ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: DIFICULDADES APRESENTADAS POR ALUNOS DO ENSINO MÉDIO EM USO DE SOFTWARE DE MODELAGEM MOLECULAR
AUTORES: Souza, A.M.A. (UFPE - COLÉGIO DE APLICAÇÃO) ; França, C.H.A. (UFPE - COLÉGIO DE APLICAÇÃO) ; Chagas, J.A.S. (UFPE - COLÉGIO DE APLICAÇÃO)
RESUMO: O trabalho tem como objetivo mapear as dificuldades apresentadas no entendimento
dos conceitos relacionados a geometria molecular, polaridade das moléculas,
hibridizações, bem como analisar como a utilização do software de modelagem
tridimensional de moléculas facilita a compreensão dos conceitos relativos a esse
campo da química. O programa computacional vem de um projeto desenvolvido no
Colégio de Aplicação da UFPE (CAp/UFPE), desde o ano de 2009, que em 2011 passou
por alguns aprimoramentos metodológicos, visando um maior êxito na proposta de se
trabalhar de forma mais efetiva com uma perspectiva atômico-molecular perceptível
ao aluno (macroscópica) ao invés da fenomenológica.
PALAVRAS CHAVES: Ensino de Química; Software; ArgusLab
INTRODUÇÃO: Atualmente as abordagens didático-epistemológicas vem se aprimorando no tocante
a escolha de meios alternativos de ministrar aulas por parte dos professores.
Esse avanço é expressivo na área das Ciências Exatas, onde o aluno necessita
recorrer a uma forma de pensamento mais complexa e abstrata para compreender o
conteúdo trabalhado. As mídias associadas ao ensinar e aprender se configuram
como uma alternativa no trabalho desenvolvido nas aulas. Isso se deve ao avanço
da tecnologia por criar novas “ferramentas” (vídeos, filmes e softwares)
(GIORDAN, 1997) que transcendem a maneira convencional de aula (CHAGAS, 1997).
Nesse cenário, em 2009 elaborou-se um projeto para o CAp que se materializou
pelo uso de um software de modelagem tridimensional de estruturas químicas,
ArgusLab (Planaria Software LCC), distribuído gratuitamente pela internet. O
projeto buscou minimizar problemas de ensino/aprendizagem relacionados a
conteúdos, como exemplo cita-se geometria das moléculas, em uma turma do 1° ano
do Ensino Médio (EM). Ampliou-se o trabalho em 2010, para as duas turmas do 1°
ano, pela participação de três bolsistas de iniciação científica Júnior
(aprendizes em 2009).
Em 2011 o projeto continuou com metodologias reformuladas, contando com
um apoio em maior número de estudantes do 2° ano do EM que atuaram como
monitores, comprovando o sucesso dessa ferramenta “multimediatizada” que
proporciona uma aprendizagem mais dinâmica, com possibilidades de ser mais
significativa (BRITO, 2001). Apesar dos resultados positivos, ainda houve casos
de dificuldades demonstradas por alguns alunos, sendo necessária uma análise dos
dados obtidos através da avaliação das respostas em questionários aplicados,
objetivando localizar tais dificuldades e apontar suas causas.
