Situações-problema como Estratégia Didática
para o Ensino dos Modelos Atômicos
Mauro de Souza Lima Prates Júnior
O presente trabalho teve como objetivo principal analisar como a
estratégia didática do uso das situações-problema pode auxiliar no processo de
ensino e aprendizagem do conteúdo de modelos atômicos no Ensino Médio, em
uma escola da rede estadual de Minas Gerais da região metropolitana de Belo
Horizonte. Elaboramos duas situações-problema, com contextos relacionados aos
modelos atômicos. Durante a intervenção didática, ministramos aulas sobre o
tema como Sistema de Recursos para a resolução das situações-problema. A
obtenção dos dados foi feita por observação durante as intervenções,
questionários a priori e a posteriori e as soluções apresentadas às situações-
problema pelos grupos de alunos. A resolução das situações-problema pelos
estudantes contribuiu de forma significativa para o entendimento do conceito de
modelos atômicos, pois 35% das respostas foram consideradas satisfatórias, um
bom índice para o contexto desta pesquisa.
Palavras-chave: situações-problema, modelos atômicos, ensino de
Problem-Situations as Didactic Strategy for the Teaching of the Atomic
This study aimed to analyze how the teaching strategy of using problem-
situations can assist in the teaching and learning of the content of atomic models
in high school, in Minas Gerais, in metropolitan region of Belo Horizonte. We have
prepared two problem-situations, with contexts related to the atomic models.
During the didactic intervention, we gave classes about the subject as a way to
appeal to there solution of problem-situations. Data collection was done by
observation during the intervention, questionnaires were made before and after
classes and solutions to problem-situations presented by groups of students. The
resolution of problem-situations by students contributed significantly to the
understanding of the concept of atomic models, as 35% of the responses were
considered satisfactory, a good index for the context of this research.
Keywords: problem-situations, atomic models, chemistry teaching.
R. B. E. C. T., vol 8, núm. 2, mai-ago.2015 ISSN - 1982-873X 181
Um dos grandes problemas encontrados no ensino de ciências nas escolas do Brasil está
relacionado ao método de ensino escolhido pelo professor. Basicamente são observados os
métodos tradicionais, conhecidos por diversas alcunhas, tais como: modelo baldista (CÂMARA
DOS SANTOS, 2002) ou da educação bancária (FREIRE, 2005). Esses modelos se baseiam nas
máximas quase totalmente aceitas no senso comum de que "educador é o que sabe e educandos,
os que não sabem"; "educador é o que pensa e os educandos os que escutam e replicam" e "o
educador é o sujeito do processo de ensino e aprendizagem e os educandos meros objetos".
No entanto, pensamos que as formas tradicionais de ensino que fazem com predominância
o uso de exercícios – mecanismos automatizados priorizando a memorização – não são capazes
de formar cidadãos críticos, pois não os fazem aprender ciências como uma realidade e sim como
uma entidade totalmente desligada dos fenômenos reais, requerendo um poder maior da
memória (para fatos, equações e definições) do que o estabelecimento de relações entre o que se
ensina e o que explica os fenômenos da natureza (MORTIMER, MACHADO, ROMANELLI, 2000).
A complexidade do mundo atual não mais permite que o Ensino Médio seja encarado
apenas como um preparatório para os exames de seleção para as universidades e faculdades, em
que o estudante é um perito, pois é treinado em resolver questões engessadas, que exigem
sempre uma mesma resposta padrão. A vida exige que cada indivíduo se posicione, julgue e seja
capaz de tomar decisões, arcando com as consequências da decisão tomada, sendo
responsabilizado pelas escolhas feitas. Essas são capacidades mentais construídas nas interações
sociais vivenciadas na escola, em situações complexas que exigem novas formas de participação.
Para isso, não servem componentes curriculares desenvolvidos com base em treinamento para
respostas padrão. Um projeto pedagógico escolar adequado não é avaliado pelo número de
exercícios propostos e resolvidos, mas pela qualidade das situações propostas, em que os
estudantes e os professores, em interação, terão de produzir conhecimentos contextualizados.
Para a química, é comum encontrarmos currículos deveras tradicionais, focados na
aprendizagem de conteúdos puramente conceituais. Porém, além dos conceitos, existem ainda
conteúdos ligados às atitudes (comportamentos, valores) e conteúdos ligados aos procedimentos,
estes integrados em atividades mais amplas que, de modo geral, envolvem a utilização de vários
processos de ação. Dentre essas atividades, podemos destacar a resolução de problemas. (POZO;
GOMEZ CRESPO, 2009)
Não é fácil pensar em um processo de ensino e aprendizagem baseado na resolução de
problemas, sem de fato entender o que é um problema. Sendo assim, é importante apresentar
distinções entre as definições e características de exercícios e problemas. De acordo com Batinga
e Teixeira (2009), podemos entender o exercício como:
182 DOI: Em andamento. R. Bras. de Ensino de C&T
ou de técnicas. parece necessária uma melhor formação dos professores. uma situação somente pode ser concebida como um problema na medida em que os sujeitos atribuam um reconhecimento dela como tal. O exercício é normalmente utilizado para operacionalizar um conceito." (BATINGA. Por fim. equações ou leis químicas. fórmulas. Pozo e Gómez Crespo (2009) classificam os problemas em três diferentes tipos. E. como afirma Simões Neto (2009). a partir de diversos procedimentos de trabalho em laboratório escolar.04). vol 8. C. priorizando a memorização de regras. cabendo ao professor saber fazer o uso correto e adequado de cada. 2014. nos quais os estudantes devem analisar as situações apresentadas em contextos científicos ou cotidianos. e quando requer dos que a tentam resolver um processo de reflexão ou uma tomada de decisão sobre a estratégia a ser seguida no processo de resolução de problemas. ação que. que requer a busca de estratégias ou de conhecimentos. Ainda.25). para interpretá-las a partir dos seus conhecimentos prévios ou em vias de aprendizagem. treinar um algoritmo e o uso de técnicas. os cursos R. e para exemplificar. Um problema é uma situação nova ou diferente do que já foi aprendido. as pequenas pesquisas são atividades que simulam o trabalho científico. exigindo a manipulação de números para obtenção de uma solução. ou ambos. B. Podemos entender um problema qualitativo como problemas abertos. para encontrar sua solução. além das necessidades. Já um problema quantitativo envolve o uso da linguagem matemática. em conjunto com outras medidas políticas e econômicas. regras. núm. Seguindo esse conceito. pode transformar o ensino de química na direção de uma maior qualidade. Assim. o mesmo possui flexibilidade para adaptar seu currículo de acordo com os objetivos que tem para usar exercícios ou problemas. Para as mesmas autoras. Podemos então dizer que exercícios e problemas são ferramentas bastante diferentes." (p. equação e algoritmos. "Situação em que o aluno dispõe de respostas. A partir das dificuldades apresentadas pelos docentes em distinguir exercício de problema. ou fora dele. TEIXEIRA. problema é: "Situação que um sujeito ou um grupo quer ou precisa resolver e para a qual não dispõe de um caminho rápido e direto que leve à solução. é fundamental que o professor tome consciência que as atividades elaboradas a partir de problemas exigem um compromisso maior dos estudantes para resultados significativos. pois.1982-873X 183 DOI: Em andamento. realidades regionais e as características dos estudantes. p. utilizando de mecanismos automatizados que levam a solução de forma imediata.2015 ISSN . . mai-ago. 2. T.. além da necessidade de se usar problemas com contextos que sejam reconhecíveis e interessantes para os estudantes. a saber: problemas qualitativos. problemas quantitativos e pequenas pesquisas.
