XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. A RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS EM QUÍMICA NO 9º CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS Lucas dos Santos Fernandes1, Angela Fernandes Campos2 Introdução A resolução de problemas na área de Ensino de Ciências vem se constituindo ao longo do tempo como uma importante linha de investigação nesse campo de conhecimento. Segundo Silva & Núñez (2002) na Didática das Ciências, as pesquisas sobre a resolução de problemas têm ocupado um lugar especial e a literatura sobre esse assunto é ampla e complexa. Essa complexidade pode ser explicada, em parte, devido ao grande número de interpretações distintas para o termo ‘resolução de problemas’. Observa-se, no entanto, que a discussão sobre uma definição para o termo problema ainda está aberta no campo da Didática das Ciências. Lopes (1994) afirma que a noção do termo problema é complexa e depende, sobretudo, da perspectiva teórica com a qual se olha para esse conceito. Na área de Ensino de Química têm surgido nos últimos anos muitos estudos sobre a resolução de problemas (Goi & Santos, 2009; Freire, et al., 2011; Lacerda, et al., 2012). Segundo Oñorbe & Sánchez (1996) as pesquisas sobre a resolução de problemas em Química apresentam dificuldades em sua sistematização devido à diversidade de concepções na comunidade científica sobre os conceitos de problema e de resolução de problemas. Apesar dessa diversidade, observa-se que as investigações sobre a resolução de problemas na área de Ensino de Ciências estão orientadas basicamente em três linhas de pesquisa: (i)- variáveis que influenciam o processo de resolução; (ii)- a resolução de problemas entre especialistas (expertos) e iniciantes (novatos); (iii)- o desenvolvimento de estratégias de resolução de problemas (Perales, 2000). No contexto educacional, a resolução de problemas constitui uma atividade presente nas escolas, ainda que os termos ‘problema’ e ‘exercício’ sejam, em muitas ocasiões, tratados como sinônimos (Pozo & Crespo, 2009). De acordo com Gonçalves et al., (2007) um problema exige uma explicação coerente a um conjunto de dados relacionados dentro de um contexto determinado, além disso, admite diversos caminhos para chegar a uma ou mais de uma solução. Geralmente se conhece bem o objetivo, porém não é evidente o caminho para quem o resolve, enquanto que um exercício implica apenas aplicar um algoritmo de forma mecânica, conhecendo antecipadamente o caminho que é preciso seguir para chegar ao resultado esperado que em geral é uma solução única. A resolução de problemas em Química constitui um aspecto importante no que se refere ao ensino e a aprendizagem dessa disciplina. A Química possui como objetos de estudo: a constituição, as propriedades e as transformações das substâncias e dos materiais (Mortimer, et al, 2000). Segundo Machado & Mortimer (2007) o ensino de Química deve envolver a contextualização e privilegiar a resolução de problemas abertos, nos quais o aluno deverá considerar não só aspectos técnicos, como também sociais, políticos, econômicos e ambientais, o que resulta numa demanda de abordagens interdisciplinares. Além da interdisciplinaridade, a resolução de problemas permite a contextualização dos conteúdos com vários aspectos da realidade aos quais os alunos estão inseridos. Este estudo busca situar a resolução de problemas em Química no cenário atual da Didática das Ciências, para tanto, foi realizada uma pesquisa bibliográfica sobre essa temática em um dos principais eventos internacionais desse campo de conhecimentos. Foi realizado entre os dias nove (09) e doze (12) de setembro de 2013 o 9o Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias, na cidade de Girona, Espanha. Esse evento contou com a presença dos principais pesquisadores sobre o Ensino de Ciências, destacando-se, em número de trabalhos e participantes, os de nacionalidade brasileira e espanhola. Durante esse evento foram apresentados trabalhos nas modalidades oral e pôster, além de simpósios, mesas redondas, palestras, conferências, etc. Neste trabalho foram identificados e analisados todos os trabalhos apresentados nesse evento nas modalidades oral e pôster referentes à resolução de