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Multiplicidade no ensino de Química

Authors:

Abstract

Percebe-se que, atualmente, um dos maiores desafios para o ensino de Química trata-se de construir uma ponte que conecta conhecimento à realidade dos alunos. Pensando nesse fato, torna-se observável a necessidade de se utilizar novas metodologias e recursos didáticos, esperançando uma educação mais ativa, investigativa e interessante. Com esses fins, a experimentação assume protagonismo, trazendo dinamicidade ao ensino de química para a educação básica brasileira. Enlaçando a vivência de sujeitos discentes, projeta-se um ensino de cunho agregador e significativo para o processo de aprendizagem, tornando-se parte essencial na atração da atenção, no despertar da curiosidade e mediação de laços entre conteúdo específico e saber acumulado. O presente trabalho pretende apresentar a construção do conhecimento químico em paralelo à metodologia de Johnstone, significativa e ativa de aprendizagem, em detrimento de teorias tradicionais ainda arraigadas no seio das práticas educacionais brasileiras.
Multiplicidade no ensino de química:
diálogos entre triângulo de Johnstone e
concepções alternativas
Multiplicity in chemistry teaching:
dialogues between Johnstone's triangle and
alternative conceptions
Hysdras Ferreira do NASCIMENTO
CEDERJ - Pólo São Gonçalo, Universidade Federal do Rio de Janeiro
hysdrasnascimento@gmail.com
Igor Dessupoio SILVA
CEDERJ - Pólo São Gonçalo, Universidade Federal do Rio de Janeiro
idessupoio@ufrj.br
Ramon da Conceição FAGUNDES
CEDERJ - Pólo São Gonçalo, Universidade Federal do Rio de Janeiro
ramon.c.fagundes@gmail.com
Priscila TAMIASSO-MARTINHON
Instituto de Química e Programa de Pós-graduação em História das Ciências e das
Técnicas e Epistemologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro
pris-martinhon@hotmail.com
Célia Regina Souza da SILVA
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro
sousa@iq.ufrj.br
Abstract. One of the biggest challenges for teaching Chemistry today is connecting knowledge to
students' reality. Hence the need to use new methodologies and teaching resources, hoping for a
more active, investigative and interesting education. Experimentation takes on a leading role,
bringing dynamism to chemistry teaching in Brazilian basic education. By connecting the
experiences of students, we seek an inclusive and meaningful teaching for the learning process,
which becomes an essential part of capturing students' attention, awakening curiosity, mediating
links between specific content and accumulated knowledge. This paper intends to present the
construction of chemical knowledge in parallel with Johnstone's methodology, meaningful and
active learning, at the expense of traditional theories still rooted in Brazilian educational
practices.
Revista Scientiarum Historia
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Keywords: Johnstone's Triangle. Chemistry teaching. Historical-dialectical materialism.
Resumo. Um dos maiores desafios para o ensino de Química na contemporaneidade está em
conectar o conhecimento à realidade dos alunos. Daí a necessidade de se utilizar novas
metodologias e recursos didáticos, esperançando uma educação mais ativa, investigativa e
interessante. A experimentação assume protagonismo, trazendo dinamicidade ao ensino de
química para a educação básica brasileira. Enlaçando a vivência de sujeitos discentes, projeta-se
um ensino de cunho agregador e significativo para o processo de aprendizagem, tornando-se
parte essencial na atração da atenção, no despertar da curiosidade, e mediando laços entre
conteúdo específico e saber acumulado. O presente trabalho pretende apresentar a construção
do conhecimento químico em paralelo à metodologia de Johnstone, significativa e ativa de
aprendizagem, em detrimento de teorias tradicionais ainda arraigadas no seio das práticas
educacionais brasileiras.
Palavras-chave: Triângulo de Johnstone. Ensino de química. Materialismo histórico-dialético.
Recebido: 22/02/2023 Aceito: 25/09/2023 Publicado: 28/10/2023
DOI:10.51919/revista_sh.v1i0.385
1. Introdução
Um dos maiores obstáculos do ensino de química no ambiente escolar é a construção de uma
ponte entre a transmissão do conhecimento e a vivência dos estudantes no mundo (OLIVEIRA,
2008; MORTIMER et al., 2000). Em termos de aplicabilidade prática, o ensino de química
disponibiliza um extenso arsenal de recursos didáticos, onde a experimentação ocupa papel de
destaque (GIORDAN, 1999). Em busca de reproduzir experimentos acessíveis que sejam
atrelados ao cotidiano dos alunos, com cunho agregador e significativo para o processo de
aprendizagem, torna-se essencial atrair a atenção, despertar a curiosidade e mediar laços entre
conteúdo específico e saber acumulado (SCHNETZLER; SANTOS, 1996). Em meio a cortes de
recursos e reformulação do currículo mínimo, o sistema de educação pública no Brasil, em todos
os níveis, exerce papel de resistência para continuar oferecendo suporte básico à população.
