22
A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de modelos atômicos DÉBORA HESPANHOL CHAGAS

A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

  • Upload
    lekhue

  • View
    220

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

A construção de modelos mentais e a

experimentação no ensino de modelos

atômicos

DÉBORA HESPANHOL CHAGAS

Page 2: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

A CONSTRUÇÃO DE MODELOS

MENTAIS E A EXPERIMENTAÇÃO

NO ENSINO DE MODELOS

ATÔMICOS

Page 3: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

Carmem Lúcia Costa Amaral

A CONSTRUÇÃO DE MODELOS

MENTAIS E A EXPERIMENTAÇÃO

NO ENSINO DE MODELOS

ATÔMICOS

Universidade Cruzeiro Do Sul

2015

Page 4: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

© <2015>

Universidade Cruzeiro do Sul

Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

Reitor da Universidade Cruzeiro do Sul – Profa. Dra. Sueli Cristina Marquesi

PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA

Pró-Reitor – Profa. Dra. Tania Cristina Pithon-Curi

MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA

Coordenação - Profa. Dra. Norma Suely Gomes Allevato

Banca examinadora

Profa. Dra. Carmem Lucia Costa Amaral

Profa. Dra. Maria Delourdes Maciel

Prof. Dr. Gustavo Bizzarria Gibin

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL DA

UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL

C424c

Chagas, Débora Hespanhol.

A construção de modelos mentais e a experimentação no

ensino de modelos atômicos / Débora Hespanhol Chagas. -- São Paulo: Universidade Cruzeiro do Sul, 2015.

21 p. : il. Produto educacional (Mestrado em Ensino de Ciências e

Matemática). 1. Ensino de química 2. Modelos atômicos 3. Modelos mentais

4. Sequência didática - Ensino médio. I. Título II. Série.

CDU: 54:37

Page 5: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Sumário

1 - APRESENTAÇÃO ....................................................................................... 5

2 - A UTILIZAÇÃO DE MODELOS NO ENSINO DE QUÍMICA ......................... 6

3 - A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA .................................... 8

4 - O PRODUTO ............................................................................................ 10

4.1 - ATIVIDADE 1: MONTAGEM DOS MODELOS MENTAIS DE ÁTOMOS

PELOS ESTUDANTES. .................................................................................. 10

4.2 - ATIVIDADE 2 – EXPERIMENTO: TESTE DE LUMINESCÊNCIA. .......... 11

5 - ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR...........................................................133

6 - CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................144

REFERÊNCIAS .............................................................................................. 20

Page 6: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

5

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

1 APRESENTAÇÃO

Este produto foi construído a partir da dissertação (CHAGAS, 2015)

intitulada Desenvolvimento de modelos mentais de átomos em estudantes do

Ensino Médio, defendida no ano de 2015, cujo objetivo foi verificar quais

modelos mentais de átomos são construídos pelos estudantes do Ensino Médio

a partir das estratégias de ensino empregadas na sequência didática proposta.

Serão apresentadas duas atividades que se destacaram na realização desta

sequência didática, que foram (1) a construção dos modelos mentais de

átomos e (2) o experimento sobre a fluorescência. Sou professora da Rede

Pública de Ensino do Estado de São Paulo há 13 anos e, durante esses anos,

sempre tenho procurado diversificar as estratégias de ensino para proporcionar

uma melhor compreensão dos estudantes sobre o estudo da Química.

Diante das inquietações sobre temas de difícil compreensão pelos

estudantes, como o estudo dos modelos atômicos e a importância dos modelos

para as Ciências, em específico na disciplina de Química, sempre procuro

trazer para a realidade dos estudantes a visão de como a Ciência é construída

e como se dão as revoluções científicas que nos beneficiam e que nos fazem

compreender os fenômenos que nos cercam.

Surgiu, assim, a motivação para a criação de um produto para ser

utilizado com os estudantes do Ensino Médio nas aulas de Química, podendo

demonstrar na prática os modelos mentais de átomos, tornando visível o

conceito aprendido sobre o átomo e suas estruturas e proporcionando a

visualização de fenômenos que são explicados pela estrutura atômica, como a

luminescência, com foco na fluorescência.

