Ferreira, Poliana F. M.

Justi, Rosária S.

Mendonça, Paula C. C.

Justi, Rosária

Diposit Digital de Documents de la UAB

1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOANALOGIAS USADAS NO ENSINO DE EQUILÍBRIO QUÍMICO:COMPREENSÕES DOS ALUNOS E PAPEL NA APRENDIZAGEMMENDONÇA, PAULA C.C.; JUSTI, ROSÁRIA S.; FERREIRA, POLIANA F.M.Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil.Palavras chave: Analogias; Equilíbrio químico; Aprendizagem.OBJETIVOEsta pesquisa buscou responder as seguintes questões de pesquisa:• Como alunos do ensino médio (15-18 anos) compreendem as analogias do “homem na esteira” e dos “pei-xes no aquário” utilizadas no ensino de tópicos importantes do equilíbrio químico – dinamismo e altera-ção da condição de equilíbrio químico, respectivamente?• Essas analogias efetivamente contribuem para que os alunos compreendam esses tópicos?ASPECTOS TEÓRICOSEquilíbrio químico é uma das principais concepções organizadoras do ensino de química, tanto no ensinomédio quanto no ensino superior. A compreensão do mesmo se faz necessária para a fundamentação devárias discussões que levam ao entendimento de fenômenos e processos, articulando vários temas comoreação química, reversibilidade de reações, cinética química, entre outros.A literatura aponta inúmeras dificuldades de alunos, de diferentes níveis de escolaridade, na aprendizagemde equilíbrio químico (por exemplo,Tyson,Treagust e Bucat, 1999). Dentre as concepções alternativas maisfreqüentes dos estudantes, podemos destacar:• equilíbrio químico estático, não dinâmico: o aluno, devido à impossibilidade de observar alteraçõesmacroscópicas em um sistema em equilíbrio, acredita que não ocorre reação química no sistema em equi-líbrio;• visão compartimentalizada do equilíbrio: o aluno acredita que os sistemas em equilíbrio apresentam doislados, dois compartimentos independentes: o dos reagentes e o dos produtos. Essa concepção pode sergerada pelos desenhos apresentados nos livros (com dois compartimentos independentes para mostrar oantes e o depois ou analogias que utilizam vasos comunicantes) ou pela própria representação na equa-ção (em que reagentes e produtos aparecem em lados distintos e, ao se referir ao deslocamento do equi-líbrio, se menciona lado esquerdo e lado direito);• equilíbrio apresentado como um pêndulo: devido à dificuldade de compreender o equilíbrio como um sis-tema dinâmico, muitas vezes o aluno o interpreta como se duas reações ocorressem alternadamente (nãoao mesmo tempo), ora a reação direta, ora a reação inversa, semelhante ao movimento pendular;2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESO• igualdade de concentrações de produtos e reagentes: o aluno acredita que o equilíbrio corresponde a umestado em que há igualdade entre as concentrações e/ou massas dos reagentes e produtos.Podemos dizer, então, que as principais concepções alternativas dos alunos são decorrentes da transposi-ção, para o contexto químico, da idéia de equilíbrio estático usada no cotidiano e na física, além da não com-preensão do assunto no nível atômico-molecular. Isso, por sua vez, resulta da ênfase freqüentemente atri-buída no ensino a uma abordagem quantitativa do tema.Numa abordagem de ensino que objetive a compreensão do significado de um sistema em equilíbrio quí-mico nos níveis macroscópico e atômico-molecular, analogias podem desempenhar um papel importante.Uma analogia pode ser definida como sendo uma comparação entre dois domínios: um que é familiar aoaprendiz – denominado na literatura de ‘domínio da analogia’ – e outro que não lhe é familiar – chamadode ‘domínio do alvo’. Nessa perspectiva, as analogias podem atuar como mediadoras no processo de ensi-no-aprendizagem. De acordo com Duit (1991), elas podem ser instrumentos valiosos no auxílio da cons-trução do conhecimento, pois atuariam de forma explanatória e heurística por meio do desencadeamentoda tensão cognitiva e do processo de associações entre o estranho e o familiar, ou os conhecimentos pré-vios e os novos. Dessa forma, práticas educativas baseadas no processo analógico trabalham diretamentecom um processo de aprendizagem segundo os princípios da teoria construtivista. Isto porque, ao favore-cerem a