Concepções sociais e vivências desenham a formação de identidade do indivíduo (SCHNETZLER;
SANTOS, 1996), que conduz sua própria bagagem ao ambiente escolar. Na sala de aula, em
específico, realizam-se permutas efetivas de saberes nos eixos aluno-professor-aluno, e nesse
espaço de integração, a sistematização de conceitos científicos surge como manobra didática
capaz de organizar o diálogo (JUNIOR et al., 2008). Pozo (1998) caracteriza concepção alternativa
como um significado simplificado, em outros termos, uma forma condensada de explicar
fenômenos ou normas científicas. Por esse motivo, essa percepção pode ser mutável, variando
de acordo com narrativas pessoais criadas espontaneamente pelos alunos, de modo que
concentre interações com suas vidas e ambientes de troca social. Nessa perspectiva, a
concepção alternativa procura organizar e dar sentido a diversos ambientes de ensino e
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conteúdos, baseando o processo de ensino-aprendizagem em sala de aula na construção de uma
relação entre conteúdo, óptica do estudante e campo de aplicação do conhecimento científico
(SILVA; NETO, 2021).
Em um cenário onde o conteúdo didático prioriza a transmissão de conhecimento específico,
tornando-o muito teórico e pouco prático (POZO, 1998), a pesquisa educacional com foco na
análise de concepções alternativas, parte do pressuposto de que a aprendizagem escolar é
afetada pelos conhecimentos que os alunos adquiriram durante suas vidas, além de estimular a
discussão acerca da inconsistência da concepção alternativa em um plano cientificamente aceito
(SIMPSON; ARNOLD, 1982). O contato com a ciência configura uma espécie de letramento
científico. Se por um lado, o ensino de investigação e argumentação desempenha atribuição na
pesquisa científica, por outro, agrega conformação interativa e dica no desenvolvimento de
alfabetização científica em formatos tradicionais de aprendizagem (CARVALHO; SASSERON,
2012). Essa dubiedade pode ser considerada um obstáculo para a pesquisa científica, uma vez
que considera o papel de professores e alunos na produção de educação científica, qualificando
o conhecimento escolar, que em termos de formação, compreende preferivelmente diferentes
necessidades sociais, históricas e culturais (SCHNETZLER; SANTOS, 1996).
No ambiente escolar, o estudo de reações químicas, apontado como conceito básico por
pesquisadores e docentes (IZQUIERDO-AYMERICH, 2013), pouco se relaciona com a vivência
pessoal do aluno, situação que produz um efeito em cadeia durante o processo de aprendizagem
de conhecimento específico em química (Rosa e Schnetzler, 1998). Mortimer e Miranda (1995)
destacam que o ensino de química emprega preferencialmente equações com o intuito de
expressar reações químicas, e somente em segundo plano, desenvolve-se conceitos que cercam
os fenômenos envolvidos nas transformações químicas. Diante disso, a teia de assimilação de
diferentes conceitos específicos sofre abalo, e sob um ponto de vista discente, torna-se confuso
conectar fenômenos que ocorrem na escala observacional com postulados conceituais em níveis
atômico e molecular (SILVA; NETO, 2021). O saber químico desempenha uma função
substanciosa na esfera social (SCHNETZLER; SANTOS, 1996), e por seu intermédio, em interface
com pensamento crítico e novas demandas por inovações em tecnologia, faz-se possível
transformar realidades (CHASSOT, 1995).
A institucionalização da filosofia da química, como um campo de pesquisa especializado, se
estruturou num período recente. Na década de 1990, a imagem pública sobre química, químicos,
historiadores, filósofos e educadores químicos viabilizou a abertura de um processo interativo e
dialógico, onde se instaurou a discussão sobre a natureza da função da química no mundo
moderno (SCHUMMER, 1997). A filosofia da química não se concentra de forma única no esforço
de filósofos científicos especialistas no ramo da pesquisa. O reforço de novos olhares amplia a
reflexão sobre a singularidade dessa ciência.
