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ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 197-213, set./dez. 2018.
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Problematizando o ensino de modelos
atômicos: estudo das representações e o
uso de um jogo didático
RESUMO
Luana Carol de Camargo
luanacamargo1328@gmail.com
orcid.org/0000-0002-1918-1345
Universidade do Estado de Santa
Catarina (UDESC), Joinville, Santa
Catarina, Brasil
Sara de Simas Asquel
sara_asquel@hotmail.com
orcid.org/0000-0002-0354-6565
Universidade do Estado de Santa
Catarina (UDESC), Joinville, Santa
Catarina, Brasil
Brenno Ralf Maciel Oliveira
brenno.oliveira@udesc.br
orcid.org/0000-0002-4103-4739
Universidade do Estado de Santa
Catarina (UDESC), Joinville, Santa
Catarina, Brasil
O presente trabalho busca discutir sobre o ensino de modelos atômicos no ensino médio a
partir do uso de diversificados recursos didáticos, buscando superar algumas das
dificuldades atreladas ao processo ensino-aprendizagem deste conteúdo. Para tal,
planejou-se uma sequência de aulas em que se explorou o uso de representações mentais,
modelos e um jogo didático. O planejamento foi realizado por licenciandas em Química e
aplicado com alunos do primeiro ano do Ensino Médio em uma escola estadual de
Joinville/SC. A exploração e discussão sobre as representações mentais do átomo, a partir
de desenhos feitos pelos alunos, mostraram-se importantes para problematizar a ideia da
criação de modelos para algo que não se vê, refletindo sobre o papel dos atomistas. O uso
dos modelos auxiliou diretamente nessa (re)construção da compreensão acerca de cada
modelo atômico estudado. Os jogos didáticos promoveram a participação e a curiosidade
da turma, proporcionaram melhoras no aprendizado dos alunos a partir da interação
estabelecida entre eles, revelando ser uma importante ferramenta de avaliação para a
aprendizagem. As ferramentas utilizadas mostraram alto potencial para o ensino de
modelos atômicos, mas precisam de uma mediação consciente do professor. Conclui-se ser
fundamental que o ensino de modelos atômicos seja precedido, ou problematizado
concomitantemente, por discussões que tenham por base o uso da linguagem, a exploração
da ideia de representação e uso de modelos e analogias, para dar coerência ao aprendizado
dos estudantes.
PALAVRAS-CHAVE: Ensino de Química. Recurso didático. Modelos representacionais.
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INTRODUÇÃO
A dificuldade na compreensão dos conteúdos químicos por parte dos alunos,
de um modo geral, deve-se ao fato de a Química ser estudada de maneira
fragmentada, envolvendo conceitos abstratos e linguagem simbólica bastante
específica.
Os estudos de Johnstone (2000) discutem acerca da ideia de representação do
conhecimento químico em três níveis: um deles denominado macroscópico, que
considera aquilo que é essencialmente sensorial ou perceptivo; um nível chamado
de submicroscópico, de característica exploratória ou molecular do fenômeno em
estudo; e o nível representacional, que consiste no aspecto simbólico inerente ao
assunto estudado. A figura 1 apresenta o triângulo proposto por Johnstone (2000),
que estabelece a relação entre estes três níveis de maneira a articular as diferentes
dimensões do conhecimento químico.
Figura 1 – Níveis do conhecimento químico propostos no triângulo de Johnstone
Fonte: adaptado de Johnstone (2000).
Nesse sentido, o conhecimento químico se torna mais significativo para os
estudantes quando esses três níveis se relacionam durante o ensino dos
conteúdos. Por isso, é importante que os professores explorem diferentes
estratégias e ferramentas didáticas que busquem relacionar os níveis propostos no
triângulo de Johnstone, a fim de dar maior sentido àquilo que se ensina.
Muitas vezes, ao ensinar alguns conceitos químicos considerados abstratos,
ou que não permitem uma exploração mais fenomenológica, os professores
utilizam analogias, a fim de auxiliar na compreensão do conteúdo e/ou dos
fenômenos estudados (SOUZA; JUSTI; FERREIRA, 2016). Para estes autores, as
analogias são um tipo específico de modelo de ensino que pode ser entendida
“como comparações entre dois domínios diferentes. Em outras palavras, dizer que
“A” é análogo de “B” implica que “A” é como se fosse “B”, ou que “A” e “B”
compartilham algumas características” (SOUZA; JUSTI; FERREIRA, 2016, p.9).
As analogias possuem muitas características positivas no processo de ensino-
aprendizagem, já que elas podem estabelecer uma relação entre o que é familiar
e o que é desconhecido pelos alunos. Contudo, possuem também aspectos
limitantes no ensino, como as possíveis más interpretações ou generalizações que
podem levar a formas equivocadas de raciocínio.
