Instrues Bsicas para Formatao de Artigo Completo

XVIII Simpsio Nacional de Ensino de Fsica SNEF 2009 Vitria, ES

1PAGE IV Encontro Mineiro Sobre Investigao na Escola 2

TOMO OU CLULA? UMA INVESTIGAO SOBRE AS CONCEPES ALTERNATIVAS DOS ALUNOS SOBRE TOMOSRenato Pereira Silva11Universidade Federal de Uberlndia-UFU/Mestrado Profissional em Ensino de Cincias e Matemtica-PPGECM/renatocampin@hotmail.com Linha de trabalho: Ensino de Cincias.Resumo

Este trabalho teve como objetivo fazer uma investigao sobre quais as concepes prvias dos alunos do ensino mdio sobre o tomo. A pesquisa relatada ocorreu com 29 alunos do 1 ano do Ensino Mdio de uma escola pblica do estado de Minas Gerais. Nesta investigao foi proposto aos alunos que tentassem ilustrar atravs de desenhos o que eles entendiam por tomo, antes mesmo de se abordar os conceitos de tomos e modelos atmicos nas aulas de Qumica. Os dados obtidos mostraram que a grande maioria dos alunos faz uma correlao entre o tomo e o modelo de estrutura celular.

Palavras-chave: Concepes alternativas. tomos. Modelos atmicos. Clulas.IntroduoOs conceitos relacionados natureza atmica da matria so fundamentais para o entendimento da qumica e de seus objetos de estudo. A abordagem de conceitos importantes como, por exemplo, ligaes qumicas, interaes intermoleculares, propriedades coligativas entre outros, quimicamente so entendidos e interpretados a partir da estrutura atmica. No entanto, estes conceitos tratam de ideias bastante abstratas e por isso se tornam, na maioria das vezes, incompreensveis para os alunos e potencialmente geradores de concepes alternativas. Nesse sentido, conhecer as concepes prvias dos alunos extremamente importante para que o aprendizado acontea de forma mais significativa e efetiva. De acordo com Mortimer (1995, p. 23), os alunos do ensino fundamental e mdio costumam chegar s aulas de qumica trazendo sobre a natureza atmica da matria ideias bem diferentes daquelas aceitas cientificamente. com base nestes pressupostos, que se propem uma investigao com 29 alunos do 1 ano do Ensino Mdio, de uma Escola da rede pblica do distrito de Chaveslndia, municpio de Santa Vitria/MG, com o objetivo de desvelar quais so as ideias prvias sobre o tomo. Dessa forma, foi solicitado aos alunos que tentassem ilustrar atravs de desenhos, o que eles entendiam por tomo, antes mesmo de se abordar os conceitos de tomos e modelos atmicos nas aulas de Qumica.

Com base nos desenhos e ilustraes feitos pelos alunos realizou-se uma anlise qualitativa, tentando compreender as principais ideias que os estudantes tinham sobre o tomo e estrutura atmica da matria. Estas investigaes serviram como base para o planejamento do professor regente da turma, objetivando que o estudo do tomo e dos modelos atmicos pudesse ter maior relevncia para os alunos. De acordo com os dados obtidos atravs desta pesquisa inicial, buscamos propor algumas ideias para a abordagem inicial do conceito de tomo e dos modelos atmicos baseando-se em nossa experincia profissional e em alguns referenciais tericos.

As concepes alternativas e o tomo: o que revelam algumas pesquisas Dada a importncia da compreenso da estrutura atmica da matria para o estudo da qumica, surgiram inmeras pesquisas referentes s concepes alternativas dos alunos com relao a estes conceitos. Dentre estas pesquisas podemos destacar os trabalhos de MORTIMER (1995), FRANA; MARCONDES; CARMO (2009), CHASSOT (1996), ROMANELLI (1996). Estes trabalhos destacam as dificuldades apresentadas pelos estudantes ao estudar a natureza atmica da matria, alm de retratar algumas concepes alternativas dos alunos referentes a este conceito, trazendo indcio que podem proporcionar uma maior compreenso dos alunos sobre a qumica de maneira geral.

