UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Instituto de Química de ... - USP · pelo apoio e conselhos nos momentos difícies ... para download gratuito ... apresenta informações sobre aproximadamente

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Instituto de Química de São Carlos

Banco de dados CSD (Cambridge Structural Database) como recurso para o ensino-aprendizagem de Química: ações para viabilização do uso do banco e desenvolvimento de estudos sobre o seu emprego em disciplinas de Química no ensino

superior

Fábio Batista do Nascimento

Dissertação apresentada ao Instituto de Química de São

Carlos, da Universidade de São Paulo para a obtenção

do título de Mestre em Ciências (Química Analítica).

Orientador(a): Profa. Dra. Salete Linhares Queiroz

São Carlos

2004

pron

fund

junt

Está

cons

vida

amig

And

ince

Impossível esquecer: falta-me você.

Neste momento de intensa alegria, falta-me você.

Falta o seu abraço, o seu carinho. O som das palavras que me

unciavas.

Houve momentos em que minha alma se sentiu no que tem de mais

o, tocado por uma saudade indizível. Saudade dos momentos que

os vivemos e dos que ficaram por viver.

Mas, sei que somos parte um do outro e por isso me acompanhas.

s comigo a cada ato, a cada decisão e através da sua bela e

tante presença posso ver presente o que se diz ausente. Agradeço a

, o amor dedicado, as lições e a amizade. A você, ontem, melhor

a, hoje, protetora, uma saudade reverência de amor e gratidão.

“Dedico este trabalho principalmente a minha avó Elvinia Batista

rade (in memorian), que apesar de nunca ter estudado, sempre me

ntivou e sabia da enorme importância da conclusão desta caminhada”.

Em primeiro lugar a Deus...

À minha mãe Ludovina pelo amor, compreensão, confiança e carinho...

À minha irmã Flávia e meu cunhado Alexandre, pelo apoio e conselhos nos momentos difícies...

Aos meus sobrinhos Alexandre Filho e Flávio Alexandre

pelo carinho e momentos de descontração.

AGRADECIMENTOS

À Profa. Dra. Salete Linhares Queiroz pela orientação, paciência e atenção dispensada

ao longo deste trabalho.

Aos Profs. Drs. Javier Alcides Ellena e Benedito dos Santos Lima Neto pela colaboração

e atenção dispensada.

Ao Prof. Dr. Clézio Aniceto pelo apoio, amizade e incentivo desde a graduação.

Aos Prof. Dr. Wagner Polito pelos longos papos culturais.

Aos meus tios e primos, tia Silvina, tio Valdecir (in memorian), Rodrigo, Adriana,

Rodrigo Júnior e Letícia pelo carinho, apoio e incentivo.

Ao meu grande amigo Flávio Silva Rezende (fiotão), que apesar das brigas, sempre me

incentivou, desde a graduação, e também por poder tê-lo como um irmão.

Aos amigos Wendell (CROMA) e Robson (Fluorescência Molecular) pela amizade e

momentos de descontração, principalmente nos churrascos e cafezinhos.

Aos amigos do Grupo de Pesquisa em Ensino de Química, Cristiane, Luciana, Flávio

(fiotão), Gelson (bochecha) e Antônio Carlos (jesus) pelo estímulo e amizade.

Aos amigos da República Fulerenos, Vitão, Sabugo, Willian e Schumacher.

Ao IQSC pela oportunidade concedida.

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS............................................................................................ i LISTA DE TABELAS........................................................................................... iii LISTA DE ABREVIATURAS.............................................................................. iv RESUMO................................................................................................................ v ABSTRACT............................................................................................................ vii 1 – INTRODUÇÃO................................................................................................ 1

1.1 – Computadores no ensino superior de química: ênfase na utilização de

programas computacionais.......................................................................................

3

1.1.1 – Exercício e Prática (Drill and Practice)....................................... 6

1.1.2 – Tutorial (Tutorial System).......................................................... 10

1.1.3 – Simulação (Computer Simulation).............................................. 15

1.1.4 – Resolução de Problemas (Problem Solving Software) 20

1.1.5 – Ferramenta (Tool Software) 25

1.2 – Cambridge Structural Database: alguns aspectos e aplicações no ensino

superior de química..................................................................................................

28

2 – OBJETIVOS GERAIS.................................................................................... 40

3 – ASPECTOS METODOLÓGICOS E REFERENCIAL TEÓRICO........... 42

3.1 – Sujeitos...................................................................................................... 43

3.2 – Em relação ao processo de aplicação da proposta.................................... 43

3.3 – As formas de coleta de dados.................................................................... 45

3.4 – Referencial Teórico................................................................................... 46

4 – OS PROGRAMAS CONQUEST E MERCURY.......................................... 56

4.1 – Programa ConQuest.................................................................................. 56

4.2 – Programa Mercury.................................................................................... 66

5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................... 68

5.1 – Avaliação dos programas ConQuest e Mercury........................................ 68

5.1.1 – Avaliação do Programa Classroom ConQuest.............................. 70

5.1.1.1 – Análise da Qualidade Técnica do Programa.................. 70

5.1.1.2 – Análise Pedagógica do Programa.................................. 72

5.1.1.3 – Análise Qualitativa do Programa................................... 80

5.1.2 – Avaliação do Programa Mercury.................................................. 82

5.1.2.1 – Análise da Qualidade Técnica do Programa.................. 83

5.1.2.2 – Análise Pedagógica do Programa.................................. 85

5.1.2.3 – Análise Qualitativa do Programa................................... 93

5.2 – Avaliação da Atividade Proposta.............................................................. 95

6 – CONSIDERAÇÕES FINAIS.......................................................................... 99

7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................... 101

ANEXO A............................................................................................................... 109

ANEXO B................................................................................................................ 145

ANEXO C............................................................................................................... 149

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Formato de um programa de Exercício e Prática33..................................... 7 Figura 2. Interfaces dos programas Inorganic Nomenclature e Organic Nomenclature36,37........................................................................................................

9

Figura 3. Fotografias apresentadas no tutorial pré-laboratório40 que ilustram procedimentos e materiais necessários para a determinação da condutividade elétrica de alguns compostos.......................................................................................

13 Figura 4. Interface do menu principal do programa de Simulação Chemland.......... 17 Figura 5. Interface do módulo de simulação de configuração eletrônica do programa Chemland. O símbolo do elemento fósforo tendo sido selecionado...........

18

Figura 6. Interface do módulo de simulação para o equilíbrio de pressão a vapor do programa Chemland...............................................................................................

19

Figura 7. Visualização da posição do complexo metálico se ligando a uma proteína através do programa RasMol53......................................................................

24

Figura 8. Gráfico da titulação de 25 ml de solução 0,1 M de haleto com uma solução de Ag+ 0,05 M, elaborado no programa Exel67..............................................

27

Figura 9. Visão esquemática das informações contidas no Cambridge Structural Database71...................................................................................................................

30

Figura 10. Estatísticas de crescimento do CSD: (a) crescimento de 1970 à 2000; (b) projeção de crescimento de 2001 à 201071............................................................

31

i

Figura 11. Esquema geral dos programas que compõem o banco de dados CSD: (a) programas que necessitam de licença para utilização; (b) programas disponíveis para download gratuito................................................................................................

32 Figura 12. Interface do programa ConQuest ao usuário do CSD. No lado esquerdo da figura está o menu com as caixas de diálogo, a partir das quais são criadas as perguntas para realização de buscas............................................................................

57 Figura 13. Interface da janela Author/Journal........................................................... 58 Figura 14. Interface da janela Compound Name....................................................... 58 Figura 15. Interface da janela Elements..................................................................... 59 Figura 16. Interface da janela Formula...................................................................... 59 Figura 17. Interface da janela All Text...................................................................... 60 Figura 18. Interface da janela Refcode (entry ID)..................................................... 60 Figura 19. Interface da janela Draw para procura no CSD. Em: 1- mensagens de ajuda, 2 - menu principal, 3 - área de desenho, 4 - botões de modo, 5 - auxílio para desenho com modelos prontos, 6 - área para mudança de elemento químico e tipo de ligação, 7 - botões que comandam a pesquisa, 8- área reservada para mostrar os parâmetros que estão sendo calculados pelo programa, como distâncias e/ou ângulos........................................................................................................................

61 Figura 20. Interface da tela Combine Queries........................................................... 62 Figura 21. Apresentação do resultado de pesquisa pelo ConQuest........................... 63 Figura 22. Interface da janela View Results com a opção File aberta....................... 64 Figura 23. Interface do arquivo PDF......................................................................... 65 Figura 24. Interface do programa Mercury................................................................ 67

ii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Respostas dadas ao Questionário de Avaliação do Programa Classroom ConQuest. CT = Concordo Totalmente, CP = Concordo Parcialmente, I = Indeciso, DP = Discordo Parcialmente, DT = Discordo Totalmente.........................

75 Tabela 2. Respostas dadas ao Questionário de Avaliação do Programa Mercury. CT = Concordo Totalmente, CP = Concordo Parcialmente, I = Indeciso, DP = Discordo Parcialmente, DT = Discordo Totalmente..................................................

88

iii

LISTA DE ABREVIATURAS

CSD Cambridge Structural Database

GAMESS General Atomic and Molecular Eletronic Structure System

PDB Protein Data Bank

NDB Nucleic Acid Database

ICSD Inorganic Structural Crystal Database

CRYTSMET Metals Structure Database

PC Personal Computer

iv

RESUMO

Nas últimas décadas os computadores têm desempenhado importante papel no

ensino. Neste trabalho apresentamos os principais resultados obtidos a partir de uma

atividade que serviu para avaliar dois programas computacionais que integram uma

importante fonte de pesquisas em química, o Banco de Dados Cambridge Structural

Database (CSD): ConQuest, utilizado para realização de buscas no CSD e Mercury,

utilizado para a visualização de estruturas cristalográficas. O Banco de Dados CSD

apresenta informações sobre aproximadamente 300.000 estruturas cristalográficas de

compostos orgânicos e organometálicos. O Classroom ConQuest, que é uma versão do

ConQuest construída para utilização em ambientes de ensino e foi empregada neste

trabalho, possui um banco de dados reduzido com cerca de 11.300 estruturas e pode ser

instalado em tantos computadores quanto sejam necessários ao desenvolvimento de

atividades de ensino. Para tanto, faz-se necessária a existência de uma licença para

utilização do ConQuest original

Os programas foram avaliados quantitativa e qualitativamente por alunos de

graduação matriculados em um curso de química inorgânica, onde tiveram que

solucionar alguns exercícios utilizando a base de dados e os programas ConQuest e

v

Mercury. Os exercícios envolveram a extração e a manipulação de dados disponíveis no

CSD.

Os questionários de avaliação (que diziam respeito à utilidade e a aspectos

educacionais dos programas) foram respondidos pelos alunos e mostraram que os

programas podem auxiliar no entendimento dos conteúdos da disciplina. Além disso,

muitos estudantes consideraram que a atividade os preparou para a utilização de outros

bancos de dados e sugeriram que propostas similares poderiam ser aplicadas em

disciplinas como cristalografia e química orgânica.

vi

ABSTRACT

For a few decades now, computers have played an increasing role in education.

In this work we present the main results from an activity carried out to evaluate two

programs that compose an important source in chemistry, the Cambridge Structural

Database (CSD), ConQuest, for searching CSD, and Mercury, for visualizing crystal

structures. The CSD contains details of approximately 300,000 published organic and

organometallic crystal structures. Classroom ConQuest is a version of ConQuest, which

has been designed for group teaching activities and used in this work, comes with a

reduced database of 11,300 entries. Anyone with at least one normal ConQuest license

can install as many copies of Classroom ConQuest as required.

The programs were quantitatively and qualitatively evaluated by undergraduate

students who took an inorganic chemistry course where they had to solve some

inorganic exercises utilizing the database and the programs ConQuest and Mercury. The

exercises involved extraction and manipulation of data from the CSD.

Evaluation questionnaires (concerning usability and programs as educational

tools) were answered by the students, showing the programs to be a valuable aid for

content comprehension. Furthermore, many students were optimistic that the activity

vii

had prepared them for later use of databases in their chemistry courses, and several said

that similar activities may be used in courses like cristallography and organic chemistry.

viii

INTRODUÇÃO

1 – INTRODUÇÃO

São notáveis as mudanças decorrentes da aliança feita, especialmente nas

últimas cinco décadas, entre a ciência e a tecnologia. A revolução tecnológica vem

modificando muito a vida das pessoas e em países desenvolvidos ou que estão em fase

de desenvolvimento, a tecnologia, de uma forma geral, está relacionada a todos os

setores e à vida cotidiana de seus habitantes.

Antes de definirmos o conceito de tecnologia, frisamos que hoje em dia é

comum a distinção entre baixa e alta tecnologia (ou tecnologia de ponta). Os

desenvolvimentos mais fascinantes, sem dúvida, estão hoje concentrados na área da

chamada alta tecnologia, principalmente nas áreas que envolvem a informática e a

bioengenharia. No entanto, é preferível compreendê-la de forma mais ampla, como

sendo qualquer artefato, método ou técnica criada pelo homem para tornar seu trabalho

mais leve, sua locomoção e sua comunicação mais fáceis, ou simplesmente sua vida

mais satisfatória, agradável e divertida. Neste sentido, a tecnologia não é algo novo, na

verdade, é quase tão velha quanto o próprio homem. Assim, a alavanca, o machado, a

roda, o arado, o anzol, o motor a vapor, a eletricidade, a carroça, a bicicleta, o trem, o

automóvel, o avião, o telégrafo, o telefone, o rádio, a televisão, tudo isso certamente é

Grupo de Pesquisa em Ensino de Química 1

INTRODUÇÃO

tecnologia. Mas, também é tecnologia, a fala, a escrita, a impressão, os vitrais das

catedrais medievais, os instrumentos musicais, os sistemas de notação musical e tantas

outras coisas que o homem inventou para lhe trazer satisfação e prazer1. Reforçando esta

idéia, podemos citar o trabalho de Giordan2, publicado na revista Química Nova Na

Escola, no qual o autor menciona que o desenvolvimento das tecnologias da

comunicação é uma característica da atividade humana desde longa data. Num passado

longínquo, as inscrições em rochas e cavernas, provavelmente anteriores à própria fala,

retratavam cenas do cotidiano nômade dos primeiros grupos hominídeos. O fogo havia

sido dominado há pouco e as atividades extrativas de subsistência eram aprendidas por

meio da simples observação e perpetuadas no imaginário das pessoas e nas

representações incrustadas nas cavernas.

Pensando no desenvolvimento das tecnologias, é inevitável citar a evolução

sofrida pelos computadores nos últimos anos. Esses foram surgindo em forma de

calculadoras, em seguida na forma de vídeo games e depois na forma de computadores

pessoais. Ao longo dos anos, o computador vem se modernizando, e hoje o mais simples

deles é melhor que um supercomputador da década de setenta, por exemplo. Esse avanço

é tão grande que já podemos contar com computadores de mão, transportáveis. Como

apontado por Cavalcante e colaboradores3, esta acelerada evolução dos computadores

nas últimas décadas tem trazido mudanças significativas na postura de profissionais das

diferentes áreas na busca de soluções, tirando partido da imensa capacidade que eles

oferecem.

Seguramente, o principal fator que provocou a disseminação tão acentuada do

uso de computadores na sociedade moderna foi o baixo custo que esses sistemas


INTRODUÇÃO

atingiram, aliado a um desenvolvimento tecnológico cada vez mais acelerado4. Se

fóssemos tratar de todas as suas possíveis formas de utilização teríamos que lançar mão

de várias páginas desse texto. Assim, nos limitaremos a destacar aqui aspectos do seu

uso no ambiente educacional, mais especificamente no ensino de química.

Tendo em vista que o objetivo do presente trabalho é a viabilização do emprego

e o desenvolvimento de estudos exploratórios sobre a efetividade de um recurso

computacional pouco explorado (no caso, o Banco de Dados Cambridge Structural

Database - CSD) para o aprimoramento do ensino superior de química, apresenta-se a

seguir uma visão geral do uso da química computacional neste ensino e faz-se referência

a aspectos relevantes do Banco de Dados CSD, no que se refere à sua natureza e

potencialidade de utilização por alunos de graduação em química.

1.1 – Computadores no ensino superior de química: ênfase na

utilização de programas computacionais

A química computacional, uma ciência multidisciplinar que influencia

grandemente o andamento do trabalho científico vem se desenvolvendo a passos largos,

sendo o manuseio de edições recentes de revistas como Journal of the American

Chemical Society ou Inorganic Chemistry um exercício capaz de permitir que se

vislumbre a dimensão do seu impacto sobre o desenvolvimento da pesquisa nas mais

diversas áreas de química. Por outro lado, a sua gradativa incorporação ao currículo de

cursos de graduação em química é também notável em vários países onde cursos e/ou

disciplinas são ministrados via exploração de recursos fornecidos pela química


INTRODUÇÃO

computacional5-7. No Brasil, pode-se mencionar a existência de casos similares, porém

pontuais, embora artigos da área de educação, publicados no país, sugerindo o emprego

da química computacional no ensino de química, remontem aos anos oitenta8-11.

Registros sobre o uso de recursos computacionais no ensino superior de

química não são recentes, encontrando-se menções a respeito já na década de sessenta12.

Tais registros vêm crescendo substancialmente nos últimos anos, de tal forma que

algumas revistas reputadas na área de educação em química dedicam seções

exclusivamente ao assunto, como se verifica no Journal of Chemical Education, com a

seção Information • Textbooks • Media • Resources (JCE Webware), e no The Chemical

Educator, com a seção Computers in Chemistry. A partir da análise de artigos

publicados em tais revistas fica patente a utilização desses recursos em várias etapas do

processo educacional, nas diversas áreas da química, visando o aprimoramento de

habilidades importantes para a formação do graduando.

Dentre as etapas do processo educacional em que os recursos computacionais

podem ser utilizados, destaca-se na literatura o uso de computadores durante a

ministração de aulas teóricas13,14. Whitnell e colaboradores13, apontam como principais

vantagens que podem vir a resultar de tal emprego, a representação de conceitos, figuras,

gráficos e esquemas de formas não acessíveis em aulas limitadas apenas à utilização do

quadro-negro e o provável maior interesse dos estudantes no assunto, devido à natureza

estimulante da própria aula. De fato, é inegável o potencial inovador de alguns materiais

didáticos ocasionados pela utilização de som, animação, imagens de moléculas em três

dimensões, etc. Com relação às aulas práticas de química, elas podem também ser

beneficiadas através da utilização de simulações de recursos computacionais que


INTRODUÇÃO

venham a permitir, por exemplo, a realização de simulações de experimentos pelos

alunos15,16. Em particular, quando a realização do trabalho prático propriamente dito é

perigoso ou necessita de um tempo considerável para execução, a simulação é

extremamente útil17. De forma semelhante, a utilização de programas de simulação para

estudo de técnicas experimentais avançadas é valiosa, pois evita a necessidade de uso de

equipamentos caros e normalmente inacessíveis ao aluno. Muitos exemplos desse tipo

são mencionados na literatura, podendo-se aqui destacar os trabalhos desenvolvidos por

Masson18 e por Boodts e colaboradores11, com relação às técnicas de raios-X de difração

de pó e voltametria cíclica, respectivamente.

O processo que costuma suceder à aula, que é a etapa de estudos da matéria

ministrada e realização de exercícios, também pode vir a ser aprimorada através do uso

de computadores. Uma enorme gama de informações sobre diversos tópicos da química

encontra-se à disposição dos estudantes via Internet e pode vir a ser explorada19,20.

Estudos dirigidos, também via Internet, conduzidos pelo professor responsável pela

disciplina através da disponibilização de listas de exercícios e de outras informações

relevantes para os alunos são também correntes21. De uma forma mais interativa, vários

casos reportados na literatura apresentam exemplos de elaboração de listas de exercício

que fornecem feedback instantâneo aos alunos, com relação à correção de exercícios

resolvidos22,23.

Até alguns anos atrás se apontava com segurança a fisico-química como sendo,

dentre as disciplinas da química, a maior beneficiária de recursos computacionais no

ensino superior24. No entanto, num levantamento bibliográfico por nós realizado nas

revistas Journal of Chemical Education, The Chemical Educator e Química Nova, no


INTRODUÇÃO

intervalo de 1993 a 2003, evidencia-se a disseminação do uso de programas

computacionais também nas áreas de química orgânica22,23,25,26, química analítica27,28,

química inorgânica24 e em disciplinas correlatas como bioquímica29 e a mineralogia30.

Este levantamento bibliográfico nos permitiu ainda verificar o grande número e

diversidade destes programas que se encontram reportados na literatura e são

direcionados principalmente ao ensino superior de química. Com o intuito de apresentar

aos leitores alguns destes programas, assim como discutir algumas de suas propriedades,

os classificamos, à semelhança do que tem sido feito por vários autores31-34, como:

Exercício e Prática (Drill and Practice), Tutoriais (Tutorial), Simulação (Computer

Simulations), Resolução de Problemas (Problem Solving Software) e Ferramenta (Tool

Software).

Faz-se necessário ressaltar que, embora este tipo de classificação acima citado

seja útil para fornecer uma visão geral dos programas computacionais, apresenta

algumas limitações. De fato, alguns deles disponibilizam vários tipos de atividades que

visam o alcance de diferentes objetivos o que dificulta a sua classificação em apenas

uma categoria como, por exemplo, Repetição e Prática ou Tutorial. A seguir são

apresentadas algumas considerações para cada tipo de programa, bem como exemplos

de sua utilização no ensino de química.

1.1.1 – Exercício e Prática (Drill and Practice)

Segundo Miskulin34, programas de Exercício e Prática são aqueles que

solicitam uma resposta do estudante para um determinado exercício, fornecendo um


INTRODUÇÃO

retorno imediato sobre o seu acerto ou erro na resolução. O estudante é apresentado a

um novo exercício caso tenha acertado o anterior. Uma série de assuntos escolares são

abordados, através de exercícios moderados, que não são gerados ou repetidos,

aleatoriamente. O assunto principal a ser estudado é analisado e dividido em partes as

quais, por sua vez, são dividas em blocos de conceitos ou habilidades específicas. Ou

seja, cada bloco de conceitos contém exercícios de diferentes níveis de dificuldades que

conduzem às mesmas habilidades específicas. A distribuição dos tópicos a serem

trabalhados, e também exercícios, são gerenciados pelo sistema computacional.