Page 7: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

6

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

2 A UTILIZAÇÃO DE MODELOS NO ENSINO DE QUÍMICA

A Química, como ciência, constrói e usa diferentes modelos que

fazem parte das suas teorias e expressam a linguagem dessa ciência. Assim,

seu ensino deve desenvolver atividades que considerem a construção, o uso e

a compreensão de modelos pelos estudantes.

Segundo Silva e Núñez (2007), quando não se trabalha os modelos

como estratégias de aprendizagem, pode-se dificultar o processo de ensino-

aprendizagem, porque não se estabelecem os limites de validade dos modelos

e das teorias com as quais o ensino de Ciências está relacionado, e o ensino

de Química tem dado pouca atenção ao uso de modelos como estratégia de

construção de conhecimento.

Portanto, a importância do uso de modelos no ensino de Química se

dá pela possibilidade de se poder “visualizar” o fenômeno por meio desta

“construção imaginária”, pois modelos são ferramentas de pesquisa e de

aprendizagem da Química, de caráter material ou teórico, que reproduzem um

fenômeno ou objeto em estudo.

A literatura mostra diferentes tipologias de modelos utilizados no

processo de ensino–aprendizagem. De acordo com Galagovsky e Adúriz-Bravo

(2001 apud SILVA; NÚÑEZ, 2007), os tipos de modelos diretamente ligados ao

ensino de Química são:

Modelos científicos: que são construídos no contexto da comunidade científica e são mediadores entre a teoria e a interpretação empírica, sendo que há modelos que podem ser essencialmente matemáticos;

Modelos didáticos: são ferramentas mediadoras entre os modelos mentais dos estudantes e os modelos científicos em consenso nos processos de negociação de significados.

Modelos mentais: são representações internas geradas na mente do estudante em relação ao objeto de estudo, e são expressas nos processos de socialização do conhecimento (GALAGOVSKY & ADÚRIZ-BRAVO,2001 apud SILVA; NUNES, 2007, P.12).

Segundo Hodson (1988), a abordagem do conceito de modelos no

Ensino de Química está relacionada aos principais objetivos para o ensino de

Page 8: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

7

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

Ciências, os quais podem ser descritos como: aprender ciência (compreender e

aplicar os modelos científicos), aprender a fazer Ciência (aprender a produzir e

avaliar modelos) e, finalmente, aprender sobre a Ciência (aprender sobre a

natureza dos modelos científicos).

Esta investigação foi apoiada no conceito de modelos mentais

segundo Johnson-Laird (1983 apud MOREIRA, 1996), que os define como

formas de representação interna de informações, conceitos ou fenômenos que

correspondem a determinados eventos.

De acordo com Moreira (1996), “representações internas, ou

representações mentais, são maneiras de ‘representar’ internamente o mundo

externo. As pessoas não captam o mundo exterior diretamente, elas constroem

representações mentais (quer dizer, internas) dele”. (MOREIRA, 1996, p.194)

De acordo com Johnson-Laird (1983 apud MOREIRA, 1996), as

pessoas raciocinam com modelos mentais que são como blocos de construção

cognitivos que podem ser combinados e recombinados de acordo com a

necessidade, pois o aspecto essencial do raciocínio por meio de modelos não

está na construção de modelos adequados para captar distintos estados de

coisas, mas na habilidade em testar quaisquer conclusões a que se chegue

usando tais modelos.

A atividade de construção de modelos mentais de átomos teve

como objetivo desenvolver habilidades como: selecionar variáveis; estabelecer

relações; interpretar e propor modelos; trabalhar em grupo.

Page 9: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

8

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

3 A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA

A experimentação é uma estratégia que pode auxiliar o estudante na

compreensão de fenômenos e conceitos químicos, pois possibilita a

valorização dos conhecimentos que os estudantes possam ter adquirido

previamente. É importante em uma aula experimental que os estudantes

tenham a oportunidade de coletar dados e comunicá-los em forma de tabela,

gráficos, visando a resolução de um problema.

O currículo de Química do Estado de São Paulo (2010) valoriza a

utilização de atividades experimentais com a expectativa de se desenvolver

habilidades e auxiliar os estudantes na construção dos conhecimentos.

Foi realizado o experimento sobre a luminescência demonstrando a

fluorescência dos materiais com o objetivo de apresentar a importância dos

modelos atômicos na explicação dos fenômenos químicos cotidianos e

desenvolver habilidades como: realizar observações; estabelecer relações;

registrar observações.