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2. Discussão e Reflexões
O ensino de química viabiliza que o aluno se apodere de conhecimento, para além de seu
desenvolvimento intelectual (SIQUEIRA; MORADILLO, 2017), consolidando-se, assim, um
elemento ativo capaz de exercer socialmente um papel humano e crítico (SCHNETZLER; SANTOS,
1996). Em sua fala, Siqueira e Moradillo (2017) apoiam que o ensino de química deve estimular
os alunos a analisarem a sociedade de forma crítica, e que proponham mudanças, como no
trecho:
Assim, parece haver um oculto convite para a “mudança de atitudes” em relação às
atividades individuais, como é vastamente publicado em campanhas (“Evite o desperdício”,
“Não jogue lixo em lugares inadequados”), sem, entretanto, tecer uma crítica à forma de
produção capitalista, maior exploradora do homem e da natureza, esta sim maior
causadora desses problemas em sua fome pelo lucro e capital, que extrai e inutiliza os
recursos naturais em uma velocidade e uma extensão muito mais elevada que qualquer
indivíduo ou comunidade. (SIQUEIRA; MORADILLO, 2017, p. 8)
Guimarães (2009) destaca a passividade do aluno durante o processo de aprendizagem em
moldes tradicionais de ensino, onde o professor assume o papel de transmissor de
conhecimento, e o estudante, de receptor. Dentro desse formato de ensino, a informação
específica, em sua maioria, não se insere e não se articula de forma efetiva com o arsenal de
saberes do próprio aluno, resultando em uma aprendizagem não-significativa. Quando não
existe essa conexão, informações são meramente transmitidas em sala de aula, reafirmando
uma situação de desvalorização dos saberes dos alunos (SCHNETZLER; SANTOS, 1996).
Após anos de discussão e busca por destaque em métodos de ensino investigativos, Grandy e
Duschl (2007) enfatizam que a agenda de ensino por investigação ocupa posição de
protagonismo no currículo. Nesse plano, o professor promove uma discussão, estimulando os
alunos a operarem seus instintos investigativos, promovendo uma investigação em diálogo com
a ciência. A compreensão do conhecimento científico vem sendo modificada, como
consequência, abre-se espaço para novas ideias e propostas investigativas para a sala de aula, e
nesses moldes, a investigação passa a ser um recurso didático válido (MONTEIRO et al., 2020).
Por esse motivo, além de construir conhecimento científico, a investigação em sala de aula
também pode oferecer soluções práticas a situações cotidianas, com base no questionamento
da relação causal entre variáveis que explicam fenômenos (CHASSOT, 1996). Na observação,
hipóteses se organizam de forma a pavimentar o raciocínio dedutivo, e para além, surge a
possibilidade de mudança conceitual que culmina no desenvolvimento de ideias finais, teorias e
construção de modelos (PETRINI; POZZEBON, 2009).
A experimentação entra como aliada no processo de construção de conhecimento científico
(GIORDAN, 1999) e no entendimento de que ciência se articula sob métodos sistemáticos de
observação em alinho com a teoria (GUIMARÃES, 2009), que agregam funções sociais e
históricas (SCHNETZLER; SANTOS, 1996). No entanto, o uso da experimentação deve ser além de
um mero instrumento de exemplificação de determinado conteúdo, com respostas prontas para
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questionamentos de outros, interpreta-se que experimentação como método/estratégia de
aproximação do aluno com a ciência (GUIMARÃES, 2009), com exercício de uma investigação de
cunho curioso e motivacional (GIORDAN, 1999). Junior e colaboradores (2008) diferenciam, a
partir da forma como o professor conduz, dois tipos de experimentação, ilustrativa e
investigatória, no trecho:
A experimentação ilustrativa geralmente é mais fácil de ser conduzida. Ela é empregada
para demonstrar conceitos discutidos anteriormente, sem muita problematização e
discussão dos resultados experimentais. Já a experimentação investigativa, por sua vez, é
empregada anteriormente à discussão conceitual e visa obter informações que subsidiem a
discussão, a reflexão, as ponderações e as explicações, de forma que o aluno compreenda
não os conceitos, mas a diferente forma de pensar e falar sobre o mundo por meio da
ciência. (JUNIOR et al., 2008, p. 1)
A experimentação investigativa pode então ser dividida basicamente em momentos, onde,
primeiramente, o professor articula uma discussão, estimulando os alunos a expor seus saberes,
além de estimular a reflexão contradições e limites dos argumentos apresentados. Na etapa
intermediária, estrutura-se, de forma sistemática, os saberes científicos básicos que cercam a
problemática inicial. Por fim, o conhecimento abordado e compreendido pelos alunos,
capturado em seu arsenal de saberes, passando a ser sistematizado e passível de aplicação na
problemática inicial e em outras situações. Sob essa ótica, o professor se insere então como o
condutor da prática, articulador do conhecimento científico e, principalmente, estimulador de
questionamentos acerca de resultados esperados (JUNIOR et al., 2008).