2004. de alguma forma. sendo esta construção o verdadeiro objetivo da situação-problema. que a define como: "Uma situação-didática na qual se propõe ao sujeito uma tarefa que ele não pode realizar sem efetuar uma aprendizagem precisa. e é neste processo que está a aprendizagem. que constitui o verdadeiro objetivo da situação problema." (p. de preferência evolvendo aspectos das relações CTS. dentro dos limites individuais. para testes que as confirmem ou as refutem. ou seja. E essa aprendizagem. para sua solução. C) Devem ser reconhecidas pelos alunos como um desafio intelectual. Uma potente estratégia didática baseada na resolução de problemas é o trabalho com situações-problema. baseada no levantamento de hipóteses. se dá ao vencer obstáculos na realização da tarefa. É por isso que não devemos atribuir à má vontade do aluno o fato de tentarem sempre executar o 184 DOI: Em andamento. B) Devem ser problemas abertos que permitam resolução inicial qualitativa. que um obstáculo seja transposto. encontramos alguns direcionamentos sobre as situações-problemas: A) Devem ser interessantes para o aluno. para que os licenciandos possam aplicar quando ingressarem nas escolas ou mesmo nos estágios obrigatórios. porém. de relevância local ou global e que façam parte. do cotidiano dos estudantes para os quais são dirigidos. GOMÉZ CRESPO. os contextos escolhidos devem ser atuais.superiores de licenciatura em química devem apresentar estratégias didáticas diferenciadas e motivadoras. Uma situação-problema deve ser aberta. despertar o interesse em saber. No entanto. Para cumprir o que Meirieu (1998) chama de função erótica. construindo o conhecimento. de Ensino de C&T . sem dirigir as possibilidades de resposta e deve ser resolvida a partir do levantamento de hipóteses. se o obstáculo é muito distante dos conhecimentos prévios que podemos mobilizar para sua superação. ignorando todas as aprendizagens que tornaram possível sua elaboração. Bras. naturalmente buscamos respostas que evitam a aprendizagem: "Sempre inventamos para não termos que aprender. O contexto escolhido como situação é determinante para o sucesso da situação-problema. aprender e crescer do ponto de vista cognitivo. As situações-problema devem exigir. 2009). Na literatura (AZEVEDO. não deve ser tão difícil para que esse aluno busque evitar a aprendizagem. R. Adotamos para esta pesquisa a visão de Meirieu (1998) sobre situação-problema (SP).189) Para fazer o uso desta estratégia é necessário criar condições para que o sujeito consiga efetuar as solicitações operacionais mentais. POZO. Fabricamos e trocamos objetos manufaturados que podemos utilizar com economia.
documentos. D) Ao professor é fundamental saber para quem a situação-problema deve ser proposta. para ser realizada o acesso a este objetivo (comunicação. que forneçam as condições para construção de conhecimento e resolução da situação-problema.173). 172). Tão importante como a definição do contexto e do obstáculo. toda situação-problema deve apresentar: um contexto (e este deve ser interessante para o estudante). o próprio Meirieu (1998) propõe um caminho para construção. Diante do exposto.2015 ISSN .. A transposição do obstáculo deve representar um patamar no desenvolvimento cognitivo do sujeito. A tarefa só pode ser executada se o obstáculo for transposto. baseado em perguntas que devem ser respondidas previamente ao uso do dispositivo. o acesso ao objetivo? Que materiais. Que tarefa posso propor que requeira. mai-ago. sendo este movimento de superação o real objetivo da situação-problema). ajuste. projeto sem aprender. C. reconstituição. Deve ser fornecido aos sujeitos um sistema de recursos (materiais e instruções) para que eles possam vencer o obstáculo. Qual o meu objetivo? O que quero fazer com que o aluno adquira e que para ele representa um patamar de progresso importante?. o obstáculo intransponível ou ambas as situações. B. e. 3. resolução. Que atividade posso propor que R. Por isso. com a finalidade de garantir características que a validem dentro de uma estratégia didática: "1. O obstáculo deve apresentar um sistema de restrições a fim de que os sujeitos não executem o projeto sem enfrentar os obstáculos. 2. na realização de tarefa. Ou seja.)?. núm. . T.1982-873X 185 DOI: Em andamento. Que dispositivo devo instalar para que a atividade mental permita. instrumentos devo reunir? Que instruções-alvo devo dar para que os alunos tratem os materiais para cumprir a tarefa? Que exigências devem ser introduzidas para impedir que os sujeitos evitem a aprendizagem?. Não devemos estranhar o fato de procurarem sistematicamente a facilidade. um obstáculo (que deve ser transposto. 4. 1998. é reconhecer o estudante. para evitar que o contexto seja impróprio. o processo de construção de uma situação-problema não parece simples. um sistema de recursos. para evitar que respostas que não superem o obstáculo sejam fornecidas). 2. etc. o amigo que já sabe fazer e o objeto já pronto" (MEIRIEU." (p. p. por fim. Meirieu (1998) aponta as principais características que deve apresentar uma situação- problema para que consista em importante dispositivo dentro de uma estratégia didática inovadora: "Propõe-se aos sujeitos a realização de uma tarefa. que consiste em algum material físico ou digital. enigma. E. instruções-alvos ou atividades dialógicas em sala de aula). vol 8. um sistema de restrição (instalado na própria situação-problema.
