Autores

Lopo, A.M.B. (IFMS-CAMPUS COXIM) ; Silva, J.F. (IFMS-CAMPUS COXIM) ; Gandra, L.P. (IFMS-CAMPUS COXIM) ; Silva, R.G. (IFMS-CAMPUS COXIM) ; Bertalli, J.G. (E.E.PROF. CLEUZA TEODORO) ; Faria, A.G.V. (IFMS-CAMPUS COXIM) ; Tozatti, C.S.S. (IFMS-CAMPUS COXIM)

Resumo

Uma das barreiras do ensino de química é o fato de alguns conceitos químicos pertencerem ao nível submicroscópico, como por exemplo, a geometria molecular. Para superar tal dificuldade, foi proposto a um grupo de discentes, que elaborassem seus próprios modelos para a representação dos conceitos envolvendo a geometria molecular contemplando as múltiplas hibridações que um mesmo átomo pode admitir ao formarem moléculas. Para auxiliar os discentes durante a construção, adaptação e testes de seus modelos, foi utilizado uma estratégia didática para o ensino de geometria molecular baseado na modelagem. Dessa forma, observaram-se os diferentes modelos construídos pelos discentes que representaram aspectos submicroscópicos das estruturas moleculares no nível representacional.

Palavras chaves

GEOMETRIA MOLECULAR; MODELAGEM; ENSINO-APREDIZAGEM

Introdução

A Química se mostra complexa para o discente devido, principalmente, à existência de fenômenos cuja observação ocorre no nível macroscópico, porém os conceitos que consolidam o embasamento teórico pertençam ao nível submicroscópico (JUSTI 2010). Um dos conceitos que se enquadra nessa situação é a geometria molecular. No intuito de superar estas dificuldades dos discentes em transitar entre os diferentes níveis que o conhecimento químico se apresenta, Mendonça (2008), aponta que proporcionar atividades baseadas em modelagem pode ser ótima ferramenta auxiliadora durante o processo de ensino-aprendizagem. Isto ocorre pelo fato de a modelagem resultar em um modelo representacional sobre o conceito submicroscópico, além de considerar os conhecimentos prévios dos discentes, a característica limitada dos modelos, nos apresenta um caráter investigativo. Nesse sentido, esse trabalho apresenta a aplicação de uma estratégia didática fundamentada em modelagem para o ensino de geometria molecular no âmbito do Programa de Iniciação à docência (PIBID).

Material e métodos

Foi utilizada como base a estratégia didática proposta por Gandra e Faria (2014) realizando pequenas adaptações. As atividades foram realizadas na Escola Estadual Prof. Cleuza Teodoro no município de Pedro Gomes-MS, com 13 discentes, divididos em 3 grupos. Ao todo realizamos 8 encontros com duração de 90 minutos cada. Na primeira atividade foi feita uma breve revisão de ligações químicas e regra do octeto acompanhado de uma discussão sobre a abrangência desta regra, e seu uso para a explicação das estruturas moleculares. Na segunda atividade foram apresentados alguns aspectos da Teoria do Orbital Molecular (TOM) e da Teoria da Ligação de Valência (TLV), e em seguida discutimos quais aspectos das estruturas moleculares seriam representadas pelo modelo a ser construído. Por meio da discussão, ficou definido como objetivos, a capacidade dos átomos de assumir múltiplas hibridações, as diferenças entre as ligações sigmas e pi, e os pares de elétrons livres presentes em cada estrutura. Na atividade três os alunos realizaram um levantamento bibliográfico, que primou pela identificação de modelos de estruturas moleculares. Na atividade quatro, os estudantes produziram seus modelos mentais e por meio de discussões, cada grupo chegou a um modelo mental consensual. A atividade cinco consistiu na construção do modelo que atendesse os aspectos pontuados pela atividade 2. E por fim, a atividade seis realizou testes para verificar se o modelo construído contemplou os aspectos pontuados, considerando então sua abrangência, bem como, as limitações de cada modelo.

Resultado e discussão

Foram produzidos três modelos com diferentes materiais (Figura 1). Tratando-se dos aspectos definidos como objetivos a serem contemplados pelos modelos, temos que os três conseguiram prever a possibilidade dos átomos assumirem diferentes hibridações ao formarem moléculas, a existência das diferentes ligações químicas sigma e pi, e ainda os pares de elétrons livres das moléculas. Os modelos também tiveram êxito em respeitar a diferença de tamanho existente entre alguns átomos como hidrogênio e oxigênio e ainda os ângulos entre as ligações químicas nas diferentes moléculas. Entretanto, mesmo com uma boa abrangência, as limitações são aspectos inerentes aos modelos, dessa forma uma limitação que podemos evidenciar dos três modelos é o fato deles serem estáticos, enquanto que as estruturas possuem um caráter dinâmico.

Três modelos construídos pelos alunos: A) modelo de bola de silicone. B) modelo de bola de isopor. C) modelo de bola de biscuit.

Conclusões

Devido abrangência dos modelos, foi observado que houve boa compreensão de aspectos relacionados a estruturas moleculares, como hibridações, pares de elétrons livres, ângulos de ligação, ligações sigmas e pi, o que contribuiu para superação das dificuldades de compreensão deste conteúdo.Foi perceptível que a modelagem pode contribuir para compreensão de aspectos relacionados à natureza da ciência, pois os discentes realizaram atividades de caráter científico, como levantamento bibliográfico, análise dos modelos disponíveis na literatura, elaboração de hipóteses, construção e teste de modelos.

Agradecimentos

Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso do Sul (IFMS). A Escola Estadual Prof. Cleuza Teodoro. Ao Programa de Iniciação à Docência PIBID

Referências

GANDRA, Lucas Pereira.; FARIA, Alexandre Geraldo Viana. Modelo didático para a representação de estruturas que contempla as diferentes hibridizações de átomos por meio da modelagem como estratégia para o ensino de química. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA, 17., 2014, Ouro Preto. Anais do XVII Encontro Nacional de Ensino de Química. Ouro Preto: Ufop, 2014. v. 1, P 1071 - 1082. Disponível em: <http://www.eneq2014.ufop.br/sgea/pg/index>. Acesso em: 25 maio 2015.
JUSTI, Rosária da Silva. Modelos e modelagem no ensino de Química: um olhar sobre aspectos essenciais pouco discutidos. In: SANTOS, Wildson Luiz Pereira dos; MALDANER, Otávio Aloísio (Org.). Ensino de Química em foco. Ijuí: Unijuí, 2010. Cap. 7. p. 131-157.

MENDONÇA, Paula Cristina Cardoso. ‘Ligando’ as ideias dos alunos à ciência escolar: Análise do ensino de ligação iônica por modelagem. 2008. 241 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Educação, Faculdade de Educação da UFMG, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008. Cap. 2. p. 3 – 5.