Com base em revisão bibliográfica acerca do entendimento sobre transformação química,
Andersson (1990) categorizou a percepção dos alunos em cinco grupos: desaparecimento,
deslocamento, modificação, transmutação e interação química. No entanto, mesmo que
divergentes, as compreensões de transformação química se unem em um ponto determinante, a
restrição da aplicabilidade do conceito em diversas situações, fato que pode ser notado quando
os alunos delimitam o estado microscópico sob ponto de vista uno e observacional de uma
conjuntura macroscópica (ROSA; SCHNETZLER, 1998).
A insuficiência de demarcações definidas entre o fenômeno observado em escala macroscópica
e o conceito intrínseco de conhecimento científico em microescala, nível atômico e molecular
(ROSA; SCHNETZLER, 1998), na concepção de transformação química, agrega mais discussão ao
processo de ensino-aprendizagem de química. Alunos ainda sentem dificuldade em entender a
função de conhecimentos teóricos específicos (MORTIMER et al., 2000) durante a análise e
interpretação de fenômenos, além de apresentarem problemas no desenvolvimento de
conceitos essenciais dentro do conhecimento de química, tal como a noção de substância
(LAMBACH; MARQUES, 2014).
Johnstone (2006) destaca que o ensino de química, quando emprega atividades investigativas
como ferramenta didática, com o intuito de estabelecer conexões entre fenômenos e teoria,
necessita que o conhecimento químico se expresse em três esferas, macroscópico, atômico-
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molecular ou interpretação do submicroscópico, e matemático ou expressão representacional.
Por isso, sob uma visão assimétrica, o modo de entender os mundos macro e micro se insere em
uma relação da superioridade (ERDURAN et al., 2007). Portanto, com a intenção de viabilizar
modificações nas aulas de química, torna-se necessário inserir conceitos de filosofia da química
na formação de professores, com ênfase em aspectos conceituais e epistemológicos da relação
entre os estados micro e macro. Dentro dessa narrativa, a transmissão de conceitos específicos
tornar-se-á mais eficaz, facilitando o processo de aprendizagem (ERDURAN et al., 2007).
O professor Johnstone (1982) pondera ainda que a maior dificuldade no aprendizado de química
se deve ao fato do processo de ensino ser voltado, quase inteiramente, para o ponto alto do
triângulo macro e símbolo , sem conexão com a vivência dos alunos. Nesse ambiente de
aprendizagem, a habilidade de modelagem, em essência, se desenvolve com hiatos. Orientados
por essa construção, estudantes voltam-se a elucidar fenômenos químicos em um nível macro,
competência que requer menor capacidade de abstração, como o nível submicroscópico. Com o
apoio da psicologia de Ausubel, Johnstone (1982; 1993) defendeu que, no ensino de química,
alunos deveriam mover os três vértices da triangulação dentro de um novo triângulo, que
envolve três componentes da química. Conforme esse modelo, reações químicas se tornam
explicáveis nos seguintes níveis: macro, com a descrição das condições empíricas; submicro, com
modelos de partículas; e simbólico, com transformações químicas representadas por fórmulas e
equações.
Mesmo que o método de sistematização do conhecimento apresente-se em três níveis, segundo
o modelo de Johnstone, situação muito comum no ensino de química, inúmeras falhas ainda
persistem, principalmente na ausência de distinção entre as esferas observacional e
submicroscópica. Por se tratar de uma organização pioneira no ensino de química, o triângulo de
Johnstone recebeu duras críticas por descuidos filosóficos ligados a troca entre os campos de
argumentos, além de confusão no entendimento entre as três esferas de conhecimento
(ARAUJO NETO, 2009). Análise epistemológica no modelo de Johnstone, destaca que o
pesquisador desenvolve um desvio do plano ontológico, representado pelos níveis macroscópico
e microscópico, em outras palavras, material, com as linhas conceituais e empíricas. Labarca
(2010 apud SILVA; NETO, 2021) sublinha, no trecho, que:
planos diferentes não poderiam estar representados como vértices em um mesmo
triângulo, ou seja, como planos equivalentes. Podemos tomar o nível macroscópico e o
nível submicroscópico como sendo níveis diferentes para um mesmo plano ontológico, pois
fazem parte de uma mesma materialidade, de uma mesma razão de ser. (LABARCA, 2010
apud SILVA; NETO, 2021, p. 06)
O sistema materialista histórico e dialético, desenvolvido por Karl Marx (1818-1883), pode ser
entendido como o conjunto de metodologias que interpretam a realidade, compreensão de
mundo e práxis, onde opera-se uma preocupação com naturezas materiais e históricas (PIRES,
1997). Indivíduos assimilam narrativas reais e cotidianas fazendo uso de métodos investigativos,
então na etapa de observação, hipóteses e explicações se organizam de forma a pavimentar o
raciocínio dedutivo. Nessa perspectiva, a construção do entendimento acerca de um objeto ou
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fenômeno é passível de reprodução no plano cognitivo a materialização do próprio, tal como
uma manutenção intelectiva do que atravessa a realidade. Projeta-se então superar dicotomias
específicas do raciocínio convencional, como os pares macro-micro e quanti-qualitativo
expressos no triângulo de Johnstone (SILVA; NETO, 2021).