a avaliação somativa que avalia o final de todo o processo.2. inadequado pelas estratégias propostas para sua aprendizagem (SALGADO et al. incluindo o uso do sistema de recursos. procedimentos. permitam negociar o dispositivo segundo diversas estratégias? Como variar os instrumentos. 181) Espera-se que na maioria das intervenções baseadas na estratégia de resolução de situações-problema. modalidades de reagrupamento?" (p. Em estudo realizado com alunos do Ensino Médio por Souza. formativa e somativa (SIMÕES NETO. A primeira tem a função de conhecer o grupo de estudantes. Podemos apresentar os objetivos deste trabalho: 1. optamos por abordar o uso de situações-problema como estratégia didática no trabalho envolvendo as discussões acerca dos modelos atômicos. R. Bras. mesmo se tratando de palavras que estão presentes frequentemente na representação dos modelos atômicos escolares. tomar conhecimento disto e refletir sobre como discutir o tema de forma a favorecer uma compreensão mais ampla do conteúdo científico e como utilizar as analogias. Analisar como a estratégia didática do uso das situações-problema pode auxiliar no processo de ensino e aprendizagem do conteúdo de Modelos Atômicos no Ensino Médio. níveis de orientação. que a solução esteja ao alcance deste sujeito e que ao mesmo tempo ele venha a obter tal solução sempre acompanhada da aprendizagem de novos conceitos. Por último. Cabe ao professor então. Identificar as concepções dos estudantes de duas turmas do Primeiro Ano do Ensino Médio acerca do conteúdo de modelos atômicos. aprender modelos atômicos é considerado algo difícil de realizar. Diante do exposto. O uso de situações-problema como estratégia didática para o ensino do conteúdo de modelos atômicos se apresenta como uma interessante e válida proposta para tentar auxiliar o professor nos processos de ensino e aprendizagem. A segunda tem por objetivo avaliar o momento de resolução das situações-problema. A maioria dos alunos não associa bem as analogias. principalmente no ensino público. Justi e Ferreira (2006). 2009). 186 DOI: Em andamento. ou seja. Cabe destacar a questão da avaliação em atividades envolvendo situações-problema. tal como "modelo do pudim de passas" em relação ao átomo de Thomson ou o "sistema solar" do modelo de Rutherford. que tem se mostrado. para saber quais são os caminhos tomados para elaboração das situações-problema. procedimentos e/ou atitudes. Marcondes e Carmo (2009) perceberam que a maior parte dos sujeitos de sua pesquisa não identificava em seus modelos representativos o núcleo e a eletrosfera. que deve ser feita de três formas: diagnóstica. França. 2009). seja possível ao sujeito vencer os obstáculos que estão presentes nela. por tratar-se um conteúdo-chave para o ensino de química nas escolas. de Ensino de C&T .
Na turma I participaram das atividades 31 alunos e na turma II um conjunto de 33 alunos. E.1982-873X 187 DOI: Em andamento. região metropolitana de Belo Horizonte. Para análise dos dados. mai-ago. Na escola as aulas têm duração média de quarenta minutos e não existem laboratórios para práticas experimentais..Metodologia A pesquisa foi realizada com duas turmas noturnas do Primeiro Ano do Ensino Médio. A intervenção foi montada para um total de quatro encontros com cada turma. vol 8. Resposta Pouco Satisfatória (RPS). 2. (2013) e Silva (2013): Resposta Satisfatória (RS).2015 ISSN . T. classificamos as respostas em quatro categorias. B. C. e mais um momento de retorno. núm. com duração de uma aula. com objetivo de auxiliar na construção das situações-problema. As questões e os critérios utilizados estão no quadro 1: R. de uma escola da rede estadual de educação de Minas Gerais. O percurso metodológico está descrito a seguir: 1 Primeiro Momento da Intervenção: Avaliação Diagnóstica Elaboramos um questionário com quatro questões. Resposta Insatisfatória (RI) e Sem Resposta (SR). em Betim. de acordo com Simões Neto. Campos e Marcelino-Jr. .
hidrogênio. RS: se citasse pelo menos um erro e um acerto 2. uma eletrosfera. RI: se respondesse Baseado nesta teoria. RI: fora das duas Bohr? Justifique. Para isso. De acordo com a teoria de Bohr. mas com outra explicação. com base nos resultados experimentais. existam partes vazias? Por quê? 2 Elaboração das Situações-Problema e do Sistema de Recursos Para elaborar as situações-problema. o átomo é RS: se a resposta fosse "sim" e explicasse os formado por uma massa centrada no núcleo e espaços vazios pela eletrosfera. que sugere que os conhecimentos prévios dos alunos sejam levados em conta como uma forma de promover a interação problema/resposta. tais como: a dedução. RPS: se quais são as principais falhas e acertos nos abordasse apenas um erro ou acerto de cada modelos de Dalton. Quadro 1 –Questionário e Critérios para as Respostas RS: se abordasse como forma em que filósofos e cientistas tentavam descrever o átomo ou a 1. uma mesa de madeira. O que você entende por modelo atômico? matéria. A primeira visava suscitar no aluno os motivos que levaram Rutherford a elaborar a teoria atômica. 1998. 2005). 4. Cite para cada um dos modelos atômicos de cada em relação ao modelo atual. você acredita que em "não". Descreva a núcleo e eletrosfera. a dialética ou mesmo divergências requeridas para que eles conseguissem vencer o obstáculo proposto (MEIRIEU. como você desenharia o átomo de apresentado pelo modelo de Rutherford-Bohr. RI: não abordasse a questão da descrição do átomo ou matéria. que é formada por átomos. RPS: se "sim". Thomson. recorremos as ideias de Meirieu (1998). Considerando os modelos até aqui RS: se desenhasse o átomo semelhante ao discutidos. 3. Bras. BATINGA. sabendo que ele tem um próton. R. levamos em consideração os resultados obtidos na análise do questionário aplicado na primeira etapa da intervenção. onde estão os elétrons. CAMPOS. RPS: se fosse capaz de separar o átomo como um elétron e nenhum nêutron. de Ensino de C&T . classificações anteriores. Elaboramos duas situações-problema que fornecessem condições para provocar nos alunos uma ou mais operações mentais. Rutherford e em relação ao modelo atual. classificações anteriores. tentativa de descrever o átomo. RPS: se abordasse apenas como uma Comente. e a segunda de usar um contexto bem comum 188 DOI: Em andamento. a indução. ALMEIDA. RI: fora das duas figura.
