TÍTULO: Transformações químicas: concepções e ensino

AUTORES: OKI, M. C. M. (IQ/UFBA) ; MENDES, M. P. L. (SEC(BA)/UFBA) ; PINHEIRO, B. C. S. (UFBA)

RESUMO: Este trabalho investigou as concepções alternativas que estudantes do ensino médio apresentam sobre o tema: transformações químicas, levantando tais concepções através de um questionário aberto, respondido individualmente. Os dados foram coletados de cento e dezoito estudantes, em duas escolas públicas da rede estadual da cidade de Salvador, e analisados segundo a técnica de análise de conteúdo. Como conclusão foi possível verificar que muitos dos estudantes do ensino médio investigados apresentavam concepções diferentes daquelas aceitas cientificamente, em relação ao conteúdo investigado. Os resultados revelam a necessidade de se investigar a abordagem destes conteúdos nos livros didáticos, e priorizar a discussão de certos aspectos do ensino e da aprendizagem de tais conteúdos durante a formação inicial do professor de Química.




PALAVRAS CHAVES: transformações químicas; concepções alternativas; ensino e aprendizagem

INTRODUÇÃO: O ensino de química, em todos os seus níveis, tem no conceito de reação química um dos pilares da sua sustentação. Este conceito pode ser considerado um dos “conceitos estruturantes”(GAGLIARDI,1988) desta ciência, capaz de fomentar idéias estruturadoras do pensamento e da atividade dos químicos.
Os trabalhos de pesquisa sobre o ensino e a aprendizagem do conceito de reação química têm revelado problemas relacionados à inadequada abordagem deste conceito, bem como de outros conceitos relacionados ao conteúdo: transformações químicas, durante o processo de mediação didática. Estes problemas justificam os resultados de investigações que mostram que muitos estudantes de diversas faixas etárias apresentam concepções sobre fenômenos e transformações químicas diferentes daquelas aceitas cientificamente.
Entre os problemas identificados destacam-se: as dificuldades de articulação entre os níveis fenomenológico, representacional e microscópico, a forma de relacionar o conceito de reação química e o de fenômeno, a complexidade envolvida na diferenciação entre fenômenos físicos e químicos e a não identificação de muitos fenômenos químicos como uma construção instrumental e teórica. (LOPES, 1992; JUSTI, 1998; MORTIMER; MIRANDA, 1995; SCHNETZLER; ROSA, 1998)
Este trabalho investigou as concepções alternativas que estudantes do ensino médio apresentam sobre o tema transformações químicas, assim como conceitos relacionados a este conteúdo, a partir da análise das respostas dadas a um questionário, buscando identificar como estes estudantes concebem e representam algumas transformações físicas e químicas.



MATERIAL E MÉTODOS: Elaboramos um instrumento, na forma de questionário aberto, aplicado para identificar as concepções alternativas sobre o tema transformações químicas, em cinco turmas do terceiro ano do ensino médio, na disciplina de química, no ano letivo de 2008, em duas escolas públicas da rede estadual da cidade de Salvador. As turmas possuíam 3 horas-aulas semanais e possuíam uma média de 30 alunos por turma. Cerca de 80% dos alunos de cada turma responderam ao questionário, perfazendo um total de cento e dezoito questionários recolhidos.
O instrumento foi elaborado a partir da adaptação de um questionário criado e validado por Jonhson (2000), traduzido do inglês para o português e adequado ao objetivo definido para o nosso trabalho. Este questionário era composto por 11 questões que deveriam ser respondidas e justificadas, envolvendo vários conceitos relacionados ao conteúdo selecionado. A aplicação desse instrumento permitiu obter informações detalhadas sobre as concepções alternativas dos estudantes, ou seja, possibilitou a obtenção de várias concepções de cada estudante sobre a temática investigada. Foram descritas várias situações que envolviam transformações químicas e físicas, a exemplo de: ebulição da água, dissolução de um sal em água, oxidação do ferro ao ar, com o objetivo de mapear alguns conceitos químicos como: substância, elemento, reagente, produto, equação, reação, fenômeno, entre outros.
A análise do questionário envolveu a categorização das respostas para a obtenção das concepções e conceitos através do agrupamento de elementos semelhantes presentes nestas respostas, e levando-se em conta a técnica da análise de conteúdo (MORAES, 1999). Neste processo, a emergência das novas categorias conceituais possibilitou o mapeamento da realidade estudada.