O uso de analogias no ensino de Química é bastante comum (LIMA et al, 2016),
entretanto esse uso precisa ser mais problematizado entre os professores, para
que sua utilização seja feita de maneira consciente, com base em uma reflexão
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sobre as limitações e potencialidades da mesma no ensino de cada conteúdo. Um
exemplo comum do uso de analogias no ensino de Química está presente no
ensino de modelos atômicos.
O conteúdo curricular de modelos atômicos é abordado normalmente no
ensino médio a partir de diversas representações do átomo e os pensadores desses
modelos. O pensamento acerca da constituição da matéria teve origem na Grécia
antiga e desde então variados modelos atômicos surgiram. Entretanto, muitas
vezes a abordagem desse conteúdo se limita a mera apresentação dos modelos e
de seus atomistas, ou ainda, uma simplificação dos modelos às analogias, gerando
grande confusão no aprendizado dos estudantes.
Consideramos que seja fundamental uma discussão sobre as evidências que
cada atomista teve para propor seu modelo, bem como da exploração das
representações mentais dos estudantes, de modo que a compreensão dos alunos
não se limite apenas ao uso das analogias, mas que seja mais ampla no sentido de
compreender o modelo análogo a partir de um pensamento mais elaborado.
Dentre as dificuldades relacionadas ao ensino de modelos atômicos ressalta-
se a difícil abstração e assimilação por parte dos alunos. Essa dificuldade se dá pelo
fato do estudo sobre o átomo envolver o nível submicroscópico, ou seja, o átomo
é algo que não se pode tocar, nem visualizar. Por isso, Santos e Schnetzler (1997)
ressaltam que esse nível deveria ser ensinado através do uso de modelos
simplificados que são mais acessíveis a compreensão dos alunos, e esse estudo,
por sua vez, seria precedido por uma discussão acerca dos aspectos macroscópicos
das propriedades dos materiais e das transformações envolvidas.
Os modelos são entendidos, segundo Santana, Sarmento e Wartha (2011)
como imagens que são construídas para ajudar a entender a realidade, ou seja, é
necessário que haja relação dele com o que se quer ressaltar, bem como se deve
enfatizar que o modelo não é a cópia da realidade e sim apenas uma
representação, uma analogia. Portanto, essas representações são explicações
provisórias, cujas capacidades explicativas são maiores do que apenas com o uso
de analogias (SANTANA; SARMENTO; WARTHA, 2011).
As representações dos modelos atômicos podem contribuir para a construção
de uma imagem do que se quer estudar sobre o átomo, na imaginação dos alunos.
Por isso, considera-se que o uso de representações dos modelos atômicos pode
ter um grande potencial enquanto recurso didático, desde que sejam tomados
alguns cuidados que reafirmem a ideia do que significa um modelo e uma
representação para os alunos.
Além disso, consideramos também que a inserção de jogos didáticos em aulas
de Química pode estimular a participação e interesse dos estudantes, devido a seu
aspecto lúdico e de dinamização da aula, podendo auxiliá-los no aprendizado.
Segundo Kishimoto (1994), o jogo é considerado um tipo de atividade lúdica e
possui duas funções: a lúdica e a educativa, que devem estar em harmonia.
Segundo Moreira e colaboradores (2013, p.1389):
Os jogos educativos ou didáticos fornecem um meio para que a aula se torne
mais dinâmica. Com eles, os estudantes podem ir além da aprendizagem
convencional, centrado na teoria, interagindo com o contexto trabalhado.
Assim, seus pensamentos serão muito mais organizados, fundamentados e
amplos, aumentando a curiosidade e vontade de aprender.
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Além disso, os jogos didáticos possibilitam o rompimento da fronteira
existente entre trabalho e divertimento, ou seja, o jogo possibilita uma intersecção
entre o obrigatório e o que proporciona alegria, a fim de que o aluno aprenda com
satisfação e prazer, proporcionando uma maior socialização, do que as aulas
tradicionais.
Segundo Borsa (2007) a socialização é um processo interativo e necessário
para o desenvolvimento do ser humano, pois tem o objetivo de aprender o correto
e o que se julga incorreto, ou seja, a compreensão das regras morais que regem a
sociedade na qual vive. Além da socialização o jogo também estimula a interação
aluno/aluno e aluno/professor.
Conforme Fialho:
A exploração do aspecto lúdico, pode se tornar uma técnica facilitadora na
elaboração de conceitos, no reforço de conteúdos, na sociabilidade entre os
alunos, na criatividade e no espírito de competição e cooperação, tornando
esse processo transparente, ao ponto que o domínio sobre os objetivos
propostos na obra seja assegurado (FIALHO, 2008, p.16).