.ao cotidiano dos alunos– a explosão de fogos de artifício. pois exige um alto grau de abstração e não se apresenta como inerentemente melhor que a visão clássica. mai-ago. DEL PINO. os que estão em níveis de maior energia ocupam regiões mais afastadas. Sabe-se ainda que esta quantidade de energia é fixa e denominada nível de energia.1982-873X 189 DOI: Em andamento. outros menos. possibilitando observar onde ocorreriam as colisões. como na figura 1. ocorrido nos fogos de artifícios. os elétrons que estão nos níveis de menor energia ocupam uma região mais próxima do núcleo. 2000). vol 8. explique o fenômeno da liberação de luzes com cores diferentes. núm. Como sistema de recursos para resolução das situações problemas. emite luz.br) A partir das conclusões deste experimento. T. Figura 1 – O Experimento de Rutherford. Baseado no texto anterior e nos conhecimentos adquiridos nas aulas de química. Baseado na figura e em seus conhecimentos. que sob radiações alfa. Sabe-se ainda que existem transições eletrônicas entre níveis distintos. feito através da orientação do mesmo ao aluno de doutorado em Física. B. quais as conclusões de Rutherford ao observar os resultados do experimento de Geiger-Marsden? SP2: O conhecimento atual sobre a estrutura dos átomos nos indica que seus elétrons têm diferentes quantidades de energia: uns são mais energéticos. aqui relacionada com a teoria atômica de Bohr: SP1: O experimento de Rutherford. C.alunosonline. O experimento consistiu na emissão de partículas α (He2+) sobre uma placa muito fina de ouro (Au).com. (Fonte: www. 2. E. Hans Geiger e ao professor Ernest Marsden.. com um anteparo fosforescente. quando pensamos na aplicação em contextos socioculturais dos estudantes do Ensino Médio (EICHLER. usado como instrumento de consulta pelos estudantes durante a intervenção. Rutherford pode então elaborar uma teoria que melhorava as ideias de Thomson para o átomo. elaboramos um material didático textual de nove páginas. Segundo estudos de Bohr. R.2015 ISSN . Tanto o material textual quanto as aulas preparadas não levaram em consideração o modelo do átomo quântico.
nem os grupos vizinhos. Você responderia diferente do seu grupo caso a atividade fosse individual? 5. R. interesse e participação durante a intervenção didática. usamos uma abordagem comunicativa.3 Segundo. os estudantes puderam ter contato com as respostas do seu grupo para que pudessem refletir sobre o que responderam. usando como critério de seleção. dividimos os estudantes em grupos de aproximadamente quatro componentes e entregamos as duas situações-problema. Você seria capaz de explicar tal modelo com poucas palavras? 6. 2002). onde professor-pesquisador buscou a voz dos estudantes. O que você achou do trabalho envolvendo situações-problema? 2. Analisamos as respostas individualmente. na ordem: disponibilidade de tempo. Era permitido e incentivado o debate interno entre os grupos. As situações-problema foram resolvidas em Grupo. de Ensino de C&T . buscando identificar quais foram os pontos positivos e negativos apontados pelos estudantes. O Modelo Atômico de Rutherford foi tema da primeira situação-problema. na dimensão de um discurso dialógico e interativo. O professor-pesquisador fez o uso do diálogo e do quadro branco para anotar aquilo que os alunos poderiam necessitar de pesquisar para auxiliar na elaboração das respostas das situações-problema posteriormente. Você gostaria de trabalhar com situações-problema também em outros conteúdos da química? Por quê? Antes de responder o questionário. Você achou as situações-problema fáceis ou difíceis? Por quê? 3. Analisamos as respostas como satisfatórias ou não-satisfatórias mediante a transposição do obstáculo instalado em cada situação-problema. incentivando a participação e levando em consideração tudo que falaram (MORTIMER. Elaboramos um questionário para avaliar as potencialidades da estratégia didática baseada nas situações-problema. 190 DOI: Em andamento. Seis perguntas foram pensadas e estão descritas a seguir: 1. mas não poderiam consultar materiais adicionais. No quarto momento da intervenção. SCOTT. você acredita que aprendeu algo novo sobre modelos atômicos? 4. Após a resolução das situações-problema. Terceiro e Quarto Momentos da Intervenção Para as aulas (segundo e terceiro momentos da intervenção). Bras. 4 Momento de Retorno Escolhemos para participar do momento de retorno três alunos de cada turma.
mesmo que mínimo. E. T. núm. sobre modelos atômicos. análise da resolução das situações-problema e análise do questionário aplicado no momento de retorno. C. conforme tabela 1: Tabela 1 – Respostas à primeira questão do Quadro 1. 2. nas duas turmas trabalhadas. Classificação da Resposta Turma I Turma II RS 0 0 RPS 46% 44% RI 43% 45% NR 11% 11% Mesmo sem ocorrência de respostas satisfatórias.Resultados e Discussão Apresentamos os resultados em três partes: análise da avaliação diagnóstica. B. mai-ago. vol 8. 1 Análise da Avaliação Diagnóstica Na primeira questão.2015 ISSN . talvez pela evidência que os átomos possuem fora do meio científico-escolar. Classificação da Resposta Turma I Turma II RS 0 0 RPS 25% 11% RI 32% 44. A segunda questão apresentou o maior nível de dificuldade nas respostas. não emergiram respostas satisfatórias. Devido ao caráter autoexplicativo do tema trabalhado. Alguns exemplos de respostas pouco satisfatórias e insatisfatórias: RPS: "Modo como os átomos (menor partícula em que se divide uma matéria) são classificados". além de não emergir nenhuma resposta satisfatória. A tabela 2 apresenta a distribuição dos resultados: Tabela 2 – Respostas à segunda questão do Quadro 1. RI: "São moléculas".1982-873X 191 DOI: Em andamento.5% R. tivemos algumas respostas pouco satisfatórias.. alto índice de respostas em branco e respostas insatisfatórias. . os resultados demonstram um conhecimento.5% NR 43% 44.
