Practical work – making the ‘seigmann code’

acionamento de componentes dos esquemas7 _{e os diagn´osticos de rupturas e}

filia¸c˜oes.

Como resultado, os autores apontaram o fato de, durante a resolu¸c˜ao das situa¸c˜oes iniciais, existir a concorrˆencia de diversos esquemas que, gradual- mente, cederam lugar a apenas um quando da resolu¸c˜ao da situa¸c˜ao final. Assim, por exemplo, ocorreria ao final, a associa¸c˜ao do conceito de tempera- tura ao de vibra¸c˜ao de part´ıculas e que a proposi¸c˜ao de situa¸c˜oes-problema seria fundamental neste processo.

Recentemente, Raupp et al. (2009) propuseram um modelo did´atico base- ado em ferramentas computacionais para promover a compreens˜ao da repre- senta¸c˜ao qu´ımica tridimensional. Os alunos foram convidados a responder quest˜oes que versavam sobre isomeria geom´etrica, e em um segundo mo- mento, a explorarem uma ferramenta computacional que permitia a repre- senta¸c˜ao molecular em trˆes dimens˜oes. A tomada de dados foi conduzida mediante o esquema de aula-entrevista registrada em ´audio.

Muito embora este estudo pare¸ca apontar para um ganho significativo em termos conceituais acerca da representa¸c˜ao qu´ımica, trata-se ainda de uma investiga¸c˜ao preliminar, carecendo de uma maior articula¸c˜ao com o referen- cial te´orico.

Uma an´alise da literatura recente mostra que h´a poucos exemplos que exploram a articula¸c˜ao da proposta de G´erard Vergnaud com o ensino de ciˆencias. Este cen´ario se torna ainda mais restrito no que tange o ensino de qu´ımica, cuja produ¸c˜ao dentro do paradigma vergnosiano ainda ´e incipiente.

2.2

Habilidade espacial e propostas de ensino

Conforme j´a apresentado na se¸c˜ao 1.6 (p. 39), h´a mais de vinte anos diversos autores tˆem se dedicado a demonstrar a rela¸c˜ao entre a habilidade espacial e o desempenho em conte´udos disciplinares (BODNER; GUAY, 1997;

KALI; ORION, 1996;LARUSSA et al., 1987;PRIBYL; BODNER, 1987;MCMILLEN; BODNER, 1986; LEAN; CLEMENTS, 1981). O estudo conduzido por Gabel e

7

2.2. HABILIDADE ESPACIAL E PROPOSTAS DE ENSINO

Sherwood (1980), por exemplo, se enquadra nesta categoria. Estes autores, mediante um estudo comparativo entre grupos de controle e outros aos quais se aplicou uma nova metodologia, verificaram haver rela¸c˜ao entre a apren- dizagem de conceitos qu´ımicos8 _{e o uso de modelos concretos em sala de}

aula.

N˜ao h´a consenso, entretanto quanto `a habilidade de visualizar no espa¸co ser pass´ıvel ou n˜ao de aprendizagem. Para Thurstone (1950) e McFie (apud

FERK et al., 2003, p. 1229), por exemplo, tratar-se-ia de algo inato e n˜ao adquirido.

Em oposi¸c˜ao, h´a relatos na literatura sobre programas instrucionais basea- dos em estereodiagramas (BAKER et al., 1998), em sess˜oes de visualiza¸c˜ao e

de treinamento em termos dos eixos cartesianos (TUCKEY et al., 1991) e em cursos que valorizam a manipula¸c˜ao de modelos concretos (LORD, 1985) e (SAUNDERSON, 1973 apud TUCKEY; SELVARATNAM, 1993, p. 110). Em publica¸c˜oes recentes h´a, tamb´em, alus˜ao a recursos computacionais como ferramentas direcionadas ao ensino de qu´ımica (URHAHNE et al., 2009), assim como a outras ´areas do conhecimento, como a engenharia (SORBY, 2009) e a geologia (REYNOLDS et al., 2005).

