Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: Abordagem Historiográfica no Ensino da Ligação de Valência
AUTORES: Noel, F.M. (UFPE) ; Oliveira, S.F. (UFPE) ; Silva, J.T. (UFPE) ; Santos, J.D. (UFPE) ; Amorim, G.S. (FABEJA)
RESUMO: Neste trabalho, demonstramos como uma abordagem histórico-conceitual do
conhecimento pode ser eficaz para promoção de objetivos educacionais ousados, como
aquisição de postura cética e compreensão do caráter dinâmico e evolutivo do
saber. Estudamos a evolução da teoria da ligação de valência e seus pressupostos
epistemológicos por meio de diálogos, debates e exposições de ideias a respeito da
Estrutura das Revoluções Científicas, baseando-se nas ideias de Kuhn (1970) e na
abordagem historiográfica da evolução conceitual sob o enfoque “Recorrente”. Os
estudantes foram avaliados por meio de questionário e as respostas interpretadas a
luz da teoria de Bardin (1978). Os resultados mostram uma clara melhoria na
compreensão do conteúdo, assim como o reconhecimento da faceta evolutiva do saber.
PALAVRAS CHAVES: Historiografia; Revoluções Científicas; Ligação de valência
INTRODUÇÃO: O estudo da ligação química é considerado um dos temas mais difíceis para serem
abordados em sala de aula (DHINDSA; TREAGUST, 2009; PABUÇCU; GEBAN, 2012; ÜNAL,
S. et, al., 2006). De fato, o estudo das ligações é um tema central na química,
porém apresenta um estigma naturalmente abstrato, onde o estudante deve refletir
sobre o imaterial para assim compreender adequadamente as propriedades
macroscópicas. Khang e Sai (2010) demonstraram que embora os estudantes possam
apresentar uma compreensão básica da ligação iônica e covalente esse
conhecimento é na verdade limitado, visto que é um desafio para os estudantes
aplicarem esse conhecimento em situações diferenciadas. Birk e Kurtz (1999)
descobriram que os estudantes concebem a ligação covalente erroneamente como uma
partilha equitativa do par de elétrons. Doravante, foi evidenciado que os
estudantes compreendem mais favoravelmente a ligação iônica.
É evidente que o desenvolvimento da teoria da ligação de valência tenha trilhado
uma trajetória épica, no entanto, no ensino deste tópico, a trajetória que
possibilitou a construção dessa teoria é esquecida. Neste sentido, desenvolvemos
uma sequência didática sob o enfoque historiográfico, objetivando guiar os
estudantes a uma compreensão não só do conteúdo pelo conteúdo, mas, sobretudo,
criar um ambiente onde o aluno pudesse vivenciar e reconhecer a natureza do
saber, o caráter não linear e transitório do processo científico. Abordamos a
história no ensino de química sob o enfoque “Recorrente” (CHAMIZO, 2007). Além
disso, ideias sobre a “Estrutura das Revoluções Científicas” baseadas na teoria
de Kuhn (1970) foram discutidas no sentido de criar um ambiente harmônico para
concretização do processo enculturação cientifica.
MATERIAL E MÉTODOS: Para realização deste estudo desenvolvemos um sequencia didática a qual
designamos por HDDE (abordagem Historiográfica, Evidência de descobertas,
Discussão em grupo e Exposição de ideias), por meio da qual enfatizamos na
discussão escolar as raízes históricas do conhecimento acerca da ligação de
valência, buscando-se contar os fatos históricos da ciência sob o enfoque
“Recorrente” (CHAMIZO, 2007). A atividade foi aplicada a 26 estudantes do 1 ano
do ensino médio de uma escola publica localizada no município de Lajedo-PE.
