. 1-13, 2005.

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