Autores

Fonseca, A.M. (UNILAB) ; Colares, R.P. (UNILAB) ; Almeida, F.E.B. (UNILAB) ; Benoliel, A.C. (UNILAB)

Resumo

Através da experimentação utilizando os modelos físicos, que são usados para se ter uma ideia conceitual ou definir a realidade, normalmente criados com a finalidade de interação, é possível levar o profissional do ensino da química, a construir um conjunto de estruturas (kits) de modo a facilitar o ensino-aprendizagem, fazendo o aluno compreender através de modelagem o real sentido de moléculas e ligações químicas. Dentre os objetivos do trabalho destacam-se a criação de dois protótipos (modelos físicos) para a representação do modelo SPACE-FILLING, também denominado de modelo CPK e o modelo STICK (palitos). Através desses modelos foi possível expressar conceitos de geometria molecular, impedimento estérico, força intermolecular e estereoquímica.

Palavras chaves

modelagem; kits; moléculas

Introdução

A Química é uma Ciência Natural que estuda a matéria e suas transformações, empírica e fundamentada no modelo positivista, baseia-se na experiência para a confirmação das hipóteses e construção do conhecimento. O aprendizado de Química no ensino médio, no entanto, é abordado quase que exclusivamente por um método passivo de ensino, através de aulas teóricas, sendo que a atividade de laboratório está reservada em algumas instituições como casos isolados. A modelagem molecular é uma ferramenta que permite a visualização em 3-D das bases teóricas do conhecimento com a suposta realidade. O desenvolvimento destas concepções espaciais, portanto, deve ser efetuada através da manipulação de modelos moleculares pelos alunos para que estes aumentem, efetivamente, a sua capacidade de assimilação. Todavia, os modelos feitos em softwares são representações de modelos físicos, onde há necessidade destes modelos (kits) numa etapa inicial para uma interação mais abrangente dos conceitos químicos. A modelagem física é usada para se ter uma ideia conceitual ou definir a realidade, normalmente criada com a finalidade de interação e uma de suas vantagens é trabalhar com as formas tridimensionais das bases teóricas do conhecimento com a suposta realidade. Por exemplo, para representar as moléculas orgânicas, é possível de se utilizar modelos virtuais ou físicos; No segundo caso, há necessidade de kits numa etapa inicial para uma interação mais abrangente dos conceitos químicos. Esses modelos físicos tem a vantagem de poder representar várias formas virtuais como por exemplo: armação em arame (wireframe), espaço preenchido (spacefill) ou CPK, palitos (stick) e bola e palitos (stick and ball), que representam os átomos e suas conexões.

Material e métodos

Objetivo do trabalho: Criar dois protótipos artesanalmente (modelos físicos) para a representação do modelo SPACE-FILLING, também denominado de modelo CPK e o modelo STICK (palitos) Objetivos específicos: Através desses modelos expressar os conceitos: Teoria de repulsão dos pares de elétrons no nível de valência (TRPENV), a geometria molecular, o efeito do impedimento estérico, estudo das projeções de Newman, projeção de Fisher, além das principais conformações e as forças intermoleculares. Os modelos físicos foram criados a partir de materiais de baixo custo. Entre eles,o protótipo 1 (space-filling)foi usado: Isopor, tinta vermelha,tinta preta, ímã em cada um das esferas de isopor para as conexões e cortes adequados feitos com estilete. Para o protótipo 2 (Stick) foi usado: Papelão grosso com corte adequados para os ângulos (109,5 graus; 120 graus e 180 graus), cola especial (cola-tudo) e canudos.

Resultado e discussão

Entre os protótipos que foram criados artesanalmente podemos citar: o modelo SPACE-FILLING, também denominado de modelo CPK. O modelo STICK, que pode esclarecer a teoria de repulsão dos pares de elétrons no nível de valência (TRPENV), a geometria molecular, o efeito do impedimento estérico, o estudo das projeções de Newman, projeção de Fisher, além das principais conformações. Após a construção dos modelos físicos, realizada pelos professores que integram a linha de ensino de Química do Grupo Interdisciplinar em Química (GIQ)/UNILAB, foram realizadas na EEFM Brunilo Jacó (Redenção-CE) três aulas sobre química orgânica e ligações químicas. Logo em seguida, foram aplicados questionários às turmas do 3º ano do ensino médio para verificar as concepções dos alunos (amostragem de 25 alunos) sobre os referidos kits previamente apresentados. As perguntas relacionadas ao questionário foram: 1. Você aprovou o kit para esta referida matéria específica? 2. Que tipo de metodologia você aprende mais: Os kits moleculares ou quadro e pincel? 3. Dentre os kits qual você achou melhor para representar as definições dadas na aula? 4. O que você sugere para os modelos criados? Dentre os 25 alunos, evidenciou-se como resultados mais relevantes que: 24 aprovam os kits e se motivaram; 9 Gostaram mas preferiram a aula com quadro e pincel; 10 compreenderam melhor com o modelo que representa o CPK; 15 compreenderam melhor com o modelo que representa os palitos; De uma forma mais abrangente, se observou que a forma de visualização, o aprendizado e interesse ficaram mais evidentes no que se refere ao estudo de ligações.

Conclusões

Através da experimentação utilizando os modelos apresentados neste trabalho, é possível levar o profissional do ensino da química, a construir um conjunto de estruturas (kits), mostrando que é viável adaptá-lo, de modo a facilitar o ensino-aprendizagem.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq, FUNCAP e a UFC.

Referências

[1]BROWN, T.L.; LEMAY JR, H.E.; BURSTEN, B.E. e BURDGE, J.R.,
Química: A ciência Central, 9. ed., São Paulo: Pearson Education, 2005.
p. 20.
[2]SEVERINO, A.J., Metodologia do Trabalho Científico, 1. ed., São
Paulo: Editora Cortez, 2007.
[3]LEVINE, F.S., Concepts and models. Education in Chemistry, v. 11, n.
3, p. 84-85, 1974.