Na figura 2. Seguem exemplos de respostas em cada categoria onde houve ocorrência: RPS: "Falhas: O fato de não possuir núcleo (no começo). Na terceira questão. A tabela 3 apresenta a distribuição das respostas: Tabela 3 – Respostas à terceira questão do Quadro 1. e conseguir compará-lo com os demais. Acertos: Possuir cargas positivas. de Ensino de C&T . R. onde o personagem principal usa uma camisa com o desenho de um átomo semelhante ao modelo de Rutherford. Bras. a ocorrência de respostas pouco satisfatórias foi alta. Ainda assim. Classificação da Resposta Turma I Turma II RS 11% 18. como é mostrado na tabela 4: 192 DOI: Em andamento. pouco satisfatória e insatisfatória: Figura 2 – Resposta Satisfatória (A). Tal questão exigia conhecer bem os modelos atômicos. como por exemplo. surgem algumas respostas consideradas satisfatórias nas duas turmas. a animação "Jimmy Neutron". Possuir um núcleo e ao redor do núcleo uma eletrosfera". tivemos uma diferença significativa entre as turmas na ocorrência das respostas. cargas negativas. Para apontar falhas e acertos é necessário entender o que cada modelo apresenta. Resposta Pouco Satisfatória (B) e Resposta Insatisfatória (C) para a terceira questão Na quarta questão. um exemplo de resposta satisfatória.5% RPS 14% 15% RI 61% 55. Talvez por isso o índice de respostas satisfatórias e pouco satisfatórias tenha sido tão pequeno. e neutras.5% NR 14% 11% Alguns fatores extraescolares podem ter ajudado para que os alunos desenhassem o átomo de hidrogênio como esperado. RI: "As falhas são as radiações".
Tabela 4 – Respostas à quarta questão do Quadro 1. O grupo B também apresentou dificuldades. tentou explicar os desvios das partículas alfa no experimento pela natureza elétrica positiva. para solucionar a primeira situação-problema. mai-ago. como um espaço quase vazio. As situações-problema foram analisadas independentes entre si. foram transcritas originalmente como feitas pelos alunos. pouco satisfatória e insatisfatória RS: "Sim.2015 ISSN . a mesa terá partes vazias. RPS: "Acredito que sim. em contrapartida ao denso núcleo central. Classificação da Resposta Turma I Turma II RS 18% 44% RPS 39% 30% RI 25% 22% NR 18% 4% A diferença nas respostas se concentra no entendimento maior dos estudantes da turma II sobre a eletrosfera.1982-873X 193 DOI: Em andamento. espaços vazios". na eletrosfera. que sequer apresentou resposta às situações-problema. C. RI: "Não. O grupo C. . a causa não foi explicada. enquanto a turma II foi dividida em sete grupos identificados como grupos de G a M. para cada grupo. TURMA I A turma I apresentou pouco interesse –pouca discussão entre os alunos – e isto ficou evidente nas respostas dos grupos. pode ter sim partes ocas. mas não explicaram o comportamento das partículas que não sofriam desvio. E. B. R. porque tem os furos na mesa". pois copiaram trechos do enunciado do problema como prováveis respostas. e cada átomo tem seu espaço vazio. Já que a mesa é formada de átomos. A turma I foi dividida em seis grupos identificados como grupos A até F. Seguem exemplos de respostas satisfatória. núm. 2 Análise das Respostas às Situações-problema As respostas. vol 8. se a mesa for feita de madeira.. mas muito pequenas e não podem ser vistas a olho nu". quando apresentadas. T. A segunda situação-problema também foi respondida de forma não satisfatória por este grupo – embora tenham comentado que átomos diferentes causam explosões de cores diferentes. 2. Não houve discussão ou questionamento com o professor-pesquisador em nenhum momento. com destaque para o grupo A.
No entanto." (grupo D) SP2: "Quando o elétron se solta ele pula o nível de energia liberando uma luz. as respostas foram pensadas. O debate entre os grupos foi mais evidente. compromisso e sempre levantando questões e dúvidas. Ainda assim. R. embora não tenha dado resposta alguma para a primeira situação-problema. a maioria. L e M conseguiram responder de maneira satisfatória as duas situações- problema." (grupo C) O grupo D apresentou uma solução satisfatória para a primeira situação-problema. no modelo atômico de Rutherford. passavam direto na placa de ouro. de Ensino de C&T ." (grupo D) Os grupos E e F apresentaram respostas insatisfatórias para as duas situações-problema. como podemos ver na figura 3: SP1: "Átomo possui um núcleo muito pequeno. No caso do grupo E. as explosões (sic) adquirem cores diferentes. Bras. libera energia em forma de luz ". que apresentou a visão de átomo de Rutherford para explicar o experimento." (grupo H) 194 DOI: Em andamento. Na segunda SP. embora com uma argumentação um tanto superficial. Destacamos o grupo H. alguns grupos não conseguiram transpor o obstáculo instalado nas situações-problema. conseguiram propor as melhores soluções entre os grupos da turma I. no entanto. O grupo K. embora não associem esse movimento às mudanças de órbitas: SP2: "Quando no átomo o elétron se move. e positivamente carregado e rodeado por uma nuvem de elétrons quase vazia. apenas trechos dos enunciados foram copiados. SP1: "No experimento de Rutherford os raios de radiação alfa. mostrou uma resposta no caminho correto para a segunda. além de fornecer uma boa visão das transições eletrônicas na segunda situação- problema. TURMA II A turma II apresentou um comportamento melhor durante a discussão. enquanto que no outro grupo. dando respostas não-satisfatórias para ambas: caso dos grupos G. o obstáculo não foi transposto e a situação-problema não foi respondida de maneira satisfatória. isso porque os átomos possuem espaços vazios. mostrando mais interesse.SP1: "Se as cargas elétricas dos átomos das duas substâncias forem iguais ocorre um desvio do percurso dos átomos dessas substâncias" (grupo C) SP2: "Dependendo dos átomos presentes. (grupo K) Os grupos H. J e I. observamos também um certo conhecimento. uma demonstração de entendimento parcial do assunto. apesar de não abordarem questões relativas ao núcleo.
