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ACTIO, Curitiba, v. 4, n. 2, p. 15-29, mai./ago. 2019.
http://periodicos.utfpr.edu.br/actio
Modos de pensar sobre entropia e
espontaneidade de licenciandos em química
a partir da teoria dos perfis conceituais
RESUMO
Cleiça Rafaela de Almeida
Guimarães
cleica.rafaela@yahoo.com.br
orcid.org/0000-0001-6860-5717
Universidade Federal de Pernambuco
(UFPE), Caruaru, Pernambuco, Brasil
Flávia Cristiane Vieira da Silva
flavia.cristianevs@gmail.com
orcid.org/ 0000-0001-9044-6863
Universidade Federal Rural de
Pernambuco (UFRPE), Serra Talhada,
Pernambuco, Brasil
José Euzebio Simões Neto
euzebiosimoes@gmail.com
orcid.org/ 0000-0002-5599-5047
Universidade Federal Rural de
Pernambuco (UFRPE), Recife,
Pernambuco, Brasil
fulano@gmail.com
orcid.org/0000-0001-8327-9147
Instituição (SIGLA), Cidade, Estado, País
Beltrano de Tal
beltrano@gmail.com
orcid.org/0000-0001-8327-9147
Instituição (SIGLA), Cidade, Estado, País
O presente trabalho é parte de uma pesquisa mais ampla de mestrado acadêmico, que tem
por objetivo analisar a emergência de zonas do perfil conceitual de entropia e
espontaneidade em uma sequência didática aplicada a licenciandos em química.
Justificamos a utilização da teoria dos perfis conceituais por sua importância em se
considerar diversos modos de pensar conceitos científicos, que possuem valor pragmático
em determinados contextos, bem como a necessidade de apresentar essa pluralidade em
situações de ensino e de aprendizagem em sala de aula. Este estudo é um recorte com o
objetivo específico de analisar a emergência das zonas do perfil conceitual de entropia e
espontaneidade a partir das concepções informais e científicas dos estudantes. A pesquisa
ocorreu com vinte estudantes matriculados na disciplina Físico-química I do curso de
Licenciatura em Química do Campus Acadêmico do Agreste da Universidade Federal de
Pernambuco mediante aplicação de um instrumento constituído de uma única e ampla
pergunta, elaborada segundo recomendações da literatura: “o que você entende por
entropia?”. A análise evidenciou a emergência das três zonas do perfil conceitual de
entropia e espontaneidade nas respostas dos estudantes, a saber: zona
perceptiva/intuitiva, zona empírica e zona racionalista. Destacamos a ocorrência de
respostas majoritariamente associadas a ideia de entropia como grau de desordem de um
sistema, em associação direta à questão da espontaneidade dos processos mediante
aumento da entropia, que corresponde a zona empírica.
PALAVRAS-CHAVE: Entropia e espontaneidade. Perfil conceitual. Concepções informais e
científicas. Ensino de química. Ensino de ciências.
ACTIO, Curitiba, v. 4, n. 2, p. 15-29, mai./ago. 2019.
INTRODUÇÃO
Embora os conceitos da Físico-Química estejam presentes nas mais diversas
áreas, como engenharia, geologia, farmácia, astroquímica, ciências médicas e
biológicas, ao se trabalhar com o conteúdo em situações de ensino, a professora
ou o professor de química percebe que os estudantes ainda consideram essa área
como a mais difícil de ser entendida. Entre as principais dificuldades, contam: a
abstração para compreensão da estrutura da matéria; a proximidade da física, que
implica um pensamento epistemológico diferente; e a utilização em maior grau da
linguagem matemática para expressar os fenômenos estudados.
Essas dificuldades são percebidas especificamente na abordagem do conceito
de entropia e da segunda lei da termodinâmica (AMARAL, 2004). Trata-se de um
conceito abstrato, difícil de ser ensinado e aprendido e, por isso, muitas vezes
negligenciado pelos docentes no Ensino Médio. Essas características foram
fundamentais na escolha do conceito científico em destaque nessa pesquisa, um
conceito de relevância na compreensão dos processos físicos e químicos e de
importância para a aprendizagem de outros conceitos químicos.
