AVALIAÇÃO DAS CONCEPÇÕES DE ALUNOS DO 2 ANO DO ENSINO MÉDIO SOBRE MODELOS ATÔMICOS.

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1 AVALIAÇÃO DAS CONCEPÇÕES DE ALUNOS DO 2 ANO DO ENSINO MÉDIO SOBRE MODELOS ATÔMICOS. Dmistocles de Andrade Vicente¹, Edenia Maria Ribeiro do Amaral² Introdução A idéia de átomo distancia-se do mundo real do aluno, e se constitui como algo abstrato e de difícil visualização. No ensino de química, a idéia de átomo é apresentada como um modelo explicativo para a matéria. Modelos são ferramentas fundamentais de que dispomos para compreendermos o mundo cujo acesso real é muito difícil [1]. Com isso, os alunos apresentam dificuldade de compreensão sobre estrutura atômica, dado que isso demanda uma alta capacidade de abstração. As idéias básicas sobre a teoria atômica, que surgiram em 1808 e 1810 com John Dalton, já descreviam a matéria como composta por partículas muito pequenas, chamadas de átomos. Partindo da consideração de que a Ciência é uma construção social e histórica, os modelos atômicos foram sofrendo formulações teóricas desde os gregos, ainda que auxiliadas pelos suportes instrumentais. [2] Alunos do ensino fundamental e médio costumam chegar às aulas de química trazendo idéias sobre a natureza atômica da matéria bem diferentes daquelas aceitas cientificamente. Pesquisas realizadas em diferentes países mostram que essas idéias alternativas das crianças e adolescentes são universais, pois o mesmo padrão de concepções sobre a matéria foi detectado nos quatro cantos do mundo. Nessas pesquisas podem ser identificadas algumas características principais das idéias dos alunos sobre a matéria: nem todos usam modelos descontínuos para representar as transformações da matéria; os que usam muitas vezes o fazem de maneira bastante pessoal, o que inclui a utilização de idéias animistas e/ou substancialistas, em que o comportamento de seres vivos e/ou as propriedades da substância são atribuídos a átomos e moléculas; há uma forte tendência em negar a existência de espaços vazios entre as partículas entre outras características. [3] Na concepção substancialista, propriedades macroscópicas das substâncias, como por exemplo, dilatar e mudar de estado, são atribuídos aos átomos e moléculas. De acordo com o substancialismo, os átomos ou moléculas dilatam-se quando uma substância é submetida a aquecimento e de forma semelhante, uma molécula sólida se torna líquida quando uma substância se funde ou quando um sólido como o açúcar, se dissolve na água [3]. Segundo Bachelard, esse substancialismo está intimamente ligado à metafísica da poeira, ou seja, à idéia de que o atomismo é uma composição racional elaborada a partir de intuições sensoriais [4]. O animismo se refere à tendência de crianças relacionarem vida e consciência a objetos inanimados. Esta propriedade demonstra, implicitamente, por meio desta semelhança mentalmente imposta, uma relação de obediência das coisas ao homem, traduzindo um sentimento de onipotência inerente à raça humana. O animismo é uma figura de linguagem utilizada muito mais como ferramenta de explicação do que como reflexo de crenças ontológicas e que, assim, o professor mais procura, mesmo que inconscientemente, regredir sua linguagem aos alunos a ponto de o jovem aprendiz compreendê-lo mais facilmente [5]. O objetivo desse trabalho é relatar uma atividade desenvolvida em uma turma da Escola Estadual Lions de Parnamirim, que buscou identificar e analisar concepções atomísticas de alunos do 2º ano do ensino médio. Matérias e Métodos 1-Materiais Neste trabalho foram usados dois experimentos sugeridos por Mortimer. São eles: 1.1-Aquecimento de um tubo de ensaio com um balão de festa em sua extremidade; 1.2-Compressão do ar dentro de uma seringa; Após a demonstração dos experimentos para a turma, foi aplicado um questionário no qual eles deveriam expressar as suas ideias sobre os fenômenos observados usando a ideia de modelos atômicos. Além disso, eles foram solicitados a escrever sobre o que eles entendiam desse conceito químico [3]. 2-Método O questionário foi respondido por 13 alunos do 2 ano do ensino médio com faixa etária entre 18 e 55 anos, e eles não deveriam necessariamente se identificar. Com isso, o nosso objetivo era promover a visualização de fenômenos simples e incentivar os alunos a expressarem suas ideias sobre o que observaram. Nas questões, também foi solicitado que os estudantes fizessem desenhos representando moléculas e/ou modelos atômicos para explicar os fenômenos. Além disso, foi colocada a seguinte questão: Faça um desenho do modelo atômico que explica o comportamento da matéria e aponte os seus componentes. 1. Primeiro Autor é Aluno do Curso de Licenciatura Plena em Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n. Dois Irmãos, Recife, PE. dmistocles@hotmail.com 2. Segundo Autor é Professor do Departamento de Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n. Dois Irmãos, Recife, PE. Apoio financeiro: CNPQ