Um típico formato de programa de Exercício e Prática, proposto por Forcier33,

encontra-se ilustrado na Figura 1.

Questão

Nova Questão

Resposta Feedback Resposta

Pontuação Pontuação

Etc.

Figura 1: Formato de um programa de Exercício e Prática33.

Uma outra definição sobre programas de Exercício e Prática é explicitada por

Viera35, que os apresenta como sendo um modelo de educação de simples transmissão-

recepção do conhecimento, no qual o aluno é treinado em um determinado conteúdo ou

habilidade. Normalmente, o computador funciona como se fosse um livro um pouco

mais dinâmico, apresentando um conjunto de exercícios ou questões para o aluno

resolver.

Programas de Exercício e Prática podem ser incluídos entre os mais antigos e

mais utilizados no ensino. Simonson31 esclarece que, até 1984, aproximadamente 75%


INTRODUÇÃO

dos programas educacionais produzidos eram uma variante dos mesmos, que tinham

como objetivo reforçar instruções através da repetição e cujo emprego deveria partir do

princípio que o material a ser visto no programa já havia sido ministrado previamente.

Em 1980, começaram a surgir críticas relacionadas ao uso do modelo de

Exercício e Prática. Devido à sua simplicidade acreditava-se que o conteúdo equivalente

poderia ser desenvolvido em sala de aula, sem a utilização do computador. Essas críticas

sugeriam que programas de Exercício e Prática não representavam uma boa utilização

dos computadores, uma vez que todo conteúdo que poderia ser desenvolvido com esses

tipos de programas poderia ser também administrado com os recursos normais. Uma

outra crítica relacionava-se ao fato de que esses programas tendiam a enfatizar o

desenvolvimento de habilidades intelectuais simples como repetição e memorização, ao

invés de fomentar o desenvolvimento de habilidades intelectuais mais complexas34.

Algumas considerações presentes na literatura indicam também vantagens

sobre o uso desse tipo de programa. Uma delas, mencionada por Vieira35 e Simonson31,

diz respeito ao fato de que em um programa bem elaborado de Exercício e Prática, o

aluno recebe um “feedback” imediato, sabendo se acertou ou não o exercício, enquanto

que em exercícios com lápis e papel, o aluno deve realizar várias ações até obter um

“feedback” do professor. Com isso, evita-se a fixação de um conceito incorreto pelo

aluno, que pode também trabalhar no seu próprio ritmo. O professor, por sua vez, não

necessita de muito tempo para corrigir uma grande quantidade de exercícios que o aluno

pode vir a solucionar.

Outra vantagem desses programas reside na função de armazenar dados. Muitos

dos programas de Exercício e Prática possuem funções de armazenamento de


INTRODUÇÃO

informações. De posse de tais informações, o professor pode, a qualquer momento, fazer

considerações sobre o desenvolvimento de cada aluno, saber em que nível ele está

operando, o tempo que gastou no programa e os conceitos que foram compreendidos no

decorrer do processo. Uma outra vantagem diz respeito à motivação do aluno decorrente

da visualização dos gráficos e da audição dos sons, recursos contidos em muitos desses

programas34.

Os programas “Organic Nomenclature” e “Inorganic Nomenclature”, cujas

interfaces encontram-se ilustradas na Figura 2, podem ser citados como exemplos de

programa de Exercício e Prática destinados ao ensino superior de química. Ambos foram

apresentados na seção JCE Software, da revista Journal of Chemical Education,

propostos por Shaw e Yindra36,37.

Figura 2: Interfaces dos programas Inorganic Nomenclature e Organic Nomenclature36,37.

Os dois programas solicitam respostas a questões de múltipla escolha. No caso

do programa “Organic Nomenclature” é dado o nome do composto e ao aluno cabe fazer

a associação correta com a sua fórmula e vice-versa. Selecionando uma resposta


INTRODUÇÃO

incorreta é gerada uma mensagem que explica porque a escolha não é apropriada, se a

resposta escolhida está correta, uma mensagem de parabéns é gerada.

Para o programa “Inorganic Nomenclature”, podemos citar o seguinte exemplo

de exercício: o aluno escolhe um nome em uma lista de sessenta nomes de compostos

inorgânicos. Caso ele venha a clicar no primeiro nome da lista, clorato de ferro (III), é

gerada uma questão que pede a fórmula para este composto. Em seguida são geradas

cinco opções de resposta para a questão, do item A ao E. Para selecionar a resposta basta

clicar na opção escolhida. Uma resposta incorreta vai gerar uma possível razão porque a

escolha está equivocada. Para clorato de ferro (III), se o estudante opta por “FeCl3”

como a resposta, receberá a seguinte mensagem: “Este composto não contém um ânion

monoatômico”. O estudante pode então usar essa informação para fazer outra escolha.

Caso a resposta escolhida seja correta, uma mensagem de parabéns é gerada. Vale ainda

ressaltar que em qualquer momento o estudante pode acessar a opção de ajuda,

disponível no programa, que inclui uma tabela periódica, uma lista de íons poliatômicos

e regras de nomenclatura.

1.1.2 – Tutorial (Tutorial System)

Tutoriais são programas, como o nome indica, idealizados de tal forma que

possam atuar como tutores ou professores para o usuário34. De acordo com Roblyer32,

um programa Tutorial usa o computador para transmitir um conjunto de seqüências

instrucionais similares a ministração de tópicos pelo professor em sala de aula. Espera-se

que este tipo de programa seja auto-instrutivo e que o estudante seja capaz de aprender


INTRODUÇÃO

os tópicos sem qualquer ajuda de outros agentes ou de materiais além dos apresentados

no programa Tutorial.

Como apontado tanto por Roblyer32 quanto por Forcier33, os tutoriais podem ser

categorizados como lineares ou ramificados. Um tutorial linear apresenta a mesma

seqüência de explanação, prática, e resposta a todos estudantes, independente das

diferenças nas suas performances. Em contrapartida, um tutorial ramificado direciona o

estudante a caminhos dependendo da resposta por ele apresentada para as questões.

Instruções tutoriais muitas vezes seguem o modelo linear principalmente devido

a dificuldade, consumo de tempo e custo elevado embutido na elaboração e

disponibilização dos programas ramificados33.

Aspectos importantes que devem ser considerados para uma satisfatória

utilização de tutoriais são mencionados por vários autores. Simonson31 explicita que um

programa bem elaborado de Tutorial deve fornecer ao usuário oportunidades de interagir

com o ambiente. Essa interação não se restringe somente em dar respostas a uma série

de múltipla escolha ou preencher questões. Mais do que isso, os usuários devem ter

oportunidade de conceber novas idéias, fazer questionamentos e testar hipóteses. Dessa

maneira, os estudantes tornam-se cada vez mais ativos no processo de ensino-

aprendizagem. Segundo Roblyer32 um bom programa Tutorial deve seguir algumas

premissas, que corroboram as idéias de Simonson31: ampla interatividade - bons

tutoriais, assim como bons professores, devem exigir dos estudantes respostas freqüentes

e cuidadosas para questões e problemas, e devem fornecer práticas e respostas

apropriadas para guiar a aprendizagem; controle total do usuário - o estudante deve ser

capaz de controlar a velocidade com que o texto aparece na tela, o programa deve


INTRODUÇÃO

oferecer ao estudante a flexibilidade de rever explicações, exemplos, ou seqüências de

instruções e a facilidade de explorar as várias opções de trabalho nele contidas;

seqüência de ensino apropriada e de fácil compreensão - o programa deve fornecer

explanações adequadas e exemplos capazes de promover o entendimento dos conceitos

que deseja ensinar; adequado julgamento e capacidade de respostas consistentes -

sempre que possível, o programa deve permitir ao estudante responder na linguagem que

lhe é própria, aceitar todas as possíveis variações de respostas corretas e deve também

dar respostas de caráter corretivo a questões solucionadas de forma errônea.

Como exemplo desse tipo de programa podemos citar o trabalho reportado por

Robinson38, no qual se descreve um programa Tutorial sobre a química do estado sólido.

O programa é composto de duas partes. A primeira parte, intitulada “Structures of

Metals”, introduz quatro tipos básicos de geometria estrutural e a segunda, intitulada

“Unit Cells of Metals”, discute como usar uma cela unitária para descrever uma

estrutura em duas dimensões, em seguida estende o conceito para os metais usando

quatro celas unitárias básicas: cúbica simples, cúbica de corpo centrado, cúbica de face

centrada, e celas hexagonais. As relações entre o raio do átomo de metais nas estruturas

cúbicas e as dimensões da cela são averiguadas. Pseudo-animações são particularmente

efetivas na ilustração de frações de átomos existentes nas várias celas.

Alguns programas tutoriais são disponibilizados na Internet, conforme relatam

Pienta39 e Koehler e Orvis40. Pienta39 destaca tutoriais sobre cálculos matemáticos e

Koehler e Orvis40 descrevem um tutorial pré-laboratório direcionado a um curso

experimental de química geral. Este último foi implantado visando dois objetivos

básicos: tornar familiar aos estudantes a instrumentação usada em modernos laboratórios


INTRODUÇÃO

de ciências, melhor treinando-os em habilidades requeridas hoje no mercado de trabalho,

e evidenciar as aplicações reais das habilidades aprendidas nos cursos de laboratório. O

Tutorial apresenta recursos visuais interativos, objetivando a familiarização dos

estudantes com conceitos, procedimentos e habilidades técnicas associadas com os

experimentos executados no laboratório. Assim, fotografias como as mostradas na

Figura 3, com prompts interativos encontram-se contidas no tutorial.

Figura 3: Fotografias apresentadas no tutorial pré-laboratório40 que ilustram procedimentos

e materiais necessários para a determinação da condutividade elétrica de alguns compostos.

Vale ressaltar que no final de cada tutorial pré-laboratório alguns problemas são

solucionados pelos estudantes antes de darem início aos trabalhos que serão realizados

no laboratório propriamente dito. Os problemas incluem amostras de dados para que os

alunos pratiquem os cálculos envolvidos no procedimento, questões sobre conceitos

importantes, procedimentos experimentais, e segurança no laboratório. Além disso, pela

facilidade de incluir imagens na Internet, alguns desses problemas são ilustrados com

fotografias e possíveis resultados experimentais, os quais devem ser interpretados pelos

alunos. Algumas vantagens apresentadas pelos autores, como conseqüência da utilização

do tutorial pré-laboratório são: existe mais tempo disponível no laboratório que pode ser


INTRODUÇÃO

dedicado à análise de dados adicionais e de estudos mais aprofundados; o tutorial de pré-

laboratório substituiu prolongadas aulas que ocorriam antes do laboratório; os estudantes

vêm para o laboratório mais confiantes e prontos para iniciar o trabalho.

Outro exemplo deste tipo de programa foi reportado por Yokaichiya e

colaboradores29 e desenvolvido para ser utilizado em disciplinas de bioquímica. O

programa, denominado de Radicais Livres de Oxigênio, é constituído de quatro seções:

Fontes de produção - descreve as fontes de produção de radicais livres mais conhecidas

e enfatiza o papel da cadeia de transporte de elétrons na formação dos radicais livres de

oxigênio; O que são e como formam - demonstra a estrutura química dos radicais livres e

ilustra a formação dos diferentes radicais livres de oxigênio na cadeia de transporte de

elétrons; Como agem e o que causam - descreve os mecanismos de ação e os efeitos

provocados; Mecanismos de proteção - apresenta os mecanismos enzimáticos

(glutationa peroxidase, superóxido dismutase e catalase) e não-enzimáticos (vitaminas C

e E e glutationa) de proteção. Conforme ressaltam Yokaichiya e colaboradores29 os

conteúdos de todas as seções são simplificados a partir de textos consagrados e

acessíveis à consulta. Ademais, questões de múltipla escolha, que permitem o

acompanhamento do aprendizado estão inseridas em etapas críticas, o acerto nas

respostas não é limitante para o prosseguimento no programa, pois as questões são

respondidas em telas seguintes.


INTRODUÇÃO

1.1.3 – Simulação (Computer Simulation)

Simulação consiste em uma operação sobre uma representação ou um modelo

de um evento, de um fenômeno, ou de um objeto34. De acordo com Ribeiro e Greca41

através da utilização deste tipo de programa, os alunos podem descrever relações entre

conceitos, aplicar os modelos construídos e comparar os resultados obtidos com o

conhecimento que é aceito pela comunidade científica ou com experimentos

laboratoriais. Este procedimento de confrontação permite ao educando perceber seus

enganos, fazer uma reflexão crítica sobre o modelo criado e operacionalizar as mudanças

necessárias, fazendo a transposição dos seus conceitos intuitivos para concepções mais

sistematizadas. Também nessa mesma perspectiva, Simonson31 declara que a principal

vantagem de usar simulação consiste no fato de que os estudantes podem manipular

vários aspectos do modelo. Os estudantes tornam-se parte ativa do ambiente educacional

e interagem com os resultados nas decisões que eles tomam nesses ambientes.

Os programas de Simulação são incluídos entre os mais poderosos recursos

computacionais disponíveis para o ensino. No entanto, conforme alerta Roblyer32,

algumas simulações são também entendidas como caminhos complicados para ensinar

conceitos simples, que podem ser facilmente demonstrados no papel, com manipulações

ou com objetos reais. Entre os benefícios que podem ser alcançados a partir do seu uso

estão: comprimir o tempo - uma simulação pode mostrar em segundos ações e

fenômenos que levariam dias para serem observados pelo estudante; desacelerar o

processo - uma simulação pode apresentar processos normalmente invisíveis ao homem

pela sua rapidez; tornar os estudantes motivados - a simulação pode envolver os


INTRODUÇÃO

estudantes uma vez que oferece resultados imediatos a partir das suas escolhas,

permitindo o usuário interagir com o programa; tornar experimentações seguras - a

simulação oferece segurança quando a aprendizagem envolve algum perigo como, por

exemplo, manipulação de substâncias tóxicas; tornar possível o impossível - este é um

dos mais poderosos benefícios, pois muitas vezes o professor não pode tornar possível

situações que a simulação permite observar, como por exemplo, através da simulação os

alunos podem observar processos de mutação celular ou ainda aprender como reagir em

situações de emergência em usinas nucleares; economizar recursos financeiros - aqui

podemos citar como exemplo a simulação de técnicas de análise muitas vezes

indisponíveis aos alunos de graduação em química devido ao custo; repetir eventos com

variações - através da simulação pode-se repetir um experimento mudando condições

para depois compará-las; substituir ou servir de apoio a experimentos de laboratório -

quando não se tem disponíveis materiais de laboratório adequados, ou quando não se

tem quantidades suficientes de reagentes, por exemplo, os professores podem recorrer às

simulações para remediar ou amenizar a falta de atividades práticas.

Como exemplo do emprego deste tipo de programa no ensino de química,

podemos destacar o trabalho de Yarger e colaboradores42, que trata da utilização do

programa GAMESS43 (General Atomic and Molecular Eletronic Structure System) com

o intuito de oferecer aos estudantes, através da simulação de vibrações moleculares, um

melhor entendimento da espectroscopia vibracional. Outro exemplo é o trabalho de

Toby44, que trata da utilização do programa ACUCHEM/ACUPLOT, que permite a

simulação de reações de oscilação, relevantes para o estudo de cinética química. O


INTRODUÇÃO

método por ele apresentado permite aos graduandos a simulação de aspectos básicos de

reações deste tipo.

O programa de Simulação Chemland, descrito no trabalho de Fermann e

colaboradores45, consiste de 64 módulos interativos, escritos em Visual Basic, nos quais

os principais tópicos abordados são: “Tools and Reference” (ferramentas e referências);

“Basic Tasks” (lições básicas); “Atomic Structure” (estrutura atômica); “Molecular

Structure and Bonding” (ligação e estrutura molecular); “Equilibria” (equilíbrio);

“Properties of Matter” (propriedades da matéria); “Reactivity” (reatividade);

“Thermodinamics” (termodinâmica); “Organics” (orgânica). Todos estão apresentados

na tela inicial do programa Chemland. A Figura 4 mostra o menu principal do programa,

com as nove categorias mencionadas anteriormente, nas quais os módulos estão

embutidos. Instruções resumidas para cada módulo são também disponibilizadas ao

usuário bem como o acesso a uma tabela periódica interativa e a um calculador de massa

molecular.

Figura 4: Interface do menu principal do programa de Simulação Chemland.


INTRODUÇÃO

Exemplos de possíveis formas de utilização do programa são ilustrados nas

Figuras 5 e 6. Na Figura 5 encontra-se a tela que permite a utilização do módulo de

simulação de configuração eletrônica e na Figura 6 a tela que permite a utilização do

módulo de simulação para o equilíbrio de pressão de vapor.

Figura 5: Interface do módulo de simulação de configuração eletrônica

do programa Chemland. O símbolo do elemento fósforo tendo sido selecionado.

A utilização do módulo de simulação de configuração eletrônica inicia-se a

partir da seleção de um elemento da tabela periódica, mostrada na parte inferior da tela.

A configuração eletrônica do átomo selecionado é apresentada pictorialmente no

diagrama qualitativo de níveis de energia e em notação espectroscópica. Os autores

sugerem que o professor pode usar este módulo para apresentar o princípio de anti-

simetria de Pauli e a regra de Hund e verificá-los através do estudo da exploração de

elementos na tabela periódica.

Um segundo exemplo, é o módulo de simulação para o equilíbrio de pressão de

vapor mostrada na Figura 6.


INTRODUÇÃO

Figura 6: Interface do módulo de simulação para o

equilíbrio de pressão a vapor do programa Chemland.

O módulo simula uma série de medidas de pressão de vapor. A medida de

pressão de vapor é um experimento que pode ser desenvolvido no laboratório com o

equipamento e tempo adequado. A simulação permite a seleção de dois líquidos para a

investigação (que podem ser escolhidos de uma lista de cinco) e a variação da

temperatura. Os estudantes podem usar a Simulação para consolidar conhecimentos

sobre ponto de ebulição, a relação entre temperatura e pressão de vapor e efeitos de

estruturas moleculares nestas propriedades.

Exemplos de programas de Simulação de técnicas experimentais foram

publicados na revista Química Nova por Boodts e colaboradores11 e por Müller e

Batres46. No caso de Boodts e colaboradores11 as técnicas estudadas foram a voltametria

e a polarografia, no trabalho de Müller e Batres46, a difração de raios X. A importância


INTRODUÇÃO

da inserção desse tipo de Simulação no ensino superior é destacada por Boodts e

colaboradores11, que relatam que para se almejar um bom nível de ensino, deve existir

um balanço apropriado entre a teoria e a prática. Este balanço esbarra, na maioria das

universidades brasileiras, na insuficiência ou mesmo inexistência dos equipamentos

necessários à viabilização de aulas práticas avançadas. Por sua vez Müller e Batres46

acreditam que a vantagem na utilização da simulação de técnicas no ensino é a

possibilidade de experimentação individual, tal como se existisse um aparelho dedicado

exclusivamente para cada estudante.

Cabe ainda ressaltar que na revista Química Nova encontra-se um trabalho

relevante sobre o assunto aqui tratado, reportado por Ribeiro e Greca41, que apresenta

uma revisão da literatura publicada concernente ao uso de simulações computacionais e

ferramentas de modelagem no ensino de química.

1.1.4 – Resolução de Problemas (Problem Solving Softwares)

Os programas de Resolução de Problemas, tais como os de Simulação, utilizam

o computador para desenvolver no usuário estratégias mentais complexas de resolução

de problemas. Nesses ambientes, os estudantes são colocados em situações nas quais

eles podem manipular variáveis e obter o retorno dessa interação. Usualmente, os

programas de Resolução de Problemas envolvem uma variedade de situações-problema

a serem desenvolvidas e incluem experiências relacionadas com discriminação visual e

espacial. Em geral, o uso de programas desse tipo ajuda a desenvolver habilidades nos

estudantes de analisar o processo de resolução de problemas; dividir o problema em


INTRODUÇÃO

pequenas partes; identificar informações necessárias e desnecessárias, e ainda procurar

uma seqüência lógica; alcançar a resposta e expressar essa resposta no computador34.

Tanto Roblyer32 quanto Maddux e colaboradores47 reconhecem que existem dois tipos

de programas que podem ser classificados nessa categoria. O primeiro é projetado como

um instrumento de resolução de problemas, da mesma forma que uma calculadora é um

instrumento para resolver problemas de Cálculo. Como exposto por Roblyer32 este é

direcionado a aprendizagem de conceitos específicos, necessários para resolver

problemas em um domínio particular. O outro tipo de programa é baseado na suposição

de que existem habilidades, de resolução de problemas universais ou genéricos, que

podem ser aprendidas em um domínio e então transferidas para outro. Roblyer32 os

define como sendo programas voltados ao desenvolvimento de habilidades gerais, tais

como: recordação de fatos, divisão de um problema numa seqüência de passos ou

previsão de resultados.

Podemos citar como exemplos de programas que podem ser utilizados como

ferramenta para resolução de problemas no ensino de química aqueles mencionados nos

trabalhos de Bocarsly e David48, Riley e colaboradores49 e Hovick50. No trabalho

reportado por Bocarsly e David48 os alunos comparam os resultados obtidos a partir de

um experimento clássico em laboratórios de graduação da área de fisico-química,

elucidação da espectroscopia de corantes conjugados usando o modelo da partícula na

caixa, para elétrons (onde a “caixa” na qual os elétrons estão confinados é definida pela

extensão da conjugação), com resultados computacionais obtidos usando cálculos de

mecânica molecular e método de Hückel estendido, que possibilitam o exame dos

sistemas conjugados em um nível mais sofisticado. Neste caso o programa HyperChem


INTRODUÇÃO

4.551 foi usado para os cálculos de Hückel estendido e os corantes utilizados no

experimento foram: iodeto de 1,1’-dietil-2,2’-cianina; iodeto de 1,1’-dietil-2,2’-

carbocianina; iodeto de 1,1’-dietil-2,2’-dicarbocianina. O objetivo principal do exercício

era sensibilizar os graduandos de química sobre a necessidade de um exame crítico de

dados e de modelos teóricos a partir da perspectiva de outros dados ou de outros

modelos. Esperava-se neste caso, que os estudantes compreendessem o poder de

abordagens independentes para um dado problema como ferramenta para o avanço do

conhecimento científico.