Na literatura encontramos algumas pesquisas na área de ensino de química
relacionadas a inovações metodológicas, análise de recursos didáticos e uso de
ferramentas digitais (MORAES; PAIVA, 2007; MACENO; GUIMARÃES, 2013;
MENDES; SANTANA; PESSOA JÚNIOR, 2015; LEITE, 2016), cujos resultados
mostram significativos avanços, com algumas das dificuldades superadas não só
pelos estudantes, mas também pelos professores (OLIVEIRA; MIRANDA; MOITA
NETO, 2008). Buscando ampliar as possibilidades exitosas, procuramos orientação
nos perfis conceituais (MORTIMER, 1995, 1996, 2000; MORTIMER; EL-HANI, 2014)
que tratam o desenvolvimento de estratégias e práticas aplicadas em sala de aula
e o acompanhamento dos processos de ensino e de aprendizagem. Para Ribeiro
(2013, p. 59), a compreensão do perfil conceitual permite a:
1) possibilidade de utilização da teoria dos perfis conceituais para o
acompanhamento da evolução das ideias que os indivíduos podem ter de um
determinado conceito;
2) íntima relação entre a constituição das diferentes zonas de um perfil
conceitual e a influência do contexto;
3) tomada de consciência da diversidade de significados que um conceito pode
admitir e as implicações deles para os processos de ensino e de aprendizagem dos
conceitos que estão em jogo.
Assim, nos parece que a teoria dos perfis conceituais tem potencial de auxiliar
na construção de uma sala de aula que considere a pluralidade de significados para
determinados conceitos científicos, que possuem valor pragmático em contextos
específicos, contribuindo para um ensino de ciências mais completo e atual. O
perfil conceitual está baseado na ideia de que pessoas exibem diferentes formas
de ver o mundo, e assim, diferentes modos de pensar que são usados de maneira
eficiente em diferentes contextos. Assim, cada perfil conceitual proposto “modela
a diversidade de modos de pensar ou de significação de um conceito” (MORTIMER;
EL-HANI, 2014, p.14).
A teoria dos perfis conceituais (MORTIMER, 1996, 2000; MORTIMER et al.,
2014) estabelece que um conceito pode ser compreendido por um sujeito de
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diversas maneiras. Estas podem ser utilizadas em contextos apropriados, e cada
uma delas suportada em compromissos epistemológicos, ontológicos e axiológicos
distintos, que movem o indivíduo a desenvolver determinada visão de mundo.
Para o perfil conceitual de determinado conceito são constituídas zonas que
representam diferentes modos de pensar sobre a realidade. Isto é, diferentes
formas de compreender o significado e o uso daquele conceito, úteis em um ou
mais contextos específicos. Assim, várias zonas podem coexistir em um mesmo
indivíduo, traduzindo uma pluralidade de compromissos epistemológicos,
ontológicos e axiológicos, cada um sendo utilizado em um contexto mais
apropriado (AMARAL; MORTIMER, 2001; COUTINHO, 2005; ARAÚJO, 2014).
Destacamos a relevância dos estudos de proposição de perfis conceituais em
diversos campos. Na Química, chamamos a atenção para os perfis conceituais de
átomos e estados físicos dos materiais (MORTIMER, 2000), molécula (MORTIMER,
1997) e substância (SILVA; AMARAL, 2013). Na fronteira entre a Física e a Química,
sublinhamos os perfis conceituais de calor (AMARAL; MORTIMER, 2001), entropia
e espontaneidade (AMARAL; MORTIMER, 2004) e energia nos contextos de ensino
da física e da química (SIMÕES NETO, 2016). Na Biologia, aparecem os perfis
conceituais de vida (COUTINHO, 2005), adaptação biológica (SEPÚLVEDA, 2010) e
morte (NICOLLI; MORTIMER, 2012). Na Matemática, o primeiro perfil conceitual
apresentado foi o de equação (RIBEIRO, 2013).