MATERIAL E MÉTODOS: Para trabalhar com todos os alunos das duas turmas do 1° ano do Ensino Médio de
uma forma mais efetiva e organizada, em 2011 foram selecionados oito monitores
que cursavam o 2° ano e que obtiveram um bom rendimento nas atividades do
ArgusLab em 2010. As aulas expositivas sobre como operar o software eram
realizadas a cada três semanas em média, em dois dias diferentes (um dia para
cada turma) e tinham duração de 50 minutos. Também foi fornecida uma apostila
por e-mail, para que os alunos pudessem consultar e estudar. Após cada aula, um
questionário no modelo de ficha era proposto aos alunos para que estes pudessem
aplicar seus conhecimentos adquiridos sobre o programa. As questões abordavam
conteúdos como:
• Nomenclatura de estruturas químicas de acordo com as normas da IUPAC
(União Internacional de Química Pura e Aplicada, na sigla em português);
• Correta leitura e expressão de fórmulas estruturais, moleculares ou
iônicas;
• Funções orgânicas em geral;
• Classificação de cadeias carbônicas;
• Classificação dos carbonos da cadeia, bem como suas hibridações,
geometrias e ângulos entre ligações;
• Análise da geometria de estruturas químicas com átomo central
(possibilitadas por cálculos realizados pelo software);
• Análise da existência de pólos nas espécies químicas (a partir da função
do ArgusLab que exibe a densidade – ou região de maior concentração – de
elétrons);
• Interações moleculares ocorridas entre compostos químicos (de acordo com
a polaridade) e análise da força dessas interações.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após a coleta das fichas enviadas pelos alunos do 1° ano do EM, confeccionou-se
um gráfico (Figura 1) sobre conteúdos trabalhados no ArgusLab, sendo apresentado
o percentual de erros cometidos pelos alunos em 2011. A tabela construída com os
dados obtidos das turmas de 2010 (Tabela 1) permitiu uma comparação entre os
conteúdos em que se verificou uma maior quantidade de equívocos.
Através da análise da figura e tabela, nota-se uma melhora no desempenho geral
das turmas dos primeiros anos. Porém as dificuldades ainda permanecem,
principalmente no conteúdo “Polaridade das Moléculas” que pode estar relacionado
ao erro do cálculo de geometria molecular efetuado pelo aluno. Existe um
conflito conceitual, pois ao colocar a visualização da malha de densidade
eletrônica em determinados hidrocarbonetos, dá-se a impressão de que ele
apresenta pólos pela diferença de cor, e muitos desconsideram o método da soma
vetorial ou a regra de que os hidrocarbonetos são apolares. Quanto a outros
erros como “Geometria” e “Hibridação do Carbono”, atribui-se a distração dos
alunos, tendo em vista que no primeiro conteúdo bastava se utilizar da
funcionalidade do ArgusLab que permite otimizar o modo como os átomos se
apresentam, e no segundo muitos esqueciam de modificar a hibridação do carbono
antes de “criar” insaturações (o software não faz essa correção), mostrando o
carbono com mais de quatro ligações, causando o erro no conteúdo “Geometria”
mesmo quando se utilizasse da funcionalidade anteriormente citada. Os dados
coletados em 2010 permitiram uma reformulação metodológica e uma cautela maior
por parte dos monitores em advertir as novas turmas do 1° ano no que se refere
aos assuntos com maior percentual de erros, ocasionando um melhor aproveitamento
nos questionários.
CONCLUSÕES: Apesar da nova estrutura tecnológico-didática disponível ao aluno, a figura do
professor é necessária na legitimação ou oficialização do saber circulante em sala
de aula, devido à topologia natural no domínio dos conhecimentos escolares. Esse
ambiente retira parte da “posição central” do professor na discussão do
conhecimento por dar certa autonomia ao aluno na obtenção do saber. O professor
volta a ter papel principal nesse processo, ao fazer regulações e correções
necessárias no jogo didático; assumindo uma nova postura ao auxiliar e incentivar
o aluno na busca do conhecimento (BRITO, 2001).
AGRADECIMENTOS: PIBIC-EM/CNPq/UFPE
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: •ArgusLab 4.0.1, Mark A. Thompson, Planaria, Software LLC, Seattle, WA; http://www.arguslab.com
•BRITO, S. L. Um Ambiente Mutimediatizado para a construção do conhecimento em química. Química nova na escola, nº 14, p. 13-15, 2001.
•CHAGAS, A. P. Ferramentas do químico. Química nova na escola, nº 5, p. 18-21, 1997.
•GIORDAN, M. Educação em química e multimídia. Química nova na escola, nº 6, p. 6-8, 1997.