Bege e Cinza.SP2: "Um elétron se move em uma órbita circular. mas foram imprecisos ao deixarem de mencionar os níveis de energia. estável. Na transição de energia o elétron começa em uma energia menor a cada nível que avança aumenta sua energia. os alunos do grupo L explicaram por movimentação que os elétrons liberam energia na forma de luz e ainda que a cor da luz pode variar conforme a energia também varia. por não tratar a transição do elétron para um nível interno como o momento em que há liberação de energia. sendo classificada como uma resposta parcialmente satisfatória. 2. Preto e Vermelho. positivamente carregado e rodeado por uma nuvem de elétrons. Quando esse átomo é aquecido os elétrons se movem (exemplo na figura) e no percurso de volta sua energia é liberada em forma de luz." (grupo L) Por fim. A massa desse átomo estaria quase totalmente concentrada no núcleo (modelo planetário). T. No entanto." (grupo H) Figura 3 – Representação da transição eletrônica na resposta do grupo H O grupo L apresentou. sobre uma atração coulombiana. Eles foram selecionados pelo interesse em participar da intervenção e foram nomeados como cores: Marrom." (grupo L) SP2: "Quando no átomo. B. na primeira questão algumas das conclusões de Rutherford sobre a estrutura do átomo.1982-873X 195 DOI: Em andamento.2015 ISSN . de maneira satisfatória." (grupo M) SP2: "As luzes refletem cores diferentes porque os elétrons possuem energias diferentes. A partir R. mai-ago. vol 8. sendo três da turma I os outros três da turma II. para a turma I." (grupo M) 3 Análise do questionário Aplicado no Momento de Retorno O questionário final foi aplicado a seis alunos. os elétrons se movem e liberam energia em forma de luz. Branco. E. SP1: "Átomo: núcleo muito pequeno.. para a turma II. A cor da luz varia de acordo com a diferença de energia na movimentação. núm. apresentou o motivo das cores diferentes para os fogos de artifício. Na segunda situação-problema. . SP1: "Rutherford conclui que o átomo tem a maior parte dele como um espaço vazio e que maioria de sua massa se concentra no núcleo. C. o grupo M apresentou texto confuso na resposta à segunda situação-problema.
todos afirmaram que foi bom trabalhar com situações-problema. nossas ideias. por isso foi fácil" (Marrom) "Difícil. o que valida a estratégia de ensino. fazendo com que pudéssemos aprender mais". (Marrom) "Achei esse trabalho muito interessante. atribuíram a dificuldade ao conteúdo de modelos atômicos. você acredita que aprendeu algo novo sobre modelos atômicos? As respostas convergiram no sentido de que situações-problema acrescentaram algo novo. 196 DOI: Em andamento. 1. "Fica no meio termo. percebemos também a importância do material textual e das aulas como sistema de recursos. força um pouco mais nosso pensamento. Bras. jornais. Já a turma II aponta dificuldade moderada. R. Você achou as situações-problema fáceis ou difíceis? Por quê? Com exceção do aluno Marrom. pois é método de ensino e aprendizagem que exige do aluno o raciocínio. Pois eu não sei muito de química. Após a resolução das situações-problema. pois como eu havia dito na questão anterior envolvia conteúdos conhecidos (mas que partes já tinha esquecido. pois cabe a cada um. (Branco) "Eu achei fáceis. porque. e na verdade não entendo nada. dentro da proposta de intervenção apresentada. (Preto) 2. com ajuda do sistema de recursos e dos colegas. e ainda se eles reconhecem a ajuda das situações-problema no entendimento de modelos atômicos. porém. Com respostas que você dá sem ter nenhum texto como base".das respostas dadas ao questionário. pois gosto de ler revistas. construir o conhecimento necessário para que possa transpor o obstáculo. assistir televisão. de Ensino de C&T . porque ele ajuda a desenvolver a sua mente. procuramos analisar os pontos positivos e a dificuldade da metodologia. Destacamos duas respostas. mas foi bom relembrar) e conteúdos desconhecidos (foi bom pegar um pouco do que vem pela frente) ". Pelas respostas. O que você achou do trabalho envolvendo situações-problema? As respostas mostram opiniões semelhantes. mas destacam que quando o conteúdo é aprendido. tenho conhecimento. uma de cada turma: "Eu gostei do trabalho. " (Bege) 3. o obstáculo é facilmente transposto e a dificuldade só aparece quando a construção do conhecimento não ocorre. os estudantes da turma I acharam difícil trabalhar com as situações-problemas.