Considerando ainda que as representações são frutos de condições simbólicas cognitivas do
material, e atribuindo caráter interpretativo individual à realidade, pode-se reproduzir e
substituir concepções, onde a percepção própria ocupa local de destaque. Silva e Neto (2021),
no trecho, afirmam ainda que:
O substituto, ou representante, está envolvido em uma estratégia complexa na qual toma o
lugar de algo para alguém (ou para outro algo), ao mesmo tempo em que não é o
representado, pois uma representação nunca é e nunca será uma cópia da realidade.
(SILVA; NETO, 2021, p. 11)
O trabalho de Silva e Neto (2021) cerca o triângulo de Johnstone com uma narrativa
argumentativa e crítica desde concepção, entendimento, limitações e aplicação do modelo, com
base no referencial desenvolvido por Karl Marx de uma perspectiva materialista histórica e
dialética. Os autores propõem romper com as fronteiras entre o fenômeno observado e o
mundo microscópico com o intuito de criar vínculos entre conhecimento específico e
representações figurativas.
A história e as visões filosóficas do ensino de química integram e ajudam a construir relação
entre reações químicas, e dentro dessa narrativa, a investigação pode orientar melhor a seleção
de fatos e a ordem de abordagem. Filosofia da química, especialmente a linguagem da química
de valores, pode ser entendida como o resultado de anos de reflexão, através do
estabelecimento e aprimoramento de metáforas, representações e experiências abstratas. Em
suma, o campo da linguagem química passa a ser uma habilidade importante, para os
professores orientarem a química escolar (IZQUIERDO-AYMERICH, 2013).
A introdução de conceitos de componentes químicos, como substâncias e misturas, conceitos de
átomos, moléculas e íons, associa a noção de menor complexidade ao ensino de química. A
composição da matéria pode ser relacionada a modelos submicroscópicos, tais como: modelos
de volume de gás, líquido e sólido; modelos atômicos; e modelos de ligações químicas. A
problemática contorna a discussão acerca do conceito de substância e mistura química, a partir
da análise desse par conceitual, fermenta-se a discussão sobre pureza de substâncias, com foco
no mundo moderno (SILVA et al., 2007).
No entanto, diversas questões relacionadas aos conceitos específicos, aliadas as definições
simplórias e/ou superficiais apresentadas nos livros didáticos, dificultam a compreensão de sua
essência significativa (TAVARES; ROGADO, 2005; BELLAS, 2018). E como educadores no campo
da química, torna-se indispensável pensar na transposição do conceito de substância como uma
ferramenta de potencialização da construção narrativa de pensamento químico em alunos.
Partindo dessa visão, uma mera descrição detalhada de atributos não se faz tão entendível, em
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vez disso, toma-se uma direção alternativa de ensino-aprendizagem, que proponha focar em
como usar características para definir substância (JOHNSON, 2001).
O foco real dos estudantes, como seus próprios construtores de conhecimento, parte de teorias
de aprendizagem construtivistas cognitivas, baseadas em recursos decisivos para a retomada de
conceitos anteriores. Essa visão cognitiva construtivista da aprendizagem se deve ao modelo de
Ausubel, Novak e Hanesian (1981). Com ênfase na aprendizagem significativa, a teoria de
Ausubel e colaboradores (1981) associa o processo no qual novas informações são relacionadas
aos aspectos relevantes da estrutura de conhecimento pessoal. De acordo com a pesquisa de
Moreira e Masini (1982), a aprendizagem significativa só ocorre quando o novo material, dotado
de um arcabouço lógico, interage com conceitos relevantes e inclusivos em uma estrutura
cognitiva clara e utilizável. A aprendizagem mecânica ocorre então, quando o sujeito não
relaciona o conceito em sua estrutura cognitiva, ao invés de associar novas informações a
conceitos adquiridos. Ausubel e colaboradores (1981, p. 9) apontam que “o fator mais
importante que afeta a aprendizagem é o que o aluno já sabe. Determine e ensine de acordo".