Riley e colaboradores49 apresentam um programa computacional escrito em

Visual Basic que permite o cálculo da porcentagem total de deuteração na reação de

troca, de cetonas alifáticas, via um mecanismo de enolização catalisada por ácido.

Hovick52 relata uma experiência na qual estudantes de graduação solucionaram dois

exercícios fazendo uso do programa PC Spartan52. O primeiro deles exigia a construção

de um produto de uma condensação aldólica: 1,5-difenil-1,4-pentadieno-3-ona. A

escolha do isômero desta molécula a ser desenhado (cis-cis, cis-trans e trans-trans)

ficava a critério do estudante que, em seguida, fazia medidas de várias distâncias e

ângulos de ligação na molécula, necessários para a resolução de problemas a ele

apresentados. O segundo exercício tratava de sólidos cristalinos e encontrava-se dividido

em três seções: redes de Bravais e celas unitárias, utilização de estruturas cristalinas de

metais para calcular propriedades físicas e sítios intersticiais. Para resolução dos

problemas apresentados fazia-se necessário a construção de celas unitárias cúbicas e a

manipulação de várias representações do cristal apresentado em três dimensões.


INTRODUÇÃO

Propriedades físicas de algumas estruturas cristalinas foram também calculadas, como

volume de cela unitária e densidade.

Programas de visualização de estruturas são também largamente utilizados no

ensino superior de química permitindo a resolução de vários tipos de problemas; por esta

razão encontram-se aqui classificados como programas de Resolução de Problemas. O

trabalho de Elgren53 faz menção a este tipo de programa, no qual o autor elabora

exercícios que favorecem a discussão de questões que conduzem à revisão de princípios

apresentados nas disciplinas introdutórias dos cursos de graduação em química

(potenciais de redução, ácidos e bases de Lewis, pontes de hidrogênio, etc.) e que são

apresentados no contexto da bioquímica. A série de exercícios apresentada permite que

os estudantes explorem fatores estruturais que influenciam aspectos determinantes para

funções das proteínas. Informações sobre as estruturas das proteínas foram adquiridas a

partir do banco de dados Protein Data Bank54 e o programa de visualização molecular

utilizado foi o RasMol55, que pode ser acessado gratuitamente. A Figura 7 ilustra a

representação de uma das proteínas estudadas no exercício usado como exemplo no

referido artigo.


INTRODUÇÃO

Figura 7: Visualização da posição do complexo metálico se ligando a uma proteína através do

programa RasMol53.

Johnston e Archer56, assim como Elgren53, fazem uso de um programa de

visualização molecular (MAGE57) para discutir conceitos relacionados às propriedades

dos sólidos, como celas unitárias, empacotamento denso e estruturas de sólidos iônicos.

Os exercícios elaborados por eles, com base na utilização do programa MAGE57, são

propostos em química geral e em cursos de química inorgânica.

Também são encontrados exemplos de aplicações de programas

computacionais para a resolução de problemas em trabalhos reportados na revista

Química Nova58,59. Galembeck e Caramori58 sugerem uma atividade prática, realizada

com auxílio da química computacional, na qual são analisados índices de reatividade da

4-(dimetilamino)piridina baseado na Teoria de Orbitais Moleculares de Fronteira e na

Teoria Funcional de Densidade. A construção da referida molécula no programa

Molden60, a visualização dos orbitais moleculares nos programas Molden60 ou Molekel61


INTRODUÇÃO

e a realização dos demais passos propostos no experimento permitem a resolução de

problemas relacionados à prática.

A introdução à modelagem molecular de fármacos em um curso experimental

de química farmacêutica foi relatada por Carvalho e colaboradores59. Atividades práticas

direcionadas ao estudo da geometria e das propriedades dos fármacos, no sentido de

explorar as bases químicas e moleculares envolvidas na interação fármaco-receptor,

foram realizadas pelos estudantes empregando técnicas computacionais. Os problemas

propostos nestas atividades eram pautados na utilização dos programas Chemdraw62,

Chem3D63, Molecular Modeling Pro64 e ChemSite65 e visavam, entre outros objetivos,

proporcionar aos estudantes a visualização tridimensional, a realização de análise

conformacional de fármacos e a observação dos aspectos estereoquímicos dos mesmos e

sua relação com a atividade biológica.

1.1.5 – Ferramenta (Tool Software)

São considerados programas de Ferramenta aqueles que, como o nome sugere,

são utilizados como ferramenta para enriquecer o processo de ensino-aprendizagem. São

exemplos desse tipo de programa: processadores de texto, banco de dados, planilha de

cálculo, hipermídia, programas gráficos e pacotes de análise estatística. Esses programas

são referidos como ferramentas porque assim como o lápis, o papel e outros recursos

utilizados nas escolas, eles ajudam os estudantes e os professores a cumprirem suas

tarefas, cujos conteúdos não são especificados. Podem ser utilizados em sala de aula em

diferentes áreas do conhecimento34.


INTRODUÇÃO

Um tipo de ferramenta computacional muito utilizada no ensino superior de

química é a planilha de cálculo, ou como encontramos na literatura Spreadsheet.

Miskulin34 as define como sendo sistemas computadorizados que arquivam ou guardam

números. Elas foram originalmente projetadas para substituir sistemas de contabilidade

manual. Essencialmente, planilha de cálculo é uma grade (ou tabela, ou matriz) de

células vazias, com colunas identificadas por letras, e linhas identificadas por números.

Cada célula pode conter valores, fórmulas ou funções, e os valores devem ser numéricos

(números) ou textuais (palavras). O usuário move em torno da matriz, identificando o

número da célula para onde deseja ir, ou buscando a célula que contém uma espécie

particular de informação. Uma palavra, um valor numérico, uma fórmula, ou uma

função pode ser inserida em cada célula.

Como recursos, a planilha de cálculo possui três funções básicas: guardar,

calcular e apresentar informações. As informações (numéricas) podem ser guardadas em

um lugar específico (célula), a partir da qual essa informação pode ser acessada ou

recuperada. Spreadsheets suportam funções de cálculo, nas quais os conteúdos de

qualquer combinação de células podem ser matematicamente relacionados de acordo

com a vontade do usuário. Apresentam ainda informações em uma variedade de

maneiras, mostrando seu conteúdo em uma grade ou matriz bidimensional. Possibilitam

também ao usuário apresentar suas informações ou dados numéricos através de

gráficos34.

Como exemplo de aplicação desse tipo de programa no ensino superior de

química podemos citar os trabalhos de Carmona e colaboradores66 e Bonicamp e

colaboradores67. Ambos relatam uma experiência por eles conduzida em disciplina de


INTRODUÇÃO

química analítica quantitativa com o objetivo de avaliar a eficácia da utilização de

planilhas na promoção do entendimento de conceitos de química. Para tanto, exercícios

extraídos do livro Quantitative Chemical Analysis68 foram aplicados aos estudantes e

por eles solucionados fazendo uso do programa MS-Excel69 (A Figura 8 mostra a

representação gráfica de um dos exercícios proposto aos estudantes). A partir de um

estudo comparativo entre a performance de duas classes de estudantes, sendo que em

uma delas a realização de exercícios fazendo uso de planilhas era obrigatória e na outra

não o era, fez-se possível concluir pela existência de uma maior motivação e de uma

maior compreensão dos problemas apresentados e dos conceitos neles envolvidos pelos

alunos da classe na qual existia a obrigatoriedade do uso da planilha67.

Figura 8: Gráfico da titulação de 25 ml de solução 0,1 M de haleto com uma solução de Ag+

0,05 M, elaborado no programa Exel67.

Convictos da necessidade de apresentar aos graduandos em química e em

engenharia química fundamentos de troca iônica, uma vez que estes são pilares para o


INTRODUÇÃO

entendimento do funcionamento de colunas de troca iônica, empregadas em vários

processos industriais, Carmona e colaboradores66 sugeriram uma experiência de

laboratório, pautada no uso do programa MS-Excel69. A realização do experimento

proposto oferece ao aluno a possibilidade de alimentar uma planilha Excel com

informações sobre diferentes tipos de trocadores iônicos e comparar os resultados por

ele obtido com dados experimentais apresentados na literatura. Os autores concluíram

que a prática, embora laboriosa, favoreceu uma análise crítica de dados essenciais que os

alunos necessitam conhecer para a elaboração de uma unidade operacional industrial

típica da área de engenharia química e facilitou o entendimento sobre as diferenças

existentes entre diversas fases sólidas (como resinas ou zeólitas).

1.2 – Cambridge Structural Database: alguns aspectos e

aplicações no ensino superior de química

Investigar a estrutura dos compostos é uma tarefa que vem sendo realizada por

pesquisadores há anos. Para o cumprimento desta empreitada o auxílio de várias

técnicas, entre elas a cristalografia de raios X, adequada para o estudo de estruturas

moleculares a resolução atômica, é de grande valia. Com o desenvolvimento dos

métodos teóricos cristalográficos, da instrumentação e da tecnologia computacional,

houve um significativo aumento do número de estruturas estudadas por difração de raios

X, comparado aos resultados que eram obtidos há vinte anos atrás, por exemplo. O

estudo de uma estrutura cristalina por raios X, que consumia algumas semanas, hoje é

feito em poucos dias e a coleta dos dados necessários limita-se a algumas horas. A


INTRODUÇÃO

criação dos primeiros bancos de dados cristalográficos eletrônicos, na década de

sessenta70-72, veio a proporcionar o armazenamento, de forma ordenada, deste grande

número de informações e, seguramente, favorecer o andamento de diversas pesquisas

vinculadas à determinação estrutural de compostos. Atualmente, estruturas cristalinas de

compostos de diferente natureza encontram-se depositadas em distintos bancos de dados.

No Protein Data Bank (PDB)73, por exemplo, estão depositados dados estruturais de

macromoléculas biológicas, e no Nucleic Acid Database (NDB)74, de ácidos nucléicos.

Dados similares de compostos inorgânicos encontram-se depositados no Inorganic

Structural Crystal Database (ICSD)75, e de compostos metálicos, incluindo ligas,

intermetálicos e minerais, no Metals Structure Database (CRYTSMET)76. Para a

realização do nosso trabalho fizemos uso de informações disponíveis no Cambridge

Structural Database (CSD)71,72, que armazena os resultados da análise por difração de

raios X e nêutrons de pequenas moléculas orgânicas e de complexos organometálicos

contendo até 1000 átomos e que apresentam carbono nas suas estruturas.

O CSD é fruto do trabalho iniciado na Universidade de Cambridge por Olga

Kennard e colaboradores. A partir de 1965, o grupo por ela liderado passou a compilar

dados estruturais publicados de moléculas pequenas investigadas por raios X e difração

de nêutrons. Com o rápido desenvolvimento verificado na área de computação, estes

dados coletados foram codificados em forma eletrônica e tornaram-se conhecidos como

CSD. Cada estrutura depositada neste banco de dados recebe um código de referência

com seis letras, que identificam o composto químico, e mais dois dígitos suplementares,

que identificam determinações adicionais da mesma estrutura, por exemplo: estudos

realizados por outros cientistas, estudos realizados sob diferentes condições


INTRODUÇÃO

experimentais, etc. As informações contidas no CSD para cada estrutura cristalográfica

depositada dizem respeito a: informação bibliográfica; informações químicas

apresentadas textualmente e com a estrutura representada no plano; estrutura

tridimensional, com todos os seus parâmetros geométricos; estrutura cristalina em três

dimensões, com todas as informações cristalográficas, inclusive condições

experimentais de coleta de dados para sua resolução71. Uma visão esquemática destas

informações encontra-se na Figura 9.

Estrutura Química Plana Informação Bibliográfica

Estrutura Molecular 3D Estrutura Cristalina 3D

Figura 9: Visão esquemática das informações contidas no Cambridge Structural Database71.

Mais de 300.000 estruturas encontram-se depositadas no CSD, sendo que 50%

delas foram depositadas a partir de 1990. A Figura 10 (a) ilustra a evolução do número


INTRODUÇÃO

de estruturas depositadas no banco de 1970 a 2000 e a Figura 10 (b) é uma projeção

estatística estimada do crescimento do número de estruturas catalogadas no banco de

2001 a 2010. As atualizações realizadas no banco de dados são da ordem de 600 novas

estruturas por mês, as quais aparecem publicadas em mais de 800 revistas internacionais.

Figura 10: Estatísticas de crescimento do CSD: (a) crescimento de 1970 à 2000; (b) projeção

de crescimento de 2001 à 201071.

O CSD é formado por um grupo de programas que são responsáveis pela busca

das informações nele presentes, pelo modo gráfico da apresentação da pesquisa, pela


INTRODUÇÃO

análise estatística dos valores que podem ser extraídos das estruturas cristalinas (valores

da geometria molecular tais como comprimentos ou ângulos de ligação e ângulos de

torção), e também em gerar arquivos de saída que poderão ser utilizados em outros

programas disponíveis no mercado, como saídas de arquivos em formato PDF ou

arquivos de entrada para programas de refinamento e resolução de estruturas, tais como

o SHELXL-97. A Figura 11 mostra quais são esses programas.

ConQuest

Dash PreQuest

SuperStar Vista

Relibase + IsoStar

Mogul Gold

Mercury

CSD Symmetry enCIFer

RPluto

Figura 11: Esquema geral dos programas que compõem o banco de dados CSD: (a) programas

que necessitam de licença para utilização; (b) programas disponíveis para download gratuito.


INTRODUÇÃO

São treze os programas que formam o CSD e com eles é possível realizar um

estudo completo da estrutura molecular de um complexo. Um resumo da funcionalidade

de cada um deles é apresentado a seguir:

• ConQuest: sistema de busca por estruturas na CSD.

• PreQuest: permite ao usuário criar sua própria base de dados, como por

exemplo, estruturas próprias ainda não publicadas;

• Vista: responsável pela análise estatística dos dados geométricos das

moléculas;

• IsoStar: base de dados que trata somente de interações intermoleculares;

• Mogul: base de dados de geometria molecular;

• Gold: programa para o estudo do “docking” entre proteína e os seus

ligantes. Dada uma proteína ele procura entre as 300000 estruturas da base a que melhor

encaixa no seu sítio ativo;

• Relibase +: para a procura de complexos proteína-ligante;

• SuperStar: estuda a interação entre a proteína e seu ligante;

• Dash: processa as informações de uma coleta de dados, permitindo ao

usuário determinar a forma da estrutura molecular do composto medido;

• Mercury: permite a visualização das estruturas moleculares,

proporcionando o estudo das ligações químicas e das interações intermoleculares de

estruturas em particular;

• CSD Symmetry: base de dados que contém dados de propriedades

simétricas e cristalográficas.

• Pluto: responsável em gerar o “display” gráfico de estruturas cristalinas;


INTRODUÇÃO

• enCIFer: permite a submissão de dados ao CSD em formato CIF.

Neste trabalho fizemos uso apenas dos programas ConQuest e Mercury,

executáveis em Windows e/ou em vários tipos de Unix, incluindo o Linux77.

O programa ConQuest é responsável pela procura e obtenção das informações

contidas na base de dados CSD. Essas pesquisas podem ser feitas através de informações

gerais (numéricas/ texto), como por exemplo: nome do composto, fórmula química do

composto, elementos químicos que constituem o composto, referências bibliográficas

que mencionam o composto, grupo espacial do composto, desenho de um fragmento

molecular presente na estrutura do composto, etc. Antes da implementação do ConQuest

as buscas no CSD eram realizadas através da utilização de um outro programa,

denominado de QUEST78.

O programa Mercury possibilita a visualização da estrutura cristalina em três

dimensões, com grande variedade de cores e estilos. A posição dos átomos de uma dada

estrutura dentro da célula unitária pode ser visualizada, assim como é possível constatar

a existência de ligações do tipo pontes de hidrogênio, além de outros tipos de interações

intermoleculares tanto fortes quanto fracas nas moléculas, por exemplo. Antes da

implementação do Mercury a visualização das moléculas no CSD era realizada através

da utilização de um outro programa, denominado de PLUTO79.

A utilização do CSD na pesquisa científica é amplamente reconhecida81,82 e

acreditamos que não nos cabe discutir aqui a sua relevância. Em contrapartida, cabe

frisar a sua potencialidade como possível ferramenta facilitadora do processo de ensino-

aprendizagem no ensino de química e de disciplinas correlatas. Com este intuito,


INTRODUÇÃO

fazemos a seguir um breve relato sobre os três trabalhos reportados na literatura, por nós

localizados considerando o intervalo de tempo e as revistas mencionadas no início deste

capítulo, nos quais o CSD é empregado visando o ensino de química e também

discutimos alguns aspectos sobre a viabilidade do seu emprego, especialmente em

instituições de ensino superior brasileiras.

Os artigos que se referem à utilização do CSD no ensino de química foram

reportados na revista Journal of Chemical Education, no período entre 1996 e 2004.

Dois deles dizem respeito à disciplina de química inorgânica e o outro, publicado mais

recentemente, à disciplina de bioquímica.

Lipkowitz e colaboradores24, em artigo intitulado Computational Chemistry for

the Inorganic Curriculum, atentam para a necessidade premente de desenvolvimento de

atividades em cursos de graduação que levem os estudantes a um maior domínio de

recursos disponibilizados pela química computacional. Para tanto, elaboram um projeto

de ensino em uma disciplina de laboratório de química inorgânica baseado na utilização

do CSD, no qual são apresentadas inicialmente noções básicas de utilização do banco de

dados, através de instruções presentes em manuais de uso do banco, e exemplos de

resolução de exercícios. Segundo os autores, são três as operações básicas que os alunos

devem aprender a executar empregando o CSD: a primeira é realizar buscas por

determinadas estruturas no banco de dados, através do programa QUEST (atualmente

ConQuest); a segunda é visualizar as referidas estruturas, através do programa PLUTO

(atualmente Mercury); a terceira é realizar análise estatística das estruturas encontradas,

através do programa GSTAT (atualmente Vista).


INTRODUÇÃO

Concluída a etapa de familiarização dos estudantes com os programas QUEST,

PLUTO e GSTAT, que não costuma ultrapassar uma semana, solicita-se a eles a

resolução de diversas questões relacionas à estrutura de compostos inorgânicos. Na

prática de laboratório em que se realiza a síntese de metalocenos, por exemplo,

endereça-se aos estudantes questões como: Qual o valor da distância Cp-Cp (Cp =

ciclopentadieno), quando M = V, Cr, Fe, Ni e Co? Qual das estruturas tem distância

interplanar mais curta e mais longa?

O segundo trabalho, também direcionado para a área de química inorgânica,

intitulado Using the Cambridge Structural Database to Introduce Important Inorganic

Concepts, é da autoria de Davis e colaboradores82. Com o intuito de apresentar o CSD

aos estudantes, que os autores consideram abrigar um manancial de recursos de

incalculável valor para os químicos, foram desenvolvidos exercícios que podem ser

resolvidos a partir do conhecimento de conteúdos apresentados em cursos introdutórios

de química inorgânica. Os exercícios buscam fomentar a realização de estudos e o

entendimento sobre propriedades estruturais inorgânicas e tratam de assuntos como:

retrodoação, efeito Jahn-Teller, regra dos dezoito elétrons e configuração de baixo-spin

X alto-spin.

O trabalho mais recente, reportado por Reglinski e colaboradores83 e intitulado

From Metalloprotein to Coordination Chemistry: A Learning Exercise to Teach

Transition Metal Chemistry, traz um relato detalhado de um exercício proposto com o

objetivo de desenvolver nos alunos o entendimento de conceitos básicos de química de

coordenação através da resolução de tarefas que implicam na busca e investigação de

propriedades de metaloproteínas via Protein Data Bank (PDB)73, em conjunto com o


INTRODUÇÃO

Cambridge Structural Database (CSD)71,72 e com as bases de dados de caráter

bibliográfico como Scifinder84, Medline85 e Beilstein86.

Nos artigos de Lipkowitz e colaboradores24, Davis e colaboradores82 e

Reglinski e colaboradores83 não foi apresentada nenhuma avaliação sobre os programas

constituintes que foram utilizados para a resolução dos exercícios propostos. Ou seja,

não foram tecidos comentários/ponderações sobre as impressões, nem por parte dos

alunos, nem por parte dos professores, sobre as atividades por eles realizadas. Vale ainda

ressaltar que, de acordo com a classificação de programas computacionais presente na

introdução, os programas ConQuest e Mercury, que foram por nós investigados neste

trabalho de mestrado, são incluídos na categoria de Resolução de Problemas, uma vez

que prestaram exatamente para este fim em todos os artigos nos quais foram

mencionados.

Por fim, fazemos considerações sobre alguns aspectos que, ao nosso ver,

ilustram a viabilidade de utilização dos recursos disponibilizados pelo CSD em

ambientes informatizados de ensino no território nacional e, concomitantemente,

respaldam as ações por nós realizadas com o intuito de avaliar, de forma técnica e

pedagógica, os programas ConQuest e Mercury e de facilitar a sua utilização por

estudantes de graduação no Brasil, através da produção de um manual de utilização dos

programas em língua portuguesa.


INTRODUÇÃO

São 14 as universidades brasileiras∗ detentoras atualmente da licença para

utilização do CSD destinado à pesquisa científica87 que, conforme mencionamos

anteriormente, armazena mais de 300000 estruturas cristalográficas resolvidas83. Cada

uma destas instituições pode solicitar gratuitamente a licença para utilização do

Classroom ConQuest, uma sub-banco destinado ao ensino, que apresenta

aproximadamente 11000 estruturas. Até onde vai o nosso conhecimento, a única

instituição que realizou esta solicitação, até o momento, foi a Universidade de São Paulo

– Instituto de Química, no que foi prontamente atendida pelos responsáveis pelo

gerenciamento/divulgação do CSD (em menos de uma semana). Uma vez concedida esta

licença, o Classroom ConQuest pode ser instalado em tantos computadores destinados

ao ensino de química quanto forem necessários. No Instituto de Química de São Carlos a

sua instalação ocorreu em nove microcomputadores da Sala Pró-Aluno. Ou seja, são

quase inexistentes os obstáculos que impedem a utilização do banco por um número

representativo de alunos distribuídos nas 14 instituições citadas, de norte ao sul do país.

A licença para a utilização do banco pode ainda ser solicitada, gratuitamente,

por instituições acadêmicas da América Latina junto ao Consejo Superior de

Investigaciones Científicas, com sede na Espanha87. Desta forma, o número de

instituições brasileiras capazes de disponibilizar as informações contidas no banco para

seus alunos pode ainda ser expandido.