Há contextos em que um modo de pensar um conceito é utilizado mais
adequadamente do que outros e existem situações em que a linguagem cotidiana
é mais apropriada do que a linguagem científica, então, o valor pragmático da
linguagem cotidiana preservará significados que estão em desacordo com a visão
científica (MORTIMER; EL-HANI, 2014). No entanto, é fundamental que os
estudantes aprendam a linguagem social da ciência, sendo um aspecto importante
a estreita relação com os modos de pensar cotidianos (MORTIMER et al., 2010).
Assim, a proposta de perfil para o conceito de entropia e espontaneidade
(AMARAL, 2004) pode permitir conhecer os diferentes modos de pensar que
encontram estabilidade em diferentes contextos, o que pode facilitar a
compreensão das visões expressas nas salas de aula, pelo professor e pelos alunos,
em momentos de discussões e debates (SIMÕES NETO, 2016).
Para além das pesquisas de proposição de perfis conceituais, aspectos
metodológicos foram desenvolvidos no cerne da teoria: Viggiano e Mattos (2007)
e o uso de questionários, Mortimer, Scott e El-Hani (2009) e a discussão sobre
conceituação, Dalri (2010) e os compromissos axiológicos, Araújo (2014) e Silva
(2017) que trabalharam com comunidades de prática, e Diniz Júnior, Silva e Amaral
(2015), que ao olhar para o professor ampliaram as bases teóricas, epistemológicas
e metodológicas da teoria. No entanto, a discussão que julgamos essencial para o
momento é sobre a utilização da teoria nas salas de aula.
Concordamos com Sabino e Amaral (2018) quando citam a importância de se
considerar que uma das maiores possibilidades de utilização de um perfil
conceitual, no contexto da sala de aula, é como instrumento central no
planejamento de atividades. Reconhecer modos de pensar e formas de falar sobre
determinado conceito pode contribuir para uma melhor identificação dos
obstáculos da aprendizagem, reconhecer os contextos de utilização de cada modo
de pensar e do seu valor pragmático e trabalhar com estratégias que auxiliem os
estudantes a conhecer as diferentes zonas de um perfil conceitual e na tomada de
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consciência, ou seja, no reconhecimento das zonas e dos diferentes contextos de
utilização.
Este texto é produto parcial de um projeto de mestrado acadêmico mais
amplo, que busca analisar a emergência das zonas do perfil conceitual de entropia
e espontaneidade em uma sequência didática aplicada a licenciandos em química.
Apresentamos um recorte que tem por objetivo analisar a emergência das zonas
do perfil conceitual de entropia e espontaneidade antes da aplicação da sequência
didática citada, a partir das concepções informais e científicas dos estudantes.
Para reconhecer os modos de pensar dos estudantes precisamos conhecer o
perfil conceitual de entropia e espontaneidade, apresentado na próxima seção.
O PERFIL CONCEITUAL DE ENTROPIA E ESPONTANEIDADE
Amaral e Mortimer (2004) apresentam uma proposta de perfil conceitual para
entropia e espontaneidade, proposto a partir de ideias da história da ciência, da
literatura em educação em ciências e da sala de aula. A utilização de diversas
fontes teve como objetivo propor uma gênese para os conceitos (WERTSCH, 1985),
considerando diferentes domínios genéticos – sociocultural, ontogenético e
microgenético – a partir dos quais os conceitos podem ser visualizados como parte
de um processo e não como produtos acabados.
Inicialmente, quatro zonas foram propostas para o perfil: zona
perceptiva/intuitiva, zona empírica, zona formalista e zona racionalista, descritas
no quadro 01
Quadro 1 – O perfil conceitual de entropia e espontaneidade
Zona
Definição
Zona
perceptiva/intuitiva
Corresponde às ideias de espontaneidade que emergem das
impressões imediatas, das sensações e intuições, e que não
consideram as condições em que os processos ocorrem. Ou
seja, é a zona que trata da ideia de entender um fenômeno
como espontâneo, mas sem preocupação com as causas.
