Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciência e Tecnologia - PPGECT
Investigando a compreensão de alunos do ensino
superior sobre a representação de reações
químicas
Fabiele Cristiane Dias Broietti
Sônia Regina Giancoli Barreto
Flaveli Aparecida de Souza Almeida
Raisa Correia
Resumo
A linguagem não é apenas um instrumento de comunicação, sendo
fundamental na compreensão dos conceitos. Aprender química significa apropriarse da linguagem falada e escrita, atribuindo ao professor a tarefa de diminuir a
distância entre os conceitos químicos e a realidade. O objetivo deste trabalho foi
investigar e identificar como os licenciandos em química compreendem e
representam simbolicamente as reações químicas. O estudo foi realizado em uma
Universidade pública e os alunos responderam a dois questionários, um com
questões discursivas e outro com questões de múltipla escolha. Constatou-se que
os estudantes, de forma geral, apresentaram dificuldades na transferência dos
aspectos observáveis no nível fenomenológico para o representacional, outra
comprovação foi que a maioria dos estudantes apresentou problemas para
escrever a equação iônica de algumas reações, e até mesmo a equação geral. Isto
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foi atribuído ao grande número de informações que os estudantes devem
mobilizar mentalmente para que consigam fazer a representação.
Palavras-chave: reação química, representação, ensino superior.
Abstract
Investigating student understanding of higher education on the
representation of chemical reactions.
Language is not just a communication tool and is central to understanding
the concepts. Learn chemical means ownership of the spoken and written
language, the teacher assigning the task to bridge the gap between chemistry
concepts and reality. The aim of this study was to investigate and identify how the
undergraduates in chemistry and understand symbolically represent chemical
reactions. The study was conducted in a public university and the students
answered two questionnaires, a free-response and other issues with multiplechoice-questions. It was found that students in general, had difficulties in
transferring the observable features in the phenomenological level to the
representational, other evidence was that most students had trouble writing the
equation of some ionic reactions, and even the general equation . This was
attributed to the large amount of information that students must mobilize
mentally so they can make a representation.
Keywords: chemical reaction, representation, higher education.
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Introdução
A linguagem é uma “ferramenta” essencial à prática pedagógica do docente e a aula um
espaço para dialogar sobre os significados do conhecimento. Para Vygotsky (2001), a linguagem
tem um papel central na compreensão dos conceitos por parte dos sujeitos e não apenas como
um “instrumento de comunicação”.
De acordo com Moraes (2002) aprender química, significa apropriar-se da linguagem falada
ou escrita da Química, possibilitando a reconstrução de conceitos, por meio do discurso do
professor com o aluno ou do aluno com os pares ocorrendo o confronto da linguagem do
cotidiano e da química.
Mortimer e Scott (2002), em seus escritos afirmam que as interações discursivas fazem
parte do processo de construção de significados, pois no processo de aprendizagem ocorre a
negociação entre as concepções que o aluno possui e os conceitos científicos apresentados, num
espaço comunicativo no qual há o encontro entre diferentes culturas, num processo de
crescimento mútuo.
Nesse contexto, um dos desafios do educador de química é fazer com que o discurso da
sala de aula diminua a distância entre os conceitos químicos e a realidade, interagindo com os
conhecimentos que os alunos já possuem levando-os a interpretação e a reconstrução do
conhecimento.
Diante disso, como os educadores de química podem melhorar o desempenho dos
estudantes nas aulas? Os educadores podem ajudar nessa tarefa enfatizando conceitos ao invés
de fatos individuais.
Palavras, conceitos como: mol, átomos, soluções, equilíbrios, grandezas, reações químicas,
são utilizadas com freqüência nas aulas de química. Sobre “como” esses conceitos químicos são
ensinados e aprendidos pelos alunos tem sido tema de muitas pesquisas, tendo-se a
compreensão que a elaboração dos mesmos na sala de aula é extremamente complexa e envolve
uma série de fatores difíceis de serem controlados.