existência de um “trânsito” entre os conceitos prévios e os conceitos desconhecidos, as analogiaspodem levar o indivíduo a reestruturar suas informações e, em certos casos, formar um novo esquema ouacrescentar novas informações àquelas já formadas.Em relação à utilização das mesmas no ensino, pesquisas que investigaram como autores de livros didáti-cos de química apresentam analogias (por exemplo, Thiele e Treagust, 1995, na Austrália, Monteiro e Justi,2000, no Brasil, Pedrosa e Dias, 2000, em Portugal) destacam muitos problemas que podem resultar em elasnão contribuírem para o aprendizado. Segundo esses pesquisadores, os autores fazem pouco uso de analo-gias. Além disso, a presença de analogias que podem induzir a erros conceituais e/ou reforçar concepçõesalternativas que os alunos possuem em relação a vários conceitos químicos evidencia que os autores des-conhecem e/ou não atribuem a devida importância às dificuldades que os alunos apresentam durante aaprendizagem de Química e/ou às suas idéias prévias. Finalmente, em muitas das analogias apresentadasem livros didáticos, os autores não fornecem nenhuma explicação do domínio da analogia e não discutemsuas limitações. Tais aspectos parecem indicar que os autores não consideram a possibilidade de os alunosterem dificuldades em estabelecer relações analógicas e que as analogias são perfeitamente entendidas poreles. É possível também que os autores deixem a cargo do professor a discussão de tais aspectos das ana-logias (Monteiro e Justi, 2000).Considerando esses aspectos, resolvemos investigar como os alunos realmente entendem algumas das ana-logias utilizadas no ensino de equilíbrio químico e como elas contribuem para que eles aprendam sobreesse tema.DESENVOLVIMENTOOptamos pela utilização de um questionário escrito como instrumento de coleta de dados. Isso ocorreu pelaexigência de menor disponibilidade de tempo para a aplicação e pelo fato de ele possibilitar a realizaçãoda pesquisa com um grande número de alunos simultaneamente.O questionário consistia de três questões: a primeira solicitava a visão geral que o aluno tinha sobre equi-líbrio químico, a segunda trazia a analogia do “homem na esteira” (homem correndo em uma direção numaesteira ergométrica que se movimenta na direção contrária) para um sistema em equilíbrio e a terceiraapresentava a analogia de “aquários com peixes” (dois aquários ligados por uma passagem de vidro nosquais existia igual número de peixes se movimentando de um lado para o outro de maneira homogênea).3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOAs duas últimas questões avaliavam a compreensão do aluno em relação às analogias, se elas favoreciam acompreensão dos aspectos analógicos envolvidos e se os alunos consideravam que elas contribuíam para oentendimento de algum aspecto do equilíbrio químico.Após ser validado em um estudo piloto, esse questionário foi aplicado a uma amostra constituída de 110alunos de três escolas. Em cada uma delas, o ensino do tema havia ocorrido de maneira diferente, mas asanalogias presentes no questionário não haviam sido apresentadas por nenhum dos professores.Os dados foram analisados a partir de categorias desenvolvidas num processo dinâmico que levou em contaos objetivos das questões e as respostas dos alunos. A fim de garantir a validade interna da análise dosdados, ela foi realizada independentemente pelas três pesquisadoras. Após a comparação dos resultados,possíveis diferenças foram discutidas até que um consenso foi atingido. De forma resumida, os principaisresultados obtidos na análise dos dados foram os apresentados a seguir.Apesar de a maior parte dos alunos ter caracterizado um sistema em equilíbrio de forma coerente no iníciodo questionário, eles não foram capazes de utilizar tais idéias na discussão das analogias (principalmente ados peixes no aquário).A maioria dos alunos conseguiu estabelecer relações entre os dois domínios na analogia do homem naesteira. Muitos entenderam a idéia do dinamismo a partir da analogia ou a utilizaram de forma correta paraanalisá-la criticamente (por exemplo, apontando algumas de suas limitações). Alguns alunos, mesmo tendocaracterizado o equilíbrio químico de maneira incoerente na primeira