O jogo didático também pode ser utilizado como forma de avaliação. Segundo
Rezende e Soares (2011) o aluno poderá interagir com o jogo de forma a colocar
em prática os conteúdos estudados previamente, e dessa forma ser avaliado.
Sobre isso, Silva e Amaral ressaltam que:
Durante a aplicação do jogo como um instrumento avaliativo, o aluno pode
perceber se os conteúdos foram realmente assimilados, se sua aprendizagem
obteve o êxito pretendido, se é necessário um reestudo de determinado
conteúdo e se ele está satisfeito com o que aprendeu durante sua
aprendizagem (SILVA; AMARAL, 2011, p.2).
Perante o exposto, o objetivo do presente trabalho é o de refletir acerca dos
resultados obtidos pela aplicação de uma sequência de aulas que preconizaram o
uso de recursos didáticos, tais como modelos, analogias e um jogo didático para o
ensino de modelos atômicos, em especial a reflexão será direcionada para o
potencial desses recursos para auxiliar na aprendizagem dos estudantes e para
avaliar seu processo de aprendizado. Nesse sentido, o primeiro intuito em utilizar
essas estratégias no ensino de modelo atômico é o de melhorar o processo de
ensino e de aprendizagem desse conteúdo.
PERCURSO METODOLÓGICO: UMA APRESENTAÇÃO DOS RECURSOS DIDÁTICOS
ELABORADOS E DO CONTEXTO DE SEU PLANEJAMENTO E UTILIZAÇÃO
O planejamento das aulas descritas neste trabalho, bem como o processo de
elaboração dos seus recursos didáticos utilizados, se deu em uma disciplina de um
curso de licenciatura em Química de uma universidade catarinense, em que foram
estudadas as características, limitações e potencialidades de diversos recursos
didáticos e após esse estudo foram planejadas as aulas, com o intuito de incorporar
o uso de alguns dos recursos estudados em aulas de Química.
Após o período de elaboração e planejamento das aulas, foi realizada uma
parceria com algumas escolas, a fim de aplicar as aulas e validar a proposta
avaliando os resultados obtidos. Nesse trabalho, será discutido acerca das aulas
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sobre modelos atômicos, que foram realizadas com vinte e dois alunos do primeiro
ano do ensino médio em uma escola estadual localizada na região norte da cidade
de Joinville. O planejamento consistiu na aplicação de três aulas, ministradas por
duas acadêmicas, que serão descritas a seguir.
Na aula 1, foi realizada uma aula expositiva dialogada sobre o átomo e alguns
modelos atômicos, com o auxílio de slides. Os modelos de Dalton, Thomson,
Rutherford e Bohr, foram explorados nas aulas por serem os principais modelos
abordados nas coleções dos livros didáticos de Química do atual Programa
Nacional do Livro e do Material Didático (PNLD). No entanto, cabe salientar que
existem outros modelos, como o de Sommerfeld, e que a evolução da ideia sobre
o átomo teve continuidade após o modelo de Bohr, com o modelo quântico.
O conteúdo foi abordado de forma a estimular os estudantes na exploração
das possíveis representações de alguns modelos atômicos, sem apresentá-los logo
de início. Ou seja, no início das discussões foram apresentadas as características
e/ou as evidências experimentais que cada atomista teve ao longo da história, bem
como as ideias que faziam parte de seu raciocínio acerca da constituição da
matéria. Em seguida, em cada discussão foram feitas pequenas pausas para que os
estudantes desenhassem um modelo que representasse as características e
aspectos discutidos. Para discutir sobre o experimento realizado por Rutherford,
utilizou-se de uma maquete, representada na Figura 2.
Figura 2 – Maquete que simula o experimento de Rutherford
Fonte: autoria própria (2017).
Após os alunos fazerem seus desenhos, foi solicitado que alguns deles
desenhassem suas ideias no quadro para a turma. Então, a discussão foi retomada,
explorando as várias representações possíveis para cada modelo atômico. Nesse
momento, foram apresentadas algumas imagens de possíveis representações do
átomo, conforme normalmente são apresentadas nos livros didáticos. Além de
utilizar tais figuras para refletir sobre as representações dos modelos atômicos,
foram utilizados também modelos físicos em tamanhos grandes para facilitar a
compreensão por parte dos alunos e explorar a ideia de representação. Esses
modelos foram elaborados anteriormente pelas acadêmicas, utilizando-se de
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bolas de isopor de tamanhos diferentes e mangueiras transparentes, conforme
mostra a Figura 3.