O foco da sala de aula, não está no professor, nem nos alunos, ou nos conteúdos, mas sim
no movimento das interações que ocorrem ao longo do processo. Foi Vygotsky (1988) que se
dedicou a estudar as relações entre a linguagem e o pensamento, oferecendo contribuições
importantes relacionadas ao papel da linguagem na elaboração conceitual. Dessa forma a palavra
assume um papel fundamental e central, configurando-se como mediadora da compreensão dos
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conceitos por parte dos sujeitos e principal agente de abstração e generalização. Assumindo um
papel indispensável na elaboração conceitual, não apenas o mero papel comunicativo ou de
instrumento.
No ensino de química, em especial no ensino de reações, é observada certa dificuldade dos
alunos em compreendê-las no nível microscópico e representá-las simbolicamente de forma
correta, no entanto, os alunos normalmente conseguem ter uma boa percepção macroscópica
das reações químicas. Muitas vezes a representação simbólica mostra-se um tanto quanto
superficial e mecânica sem que haja plena compreensão dos aspectos conceituais envolvidos
(NARDIN et al, 2005). Esses aspectos são muitas vezes memorizados, sem que haja o
entendimento do que realmente ocorre em uma reação química a nível microscópico.
Os alunos, algumas vezes, conseguem representar os elementos químicos individualmente
nas equações, porém têm grande dificuldade em representá-los como substâncias e predizer os
produtos de uma reação química, ou seja, como as substâncias interagem entre si. Essa
dificuldade dos alunos no campo representacional pode estar associada à pelo menos dois
fatores, ao fato de que num primeiro momento o aluno não compreende a linguagem química em
si, expressada pelo professor e também ligada ao fato de que a representação de reações
químicas requer ao estudante lidar com a complexidade, que é, estrategicamente administrar
muitos fatores.
Segundo Johnstone (1984, 1986), deve-se considerar o número de fatos separados ou
idéias necessárias para escrever uma equação. O desempenho dos estudantes está associado à
quantidade de informações necessárias para a sua resolução. De acordo com o mesmo autor o
desempenho dos estudantes decresce nas questões que requerem mais do que cinco tipos de
informações, presumivelmente porque a capacidade média da memória de funcionamento das
pessoas é de cinco itens conceituais.
O mesmo limite de cinco itens se aplica na escrita de reações? Conforme Ragsdale e Zipp
(1992) que examinaram esta possibilidade por meio da análise de respostas dadas a dois tipos de
reações, os mesmos verificaram que o desempenho dos alunos é dependente do número de itens
que devem ser considerados pelos alunos ao resolver uma questão.
Esse aspecto também ressalta a importância de correlacionar os conteúdos respeitando
uma ordem lógica de pré-requisitos para que o aluno domine aqueles conteúdos que são
necessários para compreensão da seqüência de outro (NARDIN et al, 2005).
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De açodo com Andrade Neto et al (2009) a simbologia na química tem que ser vista como
uma maneira de facilitar a compreensão de aspectos abstratos inerentes ao assunto. O significado
dos símbolos deve ser apresentado correlacionado com a teoria do assunto abordado
familiarizando o aluno não só com o conteúdo, mas também com a linguagem que está sendo
utilizada. Se ocorrer o domínio da linguagem é possível à manipulação de sistemas de símbolos e
a compreensão dos aspectos teóricos (DAMASCENO et al, 2008).
Considerando a relevância da linguagem química para a elaboração de conceitos em sala de
aula, o objetivo deste trabalho consistiu em investigar e identificar como os alunos compreendem
e representam simbolicamente algumas reações químicas.
Metodologia
A alfabetização em química se constitui do uso dos seus códigos para explicar os fatos e os
fenômenos que compõe esta ciência.
Este trabalho foi realizado com os alunos de licenciatura dos quatro anos do curso de
Química de uma Universidade pública do estado do Paraná. Os alunos responderam a dois
questionários, que foram adaptados do estudo realizado por Ragsdale e Zipp (1992).
No primeiro questionário composto por nove reações citadas a seguir, os alunos deveriam
fazer suas representações, seguindo algumas instruções dadas antecipadamente. As instruções
foram:
- escrever a fórmula para mostrar os reagentes e os produtos;
- as reações ocorrem em solução aquosa, caso contrário será mencionado;
- representar as substâncias como íons, se a substância é extensivamente ionizada;
- omitir a fórmula de íons ou moléculas que não mudam na reação;
- em todos os casos a reação ocorre;
- não é necessário balancear as reações.
