As Dificuldades de Compreensão sobre o Conceito de Solução Representado em Nível Microscópico por Estudantes Latino Americanos

Os estudantes geralmente têm dificuldades na elaboração de modelos sobre conceitos ou fenômenos químicos em nível atômico-molecular, nos diferentes graus de ensino, desde a educação básica até a pós-graduação. Portanto, é importante investigar esses modelos e compreender as dificuldades que os estudantes podem apresentar. O objetivo da pesquisa foi analisar como os estudantes de cursos de engenharia da UNILA relacionam representações atômico-moleculares de soluções aquosas com o conceito de concentração e se conseguiam definir os solutos e solventes representados no sistema. A coleta de dados foi realizada por meio de um questionário escrito em que os estudantes fariam interpretações sobre imagens que representam o nível atômico-molecular. Foi observado que a maior parte dos estudantes teve dificuldades para relacionar as imagens com a concentração das soluções e para determinar as identidades de solutos e solventes nos sistemas. Como implicação para o ensino, seria interessante utilizar imagens, animações, modelos físicos ou virtuais para ensinar o conceito de concentração química, pois pode auxiliar a compreensão dos estudantes sobre este tema

Estudo dos modelos mentais cinemáticos/dinâmicos sobre sistema heterogêneo por meio da produção de animações pelos estudantes

NESTE TRABALHO FORAM ESTUDADOS OS MODELOS MENTAIS DE ALUNOS DA PRIMEIRA SÉRIE DO ENSINO MÉDIO SOBRE O CONCEITO DE MISTURA HETEROGÊNEA. O REFERENCIAL TEÓRICO UTILIZADO FOI A TEORIA DE MODELOS MENTAIS ELABORADA POR JOHNSON-LAIRD. A COLETA DE DADOS FOI REALIZADA POR MEIO DA ELABORAÇÃO EM GRUPOS DE UMA ANIMAÇÃO PARA REPRESENTAR O FENÔMENO EM NÍVELSUBMICROSCÓPICO. TODOS OS MODELOS OBSERVADOS REPRESENTAM A FORMAÇÃO DO SISTEMA HETEROGÊNEO COM DUAS FASES DISTINTAS, ENTRETANTO, EXISTEM MODELOS MAIS SIMPLES E MODELOS MAIS ELABORADOS, COM MAIS ELEMENTOS, MAIS COMPLEXOS. A METODOLOGIA PROPORCIONOU A OBSERVAÇÃO DE MODELOS CINEMÁTICOS/DINÂMICOS, E DESSA FORMA, SE MOSTROU INTERESSANTE PARA A INVESTIGAÇÃO DE MODELOS MENTAIS DESTA CATEGORIA PARA FENÔMENOS QUÍMICO

OLHARES DE PROFESSORES DE QUÍMICA DA REDE PÚBLICA E PRIVADA SOBRE AS METODOLOGIAS ATIVAS E TECNOLOGIAS DIGITAIS

Durante a pandemia, os professores de todas as instituições, públicas ou privadas, se viram desafiados frente à necessidade de utilizarem recursos tecnológicos e estratégias de ensino que se opusessem às tradicionais. Dentre as possibilidades, estão as chamadas metodologias ativas (MA), que visam uma participação ativa dos alunos durante todo o processo de ensino e aprendizagem. Sendo assim, esse estudo objetivou compreender quais concepções de professores de Química atuantes em escolas públicas e privadas acerca das MA e tecnologias digitais (TD) e se existem semelhanças e/ou diferenças entre elas, bem como se os docentes receberam formações para utilizarem essas estratégias metodológicas e recursos pedagógicos durante o Ensino Remoto Emergencial. Para tanto, adotou-se como referencial teórico as ideias de Moran e Valente sobre as MA e TD e a abordagem adotada foi qualitativa. Entrevistou-se dez professores de Química (cinco da rede pública e cinco da rede privada) atuantes em escolas localizadas no interior do Estado de São Paulo. Os dados foram submetidos à análise de conteúdo de Bardin, optando-se pela análise lexical no software Iramuteq e os resultados evidenciaram que os docentes possuem concepções semelhantes quanto às MA e TD, todavia, não receberam formação para atuarem nas aulas remotas. Ressalta-se que, este artigo apresenta aspectos importantes, como as concepções desses professores sobre MA e TD e algumas dificuldades que enfrentaram durante a pandemia, que podem ser levados em consideração na elaboração de cursos de formação docente sobre estratégias metodológicas ativas e tecnologias