Se pensarmos em nossos alunos como seres sociais que so, no poderemos de forma alguma cogitar a ideia de que eles no possuem conhecimentos prvios sobre inmeros assuntos e conceitos, inclusive sobre a ideia de tomo. partindo dessa premissa que identificar as concepes alternativas dos alunos importante para que seu aprendizado de fato acontea. Como afirma Schnetzler e Arago (1995, p.30) acontece que, felizmente, a mente dos alunos j est repleta de ideias por eles construdas ao longo de sua vida. Dessa forma, entendemos que o processo de aprendizagem se d quando o professor parte dos conhecimentos dos alunos e d a esses conhecimentos novos significados. Para Vygotsky (1998, p. 72), cabe ao educador associar aquilo que o aprendiz sabe a uma linguagem culta ou cientfica para ampliar seus conhecimentos daquele que aprende, de forma a integr-lo histrica e socialmente no mundo, ou ao menos, integr-lo intelectualmente no seu espao vital.

As concepes dos estudantes a respeito do tomo e da estrutura atmica da matria so advindas principalmente de suas experincias escolares anteriores e podem influenciar a compreenso deste conceito e de outros conceitos que dele podem se desmembrar. comum que os estudantes relacionem o tomo e sua estrutura aos modelos celulares propostos nas aulas de cincias. Estas associaes podem advir do fato que, este modelo o que mais se aproxima com a ideia microscpica que os estudantes possuem dos constituintes da matria e que eles reconhecem como a menor parte constituinte dos seres vivos, as clulas ao invs dos tomos. Segundo Fuentes et al. (2003, p. 125) isto evidencia que os alunos possuem uma desorientao a respeito da estrutura dos seres vivos, ou seja, aceitam que a menor parte constituinte dos seres inanimados o tomo e de que para os seres vivos a menor parte a clula e no o tomo.

Outra concepo alternativa a respeito dos tomos est na ideia de tratar o tomo como substncia, atribuindo aos tomos algumas propriedades especficas das substncias. Para Mortimer (1995, p. 25), faz parte de uma concepo que chamamos atomismo substancialista uma vez que propriedades macroscpicas das sustncias, como dilatar e mudar de estado, so atribudas a tomos e molculas. Nessa perspectiva importante destacar que esse substncialismo muitas vezes potencializado pela abordagem dada aos modelos atmicos. Chassot (1996, p.3) afirma que a escolha dos modelos atmicos e da abordagem dos modelos atmicos a serem trabalhados depende da forma com que esse modelo ser usado em aulas posteriores para a explicao de determinados fenmenos, visto que nem todos os modelos se adquam para explicar determinadas observaes.Com base nestes preceitos, extremamente importante que o professor conhea os modelos atmicos alternativos dos alunos. Mortimer (1995, p.25), destaca que

a consequncia de no se discutirem os modelos alternativos dos alunos na sala de aula que os alunos aprendem modelos mais sofisticados para a matria, mas no so capazes de estabelecer relaes entre as propriedades de slidos, lquidos e gases e a organizao, distncia, fora de interao e movimento das partculas, por meio de um modelo atomista elementar. nesse sentido que destacamos a importncia de se conhecer as concepes alternativas dos alunos a respeito do tomo e dos modelos atmicos, entendendo-se que deste conceito fundamental que podem advir as principais dificuldades dos alunos em aprender e principalmente, compreender a cincia qumica.

Resultados e discusses: o que nos revela a pesquisaDe acordo com a proposta inicial, os alunos fizeram a ilustrao do que entendiam sobre o tomo. Mesmo que esse tema ainda no tenha sido trabalhado, pressupem-se os estudantes j deveriam conhecer alguns conceitos relacionados a teoria atmica. Com base nas ilustraes feitas pelos estudantes, veja na tabela 1 que representa uma categorizao dos principais modelos destacados pelos participantes da pesquisa.