∗ Escola Federal de Engenharia de Itajubá; Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT); Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo; Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás; Instituto de Química, Universidade de Campinas; Instituto de Química, Universidade Federal de Rio de Janeiro; Instituto de Química, Universidade de São Paulo; Universidade Federal de Alagoas; Universidade Federal de Minas Gerais; Universidade Federal de Pernambuco; Universidade Federal de Santa Catarina; Universidade Federal de São Carlos; Universidade Federal de Santa Maria; Universidade Federal de Sergipe.


INTRODUÇÃO

Para que o leitor tome conhecimento de algumas funcionalidades e

características dos programas estudados neste trabalho, uma sucinta descrição a respeito

encontra-se no capítulo 4 desta dissertação.


OBJETIVOS FERAIS

2 – OBJETIVOS GERAIS

Tendo em vista as informações retratadas anteriormente sobre o crescimento

acentuado do uso de computadores no ensino superior de química e as potencialidades

apresentadas pelos programas ConQuest e Mercury que compõe a base de dados CSD,

este trabalho tem como objetivos:

Desenvolver ações que viabilizem a utilização do Banco de Dados

Cambridge Structural Database por alunos de graduação em química no Brasil;

Promover uma avaliação pedagógica e técnica dos programas ConQuest e

Mercury, visando estudar a viabilidade do uso dos mesmos no processo de

ensino-aprendizagem de química.

A viabilização da utilização do Banco de Dados foi realizada em duas etapas: a

primeira delas constou da construção de um manual didático informativo, em linguagem

acessível ao público que se deseja atingir, sobre a natureza e características do Banco,

bem como sobre comandos capazes de conduzir o usuário ao emprego pleno e

independente dos programas de busca (ConQuest) e de visualização de moléculas

(Mercury). Essa necessidade inicial é justificável a partir da constatação da existência de


OBJETIVOS FERAIS

manuais explicativos sobre o Banco de Dados CSD e sobre os programas acima

mencionados apenas em inglês e dirigidos a leitores envolvidos na pesquisa, na área de

ciências exatas. A segunda etapa constou da elaboração de exercícios-modelo capazes de

ilustrar diversas formas de uso do Banco em disciplinas voltadas ao ensino da química

de coordenação.

Uma vez concluída a elaboração do material didático adequado para utilização

por alunos de graduação em química, foram promovidas situações de uso deste material

e, a partir deste uso, os programas ConQuest e Mercury foram avaliados quantitativa e

qualitativamente, através da aplicação de questionários aos alunos. Quanto ao referencial

teórico para a análise dos dados e avaliação dos programas, foram buscados subsídios no

trabalho de Behar88 que sugere uma metodologia para avaliação de programas

educacionais abrangendo: Qualidade Pedagógica ou Educacional e Qualidade Técnica

(Ambiente de Hardware).


ASPECTOS METODOLÓGICOS E REFERENCIAL TEÓRICO

3 – ASPECTOS METODOLÓGICOS E

REFERENCIAL TEÓRICO

Esta pesquisa está fundamentada em uma proposta de trabalho que consiste

em desenvolver ações que viabilizem a utilização dos programas Classroom

ConQuest e Mercury e ainda em promover uma avaliação pedagógica e técnica dos

mesmos, o que confere o caráter investigativo ao trabalho.

O presente estudo foi realizado com estudantes do curso de Bacharelado em

Química de uma universidade estadual paulista. A disciplina escolhida para a

aplicação do trabalho adota como método aulas teóricas e exercícios e foi oferecida

aos alunos no primeiro semestre de 2004. São abordados tópicos concernentes a

química dos metais de transição (química de coordenação), com objetivo de

familiarizar o aluno com a síntese e caracterização de compostos inorgânicos. O

conteúdo programático da disciplina consiste em: campo cristalino e campo ligante;

relações entre estrutura e reatividade; mecanismo de reações inorgânicas; atuação por

coordenação, catálise por compostos de coordenação, catalisadores de terceira

geração; fotoquímica de compostos de coordenação, compostos inorgânicos de

relevância biológica; clusters zeólitas.

Grupo de Pesquisa em Ensino de Química

42


3.1 – Sujeitos

Para a aplicação do presente trabalho foram escolhidos como sujeitos da

pesquisa 41 alunos matriculados na disciplina citada anteriormente, sendo 17 alunos

do gênero feminino (41,46%) e 24 do gênero masculino (58,54%).

Gostaríamos de ressaltar que apenas 38 dos 41 alunos concluíram todas as

atividades. Os três alunos que não completaram a atividade participaram apenas

assistindo as aulas de exposição e tutorial, no entanto não entregaram o trabalho final

e nem responderam os questionários de avaliação pedagógica dos programas.

3.2 – Em relação ao processo de aplicação da proposta

Inicialmente procuramos o professor responsável pela disciplina para

conversarmos, expomos as bases da proposta e o questionamos a respeito da

possibilidade da sua implementação. Explicamos que a mesma exigiria a utilização

pelos alunos dos programas Classroom ConQuest e Mercury.

Tendo logrado êxito nessa conversa inicial partimos então para a

elaboração do material didático que seria necessário para a aplicação da proposta:

1) Manual de utilização dos programas em linguagem acessível aos sujeitos

da pesquisa (Anexo A).

2) Slides da aula de apresentação da proposta aos estudantes e slides da

aula tutorial, sobre a utilização dos programas.


43


3) Listas de exercícios abordando tópicos concernentes a disciplina e que

pudessem ser respondidas apenas com a utilização dos programas Classroom

ConQuest e Mercury (Anexo B).

Tendo sido concluída a elaboração do material que seria utilizado passamos

então à sua aplicação junto aos alunos, que consistiu em:

1) Ministração de uma aula na qual foi feita a apresentação da proposta aos

alunos. Nesta aula fizemos a apresentação da base de dados CSD e dos programas

Classroom ConQuest e Mercury, também explicamos aos alunos que a proposta fazia

parte de um trabalho de mestrado e que a sua avaliação e a avaliação dos programas,

a ser realizada por eles, consistiria nos dados coletados da pesquisa. Neste mesmo dia

disponibilizamos aos alunos os manuais de utilização dos programas, que seriam

empregados na aula tutorial, a ser ministrada na semana seguinte.

2) Ministração da aula tutorial, que foi realizada na sala de computadores

da graduação da universidade, para pequenos grupos de alunos (três grupos contendo

dez alunos e um grupo contendo onze), devido ao número reduzido de computadores

disponíveis. As aulas tinham como objetivo propiciar um primeiro contato dos

estudantes com os programas e suas funções.

3) Após as aulas tutoriais foi entregue aos alunos a lista de exercícios. O

professor determinou o prazo de um mês para a sua devolução. Neste intervalo de

tempo todas as quintas-feiras ficávamos a disposição dos alunos para o

esclarecimento de dúvidas pertinentes a utilização dos programas. A esta atividade o

professor atribuiu a nota de uma prova que seria realizada durante o semestre.


44


Cabe ainda acrescentar que após termos conversado com o professor da

disciplina, ele colocou a nossa disposição alguns materiais didáticos utilizados nas

aulas, para que servissem de base para a elaboração dos exercícios. Também

consultamos vários outros livros didáticos, além daqueles por ele sugeridos.

Quatro listas de exercícios foram desenvolvidas, buscando-se realizar uma

abordagem de assuntos explicados em sala de aula e também procurando fazer com

que os alunos utilizassem o maior número possível de ferramentas oferecidas pelos

programas. Após elaboradas, as listas foram por nós resolvidas e encaminhadas ao

professor para que ele as corrigisse e fizesse sugestões de mudanças. Cada lista era

composta de seis exercícios. Os exercícios de um a cinco eram problemas que

deveriam ser solucionados pelos alunos e o sexto solicitava que eles elaborassem e

resolvessem um exercício abordando tópicos da disciplina, somente solucionáveis a

partir da utilização dos programas.

Entre os assuntos abordados nas listas de exercícios estão: efeito Jahn-

Teller, isomerismo, série espectroquímica, número de coordenação, estado de

oxidação dos metais, soma e configuração eletrônica dos elétrons d, geometria dos

compostos, teoria de ligação de valência, teoria do campo cristalino e retrodoação.

3.3 – As formas de coleta de dados

Os dados foram coletados a partir da aplicação de dois questionários (um

para cada programa) de avaliação dos programas (Anexo C). Cada um dos

questionários possui 25 afirmações, sendo as três primeiras relacionadas mais

estreitamente à natureza de cada um dos programas, e as restantes baseadas em

aspectos que permitem uma avaliação técnica e pedagógica comum dos mesmos. Foi


45


usada uma escala de resposta tipo Likert, cinco pontos variando entre “Concordo

Fortemente” e “Discordo Fortemente”. Ao final de cada questionário foi adicionada

uma questão aberta para que o aluno expressasse sua opinião em relação a cada um

dos programas e à atividade realizada.

3.4 – Referencial Teórico

Para a avaliação dos programas ConQuest e Mercury foi utilizada a

metodologia proposta por Behar88 em sua dissertação de mestrado intitulada “A

avaliação de softwares educacionais no processo de ensino-aprendizagem

computadorizado: estudo de caso”. Esta metodologia permite analisar a qualidade

computacional e a qualidade pedagógica de programas educacionais.

No que diz respeito à qualidade computacional ou técnica Behar88 propõe a

avaliação do Ambiente de Hardware e de Programa. Vale ressaltar que neste trabalho

apenas o Ambiente de Hardware dos programas ConQuest e Mercury foi avaliado, de

acordo com as seguintes considerações:

1. O programa permite portabilidade em outros ambientes de

Hardware

Possibilidade de utilizar o programa em vários ambientes de hardware

podendo ser operado de maneira fácil e adequada em configurações de equipamentos

diferentes da original. Este é um dos principais aspectos a serem considerados já que

o ambiente educacional freqüentemente possui pouca variedade de hardware e, por

questões econômicas, o hardware disponível deve ser utilizado no seu máximo.


46


2. O programa exige winchester

Possibilidade de utilizar o programa em ambientes que não dispõe de

unidade de disco rígido. Caso o disco rígido seja necessário para a instalação do

programa, anotar a quantidade de bytes necessária.

3. O programa exige mais do que 1Mb de memória principal

Quando é ativado um programa, o módulo de controle deste fica residente

na memória principal (RAM). A quantidade de RAM necessária é, geralmente,

informada no manual do sistema. As configurações do tipo padrão geralmente dispõe

de 640Kb/740Kb de RAM, podendo fazer expansões.

4. O programa exige placa gráfica

5. O programa exige monitor colorido

6. O programa utiliza vídeo

O programa faz uso de periféricos de multimídia, no caso o vídeo.

7. O programa utiliza som

O programa faz uso de periféricos de multimídia, no caso utiliza o som na

execução do programa.

8. O programa exige mouse

Se é indispensável a utilização do mouse para a utilização do programa.


47


No que diz respeito à qualidade pedagógica ou educacional Behar88 propõe

que sejam considerados os seguintes aspectos:

1 – A habilidade sensório-motora: esta habilidade refere-se aos

movimentos finos dos dedos ao se manejar o teclado. Observam-se dois aspectos

complementares, a rapidez X lentidão e a precisão X imprecisão.

1.1 - Rapidez/Lentidão: relaciona-se com a velocidade na digitação do

aluno, que pode variar de rápida a lenta. Na digitação, a lentidão evidencia-se quando

o indivíduo demora a localizar as teclas dos comandos.

1.2 - Precisão/Imprecisão: está diretamente relacionado com a atualização

da intenção do aluno. A nível motor envolve um conjunto de capacidades

adequadamente coordenadas que permitem a veiculação entre a intenção e o ato. No

ato de programar propriamente dito, a precisão está totalmente relacionada com a

digitação correta das teclas na ordem exigida pelos comandos.

2 – Memória: refere-se aos processos de retenção e recordação de

experiências que os alunos tiveram e dos movimentos que fizeram no software.

A memória imediata é a capacidade de retenção dentro de um curto espaço

de tempo. Na programação do software, este aspecto pode ser avaliado baseando-se

na quantidade de comandos que o aluno pode reter durante o desenvolvimento do

programa, sem consulta.

Por outro lado, a memória duradoura se refere a um sistema de longo prazo

que implica em reter, fixar e conservar conteúdos previamente assimilados.

Na memória imediata, as mudanças ocorrem regularmente, enquanto que na

memória duradoura podem ser observadas regressões e paradas. Este último aspecto


48


refere-se às idas e vindas no processo de retenção e ainda, tratando-se de uma

ferramenta, isto significa lembrar dos comandos anteriormente utilizados.

3 – Motivação: esta característica refere-se ao conjunto de fatores que

despertam, sustentam ou dirigem o comportamento do aluno. Encontram-se

relacionados com este item, os seguintes aspectos:

3.1 - Atenção X Dispersão: a atenção é a aplicação cuidadosa da capacidade

mental a alguma coisa. Operacionalmente, a atenção pode ser medida em relação ao

tempo em que a pessoa dedica-se a uma determinada tarefa. A dispersão é o oposto

da atenção, isto é, a dificuldade de concentração do aluno sobre o software, neste

caso de avaliação, distraindo-se com facilidade. A disposição no computador pode

ser evidenciada por atitudes de parar constantemente um projeto que está sendo

desenvolvido pelo aluno, para observar algum ruído ou qualquer outro tipo de

acontecimento no ambiente, entre outras coisas.

3.2 - Flexibilidade X Perseveração: a flexibilidade refere-se a adequar o uso

do computador frente a uma necessidade. Por outro lado, a perseveração consiste em

se manter permanentemente na mesma conduta, sem mudar ou variar a mesma. Este

aspecto, tratando-se de um ambiente de ensino-aprendizagem computadorizado é

expresso em vários níveis: perseveração no uso do teclado, isto é, quando o aluno

aperta uma tecla várias vezes de forma desordenada e compulsiva e, ainda, através da

perseveração em uma manipulação, ou seja, o indivíduo insiste em utilizar um

periférico com a única finalidade de jogar com ele manualmente.


49


3.3 - Interesse X Desinteresse: o interesse é uma atitude duradoura que

envolve uma necessidade mental, provocando uma atividade destinada a satisfazê-la

não excluindo o esforço. É um estado de motivação que guia o comportamento em

uma certa direção ou para satisfazer certos objetivos. Os interesses variam de acordo

com a idade do indivíduo. Particularmente, no computador, este aspecto é

demonstrado através da necessidade que o aluno tem em conhecer os comandos,

experimentar o desconhecido, buscando informações, manuseando o equipamento e

o sistema, entre outras coisas.

3.4 - Egocentrismo X Colaboração: o egocentrismo é uma atitude

psicológica do aluno, expressada na dificuldade de manter um autêntico diálogo. Este

tipo de indivíduo não leva em conta as solicitações feitas pelo “facilitador” e, menos

ainda, de um colega. A colaboração é exatamente o contrário, quando se aceitam

outros pontos de vista e se dá espaço para que outros possam trabalhar também.

3.5 - Persistência X Fadiga: a fadiga é evidenciada por um conjunto de

manifestações produzidas por quaisquer atividades que ultrapassem um certo limiar

fisiológico. Muitas vezes, as demonstrações de fadiga estão ligadas a falta de

motivação pela tarefa e, não ao desgaste fisiológico propriamente dito. Esta

característica pode ser manifestada no computador, através de saídas constantes para

outras atividades, vontade de parar, constância em erros de digitação, distração, etc.

4 – Linguagem: é um sistema de sinais através do qual as pessoas se

comunicam. Estes transmitem idéias e sentimentos através da escrita e/ou da mímica.

A linguagem computacional é composta de quatro itens:


50


4.1 - Sintaxe: corresponde à gramática da linguagem. No caso da linguagem

computacional, trata-se de ordens, comandos, instruções, ou ainda, sucessão de

instruções bem formadas.

No computador podem ser observados os erros de sintaxe nos comandos,

por troca, falta ou excesso de letras, nas instruções por falta de espaço entre o

comando e o número, por omissões ou excesso de símbolos que gerem qualquer tipo

de mensagens de erro, entre outros.

4.2 - Semântica: refere-se ao conteúdo da linguagem, seu sentido e

significado. No caso da linguagem computacional, a semântica se dá a dois níveis:

entender o significado de cada instrução e de cada comando WinLogo e, ainda,

compreender o significado de um programa ou sistema de programas.

4.3 - Pragmática: refere-se a função comunicativa da linguagem. Para

reforçar o aspecto pragmático de uma linguagem, é necessário ter o auxílio de um

facilitador/orientador.

A depuração de erros é uma tarefa que, em alguns casos, existe a dificuldade

de tolerar uma frustração, mas esta é uma conduta crítica no bom desenvolvimento

das sessões de computação com o software selecionado.

5 – Construtividade: de forma geral, este aspecto refere-se ao ato de dar

estrutura, edificar, organizar, formar, conceber. Dependendo da linguagem de

programação, pode ter características construtivas evidentes, devido às propriedades

de modularidade, recursividade e plasticidade que ela possui. Este item é dividido em

dois conceitos:


51


5.1 - Criatividade/Embotamento: é a habilidade de produzir novas formas,

objetos, idéias ou diferentes maneiras de organizar ou relacionar elementos ou, ainda,

solucionar problemas através de métodos novos.

5.2 - Antecipação: refere-se à construção de um modelo prévio, mental e

físico, imaginativo e formal. Este aspecto requer uma produção de hipóteses e uma

distribuição de inferências sobre um campo representacional.

6 – Atitudes: é a reação afetiva, maior ou menor, em direção a uma

proposição ou a um determinado objeto concreto ou abstrato. As atitudes que são

observadas em um indivíduo são as seguintes:

6.1 - Autonomia/Dependência: a autonomia é um comportamento do

indivíduo onde ele manifesta sua capacidade de auto governar-se. Obedece as leis

que formulou para si mesmo ou aquelas cujo valor compreendeu e aceitou. Por outro

lado, encontra-se o conceito de dependência, onde o indivíduo sente necessidade de

ser governado e orientado.

6.2 - Iniciativa/Falta de iniciativa: a iniciativa é considerada a habilidade de

tomar decisões, agir por si só. No uso do computador, o aspecto da falta de iniciativa

é evidenciado por atitudes de espera em relação ao que fazer, como proceder, entre

outras coisas.

6.3 - Satisfação/Insatisfação: a satisfação se reflete através de um estado de

prazer e/ou bem estar, conseqüente de ter atingido um objetivo proposto. No caso da


52


programação, este aspecto pode ser evidenciado por gestos e verbalizações positivas

em relação ao trabalho que está sendo realizado.

6.4 - Segurança/Insegurança: na programação, a insegurança pode

manifestar-se pelo receio de experimentar, pelo medo de errar, pela necessidade de

confirmação do facilitador, entre outras. Enfim, a segurança é um estado de sentir-se

ou não apreensivo sobre a realização futura de eventos ou das necessidades próprias.

6.5 - Desinibição/Retraimento: no uso do computador, especificamente, na

programação, a desinibição é evidenciada pela curiosidade em experimentar, realizar,

agir, executar projetos explorando comandos de forma independente. Ou seja, a

desinibição é um estado de não hesitar frente a uma ação. Por outro lado, o

retraimento é um estado de bloqueio mental e/ou comportamental frente ao agir.

6.6 - Descontração/Tensão: a descontração evidencia-se pelo fato do

indivíduo se sentir à vontade frente a qualquer situação, durante a utilização do

sistema em questão. A tensão nada mais é do que a condição de ansiedade e

intranqüilidade acompanhada de contrações musculares, apreensão e medo.

6.7 - Valorização pessoal/Desvalorização pessoal: a valorização pessoal

pode ser evidenciada por gestos e verbalizações feitas pelo aluno, no momento em

que este consegue resolver situações e problemas, salientando sua capacidade. Este

aspecto refere-se a atitude que é observada de estar satisfeito com as próprias

qualidades. Por outro lado a desvalorização pessoal é evidenciada quando o aluno


53


por si só não consegue resolver situações e problemas não estando satisfeito com

suas qualidades.

Com base nos aspectos acima citados, a autora desenvolveu um questionário

de avaliação para programas educacionais, que foi por nós adaptado para a avaliação

dos programas em estudo nesta dissertação. Estes questionários foram denominados

“Questionário de Avaliação do Programa Classroom ConQuest” e “Questionário de

Avaliação do Programa Mercury” e encontram-se no Anexo C.

As respostas possíveis para os itens apresentados nos questionários,

conforme mencionamos anteriormente, são: concordo totalmente, concordo

parcialmente, indeciso, descordo parcialmente e discordo totalmente.

Cabe ressaltar que, além da avaliação quantitativa, realizada com base nas

respostas dadas às afirmações presentes nos questionários, os programas foram

submetidos a uma avaliação qualitativa, através do registro de depoimentos

espontâneos dos alunos, coletados a partir da seguinte questão aberta:

Expresse abaixo sua opinião em relação à utilização do programa

Classroom ConQuest/Mercury.

As impressões dos estudantes sobre a atividade realizada foram também

investigadas, assim como foram coletadas sugestões para o aprimoramento da

atividade, através da seguinte questão:


54


Apresente abaixo suas impressões e/ou sugestões sobre a atividade

realizada na disciplina Química Inorgânica B (resolução de exercícios via base de

dados CSD).

A partir dos instrumentos apresentados, foi feita a avaliação quantitativa e

qualitativa dos programas Classroom ConQuest e Mercury.


55

OS PROGRAMAS CONQUEST E MERCURY

4 – OS PROGRAMAS CONQUEST E MERCURY

4.1 – Programa ConQuest

O programa ConQuest é responsável pela procura e obtenção das informações

contidas na base de dados CSD. Essas pesquisas podem ser feitas através de informações

gerais (numéricas/ texto).

Para fazer buscas no ConQuest são construídas perguntas (Build Queries)

utilizando uma das opções que constam no lado esquerdo da tela apresentada na Figura

12.



Figura 12: Interface do programa ConQuest ao usuário do CSD. No lado esquerdo da figura

está o menu com as caixas de diálogo, a partir das quais são criadas as perguntas para realização

de buscas.