problemas em Química, tendo como questão de pesquisa: Quais as principais tendências metodológicas referentes à resolução de problemas em Química podem ser identificadas a partir da análise bibliográfica realizada nos anais do 9o Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias? 1 Professor substituto do Departamento de Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail: [email protected] 2 Professora associada do Departamento de Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP: 52171-900. E-mail: [email protected] XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. Metodologia A. Coleta de Dados Os dados para a realização deste estudo foram coletados a partir dos anais do 9º Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias. Foram identificados pelo título os trabalhos nas modalidades oral e pôster referentes à resolução de problemas em Química. Os estudos foram selecionados buscando nos títulos dos trabalhos palavras relativas à resolução de problemas (problema, situação-problema, problematização, etc.) e palavras relativas à Química (Química, conteúdos químicos: modelos atômicos, ligação química, funções orgânicas, etc.). Após a seleção dos estudos foi realizada uma análise da metodologia utilizando os critérios a seguir. B. Critérios de Análise Inicialmente os estudos selecionados foram classificados em: artigos teóricos e pesquisas aplicadas. Os estudos teóricos caracterizam-se como propostas de investigação sobre a resolução de problemas em Química. As pesquisas aplicadas correspondem a investigações que foram aplicadas no âmbito da sala de aula. Os trabalhos também foram classificados em relação ao nível de ensino dos sujeitos de pesquisa: Ensino Fundamental, Ensino Médio, Ensino Superior, etc. Ainda foi analisado nos estudos selecionados os instrumentos utilizados na coleta de dados: questionários, entrevistas, videogravações, etc. Além disso, foi analisado os conteúdos químicos apresentados nos trabalhos identificados. Os resultados da análise realizada encontram-se a seguir. Os estudos serão identificados ao longo deste estudo com a letra a maiúscula (A) e um número correspondente (A1, A2, A3, etc.). Resultados e Discussão De acordo com as regras de seleção estabelecidas foram identificados dez (10) estudos sobre o tema escolhido, dos quais sete (07) pertenciam à sessão de pôsteres do evento (A1, A4, A6, A7, A8, A9, A10) e três (03) às comunicações orais (A2, A3 e A5). Os dados referentes aos estudos analisados encontram-se na tabela 1. Observou-se a predominância de estudos que apresentavam abordagens e propostas para o ensino de conteúdos químicos através da resolução de problemas. Esses estudos avaliam positivamente a resolução de problemas em relação ao desenvolvimento de conteúdos químicos conceituais, procedimentais e atitudinais. Desses trabalhos, verificou-se que um (01) apresenta uma proposta de investigação sobre a resolução de problemas em Química (A4) e nove (09) pesquisas aplicadas (A1, A2, A3, A5, A6, A7, A8, A9 e A10). Em relação aos sujeitos de pesquisa identificados nos trabalhos selecionados, houve a predominância de sujeitos pertencentes ao Ensino Médio, totalizando cinco (05) investigações (A1, A2, A3, A6 e A7). Dois estudos (02) apresentaram como sujeitos alunos do Ensino Superior (A5 e A8), um estudo (01) foi realizado com estudantes de Pósgraduação em Química (A10) e um estudo (01) realizou a análise em livros didáticos de Química (A9). A coleta de dados nos estudos analisados na maioria das vezes através das respostas dos alunos aos problemas propostos, totalizando cinco (05) estudos (A1, A2, A3, A5 e A8). Um (01) estudo analisou livros didáticos de Química (A9), um (01) estudo utilizou questionário e videogravações (06) e um (01) estudo analisou problemas elaborados por estudantes de pós-graduação (A10). Os conteúdos químicos abordados nos trabalhos analisados foram diversificados: preparo de soluções (A1), modelo atômico de Bohr (A2), reações químicas e biomassa (A3), produção de açúcar (A4), ligação química (A5), Química/Educação Ambiental (A6), termoquímica (A7), bioquímica (A8), dissolução e propriedades coligativas (A9) e diversos conteúdos químicos (A10). A partir da análise realizada é possível