Zona empírica
Está relacionada com as ideias nas quais a experiência começa a
ser analisada levando em consideração as condições nas quais
os processos ocorrem.
Zona formalista
Compreende ideias que surgem a partir do uso de algoritmos e
fórmulas matemáticas para a análise dos processos, sem que
isso se traduza no entendimento das relações conceituais.
Zona racionalista
Compreende ideias sobre a espontaneidade dos processos que
levam em consideração a distribuição de energia em um nível
atômico-molecular.
Fonte: adaptado de Amaral e Mortimer (2004)
Neste trabalho iremos considerar o perfil conceitual para entropia e
espontaneidade a partir da apresentação de Amaral, Mortimer e Scott (2014), na
qual existem apenas três zonas, a saber: zona perceptiva/intuitiva, que exprime a
ideia de naturalidade na ocorrência dos fenômenos, zona empírica, relacionada a
consideração das condições para ocorrência, e zona racionalista, que exprime o
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formalismo matemático e a interpretação mais profunda da entropia e da
espontaneidade.
A seguir apresentaremos a metodologia para coleta e análise dos dados para
essa pesquisa.
METODOLOGIA
A presente pesquisa buscou analisar a emergência das zonas do perfil
conceitual de entropia e espontaneidade de estudantes do sexto período da
licenciatura em química do CAA/UFPE, matriculados na disciplina Físico-Química I.
Por ser uma pesquisa relacionada a seres humanos, passou pelo comitê de ética
da universidade, sob o protocolo 88948618.8.0000.5208, aprovada em 06 de junho
de 2018.
Acerca da tipologia do estudo, realizamos uma análise qualitativa. Para o
levantamento de concepções, a utilização desse tipo de pesquisa é interessante,
pois se diferencia da perspectiva quantitativa, uma vez que os dados estatísticos
não são utilizados como o centro do processo da análise. Os dados obtidos nesse
estudo são descritivos, objetivando retratar ao máximo a realidade estudada
(PRODANOV; FREITAS, 2013).
Há uma distinção metodológica entre pesquisa qualitativa e quantitativa,
mesmo que esses rótulos não sejam dicotômicos. A qualitativa explora
características de indivíduos e cenários que não podem ser descritos facilmente a
partir de números. Os dados são em maioria verbais, obtidos pela observação,
descrição e por meio de gravação de áudio e vídeo. Em contrapartida, a
quantitativa explora as características e situações que permitem a obtenção de
dados numéricos, além de fazer uso de estatística para tais ações.
Com relação aos sujeitos da pesquisa, como já mencionado, o estudo foi
realizado com vinte estudantes da licenciatura em química do Centro Acadêmico
do Agreste da Universidade Federal de Pernambuco (CAA/UFPE), na cidade de
Caruaru, matriculados na disciplina Físico-Química I, do sexto período do curso,
turno noturno. A escolha dos sujeitos foi realizada a partir da consulta ao projeto
pedagógico do curso, considerando a disciplina em que se trabalha o conceito de
entropia com mais detalhes, além da existência de um repertório de disciplinas
anteriores que englobam uma visão menos detalhada da abordagem desse
conceito e de outros da termodinâmica e da termodinâmica química, tais como
calor e trabalho, 1ª lei da termodinâmica, entalpia e energia livre de Gibbs.
O critério único de inclusão na pesquisa era ser aluno devidamente
matriculado na disciplina supracitada, sendo critério de exclusão, também único,
não responder ao instrumento para levantamento de concepções prévias. O
instrumento foi um questionário com perguntas abertas e fechadas, buscando
levantar modos de pensar sobre o conceito de entropia e seus diversos
significados. Justificamos a utilização do questionário a partir das ideias de Minayo
(2004): um questionário semiestruturado combina perguntas fechadas (ou
estruturadas) e abertas, na quais o inquirido tem a possibilidade de discorrer,
dentro do tema proposto, sem respostas impostas ou condições prefixadas pelo
pesquisador.