A aproximação dos alunos com o conceito de substância química pode ser realizada com
exemplos do cotidiano, tais como produtos de limpeza doméstica. Contudo, para a maioria dos
alunos, ainda é complexo conectar química com suas vivências. Isso ocorre visto que a química
transmitida, no ambiente escolar, acaba por ser sintetizada perante moldes técnicos com uso de
fórmulas, nomes e reações, estabelecendo um distanciamento dos conhecimentos escolares e
científicos (ROSA, 1996). A interface entre química teórica e experimental torna-se então
fundamental para que o sujeito compreenda, investigue e critique o que se passa ao seu redor. E
este é o semblante translúcido da ciência. Nessa interpretação, transfigura-se o ato de pensar e
praticar ciência de um laboratório para um ambiente qualquer.
Por conseguinte, a atividade do químico compreende duas características complementares,
sendo a primeira, atividades práticas e especiais que lidam com materiais próprios, numa óptica
macro, e a segunda, atividades teóricas e concepções de fatos observáveis. Na integralidade dos
casos, o arsenal de conhecimento acerca de soluções e modelos parece ser interpretado em
interface com a teoria micromolecular geral. Comportamento e pensamento do químico, por
intermédio desses métodos, produz uma ciência que aglutina visões companheiras (CHAGAS,
1989).
3. Considerações Finais
Com base nas referências dialogadas e considerando que a atualidade dispõe de um extenso
arsenal de metodologias que exploram a potencialidade do conhecimento acumulado por trocas
sociais dos alunos, o desafio que se delinea para o ensino de química é metodológico. As
metodologias hoje disseminadas são ineficazes para a necessária motivação e o despertar de um
interesse integral por parte dos alunos. Os professores de química possuem, neste contexto,
função de extrema importância como agentes transformadores, de si mesmos e de seus alunos.
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Ao se construir uma narrativa coletiva e dialogada que projete formar cidadãos emancipados,
docentes transformam também o conhecimento científico em recurso, a partir do qual os alunos
se qualificam para ler criticamente o mundo. Vale destacar que as críticas apresentadas neste
ensaio se voltam para uma remodelagem da educação, através da qual a química científica ceda
lugar a uma química do cotidiano, a química no contexto escolar, em oposição a mera
reprodução de conteúdo, que contribui para a exclusão no ensino de ciências.
A educação brasileira ainda se encontra arraigada em metodologias tradicionais que acentuam
as concepções alternativas como um entrave no ensino, e compreender as interseções, viabiliza
o desenvolvimento de ferramentas úteis para transformar o pensamento aplicado à ciência no
ambiente escolar. Muitos autores pesquisam sobre o assunto e, em concordância com eles,
chegamos à conclusão que alunos apresentam dificuldade na assimilação passiva de conceitos
específicos, especialmente quando apresentados às transformações químicas. As
transformações químicas sintéticas assumem protagonismo em relação às transformações
químicas que ocorrem na natureza. De fato, as últimas são diminutas ou ausente do ensino de
química nas escolas, frequentemente refletem entendimentos errôneos e/ou equivocados,
dificultando o caminho de organização lógica-associativa de conhecimentos.
O uso da experimentação no ensino de química, apesar de agregar ludicidade ao processo de
aprendizagem, deve ser pensado com cautela, a fim de que a prática não caia sob um mero
efeito de comprovação de superioridade intelectual do professor, tampouco se torne objeto
único e exclusivo de exemplificação de fenômenos, sem qualquer conexão com conteúdo
específico e saberes acumulados pelos alunos em suas vivências e trocas sociais. Nessa
perspectiva, o professor necessita assumir o papel mediador entre a experimentação, o
conhecimento científico e o saber dos alunos, para que, dentro dessa estrutura, seja de fato
potencializada a transmissão de conceitos específicos, de forma horizontal, consonante com o
nível de amadurecimento do aluno, aprimorando o processo de ensino-aprendizagem. O aluno
adquire maiores habilidades para aplicar e conectar conceitos, transitando por quaisquer
fenômenos, em diferentes escalas. Por fim, entendemos que as questões filosóficas no âmbito
do ensino podem trazer ao aprendizado uma constelação de saberes aplicados à investigação e
resolução de problemas.