(Marrom) "Sim. (Branco) "Sim. e depois da SP eu passei a ter outro ponto de vista". (Vermelho) 5. Apresentamos a resposta de Cinza: "Era uma caixa de chumbo com um tubo com radiação a radiação ia de encontro a uma folha de ouro alguns raios passavam direto e outros desviavam". porque eu entendi melhor algumas coisas". mai-ago. (Preto) 4.2015 ISSN . (Cinza) Preto e vermelho."Sim. T. com grupos pouco participativos e desinteressados. C.(Marrom) "Não. O Modelo Atômico de Rutherford foi tema da primeira SP. vol 8. Você seria capaz de explicar tal modelo com poucas palavras? Bege.. Você responderia diferente do seu grupo se fosse individual? Os alunos Marrom e Cinza mostram nas respostas a dificuldade de trabalho observada na turma I. "Eu respondi sozinho. sem consulta a nenhum material. então nossas ideias eram parecidas. (Branco) "Não. B. pois foi resolvido com alguns palpites meus que combinaram com os palpites dos outros componentes do grupo". todos os alunos da turma II mostram que trabalhar em grupo ajuda a vencer o obstáculo proposto ao poder juntar os conhecimentos para propor a solução e ainda destacando a importância individual da participação na elaboração desta solução. pois a aula e a tarefa me apresentaram vários fatores que eu desconhecia". 2. conseguiram explicar o modelo atômico de Rutherford: R. Talvez o apelo visual dado pela figura possa ter dirigido a esse tipo de resposta. marrom e branco explicaram não o modelo atômico de Rutherford. (Cinza) Ao contrário da turma I. Aprendemos mais sobre modelos atômicos e descobrimos coisas que nunca ouvimos falar antes".1982-873X 197 DOI: Em andamento. mas o experimento descrito na situação-problema. (Bege) "Sim. cinza. (Preto) "Não. porque do meu ponto de vista eu via os modelos atômicos de um jeito. Porque todos aprendemos juntos. As situações-problema foram resolvidas em Grupo. Pois eu respondi quase sozinho". então não mudaria a resposta". . núm. E. porque as respostas em grupo foram formadas com a ajuda de todos inclusive eu". "Não. meu grupo só tinha 'gênios'".
que são diferentes das turmas diurnas no perfil dos alunos. fazendo com que os alunos buscassem vencer este obstáculo. Porque nosso aprendizado com certeza seria maior e melhor". os estudantes deste turno são mais velhos. já estão inseridos no mercado de trabalho e buscam a complementação da educação básica para melhoria de vida. pois o que aprendem nas escolas não se relaciona efetivamente com seu cotidiano. PASSOS. mas ainda assim apresenta um argumento inconsistente." (Preto) "Possui um núcleo pequeno que está rodeado de elétrons carregados". 2005). R. em casa ou no trabalho (GONÇALVES. ocorre situação de aprendizagem. exigindo mais trabalho. o que justifica a relevância em trabalhar com essa temática nesta pesquisa. Porém. em busca de uma promoção ou novo emprego."No modelo de Rutherford um átomo tem um núcleo pequeno no centro que é envolvido pela eletrosfera. "Não. Percebemos a partir das respostas ao questionário final que a estratégia foi bem aceita pelos estudantes e que as situações-problemas criadas atingiram o objetivo proposto. de Ensino de C&T . é importante evidenciar a importância no entendimento dos modelos atômicos para a compreensão dos conteúdos subsequentes da química. mesmo colocando o aluno numa posição diferente do ensino tradicional. (Preto) Algumas Considerações O uso das situações-problema estimula o raciocínio dos estudantes. uma vez que o trabalho com situações-problema é encontrado na literatura também para outros conteúdos e disciplinas escolares. a estratégia mostra validade e. PASSOS. pois é muito interessante e gostei muito de aprender e gostaria muito de saber mais. 6. pois quando eles se deparam com o obstáculo e constroem uma solução para o problema. construindo o conhecimento quando possível. (Bege) Pelo exposto por Branco. sendo evasão e desistência situações bastante comuns." (Branco) "Sim. Destacamos a realidade do trabalho com turmas noturnas. Você gostaria de trabalhar com SP em outros conteúdos? Por quê? Apenas um aluno dentre os seis indica que não gostaria de trabalhar novamente com esta estratégia. chegam à sala de aula já cansados da jornada diurna e pouco produzem. Bras. Preto e Marrom. 198 DOI: Em andamento. Geralmente. agradou aos participantes: "Sim. para aumentar a renda e sua qualidade de vida. Porque nas outras matérias não se encaixaria". Assim.
vol 8. alguns intrínsecos ao próprio conteúdo escolhido. indicando nível de dificuldade equivalente. B. a saber: nível de abstração exigido para uma visão microscópica da matéria. É considerável a diferença no resultado entre as duas turmas participantes da pesquisa: enquanto a turma I apresentou apenas 17% de respostas classificadas como satisfatórias para as situações-problema. Acreditamos que a estratégia didática se mostrou eficiente.1982-873X 199 DOI: Em andamento.. o que é pouco comum nas escolas atualmente. partes que as compõem. núm. . Já comentamos o comportamento diferente das turmas em relação à estratégia. T. é evidente o avanço na compreensão dos conceitos pelos estudantes das duas turmas. A maioria dos alunos da turma I se comportou de forma desatenta. enquanto que uma parcela significativa dos alunos da turma II demonstrou interesse. possivelmente existem outros fatores relacionados a gestão escolar e planejamento do ensino e a aparente falta de interesse dos alunos (principalmente na turma I). R. a turma II teve 50%. O grande número de respostas pouco satisfatórias e insatisfatórias nos levam a esta conclusão.2015 ISSN . As respostas à avaliação diagnóstica mostraram que a maioria dos alunos não possuía concepções científicas definidas para modelos atômicos. foram consideradas como satisfatórias 35% das respostas apresentadas. De forma geral. entender a natureza dessas partículas. quais as principais características de cada modelo formulado e porque eles são confrontados por outras propostas não fazem parte dos conhecimentos prévios apresentados pelos estudantes. Embora 17% de respostas satisfatórias pareça um resultado ruim. fato que fica evidenciado ao analisarmos as soluções propostas para as situações-problema – as respostas para a segunda turma se mostraram mais efetivas. E. enquanto a segunda 39%. Ainda. sendo a primeira experiência deles com o conteúdo abordado. 2. podemos verificar dificuldades relativas para cada uma: a primeira situação-problema teve 34% de respostas consideradas como satisfatórias. o que evidencia o valor da motivação inicial em participar de qualquer tipo de atividade dentro de uma estratégia didática. das respostas nesta classificação. porém. Essa diferença pode ser explicada pelo engajamento dos estudantes na participação durante a intervenção. pois o trabalho com situações-problema demanda um esforço do estudante. mai-ago. No entanto. Por fim. abordagem classicamente histórica e pequena relação direta com atividades do cotidiano dos estudantes. C. A ideia de átomo como uma pequena entidade que forma a matéria parece ser aceita pelos estudantes. Vários são os fatores que podem justificar este resultado. com pouco ou nenhum interesse em aprender durante a intervenção. consideramos os resultados satisfatórios. principalmente no turno escolhido para a pesquisa. analisando cada situação-problema de forma independente. Acreditamos que eles ainda não tinham assistido as aulas de modelos atômicos até o momento da intervenção.