A despeito das especificidades de cada uma destas pesquisas h´a, em co- mum, a valoriza¸c˜ao de dados estat´ısticos, em detrimento de investiga¸c˜oes visando elucidar o conte´udo conceitual de cada proposta.

Por outro lado, nem sempre o “como se aprende” ´e o foco da investiga¸c˜ao. Assim, por exemplo, no caso da contribui¸c˜ao de Urhahne et al. (2009) muito embora se tenha conclu´ıdo que o uso de simula¸c˜oes moleculares tridimension- ais levou a um ganho na habilidade espacial e na forma¸c˜ao de conceitos dos participantes, n˜ao h´a informa¸c˜oes qualitativas sobre o processo de aprendiza- gem.

Merece, entretanto destaque o trabalho de Wu et al. (2001) no qual foi investigado o uso de uma ferramenta computacional aliada ao ensino por pro- jetos9_{. Na tentativa de responder `a quest˜ao proposta, os estudantes partici-}

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Leis das propor¸c˜oes m´ultiplas, escrita da f´ormula molecular, interpreta¸c˜ao e balancea- mento de equa¸c˜oes qu´ımicas, liga¸c˜ao qu´ımica, geometria molecular, velocidade de rea¸c˜ao e cat´alise, equil´ıbrio qu´ımico e rea¸c˜oes ´acido-base.

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2.2. HABILIDADE ESPACIAL E PROPOSTAS DE ENSINO

param de sequˆencias de ensino onde foram desenvolvidos conceitos relativos ao modelo de repuls˜ao dos pares eletrˆonicos de valˆencia, `a liga¸c˜ao covalente, `a polaridade, `a nomenclatura e `a estrutura de compostos orgˆanicos.

Durante a intera¸c˜ao dos estudantes com a ferramenta proposta, foram efe- tuados registros em v´ıdeo, pr´e e p´os testes sobre os conceitos abordados, al´em de entrevistas. ´E interessante ressaltar que os autores deste trabalho, ap´os a transcri¸c˜ao e gest˜ao dos dados, efetuaram a conex˜ao entre o aprendizado de conceitos relativos `a representa¸c˜ao estrutural e o ganho da capacidade em representar estruturas em trˆes dimens˜oes, preocupando-se com o caminho da aprendizagem e n˜ao apenas com os estados inicial e final do conhecimento em quest˜ao.

Em sentido contr´ario ao ´ultimo exemplo citado, parece existir certa tendˆen- cia da comunidade cient´ıfica em investigar exaustivamente o uso de modelos f´ısicos ou de estrat´egias correlatas ao ensino de qu´ımica, por´em de um modo divorciado dos conte´udos conceituais. Acreditamos que a este fato subjaz a cren¸ca de que a habilidade espacial ´e o fator respons´avel para o bom de- sempenho em situa¸c˜oes referentes `a estereoqu´ımica. No entanto, como pre- tendemos demonstrar no presente trabalho, esta habilidade ´e um importante fator, mas n˜ao o determinante, e que deve estar associado `a compreens˜ao conceitual.

Parte II

3

Quest˜oes de pesquisa e fundamenta¸c˜ao

metodol´ogica

3.1

Objetivos

Nosso trabalho teve, como cerne, o estudo do campo dos conceitos este- reoqu´ımicos, sob a luz da teoria proposta por Vergnaud (1990).

Neste, sentido conduzimos nossa investiga¸c˜ao com vistas a:

1. Identificar os invariantes operat´orios empregados por sujeitos ao en- frentar situa¸c˜oes que envolvam a representa¸c˜ao qu´ımica;

2. Retomar a discuss˜ao abordando tamb´em a habilidade em visualizar e operar entes em um plano mental. Qual seria o papel desta habilidade frente aos conceitos estereoqu´ımicos? Como se articulam os invariantes operat´orios e a habilidade espacial1 _{com vistas ao sucesso em tarefas}

que demandem tais conceitos?

3. Analisar situa¸c˜oes em sala de aula para estudar o processo de conceitu- a¸c˜ao neste campo conceitual.

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