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Tal questionário foi composto por 7 perguntas. Porém, como o objetivo deste
trabalho é analisar a emergência de zonas do perfil conceitual de entropia e
espontaneidade, iremos centrar nossa atenção na primeira questão: o que você
entende por Entropia? A justificativa para esse recorte está no potencial único e
diferencial que esse tipo de questão tem em fazer emergir modos de pensar,
conforme apontado por Coutinho (2005), para buscar concepções sobre o conceito
de vida (COUTINHO; EL-HANI; MORTIMER, 2007). A ideia desse tipo de pergunta é
fazer o estudante escrever o que pensa sobre o conceito em tela sem nenhuma
limitação, buscando diversidade nas respostas, fazendo emergir várias formas de
falar sobre o conceito.
A análise foi realizada com a identificação dos sujeitos diante da apresentação
das respostas. Foi atribuído um código composto por duas letras, AL, em referência
ao contexto escolar do inquirido, aluno da disciplina. Ainda, foi utilizado um
número de ordenação para diferenciação individual, ou seja, AL1 em referência ao
primeiro aluno, AL2 ao segundo e assim por diante.
Para que tenhamos acesso aos modos de pensar, precisamos entender as
formas de falar sobre os conceitos de entropia e espontaneidade, uma vez que não
temos acesso ao pensamento do indivíduo. Dessa forma, à medida que o indivíduo
expressa suas ideias, ele vai apresentando modos de pensar, que podem estar
relacionados as formas de falar, e consequentemente ser representativo de uma
zona do perfil conceitual (SIMÕES NETO, 2016).
As respostas foram organizadas em um quadro e, posteriormente, agrupadas
de acordo com a emergência de cada zona do perfil conceitual de entropia e
espontaneidade, formando blocos de respostas associadas as zonas. Ou seja, as
respostas foram categorizadas de acordo com os modos de pensar e formas de
falar sobre os conceitos de entropia e espontaneidade observados no perfil
conceitual (AMARAL; MORTIMER, 2004; MORTIMER et al., 2014), a partir da
relação da resposta com os compromissos epistemológicos e ontológicos que
fundamentam as três zonas para o perfil conceitual de entropia e espontaneidade:
zona perceptiva/intuitiva, zona empírica e zona racionalista.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os modos de pensar dos estudantes sobre o conceito de entropia e sua
relação com a espontaneidade foram identificadas a partir das respostas dadas à
primeira pergunta do questionário, buscando mapear os diferentes modos de
pensar. O questionário completo foi entregue aos estudantes, que durante todo o
tempo de resolução permaneceram em silêncio e concentrados. Após trinta
minutos, todos os participantes entregaram o questionário respondido. A análise
da questão foi feita de acordo com a identificação das zonas do perfil conceitual
de entropia e espontaneidade.
Um ponto importante a destacar é a relação existente em cada resposta, pois
quase todos conseguiram expressar de alguma forma seus modos de pensar sobre
o conceito de entropia, com exceção do estudante AL7 que não respondeu à
pergunta. Para todas as respostas, percebemos uma relação entre o que foi
respondido e ideias advindas da experiência escolar formal.
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No quadro 1 apresentamos as respostas dos licenciandos em Química para a
pergunta. Os trechos marcados em negrito permitem inferir sobre a emergência
de uma das zonas do perfil conceitual de entropia.
Quadro 1 – Respostas a questão: O que você entende por entropia?
Estudante
Resposta
AL1
Entropia equivale ao quão desordenados estão as moléculas, ou
seja, quanto maior a desorganização das moléculas maior é a
entropia.
AL2
Desordem do sistema.
AL3
Entropia é uma função de estado que na sua definição mais
simples mede a desorganização de um processo.
AL4
A entropia é uma grandeza que mede a desordem ou
aleatoriedade que as moléculas de um sistema podem assumir.