Método HDDE: Inicialmente a atividade foi explicada em detalhes aos estudantes,
em seguida uma miniconferência sobre a Estrutura das Revoluções Científicas
(Kuhn, 1970) foi realizada. As concepções de cientista que os estudantes
apresentavam foram sondadas e discutidas com o grande grupo. Logo após, os
estudantes foram dispostos em grupos de discussão conceitual e recortes
didáticos foram fornecidos. Em cada recorte didático havia questões
contraditórias sobre a teoria da ligação de valência vigente em cada época,
sendo solicitado aos estudantes que indicassem as limitações existentes. Os
estudantes foram estimulados a continuamente compartilhar e defender suas ideias
diante seus pares. Noutro momento, os estudantes confeccionaram cartazes que
foram dispostos na classe e um minicongresso foi realizado. Durante todo
procedimento, estratégias formativas de avaliação foram realizadas continuamente
para fornecer feedback aos estudantes diante da dificuldades encontradas. Ao
final, aplicamos aos estudantes um questionário formal composto por 5 questões,
envolvendo aspectos teóricos das ligações químicas (Tabela 1). O resultado do
questionário foi interpretado com base na análise de conteúdo de Bardin (1978).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na miniconferência uma nova maneira de admitir o processo científico foi
apresentada, neste momento os estudantes pouco participaram, mais, em grande
maioria, apreciaram atentamente a explanação. Aos poucos os estudantes foram se
envolvendo e ambiente de aprendizagem cada vez mais concreto foi sendo
desenvolvido. No debate sobre as concepções de ciência que os estudantes
traziam, varias questões foram desmistificadas. Os textos de apoio fornecidos
como material complementar, mostraram uma ciência cheia de contrastes e
contradições e serviram para os que estudantes pudessem mapear os pontos tênues
existentes nas teorias de ligação. Este mapeamento foi concretizado em cartazes,
os quais foram apresentados na sala de aula em forma de um minicongresso. Nesta
etapa, os estudantes visitaram as exposições dos demais grupos e atuaram como
avaliadores. Na Q1, 77% dos estudantes acreditam que o termo “ligação química”
está relacionado ao compartilhamento ou perda de elétrons entre átomos. Na Q2,
69% dos estudantes expressaram que na ligação covalente os elétrons podem está
distribuídos de modo não homogêneo entre as espécies atômicas, como resultado de
uma diferença de eletronegatividade, apresentando polaridade na molécula como
resultado da distribuição não equitativa das cargas. Na Q3, 84,5% consideram a
condutividade em metais como o resultado da sua baixa eletronegatividade e
elevada tendência em perder elétrons. Com relação a Q4 e Q5, respectivamente
61,5% e 69% dos alunos mencionaram que o aumento da polarização atômica, assim
como íons pequenos positivos e cargas elevadas em ambos os íons pode favorecer a
covalência, e que na quebra de uma ligação a distribuição dos elétrons vai
depender dos átomos que constituem as moléculas e de suas cargas.
Tabela 1. Instrumento de sondagem usado para avaliação dos estudantes
Questionário composto por 5 questões utilizado como
instrumento de sondagem para avaliar os estudantes
ao final da implementação da sequência didática
CONCLUSÕES: Percebemos que a introdução da história da química pode contribuir potencialmente
para aquisição de postura cética por parte dos alunos, assim como uma melhor
compreensão da natureza da ciência e seu processo de construção. A história da
evolução da teoria da ligação de valência e seus pressupostos epistemológicos
recontada através do enfoque Recorrente, contribuiu para que conflitos cognitivos
fossem criados. Por fim, constatamos uma clara melhoria da compreensão do
conteúdo, sendo que o conceito de ligação química foi apresentado pelos estudantes
de modo mais elaborado.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARDIN, L. Análise de Conteúdo. Lisboa: Edições 70, 1977. p.225.
BIRK, J.P.; KURTZ, M.J. Effect of experience on retention and elimination of misconceptions about molecular structure and bonding. Journal of Chemical Education. n.1, v.76, p.124-128. 1999.
CHAMIZO, J. A. Teaching Modern Chemistry through Recurrent Historical Teaching Models. Science & Education. v.16, p.197-216, 2007.
DAHINDSA, H.S.; TREAGUST, D.F. Conceptual understanding of Bruneian tertiary students: Chemical bonding and structure. Brunei International Journal of Science and Mathematics Education. n.1, v.1, p.33-51, 2009.
KHANG, G. N.; SAI, C. L. Problems In The Understanding of “Chemical Bonding” From The Chemistry Textbook. Teaching and Learning. n.1, v.10, p. 68-74, 2010.
KUHN, T. S. The Structure of Scientific Revolutions. 2 ed., Chicago: Univ. of Chicago Pr., 1970, p.206.
PABUÇCU, A.; GEBAN, O. Students’ Conceptual Level of Understanding on Chemical Bonding. International Online Journal of Educational Sciences. n.4, v.3, p.563-580, 2012.
ÜNAL, S. et, al. A review of chemical bonding studies: needs, aims, methods of exploring students' conceptions, general knowledge claims and students' alternative conceptions. Research in Science & Technological Education. n.2, v.24, p.141-172, 2006.