A proposta curricular de química do estado de Minas Gerais: fundamentos e pressupostos. A Abordagem de Resolução de Problemas por uma professora de Química: Análise de um problema sobre a Combustão do Álcool envolvendo o conteúdo de Estequiometria. T. Química Nova. São Paulo.. 2009. 23. v. matemática e suas tecnologias. M. p. Ponta Grossa. P. São Paulo. ed. 5. P. S. F. sim.. n. G. S. R.. MORTIMER. BATINGA. M.44. M. E. n. M. P.. S. P. TEIXEIRA. T..2. CÂMARA DOS SANTOS.. FRANÇA. 2002. MEIRIEU. n. 2006. ed. 24-52. E. 2004. p. J. Florianópolis. São Paulo:Thomson. 6. R. Anais. v. n. Educação Matemática em Revista. MACHADO. H. Atividade Discursiva nas salas de aula de ciências: Uma ferramenta Sociocultural para analisar e planejar o ensino.. 286-306. Computadores em Educação Química: Estrutura Atômica e Tabela Periódica. ROMANELLI. Novos rumos para o Ensino Médio Noturno – como e por que fazer? Ensaio: Avaliação de Políticas Públicas Educacionais.. 2005. M. P. C. 2005. São Paulo. 275-282. R. S. C. 13. ALMEIDA. M. 3. Algumas Concepções sobre o ensino-aprendizagem em matemática. CARMO. 31. 1. v. 4. F. FREIRE. Bras. n. SCOTT. BATINGA. Porto Alegre. GONÇALVES. 835-840. Secretaria de Educação Básica: MEC. Ensino por Investigação: Problematizando as atividades em sala de aula. C.. P. CAMPOS. In: CARVALHO. Concepções de professores de química do Ensino Médio sobre a resolução de situações-problema. In: VII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. L. Ensino de Ciências: Unindo a pesquisa e a prática. p.. 2009. p. T. A.. Pedagogia do Oprimido. 2005. PASSOS. 2000. p. Química Nova.. Rio de Janeiro:Paz e Terra. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências. S. n.. v. M. Aprender. 23.7. A. A. p.O que pensam os professores de química do Ensino Médio sobre o conceito de problema e exercício. BATINGA. E. Química Nova na Escola. São Paulo.. 345-360. F. MARCONDES.2000. 48. p. A. 12. 273-283. 11-15. A. PASSOS. 200 DOI: Em andamento. EICHLER.Referências AZEVEDO. Estrutura Atômica e Formação dos íons: Uma análise das ideias dos alunos do 3º ano do Ensino Médio. MORTIMER. M. v. L. A. n. mas como? 7. M. 2009. 25-37. BRASIL. M. 2002. p. n. Investigações em Ensino de Ciências. 1998. v. M. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia. TEIXEIRA. V. F. São Paulo.. I. Porto Alegre: Artmed. M. Brasília (DF). Orientações curriculares para o ensino médio: ciências da natureza. de Ensino de C&T . V.. F. Belo Horizonte: ABRAPEC. 2. Rio de Janeiro. DEL PINO. R. v. V. 7. 2014. V.
2009. J. SIMÕES NETO. mai-ago. Um objeto de aprendizagem para trabalhar conceitos de radioatividade e modelos atômicos na formação de professores de química. n. 5 ed. J.com José Euzebio Simões Neto é licenciado em química pela Universidade Federal de Pernambuco (2005). I. C. P. mestre em ensino das ciências pelo Programa de Pós-graduação em Ensino das Ciências da Universidade Federal Rural de Pernambuco e professor do departamento de Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. C. Resolução de uma Situação-Problema Sobre Radioatividade para Construção de Conceitos de Radioatividade no Ensino Superior de Química. FERREIRA. S. R. Universidade Federal Rural de Pernambuco. Recife. In: VII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências.. C.. T.. E. A Aprendizagem e o Ensino de Ciências: Do conhecimento cotidiano ao conhecimento científico. Abordando a isomeria em compostos orgânicos e inorgânicos: uma atividade fundamentada no uso de situações-problema na formação inicial de professores de Química.. v. Porto Alegre. A. 2. p.. G. Anais. F. M. 2.. 2009.. J. S. SILVA. Porto Alegre: Artmed. Belo Horizonte: ABRAPEC. MARCELINO-JR. 327-346. Mauro de Souza Lima Prates Júnior é licenciado em Química pela Universidade Federal de Minas Gerais (2011). 2009. p. SIMÕES NETO. n. T. Universidade Federal Rural de Pernambuco. V. E-mail: euzebiosimoes@gmail. A. Porto Alegre. . C..POZO. V.. 2009.. 2013. J. A. GÓMEZ CRESPO. Florianópolis.2015 ISSN . vol 8. v. A. 120 f. 2013. JUSTI. Investigações em Ensino de Ciências. D. e graduando em Engenharia Química pelo Centro Universitário UMA-MG.. Abordando o conceito de isomeria por meio de situações-problema no Ensino Superior de química. J. E. C. E-mail: maurosgb@gmail. 2006. 115 f. CAMPOS. 18. O.1982-873X 201 DOI: Em andamento. 7-28. E. 11. F. núm. Recife. DEL PINO. M. Analogias utilizadas no ensino dos Modelos Atômicos de Thomson e Bohr: Uma análise crítica sobre o que os alunos pensam a partir delas. HAINZENREDER. M. C. SILVA. F. SOUZA. B.com R. Investigações em Ensino de Ciências. Dissertação (Mestrado em Ensino das Ciências) – Programa de Pós-Graduação em Ensino das Ciências. Dissertação (Mestrado em Ensino das Ciências) – Programa de Pós-Graduação em Ensino das Ciências. SALGADO. 1..