Tabela 1: Representaes feitas pelos estudantes referentes aos modelos de tomo. CategoriasExemplosPercentual de alunos

Modelo Celular85%

Modelo Atmico10%

Modelo Microrganismo5%

De acordo com o que se observa na tabela 1, a maioria dos alunos investigados acreditam que o tomo semelhante ao modelo celular abordado nas aulas de cincias. Apenas 10% dos estudantes representaram o tomo a partir de um modelo que se aproxima do modelo atmico de Rutherford. Outros 5% dos alunos que participaram da pesquisa ainda indicaram o tomo como um modelo de microrganismo.

Com base nestes resultados, a confuso estabelecida entre tomo e clula por parte dos alunos bastante acentuada. Conforme as pesquisas de Fernandez e Marcondes (2006, p. 23) dentre os equvocos, o que salta aos olhos a confuso que eles fazem entre tomos e clulas. Essa evidencia pode ser justificada pelo fato de que os estudantes at o 9 ano do Ensino Fundamental tem na organizao curricular aulas de cincias, que em sua maioria, so ministradas pelos professores licenciados em biologia que, possuem algumas dificuldades para trabalhar a qumica em sala de aula. Como afirma Zanon e Palharini (1995, p. 15) em geral, os professores de cincias tm formao deficiente em qumica. Para Tardif (2000, p. 18) na maioria das vezes os espelham na maneira como lhes foi apresentado o conhecimento reproduzindo a forma de ensino pela qual passaram. Entendemos que ao se deparar com alguma dificuldade conceitual, o professor por algumas vezes, recorre a abordagem de alguns contedos de forma superficial ou no os aborda.

De acordo com os dados obtidos na pesquisa, relacionados na tabela 1, percebemos que um nmero muito pequeno de estudantes, demostraram atravs das ilustraes, modelos que se assemelham aos modelos atmicos, aceitos cientificamente. No entanto, ao observarmos o Contedo Bsico Comum/CBC (MINAS GERAIS, 2007) - Cincias do Ensino Fundamental do 6 ao 9 ano, fazem parte das habilidades bsicas a serem desenvolvidas, identificar e caracterizar as partculas constituintes do tomo e sua organizao. Isso mostra, que apesar de ser descrito como contedo obrigatrio a ser trabalhado no ensino Fundamental, os modelos atmicos so abordados de forma no significativa para os estudantes, promovendo assim, o surgimento de concepes alternativas. Segundo Zanon e Palharini (1995, p. 17) chama a ateno, o modo natural como as crianas usam termos e conceitos de qumica, mesmo sem os compreenderem completamente. Nesse sentido, torna-se importante a atuao do professor, para dar o significado cientfico aos termos e conceitos apropriados pelas crianas, para que deles no se reforcem concepes alternativas que podem se constituir em obstculos epistemolgicos para a aprendizagem.

Outro dado importante que inesperadamente cerca de 5% dos alunos envolvidos na pesquisa, representaram o tomo como se fossem microrganismos. De fato, esse resultado nos surpreende, mas pensamos que da mesma forma que os alunos podem relacionar as clulas como estruturas menores que constituem todos os materiais, dependendo do nvel de abstrao microscpica do estudante, os microrganismos podem ser entendidos como as menores partes de toda a matria.

Todas estas constataes mostram-nos que o ensino de cincias no Ensino Fundamental merece um olhar mais crtico quanto a forma com que os conceitos so abordados nas aulas, alm de nos evidenciar que os estudantes possuem uma concepo alternativa bastante definida que relaciona o tomo ao modelo celular. Nesse sentido, pretendemos propor algumas propostas alternativas para o trabalho introdutrio do conceito de tomo nas aulas de qumica do ensino mdio.