De acordo com Nery e Fernandez (2004), a luminescência é o nome

dado a um fenômeno que engloba a fluorescência, que é a emissão de um

fóton de luz quando o elétron excitado retorna ao estado fundamental; a

fosforescência é onde o elétron excitado decai para um nível intermediário de

energia a partir do qual ocorre a emissão de radiação ao retornar ao estado

fundamental,; neste caso pode ocorrer uma desativação térmica.

O fenômeno da luminescência pode ser produzido por uma fonte de

luz UVA, também chamada de ultravioleta, e que pode ser adquirida com o

nome de luz negra. Neste fenômeno ocorre a emissão de luz na faixa do visível

(400-700 nm) do espectro eletromagnético, como resultado de uma transição

eletrônica. Isto quer dizer que a molécula absorve quantidade suficiente de

energia para promover um elétron de um nível inferior para um nível superior

de energia. A molécula, então, passa do estado fundamental para o estado

excitado, e por ser termodinamicamente instável, retorna ao estado

Page 10: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

9

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

fundamental dissipando a energia (NERY; FERNANDES, 2004).

De forma simplificada, podem-se distinguir os fenômenos com

relação ao tempo de emissão de radiação, enquanto na fluorescência a

emissão instantânea cessa quando a fonte de energia cessa; na fosforescência

ela pode durar horas, depois de desligada a fonte de excitação (NERY;

FERNANDES, 2004).

Page 11: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

10

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

4 O PRODUTO

O presente produto educacional constitui-se de duas atividades

selecionadas de uma sequência didática utilizada para o ensino dos modelos

atômicos. A Atividade 1 corresponde à Montagem dos modelos mentais de

átomos pelos estudantes, e a Atividade 2 corresponde a um experimento sobre

a luminescência, que demonstra a fluorescência dos materiais e que pode ser

explicada pelo modelo atômico de Bohr.

4.1 ATIVIDADE 1: MONTAGEM DOS MODELOS MENTAIS DE ÁTOMOS

PELOS ESTUDANTES.

O objetivo desta atividade foi verificar os modelos mentais de

átomos construídos pelos grupos de estudantes, de acordo com os modelos

dos cientistas estudados: Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr.

No laboratório, foi entregue um roteiro (Quadro 1) para

preenchimento com base em um elemento químico escolhido pelo grupo e

suas características, como número atômico, número de massa, número de

prótons, elétrons e nêutrons, e para realizar a distribuição eletrônica nos níveis

de energia. Cada grupo escolheu um elemento químico diferente.

Quadro 1 - Roteiro para preenchimento com o elemento escolhido para construção dos modelos atômicos.

Fonte: Elaborado pela pesquisadora.

Page 12: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

11

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

Sequencialmente, foram disponibilizados os materiais para a construção

dos modelos atômicos: bolas de isopor, as placas de isopor, tachas coloridas e

canetas coloridas.

4.2 ATIVIDADE 2 – EXPERIMENTO: TESTE DE LUMINESCÊNCIA.

O objetivo do experimento foi demonstrar a importância do estudo dos

modelos atômicos para explicação dos fenômenos químicos que ocorrem no

cotidiano dos estudantes, como o comportamento de materiais fluorescentes.

Para o teste de luminescência, foi utilizada uma caixa com a luz negra

para demonstrar a fluorescência de alguns materiais. Para a construção dessa

caixa com a luz negra foram utilizados os seguintes materiais:

Madeira MDF de 15 mm (ver medidas na figura 15 – Fotos A e B)

1 lâmpada de luz negra de 26 W

1 soquete para lâmpada de 26 W

1 lâmpada incandescente 9 W

1 soquete para lâmpada de 9 W

3 metros de fio paralelo de 1,5 mm

1 plug

2 interruptores para lâmpadas

1 tampão de 75 mm de PVC

1 tubo de 75 mm x 18 mm de PVC

1 tampão de 40 mm de PVC

1 tubo de 40 mm x 40 mm de PVC

1 bucha de redução de 50 mm x 40 mm de PVC

2 dobradiças pequenas

A figura 1 apresenta as fotos A e B com as medidas utilizadas na

construção da caixa com a luz negra:

Page 13: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

12

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

Figura 1 - Fotos com as medidas da caixa com a luz negra (A e B).

Fonte: foto da autora.