As nove reações são apresentadas a seguir:
1.Soluções de iodeto de sódio e nitrato de chumbo são misturadas.
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2.Uma solução de amônia é adicionada a uma solução de cloreto férrico.
3.Uma solução de peróxido de hidrogênio é aquecida.
4.Soluções de nitrato de prata e cromato de sódio são misturadas.
5.Gás sulfeto de hidrogênio é borbulhado em uma solução de hidróxido de potássio.
6.Pentóxido de dinitrogênio sólido é adicionado à água.
7.Um pedaço de bismuto é aquecido fortemente na presença de oxigênio.
8.Solução de ácido clorídrico e solução hidróxido de sódio são misturadas.
9.Um pedaço de cobre metálico é adicionado a uma solução concentrada de ácido sulfúrico.
Na tentativa de verificar se os estudantes poderiam ter um desempenho melhor
predizendo os produtos da reação se as respostas fossem fornecidas num formato de múltipla
escolha, foi elaborado um segundo questionário com duas das questões dadas no questionário 1.
No segundo questionário as questões 6) e 9) foram apresentadas aos alunos na forma
objetiva. O enunciado destas questões manteve-se igual ao do questionário discursivo. Foram
dadas cinco alternativas contendo somente uma alternativa correta. As alternativas para estas
questões são mostradas a seguir.
Para a reação 6:
a) H+, NO 3 - ,O 2(g)
b) HNO 3 somente
c) H+, NO 3 - somente
d) NO 2(g) e OHe) H+, NO 3 - e OHPara a reação 9:
a) CuSO 4 (s) e H 2 (g) somente
b) Cu2+,SO 2 (g) e H 2 O
c) Cu2+,H 2 (g) e H 2 O
d)CuSO 4 (s), H 2 (g) e SO 2 (g)
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e)Cu2+,SO 3 (g) e H 2 O
Pode-se pensar se os estudantes poderiam ter um melhor desempenho predizendo os
produtos da reação se as respostas fossem fornecidas num formato de múltipla escolha. Desta
forma, teve-se a intenção em propor o questionário com as questões objetivas.
As questões do segundo questionário, que foi objetivo, foram deixadas para a segunda
etapa de resolução de modo a não interferir nas respostas do questionário discursivo.
O professor aplicador utilizou cinco minutos para explicar as atividades que os alunos iriam
desenvolver; e também havia um exemplo presente na folha do questionário, para não existir
dúvidas em como respondê-las. Os alunos tiveram 30 minutos para responder as nove questões
sem nenhuma intervenção do professor; pois também foi avaliada a interpretação da linguagem
química nas questões. Após este tempo, o primeiro questionário foi recolhido e em seguida foi
distribuído o segundo questionário e para esta etapa os alunos tiveram 10 minutos.
Ao analisar as respostas no questionário discursivo foi constatado que a maioria dos alunos
não seguiu rigorosamente as instruções pré-estabelecidas. Diante disto no momento das análises
foi necessário o estabelecimento de alguns critérios para realizar as discussões.
Para a análise das respostas dos questionários aplicados foram selecionados os critérios
conforme o fluxograma representado na Figura 1.
Figura 1: Categorização dos critérios para análise do questionário discursivo.
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Resultados e Discussão
As Figuras 2 e 3 mostram os resultados das análises realizadas com o questionário
discursivo dos alunos e seus relativas anos, que seguiram e não as instruções,
respectivamente.
Figura 2: Porcentagem de acerto dos alunos que seguiram as instruções.
1R
1P
1G
2R
2P
2G
3R
3P
3G
4R
4P
4G
100
90
80
% (acerto)
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
reações
Figura 3: Porcentagem de acerto dos alunos que não seguiram as instruções.
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A Figura 2 mostra que para a reação 1 praticamente não foi verificado diferença
quantitativa de acertos quanto a representação dos reagentes e produtos quando se considera as
instruções solicitadas no teste. A figura indica também um aumento da quantidade de acertos dos
3º e 4° anos comparados aos 1° e 2° anos.
Na Figura 3 observa-se que em geral, ocorreu um ligeiro aumento dos alunos que
acertaram os reagentes, os produtos e a reação como um todo, uma vez que foi considerada a
representação da fórmula correta sem levar em conta o fato das substâncias iônicas estarem em
solução aquosa.