Figura 3 – Representações dos modelos atômicos de Dalton (a), de Thomson (b), de
Rutherford (c) e de Bohr (d)
Fonte: autoria própria (2017).
Após essas discussões foram feitas comparações dos modelos propostos pelos
atomistas e alguns exemplos análogos utilizados por alguns professores e livros
didáticos, como por exemplo, a bola de bilhar, o pudim de passas, o sistema solar,
entre outros. Nesse momento, buscou-se enfatizar a limitação das analogias na
tentativa de explicar um modelo atômico.
Nessa perspectiva, durante as discussões os estudantes puderam refletir e
discutir sobre a ideia de representar ou propor um modelo para algo que não é
possível visualizar, como o átomo. Os estudantes pensaram, assim, sobre suas
próprias representações e os modelos apresentados nos livros didáticos.
Na aula 2, os alunos participaram de um jogo didático intitulado Quiz Atômico,
o qual foi elaborado pelos próprios autores. A turma de 22 alunos foi dividida em
quatro grupos, os quais deveriam escolher um aluno de cada grupo para ser o peão
da sua equipe. No chão da sala de aula, foram colocadas as casas do jogo, de forma
circular (ficando infinito), sendo que existiam três tipos de casas, sendo elas a casa
P (peão), G (grupo) e T (todos), que indicavam quem deveria responder a pergunta,
conforme a Figura 4.
O jogo consistia em perguntas de diferentes níveis de dificuldade: perguntas
para o peão, perguntas para o grupo e perguntas para a turma, sendo estas de
nível fácil, médio e difícil, respectivamente.
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Figura 4 – Tipos de casas utilizadas no jogo didático Quiz Atômico
Fonte: autoria própria (2017).
O peão deveria jogar o dado e andar o número de casas indicadas pelo mesmo,
sendo que se o peão da equipe andasse e parasse sobre a casa com a letra P, ele
deveria retirar uma pergunta, identificada como sendo para o peão e respondê-la
dentro de 30 segundos, porém não poderia receber ajuda de seu grupo, deveria
responder sozinho à questão. Caso o peão acertasse a resposta, a equipe dele
ganharia 10 pontos. Como exemplo de pergunta realizada para o peão,
considerada de nível fácil, ressalta-se: “Qual foi o primeiro modelo que não
considerava o átomo como maciço?”.
Se o peão parasse na casa com a letra G, ele retirava uma pergunta de nível
médio e seu grupo teria até 40 segundos para responder a questão, sendo que
então o peão deveria receber a ajuda de sua equipe. Caso acertassem, o grupo
ganharia 30 pontos. Como exemplo de pergunta realizada para o grupo,
considerada de nível médio, salienta-se: “O que Rutherford pôde concluir a partir
de seu experimento de bombardeio com partículas alfa em lâminas de ouro?”.
Por fim, se algum peão parasse na casa com a letra T, ele retiraria uma
pergunta de nível difícil e todas as equipes poderiam responder em um papel e
entregar para as professoras (acadêmicas), dentro do tempo de 60 segundos.
Ganharia 50 pontos a equipe que entregasse a resposta primeiro e que estivesse
correta. Como exemplo de pergunta realizada para toda a turma, considerada de
nível difícil, evidencia-se: “Sobre o modelo de Rutherford, julgue os itens a seguir
como verdadeiros ou falsos: I - O modelo de Rutherford apresenta um núcleo com
carga negativa; II - O modelo foi elaborado a partir de experimentos em que uma
fina lâmina de ouro era bombardeada com outro elemento químico; III - O modelo
atômico de Rutherford afirmava que o átomo era uma esfera indivisível positiva,
com cargas negativas ao redor”.
Na aula 3, foi entregue um teste para os alunos responderem, o qual consistia
em ilustrações que representavam cada modelo atômico estudado e os alunos
deveriam explicar como compreendiam cada uma daquelas representações. Além
disso, os estudantes responderam algumas perguntas sobre o que acharam das
aulas e se os recursos didáticos utilizados auxiliaram de alguma forma na
compreensão do conteúdo químico de modelos atômicos.
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RESULTADOS DA UTILIZAÇÃO DOS RECURSOS DIDÁTICOS ELABORADOS PARA O
ENSINO DE MODELOS ATÔMICOS
Na aula 1, a participação dos estudantes foi bastante intensa, em especial nas
discussões propostas ao final da aula, em que realizou-se uma reflexão sobre a
ideia de representar um modelo a partir de algo que não se vê. Os estudantes
aparentemente não haviam parado para pensar sobre a difícil tarefa de criar um
modelo de algo abstrato como, por exemplo, o átomo. Esse aspecto fez com que
as aulas contribuíssem diretamente para tornar o pensamento dos estudantes
mais elaborado, principalmente ao se colocarem no papel dos atomistas, tentando
representar seus próprios modelos atômicos apenas com algumas evidências
experimentais ou outras características discutidas na aula.