A caixa com a luz negra foi o instrumento utilizado no experimento

para testar os seguintes materiais: água tônica, extrato de folhas verdes (folhas

de espinafre em acetato de etila), casca de ovo marrom mergulhada em ácido

clorídrico, sabão em pó, lápis fluorescentes. O Quadro 2 apresenta o roteiro

que foi preenchido com a observação do segundo experimento sobre o Teste

de Luminescência.

Quadro 2 - Roteiro atividade experimental: Teste de Luminescência

Fonte: Elaborado pela autora

Page 14: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

13

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

5 ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Para utilizar o produto, recomendo que seja realizada a introdução

sobre a evolução dos modelos atômicos, que pode ser por meio de filme;

sugiro um ótimo filme que trata sobre o assunto intitulado “O Átomo: desafio de

titãs” (KHALLI, 2002), que trata da história da evolução dos modelos atômicos

e está disponível no acervo da TV Escola. O professor pode também preparar

slides em PowerPoint, ilustrando os modelos atômicos de acordo com cada

cientista, realizando uma aula expositiva e dialogada; pode, também, solicitar

uma pesquisa aos estudantes, sobre os modelos, contendo uma relação entre

as principais ideias junto a ilustração de cada modelo atômico.

Na Atividade 1, para a realização da construção dos modelos

atômicos é necessário que seja entregue um roteiro para ser preenchido com

as informações do elemento químico e que cada grupo escolha um elemento

químico diferente para que os modelos construídos se diferenciem quanto ao

número de partículas, como no modelo de Rutherford-Bohr. Essa atividade tem

a duração de 1 aula (50 minutos). Após finalizarem os modelos, é interessante

que se reúnam os grupos na aula seguinte para compartilharem e discutirem os

resultados dos modelos construídos.

A Atividade 2, experimento sobre Luminescência, tem duração de

uma aula (50 minutos); a construção da caixa com a luz negra é viável, pois

auxilia, em ambientes muito claros, a visualização do experimento e poderá ser

sempre utilizada. É importante que os materiais estejam preparados para a

utilização na demonstração experimental, para não interferir no tempo de aula.

Essa atividade pode ser realizada após a construção dos modelos como

experimento demonstrativo, ou pode também ser proposta como experimento

investigativo, introduzindo o conteúdo sobre modelos atômicos.

Page 15: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

14

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os resultados da Atividade 1 sobre a construção de modelos

demonstrou que os estudantes conseguiram representar seus modelos mentais

de átomos, pois reconheceram os modelos de acordo com as ideias de Dalton

e Thomson, e reconheceram as estruturas atômicas, como núcleo e

eletrosfera, adequadamente, de acordo com o modelo de Rutherford e Bohr.

No Quadro 3 são apresentados os modelos construídos pelos grupos de

estudantes, que exemplificam os resultados das turmas que realizaram a

atividade.

Quadro 3 - Modelos mentais de átomos construídos pelos estudantes

(A-1;A2;A3 e A4)

Fonte: Elaborado pela autora

O grupo A-1 escolheu o átomo de nitrogênio e o representou

corretamente quando utilizou os modelos de Dalton, Thomson, Rutherford e

Bohr. Mostrou as estruturas atômicas como núcleo e eletrosfera e distribuiu os

elétrons (cor verde) adequadamente nas camadas, e diferenciou os prótons e

Page 16: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

15

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

nêutrons no núcleo com cores diferentes (laranja e azul).

O grupo A-2 representou os modelos de átomos de Flúor

adequadamente quando usou os modelos de Dalton e Thomson. Quando

utilizou o modelo de Rutherford e Bohr, representou o núcleo com um ponto e

não mostrou os prótons e nêutrons e a eletrosfera, mas representou

corretamente o número de camadas e de elétrons em cada camada.

O grupo A-3 representou os modelos de átomos de Alumínio. Os

estudantes desse grupo realizaram a representação adequada para os

modelos de Dalton e Thomson, e para o modelo de Rutherford-Bohr

representaram o núcleo positivo, porém o número de prótons está incorreto e

não representaram os nêutrons. Na eletrosfera representaram adequadamente

o número de camadas e de elétrons de cada camada.

O grupo A-4 representou os modelos de átomos do oxigênio, de

acordo com Dalton e Thomson corretamente e, no modelo de Rutherford e

Bohr, nomeou a primeira Camada K e a segunda camada L com o número

correto de elétrons; no núcleo, diferenciou os nêutrons e os prótons utilizando

as cores amarela e azul.