USO DE RECURSOS TECNOLÓGICOS NO ENSINO DE CIÊNCIAS: PRODUÇÃO DE VIDEOAULAS DIDÁTICOS-EXPERIMENTAIS PELOS FUTUROS PROFESSORES

Este artigo apresenta uma pesquisa realizada em um curso de extensão que integra a educação em Ciências (atividades experimentais) e a mídia (produção de videoaulas). A metodologia utilizada foi a Análise Textual Discursiva que investigou as concepções dos futuros professores de Física e de Química sobre as potencialidades da produção de uma videoaula para alunos e professores. Os resultados mostraram que a videoaula constitui em uma nova abordagem de ensino (metodologia ativa), que toca os sentidos (motiva), que propicia a aprendizagem de conceitos (pela linguagem), a desenvoltura dos participantes diante das câmeras e promove a democratização do conhecimento (internet)

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL FRENTE A RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS DE QUÍMICA: UM ESTUDO EXPLORATÓRIO COM O CHATGPT

The new forms of Artificial Intelligence are gaining more space at schools and among students. ChatGPT stands out for its easy use and, in Chemistry Teaching, this tool has stood out for the numerous possibilities, including problem solving. However, there is still not 100% certainty of the effectiveness of such instrument. This work aims to investigate the potential and capacity of ChatGPT to solve exercises involving stoichiometric calculations and balancing chemical equations. These problems were extracted from a textbook for 2nd grade of high school widely used by Basic Education teachers and approved by the PNLD. Due to the research exploratory nature, four questions were selected, two simpler and two more laborious and complex. Furthermore, in case the ChatGPT presented the result incorrectly, some tests were performed to analyze whether a change in the statement would also generate a change in the results. These, by the way, reveal that the chat excels in the language used, as it is simple and easy to understand. On the other hand, it disappoints and frustrates solving stoichiometry problems because, for example, it confuses concepts and does not consider all atoms when balancing an equation. In other words, unless it is already balanced correctly, the use of ChatGPT it is not indicated for solving exercises of this type and despite being a promising tool with some qualities, it is not recommended for those who do not have complete knowledge and/or a necessary discernment to detect the mistakes it made and correct them.Las nuevas formas de Inteligencia Artificial ganan cada vez más espacio en la escuela y los alumnos. El ChatGPT destaca por su facilidad de uso y, en Enseñanza de Química, esta herramienta tiene numerosas posibilidades, como la resolución de ejercicios. Sin embargo, no hay 100% de certeza en la efectividad del instrumento. Este trabajo tiene como objetivo investigar el potencial y la capacidad del ChatGPT para resolver ejercicios de Química con cálculos estequiométricos y balanceo de ecuaciones. Estos ejercicios fueron tomados de un libro para 2° grado de secundaria, muy utilizado por los docentes de la Educación Básica y aprobado por el PNLD. Debido a la naturaleza exploratoria de la investigación, se seleccionaron 4 preguntas, dos más sencillas y dos más laboriosas y complejas. Además, en caso del ChatGPT presentar el resultado de manera incorrecta, se realizaron algunas pruebas para analizar si un cambio en el enunciado también generaría un cambio en los resultados. Estos revelan que el chat destaca en el lenguaje utilizado, que es simple y fácil de entender. Por otro lado, decepciona y frustra la resolución de problemas de estequiometría porque, por ejemplo, confunde conceptos y no considera todos los átomos al balancear una ecuación. Es decir, salvo que ya esté correctamente equilibrado, no se recomienda el ChatGPT para la resolución de ejercicios de este tipo y aun de ser una herramienta prometedora con algunas cualidades, no es recomendable para aquellos que no tienen conocimiento completo y/o discernimiento necesario para detectar los errores cometidos y corregirlos.As novas formas de Inteligência Artificial vêm ganhando cada vez mais espaço na escola e entre os alunos. Destaca-se o ChatGPT pelo uso fácil e, no Ensino de Química, essa ferramenta tem se destacado pelas inúmeras possibilidades propagandeadas, entre elas a resolução de exercícios. Contudo, ainda não há 100% de certeza na efetividade de tal instrumento. Este trabalho tem como objetivo investigar o potencial e capacidade do ChatGPT em resolver exercícios de Química envolvendo cálculos estequiométricos e balanceamento de equações. Esses exercícios foram retirados de um livro didático da 2ª série do Ensino Médio bastante utilizado pelos professores da rede básica e aprovado no PNLD. Devido ao cunho da pesquisa ser exploratório, foram selecionadas quatro questões, duas mais simples e duas mais trabalhosas e complexas. Além disso, no caso do ChatGPT apresentar o resultado de maneira errada, realizou-se alguns testes para analisar se uma mudança no enunciado geraria também mudança nos resultados. Estes, por sinal, revelam que o chat sobressai-se na linguagem utilizada, pois é simples e de fácil entendimento. Em contrapartida, decepciona resolvendo problemas de estequiometria pois, por exemplo, ele confunde conceitos e não considera todos os átomos ao balancear uma equação. Ou seja, ao menos que ela já esteja balanceada corretamente, não é aconselhável o uso do ChatGPT para resoluções de exercícios deste tipo e apesar de ser uma ferramenta promissora e com algumas qualidades, não é indicada para aqueles que não possuem o conhecimento completo e/ou um discernimento necessário para detectar os erros cometidos e corrigi-los