Desmistificando a ideia de tomo: propostas e pesquisasComo afirma Mortimer (1995, p. 23) pesquisas realizadas em diferentes pases mostram que essas ideias alternativas das crianas e adolescentes so universais, pois o mesmo padro de concepes sobre a matria foi detectado nos quatro cantos do mundo. Sendo assim, com base nas dificuldades apresentadas no s pelos alunos participantes desta pesquisa, mas atravs de evidencias observadas em outros inmeros trabalhos surgiram algumas propostas para se trabalhar a ideia de tomo e a teoria atmica da matria.

Uma das ideias para trabalhar os conceitos de tomos a utilizao de hipermdias e de recursos tecnolgicos. Esses recursos podem ser utilizados com o objetivo de aproximar do real o que exige uma alta capacidade de abstrao. Como destaca Meleiros e Giordan (1999, p. 17), as propriedades e caractersticas dos modelos atmicos tm sido representadas por imagens digitais, desde o desenvolvimento de interfaces computacionais capazes de transformar uma srie de informaes numricas, obtidas pelos clculos tericos desses modelos, em informaes imagticas, que so portanto derivadas dos modelos tericos do tomo.A utilizao destes recursos como ferramenta deve ser considerada pelo professor, uma vez que se discutem questes relacionadas motivao dos estudantes e estes recursos possuem um alto potencial motivador e podem proporcionar a desmistificao sobre o que so de fato, os tomos e como eles esto presentes em nossa vida.

Outra proposta bastante interessante o trabalho atravs da abordagem histrica. Trabalhar os conceitos da qumica dentro de uma abordagem histrica extremamente importante para que os alunos possam compreender os contextos em que aconteceram as descobertas cientficas e principalmente entender como a cincia se constituiu ao longo do tempo. A abordagem histrica tem grandes potencialidades no trabalho dos modelos atmicos, pois podem proporcionar uma discusso sobre como e porque foram constitudos os modelos e as discusses em torno da teoria atmica. Podem ser levantadas discusses relacionadas ao porque os modelos atmicos de Leucipo e Democrito foram marginalizados por mais de 2000 anos. Alm disso, podemos abordar conceitos relacionados construo dos modelos cientficos e como a cincia influenciada por outras instituies, como a religio e a poltica. Como afirma S, Vicentin e Carvalho (2010, p.10), a Qumica e seu desenvolvimento esto diretamente relacionados com questes polticas, sociais, econmicas e religiosas, devendo ser entendida como construo humana influenciada por aspectos diversos.De forma geral existem inmeros trabalhos relacionados s abordagens do tomo e dos modelos atmicos, porm, o importante que esses conceitos sejam abordados trazendo significados aos estudantes. Lembrando da importncia e da compreenso no s dos conceitos da qumica, mas tambm de outras reas do conhecimento como, por exemplo, os conceitos de fsica e da biologia.

Consideraes Finais

Como base em todas as discusses elencadas atravs deste trabalho, podemos observar que os estudantes trazem algumas concepes alternativas referentes aos tomos que so fruto de suas experincias escolares ou no. Observar, analisar e trabalhar estas concepes alternativas est diretamente relacionado com a aprendizagem ou no dos conceitos referentes ao tomo e a constituio atmica da matria. Pensando nos dados observados consideramos importantssimo que o professor seja pesquisador e que busque conhecer a forma com que seus alunos concebem os conhecimentos novos, que estar diretamente relacionada com suas vivencias anteriores e por isso com suas concepes alternativas.

Entender as concepes alternativas dos estudantes, tanto em relao aos modelos atmicos como todos os conceitos que se pretende ensinar. Trata-se de uma atividade imprescindvel para que o ensino e o aprendizado sejam significativos para os estudantes. Vale destacar, a necessidade de dilogo entre o professor de qumica e o professor de cincias do Ensino Fundamental, para que, atravs de um trabalho em conjunto, os conceitos de tomo possam ser abordados de forma efetiva e que possam ser trabalhadas as concepes alternativas, a fim de promover o aprendizado destes conceitos importantes para o ensino, no s da qumica, mas das cincias em geral.

Referncias

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Ituiutaba/MG, 20 e 21 de setembro de 2013