As caixas de diálogo da figura acima abrem novas janelas que permitem os

seguintes caminhos de busca a partir:



♦das referências bibliográficas que mencionam o composto (Figura 13);

Figura 13: Interface da janela Author/Journal

♦do nome do composto (Figura 14);

Figura 14: Interface da janela Compound Name.



♦dos elementos químicos que constituem o composto (Figura 15);

Figura 15: Interface da janela Elements

♦da fórmula química do composto (Figura 16);

Figura 16: Interface da janela Formula.



♦de um texto sobre o composto (Figura 17);

Figura 17: Interface da janela All Text.

♦do código de referência do composto (Figura 18);

Figura 18: Interface da janela Refcode (entry ID).

♦ do desenho de um fragmento molecular presente na estrutura do composto.

A caixa de diálogo dessa opção é chamada “Draw” (desenho), mostrada na

Figura 19. A Figura 19 mostra também quais são os principais recursos do Draw.



Figura 19: Interface da janela Draw para procura no CSD. Em: 1- mensagens de ajuda, 2 -

menu principal, 3 - área de desenho, 4 - botões de modo, 5 - auxílio para desenho com modelos

prontos, 6 - área para mudança de elemento químico e tipo de ligação, 7 - botões que

comandam a pesquisa, 8- área reservada para mostrar os parâmetros que estão sendo calculados

pelo programa, como distâncias e/ou ângulos.

Para cada uma dessas entradas, é montado um “Query” (pesquisa) onde ficam

armazenados os dados que serão lidos pelo programa. A Figura 12 mostra um Query que

também pode ser combinado com outro produzindo um único resultado, gerando uma

pesquisa mais avançada e específica. A Figura 20 ilustra o caminho denominado

“Combine Queries” através do qual os “Queries” podem ser combinados.



Figura 20: Interface da tela Combine Queries.

Uma vez que as buscas foram construídas e executadas pelo ConQuest, os

resultados são mostrados na tela View Results como é ilustrado na Figura 21.



Figura 21: Apresentação do resultado de pesquisa pelo ConQuest.

A base de dados fornece ao usuário as seguintes informações, a respeito de cada

composto encontrado:

♦ Author/Journal: informação bibliográfica.

♦ Chemical: nome do composto, fórmula, cor, ponto de fusão, etc.

♦ Crystal: cela unitária e informação sobre grupo espacial.

♦ Experimental: informação sobre condições experimentais, precisão e

exatidão.

♦ Diagram: diagrama estrutural químico.

♦ 3D Visualiser: mostra a molécula em 3D.

♦ CSD Internals: informações internas do banco.

♦ Search Overview: um resumo da busca construída.



Uma vez tendo obtido os resultados da busca realizada no ConQuest, as

seguintes opções no menu principal, na parte superior da tela, ilustradas na Figura 22

podem ser acessadas.

Figura 22: Interface da janela View Results com a opção File aberta.

Acessando a opção File no menu principal as seguintes possibilidades podem

ser encontradas (vão ser aqui descritas apenas as que foram utilizadas pelos alunos na

realização dos exercícios propostos):

♦ New Window: abre uma nova janela do ConQuest.



♦ Save Search As...: permite que seja salvo no computador uma pesquisa que

tenha sido feita.

♦ Write PDF file to view/print: abre um arquivo PDF contendo todas as

informações sobre os compostos encontrados juntamente com suas estruturas planas. A

Figura 23 apresenta o arquivo que será aberto.

Figura 23: Interface do arquivo PDF.

♦ View Entries in Mercury: exporta os compostos encontrados no ConQuest

para o programa Mercury.



4.2 – Programa Mercury

O programa Mercury possibilita o estudo e a visualização das estruturas

cristalinas. Entre as facilidades para visualização da estrutura cristalina em três

dimensões, estão:

1. A visualização de estruturas em várias cores e estilos;

2. A observação da existência de ligações do tipo pontes de hidrogênio, além

de outros tipos de interações intermoleculares tanto fortes quanto fracas;

3. A visualização expandida para um fragmento da rede, permitindo assim uma

melhor observação das interações intermoleculares;

4. A visualização do número e da posição das estruturas dentro da cela unitária;

5. A medição de parâmetros geométricos;

Quando os resultados da pesquisa feita no ConQuest são exportados para o

programa Mercury, através do caminho View Entries Mercury, a tela ilustrada na Figura

24 é imediatamente aberta.



Figura 24: Interface do programa Mercury.

Como pode ser observado ao lado direito da figura estão os códigos de

referência de todas as estruturas encontradas na pesquisa. Ao centro é visualizada a

estrutura selecionada entre as demais. Na parte superior e inferior estão os comandos

que podem ser utilizados para um melhor estudo das estruturas de interesse, que estão

detalhados no manual elaborado para sua utilização presente no Anexo A.


RESULTADOS E DISCUSSÃO

5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 – Avaliação dos programas ConQuest e Mercury

Retomando os objetivos propostos no capítulo 2 deste trabalho, é importante

lembrar que o intuito do mesmo não se limita apenas em criar uma metodologia de

emprego dos programas ConQuest e Mercury para aplicação em disciplinas de química

inorgânica, no ensino superior. O que confere um caráter investigativo a este trabalho é

justamente a avaliação, de cunho técnico e pedagógico, desses programas como

ferramentas no processo de ensino-aprendizagem.

Consultando a literatura encontramos alguns trabalhos nos quais os autores

descrevem as avaliações dos programas por eles utilizados. Muitas vezes estas

avaliações se baseiam apenas em observações do rendimento dos alunos na disciplina

como, por exemplo, no trabalho de Fermann e colaboradores45, que trata da utilização do

programa Chemland. Os autores avaliaram inicialmente o programa através do exame

das notas alcançadas pelos estudantes em provas aplicadas no decorrer do curso,

enquanto estes faziam uso do Chemland. Também foi aplicado aos estudantes um

instrumento de avaliação que testa a habilidade de raciocínio científico. Embora os


68


resultados preliminares tenham se mostrado animadores, os autores apontam para a

necessidade de realização de novas investigações a respeito.

Encontram-se também reportadas outras formas de avaliação de programas

computacionais que diferem da proposta de Fermann e colaboradores45, entre elas

podemos citar o trabalho de Yokaichiya e colaboradores29. O programa por eles

investigado, denominado de Radicais Livres, mencionado anteriormente, foi avaliado de

duas formas: quantitativa e qualitativa. A avaliação quantitativa foi realizada através de

um questionário respondido pelos usuários do programa. O questionário era composto

de oito afirmações e os sujeitos escolhiam, para cada uma delas, a alternativa que melhor

descrevesse sua opinião: Concordo Fortemente (CF), Concordo (C), Indeciso (I),

Discordo (D) ou Discordo Fortemente (DF). A avaliação qualitativa foi feita pelos

professores e monitores da disciplina através da observação dos usuários durante a

utilização do programa e coleta de suas opiniões e considerações. Através dos

instrumentos citados concluiu-se que o programa teve boa aceitação em decorrência da

soma das respostas Concordo Fortemente e Concordo ultrapassarem os 90%, para todas

as questões. Na avaliação qualitativa, feita a partir dos comentários dos alunos durante e

após a utilização do programa, os pontos positivos ressaltados foram: a alta motivação

resultante do dinamismo da aula, o respeito ao ritmo individual de aprendizagem, a

concisão na abordagem do tema em comparação com os livros e o esclarecimento de

mitos referentes ao tema. Por outro lado, foram apontadas as seguintes desvantagens:

dificuldade na movimentação de uma seção para outra, linguagem contendo termos

bioquímicos que dificultam a compreensão e necessidade de tempo longo para apreensão

do conteúdo.


69


5.1.1 – Avaliação do Programa Classroom ConQuest

Como instrumentos de coleta de dados foram usados os questionários citados

anteriormente. A seguir serão apresentadas as variáveis que foram avaliadas, do ponto

de vista computacional e pedagógico. A partir da análise das respostas dadas aos

questionários serão destacados os aspectos do programa avaliados positiva e

negativamente pelos usuários. Desta forma, são adquiridos indícios sobre a viabilidade

do seu uso no meio educacional.

Inicialmente serão apresentados os dados relativos ao questionário que avalia a

Qualidade Técnica do programa, que foi por nós respondido, e em seguida os dados

correspondentes ao questionário de Avaliação Pedagógica respondido pelos sujeitos da

pesquisa.

5.1.1.1 – Análise da Qualidade Técnica do Programa


Hardware:

Sim, o programa pode ser utilizado em qualquer ambiente de hardware desde

que o mesmo possua um sistema operacional gráfico.


70


2. O programa exige winchester:

Sim, depois de instalado ele ocupa 60 Mb.

3. O programa exige mais do que 1 Mb de memória principal:

Sim. Quando é ativado um programa, o módulo de controle deste fica residente

na memória principal (RAM).

4. O programa exige placa gráfica:

É necessário ter placa gráfica para a execução do programa.

5. O programa exige monitor colorido:

O Classroom ConQuest não exige monitor colorido para ser executado, mas

sem este, o ambiente perde muito em qualidade, pois não poderá ser explorada

adequadamente a diversidade de cores, que contribui significativamente no nível

pedagógico. Podemos ainda destacar que na visualização das moléculas químicas dos

compostos contidos no banco, cada elemento químico contem uma cor característica.


71


6. O programa utiliza vídeo:

O programa não faz uso de vídeo.

7. O programa utiliza som:

O programa não utiliza nenhum tipo de som na sua execução.

8. O programa exige mouse:

O programa exige o uso do mouse, o que permite que os ambientes de trabalho

sejam mais bem explorados e o programa manipulado de uma forma mais fácil.

5.1.1.2 – Análise Pedagógica do Programa

Os dados resultantes da aplicação do questionário, de uma forma geral, foram

distribuídos segundo a ocorrência das alternativas escolhidas nas questões. Este tipo de

tratamento tem como principal meta fornecer parâmetros genéricos de análise e indicar

tendências gerais apresentadas pelos alunos e foi também utilizado por Machado e

Santos89 no trabalho intitulado “Avaliação da hipermídia no processo de ensino e

aprendizagem da física: o caso da gravitação”. Uma análise qualitativa do programa

será também apresentada tomando por base as respostas dadas às questões abertas.


72


O questionário de avaliação do programa Classroom ConQuest é composto por

25 questões:

1) O programa me ajudou a desenvolver noções que posso utilizar para fazer

buscas em outras bases de dados.

2) O programa me permite localizar a informação que necessito rapidamente.

3) Através do programa aprendi como fazer buscas por referências

bibliográficas.

4) O programa me forneceu informações que me ajudaram a melhorar o meu

conhecimento sobre Química de Coordenação.

5) É muito estimulante utilizar o programa.

6) O programa me proporcionou a oportunidade de poder aprender e me

exercitar de forma ininterrupta, até eu me sentir satisfeito com as respostas.

7) Em alguns momentos perdi a motivação de continuar trabalhando com o

software, pois não é fácil de usá-lo.

8) Achei que o uso deste software estimula o estudante na sua aprendizagem.

9) A utilização deste tipo de recurso tem vantagens sobre textos.

10) Este programa não me trouxe nada de novo e motivador.

11) O que aprendi com o programa tem pouco uso prático.

12) Não gostei do que aprendi com este programa.

13) O programa me permitiu fazer exercícios muito significativos.

14) O nível de exigência do programa é muito alto.

15) NÃO foram suficientes as minhas noções computacionais para poder

explorar o programa e suas potencialidades.


73


16) A aprendizagem proporcionada pelo programa foi válida.

17) Utilizando este programa, aprendi conceitos e noções que ainda NÃO tinha

compreendido.

18) O software é de fácil manuseio.

19) As cores utilizadas no programa mantêm a atenção do aluno.

20) As letras utilizadas são fáceis de ler.

21) As janelas e os menus descendentes me deixavam confuso.

22) Gostei da forma como é apresentado o programa.

23) O programa apresenta muitas informações por tela.

24) Gostei de aprender a trabalhar com recursos e técnicas que anteriormente

não tinha trabalhado.

25) Gostaria de participar novamente de experiências e utilizar materiais

educacionais computadorizados direcionados a disciplinas de Química.

A partir das respostas dadas pelos estudantes a essas questões, foi possível

elaborar a Tabela 1, na qual a descrição Item se refere ao número dado anteriormente a

cada uma das questões. A descrição Polaridade se refere ao caráter positivo ou negativo

da questão. Por exemplo, a questão 7, indicada como Item 7, tem Polaridade negativa

pois expressa uma opinião não favorável ao programa. A freqüência com que as opções

de resposta, expressas em escala Likert (5 pontos, variando entre concordo totalmente e

discordo totalmente), foi verificada nos questionários encontra-se indicada, em

porcentagem, como CT (Concordo Totalmente), CP (Concordo Parcialmente), I

(Indeciso), DP (Discordo Parcialmente) e DT (Discordo Totalmente).


74


Tabela 1: Respostas dadas ao Questionário de Avaliação do Programa Classroom

ConQuest. CT = Concordo Totalmente, CP = Concordo Parcialmente, I = Indeciso, DP

= Discordo Parcialmente, DT = Discordo Totalmente.

Item Polaridade CT CP I DP DT

1 + 52,63% 44,74% 2,63% 0,0% 0,0%

2 + 52,64% 39,47% 2,63% 5,26% 0,0%

3 + 57,89% 23,69% 2,63% 10,53% 5,26%

4 + 50,00% 39,48% 5,26% 5,26% 0,0%

5 + 28,95% 47,37% 13,16% 10,52% 0,0%

6 + 26,32% 44,74% 21,05% 7,89% 0,0%

7 - 2,63% 13,16% 5,26% 26,32% 52,63%

8 + 50,00% 36,85% 7,89% 5,26% 0,0%

9 + 47,37% 36,84% 10,53% 5,26% 0,0%

10 - 0,0% 0,0% 2,63% 15,79% 81,58%

11 - 2,63% 10,53% 5,26% 23,69% 57,89%

12 - 0,0% 0,0% 5,26% 10,53% 84,21%

13 + 50,00% 42,11% 5,26% 2,63% 0,0%

14 - 0,0% 7,89% 18,42% 28,95% 44,74%

15 - 2,63% 7,89% 0,0% 15,79% 73,69%

16 + 81,58% 15,79% 0,0% 0,0% 2,63%

17 + 18,42% 50,00% 10,53% 18,42% 2,63%

18 + 50,00% 39,48% 2,63% 7,89% 0,0%

19 + 31,58% 28,95% 28,95% 10,52% 0,0%

20 + 52,63% 31,58% 10,53% 0,0% 5,26%

21 - 2,63% 10,53% 2,63% 36,84% 47,37%

22 + 42,11% 50,00% 5,26% 2,63% 0,0%

23 - 18,42% 21,05% 15,79% 34,21% 10,53%

24 + 78,95% 21,05% 0,0% 0,0% 0,0%

25 + 65,79% 21,05% 10,53% 2,63% 0,0%


75


Com relação à polaridade de cada questão, quando positiva, a concordância

com a questão expressa uma opinião favorável ao programa e sua utilização e a

discordância expressa uma opinião desfavorável. Quando negativa a concordância com a

questão expressa uma opinião desfavorável ao programa e sua utilização e a

discordância expressa uma opinião favorável.

Em uma análise geral da Tabela 1, sem considerar os Itens 24 e 25 que não são

favoráveis ou desfavoráveis ao programa e excluindo-se também os Itens 17, 19 e 23,

pode-se constatar que nos Itens restantes, mais de 70% dos estudantes registraram

respostas favoráveis (somatório das respostas concordo totalmente e concordo

parcialmente), de acordo com a polaridade, ao programa. É importante ressaltar que dos

três Itens mencionados como tendo abaixo de 70% dos estudantes com respostas

favoráveis ao programa, em dois deles, nos Itens 17 e 19, observamos uma incidência

superior a 60% de respostas favoráveis sendo, que apenas o Item 23, com 44, 74%, está

abaixo dos 50% de aprovação.

Nos Itens 1, 2 e 3, que tratam sobre a natureza do programa (busca por

compostos e suas referências), verifica-se que mais de 81,58% dos estudantes no Item 3,

97,37% e 92,11% nos Itens 1 e 2, respectivamente, registraram respostas favoráveis.

Estes Itens tratam respectivamente se o programa ajudou o estudante a desenvolver

noções que possam ser utilizadas para fazer buscas em outras bases de dados, se o

programa permite a localização das informações desejadas rapidamente e se através do

programa o estudante aprendeu como fazer buscas por referências bibliográficas. Isso

indica que através da realização das buscas no programa Classroom ConQuest os

estudantes desenvolveram habilidades, como a busca de referências em base de dados


76


digitais, consideradas importantes na formação dos estudantes de química, além disso a

alta porcentagem registrada no Item 2 aponta que o programa permite com rapidez a

localização das informações desejadas.

O Item 4 refere-se a contribuição do programa para a melhora dos

conhecimentos em química de coordenação pelos alunos. Neste Item 89,48% dos

estudantes registraram respostas favoráveis. Isso indica que as possibilidades da

utilização do programa para a aprendizagem, apoiando o entendimento dos conteúdos

estudados e contribuindo para a resolução dos problemas propostos, o que na nossa

opinião é altamente relevante, é também evidenciado através do alto índice de aprovação

relativo ao Item 4.

As afirmações correspondentes do Item 5 ao Item 10 estão relacionadas com a

motivação do estudante na utilização do programa. Os Itens 5 e 8 tratam do estímulo que

o programa provoca no estudante na sua utilização e aprendizagem, no qual 76,32% dos

estudantes consideram estimulante utilizar o programa e 86,85% afirmam que o

programa os estimula a aprender. O Item 6 está relacionado com a satisfação do

estudante em aprender e conseguir as respostas desejadas de forma ininterrupta, 71,06%

dos estudantes são favoráveis a esta afirmação. Entre eles o Item 7 está relacionado com

a facilidade na sua utilização, para este Item observamos que 78,95% dos estudantes

consideram o programa de fácil utilização. O Item 9 afirma que o uso de programas

computacionais tem vantagem sobre textos no processo de ensino/aprendizagem,

84,21% dos estudantes concordam com esta afirmação. O Item 10 trata de uma

afirmação de polaridade negativa que relata que o programa não traz nada de motivador

ao estudante, 97,37% dos estudantes responderam negativamente a esta afirmação,


77


caracterizando então sua resposta favorável à utilização do programa. Isso indica que a

facilidade na utilização do programa, aliado ao estímulo que o mesmo proporcionou ao

seu uso e aprendizagem, indicado pelos altos índices de respostas favoráveis a estes

Itens, contribuíram na motivação do aluno para o uso do programa na disciplina.

Dos Itens 11 ao 16 observamos afirmações que se relacionam a atitude dos

estudantes em relação ao uso do programa. Os Itens 11, 12 e 16 estão diretamente

relacionados com a aprendizagem proporcionada pelo programa. Os Itens 11 e 12 são de

polaridade negativa, e afirmam, respectivamente, que o que se aprende através do

programa tem pouco uso prático e não gostei do que aprendi com este programa. No

Item 11, 81,58% dos estudantes discordaram da afirmação e no Item 12, 94,74%. Já no

Item 16 observamos que 97,37% dos estudantes afirmaram que a aprendizagem

proporcionada pelo programa foi válida. No Item 13, que se refere à possibilidade

oferecida pelo programa para a realização de exercícios significativos, 92,11% dos

estudantes expressaram respostas favoráveis. No Item 14, 73,69% dos estudantes não

consideraram o nível de exigência do programa muito alto e no Item 15, 89,48% dos

estudantes consideraram que suas noções computacionais foram suficientes para

explorar o programa e suas potencialidades. Isso indica que os estudantes apresentaram

atitudes favoráveis a utilização do programa, principalmente por terem gostado do que

aprenderam com ele. As respostas favoráveis a estes Itens indicam também que os

estudantes consideraram significativos os exercícios por eles resolvidos através do

programa, e que consideraram a aprendizagem através do mesmo válida e de uso prático.

O Item 17, à semelhança do Item 4, diz respeito ao entendimento, através do

programa, de conceitos que ainda não haviam sido compreendidos. Também apresenta


78


um índice de aprovação animador 68,42% que corrobora a utilidade do programa como

facilitador da aprendizagem de conceitos.

Os Itens 18 a 23 estão relacionados com o manuseio, a apresentação e

linguagem do programa. No Item 18 os alunos são questionados sobre a facilidade de

manuseio do programa, tendo-se verificado um índice de aprovação de 89,48%. No Item

19 apenas 60,63% dos estudantes consideraram que as cores utilizadas pelo programa

mantêm a atenção do aluno. Cabe ressaltar que esta afirmação foi a que apresentou o

maior número de alunos indecisos (28,95%). No Item 20, 84,21% dos estudantes

concordaram que as letras apresentadas no programa são fáceis de ler. No Item 21,

84,21% dos estudantes consideraram que as janelas e menus descendentes apresentados

pelo programa não os deixaram confusos. Semelhantemente, no Item 22, 84,21% dos

estudantes discordaram que as janelas e menus descendentes os deixavam confusos. O

Item 23 foi o que apresentou o maior índice de desaprovação, apenas 44,74% dos

estudantes apontaram que o programa não apresenta muitas informações por tela. Este é

um Item relevante na avaliação do programa, pois em virtude da grande quantidade de

informações apresentadas em cada tela o aluno pode se sentir confuso, cansado ou

disperso enquanto estiver utilizando o programa. Apesar das respostas desfavoráveis aos

Itens 19 e 23, no Item 22, 92,11% dos alunos afirmaram ter gostado da forma como o

programa é apresentado. Isso indica que os alunos acharam fácil manusear o programa,

gostaram das cores utilizadas e acharam que elas mantêm a atenção, consideraram as

letras fáceis de ler, não se sentiram confusos durante sua utilização apesar de afirmarem

que o programa apresenta muitas informações por tela e gostaram da forma com que o

programa é apresentado.


79


Os Itens 24 e 25 questionam, respectivamente, os alunos a respeito de terem ou

não gostado de trabalhar com recursos computacionais e se gostariam de participar de

outras atividades que envolvessem ferramentas computacionais. Para estas afirmações

100 e 86,84% dos estudantes apresentaram respostas favoráveis. Isso indica que a

atividade foi muito apreciada pelos estudantes, e que estes são receptivos à utilização de

recursos computacionais. Ou seja, a solicitação de tarefas que envolvam o uso de tais

recursos não parece ser de difícil aceitação entre os estudantes.