2 Resultados e Discussão Avaliação do questionário Duas questões não serão discutidas nesse artigo; pois elas levaram a algumas concepções e discussão além de modelos atômicos e também questões de tamanho deste texto. Para a análise, serão mencionadas algumas idéias principais do alunado. Em todas as questões os alunos tinham que elaborar uma explicação sobre o fenômeno observado e desenhar esquemas/modelos que representassem este numa dimensão atômico molecular Primeira questão: Essa questão tinha como objetivo mostrar que com o aquecimento do sistema a energia cinética do gás existente no sistema aumentava fazendo com que o balão enchesse. Nessa questão foi verificado que os alunos tiveram concepções e idéias diversas. Como mencionado na tabela um grupo de quatro alunos (A2, A3, A6 e A7) parecem ter considerado a presença de algo como vapor de água no interior do tubo de ensaio, não compreenderam que o sistema estava fechado por isso não teria como o vapor de água encher o balão com isso levando a uma interpretação equivocada sobre o enchimento do balão. O aluno A2 faz um desenho que antes do aquecimento do sistema as moléculas ocupam todo o espaço do recipiente após esse aquecimento as moléculas ocupam a parte superior do balão. Os alunos A3 e A6 antes do aquecimento não representam moléculas dando uma idéia de que antes do aquecimento não existisse moléculas no sistema e após o aquecimento eles representam as moléculas em forma de ponto e traço. E o aluno A7 chega a mencionar a expressão: reprodução de moléculas. Outro grupo de alunos (A8, A10, A11) relata que após o aquecimento, as moléculas de ar que existem dentro do sistema sobem fazendo com que o balão encha. Os alunos (A10 e A11) relatam que antes do aquecimento as moléculas estavam paradas e o aluno A8 menciona que antes do aquecimento as moléculas estão espalhadas. Os alunos A8 e A10 fazem representações de moléculas em forma de pontos e o aluno A11 não representa moléculas após o aquecimento. O aluno A13 menciona que na garrafa existe ar e que após o aquecimento o ar aumenta e ocupa todo o espaço existente no sistema, desenha o sistema todo preenchido dando a idéia de que as moléculas existentes no sistema tenham se dilatado. 2.2-Terceira questão: comportamento das moléculas antes e após a compressão, mais afastadas e mais próximas, respectivamente. Ele faz uma representação das moléculas antes da compressão em forma de linhas longas e após a compressão essas linhas ficam menores. O aluno A9 relata que para que o ar fique preso à extremidade da seringa, esta tem que estar vedada e associa ainda o ar ao que coloca como aquecimento. 2.3-Quinta questão: Essa questão tinha como principal objetivo verificar como o alunado representa o comportamento da matéria em relação aos fenômenos vivenciados, em termos de um modelo atômico. Uma grande parte dos estudantes não respondeu a essa questão e os que o fizeram conseguiram explicitar concepções próximas ao modelo de Rhuterfod-Borh. Os alunos A4, A10 e A11 representaram os componentes existentes no átomo, mas fizeram isso de maneira equivocada com relação às representações encontradas na literatura. Através da avaliação dos questionários foi constatado que o alunado representa a o modelo atômico de acordo com o modelo de Rutherford-Borh e tem idéias variadas da representação das moléculas nos sistemas estudados. Agradecimentos Agradeço primeiramente a Deus, ao CNPq pelo financiamento da bolsa PIBIC, à UFRPE, à Escola Estadual Lions de Parnamirim e a minha orientadora Edenia Amaral. Referências [1] Chassot, 1993, p. 100 IN, FRANÇA, A.da C.G. ET AL. Estrutura atômica e formação dos íons: Uma análise das idéias dos alunos do 3 ano do ensino médio. Química nova na escola. Vol. 31, N 4, Novembro de [2] FRANÇA, A.daC.G. ET AL. Estrutura atômica e formação dos íons:uma análise das idéias dos alunos do 3 ano do ensino médio. Química nova na escola. Vol. 31, N 4 Novembro de [3] MORTIMER, E.F. concepções atomistas dos estudantes. Química nova na escola. N 1 Maio de [4] Segundo Bachelard IN, MORTIMER, E.F. Concepções atomistas dos estudantes. Química nova na escola. N 1 Maio de [5] Piaget (2005) IN, Andrade, L.M. Uso de termos personificadores por professores de Química: Uma análise qualitativa. Dissertação de mestrado apresentada ao instituto de Física, Química, Biociências e à faculdade de educação de São Paulo. Universidade de são Paulo Essa questão tinha como objetivo explicar o porquê do embolo da uma seringa com a extremidade fechada não ser comprimido ate o final da mesma. O aluno A4 relata que se a única saída de ar é tampada, comprimindo o mesmo, foi criada assim uma gravidade. Essa idéia não evidencia o