De modo geral, os estudantes fizeram desenhos bem diversos e criativos,
como por exemplo, sobre o modelo de Dalton, um deles desenhou uma bola de
bilhar (com o número 8), outro aluno desenhou o modelo de Rutherford como
sendo o de Dalton, outro desenhou um quadrado, enquanto que outro desenhou
uma esfera com outras esferas menores dentro. Alguns dos desenhos feitos pelos
alunos sobre cada modelo atômico tiveram influências das aulas que introduziram
o referido assunto durante o nono ano do ensino fundamental, ou seja, embora os
modelos atômicos não tivessem sidos discutidos no primeiro ano do ensino médio
até a execução das aulas descritas aqui neste trabalho, os alunos já haviam tido
uma base sobre o assunto no ano anterior.
A Figura 5 e a Figura 6 apresentam os desenhos feitos pelo Aluno 1 e Aluno 2,
respectivamente.
Figura 5 – Representações do Aluno 1 para os modelos atômicos
Fonte: autoria própria (2017).
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Figura 6 – Representações do Aluno 2 para os modelos atômicos
Fonte: autoria própria (2017).
Observa-se que o modelo de Dalton, tanto para o Aluno 1 quanto para o Aluno
2, é representado com a presença de algumas subpartículas no interior do átomo,
o que pode sugerir uma característica oposta à ideia de uma esfera maciça e
indivisível.
O modelo de Thomson é representado por ambos os alunos como uma esfera
onde estão dispersas cargas negativas; sendo que para o Aluno 1, essas cargas
aparentemente possuem certa organização. Possivelmente a compreensão do
Aluno 1 advém de seu entendimento sobre a palavra “uniformemente”, uma vez
que durante a aula comentou-se que o modelo atômico de Thomson propunha
que o átomo era uma esfera maciça, de carga elétrica positiva, onde os elétrons
(com cargas negativas) estariam uniformemente distribuídos. Vale ressaltar que
nenhum dos alunos explicitou em seu desenho a ideia da neutralidade elétrica do
átomo, uma vez que apenas enfatizaram as cargas negativas.
Já para o modelo de Rutherford, em um dos desenhos (Aluno 1) verifica-se a
representação de esferas pequenas ao redor de uma esfera maior central,
enquanto que no outro desenho (Aluno 2), podem-se notar as esferas menores
com cargas negativas, ou seja, representando os elétrons ao redor de uma esfera
central, a qual faz alusão ao núcleo atômico. Nenhum dos desenhos traz relação
explícita quanto ao movimento de elétrons, mas nos dois desenhos parece haver
a indicação de uma camada intermediária entre o núcleo e os elétrons que não fica
muito claro o significado de tal representação.
Nos estudos de França e colaboradores (2009) e Santana, Sarmento e Wartha
(2011) verificou-se que a maioria dos estudantes propuseram modelos de átomo
que se assemelham ao modelo de Rutherford. Segundo os autores esse modelo
parece ser mais consistente aos alunos devido a comparação analógica
estabelecida com o sistema solar, ou então pelo fato dos professores
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apresentarem os modelos de maneira cronológica como se o mais recente
substituísse os modelos anteriores.
Para o modelo atômico de Bohr, em ambos os desenhos é notável a
representação de órbitas, as quais circundam uma pequena esfera central,
possivelmente representando o núcleo. Nessas órbitas, pode-se observar a
presença de esferas menores, que apesar de não mostrarem nenhum tipo de
carga, deduz-se que representem os elétrons. Apesar disso, as representações do
modelo de Bohr, mostram as órbitas todas em um mesmo nível atômico, e não
divididas em níveis diferentes de energia, como havia sido discutido em um
primeiro momento com os alunos.
A exploração da representação mental dos modelos e da produção dos
desenhos não teve o intuito de verificar se o pensamento dos alunos está certo ou
errado, mas levá-los tornar esse pensamento mais elaborado, a partir da reflexão
em quais aspectos sua própria representação se assemelha ou difere das
representações apresentadas posteriormente pelas professoras.
Após a discussão inicial e a dinâmica de representação mental e por desenhos
sobre os modelos atômicos, discutiu-se com os estudantes os modelos
confeccionados pelas professoras, bem como as limitações dos mesmos.
