Doutoranda: Adriana de Farias Ramos – IFRSOrientador: Agostinho Serrano – ULBRA/RS

UMA REVISÃO DE LITERATURA SOBRE

MODELAGEM MOLECULAR

III Encuentro Nacional de Enseñanza de la MatemáticaI I Congreso Internacional de Enseñanza de las Ciencias y la Matemática

Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e MatemáticaUniversidade Luterana do Brasil – ULBRA/RS

Modelagem molecular: do que falamos?

• A aplicação de modelos teóricos para representar e manipulara estrutura de moléculas, estudar reações químicas eestabelecer relações entre a estrutura e propriedades damatéria (SANTOS, 2001);

• A parte da química que trata da investigação de estruturasmoleculares e propriedades usando a química computacionale técnicas de visualização gráfica, a fim de fornecer umarepresentação plausível tridimensional sob um determinadoconjunto de circunstâncias. (IUPAC, 1997).

SANTOS, Hélio F. O Conceito da Modelagem Molecular. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, no 4, maio, 2001.IUPAC. Glossary of Terms Used in Computational Drug Design. Pure Appl. Chem., Vol. 69, no. 5, pp. 1137-1152, 1997.

Objetivos e Aplicações da Modelagem

• Principal Objetivo: prever o comportamento de

sistemas reais.

• Algumas Aplicações:

obtenção de novos produtos para a indústria de cosméticos (SCOTTI et. al., 2007);

criação de estratégias de combate à AIDS (PEÇANHA, 2002);

pesquisa de processos de polimerização (LENZI, 2004);

produção de fármacos (BARREIRO, 2002), dentre outros.

BARREIRO, Eliezer J. et al. A química medicinal de N-acilidrazonas: novos compostos-protótipos de fármacos analgésicos, antiinflamatóriose anti-trombóticos. Quím. Nova, São Paulo, v. 25, n. 1, 2002.LENZI, Marcelo K.; LIMA, Enrique L.; PINTO, José C. Modelagem da polimerização simultânea de estireno em suspensão e emulsão. Polímeros, São Carlos, v. 14, n. 2, 2004.PEÇANHA, Emerson P.; ANTUNES, Octavio A.C.; TANURI, Amilcar. Estratégias farmacológicas para a terapia anti-AIDS. Quím. Nova,São Paulo, v. 25, n. 6b, 2002.SCOTTI, Luciana; SCOTTI, Marcus Tullius; CARDOSO, Carmem, et. al. Modelagem Molecular Aplicada ao Desenvolvimento de Moléculas com Atividade Anti-oxidante Visando ao Uso Cosmético. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, vol. 43, n. 2, abr./jun., 2007.

Modelagem Molecular: o que pretendemos?

Oferecer uma aplicabilidade pouco usada no Brasil e América Latina

Produção de pesquisa em modelagem aplicada ao

ensino de química

Perspectiva de Integração da modelagem molecular

aos currículos

A Revisão da Literatura• Buscamos os principais periódicos especializados em

ensino de química e de ciências:

Chemistry Education: Research and Practice

Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias

Journal of Chemical Education

Revista Electronica de Investigacion en Educacion en Ciencias

Química Nova

Química Nova na Escola

Journal of the Brazilian Chemical Society

A Revisão da Literatura

• Formas de buscaA pesquisa foi realizada nas páginas dos periódicos na

internet, com a ferramenta “search”, buscando as entradas notítulo e no resumo dos termos: Molecular Modelling "quantum chemistry" and (education or learning or teaching

or instruction) O período da busca: os últimos 10 anos

Resultados da Análise dos Artigos

Em função da natureza dos artigos encontrados, dividimos os trabalhos em três categorias distintas (BODGAN; BIKLEN, 1994):

1) Experimento

Trabalhos produzidos a partir de estudos teóricos(sínteses ou outros experimentos de natureza teórica)desenvolvidos em laboratório cujos resultados foramrelatados em artigo

BODGAN, Robert; BIKLEN, Sari K. Investigação qualitativa em educação. Porto, Portugal: Ed. do Porto, 1994.

2) Aplicação Didática (in the classroom)

Relatos de trabalhos ou projetos desenvolvidos comalunos de graduação em sala de aula ou em laboratórioque utilizam softwares de modelagem molecular comocentro do trabalho ou como ferramenta auxiliar

Resultados da Análise dos Artigos

3) Pesquisa em Educação

Esta categoria apresenta trabalhos teóricos ouaplicados de pesquisa na área de educação

Resultados da Análise dos Artigos

Não foram encontrados trabalhos nos seguintes periódicos:

Revista Electronica de Investigacion em Educacion em Ciencias

Descrição dos Trabalhos Encontrados

Descrição dos Trabalhos Encontrados

Ao todo, foram encontrados 192 artigos que abordamdiretamente a modelagem molecular:

Em números absolutos, foram 82 trabalhos na categoria aplicação didática, 83 em experimentos e 27 em pesquisa em educação.