Uma vez que, em pesquisas sobre modelos mentais, não se deve

esperar representações precisas, estas podem ser incompletas, devendo ser

funcionais. Verificou-se que apesar de alguns grupos não representarem

corretamente o número das subpartículas nos modelos de Rutherford-Bohr,

como o grupo A-2 que representou o núcleo com um ponto, e o grupo A-3 que

representou o núcleo positivo e não representou os nêutrons, todos os grupos

representaram os modelos de acordo com as ideias de Dalton, Thomson e

Rutherford-Bohr, apresentando corretamente suas estruturas.

É importante dar a oportunidade aos estudantes do Ensino Médio de

expressarem seus modelos mentais, pois estes possuem um papel central na

representação das concepções e percepções dos mesmos a respeito do

conhecimento adquirido nas aulas de Química e também auxilia o professor na

Page 17: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

16

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

análise da eficácia de sua prática de ensino.

No experimento sobre a luminescência foram utilizados água tônica,

extrato de folhas verdes de espinafre em acetato de etila, casca de ovo marrom

em ácido clorídrico, sabão em pó exposto na luz branca e na caixa contendo

uma luz negra. Na Figura 2(1A e 1B); Figura 3 (2A e 2B); Figura 4 (3A e 3B) e

Figura 5 (4A e 4B) são apresentados os resultados do experimento.

Figura 2 - Água Tônica sob a luz branca (1A) e Água Tônica sob a luz negra (1B)

Fonte: Fotos da autora

Figura 3 - Extrato de folhas verdes sob a luz branca (2A) e Extrato de folhas verdes sob a luz negra (2B)

Fonte: Fotos da autora

Page 18: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

17

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

Figura 4 – Casca de ovo marrom mergulhada no ácido clorídrico sob a luz branca(3A) e casca de ovo marrom mergulhada no ácido clorídrico sob a

luz negra(3B)

Fonte: Fotos da autora

Figura 5 - Sabão em pó sob a luz branca (4A) e sabão em pó sob a luz negra (4B)

Fonte: Fotos da autora

Os estudantes observaram que a água tônica quando submetida à

luz negra emite fluorescência (Figura 2 – Foto 1B). O fenômeno se dá por meio

do ingrediente ativo presente em sua composição, o sulfato de quinino, que lhe

confere o sabor amargo.

Eles também puderam observar a emissão de fluorescência da

clorofila, que é um pigmento encontrado em folhas verdes, quando colocado na

presença da luz negra (Figura 3 – Foto 2B).

A emissão de fluorescência da clorofila se dá devido a um pigmento

natural encontrado nas folhas verdes que é responsável por absorver a energia

Page 19: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

18

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

luminosa do sol para a fotossíntese. Esta energia também é utilizada pela

planta para a produção de glicose a partir de dióxido de carbono e água,

conforme a equação química representada à seguir:

6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → C6H12O6 (s) + 6 O2 (g)

A figura 4 (Foto 3A e 3B) apresenta as fotos do experimento com a

casca do ovo marrom mergulhada no ácido clorídrico. Para melhor visualização

foi utilizada a amostra sobre a tampa da caixa, colocada diretamente sobre a

luz. A medida que a casca do ovo é dissolvida pela ação do ácido clorídrico,

há liberação de protoporfirina IX, presente na coloração da casca, para a

solução que, sob a luz UV-A, emite fluorescência, aparecendo na solução uma

tonalidade púrpura (Figura 4 – Foto 3B).

A casca do ovo é composta por carbonato de cálcio (CaCO3), que

ao receber o ácido clorídrico apresenta a seguinte transformação química:

CaCO3(s) + 2 HCl (aq) → CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

A substância que apresenta fluorescência quando liberada na

solução com ácido clorídrico e casca de ovo marrom, a protoporfirina IX, é um

intermediário da síntese do grupo heme do sangue, e está presente na

coloração deste tipo de casca. Esta substância possui uma parte orgânica

denominada protoporfirina IX, que é formada por um anel tetrapirrólico onde o

ferro está ligado no centro deste anel.

Figura 6 – Protoporfirina IX presente na estrutura heme do sangue e na casca de ovo de cor marrom.