3 Respostas da primeira questão Respostas da segunda questão Respostas da terceira questão Alunos A1, A2, A3, A5, A7, A8 e A9, não responderam Aluno A5, só faz uma representação em forma de Alunos A3, A6 e A13, Dizem que comprime o ar. O desenho. Não explica a questão. Faz um desenho antes aluno A3, representa antes as moléculas dentro da do aquecimento com as moléculas afastadas e após elas seringa em forma de bolas afastadas e após com essa questão. juntas. XI JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO JEPEX 2011 UFRPE: Recife, 18 a 22 de outubro. bolas mais juntas.o aluno 6, antes diz que a seringa está vazia e após o embolo ser empurrado ele desenha a seringa preenchendo todo o espaço existente nela. O aluno A13 antes da compressão desenha as moléculas com linhas e após a compressão preenche a seringa completamente. Alunos A2, A3, A6 e A7, Não compreenderam que o sistema esta isolado do vapor de água e mencionam que com o vapor de água desprendido faz com que o balão encha. O aluno A7 chega a mencionar a reprodução de moléculas. Aluno A7 não faz nenhum desenho para essa questão. Aluno A2 faz um desenho que antes as moléculas ocupam todo o recipiente e após o aquecimento as moléculas ocupam a parte superior do balão e também ele representa as moléculas em forma de triângulos. Os alunos A6 e A3 representam antes do aquecimento sem desenhar nenhuma molécula e após o aquecimento com moléculas em forma de ponto e traços respectivamente. Aluno A12, relato que não teria ar dentro do sistema e após o aquecimento ele relata que dentro da garrafa tem ar e o balão fica como se tivesse com ar. Em seu desenho ele não representa as moléculas. Aluno A1, Relata que não existe nenhuma pressão antes e que após o aquecimento o balão enche por conta da pressão. O desenho antes do aquecimento não é representado moléculas dentro do balão e após o aquecimento é representado moléculas na forma de listras. Alunos A4 e A9, não foi compreendido o que o aluno quis relatar. Mas em seu desenho não há representação das moléculas. Os alunos A7 e A8, responderam da mesma forma a questão. Relataram que após a seringa ser apertada as moléculas ocupam o espaço no recipiente. O aluno 8, faz um desenho representando as moléculas em forma de bolas afastadas antes da compressão e após a compressão ele preenche completamente essa área comprimida.. O aluno A7, não fez desenhos. Aluno A5, não responde a questão. Alunos A10 e A12, só fazem uma representação em forma de desenho. O aluno A10, só faz uma representação de antes sem pressão e depois com pressão. Não faz menção nenhuma a moléculas. O aluno A12 faz uma representação das moléculas afastadas em forma de bolas antes da compressão e após a compressão ele pinta toda a área em que o ar estaria. O aluno A4, relata que a única saída de ar é tampada com isso comprimindo cada vez mais o ar criando assim uma gravidade. O mesmo faz uma representação das moléculas dentro da seringa em forma de linhas longas antes da compressão e após ela linhas mais juntas. Aluno A13, respondeu a questão utilizando o modelo de Rutherford-Borh, mas não desenhou os componentes do átomo. Aluno A12 fez um desenho abstrato. Alunos A4, A10 e A11, responderam a questão também desenhando o modelo de Rutherford-Borh e especificaram as componentes existentes no átomo mesmo de maneira equivocada dos modelos atuais. Alunos A8, A10 e A11 relatam que após o aquecimento as moléculas se espalham e sobem para o balão fazendo com que ele encha. Os alunos A10 e A11 antes do aquecimento relatam que as moléculas estão paradas e os aluno A8 relata que as moléculas antes do aquecimento estão espalhadas. Os alunos A11 faz uma representação sem desenhas as moléculas só faz um desenho com o balão cheio e vazio. Os alunos A10 e A8 fazem representação de moléculas em seus desenhos. O aluno A10 em forma de linhas e o aluno A8 em forma de pontos. Aluno A13 menciona que na garrafa possui ar, mas só que quando a mesma é aquecida o ar aumenta preenchendo todo o espaço da garrafa e do balão. Em sua representação o aluno A13 antes do aquecimento só faz uma listra representando as moléculas e após o aquecimento ele pinta todo o sistema. O aluno A11 fez um desenho das moléculas em forma de bolas. Antes da compressão ele desenha as moléculas juntas e depois as moléculas afastadas. Aluno A1 menciona que o êmbolo não vai ate a extremidade da seringa por que o ar fica preso criando assim uma pressão. Só faz um desenho após a compressão no qual ele pinta a parte comprimida completamente. O aluno A2 também menciona a pressão que é causada após empurrar o êmbolo faz com que as moléculas fiquem pressionadas umas entre as outras. Ele faz uma representação antes da compressão com as moléculas em forma de bolas e afastadas e após a compressão as moléculas em forma de bolas mais juntas. Aluno A9, ele menciona que para o ar ficar preso precisa a extremidade da seringa está presa com uma borracha e ainda relata que esse ar preso é chamado de aquecimento. Não faz nenhum desenho que represente as moléculas.

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