A casa das 12 moléculas: Mesa interativa para o ensino de geometria molecular e polaridade

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ensino de Química

Autores

Silva, M. (IFRJ) ; Silva, N. (IFRJ) ; Campos, K. (IFRJ) ; Tinti, J. (IFRJ) ; Costa, I. (IFRJ) ; Moura, V. (IFRJ) ; Santos, A.P. (IFRJ)

Resumo

Pensando nas dificuldades dos alunos em compreender conteúdos de química o qual a visão 3D se faz necessária, como é o caso das geometrias moleculares, uma mesa interativa foi desenvolvida com o intuito de demonstrar, por meio de macromoléculas feitas de isopor e biscuit, esta organização espacial. Quatro placas em formato de dodecágono e de tamanhos distintos foram montadas a fim de que haja uma rotação independente, formando uma mesa de três andares o qual o discente terá de interagir. Em cada um destes estarão dispostas conceitos de geometria dos pares de elétrons livres, geometria molecular e polaridade, nesta ordem. Provando ser uma ferramenta de ensino instigante aos alunos, a casa das 12 moléculas aparenta ter um grande potencial para a comunidade científica.

Palavras chaves

Jogo interativo; Geometria molecular; Polaridade

Introdução

O Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), considerada hoje a segunda maior rede de ensino técnico e de faculdades integradas do país, é uma instituição federal de ensino público e gratuito que obteve a lei para ser construído em dezembro de 2008. Têm como finalidade ofertar ensino médio técnico, cursos profissionalizantes e graduação para áreas voltadas à educação, ciência e tecnologia. No campus Duque de Caxias, o curso oferecido na graduação é o de licenciatura em química, cujo objetivo está na formação do professor para a educação profissional, possibilitando um amplo domínio teórico, experimental e pedagógico da Química. Em vista disso, projetos como o Programa Institucional de Bolsa de Iniciação Científica (PIBIC), são ofertados. Certos tipos de conteúdos exigem do aluno muita atenção, observação e, principalmente, uma noção tridimensional bem apurada, em especial quando associados ao ensino de química. A visualização espacial de moléculas e substâncias iônicas ou covalentes exploradas nos conteúdos desta ciência perpassa pelo conceito associado a geometria molecular e sua abordagem, na maioria das vezes envolvendo mecanismos de memorização, a qual pode influenciar na compreensão de conceitos subsequentes como polaridade e interações intermoleculares (SANTANA, 2006). No tocante a formação inicial de futuros profissionais de educação, pode-se explorar estes assuntos de formas diferenciadas, de maneira que, além de trabalhar tais conceitos, o licenciando interaja com o desenvolvimento de projetos juntamente com a criação de jogos e ferramentas didáticas, também servindo para ilustrar, no âmbito da licenciatura que a teoria e a prática devem caminhar juntas, fomentando assim a formação de um futuro docente.

Material e métodos

Foi proposto para a turma de 1º período do curso de licenciatura em química do IFRJ/CDuc, em 2016.1, como avaliação contínua da disciplina ‘Química geral I’, a realização de um projeto cujo tema seria a geometria molecular. O consenso geral foi a produção de um jogo, onde a sua singularidade estaria na ativa participação dos jogadores o qual teriam que observar a organização geométrica dos compostos, e testar seus conhecimentos sobre o conteúdo abordado. A produção do jogo foi dividida em duas partes: A montagem das moléculas e a confecção de sua base. Primeiramente, foi escolhida uma molécula para cada geometria , um total de 12 moléculas, para confecção utilizou-se bolas de isopor revestidas de biscuit representando os átomos e pares de elétrons, palitos de dente para as ligações químicas diferenciando, inclusive, as ligações pi e sigmas. Os materiais citados foram pintados com tinta de tecido de cores seletivamente determinadas e envernizados ao fim de todo o processo. Na produção da base utilizou-se 4 placas de MDF no formato de um dodecágono com tamanhos distintos. A placa maior foi fixada em uma base sob um pé de mesa convencional reaproveitado, e sobre esta placa foram dispostas as outras 3 em ordem decrescente de tamanho. Utilizou-se um mecanismo de rodinhas giratórias permitindo que elas girassem, além disso foram revestidas com adesivos de cores distintas. As três mesas envolvem os conceitos de geometria dos pares de elétrons livres, geometria molecular e polaridade, nesta ordem. Na placa maior estão dispostas as moléculas produzidas, protegidas por uma caixa de acrílico para sua proteção. A mesa pode ser utilizada como um jogo onde a partir da molécula escolhida o aluno é capaz de fazer a correlação com os conceitos trabalhados.

Resultado e discussão

Participaram ao todo deste projeto 45 licenciandos, sendo 10 pertencentes à outros períodos, auxiliando na montagem das moléculas e da mesa. Durante todo o processo, os materiais utilizados para a confecção da ferramenta foram selecionados a fim de que o resultado final fosse algo bastante realístico e de fácil acepção pelo observador. Por esta razão, o tamanho dos raios atômicos e ligações foram respeitados em suas respectivas proporções, utilizando-se biscuit para revestir as bolinhas de isopor na ornamentação dos compostos a fim de que seja possível a representação de átomos grandes, já para os menores, uma pequena massa do material mostrava-se suficiente para que assim, a visualização espacial das moléculas de fato seja melhor compreendida. Para o funcionamento do jogo em si, um fator determinante foi o uso de rodinhas, comportadas na parte inferior das placas de MDF de maneira a sustentar a força de seu peso, logo, houve uma distribuição decrescente das mesmas conforme o crescimento vertical das placas. Por fim, a proteção das macromoléculas foi concebida por meio de caixas de acrílico, formando uma barreira para que não haja um contato direto do jogador com este objeto tão frágil, dificultando assim a sua quebra. Além de instigar o aluno a compreender conteúdos distante do ambiente clássico das salas de aula, ferramentas de ensino diferenciado como esta agregam muito à formação do futuro docente na busca de metodologias que objetivam a desmistificar a idéia de que é inviável trabalhar o abstrato dos conceitos teóricos. Passados alguns meses desde o seu planejamento, A casa das 12 moléculas - Mesa interativa para o ensino de geometria molecular e polaridade (Figuras 1 e 2), encontra-se exposta no campus de Duque de Caxias, do Instituto Federal do Rio de Janeiro.

Visão superior da mesa interativa


Visão lateral da mesa interativa

Conclusões

Diante do trabalho realizado, foi possível ratificar a importância de ferramentas alternativas para o ensino de ciências. Atividades cujo simples objetivo é o de afastar o ideal clássico de que o aprendizado somente é construído em sala de aula, quando divulgadas, refletem em como é possível quebrar paradigmas e reinventar a educação de maneira lúdica, pedagógica e até mesmo divertida. A casa das 12 moléculas - Mesa interativa para o ensino de geometria molecular e polaridade possui justamente essa singularidade e, em detrimento disso, têm bastante potencial para a comunidade científica.

Agradecimentos

Ao IFRJ - Campus Duque de Caxias; À professora doutora Ana Paula Bernardo e a turma de 2016.1, juntamente com seus colaboradores de outros períodos, que tornaram este

Referências

SANTANA, Eliana Moraes de. A Influência de atividades lúdicas na aprendizagem de conceitos químicos. Universidade de São Paulo, Instituto de Física - Programa de Pós-Graduação Interunidades em Ensino de Ciências - 2006.