Fonte: Porto (2005, p. 22)

Page 20: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

19

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

Os estudantes também observaram o sabão em pó, na luz branca e

na luz negra (Figura 5 – Fotos 4A e 4B), que por possuírem fósforo em sua

composição, lhes conferem o brilho quando expostos a luz negra.

A fluorescência apresentada pelo sabão em pó quando submetidos

a luz negra acontece devido a presença de fósforo. Quando um fóton atinge um

átomo de fósforo, um dos elétrons do fósforo salta para um nível de energia

mais alto, quando o elétron retorna para seu nível normal, libera energia na

forma de outro fóton emitindo a fluorescência. Durante esses experimentos os

estudantes foram preenchendo uma tabela com as suas observações quanto a

cor dos materiais observados na luz branca e na luz negra (Quadro 4).

Quadro 4 – Resultados do Experimento com a Caixa de Luz Negra

Material Cor na luz branca Cor na luz negra

Água Tônica Transparente Azul Fluorescente

Folhas de Espinafre Verde Vermelho

Casca de ovo marrom

em ácido clorídrico

Incolor Rosa

Sabão em pó Azul claro Azul fluorescente

Lápis amarelo, verde e

laranja

Amarelo, verde e

laranja

Amarelo verde e laranja

fluorescentes

Fonte: Elaborada pela autora

Na sequência os estudantes responderam as duas questões

conforme o roteiro disponibilizado no Quadro 2. A questão 1 solicitava que eles

explicassem as observações descritas na tabela usando os modelos atômicos.

Todos os grupos responderam que utilizariam o modelo de Bohr, como pode

ser observado na resposta do grupo 1, que exemplifica as respostas dadas

pelos demais grupos: através do modelo atômico de Bohr, a energia dos

elétrons não é emitida de maneira contínua, eles emitem ou absorvem certos

valores de energia apenas quando mudam de órbita. (Grupo 1).

A questão 2 perguntava em que medida o modelo atômico de Bohr

explicaria a Luminescência. Todos relacionaram com o salto quântico do

elétron, conforme pode ser observado na resposta dada pelo grupo 2 que

Page 21: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

20

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

exemplifica as respostas dos demais grupos: a medida em que os elétrons

pulam de uma órbita para outra. (Grupo 2)

Essas respostas evidenciam que o experimento foi importante para

os estudantes relacionarem o conhecimento adquirido dos modelos atômicos

com a explicação para eventos cotidianos como a fluorescência, reforçando a

construção dos modelos explicativos da Ciência.

Page 22: A construção de modelos mentais e a experimentação no ensino de

Débora Hespanhol Chagas

21

Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática

REFERÊNCIAS

CHAGAS, D. H. Desenvolvimento de modelos mentais de átomos em

estudantes do ensino médio. 2015. Dissertação (Mestrado em Ensino de

Ciências e Matemática) – Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2015.

HODSON, D. Experimentos na ciência e no ensino de ciências. Tradução de

Paulo A. Porto. Educational Philosophy and theory, v. 20, p. 53-66, 1988.

Disponível em: http://www.iq.usp.br/palporto/TextoHodsonExperimentacao.pdf.

Acesso em: 01. mar. 2014.

KHALLI, J. A. Átomo: duelo de Titãs. BBC, 2002. Disponível em:

http://tvescola.mec.gov.br. Acesso em: 3 mar. 2014.

MOREIRA, M. A. Modelos mentais. Investigações em Ensino de Ciências,

Porto Alegre, v.1, n. 3, p.193-232, 1996.

NERY, A. L. P.; FERNANDEZ, C. Fluorescência e estrutura atômica:

experimentos simples para abordar o tema. Química Nova na Escola, São

Paulo, n.19, p. 39-41, 2004.

PORTO, B. N. Papel do Heme (Ferro Protoporfirina IX) na resposta

inflamatória: mecanismos moleculares envolvidos no recrutamento de

neutrófilos. 2005. Dissertação (Mestrado em Patologia Experimental)–

Universidade Federal Fluminense, Rio de Janeiro, 2005.

SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação do Estado de São Paulo.

Currículo do estado de São Paulo: ciências da natureza e suas tecnologias:

ensino fundamental: ciclo II e ensino médio, 2010.

SILVA, M. G. L.; NUÑEZ, I. B. Instrumentação para o ensino de química:

modelos científicos, didáticos e mentais. Natal: Ed. UFRN, 2007.