5.1.1.3 – Análise Qualitativa do Programa

Como descrito na metodologia da pesquisa, a análise qualitativa do programa é

decorrente das respostas dos alunos a uma questão aberta, através da qual os estudantes

puderam expressar suas opiniões em relação a utilização do programa Classroom

ConQuest. Na maioria das vezes estas respostas reforçam as impressões já constatadas

na análise das respostas ao questionário de avaliação pedagógica do programa.

As respostas foram reunidas em categorias que revelam aspectos mais

enfatizados nas respostas dos estudantes. Naturalmente, muitas destas declarações são

abrangentes e podem ser localizadas em mais de uma categoria.

Facilidade e rapidez no acesso as informações “O ConQuest é um programa de fácil uso, podendo ser usado por pessoas que

tenham noções mínimas computacionais. Não dispensa a presença de um profissional capacitado para dar-nos os conhecimentos químicos necessários para a utilização do programa”.


80


“O programa é muito bom e fácil de ser usado. Permite rápido acesso às informações desejadas”.

“Logicamente, após a instrução e fornecimento da apostila, o programa foi de

fácil manuseio, necessitando apenas de 1 hora e depois treino para aprender na prática o funcionamento. As variadas opções enriquecem o programa”.

Opções de busca e qualidade de informações “O programa não é complicado, é fácil encontrar o que desejamos e possui

várias opções de buscas, os elementos encontrados possuem várias informações importantes, descrevendo-os com detalhes e o desenho do elemento é fácil de visualizar e aprender”.

“Este programa facilitou a procura de compostos através de suas ferramentas

para a busca das moléculas, sendo feito isto de forma rápida. E também, este programa permite o englobamento de várias informações como artigos, revistas e o banco de dados”.

“Bom programa para pesquisar moléculas e compostos através de vários

tópicos, que inclusive podem ser utilizados para fazer uma pesquisa unificada”.

Utilidade do programa em outras disciplinas de química “O programa é útil para diversas disciplinas, inclusive para a elaboração de

relatórios das disciplinas de laboratório; massa molar, forma cristalina e constantes físico-químicas podem ser facilmente encontradas para o composto em questão”.

“É útil para ser usado nas demais disciplinas como laboratório de inorgânica

e cristalografia”.

Compreensão de conceitos “A utilização do programa permitiu um aperfeiçoamento na teoria já

aprendida em sala, e é um programa de fácil manuseio”. “A utilização do ConQuest foi fundamental a disciplina, porque através do

programa conseguimos aprender conceitos muito importantes de uma maneira descontraída”.


81


“A utilização do programa na resolução da lista foi de grande utilidade, pois me incentivou no aprendizado da matéria, o programa é de fácil manuseio e muito bom”.

Alguns estudantes expressaram também algumas dificuldades encontradas na

utilização do programa, que estão detalhadas nos depoimentos a seguir. Estas

considerações são importantes, pois em uma próxima aplicação do material podemos

enfatizar mais estas funções, para propiciar uma melhor utilização do programa pelos

alunos.

“Não achei simples utilizar o programa ConQuest, pois tive dificuldades em

combinar buscas para encontrar os compostos. Assim, os resultados de boa parte das buscas eram muito extensos, dificultando o trabalho”.

“Algumas coisas da opção Draw poderiam ser mais facilitadas, como ligar os

átomos, isso precisa de um pouco de treino”. “A minha queixa sobre o ConQuest, é que não consegui imprimir as fórmulas

das moléculas, achei o caminho muito trabalhoso”.

5.1.2 – Avaliação do Programa Mercury

Em analogia ao programa Classroom ConQuest, como instrumentos de coleta

de dados foram usados os questionários citados anteriormente. A seguir serão

apresentadas as variáveis que foram avaliadas, do ponto de vista computacional e

pedagógico. Seguindo o mesmo método aplicado ao programa Classroom ConQuest, a

partir da análise das respostas dadas aos questionários serão destacados os aspectos do

programa avaliados positiva e negativamente pelos usuários. Desta forma, são

adquiridos indícios sobre a viabilidade do seu uso no meio educacional.


82


Inicialmente serão apresentados os dados relativos ao questionário que avalia a

Qualidade Técnica do programa, que foi por nós respondido, e em seguida os dados

correspondentes ao questionário de Avaliação Pedagógica respondido pelos sujeitos da

pesquisa.

5.1.2.1 – Análise da Qualidade Técnica do Programa


Hardware:

Sim, o programa pode ser utilizado em qualquer ambiente de hardware desde

que o mesmo possua um sistema operacional gráfico.

2. O programa exige winchester:

Sim, depois de instalado ele ocupa 16,7 Mb.

3. O programa exige mais do que 1 Mb de memória principal:

Sim. Quando é ativado um programa, o módulo de controle deste fica residente

na memória principal (RAM).


83


4. O programa exige placa gráfica:

É necessário ter placa gráfica para a execução do programa.

5. O programa exige monitor colorido:

O Mercury não exige monitor colorido para ser executado, mas sem este, o

ambiente perde muito em qualidade, pois não poderá ser explorada adequadamente a

diversidade de cores, que contribui significativamente no nível pedagógico. A principal

característica e função do programa Mercury é o de visualização e estudo dos compostos

encontrados no Classroom ConQuest, desta forma podemos destacar que na

representação das moléculas químicas, cada elemento químico contém uma cor

característica.

6. O programa utiliza vídeo:

O programa não faz uso de vídeo.

7. O programa utiliza som:

O programa não utiliza nenhum tipo de som na sua execução.


84


8. O programa exige mouse:

O programa exige o uso do mouse, o que permite que os ambientes de trabalho

sejam mais bem explorados e o programa manipulado de uma forma mais fácil.

5.1.2.2 – Análise Pedagógica do Programa

Como objeto de coleta de dados foi usado um questionário análogo ao do

programa ConQuest. Os dados resultantes da aplicação do questionário de uma forma

geral foram distribuídos segundo a ocorrência das alternativas escolhidas nas questões.

Em seguida uma análise qualitativa será feita tomando por base as respostas dadas nas

questões abertas.

O questionário de avaliação do programa Mercury foi composto por 25

questões:

1) A utilização do programa melhorou a minha habilidade de visualização

espacial.

2) A possibilidade de medidas de ângulos e comprimentos de ligação oferecida

pelo programa favoreceram a minha compreensão de conceitos de Química de

Coordenação.

3) A visualização das moléculas em 3 dimensões permitiu uma melhor

compreensão de conceitos de Química de Coordenação.

4) O programa me forneceu informações que me ajudaram a melhorar o meu

conhecimento sobre Química de Coordenação.


85


5) É muito estimulante utilizar o programa.

6) O programa me proporcionou a oportunidade de poder aprender e me

exercitar de forma ininterrupta, até eu me sentir satisfeito com as respostas.

7) Em alguns momentos perdi a motivação de continuar trabalhando com o

software, pois não é fácil de usá-lo.

8) Achei que o uso deste software estimula o estudante na sua aprendizagem.

9) A utilização deste tipo de recurso tem vantagens sobre textos.

10) Este programa não me trouxe nada de novo e motivador.

11) O que aprendi com o programa tem pouco uso prático.

12) Não gostei do que aprendi com este programa.

13) O programa me permitiu fazer exercícios muito significativos.

14) O nível de exigência do programa é muito alto.

15) NÃO foram suficientes as minhas noções computacionais para poder

explorar o programa e suas potencialidades.

16) A aprendizagem proporcionada pelo programa foi válida.

17) Utilizando este programa, aprendi conceitos e noções que ainda NÃO tinha

compreendido.

18) O software é de fácil manuseio.

19) As cores utilizadas no programa mantêm a atenção do aluno.

20) As letras utilizadas são fáceis de ler.

21) As janelas e os menus descendentes me deixavam confuso.

22) Gostei da forma como é apresentado o programa.

23) O programa apresenta muitas informações por tela.


86


24) Gostei de aprender a trabalhar com recursos e técnicas que anteriormente

não tinha trabalhado.

25) Gostaria de participar novamente de experiências e utilizar materiais

educacionais computadorizados direcionados a disciplinas de Química.

As respostas a essas questões encontram-se ilustradas na Tabela 2.

Em analogia à discussão das respostas apresentadas ao questionário de

avaliação do programa Classroom ConQuest, uma análise geral das respostas ao

questionário similar destinado ao programa Mercury será realizada a seguir, com base

nos dados apresentados na Tabela 2, ilustrada a seguir.

Sem considerar os Itens 24 e 25 que não são favoráveis ou desfavoráveis ao

programa Mercury, excluindo-se o Item 23, pode-se constatar que nos Itens restantes,

mais de 70% dos estudantes registraram respostas favoráveis, de acordo com a

polaridade. Observando os resultados verificamos que dos 23 Itens relativos ao

programa e sua utilização 10 apresentam mais de 90% de respostas favoráveis

(somatório das respostas concordo totalmente e concordo parcialmente), 9 estão entre 80

e 90%, 3 entre 70 e 80% e apenas o Item 23, como mencionado anteriormente, registra

uma porcentagem abaixo dos 70%, com 55,26% de respostas favoráveis.


87


Tabela 2: Respostas dadas ao Questionário de Avaliação do Programa Mercury. CT =

Concordo Totalmente, CP = Concordo Parcialmente, I = Indeciso, DP = Discordo

Parcialmente, DT = Discordo Totalmente.

Ítem Polaridade CT CP I DP DT

1 + 60,53% 31,58% 2,63% 0,0% 5,26%

2 + 78,95% 18,42% 0,0% 2,63% 0,0%

3 + 71,06% 21,05% 5,26% 2,63% 0,0%

4 + 57,89% 36,85% 2,63% 2,63% 0,0%

5 + 39,47% 44,74% 10,53% 5,26% 0,0%

6 + 23,68% 60,53% 13,16% 2,63% 0,0%

7 - 0,0% 13,16% 0,0% 28,95% 57,89%

8 + 60,53% 28,95% 10,52% 0,0% 0,0%

9 + 44,74% 42,11% 5,26% 7,89% 0,0%

10 - 0,0% 0,0% 2,63% 15,79% 81,58%

11 - 0,0% 2,63% 5,26% 15,79% 76,32%

12 - 0,0% 0,0% 0,0% 5,26% 94,74%

13 + 39,47% 50,00% 10,53% 0,0% 0,0%

14 - 0,0% 5,26% 15,79% 31,58% 47,37%

15 - 2,63% 5,26% 0,0% 15,79% 76,32%

16 + 84,21% 15,79% 0,0% 0,0% 0,0%

17 + 26,32% 44,74% 13,16% 10,53% 5,25%

18 + 50,00% 39,48% 5,26% 5,26% 0,0%

19 + 28,95% 47,37% 18,42% 2,63% 2,63%

20 + 42,11% 42,11% 10,52% 2,63% 2,63%

21 - 0,0% 10,53% 7,89% 28,95% 52,63%

22 + 34,22% 57,89% 5,26% 2,63% 0,0%

23 - 10,53% 13,16% 21,05% 34,21% 21,05%

24 + 81,58% 10,53% 5,26% 0,0% 2,63%

25 + 71,05% 15,79% 10,53% 2,63% 0,0%


88


Nos Itens 1, 2 e 3, que tratam da natureza do programa (visualização e acesso a

parâmetros geométricos), verifica-se que mais de 90% dos estudantes apresentaram

respostas favoráveis. Estes três Itens estão respectivamente relacionados com a melhora

da habilidade de visão espacial através do programa, o acesso a parâmetros geométricos,

melhorando o entendimento de conceitos relacionados a química de coordenação, e a

possibilidade de visualizar as estruturas em 3 dimensões permitindo também uma

melhor compreensão de conceitos. Isso indica que as várias possibilidades oferecidas

pelo programa contribuíram na aprendizagem de conceitos, referentes à química de

coordenação, apoiando o entendimento dos conteúdos estudados e contribuindo para a

resolução dos problemas propostos na disciplina, o que na nossa opinião é altamente

relevante, pois nos oferece parâmetros para concluir que seu uso torna mais efetivo o

processo de ensino-aprendizagem.

O Item 4 refere-se à contribuição do programa para o melhor entendimento dos

conteúdos em química de coordenação. Neste Item 94,74% dos estudantes registraram

respostas favoráveis. A alta porcentagem de respostas favoráveis a este Item reforça o

que é indicado em relação aos Itens 1, 2 e 3, pois também indica o entendimento dos

conteúdos estudados na disciplina e a contribuição efetiva do programa Mercury para a

resolução dos problemas propostos.

As afirmações correspondentes dos Item 5 ao 10 estão relacionados com a

motivação do estudante na utilização do programa. Os Itens 5 e 8 tratam do estímulo

proporcionado pelo programa, do ponto de vista da utilização e da aprendizagem. No

que diz respeito à utilização, 84,21% dos estudantes apresentaram respostas favoráveis e

do ponto de vista da aprendizagem, 89,48% de respostas favoráveis. O Item 6 está


89


relacionado com a satisfação do estudante em aprender e conseguir as respostas

desejadas de forma ininterrupta. Para esta afirmação 84,21% dos estudantes assinalaram

respostas favoráveis. O Item 7 está relacionado com a facilidade de utilização do

programa e foi observado um índice de aprovação de 86,84%. O Item 9 afirma que o

uso de programas computacionais tem vantagem sobre textos no processo de ensino-

aprendizagem, 86,85% dos estudantes concordaram com esta afirmação. O Item 10 trata

de uma afirmação de polaridade negativa que relata que o programa não traz nada de

motivador ao estudante, como observado na avaliação do programa Classroom

ConQuest, 97,37% dos estudantes responderam negativamente a esta afirmação

caracterizando então sua resposta favorável a utilização do programa. Isso indica que a

facilidade na utilização do programa, aliado ao estímulo que o mesmo proporciona ao

seu uso e a aprendizagem através dele, indicado pelos altos índices de respostas

favoráveis a estes Itens, contribuíram na motivação do aluno para o uso do programa na

disciplina.

Dos Itens 11 ao 16 observamos afirmações que se relacionam a atitude dos

estudantes em relação ao uso do programa. Os Itens 11, 12 e 16 estão diretamente

relacionados com a aprendizagem proporcionada pelo programa. Os Itens 11 e 12 são de

polaridade negativa, e afirmam, respectivamente, que o que se aprende através do

programa tem pouco uso prático e não gostei do que aprendi com este programa. Para o

Item 11, 92,11% dos estudantes foram desfavoráveis à afirmação e para o Item 12,

verificamos que todos eles (100%) foram contrários à afirmação. Assim como no Item

12, no Item 16, 100% dos estudantes afirmaram que a aprendizagem proporcionada pelo

programa foi válida. No Item 13, que se refere aos exercícios realizados através do


90


programa serem significativos, 89,47% dos estudantes expressaram respostas favoráveis.

No Item 14 temos que 78,95% dos estudantes não consideraram o nível de exigência do

programa muito alto e no Item 15, 92,11% dos estudantes consideraram que suas noções

computacionais foram suficientes para explorar o programa e suas potencialidades. Isso

indica que os estudantes apresentaram atitudes favoráveis à utilização do programa

Mercury, e que gostaram do que aprenderam com ele. As respostas favoráveis a estes

Itens indicam também que os estudantes consideraram que através dele puderam

resolver exercícios significativos e que o mesmo proporcionou uma aprendizagem

válida.

O Item 17, à semelhança do Item 4, diz respeito ao entendimento, através do

programa, de conceitos que ainda não haviam sido compreendidos. Também apresenta

um índice de aprovação animador 71,06% que corrobora a utilidade do programa como

facilitador da aprendizagem de conceitos.

Os Itens 18 a 23 estão relacionados com o manuseio, a apresentação e

linguagem do programa. No Item 18, os alunos são questionados sobre a facilidade de

manuseio do programa, tendo-se verificado um índice de aprovação idêntico ao do

Classroom ConQuest de 89,48%. No Item 19, 76,32% dos estudantes consideraram que

as cores utilizadas pelo programa mantêm a atenção do aluno. Cabe ressaltar que esta

afirmação foi a que apresentou o maior número de alunos indecisos (18,42%). No Item

20, 84,22% dos estudantes concordaram que as letras apresentadas no programa são

fáceis de ler. No Item 21, 81,58% dos estudantes consideram que as janelas e menus

descendentes apresentados pelo programa não os deixaram confusos. Semelhantemente,

no Item 22, 92,11% dos estudantes discordaram que as janelas e menus descendentes os


91


deixavam confusos. Igualmente à avaliação do Classroom ConQuest, o Item 23, do

questionário relativo ao Mercury, foi o que apresentou o resultado mais desfavorável ao

programa, apenas 55,26% dos estudantes apontaram que o programa não apresenta

muitas informações por tela. Este é um Item importante, pois em virtude da quantidade

de informações apresentadas em cada tela o aluno pode se sentir confuso, cansado ou

disperso enquanto estiver utilizando o programa. Apesar do índice de respostas

favoráveis ao Item 23 ter sido baixo, no Item 22, 92,11% dos alunos indicaram ter

apreciado a forma com que o programa é apresentado. Cabe ressaltar que o mesmo

resultado foi obtido neste Item para o programa Classroom ConQuest. Semelhante a

avaliação das mesmas afirmações destinadas ao Classroom ConQuest, os alunos

acharam fácil manusear o programa, gostaram das cores utilizadas e acharam que elas

mantêm a atenção, consideraram as letras fáceis de ler e não se sentiram confusos

durante sua utilização. Apesar de afirmarem que o programa apresenta muitas

informações por tela, gostaram da forma com que é apresentado.

Os Itens 24 e 25 questionaram, respectivamente, os alunos a respeito de terem

ou não gostado de trabalhar com recursos computacionais e se gostariam de participar de

outras atividades que envolvessem ferramentas computacionais. Para estas afirmações

92,11 e 86,84% dos estudantes apresentaram respostas favoráveis. O alto índice de

aprovação a estes Itens corroboram as observações feitas anteriormente aos Itens 24 e

25, relativos ao questionário de avaliação pedagógica do programa Classroom

ConQuest, e que são evidenciadas na avaliação qualitativa da atividade feita pelos

alunos.


92


5.1.2.3 – Análise Qualitativa do Programa

Como descrito na metodologia da pesquisa, a análise qualitativa do programa é

decorrente das respostas dos alunos a uma questão aberta, através da qual os estudantes

puderam expressar suas opiniões em relação à utilização do programa Mercury. Estas

respostas reforçaram as impressões já constatadas na análise das respostas ao

questionário de avaliação pedagógica do programa.

As respostas foram reunidas em categorias que revelam aspectos mais

enfatizados nas respostas dos estudantes. Naturalmente, muitas destas declarações são

abrangentes e podem ser localizadas em mais de uma categoria.

Através da análise das respostas dos estudantes pode ser observado que, quase

na sua totalidade, eles chamaram atenção sobre a possibilidade de visualização espacial

e o acesso aos parâmetros geométricos de cada molécula como sendo um agente

facilitador da aprendizagem.

Facilidade e motivação na utilização

“O programa é bastante motivador já que permite ao aluno trabalhar com

várias moléculas, podendo analisar cada uma delas em seus detalhes, incentivando o interesse do aluno que as vezes fica muito preso e limitado pelo uso só de livros”.

“Esse programa é de fácil manuseio e possibilita a quem o opera um

complemento, para melhor visualização da Química de Coordenação”. “O programa é de fácil utilização, fornece uma boa visualização das

moléculas, é muito simples medir distâncias e ângulos”.


93


Compreensão de conceitos

“O Mercury também é uma ferramenta excelente para o desenvolvimento do aprendizado do aluno. Em conjunto com o CSD, foi possível ter uma visualização mais concreta dos conceitos”.

“O programa Mercury sem dúvida possibilitou meu aprendizado em muitos

conceitos antes não aprendidos, como o efeito Jahn-Teller. O software é mais exigente que o ConQuest, mas bem mais interessante”.

“A utilização do programa Mercury auxilia a compreensão das ligações

químicas e das estruturas moleculares, pois fornece uma visão tridimensional das mesmas”.

Utilidade do programa em outras disciplinas de química “O programa auxiliou a visualização das moléculas utilizadas para responder

o questionário proposto, sendo que ainda é usado para visualizar mais compostos como por exemplo os sintetizados no laboratório de química inorgânica”.

“O programa nos permite ter uma noção espacial das moléculas o que é útil

para disciplinas como cristalografia. As imagens também podem ser aproveitadas para ilustrar trabalhos e relatórios”.

“O Mercury foi o programa que mais gostei, devido a facilidade de visualizar

moléculas, medir o comprimento das ligações e principalmente vê-la tridimensionalmente e poder girá-la, isto facilita o aprendizado e deveria ser utilizado em várias matérias”.

Apenas dois estudantes relataram as dificuldades encontradas na utilização do

programa, que estão detalhadas nos depoimentos a seguir. Conforme mencionado

anteriormente, estas considerações são importantes, pois em uma próxima aplicação do

material podemos enfatizar o uso destas funções, visando propiciar uma melhor

utilização do programa pelos alunos.

“...encontrei muitas dificuldades para passar para o Word e para imprimir as

figuras das moléculas”.


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“...apresenta-se um pouco confuso com relação às cores: o fundo preto que contem a molécula em 3D muito colorida, pode se tornar um pouco cansativo para a visão se seu uso for prolongado”.

5.2 – Avaliação da Atividade Proposta

Através da análise das respostas dadas à questão aberta pelos alunos da

disciplina, com relação às suas impressões e/ou sugestões sobre a atividade realizada

(resolução das listas de exercícios propostos), podemos perceber a existência de

percepções distintas. Algumas das percepções verificadas serão relatadas a seguir.

A atividade realizada e a aprendizagem em química

A primeira percepção que podemos destacar sinaliza a efetiva colaboração dos

instrumentos utilizados (programas) na aprendizagem de uma forma geral. Esta

impressão é colocada, via de regra, com as seguintes palavras:

“A atividade foi muito proveitosa pois permitiu conhecer o programa

e seu funcionamento, além de buscar informações necessárias. Fazer os exercícios com o auxílio do programa tornou a atividade mais prática e pude aprender mais do que aprenderia apenas com o auxílio de livros”.

“A atividade realizada foi muito proveitosa, pois nos permitiu fazer

uma relação direta com a matéria e o instrumento de trabalho (programa)”.

“A atividade realizada proporcionou melhor aprendizado e

entrosamento entre os alunos, minha sugestão é que tenhamos mais atividades envolvendo o programa”.