Gosto da definição de entropia estatística, S = K ln W em que K é
a constante de Boltzmann e W é o número de microestados em
que este diz respeito com as maneiras com que as moléculas de
um sistema podem ser distribuídas considerando a energia
totalmente constante.
AL5
A entropia está relacionada com o grau de dispersão de energia
em um dado sistema. De acordo com a equação de Boltzmann
(S = K ln Ω) a entropia é proporcional ao ln do número de
microestados possíveis. Quanto mais níveis de energia acessíveis
maior a dispersão de energia e consequentemente a desordem
do sistema.
AL6
Entropia mede o grau de desordem em um sistema, sendo que
um valor de entropia maior que zero considerando um processo
espontâneo.
AL7
-
AL8
Desorganização das moléculas.
AL9
Seria como o grau de desordem de um sistema.
AL10
É a desordem do sistema.
AL11
Processo que relaciona a espontaneidade que ocorre em um
determinado fenômeno ou reação, ou seja, a entropia é a
grandeza utilizada na termodinâmica que irá nos dizer se um
determinado processo ocorre espontaneamente ou não. A sua
variação (ΔS) é a “medida” dessa espontaneidade.
AL12
Entendo pelo nível de desordem das moléculas no sistema. Na
qual a entropia, como no caso o nível dessa desordem, podem
caracterizar se o processo é espontâneo ou não.
AL13
Desordem de um sistema.
AL14
Que é uma função de estado, que há uma variação na mistura
dos gases.
AL15
Ela é uma função de mudança de estados para a verificação dos
gases, sempre olhando o ponto final e inicial.
AL16
Desordem do sistema. É o caos.
AL17
Desordem do sistema.
AL18
A desordem de um determinado sistema.
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Estudante
Resposta
AL19
Entropia é o grau de desordem de um sistema.
AL20
Desordem do sistema.
Fonte: autoria Própria (2018).
No quadro é possível observar que a ideia de entropia como desordem de um
sistema, desordem das moléculas ou medida do grau de desordem é
predominante, sendo a resposta ou parte da resposta de 15 estudantes.
Encontramos explicação para esse grande número de respostas na definição que é
comumente encontrada nos livros didáticos, principalmente do Ensino Médio:
entropia é a grandeza termodinâmica que mede o grau de desordem de um
sistema (SANTOS et al., 2017).
Tal visão do conceito de entropia, associado a desordem, tem fundamento
científico. Segundo Colovan e Silva (2005), o conceito de entropia como desordem
do sistema está ligado aos trabalhos em termodinâmica estatística de Ludwig
Boltzmann (1844–1906), por volta de 1866. No entanto, da forma como é
apresentado nos livros, existe um movimento de supressão da explicação
científica, natural devido a necessidade de compreensão científico-matemática.
Por isso, a ideia de entropia como desordem, embora dirija a uma condição
de ocorrência do sistema (aumento da desordem), não acompanha o formalismo
matemático ou o raciocínio científico exigido, sendo manifestação de um
pensamento de espontaneidade mais experiencial, associado a zona empírica.
Apenas três estudantes inquiridos associaram o conceito de entropia ao
conceito de espontaneidade. Dois, AL6 e AL11, se preocuparam em explicar as
condições de ocorrência do processo de forma espontânea, utilizando a expressão
de variação de entropia do universo (AMARAL; MORTIMER, 2004), que associa
uma variação de entropia do universo maior que zero a processos espontâneos
(S>0 como condição de espontaneidade), algo característico também de um
modo de pensar associado a zona empírica.
O outro estudante que associa os conceitos de entropia e espontaneidade na
resposta, AL12, fez associação direta, a partir da observação de que processos
espontâneos são aqueles que ocorrem naturalmente, sem influência externa,
como a queda de um corpo em região de gravidade ou uma combustão. Esse modo
de pensar pode ser associado à zona perceptiva/intuitiva, pois não existe uma
intencionalidade de entender a natureza dos conceitos, apenas em explicar o fato
observado utilizando a ideia de espontaneidade.