Agradecimentos
Os autores agradecem o apoio do Grupo Interdisciplinar de Educação, Eletroquímica, Saúde,
Ambiente e Arte (GIEESAA) e do Grupo Interinstitucional e Multidisciplinar de Ensino, Pesquisa e
Extensão em Ciências (GIMEnPEC).
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Financiamento
O presente ensaio foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de
Nível Superior Brasil (CAPES) Código de Financiamento 001, e está vinculado ao projeto de
pesquisa “Rede Colaborativa de Ensino-Pesquisa-Extensão em Ciências entre Meninas e
Mulheres de Instituições Públicas de Educação Básica e Ensino Superior do Estado do Rio de
Janeiro” (FAPERJ 09/2021).
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em: 17 fev. 2023.
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No ensino de química há uma adoção quase que hegemônica das ideias do professor Alex Johnstone sobre os três níveis representacionais do conhecimento químico, os quais ficaram conhecidos como triângulo de Johnstone: macroscópico, submicroscópico e simbólico. Nesse sentido, muitos trabalhos tomam essa ideia como embasamento quase que natural e focalizam o debate na forma de torná-lo didático, deixando em segundo plano discussões epistemológicas necessárias. No entanto, este trabalho tem como objetivo contribuir com a crítica ao triângulo de Johnstone e promover uma discussão que gere uma nova compreensão da realidade sobre os níveis do conhecimento químico através da perspectiva do materialismo histórico-dialético e da psicologia histórico-cultural. Esses fundamentos nos levaram a propor que a química se fundamenta na unidade dialética entre dois níveis da realidade, o macroscópico e submicroscópico, mediados pela representação. Além disso, apontamos princípios da prática pedagógica para que a nossa concepção pudesse ganhar materialidade para o campo do ensino de química.
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Apesar da ainda predominância das abordagens quantitativas na área de SI, cada vez mais estudos qualitativos emergem na área. Entretanto, as abordagens qualitativas têm se demonstrado frágeis, concentrando-se quase que exclusivamente no uso, na maioria das vezes por conveniência, de estudos de caso. Mesmo com tal cenário configurado, acreditamos que estudos na área seriam extremamente beneficiados com a adoção de métodos de pesquisa mais indutivos e não partir de modelos pré-concebidos sem, entretanto, sacrificar o rigor metodológico. O objetivo deste artigo é descrever o uso e a riqueza da Grounded Theory como metodologia de pesquisa para a concepção de modelos que emergem a partir da realidade investigada. A GT foi utilizada em uma pesquisa cujo objeto do estudo foi a concepção de um modelo de sistemas de inteligência de negócios integrando o conceito de sustentabilidade, o qual passa a compor o conjunto de informações estratégicas a serem gerenciadas pelas empresas. O artigo apresenta a condução passo-a-passo da pesquisa acima descrita, explorando e exemplificando como as premissas da Grounded Theory auxiliaram no desenvolvimento um modelo teórico.
Article
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This paper describes the work of a large science education group (80+ workers) which, from 1969, has been tackling teaching and learning problems over a broad front. For much of the time, the group has worked within a Faculty of Science and has tried to take a scientific approach to the research. This approach is still followed although the Centre is now in a Faculty of Education. At the start, time was spent in gathering facts, looking for common factors, raising and testing hypotheses, generating working models and applying findings to real teaching and learning situations. This paper seeks to present an overview of the work up to about 1997, with illustrations from later work. Although the research applies to all science subjects, the emphasis here is on chemistry. The other papers in this issue exemplify the ongoing research which has arisen from this basic ground-laying and which has spread worldwide. (Chem. Educ. Res. Pract., 2006, 7 (2), 49-63)
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Este estudo apresenta a dialética marxista como uma das abordagens possíveis de interpretação da realidade, e da realidade educacional. Esta construção lógica do método materialista histórico que fundamenta o pensamento marxista, apresenta-se como possibilidade teórica (instrumento lógico) de interpretação. O método materialista histórico-dialético caracteriza-se pelo movimento do pensamento através da materialidade histórica da vida dos homens em sociedade, isto é, trata-se de descobrir (pelo movimento do pensamento) as leis fundamentais que definem a forma organizativa dos homens em sociedade através da história. Este instrumento de reflexão teorico-prática pode estar colocado para que a realidade educacional aparente seja, pelos educadores, superada, buscando-se então a realidade educacional concreta, pensada, compreendida em seus mais diversos e contraditórios aspectos.