95


A fixação de conceitos da disciplina

Uma segunda impressão está relacionada com a melhor fixação e aprendizagem

de conceitos ministrados em sala de aula, como também a fixação de conceitos que não

haviam sido compreendidos claramente apenas com a instrução do professor, sobre

química de coordenação, através da utilização dos programas:

“A resolução da lista permitiu uma melhor fixação dos conceitos

aprendidos durante o curso de Química de Coordenação. Eu acho que sempre deveria haver nos cursos de Química essa interação com o uso de softwares e os conceitos”.

“O programa me possibilitou uma visão melhor da disciplina. A

resolução via banco de dados facilitou a resolução e a compreensão de conceitos que haviam ficado um pouco vagos”.

“Na minha opinião, o trabalho realizado auxiliou na compreensão de

conceitos que ainda permaneciam não muito claros. Achei a atividade extremamente válida”.

As vantagens na utilização das ferramentas disponibilizadas

pelos programas

Nos depoimentos a seguir, além das considerações já apontadas anteriormente,

os estudantes sinalizam a importância de algumas funções dos programas, como a

visualização de estruturas e a medição de ângulos e comprimentos de ligação, no

entendimento dos conceitos apresentados na disciplina:

“A atividade realizada para esta disciplina foi extremamente didática,

uma vez que foi possível trabalhar bastante sobre química de coordenação e a visualização dos complexos auxiliou no entendimento da matéria”.


96


“Como o programa conta com a visualização das moléculas em 3D achei muito melhor a resolução de exercícios com a utilização da base de dados”.

“A possibilidade de medir ângulos e comprimentos facilitam o

entendimento da matéria”.

As peculiaridades da busca por informações

Podemos observar através de alguns depoimentos que a forma de busca pelas

informações desejadas também chamou a atenção dos alunos, e em um caso pontual um

aluno expressa que a atividade o motivou a procurar informações, sobre uma molécula,

em várias outras fontes:

“A forma de pesquisa é bastante interessante, uma vez que pode ser

pesquisado através de um banco de dados que reúne vários tipos de revistas e periódicos, incluindo assim compostos de todo o tipo”.

“Achei interessante, principalmente porque motivou a procura em

várias fontes. A atividade de pensar em como procurar a molécula e depois a pesquisa em livros melhorou o meu conhecimento no assunto”.

A utilização do CSD em outras disciplinas do curso de química

Em alguns depoimentos, os alunos também apontaram que os programas

poderiam ser utilizados em outras disciplinas do curso de química:

“Gostaria de poder usar o software em outras disciplinas, ou um

software análogo. Quanto a disciplina Química Inorgânica B, ela foi sem dúvida a mais produtiva das 3 inorgânicas, pelo uso do software e desempenho do professor e monitores”.

“Minha sugestão é apresentar o programa junto com a disciplina

Inorgânica I, porque assim os alunos já conhecerão o programa quando cursarem Cristalografia e Inorgânica B”.


97


“O uso do programa foi válido, interessante e mais estimulante que uma prova, com certeza! Várias disciplinas poderiam adotar a utilização do programa”.

Críticas e sugestões que poderiam vir a aprimorar a realização da atividade

também foram apresentadas pelos alunos e se referiram, principalmente, à limitação do

número de computadores disponíveis na sala da graduação e do tempo disponível para a

conclusão dos exercícios (embora o professor tenha oferecido trinta dias de prazo para a

realização da tarefa).


98

CONSIDERAÇÕES FINAIS

6 – CONSIDERAÇÕES FINAIS

O foco de investigação deste trabalho de mestrado concentrou-se na avaliação

técnica e pedagógica de dois programas computacionais, Classroom ConQuest e

Mercury, e das possibilidades que estes oferecem para o processo de ensino-

aprendizagem de química no ensino superior. De modo geral, os estudantes envolvidos

na pesquisa avaliaram positivamente os dois programas quanto aos seus aspectos

pedagógicos.

Os métodos utilizados na pesquisa forneceram resultados coerentes e

compatíveis entre si, como é possível constatar comparando-se as respostas dadas às

vinte e cinco afirmações iniciais com as observações realizadas pelos estudantes nas

questões abertas.

Constatou-se que os programas apresentam potencial para o desenvolvimento

de atividades no ensino superior de química, podendo tornar a aprendizagem mais

motivadora e significativa, principalmente mediante os recursos de visualização e acesso

a parâmetros geométricos das moléculas, propiciando conexões entre conceitos

apresentados em aula de modo eficiente. Também se constatou, através da utilização do

programa Classroom ConQuest, o desenvolvimento de habilidades consideradas


CONSIDERAÇÕES FINAIS importantes na formação de profissionais na área de química, como a procura por

informações bibliográficas.

Com relação à avaliação técnica dos programas podemos concluir que os

mesmos são de fácil utilização em instituições de ensino, devido ao fato serem

acessíveis a computadores comuns do tipo PC.

É também importante destacar a sugestão feita pelos alunos de utilização dos

programas em outras disciplinas, que evidencia a ampla potencialidade de aplicação dos

mesmos.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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aprendizagem computadorizado: estudo de caso. Porto Alegre, 1993. 186p. Dissertação (Mestrado) – Instituto de Informática, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

89. MACHADO, D. I.; SANTOS, P. L. V. A. C. Avaliação da hipermídia no processo

de ensino aprendizagem da física: o caso da gravitação. Ciência & Educação, v.10, n.1, p.75-99, 2004.


ANEXO A

Universidade de São Paulo

Instituto de Química de São Carlos

Manual de Utilização dos Programas Classroom ConQuest

e Mercury Fábio Batista do Nascimento Profa. Dra. Salete Linhares Queiroz

São Carlos

2004


ANEXO A

Índice

1. O Banco de Dados CSD e a sua utilidade para o ensino-apredizagem de Química

2. Como fazer buscas no Conquest?

2.1. Opção Draw

2.1.1. Barra de ferramentas do Menu Principal da

Opção Draw

2.2. Opção Author/Journal

2.3. Opção Compound Name

2.4. Opção Elements

2.5. Opção Formula

2.6. Opção All Text

2.7. Opção Refcode (entry ID)

3. Como combinar buscas no ConQuest?

4. Como visualizar os resultados das buscas no ConQuest?

5. Barra de Ferramentas do Menu Principal do ConQuest


ANEXO A

Índice

6. Como utilizar o Mercury?

6.1. Para que servem os comandos encontrados no Mercury?

6.2 Barra de Ferramentas do Menu Principal do

Mercury


ANEXO A

1. O Banco de Dados CSD e a sua utilidade para o ensino-aprendizagem de Química

O Banco de Dados CSD é mantido pela Universidade de Cambridge e apresenta

o resultado de estruturas moleculares analisadas por difração de raios-X e/ou nêutrons de compostos contendo elementos do grupo principal, de compostos orgânicos e organometálicos e de complexos metálicos. É formado por um grupo de programas para o estudo de estruturas moleculares que trabalham em conjunto com um sistema de busca chamado ConQuest. Os programas que formam a base de dados são ilustrados na Figura 1.

Figura 1: programas que formam o Banco de Dados CSD.

A base de dados utilizada para o ensino de química é diferente da base que é utilizada na pesquisa científica. O Banco de Dados CSD utilizado na pesquisa científica contém o resultado de mais de 280.000 estruturas cristalográficas e é atualizado com cerca de 600 estruturas/mês que são publicadas em 800 revistas científicas. A cada uma das estruturas armazenadas no Banco encontra-se associado um código de referência (REFCODE) que permite localizá-la. Por outro lado a sua modalidade destinada ao ensino, que está disponível nos computadores da sala Pró-aluno do IQSC-USP, apresenta em torno de 10900 estruturas solucionadas. Os programas que estarão disponíveis para a utilização dos alunos são o Classroom ConQuest, programa responsável pela busca de estruturas na base de dados, e o Mercury, programa que permite a visualização detalhada das mesmas.

A utilização dos programas Classroom ConQuest e Mercury permite aos alunos de graduação a realização de exercícios variados, inclusive de maneira personalizada, acompanhada pela visualização e manipulação tanto da estrutura plana quanto da estrutura em 3D das moléculas. A possibilidade de acesso a dados particulares como comprimento de ligação e ângulos de ligação pode favorecer o entendimento de vários assuntos ministrados em disciplinas da área de Química Inorgânica.

Nos tópicos seguintes do Manual você irá aprender a fazer buscas de estruturas do seu interesse, utilizando o programa Classroom ConQuest, e a manipulá-las, utilizando o programa Mercury.


ANEXO A

2. Como fazer buscas no ConQuest?

Para fazer buscas no ConQuest você deve construir perguntas (Build Queries) utilizando uma das opções que constam no lado esquerdo da tela apresentada na Figura 2.

Pode se observar que o programa oferece 11 opções diferentes para montar as

buscas. Considerando que o manual visa o atendimento a alunos da disciplina SQM204-Química Inorgânica B, as opções referentes a peptídeo (Peptide), grupo espacial (Space Group), cela unitária (Unit Cell), densidade Z (Z Density) e experimental (Experimental) não serão, a princípio utilizadas e, por conseguinte, não se encontram detalhadas a seguir. Desta forma, você fará a busca de estruturas utilizando as opções:

☻desenho de um fragmento molecular presente na estrutura do composto (Draw)

Figura 2: interface do programa ConQuest.

☻nome do autor ou do jornal no qual foi publicado a estrutura (Author/Journal) ☻ nome do composto (Compound Name) ☻ elemento (Elements) ☻ fórmula química do composto (Formula) ☻texto (Texto) ☻código de referência (Refcode (entry ID))


ANEXO A

Os tópicos a seguir, 2.1 a 2.7, apresentam detalhes de como utilizar cada uma das opções acima citadas

2.1. Opção Draw

Para fazer buscas através do desenho de um fragmento ou de uma molécula você utilizará a opção desenho (Draw). Ao clicar nesta opção a seguinte tela será aberta:

Você pode observar nesta figura, na parte central, a área para se desenhar, ao

lado esquerdo encontram-se os botões de modo para auxílio no desenho. Você poderá fazer a construção da sua molécula utilizando as opções:

☻construir anéis (RingMaker) permite construir anéis, do tamanho e com os tipos de ligações que você desejar. A Figura 4 apresenta a tela que será aberta quando você clica nesta opção. Caso você queira utilizar um dos quatro tipos de anéis que encontram-se acima da opção RingMaker, precisa apenas clicar uma vez em cima do anel e outra vez na área de desenho.

Figura 3: interface da janela Draw.


ANEXO A

☻modelos (Templates) esta opção oferece modelos prontos de moléculas, algumas das quais são comumente utilizadas como ligantes em compostos de coordenação.

Ao clicar a opção Templates, você será apresentado a dois caminhos de trabalho. O primeiro deles, View, abrirá a tela que se encontra ilustrada no lado direito da Figura 5. Tendo escolhido um dos modelos (por exemplo, o Edta), clique na opção Load (na parte inferior da tela) e este será transportado para a área de desenho.

Figura 4: interface da opção RingMaker.


ANEXO A

O segundo caminho, List, abre uma lista com distintas categorias de moléculas e,

dentro de cada uma destas categorias você poderá escolher aquela que se apresentar mais conveniente para o seu trabalho. A título de exemplo, encontra-se ilustrado na Figura 6 a seleção feita para a categoria de ligante contendo átomos de N (N-ligands), sendo o tipo de molécula escolhida, a fenantrolina (phenanthroline).

Figura 5: interface da janela View, da opção Templates.


ANEXO A

☻C, H, N, S, P, F, Cl estas opções permitem a você transportar os átomos para a

área de desenho com um simples clique em cima de cada um deles (Ver Figura 3). ☻qualquer (Any): esta opção permite que se indique na busca um átomo ou

molécula qualquer indicado pelo símbolo X. ☻mais (More): em analogia à opção Any, oferece símbolos que podem ser

utilizados no desenho para se indicar um átomo genérico. Um clique em cima desta opção abre uma lista que oferece as seguintes alternativas indicadas a seguir com seu respectivo símbolo que será utilizado no desenho: não hidrogênio (Not Hydrogen (Z)), qualquer não-metal (Any Non-metal (NM)), qualquer metal (Any Metal (4M)), qualquer metal de transição (Any Transition Metal (TR)), qualquer halogênio (Any Halogen (7A)) e outros elementos (Other Elements). Clicando sobre esta última opção uma tabela periódica (Figura 7) será apresentada, e com apenas um clique no elemento desejado você o transporta a área de desenho.

Figura 6: interface da janela List, da opção Templates.


ANEXO A

☻grupos (Groups): Ao clicar na opção Groups, você será apresentado a dois

caminhos de trabalho. O primeiro deles, View, abrirá a tela que se encontra ilustrada no lado direito da Figura 8. Tendo escolhido um dos modelos aí apresentados, clique na opção OK ou Apply (na parte de inferior da tela) e em seguida na área de desenho e este será aí colocado.

Figura 7: interface da tabela que é aberta na opção Other Elements.

Figura 8: interface da janela View, da opção Groups.


ANEXO A

O segundo caminho elenca uma série de grupos (C,H,O only; Silicon; C,H only; Sulphur; N and C,H or O; Halo; Phosphorus.) que podem ser escolhidos como modelo. A título de exemplo, encontra-se ilustrado na Figura 9 a seleção feita para a categoria de ligante contendo átomos de C,H,O somente (C,H,O only), sendo o tipo de molécula escolhida, a acetyl. Tendo escolhido o modelo desejado, clique em cima da sua opção e, em seguida, na área de desenho e este será aí colocado.

Figura 9: interface da opção Groups.

☻ligação (Bond): ao clicar na opção Bond, você será apresentado a dois

caminhos de trabalho, conforme ilustra a Figura 10. O primeiro deles, elenca tipos de ligação (por exemplo, simples (Single); dupla (Double); tripla (Triple); quádrupla (Quadruple); aromática (Aromatic); polimérica (Polimeric); delocalisada (Delocalised); π (Pi); qualquer (Any); que podem ser escolhidas para construir a estrutura desejada. Tendo escolhido o tipo de ligação desejada, clique em cima da sua opção e, em seguida, na área de desenho.

O segundo caminho indica a opção Variable, que abre a tela menor, à direita, também ilustrada na Figura 10.


ANEXO A

Figura 10: interface da opção Bond e da janela Variable

Além das opções acima mencionadas, disponíveis para utilização a partir da tela

Draw, verificam-se ainda as opções buscar (Search), armazenar (Store) e cancelar (Cancel) no lado inferior, à direita da tela (apresentadas nas Figuras 3, 6 e 9 e melhor visualizadas na Figura 6). Ao clicar na opção Search a tela ilustrada na Figura 11 é aberta. Uma vez que você não fará uso de nenhuma das opções aí existentes, exceto da opção Start Search, clique nesta opção para iniciar a busca. O resultado desta busca será apresentado através da visualização da tela visualização dos resultados (View Results), que será posteriormente detalhada.


ANEXO A

Figura11: interface da janela aberta a partir da opção Search

Ao clicar na opção armazenar (Store), a tela apresentada na Figura 12 (Build

Queries) será aberta, indicando o armazenamento da pergunta construída.

Figura 12: interface da janela Build Queries com a pergunta armazenada.


ANEXO A

Ao clicar na opção cancelar (Cancel) a tela será cancelada.

2.1.1. Barra de Ferramentas do Menu Principal da Opção Draw Uma vez que você está construindo sua busca através da opção Draw, as

ferramentas para construção do desenho da estrutura desejada, podem ser encontradas na barra de menu principal que possui todas as opções que foram descritas anteriormente e algumas outras. Nesta seção serão apresentadas apenas as opções que ainda não foram citadas anteriormente e que podem ajudar você na busca por estruturas.

Existe na opção átomos (Atoms) duas ferramentas que podem ajudar a montar uma busca. A primeira delas é a carga (Charge) e a segunda é número de átomos ligados (Number of Bonded Atoms). A opção Charge permite a procura por moléculas positiva ou negativamente carregadas. A Figura 13 apresenta esta opção.

Figura 13: interface da opção Charge.

Após ter clicado na opção de carga desejada a janela apresentada na Figura 14 será aberta pedindo que você selecione o átomo que deseja. Uma vez clicado com o botão esquerdo do mouse no átomo desejado o mesmo imediatamente será transferido


ANEXO A

para o campo Current Selection, como é o caso do átomo de Rutênio na Figura 14. Em seguida você deve clicar em Done para que sua opção seja transferida a tela do Draw.

Figura 14: janela para que se indique o átomo selecionado na opção Charge.

Conforme mencionou-se anteriormente, é número de átomos ligados (Number of Bonded Atoms) que também se situa na opção Atoms, na barra de ferramentas principal da janela Draw, e permite que você procure um elemento com um número de coordenação desejado. A Figura 15 apresenta esta opção.


ANEXO A

Figura 15: interface da opção Number of Bonded Atoms.

Seguindo o mesmo procedimento descrito na opção anterior uma janela semelhante a da Figura 14 será aberta para que você selecione o número de ligantes coordenados ao metal previamente especificado. Na Figura 15 temos o exemplo para a busca de compostos de Ru com número de coordenação 6. Na barra de ferramentas principal da janela Draw você encontrará também a opção ajuda (Help) que contém tutoriais sobre tipos de pesquisas por estruturas que você pode solicitar para auxiliar na suas pesquisas. A Figura 16 apresenta a opção Help.


ANEXO A

Figura 16: interface da opção Help.

2.2. Opção Author/Journal

Para fazer buscas através do nome do autor ou periódico de interesse você deve clicar na opção autor/jornal (Author/Journal). Ao clicar nesta opção a tela ilustrada na Figura 17 será aberta.


ANEXO A

Figura 17: interface da janela Author/Journal

Você encontrará duas opções de busca nesta tela; na parte superior você poderá

digitar o nome do autor de interesse (o formato de digitação é indicado) e na parte inferior poderá digitar o nome da revista de interesse. Uma listagem das revistas contidas no banco encontra-se disponível. Um clique sobre o nome de uma delas, transporta-a para o campo nome do jornal (Journal Name). Caso você queira delimitar a sua pesquisa a um determinado volume, intervalo de páginas ou de tempo, utilize os campos volume (Volume), página (Page) e ano (Year).

As opções Search, Store e Cancel, também mostradas na tela, desempenham as mesmas funções descritas na opção Draw. A opção Reset permite a edição de uma nova busca.

2.3. Opção Compound Name

Para fazer buscas através do nome do composto de interesse você deve clicar na opção nome do composto (Compound Name). Ao clicar nesta opção a tela ilustrada na Figura 18 será aberta.


ANEXO A

Você encontrará o campo (Compound Name) para digitar o nome do composto

de interesse. Caso a sua busca tenha por objetivo localizar um composto a partir da indicação de dois dos seus componentes, você deverá clicar na opção New Box e mais um campo, idêntico ao já apresentado, estará disponível para a digitação. Por exemplo, para encontrar compostos de rutênio contendo o ligante piridina, você deve digitar a palavra ruthenium no primeiro campo e pyridine no segundo campo, conforme ilustra a Figura 19.

As opções Search, Store e Cancel, também mostradas na tela, desempenham as

mesmas funções descritas na opção Draw. A opção Reset permite a edição de uma nova busca.

Figura 18: interface da janela Compound Name.

Figura 19: interface da janela Compound Name, utilizando a opção New Box.


ANEXO A

2.4.Opção Elements

Para fazer buscas de compostos através de um ou mais elementos nele contidos você deve clicar na opção elementos (Elements). Ao clicar nesta opção a tela ilustrada na Figura 20 será aberta.

Figura 20: interface da janela Elements

Você encontrará duas opções de busca nesta tela, que serão utilizadas na

realização das suas atividades. Na parte superior você poderá digitar o(s) elemento(s) de interesse no campo Elements Required to be Present. Logo abaixo se encontra a opção Select from Table que abrirá uma tabela periódica (Figura 21). Um clique sobre elemento(s) na tabela e um outro clique posterior na opção Done, na parte inferior direita da Figura 21, transporta-o(s) para o campo anteriormente mencionado.

Observe que se dois ou mais elementos forem especificados, a busca conduzirá a estruturas que contenham todos os elementos.



ANEXO A

Figura 21: interface da opção Select from Table.

2.5. Opção Formula Para fazer buscas através da fórmula do composto de interesse você deve clicar na opção fórmula (Formula). Ao clicar nesta opção a tela ilustrada na Figura 22 será aberta.

Figura 22: interface da janela Formula


ANEXO A

Você encontrará duas opções de busca nesta tela; na parte superior você poderá digitar a fórmula de interesse e logo abaixo encontra-se a opção Select from Table que abrirá uma tabela periódica (Figura 21). Um clique sobre um elemento e um outro clique posterior na opção Done, na parte inferior direita da Figura 21, transporta-o para o campo Formula.

As opções Search, Store e Cancel, também mostradas na tela, desempenham as mesmas funções descritas na opção Draw. A opção Reset permite a edição de uma nova busca. 2.6. Opção All Text Para fazer buscas de compostos através de um texto, como por exemplo, encontrar cristais de uma cor específica ou estruturas cuja sua configuração absoluta foi determinada pelo método de Raio-X, você deve clicar na opção todo o texto (All Text). Ao clicar nesta opção a tela ilustrada na Figura 23 será aberta.

Figura 23: interface da janela All Text.

Você encontrará duas opções de busca nesta tela; no lado direito você poderá

digitar o texto de interesse e do lado esquerdo uma listagem com opções de texto encontra-se disponível. Um clique sobre um deles, transporta-o para o campo de digitação.


ANEXO A

Caso a sua busca tenha por objetivo localizar um composto a partir da indicação de duas características, você deverá clicar na opção New Box e mais um campo, idêntico ao já apresentado, estará disponível para a digitação. Por exemplo, para encontrar compostos contendo metanol e solvatado, você deve digitar a palavra methanol no primeiro campo e solvate no segundo campo (Figura 24).


Figura 24: interface da janela All Text, utilizando a opção New Box. 2.7. Opção Refcode (entry ID) Para fazer buscas através do código de referência do composto de interesse você deve clicar na opção Refcode (entry ID). Ao clicar nesta opção a tela ilustrada na Figura 25 será aberta.


ANEXO A

Figura 25: interface da janela Refcode (entry ID).