A confecção desses modelos também foi um importante momento formativo
para as licenciandas que preparam as aulas discutidas nesse trabalho, uma vez que
diferentes aspectos relacionados à aprendizagem dos estudantes precisaram ser
levados em conta, bem como os aspectos inerentes a ideia de cada atomista. Nesse
sentido, embora os modelos apresentem limitações que foram discutidas com os
estudantes, os mesmos podem auxiliar na compreensão dos estudantes, desde
que utilizado de uma maneira coerente que não reforce uma compreensão
equivocada nos estudantes de que aquele modelo é um átomo, ou que seja uma
imagem era o átomo “visto” pelos atomistas.
Além disso, buscar materiais alternativos e de baixo custo é uma saída
necessária em muitos momentos da docência em Química. Daí a importância de
se oportunizar aos licenciandos refletirem sobre esses aspectos confeccionando
materiais para o ensino de Química.
A partir das atividades realizadas com os alunos sobre as representações
mentais a partir de seus desenhos, o uso das analogias e os modelos atômicos,
bem como os modelos confeccionados pelas professoras, percebeu-se que a
discussão acerca desses modelos facilitou a compreensão sobre as
representações, além de ter sido algo atrativo para os alunos, pois eles podiam
“pegar/tocar” e questionar, caso não tivessem compreendido bem. Dessa forma a
aula se tornou mais dinâmica.
Durante a aula 2, quando ocorreu a aplicação do jogo didático, inicialmente
percebeu-se que os alunos não se lembravam muito de como era cada modelo
atômico. Isso pode ser justificado pelo fato de que entre a aula 1 e a aula 2 houve
um espaço de duas semanas sem aulas de Química na escola em que essas aulas
foram aplicadas. Tal fato foi decorrente de atividades internas da escola. Por isso,
foi necessário discutir novamente com os alunos sobre o que havia sido estudado
na primeira aula, realizando uma breve retomada antes de a turma participar do
jogo.
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Durante a realização do jogo didático Quiz Atômico, notou-se que os alunos
ficaram bastante empolgados, interessados e participativos. Em alguns momentos
do jogo os alunos tiveram dificuldades em responder as perguntas do quiz, tanto
aquelas destinadas exclusivamente ao peão de cada equipe, quanto às demais que
envolviam a ajuda da equipe ou a possibilidade de toda a turma responder. Nesses
momentos, optou-se por estimular as lembranças dos alunos, auxiliando-os na
resolução das questões.
É preciso ter cuidado ao utilizar jogos didáticos para que o aspecto lúdico não
fique evidente demais em detrimento de sua função pedagógica. Nesse sentido, o
jogo Quiz Atômico cumpriu adequadamente seu papel, pois além de servir como
uma ferramenta de avaliação para a aprendizagem, uma vez que os alunos se
ajudaram mutuamente para resolverem as questões propostas no jogo, pôde
ajudar os estudantes na assimilação e exercício dos conceitos estudados
anteriormente.
Além disso, notou-se também que os integrantes dos grupos interagiram de
maneira cooperativa, ocorrendo momentos em que quando alguém respondia a
questão do jogo de forma incorreta, a turma unia-se e se ajudava para responder
a questão de forma correta, mesmo tendo consciência de que não ganhariam
pontos a mais por isso. A Figura 7 ilustra alguns momentos da realização do jogo
Quis Atômico.
Figura 7 – Momentos da realização do jogo Quiz Atômico
Fonte: autoria própria (2017).
Moreira e colaboradores (2013) também verificaram resultados semelhantes
ao trabalhar com um jogo didático denominado Trilha atômica, em que os
estudantes tiveram melhoras significativas em suas notas depois de participarem
de um jogo sobre o que aprenderam acerca dos modelos atômicos. Os autores
ressaltam a grande motivação dos estudantes em aprenderem o conteúdo a partir
da aula descontraída e dinâmica possibilitada pelo uso do jogo didático.
Na aula 3, os alunos responderam, individualmente e por escrito, a uma
questão (Figura 8) que explorava o processo inverso ao que havia sido feito na aula
1: ao invés de representar um desenho sobre cada modelo atômico a partir de suas
características e sua própria representação mental, os alunos deveriam explicar os
modelos atômicos apresentados a eles a partir de representações que
normalmente são apresentadas nos livros textos, evidenciando as características
de cada um deles e os principais aspectos discutidos em aula sobre cada um dos
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modelos atômicos. Com isso foi possível verificar, em partes, a compreensão dos
estudantes sobre os modelos atômicos estudados.
Figura 8 – Questão final respondida pelos alunos acerca de suas compreensões sobre a
representação dos modelos atômicos
Fonte: autoria própria (2017).