RESULTADOS E DISCUSSÃO: As respostas revelaram que 40,9% dos alunos relacionavam a palavra fenômeno a um fato, acontecimento ou “algo extraordinário”, enquanto 20,5% entendiam fenômeno como uma transformação. Apenas 3,4% dos alunos destacaram a polissemia desta palavra e seu significado químico. Em relação à distinção entre fenômenos físicos e químicos, 36% dos estudantes classificam os fenômenos como reversíveis (físicos) e irreversíveis (químicos), considerando fenômenos físicos como transformações superficiais e químicos como profundas. Segundo Lopes (1992), a diferenciação baseada na reversibilidade é inadequada, ressaltando equívocos na utilização deste critério. Cerca de 21% dos estudantes relacionaram o fenômeno químico às reações químicas e 28% os fenômenos físicos às mudanças climáticas, consideradas como processos reversíveis, explicitando o uso inadequado do critério de reversibilidade.
Nenhum estudante representou adequadamente a dissolução do NaNO3, desconhecendo conceitos relacionados aos aspectos microscópicos da matéria. Sobre a diminuição do volume da água na ebulição, 82% dos alunos responderam que a água “evapora”, entretanto não compreendem o fenômeno microscopicamente; apenas 7% deles mencionaram que as bolhas eram vapor d’água. Perguntados sobre o número de substâncias existentes quando um pedaço de ferro enferruja, 57% deles consideravam a ferrugem como resultado da mudança de estado do ferro; como visualizam a formação de pó, pensam que ferro e ferrugem são a mesma coisa. Os resultados revelaram muitos erros conceituais incluindo a extrapolação de propriedades macroscópicas para o nível microscópico; modelos equivocados sobre as mudanças de estado; equívocos sobre o conceito de substância química; representação inadequada do processo de dissociação iônica e dissolução de sais.


CONCLUSÕES: Esta investigação revelou que estudantes do ensino médio apresentam dificuldades na compreensão dos fenômenos físicos e químicos nos níveis microscópico e simbólico. Isso ocorre devido a maior abstração destes conteúdos e ao fato do pensamento dos alunos ser essencialmente baseado em informações observáveis. “Se o estudante não souber como explicar à química utilizando-se de ferramentas ideacionais no nível microscópico, ele efetivamente não aprendeu química” (NAKHLEH apud SCHNETZLER e ROSA, 1998). Os resultados mostram diferentes “concepções alternativas” distantes daquelas aceitas cientificamente e mantidas durante o processo de ensino e aprendizagem.

AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao CNPQ pela bolsa de Iniciação Científica da estudante do Curso de Graduação em Química da UFBA.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GAGLIARDI, R. Como utilizar la historia de las ciencias en la enseñanza de las ciencias. Enseñanza de las ciencias, v.6,n.3, p.291-296, 1988.

JOHNSON, P. Chemisty Education: Research and Practice in Europe. v.1, n. 1, p. 77- 90, 2000.

JUSTI, R. da S. A Afinidade Entre as Substâncias pode explicar as Reações Químicas? Química Nova na Escola, n. 7, p. 26-29,1998.

LOPES, A. R. C. Livros didáticos: Obstáculos ao Aprendizado da Ciência Química. Química Nova, v. 15, n. 3, p.254 – 261, 1992.

MORAES, R. Análise de Conteúdo. Educação, v.22, n.37, p.7-32, 1999.

MORTIMER, E. F e MIRANDA, L. C. Transformações: concepções dos estudantes
sobre reações químicas. Química Nova na Escola, n.2, p.23-26, 1995.

SCHNETZLER, R.P. e ROSA, M. I. de F. Petrucci. Sobre a importância do conceito Transformação Química no processo de aquisição do conhecimento químico. Química Nova na Escola, n. 8, p. 31- 35, 1998.