A maior dificuldade de grande parte dos alunos, com relação à reação 1, refere-se ao NOx
dos íons das substâncias iônicas e a representação da fórmula de substâncias insolúveis. A
representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
Reação
Ano
Na 2 +I + Pb + NO 3 -  NaNO 3 + PbI
2º
3NaI + Pb(NO 3 ) 3  3Na NO 3 + PbI 3
2º
Pb2+ + IO2-  Pb + IO 2
4º
Na 2 I + Pb 2 (NO 3 )  PbI + Na 2 (No 3 )
4º
NaI + Ag NO 3  Na NO 3 + AgI
3º
NaI + PbNO 4  Na Pb + INO 4
1º
Na+I- + Pb 3 +N 3 -  Na+ 3 N 3 - + Pb3+I 3 -
1º
Como observado na Figura 2, para a reação 2, não houve acertos levando em consideração
as instruções e na Figura 3 nota-se que metade dos alunos do 2° ano escreveram corretamente a
fórmula dos reagentes, NH 3
(aq)
e FeCl 3
(aq) ,
comparado a 0; 4 e 17% dos alunos dos 1°, 3° e 4°
anos respectivamente. Esta porcentagem de acerto equivalente ao 2° ano pode estar relacionada
ao fato de estarem cursando disciplinas que envolvam este tipo de conteúdo.
Com relação à equação geral nota-se que em todos os anos os alunos apresentam
dificuldade em predizer o produto da reação e fazer sua representação, com raras exceções dos
alunos do 4° ano.
A representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
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Reação
Ano
NaOH + FeCl 2  NaCl + Fe(OH) 2
2º
NH 3 + + FeCl 3  NH 3 Cl + Fe3+
2º
NH 4 + + FeCl  NH 4 Cl + Fe
4º
NH 3 + Fe3+  Fe(NH 3 ) 3
3º
NH 3 + FeCl 2  N 2 Cl 2 +H 6 Fe 3
1º
NH 3 + Fe(ClO) 3  Cl 2 O-
1º
Com relação à reação 3, referente à decomposição do peróxido de hidrogênio, não
verificamos diferença percentual com relação as figuras 2 e 3. Isto pode ser justificado devido ao
fato de ser a representação de uma reação usual, muito comentada nos livros didáticos do ensino
médio e superior. Nota-se que em torno de 50% dos alunos dos quatro anos acertaram esta
reação, uma vez que os reagentes e produtos são substâncias moleculares e simples de serem
representadas.
A reação 4, se assemelha à reação 1, pois trata-se de uma reação entre duas soluções
aquosas salinas formando um produto insolúvel, Ag 2 CrO 4(s) . As Figuras 2 e 3, mostram uma
porcentagem de acertos para esta reação ainda menor se comparada à reação 1, pois o íon
cromato foi poucas vezes escrito corretamente comparado ao íon nitrato solicitado na reação 1.
A representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
Reação
Ano
PtNO 3 + NaCrO 3  PtCrO 3 + NaNO 3
2º
Ag NO 3 + Na 3 Cr  NaNO 3 + Ag 3 Cr
2º
Ag+ + CrO 2 -  AgCrO 2
4º
Ag NO 3 + Na 2 (CrO 3 )  AgCrO 3 + Na 2 (NO 3 )
4º
2 Ag NO 3 + Na 2 Cr  Ag 2 Cr + 2 NaNO 3
3º
Ag+ + CrO  AgCrO
3º
Ag(NO 2 ) + NaCr  NaNO 2 + AgCr
1º
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2Ag2NO 3 + 2Na2Cr  2Ag 2 Cr + 2Na 2 NO 3
1º
A Figura 2 mostra que apenas os alunos do 2° ano, ainda que minimamente, conseguiram
acertar a reação 5, conforme as instruções, pois o gás sulfeto de hidrogênio deveria aparecer na
equação escrito na forma molecular e a solução de hidróxido de potássio representada apenas
pelo íon hidroxila. Analisando os dados expressos na Figura 3, em que foi considerado como
reagentes e produtos apenas o fato de representarem as fórmulas corretas sem levar em
consideração as instruções citadas no material, percebe-se um relativo aumento no número de
acertos. Porém, a porcentagem de acerto da equação geral fica em torno de 25%, ressaltando a
dificuldade dos alunos em predizer quais serão os produtos formados e também reconhecê-los e
representá-los corretamente por fórmulas.
A representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
Reação
Ano
HSO 4 + KOH  K+ + SO 3 -
2º
H+ + OH- + K+ +S-  KS+ H 2 0
2º
HSO 3 + KOH  K SO 3 + H 2 0
4º
OH- + S4+  S6+ + H-
4º
H2S + NaOH  NaS + H 2 0
3º
H+ + OH-  H 2 0
3º
HSO 2 + KOH  H+ +K+
1º
SH 2 + KOH-  SOH + K + H 2
1º
Para a reação 6, a porcentagem de acertos dos reagentes é muito próxima em ambos os
gráficos, sendo que 60% do total de alunos acertam com ou sem instruções. Na Figura 2 nota-se
que apenas 5% dos alunos do 3° ano acertam os produtos e a equação geral, tal como pedido nas
instruções, a formação do ácido nítrico em solução aquosa, logo H+ e NO 3 -.
Considerando que na Figura 3 bastava que os alunos soubessem representar a substância
produzida na reação, independente de seguir as instruções, observou-se que na turma do 1° ano
apenas 4 alunos responderam corretamente o produto da reação, os demais alunos desta turma,
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mostraram total desconhecimento do assunto. Com relação aos demais anos, embora tenha
ocorrido um aumento do número de acertos do produto da reação, este não ultrapassou uma
quantidade equivalente a 50% dos alunos. Este episódio pode ser justificado, pela dificuldade
apresentada pelos alunos em predizer o produto das reações químicas.
A representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
Reação
Ano
N 2 O 5 +3H 2 O  2NH 3 + 4 O 2
2º
P 5 O2 + H 2 O  H 2 P 5 O 3
2º
N 2 O5  N 2 O7 + O 2
4º
N 2 O 5 + H 2 O  NO + N 2 O
4º
N 2 O 5 + H 2 O  H+ + NO 3 - + NO 2 ↑
3º
N 2 O 5 + H 2 O  NO 2 + NO 3 + H 2
3º
N 2 (OH) 5 + H 2 O HN + H 2 O
1º
N 2 O5 + H 2 O  N 2 O2 + H 2 O5
1º
Para a reação 7 observa-se que a porcentagem de acertos dos reagentes é semelhante em
ambos as figuras. A reação 7 é uma reação entre um metal do grupo 15 da tabela periódica e o
gás oxigênio, esta reação é conhecida nos livros didáticos como uma reação de óxido-redução. Os
resultados mostram que praticamente todos os alunos reconheceram o produto da reação como
um óxido, no entanto, não expressam corretamente as valências do bismuto e do oxigênio,
consequentemente a fórmula do óxido de bismuto, como pode ser observado no baixo índice de
acertos dos produtos e da reação geral, representados nas Figuras 2 e 3.
A representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
Reação
Ano
Bi + O 2  Bi2+
2º
Bs  BiO 2
2º
Bi + O 2  Bi 2 O
4º
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Bi + ½ O 2  BiO
3º
Bi + O 2  CO 2 +H 2 O
1º
Com relação à reação 8 e considerando as instruções pedidas no material, observa-se que
há um aumento gradativo com relação aos anos analisados. No entanto, a porcentagem de
acertos mostra-se baixa, 2, 4, 9 e 17% para o 1°, 2º, 3° e 4° anos respectivamente, em se tratando
de uma reação comum de neutralização entre soluções aquosas de ácido clorídrico e hidróxido de
sódio. Estes valores podem estar associados à caracterização feita pelos alunos, desta reação de
neutralização obtendo o sal como sendo o principal produto da reação em solução, em
detrimento da formação da água. Para a mesma reação, na Figura 3, nota-se que as porcentagens
de acerto para a equação global foram em média de 80%.
Esse aumento se deve ao fato, de para nessa segunda análise ter sido considerado que os
alunos representassem esta equação com a presença de todas as espécies, independente das
mesmas participar ou não efetivamente da reação. Sendo possível reafirmar como dito
anteriormente que para alguns alunos o único produto entre HCl
(aq)
e NaOH
(aq)
é a formação do
NaCl, pois foi registrado por alguns alunos a seguinte representação para a reação solicitada: Na+
+ Cl - → NaCl.