43.2%

42.7%

14.1%

Distribuição de Artigos por Categoria

Experimento

Aplicação Didática (ICR)

Pesquisa em Educação (PCE)

5

10

15

20

25

30

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Número de artigos

Ano da Publicação

Número de Publicações por Ano com o termo Molecular Modeling

Detalhamento de Sanger & Badger II (2001)

• JCE: estudo sobre a inserção de software de modelagemcom estudantes universitários – polaridade emiscibilidade;

• Estudo quantitativo: controle e experimental;

• Os instrumentos de coleta de dados permitemcategorizar o nível de concepção do conceito desdecompleta até nenhuma;

• Conclusão: os estudantes que utilizam softwares saíram-se melhor que os demais (kits e gráficos impressos).

SANGER, Michael J.; BADGER II, Steven M. Using Computer-Based Visualization Strategies to Improve Students’ Understanding ofMolecular Polarity and Miscibility. Journal of chemical Education, Vol. 78, No. 10, 2001.

Detalhamento de Aksela e Lundell (2008)

• CE-RP: percepção de professores finlandeses sobre o uso

da modelagem na sua prática;

• Questionários com perguntas abertas e fechadas;

• Apontam prós e contras, sob o olhar docente;

• O estudo apontou as ferramentas mais utilizadas;

• Conclusão: mesmo com as ferramentas à disposição, osdocentes não se sentem à vontade de utilizar semdomínio.

AKSELA, Maija; LUNDELL, Jan. Computer-based molecular modelling: Finnish school teachers’ experiences and views. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 2008, Vol. 9, pp. 301-308.

O Estado da Arte da Produção Científica de Modelagem Molecular

EUA = 81; Brasil = 24; Canadá = 8; Reino Unido = 8;

Instituições no Brasil com Produção em Modelagem Molecular

Boa produção

•USP - 8

•UFPE - 6

Média Produção

•UFMG - 4

•UFRJ - 4

Pouca Produção

•UFBA – 2

•UFSM – 2

•UFPB – 2

•UFPI – 2

•UFPR – 2

• IMEng – 2

•UNICAMP – 2

•ULBRA - 1

•UMP – 1

•UFSC – 1

•UFF – 1

•UFJF – 1

•FED – 1

•FIOCRUZ – 1

• IF Piauí – 1

•FURG - 1

Relatos de Uso

Restrições ao Uso

Contradição

Aplicação Didática

Química Teórica

Diferenças Regionais

Educação Química

Publicações

Conteúdo

Pessoais

Dificuldades Grande parte dos sujeitos que utilizam, obtêm resultados melhores dos que não utilizam modelagem

Resultados

Considerações Finais

Referências• AKSELA, Maija; LUNDELL, Jan. Computer-based molecular modelling: Finnish school

teachers’ experiences and views. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 2008, Vol. 9, pp. 301-308.

• BODGAN, Robert; BIKLEN, Sari K. Investigação qualitativa em educação. Porto, Portugal: Ed. do Porto, 1994.

• BARREIRO, Eliezer J. et al. A química medicinal de N-acilidrazonas: novos compostos-protótipos de fármacos analgésicos, antiinflamatórios

• e anti-trombóticos. Quím. Nova, São Paulo, v. 25, n. 1, 2002.

• LENZI, Marcelo K.; LIMA, Enrique L.; PINTO, José C. Modelagem da polimerização simultânea de estireno em suspensão e emulsão.

• Polímeros, São Carlos, v. 14, n. 2, 2004.

• PEÇANHA, Emerson P.; ANTUNES, Octavio A.C.; TANURI, Amilcar. Estratégias farmacológicas para a terapia anti-AIDS. Quím. Nova,

• São Paulo, v. 25, n. 6b, 2002.

• SANGER, Michael J.; BADGER II, Steven M. Using Computer-Based Visualization Strategies toImprove Students’ Understanding of Molecular Polarity and Miscibility. Journal of chemicalEducation, Vol. 78, No. 10, 2001.

• SANTOS, Hélio F. O Conceito da Modelagem Molecular. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, no 4, maio, 2001.

Muito Obrigada!