Você deverá digitar o código de referência do composto de interesse, por exemplo, BAJFIB e, em seguida, deve clicar na opção Find. Imediatamente é apresentada uma segunda tela ilustrando o composto correspondente ao código. 3. Como combinar buscas no ConQuest?

Para combinar buscas no ConQuest você, primeiro deve ter ao menos duas buscas construídas, depois na tela Build Queries marque na opção use esta pergunta?(use this query?), como demonstrado na Figura 26.

Figura 26: interface da tela Build Queries com as buscas indicadas.


ANEXO A

Uma vez tendo realizado o passo anterior, vá até a tela combina perguntas (Combine Queries). Clique com o botão esquerdo do mouse e com ele pressionado sobre a janela Query 1, arraste-a para uma das janelas no lado esquerdo (must have, must not have, must have at least one of) conforme sua opção de busca, como indicado na Figura 27.

Combinações de buscas podem ser utilizadas para encontrar estruturas que

simultaneamente satisfazem duas ou mais condições, por exemplo na Figura 27 será realizada a busca de estruturas que contêm Porfirina e Rutênio.

A opção Search, também mostrada na tela, desempenha a mesma função descrita na opção Draw. A opção Reset permite a edição de uma nova busca.

Figura 27: interface da tela Combine Queries.

4. Como visualizar os resultados das buscas no ConQuest?

Uma vez que suas buscas foram construídas e executadas pelo ConQuest, os resultados são mostrados na tela View Results como é mostrado na Figura 28.


ANEXO A

No lado direito da Figura 28 você observa os códigos de referência das estruturas

que foram encontradas no banco a partir da busca construída. No lado esquerdo da tela estão as informações que o banco disponibiliza sobre a estrutura encontrada: ☻ Author/Journal: informação bibliográfica. ☻ Chemical: nome do composto, fórmula, cor, ponto de fusão, etc. ☻ Crystal: célula unitária e informação sobre grupo espacial. ☻ Experimental: informação sobre condições experimentais, precisão e

exatidão. ☻ Diagram: diagrama estrutural químico. ☻ 3D Visualiser: mostra a molécula em 3D. ☻ CSD Internals: informações internas do banco. ☻ Search Overview: um resumo da busca construída.

Figura 28: interface da tela View Results.


ANEXO A

5. Barra de Ferramentas do Menu Principal do ConQuest

Uma vez tendo feito suas buscas no ConQuest você tem as seguintes opções no menu principal, na parte superior da tela, que são demonstradas na Figura 29.

Figura 29: interface da janela View Results com a opção File aberta.

Você tem as seguintes opções a sua disposição clicando na opção File no menu

principal na parte superior da tela (vão ser aqui descritas apenas as que interessam na realização dos trabalhos da disciplina):

☻New Window: abre uma nova janela do ConQuest. ☻Save Search As...: permite que você salve em seu computador uma pesquisa

que tenha feito para que depois retorne no ponto em parou. ☻Write PDF file to view/print: abre um arquivo PDF sobre a pesquisa feita no

ConQuest e as estruturas planas das moléculas encontradas no banco. A Figura 30 apresenta o arquivo montado. Uma vez selecionada esta opção uma janela vai ser aberta onde você seleciona o formato do arquivo que você deseja montar e em seguida clique na opção Write para que o arquivo seja criado. Com o arquivo pronto você pode, utilizando as ferramentas do Acrobat Reader, por exemplo, recortar a figura plana da molécula de interesse para que utilize em relatórios ou trabalhos, não precisando utilizar um software de modelagem molecular.


ANEXO A

Figura 30: interface do arquivo PDF.

☻View Entries in Mercury: exporta os compostos encontrados no

ConQuest para o programa Mercury, que será descrito na próxima seção deste manual. Você ainda encontra na barra de ferramentas principal do ConQuest a opção

Help, no qual além das informações que foram descritas na seção 2.1.1. Barra de Ferramentas do Menu Principal da Opção Draw se encontra ainda informações sobre a licença de uso do ConQuest.


ANEXO A

6. Como utilizar o Mercury?

O programa Mercury possibilita o estudo e a visualização em 3 dimensões (3D) das estruturas encontradas em sua busca no programa ConQuest. O programa Mercury possibilita:

1. A visualização de estruturas em várias cores e estilos; 2. A observação da existência de ligações do tipo pontes de hidrogênio, além de outros tipos de interações intermoleculares tanto fortes quanto fracas; 3. A visualização expandida para um fragmento da rede, permitindo assim uma melhor observação das interações intermoleculares; 4. A visualização do número e da posição das estruturas dentro da cela unitária; 5. A medição de parâmetros geométricos.

Estas funções serão detalhadas nos próximos capítulos deste manual. A Figura 31 apresenta a interface que o programa Mercury.

Figura 31: interface do programa Mercury.


ANEXO A

Quando você exporta os resultados da pesquisa feita no ConQuest para o programa Mercury, como descrito na seção 2.10 deste manual no caminho View Entries in Mercury, a tela da Figura 31 é imediatamente aberta.

Como pode ser observado ao lado direito da figura estão os códigos de referência de todas as estruturas encontradas na sua pesquisa. Ao centro você visualiza a estrutura selecionada entre as demais. Na parte superior e inferior estão os comandos que podem ser utilizados para o melhor estudo das estruturas de seu interesse.

6.1. Para que servem os comandos encontrados no Mercury? Conforme mencionou-se anteriormente o programa Mercury oferece uma série de facilidades para que você faça um estudo detalhado das estruturas de seu interesse. A partir de agora vamos detalhar as ferramentas que você poderá utilizar e que foram mostradas na Figura 31. ☻usando a opção modos de seleção (Picking Mode): clicando nesta opção, as seguintes possibilidades são oferecidas, conforme ilustra a figura 32, rotular (Label), medir distância (Measure Distance), medir ângulo (Measure Angle), medir torção (Measure Torsion) e expandir contatos (Expand Contacts). As opções que serão úteis para a resolução dos problemas a você apresentados serão discutidas a seguir. Você pode através da opção rotular (Label) identificar os elementos e sua posição apenas clicando sobre o mesmo com o botão esquerdo do mouse. Através da opção medir distância (Measure Distance), você pode medir a distância entre átomos do composto analisado, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os átomos de interesse para saber a distância que os dois se encontram. Através da opção medir ângulo (Measure Angle), você pode medir ângulos entre átomos de seu interesse utilizando o mesmo caminho descrito anteriormente, mas clicando desta vez em três átomos diferentes. A Figura 32 apresenta a opção Picking Mode. Novamente, levando em conta as atividades que você desenvolverá, descrevemos as formas de utilização dos seguintes comandos:


ANEXO A

Figura 32: interface da opção Picking Mode.

☻usando a opção limpar medições (Clear Measurements): clicando nesta opção

ilustrada na Figura 32 ao lado da opção Picking Mode, você apaga a medição feita anteriormente, tanto de comprimento como de ângulo de ligação.

☻usando a opção cor (Colour): clicando nesta opção, as seguintes possibilidades são oferecidas, por elemento e por simetria equivalente. Apenas o comando por elemento (by Element) será utilizado por você. Neste caso, selecione os elementos que deseja mudar de cor clicando sobre eles com o botão esquerdo do mouse. Em seguida clique na opção Colours e escolha o cor para colorir os átomos selecionados, como ilustrado na Figura 33.


ANEXO A

Figura 33: exemplo da opção Colour.

☻usando a opção estilo (Style): clicando nesta opção você pode mudar o estilo com o qual a molécula está apresentada. Você possui as seguintes opções para mudança de estilo: armação de arame (Wireframe), ilustrada na Figura 34; bastões (Capped Sticks), ilustrada na Figura 35; bolas e bastões (Ball and Stick), ilustrada na Figura 36 e espaços ocupados (Spacefill), ilustrada na Figura 37.


ANEXO A

Figura 34: exemplo do estilo Wireframe.

Figura 35: exemplo da opção Capped Sticks


ANEXO A

Figura 36: exemplo da opção Ball and Stick.

Figura 37: exemplo da opção Spacefill.


ANEXO A

☻usando a opção (zoom – zoom +): através desta opção você pode aumentar ou diminuir o tamanho da estrutura de interesse. A opção zoom – zoom + está ilustrada a seguir:

☻usando as opções ← → ↓ ↑: através dessas opções você pode movimentar sua molécula para cima, para baixo ou para os lados. Esta opção está ilustrada a seguir:

☻usando as opções x –90 x +90 y –90 y +90 z –90 z +90: através dessas opções você pode girar sua molécula em 90 graus no eixo de sua escolha. Esta opção está ilustrada a seguir:

☻usando as opções x- x+ y- y+ z- z+: através dessas opções você pode girar a molécula no eixo de sua escolha na forma que desejar. Esta opção está ilustrada a seguir:

☻usando as opções a b c a* b* c*: através dessas opções você pode visualizar sua estrutura ao longo dos eixos cristalográficos. Esta opção está ilustrada a seguir:

Além das opções apresentadas temos ainda duas caixas de diálogo na parte inferior da tela do Mercury como pode ser observado na Figura 31, exposição (Display) e opções (Options), as quais apresentam outras alternativas de trabalho. A caixa de diálogo Options é detalhada a seguir. O mesmo não ocorre com a caixa de diálogo Display, uma vez que esta não é relevante para a realização das suas tarefas.

☻ opções (Options): nesta caixa encontra-se três opções. A primeira delas é mostrar hidrogênios (Show hydrogens) que permite a você selecionar se os hidrogênios serão ou não ilustrados na estrutura do composto. A segunda, mostrar eixos da cela (Show cell axes) permite a você selecionar os eixos de uma cela unitária. A última, rotular átomos (Label atoms) permite a você selecionar todos os átomos do composto e rotulá-los.


ANEXO A

6.2. Barra de Ferramentas do Menu Principal do Mercury

A barra de menu principal do Mercury contêm todas as opções que foram descritas anteriormente que também podem ser acessadas apenas com um clique no botão direito do mouse sobre a tela do Mercury. Ademais você pode ainda usar as opções da barra de ferramentas para salvar uma busca clicando em File e depois Save as... para depois retornar no lugar onde parou. Por fim existe ainda a opção Help, ilustrada na figura 38, que apresenta tutoriais e informações sobre a utilização do Mercury.

Figura 38: opção Help.


ANEXO B

Lista de Exercícios – Resolução Via Banco de Dados CSD (Data de Devolução: 22/04/2004)

1. Construa e armazene duas buscas, uma para Cr2+ e uma para estruturas publicadas na revista J.Chem.Soc.,Dalton Trans. Em seguida combine as duas buscas (Combine Queries) e a partir das estruturas localizadas no banco indique uma que possua efeito Jahn-Teller e outra que não possua. Justifique sua resposta com base nos comprimentos de ligação presentes em cada uma delas.

2. Os compostos de coordenação apresentam dois tipos de isomeria geométrica, a

isomeria cis-trans e a isomeria mer-fac. Localize no banco exemplos de complexos de rutênio mononucleares que possuam nas suas estruturas pelo menos um átomo de Cl e que permitam a você exemplificar estes dois tipos de isomeria. Uma vez escolhidos os complexos, dê todos os isômeros geométricos possíveis para cada um deles. Dê o estado de oxidação, a soma dos elétrons d e o número de coordenação do metal.

3. Encontre no banco os compostos FOHCOU04 e VOCPAE01. Considerando a

série espectroquímica dos ligantes dê a configuração eletrônica “d” dos metais. Diga se cada um deles é diamagnético ou paramagnético. Dê o número de elétrons desemparelhados no caso de complexos paramagnéticos.

4. Faça uma procura no CSD por compostos que possuam o íon Fe2+. Dentre os

compostos encontrados escolha um que esteja ligado a pelo menos 2 ligações M-N, compare os comprimentos de ligação M-N e explique sua geometria considerando a TLV e a TCC.

5. Localize no banco um complexo de Cr mononuclear hexacoordenado contendo

cinco ligantes CO e um ligante qualquer X para cada um dos autores: C.Bianchini, D.J.Darensbourg, N.K.Lokanath, M.R.Bryce. Monte uma tabela mostrando o comprimento das ligações M-C (C da molécula de CO) e M-X. Compare os valores encontrados e justifique a diferença presente nestes valores com base nos seus conhecimentos sobre o caráter da ligação π em complexos de metais de transição.

6. Elabore e solucione um exercício direcionado a alunos da disciplina SQM204

(Química Inorgânica B) que envolva assunto(s) ministrado(s) sobre Química de Coordenação. Considere que os alunos deverão usar o banco de dados CSD para resolução do mesmo.

OBS: Cada uma das estruturas por você escolhida para resolução dos problemas deve ser indicada pelo seu código de referência. OBS: Para cada um dos exercícios por você resolvido apresente o caminho seguido dentro dos programas ConQuest e/ou Mercury.


ANEXO B


1. Localize no banco os compostos PUJBEB e GIDHAC10. A partir das estruturas

localizadas indique qual possui efeito Jahn-Teller. Justifique sua resposta com base nos comprimentos de ligação presentes em cada uma delas.


isomeria cis-trans e a isomeria mer-fac. Localize a partir de uma busca para os autores O.Renn, B.R.James e A.L.Rheingold complexos que permitam a você exemplificar estes dois tipos de isomeria. Para qualquer um dos autores escolha dois complexos um que apresente cis-trans e outro que apresente isomeria mer-fac. Uma vez escolhidos os complexos, dê todos os isômeros geométricos possíveis para cada um deles, o estado de oxidação, a soma dos elétrons d e o número de coordenação do metal.

3. Encontre no banco complexos de metais de transição coordenados a seis ligantes

haletos. Dentre os complexos localizados escolha dois com metais diferentes. Considerando a série espectroquímica dos ligantes dê a configuração eletrônica “d” dos metais. Diga se cada um deles é diamagnético ou paramagnético. Dê o número de elétrons desemparelhados no caso de complexos paramagnéticos.

4. Faça uma procura no CSD por compostos que possuam o íon Co3+. Dentre os

compostos encontrados escolha um que esteja ligado a pelo menos 2 moléculas de NH3, compare os comprimentos de ligação M- NH3 e explique sua geometria considerando a TLV e a TCC.

5. Construa e armazene duas buscas, uma para tungstênio hexacoordenado

contendo cinco ligantes CO e um ligante qualquer X e uma para estruturas publicadas na revista Chem.Ber. Em seguida combine as duas buscas (Combine Queries) e a partir das estruturas monucleares localizadas monte uma tabela mostrando o comprimento das ligações M-C (C da molécula de CO) e M-X. Compare os valores encontrados e justifique a diferença presente nestes valores com base nos seus conhecimentos sobre o caráter da ligação π em complexos de metais de transição.





ANEXO B


1. Construa e armazene duas buscas, uma para Cu hexacoordenado e uma para

estruturas publicadas na revista Inorg.Chem. Em seguida combine as duas buscas (Combine Queries) e a partir das estruturas localizadas no banco indique uma que possua efeito Jahn-Teller e outra que não possua. Justifique sua resposta com base nos comprimentos de ligação presentes em cada uma delas.


isomeria cis-trans e a isomeria mer-fac. Localize no banco exemplos de complexos de molibdênio mononucleares hexacoordenados que possuam nas suas estruturas pelo menos um haleto e que permitam a você exemplificar estes dois tipos de isomeria. Uma vez escolhidos os complexos, dê todos os isômeros geométricos possíveis para cada um deles, o estado de oxidação, a soma dos elétrons d e o número de coordenação do metal.

3. Encontre no banco complexos de metais de transição coordenados a seis ligantes

CN-. Compare os comprimentos de ligação M-CN. Dentre os complexos localizados escolha dois com metais diferentes. Considerando a série espectroquímica dos ligantes dê a configuração eletrônica “d” dos metais. Diga se cada um deles é diamagnético ou paramagnético. Dê o número de elétrons desemparelhados no caso de complexos paramagnéticos.

4. Utilizando a opção Autor/Journal, faça uma busca para os autores Y.Yamamoto,

E.Sappa e E.Castellano. Escolha uma molécula dentre as localizadas e explique sua geometria segundo a TLV e a TCC.

5. Localize no banco complexos de rênio mononucleares hexacoordenados

contendo cinco ligantes CO e um ligante qualquer X. Monte uma tabela mostrando o comprimento das ligações M-C (C da molécula de CO) e M-X. Compare os valores encontrados e justifique a diferença presente nestes valores com base nos seus conhecimentos sobre o caráter da ligação π em complexos de metais de transição.





ANEXO B


1. Faça uma procura no banco de dados CSD por compostos hexacoordenados

mononucleares de cobalto contendo dois ligantes haletos. A partir das estruturas localizadas indique uma que apresente e outra que não apresente efeito Jahn-Teller. Justifique suas escolhas com base nos comprimentos de ligação observados nos complexos selecionados.


isomeria cis-trans e a isomeria mer-fac. Localize no banco pelo menos dois exemplos de complexos de titânio hexacoordenados que permitam a você ilustrar estes dois tipos de isomeria. Uma vez escolhidos os complexos, dê todos os isômeros geométricos possíveis para cada um deles, o estado de oxidação, a soma dos elétrons d e o número de coordenação do metal.

3. Encontre no banco os compostos PNIMNC10 e TMAPTF01. Considerando a

série espectroquímica dos ligantes dê a configuração eletrônica “d” de cada um deles e diga se são diamagnéticos ou paramagnéticos Dê o número de elétrons desemparelhados no caso de complexos paramagnéticos.

4. Faça uma procura no CSD por compostos que possuam o manganês coordenado

a dois haletos. Compare os comprimentos de ligação M-Haleto. A partir de um composto escolhido, explique sua geometria considerando a TLV e a TCC.

5. Localize no banco complexos de molibdênio mononucleares hexacoordenados

contendo cinco ligantes CO e um ligante qualquer X. Monte uma tabela mostrando o comprimento das ligações M-C (C da molécula de CO) e M-X. Compare os valores encontrados e justifique a diferença presente nestes valores com base nos seus conhecimentos sobre o caráter da ligação π em complexos de metais de transição.





ANEXO C

1) Nome: 2) Responda o questionário abaixo marcando com um X na opção desejada.

Questionário de Avaliação do Programa Classroom ConQuest

Concordo Totalmente

Concordo Parcialmente

Indeciso Discordo Parcialmente

Discordo Totalmente

O programa me ajudou a desenvolver noções que posso utilizar para fazer buscas em outras bases de dados.

O programa me permite localizar a informação que necessito rapidamente.

Através do programa aprendi como fazer buscas por referências bibliográficas.

O programa me forneceu informações que me ajudaram a melhorar o meu conhecimento sobre Química de Coordenação.

É muito estimulante utilizar o programa.

O programa me proporcionou a oportunidade de poder aprender e me exercitar de forma ininterrupta, até eu me sentir satisfeito com as respostas.

Em alguns momentos perdi a motivação de continuar trabalhando com o software, pois não é fácil de usá-lo.

Achei que o uso deste software estimula o estudante na sua aprendizagem.

A utilização deste tipo de recurso tem vantagens sobre textos.

Este programa não me trouxe nada de novo e motivador.

O que aprendi com o programa tem pouco uso prático.

Não gostei do que aprendi com este programa.

O programa me permitiu fazer exercícios muito significativos.

O nível de exigência do programa é muito alto.

NÃO foram suficientes as minhas noções computacionais para poder explorar o programa e suas potencialidades.


ANEXO C

A aprendizagem proporcionada pelo programa foi válida.

Utilizando este programa, aprendi conceitos e noções que ainda NÃO tinha compreendido.

O software é de fácil manuseio. As cores utilizadas no programa mantêm a atenção do aluno.

As letras utilizadas são fáceis de ler. As janelas e os menus descendentes me deixavam confuso.

Gostei da forma como é apresentado o programa.

O programa apresenta muitas informações por tela.

Gostei de aprender a trabalhar com recursos e técnicas que anteriormente não tinha trabalhado.

Gostaria de participar novamente de experiências e utilizar materiais educacionais computadorizados direcionados a disciplinas de Quimica.

3) Expresse abaixo sua opinião em relação à utilização do programa ConQuest. 4) Apresente abaixo suas impressões e/ou sugestões sobre a atividade realizada na

disciplina Química Inorgânica B (resolução de exercícios via base de dados CSD).


ANEXO C

1) Nome: 2) Responda o questionário abaixo marcando com um X na opção desejada.

Questionário de Avaliação do Programa Mercury

Concordo Totalmente

Concordo Parcialmente

Indeciso Descordo Parcialmente

Descordo Totalmente

A utilização do programa melhorou a minha habilidade de visualização espacial.

A possibilidade de medidas de ângulos e comprimentos de ligação oferecida pelo programa favoreceram a minha compreensão de conceitos de Química de Coordenação.

A visualização das moléculas em 3 dimensões permitiu uma melhor compreensão de conceitos de Química de Coordenação.

O programa me forneceu informações que me ajudaram a melhorar o meu conhecimento sobre Química de Coordenação.

É muito estimulante utilizar o programa.

O programa me proporcionou a oportunidade de poder aprender e me exercitar de forma ininterrupta, até eu me sentir satisfeito com as respostas.

Em alguns momentos perdi a motivação de continuar trabalhando com o software, pois não é fácil de usá-lo.

Achei que o uso deste software estimula o estudante na sua aprendizagem.

A utilização deste tipo de recurso tem vantagens sobre textos.

Este programa não me trouxe nada de novo e motivador.

O que aprendi com o programa tem pouco uso prático.

Não gostei do que aprendi com este programa.

O programa me permitiu fazer exercícios muito significativos.

O nível de exigência do programa é muito alto.


ANEXO C

NÃO foram suficientes as minhas noções computacionais para poder explorar o programa e suas potencialidades.

A aprendizagem proporcionada pelo programa foi válida.

Utilizando este programa, aprendi conceitos e noções que ainda NÃO tinha compreendido.

O software é de fácil manuseio. As cores utilizadas no programa mantêm a atenção do aluno.

As letras utilizadas são fáceis de ler.

As janelas e os menus descendentes me deixavam confuso.

Gostei da forma como é apresentado o programa.

O programa apresenta muitas informações por tela.

Gostei de aprender a trabalhar com recursos e técnicas que anteriormente não tinha trabalhado.

Gostaria de participar novamente de experiências e utilizar materiais educacionais computadorizados direcionados a disciplinas de Quimica.

3) Expresse abaixo sua opinião em relação à utilização do programa Mercury.


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