Três estudantes, AL3, AL14 e AL15, responderam que a entropia era uma
função do estado. Destacamos AL3, que ainda associou a entropia à desordem do
sistema, enquanto os demais apenas identificaram essa propriedade em relação a
grandeza. Reconhecer a entropia como uma função do estado, que depende
apenas dos estados inicial e final, dá indícios de um pensamento científico,
adquirido durante a instrução escolar e a formação inicial, por isso, classificamos
essas respostas como manifestação da zona racionalista.
Duas outras respostas foram também classificadas na zona racionalista, AL4 e
AL5, que falaram sobre a dimensão estatística do conceito, destacando o número
de microestados possíveis e citando a equação de Boltzmann e dispersão de
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energia do sistema. São respostas que exigem um grau de compreensão maior,
mais racional. Ainda, pela apresentação da equação, denotam também uma
concepção matemática da entropia, associada à antiga zona formalista, que
atualmente foi incorporada à zona racionalista, como descrito na apresentação do
perfil conceitual.
Chamamos a atenção para modos de pensar diferentes que emergem na
mesma resposta, caracterizando hibridismo (ARAÚJO, 2014; DINIZ JÚNIOR; SILVA;
AMARAL, 2015), que fica evidente nas respostas dos estudantes AL3 (zonas
empírica e racionalista), AL4 (zonas empírica e racionalista) e AL12 (zonas
perceptiva/intuitiva e empírica).
Lembramos ainda que o estudante AL7 não respondeu à questão, logo, não
atendeu a condição para inclusão.
O quadro 2 apresenta a distribuição dos modos de pensar apresentados pelos
estudantes, informais ou científicas, nas zonas do perfil conceitual de entropia e
espontaneidade. Em negrito os estudantes que apresentaram discursos híbridos,
ou seja, que apresentaram na resposta mais de um modo de pensar o conceito de
entropia e espontaneidade.
Quadro 2 – Respostas à questão: o que você entende por entropia?
Zona
Estudantes
Zona perceptiva/intuitiva
AL12.
Zona Empírica
AL1, AL2, AL3, AL4, AL6, AL8, AL9, AL10, AL11, AL12, AL13, AL16,
AL17, AL18, AL19, AL20.
Zona Racionalista
AL3, AL4, AL5, AL14, AL15.
Fonte: autoria própria (2018).
Ainda sobre a zona perceptiva/intuitiva, podemos inferir que a pequena
emergência desse modo de pensar pode estar associada a duas questões: o grau
de instrução formal dos estudantes que participaram da pesquisa, licenciandos em
química no sexto período do curso, e a ausência da palavra espontaneidade na
pergunta. Assim, acreditamos que tal construção seja convencional nos grupos de
respostas apresentadas devido às características da pergunta e da ambientação
em sala de aula, o que faz com que os estudantes busquem respostas que
consideram corretas do ponto de vista científico.
Pela teoria dos perfis conceituais, um mesmo conceito pode ser visto sob
diferentes perspectivas, que podem ser complementares, estando associadas a
diferentes modos de pensar pragmáticos em contextos específicos de aplicação,
pois a aprendizagem dos conceitos científicos e a discussão de novas ideias não
conduz necessariamente os alunos ao abandono de suas convicções previamente
estabilizadas (AMARAL, 2004).
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES
Entendemos que os estudos sobre o perfil conceitual de entropia e
espontaneidade podem ser uma possibilidade de pesquisa promissora, tendo
condições de auxiliar significativamente na elaboração e reformulação de
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propostas de aprendizagem dos estudantes, na formação inicial de professores, no
Ensino Médio e no Ensino Superior. Percebemos, com os resultados, que o perfil
conceitual é indicado como uma boa alternativa para planejamento de atividades
para a sala de aula. Ao se ter como ponto de partida para elaboração de estratégias
didáticas a possibilidade e a importância de trabalhar com vários modos de pensar
sobre um conceito e os contextos em que possuem valor pragmático, estamos
considerando que aprender ciência é aprender sobre a linguagem da ciência,
possibilitando uma compreensão de mundo mais ampla.