observar algumas características metodológicas sobre a pesquisa sobre a resolução de problemas em Química: (i)- predominam pesquisas aplicadas como objetivo de promover a aprendizagem dos estudantes; (ii)- as investigações analisadas possuem como sujeitos, em sua maioria, alunos do Ensino Médio. Esse fato pode ter como possíveis causas a abstração associada a alguns conteúdos químicos, a presença de concepções alternativas e a falta de articulação entre os três níveis do conhecimento químico (teórico, fenomenológico e representacional). (iii)- o principal instrumento para a coleta de dados nas investigações analisadas foi a resposta dos alunos aos problemas propostos; (iv)- os conteúdos químicos abordados foram os mais diversos, não havendo repetição dos conteúdos, incluindo as principais áreas de concentração da Química: Química Geral, Físico-Química e Química Orgânica. Agradecimentos Ao Programa de Pós-Graduação em Ensino das Ciências (PPGEC) e à CAPES. Referências Freire, Melquesedeque da Silva; Júnior, Geraldo Alexandre da Silva; Silva, Márcia Gorette Lima da. Panorama sobre o tema resolução de problemas e suas aplicações no ensino de Química. Acta Scientiae. v. 13, n. 1, p. 106-120, 2011. Goi, Mara Elisângela Jappe; Santos, Flávia Maria Teixeira dos. Reações de combustão e impacto ambiental por meio de resolução de problemas e atividades experimentais. Química Nova na Escola. v. 31, n. 3, p. 203-209, 2009. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. Gonçalves, Susana María; Mosquera, Marcela Silvia; Segura, Andrea Flavia. La Resolución de Problemas en Ciencias Naturales. Buenos Aires: SB, 2007. 63p. Lacerda, Cristiana de C.; Campos, Angela F.; Júnior, Cristiano de Almeida Cardoso Marcelino. Abordagem dos conceitos mistura, substância simples, substância composta e elemento químico numa perspectiva de ensino por situação-problema. Química Nova na Escola. v. 34, n. 2, p. 75-82, 2012. Lopes, J. Bernardino. Resolução de Problemas em Física e Química: Modelo para Estratégias de Ensino-Aprendizagem. Lisboa: Texto Editora, 1994. 151p. Machado, Andréa Horta; Mortimer, Eduardo Fleury; Química para o Ensino Médio: fundamentos, pressupostos e o fazer cotidiano. In: Zanon, Lenir Basso; Maldaner, Otavio Aloisio (Coord). Fundamentos e propostas de Ensino de Química para a educação Básica no Brasil. Ijuí: Unijuí, 2007. 220p. Mortimer, Eduardo Fleury; Machado, Andréa Horta; Romanelli, Lilavate Izapovitz. A proposta curricular de Química do estado de Minas Gerais: fundamentos e pressupostos. Química Nova. v. 23, n. 2, p. 273-283, 2000. Oñorbe, de Torre, A.; Sánchez, Jiménez, J. M. Dificultades en la enseñanza-prendizaje de los problemas de Física y Química. I. Opiniones del alumno. Enseñanza de las Ciencias. v. 14, n. 2, p. 165-170, 1996. Perales, F. Javier. Resolución de Problemas. Madrid: Sintesis, 2000. 221p. Pozo, Juan Ignacio; Crespo, Miguel Ángel Gomez. A Aprendizagem e o Ensino de Ciências: do Conhecimento Cotidiano ao Conhecimento Científico. Porto Alegre: Artmed, 2009. 296p. Silva, Sebastião Franco da; Núñez, Isauro Beltrán. O ensino por problemas e trabalho experimental dos estudantes reflexões teórico-metodológicas. Química Nova. v. 25. n. 6B, p. 1197-1203, 2002. Tabela 1. Principais características dos estudos analisados. Identificação Tipo de trabalho Natureza do estudo Sujeitos de Pesquisa Instrumentos de coleta de dados Conteúdo Químico A1 Pôster Pesquisa aplicada Ensino Médio Resposta do problema Preparo de soluções A2 Oral Pesquisa aplicada Ensino Médio Resposta do problema Modelo atômico de Bohr A3 Oral Pesquisa aplicada Ensino Médio Resposta do problema Reações químicas e biomassa A4 Pôster Estudo teórico - - Produção de açúcar A5 Oral Pesquisa aplicada Ensino Superior Resposta do problema Ligação química A6 Pôster Pesquisa aplicada Ensino Médio Questionário e videografia Química/ Educação Ambiental A7 Pôster Pesquisa aplicada Ensino Médio Questionário Termoquímica A8 Pôster Pesquisa aplicada Ensino Superior Resposta do problema Bioquímica A9 Pôster Pesquisa aplicada Livros didáticos - Dissolução e propriedades coligativas A10 Pôster Pesquisa aplicada Pós-Graduação Elaboração de problemas Reação de saponificação, corrosão, alotropia e quimiluminescência.