A reação 9 é uma reação entre um metal de transição e um ácido concentrado. Os alunos
apresentaram muita dificuldade em representar e predizer corretamente a equação da reação 9
conforme solicitado no material, isto pode ser observado
na Figura 2. Os resultados,
apresentados na Figura 3 mostram que cerca de 62% dos alunos reconheceram e representaram
os reagentes desta reação, contrapondo-se a quase unanimidade dos alunos em reconhecer e
representar os produtos da reação.
O que foi observado com certa freqüência, na análise do material respondido pelos alunos,
foi à representação desta reação, como sendo uma simples reação de deslocamento, sem levar
em consideração a presença do metal em um ácido concentrado, com alto poder de oxidação.
A representação desta equação feita por alguns alunos é mostrada a seguir:
Reação
Ano
Cu + H 2 SO 4  CuSO 4 + H 2 O
2º
Cu + H 2 SO 4  CuSO 4 + H 2
2º
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Cu + H+ H 2 + Cu2+
4º
Cu + H 2 SO 4  CuSO 4 + H+
3º
Cu + H 2 SO 4  CuSO 3 + H 2 O
1º
Cu2+ + H 2 SO 4  Cu(OH) 2 + SO 4 2-
1º
A Figura 3 mostra que as reações 4, 2 e 7 foram as que apresentaram as menores
porcentagens de acertos, assim, as mesmas serão discutidas particularmente.
O baixo desempenho dos alunos na representação e na predição dos produtos destas
reações provavelmente está associado ao fato de que esses processos requerem do estudante
lidar com muitos fatores para a tomada de decisões. Para as reações 4, 2 e 7 os fatores que um
estudante deve saber ou perceber para responder as equações são:
Para a reação 4:
1) As fórmulas dos reagentes
2) Que se trata de uma reação de dupla troca entre duas soluções aquosas salinas
3) Que os sais são substâncias iônicas
4) Ocorre a formação de uma substância insolúvel, por se tratar do cromato de prata
5) Que o NaNO 3 é um sal solúvel em água
6) O NOx dos cátions e ânions dos reagentes
Para a reação 2:
1) As fórmulas dos reagentes
2) Que a amônia e a água são substâncias moleculares
3) Que o cloreto férrico é uma substância iônica
4) O NOx do íon férrico
5) Que a amônia e o cloreto férrico são solúveis em água
6) Trata-se de uma reação de dupla troca
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7) Ocorre a formação de um hidróxido insolúvel em água
Para a reação 7:
1) As fórmulas dos reagentes
2) Que se trata de uma reação redox
3) O bismuto é um metal
4) Que o oxigênio é um gás
5) O produto de oxidação do Bi é um óxido
6) O NOx dos elementos envolvidos
7) Trata-se de um elemento do mesmo grupo do alumínio
As três reações citadas acima, assim como as demais, exigem dos alunos mais do que cinco
fatores conceituais para a sua resolução, explicando desta forma, o baixo desempenho dos alunos
se estes fatores não forem mobilizados para a resolução.
Para uma segunda etapa, os possíveis produtos das reações foram expressos em questões
de múltipla escolha. Neste caso, os alunos deveriam encontrar a alternativa que continha os
produtos expressos na forma correta para a reação e de acordo com as instruções fornecidas no
material.
A Figura 4 mostra a porcentagem de acertos das reações entre cobre metálico e ácido
sulfúrico concentrado e entre pentóxido de dinitrogênio e água.
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36
2ano
1ano
3ano
4ano
32
28
% de acerto
24
20
16
12
8
4
0
-4
1
2
Reações
Figura 4: Porcentagem de acertos das questões objetivas, das reações entre cobre
metálico e ácido sulfúrico concentrado (1) e pentóxido de dinitrogênio e água (2).
Embora nesta segunda etapa as questões solicitadas apresentassem alternativas de
resposta, o que observamos na Figura 4 é que o número de acertos foi ainda pequeno, não
ultrapassando 35%, ainda que este tipo de questão possa proporcionar um direcionamento. Este
resultado permite inferir que muito mais que a representação da simbologia química, a
deficiência apresentada pelos alunos está relacionada ao conhecimento dos fenômenos químicos
no nível microscópico e na sua posterior transição desse nível para o nível representacional.
