TÍTULO: ANÁLISE DE UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ENVOLVENDO O USO DE UM SOFTWARE DE SIMULAÇÃO COMO UMA ESTRATÉGIA DE ENSINO E APRENDIZAGEM SOBRE MODELOS ATÔMICOS

AUTORES: OLIVEIRA, S. F. (UFPE) ; SANTOS, L. L. (UFPE) ; CALDAS, L. H. M. (UFPE) ; SÁ, R. A. (UFPE) ; BATINGA, V. T. S. (UFPE)

RESUMO: Este trabalho analisou uma seqüência didática (SD) que envolveu a utilização de um software de simulação para abordar os modelos atômicos de Thomson e Rutherford. O software foi utilizado por 19 alunos da 1ª série do ensino médio de uma escola pública de Bezerros-PE. O ambiente virtual de aprendizagem propiciado pela utilização do software possibilitou aos alunos uma abordagem mais concreta e uma ênfase em aspectos fenomenológicos e teóricos relacionados aos modelos de Thomson e Rutherford. Além de permitir aos alunos a interagir com situações que representam experimentos simulados no computador.

PALAVRAS CHAVES: seqüência, softwares de simulação, modelos atômicos.

INTRODUÇÃO: Diversas pesquisas na área de educação química identificaram concepções alternativas de alunos sobre conceitos químicos abstratos como, por exemplo, átomos (MORTIMER, 2000). De um modo geral, os resultados destas pesquisas apontam que os alunos apresentam dificuldades em interpretar e compreender os modelos propostos para representar e interpretar a natureza do átomo devido às múltiplas analogias utilizadas. Nesse sentido, a utilização de softwares de simulação pode contribuir para que os alunos percebam características e propriedades inerentes à natureza do átomo através da interpretação dos modelos atômicos propostos, em especial por Thomson e Ruterford. Eichler e Del Pino (1998) definem softwares de simulação como um modelo que busca imitar um sistema real ou imaginário e que propicia o aluno a interagir junto aos micromundos criados em computador. Mortimer, Machado e Romanelli (2000) consideram desejável que os professores, ao abordar conteúdos químicos, ressaltem que existem os aspectos fenomenológicos - dizem respeito aos fenômenos concretos e visíveis ou os que temos acesso por meio indireto, os aspectos teóricos - relacionados com modelos consensuais de natureza atômica molecular, abstratos e que têm um caráter explicativo dos aspectos fenomenológicos, e os representacionais - relativos à natureza simbólica e a linguagem da Química. Este trabalho analisou a utilização de um software de simulação para abordar alguns aspectos fenomenológicos e teóricos relativos aos modelos atômicos de Thomson e Rutherford.

MATERIAL E MÉTODOS: A SD foi aplicada a 19 alunos da 1ª série do ensino médio denominados de A1 a A19, de uma escola pública de Bezerros-PE e constou de 4 etapas: 1-Leitura e discussão em grupo de um texto didático sobre modelos atômicos; 2-Utilização de software que abordou os modelos de Thomson e Rutherford; 3-resolução de questões sobre o software; 4-socialização das respostas dos grupos num debate. Para as simulações do software utilizado foi adotado o programa Rutherford Scattering criado pelo Grupo Physics Education Technology, da Universidade do Colorado-EUA, disponibilizado no link <http://phet.colorado.edu/>. Questões: 1-Por que no modelo de Thomson o átomo não apresentava uma estrutura maciça e indivisível? 2) Por que Thomson propôs que a estrutura do átomo fosse parecida com um pudim de passas? 3) No experimento realizado por Rutherford, que diferenças foram observadas, em relação ao modelo de Thomson? 4) Analise o experimento de Rutherford e explique por que ele propôs que a estrutura do átomo fosse parecida com o sistema planetário? Os alunos receberam orientações que os auxiliaram na realização das simulações através do software no laboratório de informática. As respostas dos alunos as questões foram analisadas a partir de uma abordagem qualitativa envolvendo a análise de conteúdo (BARDIN, 1979).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Em linhas gerais, na Q1 os alunos perceberam que o modelo de Thomson considerava a natureza elétrica da matéria diferentemente do que propunha o modelo de Dalton, conforme evidenciado na falas de A1: “Porque o átomo era uma carga elétrica” e A7: “Porque os átomos eram cargas elétricas”. Analisando as respostas dos alunos A2 e A8 a Q2, de certo modo, eles conseguiram identificar a associação das características da estrutura do átomo proposto por Thomson com a sua analogia a um pudim de passas. A2: “porque os elétrons ficavam dentro do átomo” e A8: “porque a massa tinha carga positiva e as passas tinham cargas negativas”. Observa-se na Q3 que a resposta de A5 expressa uma certa idéia de descontinuidade da matéria proposta por Rutherford em seu modelo para o átomo evidenciada (Mortimer e Machado, 2002) a partir da realização de seu experimento (interação entre um feixe de partículas alfa com uma lâmina fina de ouro), diferentemente do modelo de Thomson em que as cargas positivas encontravam-se distribuídas uniformemente no átomo. A5: “porque nem todas as partículas passavam pelo átomo, pois as que batiam no núcleo voltavam”. Percebeu-se na Q4 que os alunos expressaram explicações que associavam características análogas ao modelo do átomo proposto por Rutherford com o modelo do sistema planetário, o que se torna evidente nas respostas de A6: “...e os planetas giram em uma órbita” e A8: “Porque os planetas giram em torno do sol que seria o núcleo do átomo”.

CONCLUSÕES: A SD que envolveu a utilização de softwares de simulação apresentou-se como uma estratégia de ensino e aprendizagem que contribuiu para que, de um modo geral, os alunos percebessem alguns aspectos fenomenológicos e teóricos relacionados aos modelos atômicos, em particular os de Thomson e Rutherford. O ambiente virtual de aprendizagem possibilitou aos alunos uma abordagem mais concreta do conteúdo dos referidos modelos atômicos, motivando-os a interagir entre seus pares, com o professor e com situações simuladas em computador que visam melhorar a compreensão de modelos teóricos estudados na química.

AGRADECIMENTOS: Ao grupo de pesquisa em Ensino de Química da UFPE, Campos Agreste, e a PROPESQ/UFPE.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARDIN, L. Análise de Conteúdo. Trad. de Luís Antero Neto. Lisboa: Edições 70, 1979.

EICHLER, M. L. DEL PINO, L. P. Modelagem e implementação de ambientes virtuais de aprendizagem em ciências. In: CONGRESSO RIBIE, 4, 1998, Brasília: Anais eletrônicos... Brasília, 1998.

MORTIMER, E. F. Linguagem e formação de conceitos no ensino de ciências. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2000, 383p.

MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química para o ensino médio. São Paulo: Scipione, 2002, 398p.

MORTIMER, E. F, MACHADO, A. H. E ROMANELLI, L. I. A proposta curricular de química do estado de Minas Gerais: fundamentos e pressupostos. Química Nova, v. 23, n. 2, p. 273 - 283, março/abril, 2000.