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History and philosophy of science have been widely promoted in science teacher education for several decades. However the application of themes from philosophy of science in science teacher education has been rather broad and not particular relative to the domain-specific features of the science in question. The purpose of this paper is to investigate how the new field of philosophy of chemistry can contribute to science teacher education. Since the beginning of the 1990s, philosophy of chemistry has emerged as a relatively new branch of philosophy of science examining the distinctive nature of chemical knowledge. Some implications of this domain in chemical education have been investigated although the research territory in this area remains underdeveloped. The paper is intended to contribute to this area of research by focusing on a particular theme, the microscopic/macroscopic relationship (or the so-called ‘supervenience’ problem) in the context of models and modelling. Literature review of students’ and teachers’ understanding of models and modelling in chemistry highlights the importance of incorporating the epistemological aspects of related chemical concepts. The implications for teacher education are discussed.
Article
Ao refletir sobre alternativas metodológicas, torna-se importante contextualizar o Ensino de Ciências sob o viés na Educação do Campo, com a finalidade de promover a participação efetiva dos estudantes no processo de construção de conhecimentos. A Experimentação Problematizadora tem sido enfatizada pelo seu grande potencial pedagógico, auxiliando no processo de construção dos saberes, por intermédio de questionamentos, com o intuito de superar o ensino fragmentado. Nessa perspectiva, buscou-se identificar os principais desafios enfrentados pelos educadores de Ciências em utilizar a Experimentação Problematizadora enquanto metodologia ativa nas Escolas Comunitárias Rurais de Jaguaré - ES, que adotam o Regime de Alternância. Para tanto, participaram do presente estudo três professoras, representando as três escolas pesquisadas. A pesquisa possui caráter qualitativo, e para coleta de dados foram realizadas entrevistas semiestruturadas e as informações obtidas foram gravadas e, posteriormente analisadas. Foi possível constatar que a Experimentação Problematizadora pode despertar o pensamento crítico dos estudantes, que por sua vez, se tornam protagonistas desse processo, contribuindo nas reflexões acerca das consequências da Ciência na Sociedade e nas possibilidades de enfrentamento dos problemas.
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Since at least the eighteenth century scientific knowledge (then natural philosophy) was produced in groups of experts and specialists and was transmitted in schools, where, future experts and specialists were trained. The design of teaching has always been a complex process particularly in recent years when educational aims (for example, teaching scientific competence to everyone, not just to experts and specialists) present significant challenges. These challenges are much more than a simple reorganisation of the scientific knowledge pre-determined by the existing teaching tradition for different educational level. In the context of chemical education, the new teaching approaches should bring about not only the transmission of chemical knowledge but also a genuine chemical activity so as to ensure that students can acquire chemical thinking. Chemistry teaching should be revised according to contemporary demands of schooling. In order to move forward towards new teaching proposals, we must identify the genuine questions that generate ‘chemical criteria’ and we should focus on them for teaching. We think that a good strategy is to look for those criteria in the philosophy and history of chemistry, from the perspective of didactics of science. This paper will examine the following questions: (1) How can school science be designed as a world-modelling activity by drawing on the philosophy of science. (2) How can ‘stories’ about the emergence of chemical entities be identified by looking at the history of chemistry? (3) How can modelling strategies be structured in school chemistry activities?
Article
EnglishThis paper presents the results of a study of the development of pupils’ knowledge of the process of photosynthesis and the related biological processes of respiration, breathing and digestion. The information already known to primary pupils untutored in biology was assessed and the changes effected by teaching were monitored in the secondary school.The results indicate that concepts which are wrong but which are nevertheless meaningful to the learner may escape detection by the usual methods of testing and are highly resistant to replacement by correct information. The formation of wrong concepts may predate formal instruction or may arise during the course of instruction as a result of the inappropriate use of subsuming information.
Article
Arising from a study which explored the development children's concept of a substance (ages 11-14), this two-part paper focuses on the idea of chemical change. Part one considers substance identity and pupils' interaction with the scientific idea of melting and boiling behaviour as a means for identification and the assessment of purity. Evidence is presented which suggests that children do not 'naturally' have a concept of substance identity which allows them to recognize chemical change as a possibility. Instead, their thinking is in terms of the history of samples. The scientific idea of identity led to a confrontation with the idea of chemical change but the pupils were unwilling to accept this phenomenon. The preference was to view the product of a chemical change as a 'mix' of the original substances rather than as a substance in its own right. Implications for teaching are discussed. Part two (in press) goes on to examine the issue of explaining chemical change.
Article
The subject of chemistry has many problems arising out of its conceptual structure that may be at odds with what we know about cognition. The author takes a historical look at this problem. Keywords (Audience): General Public