O Papel da Residência Pedagógica na Formação Inicial em Química: Obtenção dos Saberes Profissionais e Experienciais

O presente trabalho aborda as ações do Programa de Residência Pedagógica dos licenciandos do curso de Química da Universidade Estadual Paulista, e tem como objetivo expor a importância do Programa Residência Pedagógica na formação inicial dos futuros docentes. As ações realizadas pelos residentes na escola parceira foram a produção de vídeoaulas, vídeos animados, resoluções de exercícios de vestibular e vídeos de experimentos. Durante o projeto, os residentes precisaram se adequar ao ensino remoto emergencial devido à pandemia da COVID-19. Assim, os materiais didáticos produzidos foram disponibilizados nos ambientes virtuais de aprendizagem (AVA). A partir destas ações, os residentes puderam colocar em prática os saberes profissionais adquiridos durante a graduação e também aprender, na execução do trabalho docente os saberes experienciais, além da funcionalidade do ambiente escolar e a importância do professor adaptar-se aos diversos cenários para que o processo de ensino e aprendizagem seja efetivo. Por meio de um questionário elaborado e aplicado no Google Forms as percepções dos residentes foram coletadas, analisadas e conectadas aos saberes docentes na concepção de Tardif. Pode-se observar a relevância do projeto na formação dos licenciandos através das respostas dos residentes obtidas no questionário, principalmente na preparação do material didático a partir do uso de novas tecnologias, a aprendizagem destas, o planejamento de aulas, o auxílio do professor preceptor e suas orientações, o uso do referencial teórico e a adaptação de metodologias de acordo com a necessidade

Experimental inquiry activities as contribution for the development of mental models of chemical concepts

In this study, during the school year, the evolution of mental models from first grade high school students about different chemical concepts was investigated by the use of experimental inquiry activities. The research was conducted in two public schools in the region of São Carlos-SP, with the participation of 04 teachers and 444 students divided into 11 classrooms. The methodology for data collection was divided into two steps. First, students performed experimental inquiry activities and were assessed through written individual and group activities, being also interviewed and filmed. These activities and interviews were useful for monitoring their mental models. It should be pointed out that the activities were developed based on the Curriculum Proposed by the Secretariat of Education of the State of São Paulo and the following chemical concepts were included: proposal for experimental procedure, submicroscopic representation of reactants and products, evidence of chemical reactions, Lavoisier s Law, concepts of reactants and products, Proust s Law and stoichiometry. In the second step of data collection, a short course was performed on the Laboratory for Chemistry Teaching and Learning (LENAQ). In this course the methodology used was the same as in the first step. Regarding the student s performance in the first step, it was observed that one third of the subjects showed oscillation in their mental models, 27.8% showed evolution of performance, 24.5% presented regression and 13.5% showed a constant performance. Thus, it can be inferred that although in some moments students showed evidence of difficulties in the development of mental models, the inquiry approach contributed to the development of the different chemical concepts. It should be emphasized that it was observed an evolution of a significant number of students regarding the development of experimental procedures. Finally, in the short course, improvements were observed in the constant and evolution performances in comparison to the school year.Universidade Federal de Sao CarlosNeste estudo foi investigada, no período de um ano letivo e por meio do desenvolvimento de atividades experimentais investigativas, a evolução dos modelos mentais de estudantes da primeira série do Ensino Médio referentes a diferentes conceitos químicos. A pesquisa foi desenvolvida em duas escolas públicas da região de São Carlos-SP e contou com a participação de 04 professores e 444 estudantes distribuídos em 11 turmas. A metodologia para a coleta de dados foi dividida em duas etapas. Na primeira, aplicada ao longo do ano letivo de 2011, os estudantes realizaram atividades experimentais investigativas e tiveram seus modelos mentais acompanhados por meio de atividades escritas individuais e em grupos, assim como entrevistas e filmagens. Ressalta-se que as atividades foram elaboradas a partir da Proposta Curricular adotada pela Secretaria de Educação do Estado de São Paulo e abrangeram os seguintes conceitos químicos: proposta de procedimento experimental, representação submicroscópica de reagentes e produtos, evidências de reações químicas, Lei de Lavoisier, conceitos de reagentes e produtos, Lei de Proust e estequiometria. Na segunda etapa da coleta de dados, os estudantes participaram de um minicurso realizado nas dependências do Laboratório de Ensino e Aprendizagem de Química (LENAQ) no qual a metodologia empregada foi a mesma da primeira etapa. Em relação ao rendimento dos estudantes ao longo do ano letivo, constatou-se que um terço destes apresentou oscilação em seus modelos mentais, seguido pelo desempenho de evolução com 27,8%, regressão com 24,5% e constante com 13,5%. Desse modo, se pode inferir que, embora os estudantes tenham apresentado dificuldades na elaboração de modelos mentais em determinados momentos, a abordagem investigativa contribuiu para o desenvolvimento dos mesmos em relação a diferentes conceitos químicos. Cabe salientar que houve evolução para parte expressiva dos estudantes sobre a elaboração de procedimentos experimentais. Por fim, no minicurso houve melhorias nos rendimentos constantes e de evolução em relação ao ano letivo