Notou-se que uma significativa parcela da turma conseguiu discutir sobre as
características dos modelos atômicos. Os alunos, de modo geral, redigiram
respostas corretas sobre como eram cada um dos modelos atômicos a partir de
suas representações. Parte disso deve-se ao fato de terem participado do jogo
didático e exercitado seus aprendizados durante a aula 2, bem como da reflexão e
discussão realizada sobre as representações dos modelos atômicos a partir de suas
características. O Quadro 1 apresenta algumas das respostas dos alunos.
Quadro 1 – Algumas explicações dos alunos sobre cada modelo atômico estudado
Sobre o modelo atômico de Dalton
“Esfera maciça e indivisível sem cargas”
“Esfera maciça, sem carga e indivisível”
“Um núcleo maciço, indivisível e com a analogia de uma bola de bilhar. (Uma esfera)”
“É representado como uma bola de bilhar indivisível e maciça”.
Sobre o modelo atômico de Thomson
“Esfera positiva com elétrons negativos encrustados. Associado a pudim de passas”
“Núcleo positivo com elétrons encrustados”
“Um núcleo positivo com elétrons negativos e a analogia de um pudim de passas”. “É
representado pelo pudim de passas, onde seu centro são cargas positivas com várias
cargas, acima do centro estas cargas são negativas”
Sobre o modelo atômico de Rutherford
“Núcleo positivo, com elétrons negativos na mesma camada”
“Núcleo nêutron e positivo com elétrons ao seu redor”
“Um núcleo positivo e vários elétrons negativos em órbitas diferentes com a analogia
do sistema solar”
“Representado pelo sistema solar onde o núcleo é positivo e em volta dele uma
eletrosfera”.
Sobre o modelo atômico de Bohr
“Núcleo com várias partículas e elétrons em camadas diferentes”
“Sistema solar com elétrons ao seu redor”
“Núcleo com vários átomos em órbitas que podem chegar até 7”
“Ele tem o núcleo positivo e várias camadas ao redor com cargas negativas”.
Fonte: autoria própria (2017).
Embora várias respostas demonstrem certa compreensão dos estudantes
sobre os modelos atômicos estudados e algumas de suas principais características,
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verifica-se que o uso de analogias em suas explicações para os modelos é bastante
recorrente.
Durante as aulas descritas neste trabalho foram tomados diversos cuidados
em relação ao uso das analogias, para que os estudantes não as tomassem como
explicação por si só para os modelos. Nesse sentido, vale destacar o quão
significativo é o uso das analogias no aprendizado dos alunos. Possivelmente, ao
discutir esse assunto no nono ano, o professor deve ter explorado as analogias dos
modelos atômicos de uma maneira mais incisiva.
Algumas das analogias podem não servir para o contexto dos estudantes
brasileiros e quando usadas podem gerar construções equivocadas. Sobre isso,
Souza, Justi e Ferreira (2006) discutem a inadequação do domínio dessa analogia,
uma vez que os estudantes brasileiros conhecem pudim como uma massa clara de
formato circular com um furo no meio, que raramente é acompanhada de passas.
Dessa forma, é importante refletir sobre os significados construídos pelos alunos a
partir do uso de tais analogias.
Ao final da aula 3, os estudantes responderam por escrito a duas questões que
investigava a opinião deles a respeito das aulas e dos recursos didáticos utilizados.
De forma geral, os alunos afirmaram que o jogo contribuiu para facilitar a
compreensão do conteúdo e que de todas as aulas o que eles mais gostaram foi
do jogo didático. O Quadro 2 apresenta algumas respostas sobre a opinião dos
alunos.
Quadro 2 – Opinião dos alunos sobre o jogo didático e as aulas de modo geral
Pergunta 1: O jogo ajudou na compreensão do conteúdo? Explique.
“Ajudou. Consegui tirar minhas dúvidas e aprender o que não sabia”
“Sim, fez com que os grupos interagissem e levassem a sério o conteúdo, lembrando
de seus conhecimentos”
“Sim, eu não sabia nada sobre átomos, agora pelo menos entendi o assunto”
“Na minha opinião não ajudou, porque o tempo era limitado”
“Sim, foi mais fácil de compreender pelo fato da dinâmica”
“Sim, porque como era uma competição, nós ficamos mais concentrados no assunto”
Pergunta 2: Do que você mais gostou nas aulas e do que menos gostou?
“Gostei de tudo, principalmente das perguntas em grupo. Não tem nada que não
tenha gostado”
“Gostei mais do jogo, porque compreendi melhor o conteúdo e menos gostei da
primeira aula, pois foi uma parte mais teórica”
“Gostei bastante do jogo, não gostei de responder o questionário”
“Gostei muito dos simuladores, das explicações, dos exemplos enfim, acho que não
teve nada que não gostei, foi realmente muito bom e divertido”
“Eu gostei dos diversos modelos atômicos e como são formados”
“Gostei mais do jogo e dos modelos”
Fonte: autoria própria (2017).
