MOLÉCULAS QUE ENTRARAM PARA HSTÓRIA: UM DIÁLOGO ENTRE QUÍMICA, FÍSICA E MATEMÁTICA

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ensino de Química

Autores

Gonçalves, M. (COLÉGIO CRUZEIRO) ; Achilles, H. (COLÉGIO CRUZEIRO) ; Pires, L. (COLÉGIO CRUZEIRO)

Resumo

O trabalho tem como objetivo ampliar a integração entre tópicos de química, matemática e física, utilizando como modelo algumas moléculas importantes historicamente, como a talidomida. Valoriza-se a ideia da contextualização do saber como instrumento responsável em dar sentido e significado ao que se aprende. Utilizou-se representações geométricas planas e espaciais como recurso para entender o processo de modelagem. Nesse contexto, o estudo da geometria espacial é responsável pelo desenvolvimento de competências e habilidades que podem auxiliar na aquisição de conhecimentos diversos. Vale destacar que, ao se trabalhar as representações de moléculas, observa-se certa dificuldade por parte dos alunos em estabelecer vínculos entre a representação estrutural planificada e seu aspecto real 3D.

Palavras chaves

Geometria Molecular ; Polaridade; Ligações químicas

Introdução

O estudo da geometria espacial é responsável pelo desenvolvimento de competências e habilidades que podem auxiliar de forma significativa a aquisição de conhecimentos diversos. Porém, embora essa seja uma das premissas indicadas nos PCN, em relação ao ensino de geometria espacial, em muitos casos a ênfase maior está voltada para a resolução de problemas que valorizam a aplicação e o manejo de fórmulas de áreas e volumes. Dessa forma, deve-se destacar a importância do estudo da geometria como o estudo das formas e de suas características, cuja ênfase está no estudo posicional de objetos ou coisas diante do espaço e suas respectivas formas de representação. Para alcançar os objetivos estabelecidos de promover competências gerais e o conhecimento de Matemática, a proposta dos PCN’s privilegia o tratamento das situações problemas, preferencialmente tomadas num contexto real (BRASIL, 1997, p.129). Nesse caso, surge como possibilidade o estabelecimento de um diálogo entre conceitos da geometria, característicos da Matemática, com conceitos pertinentes à Química e à Física, como a representação de fórmulas estruturais planas, a representação de orbitais híbridos, o estudo das estruturas com isomeria espacial e do centro de massa. A ideia é propiciar maior significado e dar sentido aos tipos de representações planas e espaciais, bem como utilizar as características dessas formas como elemento auxiliar na representação de moléculas. Vale destacar que, ao se tratar as representações de moléculas, observa-se, certa dificuldade dos alunos em estabelecer vínculos entre as representações estruturais planificadas e seu aspecto real tridimensional. Um exemplo que pode destacar e materializar tal dificuldade refere-se à representação equivocada costumeiramente dada ao metano.

Material e métodos

Para que as concepções de ensino e aprendizagem apresentadas neste trabalho possam ser consolidadas, a sugestão apresentada consiste na proposição da atividade em forma de trabalho, intitulada Moléculas que entraram para a história. A proposta foi voltada para turmas de 2a série do Ensino Médio, divididas livremente em grupos de cinco ou seis alunos. Cada grupo recebeu, via sorteio, duas moléculas orgânicas para trabalho (estudo e modelagem); tais substâcias poderiam ter relevância positiva ou não para a história da ciência e no cotidiano. O estudo teve de contemplar os seguintes aspectos: apresentação e replicação do modelo de ligação, breve histórico da descoberta do modelo, características e usos. Para as representações, foram sugeridos materiais como bolas de isopor de diferentes cores e tamanhos, tintas coloridas, palitos de churrasco ou de dente, cola, papel crepom, bolas de gude, miçangas, balas/jujubas. O objetivo da atividade foi estabelecer uma aproximação entre conceitos e definições de forma interdisciplinar. Nesse caso, tal aproximação se dá pela aquisição de competências e habilidades referentes aos seguintes tópicos: geometria espacial, eletronegatividade de átomos, ligações químicas, polaridade de substâncias, proporcionalidade (aqui relacionada ao tamanho dos átomos utilizados — raio atômico), geometria molecular e hibridação dos carbonos. Como critério de avaliação para a atividade proposta, foram examinados a forma e o conteúdo dados à história da molécula pelos alunos, sua relevância química, seus efeitos, a apresentação de dados e/ou benefícios e os aspectos estéticos referentes à representação construída. A atividade foi pontuada obedecendo a uma escala de 0 a 10 pontos e praticada no 3º trimestre, como alternativa à nota do terceiro teste de Química Orgânica. A pontuação foi distribuída da seguinte forma: 5 pontos para o trabalho em equipe, com a construção da estrutura das moléculas; e 5 pontos para o seminário, cuja avaliação foi individual.

Resultado e discussão

A culminância do projeto se deu em apresentação de seminários dos grupos, que tiveram de 15 à 18 minutos para apresentar seus projetos (modelos), expondo sua pesquisa a respeito da molécula trabalhada. Os grupos puderam utilizar data show durante a apresentação de seus seminários. Foi avaliado se os grupos cumpriram o tempo previsto, a relevância e importância histórica dessas substâncias, a geometria de suas moléculas, obedecendo a geometria e hibridização dos carbonos: tetraédricos (sp3), trigonais planos (sp2) e lineares (sp). Os grupos tiveram que abordar os nomes dos grupos funcionais de suas moléculas, funções orgânicas, nomenclatura IUPAC, nome usual, aplicação, histórico, etc. Ainda foi avaliada a organização das turmas no dia do seminário, se estavam prontas no dia da apresentação, pois o tempo que tinham era curto, logo, deveria ser otimizado. Como forma de respeito aos demais colegas, foi necessário ainda prestar atenção e prestigiar os trabalhos dos demais grupos (isso também fez parte da avaliação individual). Por conta disso, não foi permitido sair da sala durante a apresentação dos demais grupos.

Conclusões

O trabalho permitiu aos alunos o desenvolvimento e a aquisição de competências e habilidades, como saber a localização no espaço e posicionamento de formas, que contribui para o desenvolvimento de uma melhor visão espacial. Tal habilidade é essencial para o estudo de diversos conteúdos da química, na representação de estruturas orgânicas quirais, o estudo da Isomeria Espacial Geométrica e Óptica; da física, no estudo de vetores; e da matemática no estudo da geometria espacial (poliedros). Também contribuiu para a formação continuada dos professores envolvidos.

Agradecimentos

Aos alunos envolvidos (turmas do segundo ano de 2016); coordenação do Ensino Médio; à direção do Colégio Cruzeiro, unidade Centro.

Referências

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