Ligações Químicas: Concepções de alunos do 1º ano do Ensino Médio
através da construção de modelos.
Tatielle Pereira Silva1*, Rosilene Ventura de Souza1, Juscilaine Prado2, Ademir de Jesus
Silva Júnior1.
1
Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Rodovia BR 415, Km 03, S/N, 45700-000,
Itapetinga – BA, Brasil.
2
Professora de Química do Colégio Modelo Luis Eduardo Magalhães, Rua Uruguai, s/n Vitória
Régia - CEP: 45.700-000, Itapetinga-BA, Brasil.
[email protected]
RESUMO
Este trabalho apresenta uma atividade realizada por bolsistas do subprojeto de
Química – UESB em uma escola da rede Estadual de ensino na cidade de ItapetingaBahia, na qual se buscou analisar as concepções dos alunos do 1º ano Ensino Médio em
relação à temática: Ligações Químicas através da criação de modelos explicativos feitos
a partir de materiais de baixo custo e/ou recicláveis. Segundo Chassot (1993) os
modelos são simplificações da realidade, ou porque esta é complexa demais, ou porque
pouco conhecemos sobre ela. E isso, por sua vez, remete ao estudo das Ligações
Químicas que é visto como abstrato por muitos. Nesse propósito, o uso de modelos
moleculares construídos com materiais alternativos para o ensino de química é um
instrumento simples, acessível e versátil com ampla e pronta aplicação, e de grande
valia, pois além de auxiliar no aprendizado por meio de ilustrações moleculares, é útil
para mostrar a química como uma ciência da natureza e não como uma abstração
(LIMA e LIMA-NETO, 1999).
PALAVRAS-CHAVE
Ligações Químicas, Modelos, Ensino Médio.
ABSTRACT
This paper presents an activity performed by fellows subproject of Chemistry UESB in a school in state schools in the city of Itapetinga-Bahia, which aimed to
analyze the conceptions of students in 1st year high school in relation to the theme:
Chemical Bonds by creating explanatory models made from low cost materials and or
recyclable. According Chassot (1993) models are simplifications of reality, or because it
is too complex, or because they know little about it. And that, in turn, refers to the study
of Chemical Bonds which is seen by many as abstract. In this regard, the use of
molecular models built with alternative materials for the teaching of chemistry is a
simple, affordable and versatile with wide application and ready, and valuable because
it also aids in learning through molecular illustrations, is useful to show chemistry as a
science of nature and not as an abstraction.
Keywords: Chemical Bonds, Models, High School.
INTRODUÇÃO
O ensino da Química é alvo de várias discussões, pois o mesmo é visto muitas
vezes pelos alunos de Ensino Médio como decorativo, e atrelam a esses julgamentos as
dificuldades que possuem frente à disciplina. Na maioria das escolas tem-se dado maior
ênfase à transmissão de conteúdos e à memorização de fatos, símbolos, nomes,
fórmulas, deixando de lado a construção do conhecimento científico dos alunos e a
desvinculação entre o conhecimento químico e o cotidiano. Essa prática tem
influenciado negativamente na aprendizagem dos alunos, uma vez que não conseguem
perceber a relação entre aquilo que estudam na sala de aula, a natureza e a sua própria
vida (MIRANDA; COSTA, 2007).
Quando se estuda as Ligações Químicas, vê-se a necessidade de utilizar
modelos, Mortimer (1994, p.74) trata os modelos não como uma cópia do real, mas
como uma representação. Concebemos, nesta investigação, modelo como sendo uma
representação do real, uma simplificação do fenômeno na tentativa de entendê-lo e
minimizar os múltiplos fatores de complexidade para o seu entendimento (CICILLINI e
SILVEIRA, 2011).
Mesmo após uma educação formal em Química, os estudantes apresentam falhas
na compreensão dos conceitos químicos e não conseguem fazer relações importantes
(BODNER, 1991; NAKHLEH, 1992). E essas falhas muitas vezes acontecem porque os
conteúdos são passados de maneira muito teórica, científica, causando assim uma
lacuna no entendimento dos discentes, gerando um processo ensino-aprendizagem
ineficaz. O tema ligação química, por ser abstrato, longe das experiências dos alunos,
tem, consequentemente, grande potencial para gerar concepções equivocadas por parte
dos estudantes (FERNANDEZ E MARCONDES, 2006).
O conceito Ligação Química é fundamental na química. A natureza da ligação
química é revelada a partir da estrutura eletrônica dos átomos e o seu entendimento é
importante para a compreensão de diferentes aspectos relacionados à estrutura interna
da matéria e às propriedades macroscópicas e microscópicas das substâncias
(FERNANDES et al., 2010).
Na aprendizagem dessa temática, Ciscato e Beltran (1991, p.14) consideram
fundamental que os alunos vivenciem situações em que eles mesmos tenham a
oportunidade de observar os fenômenos e elaborar explicações. Dessa forma, podem
perceber a abrangência e as limitações de um modelo. Não se trata de reconstruir todo o
conhecimento químico, mas de vivenciar situações em que são necessários raciocínios
que envolvam proposição de explicações e recolhimento de observações de um
fenômeno com base em modelos (CICILLINI e SILVEIRA, 2011).