As respostas dos alunos denotam que o jogo didático mobilizou a participação
dos estudantes, proporcionando maior interesse e aprendizado. Apenas um aluno
afirmou que o jogo não o auxiliou no aprendizado, devido ao pouco tempo em que
o mesmo foi explorado.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 197-213, set./dez. 2018.
Além disso, a avaliação final dos estudantes sobre as aulas realizadas foi
bastante positiva, pois, de modo geral, todos declararam gostar das atividades e
consideraram as mesmas proveitosas em termos de aprendizagem.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A realização das aulas sobre modelos atômicos foi permeada pelo significativo
interesse dos alunos nos assuntos estudados, pois os mesmos interagiram
ativamente tanto nas discussões quanto na realização do jogo. Tal fato denota a
importância de se utilizar recursos didáticos adequados para as aulas de Química.
Observou-se que a reflexão acerca das representações dos modelos atômicos
auxiliou na construção da compreensão dos estudantes sobre o átomo. Dessa
forma, a maioria dos alunos conseguiu descrever corretamente cada modelo
atômico estudado e suas características a partir de uma ilustração que
representava cada modelo. Vale ressaltar a importância de se discutir e refletir
sobre a ideia de representar algo que não se vê, explorando a representação
mental, os desenhos e o uso de modelos e analogias de uma forma crítica. Por isso,
o uso desses recursos deve ser feito com bastante cautela e amparado por uma
reflexão consciente.
O jogo didático permitiu acompanhar e avaliar a compreensão dos alunos
sobre os modelos atômicos e, por meio das respostas dadas ao final das aulas,
pôde-se analisar se os conceitos foram compreendidos corretamente.
Portanto, o uso das representações e modelos, bem como o jogo didático, se
mostraram eficazes no processo de ensino-aprendizagem, permitindo ao aluno
reelaborar sua maneira de pensar e construir novos conhecimentos. Além disso, o
jogo didático também se apresentou como um bom instrumento de avaliação, já
que os alunos se sentiram mais tranquilos para responder as perguntas e o
professor pôde acompanhar a evolução e as lacunas no aprendizado dos
estudantes.
Por fim, ressalta-se a fundamental importância do processo de elaboração
dessa sequência de aulas para a formação docente das acadêmicas envolvidas,
pois através dele é possível refletir sobre os potenciais e as limitações dos recursos
didáticos utilizados, problematizar questões inerentes ao ensino de Química, bem
como repensar na prática docente a partir dos resultados obtidos em um contexto
real de sala de aula.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 197-213, set./dez. 2018.
Problematizing the teaching of atomic
models: an exploration about
representations and the use of a didactic
game
ABSTRACT
The present study aims to discuss the teaching of atomic models in high school from the use
of diversified didactic resources, while trying to overcome some of the difficulties linked to
the teaching-learning process of this content. To this end, a sequence of lessons was
planned, in which the use of mental representations, models and a didactic game was
explored. Planning was carried out by certified chemistry teachers and applied to first-year
public high school students in Joinville (state of Santa Catarina, Brazil). The exploration and
discussion about the mental representations of the atom from the students’ drawings were
important in problematizing the idea of the creation of models for something that is unseen,
and reflected on the role of the atomists. The use of the models directly helped to
(re)construct understanding about each atomic model studied. Didactic games promoted
the participation and curiosity of the class and brought about improvements in learning due
to student interaction, and were important learning evaluation tools. The tools that were
used showed high potential for the teaching of atomic models, but they need conscious
mediation from the teacher. It is fundamental that the teaching of atomic models be
preceded, or problematized concomitantly, by discussions that are based on the use of
language and the exploration of the idea of representation and use of models and analogies
to give coherence to student learning.
KEYWORDS: Chemistry teaching. Didactic resources. Representational models.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 197-213, set./dez. 2018.
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Recebido: 08 mar. 2018
Aprovado: 04 jun. 2018
DOI: 10.3895/actio.v3n3.7998
Como citar:
CAMARGO, L. C. de; ASQUEL, S. de S.; BRENNO, R. M. O. Problematizando o ensino de modelos
atômicos: uma exploração sobre as representações e o uso de um jogo didático. ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2,
p. 197 -213, set./dez. 2018. Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/actio>. Acesso em: XXX
Correspondência:
Brenno Ralf Maciel Oliveira
Rua Paulo Malschitzki, n. 200, sala 03-DQMC, Zona Industrial Norte, Joinville, Santa Catarina,Brasil.
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