Foi possível identificar a emergência das três zonas do perfil conceitual para
entropia e espontaneidade na formulação atual (AMARAL; MORTIMER; SCOTT,
2014), a saber: zona perceptiva/intuitiva, zona empírica e zona racionalista. Ainda,
dois estudantes apresentaram o conceito em um viés mais científico, racionalista,
com associação à equação de Boltzmann, o que permitiu identificar a emergência
de um modo de pensar racionalista, mas associado de alguma forma a antiga zona
formalista.
Percebemos, ainda, a emergência de discursos híbridos, dois relacionando
ideias das zonas empírica e racionalista em associação, e outro associando modos
de pensar das zonas perceptiva/intuitiva e empírica.
Como perspectivas futuras, buscamos utilizar os dados obtidos nessa
pesquisa, produto parcial de uma investigação maior, para estruturar e repensar a
proposta de sequência didática para abordagem do conteúdo relativo a entropia e
espontaneidade, planejada utilizando como base teórica e epistemológica a teoria
dos perfis conceituais e o perfil conceitual de entropia e espontaneidade.
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Ways of thinking on entropy and spontaneity
for undergraduate in chemistry from the
theory of conceptual profiles
ABSTRACT
The present work is part of a broader academic master’s research, whose objective is to
analyze the emergence of zones of the conceptual profile of entropy and spontaneity in a
didactic sequence applied to chemistry graduates. We justify the use of the theory of
conceptual profiles for its importance in considering different ways of thinking scientific
concepts, which have pragmatic value in certain contexts, as well as the need to present
this plurality in situations of teaching and learning in the classroom. This study is a clipping
with the specific objective of analyzing the emergence of the zones of the conceptual profile
of entropy and spontaneity from the informal and scientific conceptions of the students.
The research was carried out with twenty students enrolled in the Physics-chemistry I
course of the Licentiate degree in Chemistry of the Campus Acadêmico do Agreste of the
Universidade Federal de Pernambuco, using an instrument composed of a single broad
question, elaborated according to the literature recommendations: "the What do you mean
by entropy?" The analysis showed the emergence of the three zones of the conceptual
profile of entropy and spontaneity in students' answers, namely: perceptive/intuitive zone,
empirical zone and rationalist zone. We highlight the occurrence of responses mostly
associated with the idea of entropy as a degree of disorder of a system, in direct association
with the question of the spontaneity of the processes by increasing entropy, which
corresponds to the empirical zone.
KEYWORDS:
Entropy and spontaneity. Conceptual profile. Informal and scientific
conceptions. Chemistry teaching. Science teaching.
ACTIO, Curitiba, v. 4, n. 2, p. 15-29, mai./ago. 2019.
NOTAS
1
O texto original fala em “noção de perfil conceitual”, porém, para garantir
características atuais ao texto, substituímos o termo utilizado pelo autor por
“teoria dos perfis conceituais”.
2
Ainda não existia a preocupação com os compromissos axiológicos quando o
perfil conceitual de entropia e espontaneidade foi proposto por Amaral e
Mortimer (2004).
AGRADECIMENTOS
Agradecemos aos estudantes participantes da pesquisa e ao Programa de Pós-
Graduação em Educação em Ciências e Matemática (PPGECM/CAA/UFPE).
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Recebido: 17 set. 2018
Aprovado: 15 abr. 2019
DOI: 10.3895/actio.v4n2.8836
Como citar:
GUIMARÃES, C. R. A.; SILVA, F. C. V.; SIMÕES NETO, J. E. Modos de pensar sobre entropia e
espontaneidade de licenciandos em química a partir da teoria dos perfis conceituais. ACTIO, Curitiba, v. 4, n.
2, p. 15-29, mai./ago. 2019. Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/actio>. Acesso em: XXX
Correspondência:
Cleiça Rafaela de Almeida Guimarães
Av. Campina Grande, s/n - Km 59. Nova Caruaru, Caruaru, Pernambuco, Brasil.
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