questão, mostraram desenvolver umraciocínio coerente a partir da analogia.Por outro lado, a analogia dos peixes no aquário favoreceu o desenvolvimento de concepções erradas –compartimentalização, quantidades de reagentes e produtos iguais no equilíbrio químico, equilíbrio quími-co como estático – ou reforçou algumas delas. Mesmo alunos que haviam apresentado idéias coerentes naprimeira questão, chegaram a contradizer suas respostas ao responderem essa terceira questão, o que mos-tra que a analogia, além de não contribuir para demonstrar aspectos coerentes com o equilíbrio químico,pode gerar conclusões erradas a respeito do mesmo. Além disso, poucos alunos perceberam limitaçõesnessa analogia, pois eles a interpretaram considerando apenas o enunciado do princípio de Le Chatelier,sem levar em conta aspectos do nível microscópico (no caso, a transformação das substâncias).Finalmente, os alunos que haviam aprendido a partir de uma metodologia baseada na elaboração de mode-los demonstraram uma melhor compreensão dos aspectos positivos e negativos de ambas as analogias.CONCLUSÕESO fato de a maioria dos alunos ter sido capaz de citar algum atributo coerente para o equilíbrio químicomas não de utilizar tais idéias na análise das analogias sugere que eles devem ter repetido idéias apresen-tadas durante o ensino sem, contudo, compreender os aspectos mais importantes do equilíbrio químico.Considerando que isso praticamente não aconteceu entre os alunos que haviam aprendido por uma abor-dagem baseada na construção de modelos, julgamos que, provavelmente, o fato de eles terem oportunida-des de desenvolver o raciocínio durante o ensino, interpretando como o equilíbrio químico ocorre (anali-sando-o no nível atômico molecular através de modelos analógicos criados por eles mesmos), favoreceu acompreensão do tema e a capacidade desses alunos de interpretar questões. Esses alunos se mostrarammais aptos a pensar criticamente sobre as analogias, buscando a importância das relações analógicas no des-envolvimento de seu conhecimento.Comparando o desempenho dos alunos na interpretação e análise das duas analogias, concluímos quesomente a analogia do homem na esteira contribui para que eles entendam o dinamismo envolvido num4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOsistema em equilíbrio químico. A analogia dos peixes no aquário (ou qualquer outra que envolva vasoscomunicantes) não deveria ser usada no ensino uma vez que possui várias limitações não facilmente per-cebidas pelos alunos.Isso nos remete para o papel relevante dos professores, que podem interagir com os alunos e discutir todosos pontos positivos e negativos das analogias, conferindo como eles os entendem. Assim, é de fundamentalimportância que eles conheçam e discutam os resultados dessa pesquisa. Isso poderia fundamentar refle-xões sobre como utilizar analogias que parecem ser fáceis e óbvias para os alunos ou que estejam sendoutilizadas sem nenhuma reflexão crítica sobre seu papel na aprendizagem dos alunos.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASDUIT, R. (1991). On the role of analogies and metaphors in learning science. Science Education, Vol. 75 (6), 649-672.MONTEIRO, I.G. e JUSTI, R.S. (2000). Analogias em livros didáticos de química brasileiros destinados ao EnsinoMédio. Investigações em Ensino de Ciências, Vol. 5 (2), 48-79.PEDROSA, M.A. e DIAS, M.H. (2000). Chemistry textbook approaches to chemical equilibrium and student alterna-tive conceptions. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 1, 227-236.THIELE, R.B. and TREAGUST, D.F. (1995). Analogies in chemistry textbooks. International Journal of ScienceEducation, Vol. 17 (6), 783-785.TYSON, L.,TREAGUST, D.F. and BUCAT, R.B. (1999).The complexity of teaching and learning chemical equilibrium.Journal of Chemical Education, Vol. 76 (4), 554-558.

Analogias usadas no ensino de equilíbrio químico : compreensões dos alunos e papel na aprendizagem

http://ddd.uab.cat/pub/edlc/edlc_a2005nEXTRA/edlc_a2005nEXTRAp193anausa.pdf

Analogias usadas no ensino de equilíbrio químico : compreensões dos alunos e papel na aprendizagem

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Diposit Digital de Documents de la UAB