CONCLUSÃO
Embora a carga horária das disciplinas experimentais do curso de química licenciatura da
universidade em questão seja elevada, constatou-se que os estudantes do curso, de uma forma
geral, apresentaram dificuldades na transferência dos aspectos observáveis no nível
fenomenológico para o nível representacional. Este fato está associado à falta de entendimento
conceitual por parte dos alunos, do nível microscópico que auxiliam na construção de modelos
explicativos coerentes.
Outra comprovação foi que a maioria dos estudantes apresentou dificuldades para escrever
a equação iônica de algumas reações, e até mesmo a equação geral. Isto foi atribuído ao grande
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número de informações que os estudantes devem mobilizar mentalmente para que consigam
fazer a representação.
Com base nos resultados verificados, os docentes podem contribuir nesta tarefa
articulando os diversos aspectos do conhecimento químico – fenomenológico, teórico e
representacional, independente do tipo de aula e, além disso, os docentes devem utilizar a
linguagem em suas aulas a favor da construção de caminhos para uma nova significação do
conhecimento químico.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDRADE NETO, A. S., RAUPP, D., MOREIRA, M. A. A evolução histórica da linguagem
representacional química: uma interpretação baseada na teoria dos campos conceituais. In: VII
ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS. nº 7., 2009, Florianópolis, Atas
do VII ENPEC. Florianópolis: ENPEC, 2009.
DAMASCENO, H. C., BRITO, M. S., WARTHA, E. J. As representações mentais e a simbologia
química. In: XIV Encontro Nacional de Ensino de Química, 2008, Curitiba. Anais do XIV ENEQ.
Curitiba: ENEQ, 2008.
JOHNSTONE, A. H. & EL-BANNA, H. Capacities, demands and processes – a predictive model for
science education. Education in Chemistry, 23, p. 80-84, 1986.
JOHNSTONE, H. A. New Stars for the Teacher to Steer by? Journal of Chemical Education,
v. 65, n. 10, p. 847-849.
MORAES, R. Educar pela pesquisa: exercício de aprender a aprender. In: MORAES, R. LIMA, V.M.R.
(Orgs.). Pesquisa em sala de aula: tendências para a educação em novos tempos. Porto Alegre:
EDIPUCRS, 2002.
MORTIMER, E. F., SCOTT, P. Atividade discursiva nas salas de aula de ciências: uma ferramenta
sociocultural para analisar e planejar o ensino.In: Investigações em Ensino de Ciências, v.7, n. 3,
2002. Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil.
Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/public/ensino/vol7/n3/v7_n3_a7.htm >. Acesso em: 12 de
abril de 2010.
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ISSN: 2178-6135
Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciência e Tecnologia - PPGECT
NARDIM, C. S., SALGADO, T. D. M., DEL PINO, J. C. Análise de uma proposta de ensino de reações
químicas entre compostos inorgânicos referenciada em mecanismos de reação. In: V ENCONTRO
NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, nº 5., 2005, Bauru. Atas do V ENPEC.
Bauru: ENPEC, 2005.
RAGSDALE, R. O., ZIPP, A. P. Helping students to improve their approach to predicting the
products of chemical reactions. Journal of chemical education, USA, v.69, n. 5, p. 390 – 392, may.
1992.
VYGOTSKY, L. S. A construção do pensamento e da linguagem. Tradução de Paulo Bezerra, São
Paulo: Martins Fontes, 2001.
VYGOTSKY, L. S., LURIA, A. R., LEONTIEV, A. N. Linguagem desenvolvimento e aprendizagem. São
Paulo: Ícone: Editora da Universidade de São Paulo, 1988.
Fabiele Cristiane Dias Broietti. Professora da Universidade Estadual de Londrina.
[email protected]
Sônia Regina Giancoli Barreto. Professora da Universidade Estadual de Londrina. [email protected]
Flaveli Aparecida de Souza Almeida. Professora da Universidade Estadual de Londrina.
[email protected]
Raisa Correia. Aluna da Universidade Estadual de Londrina. [email protected]
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