A formação inicial em química baseada em conceitos representados por meio de modelos mentais Chemistry education based on concepts represented by mental models

<abstract language="eng">The current legislation determines that the chemist must have a solid comprehension about chemical concepts. Literature presents the concept of mental model, which is determinant to the learning of phenomena and concepts. This paper presents some mental models that students of the Chemistry course at UFSCar have about chemical concepts. A lot of incoherence was observed in student's mental models, which is an evidence that there are problems in the learning of chemistry education

O uso do smartphone no desenvolvimento de modelos mentais dos alunos no ensino de Química: aplicativos de simulação virtual e realidade aumentada

Neste artigo, com o intuito de se trabalhar conceitos do ensino de atomística e periodicidade, aplicaram-se atividades que utilizavam recursos tecnológicos para smartphones, como aplicativos de simulação virtual e realidade aumentada. A pesquisa foi desenvolvida com alunos do terceiro ano do ensino médio de uma escola pública, localizada em Presidente Prudente – SP (Brasil). Adotou-se, como referencial, a teoria de modelos mentais de Johnson-Laird (1983), na qual modelos mentais são definidos como construções internas, que são análogas ao objeto ou fenômeno que está sendo representado. Desta forma, teve-se como objetivo analisar e, possivelmente, aprimorar os modelos mentais dos alunos sobre a concepção de elemento químico, bem como propriedades relacionadas às estruturas atômicas. Notou-se que, por meio das atividades realizadas, os alunos apresentaram melhorias significativas nos modelos mentais expressos sobre os conceitos trabalhados, visto que, inicialmente, a maioria apresentou ideias simplistas ou, até mesmo, equivocadas, porém, ao final do trabalho, surgiram modelos mentais mais sofisticados, ou seja, com elementos (tokens) mais próximos aos modelos científicos. Além disso, trabalhar com Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC) e jogos didáticos propiciou aulas mais dinâmicas, uma vez que os alunos trabalharam em grupos e participaram de forma ativa

USO DE RECURSOS TECNOLÓGICOS NO ENSINO DE CIÊNCIAS: PRODUÇÃO DE VIDEOAULAS DIDÁTICOS-EXPERIMENTAIS PELOS FUTUROS PROFESSORES

Este artigo apresenta uma pesquisa realizada em um curso de extensão que integra a educação em Ciências (atividades experimentais) e a mídia (produção de videoaulas). A metodologia utilizada foi a Análise Textual Discursiva que investigou as concepções dos futuros professores de Física e de Química sobre as potencialidades da produção de uma videoaula para alunos e professores. Os resultados mostraram que a videoaula constitui em uma nova abordagem de ensino (metodologia ativa), que toca os sentidos (motiva), que propicia a aprendizagem de conceitos (pela linguagem), a desenvoltura dos participantes diante das câmeras e promove a democratização do conhecimento (internet)