METODOLOGIA
Partindo dos pressupostos supracitados, foi realizada uma oficina de ligações
químicas, pelos discentes do subprojeto de Química do PIBID-UESB, em uma Escola
Estadual no município de Itapetinga-Bahia, em duas turmas de 1º ano Ensino Médio, no
turno matutino, estando envolvidos 37 alunos.
Inicialmente propôs-se uma breve discussão sobre o tema, e, posteriormente, foi
solicitado aos alunos que se dividissem em três grupos e montassem modelos de
ligações iônica, covalente e metálica a partir de materiais de baixo custo, recicláveis,
como: massa de modelar caseira, palitos, isopor, casca de ovo, tinta, linha, arame, cola,
alfinete, papel, caixas, entre outros, conforme imagem 1:
Imagem 1: Modelo de Ligação Química construído pelos alunos.
Após a montagem dos modelos, cada grupo deveria explicar para os demais as
ligações existentes e os elementos envolvidos.
Para finalizar pedimos que os mesmos respondessem individualmente um
questionário com cinco perguntas subjetivas, no intuito de formalizar a atividade,
observar a fixação do conteúdo, avaliar, além de buscar e entender as concepções desses
alunos em relação ao conteúdo em estudo. A pesquisa utilizou procedimentos
qualitativos para a obtenção, análise e interpretação dos dados, referindo-se ao caráter
subjetivo que envolve os temas tratados.
Dentre as diversas perguntas que foram elaboradas, pode-se citar:
1) O que você entende por Ligações Químicas?
2) Quais os principais objetivos das ligações?
RESULTADOS
Com a aplicação dos questionários, podem-se observar os resultados obtidos
com a pesquisa, os quais estão expressos abaixo. As análises foram realizadas com o
agrupamento das respostas mais freqüentes, como mostra nos quadros abaixo:
O que você entende de Ligações Químicas?
Qual é o principal objetivo das
Ligações?
União entre átomos ou elementos.
75,6% dos alunos
Formar elementos com 8 elétrons na última
camada.
40,5% dos alunos
Compartilhamento de elétrons.
24,4 % dos alunos
Dar estabilidade as espécies formadas.
16,2% dos alunos.
Dar instabilidade as espécies formadas.
10,8% dos alunos.
Determinar a diferença das ligações.
32,4% dos alunos.
Quadro 1: Questões aplicadas e respostas agrupadas pelas mais frequentes.
A partir dessas respostas entendemos que os alunos não possuem uma resposta
plausível e segura a respeito da temática, demonstrando ter dúvidas.
A abstração associada ao tema leva a utilização de diferentes modelos e teorias
para a compreensão conceitual das tipologias existentes, tornando esse assunto bastante
complexo e potencializando a geração de concepções alternativas por parte dos
estudantes (Fernandez e Marcondes, 2006).
Parece haver uma tendência generalizada no ensino de Química de atribuir a
estabilidade das substâncias à formação do octeto eletrônico e que esta “crença” não é
abalada facilmente nos alunos por evidências experimentais. “Os autores alertam para o
problema da ênfase no conhecimento ritualístico em detrimento do conhecimento de
princípios químicos” (MORTIMER et al., 1994).
No quadro abaixo, pode-se observar respostas dos alunos no que tange à
diferença de ligação covalente e iônica e tipo de substância que é formada.
Qual a diferença entre Ligação Covalente e
Qual é o tipo de substância (é) formada a
Ligação Iônica?
partir da Ligação Iônica e Ligação Covalente?
Ligação Iônica tem a tendência de perder
Substâncias iônicas e moleculares.
elétrons e Ligação Covalente tem a tendência
83,7% dos alunos.
de compartilhar elétrons.
94,5% dos alunos.
Ligação Iônica conduz eletricidade e Covalente
Substâncias iônicas e sólidos cristalinos.
não conduz.
2,7% dos alunos.
2,7% dos alunos.
Ligação Covalente tem a tendência de perder
elétrons e Ligação Iônica tem a tendência de
compartilhar elétrons.
2,7% dos alunos.
Metais e ametais.
5,4% dos alunos.
Cloro
2,7% dos alunos
Átomos e elétrons.
8,1% dos alunos.
Quadro 2: Questões aplicadas e respostas agrupadas pelas mais frequentes.
As representações são bastante simplistas, esboços que evidenciam novamente a
falta de entendimento da constituição da matéria, além da ausência do domínio de uma
linguagem simbólica adequada pelos alunos (FERNANDEZ, 2006 e MAIA et al.,
2007).
Dessa maneira percebemos que os alunos não possuem uma compreensão
adequada do conceito ligação química, nem da natureza da constituição da matéria, nem
representam de maneira apropriada as ligações entre as partículas, nem a organização
das mesmas através da utilização consciente da linguagem simbólica. (FERNANDEZ E
MARCONDES, 2006).
Essas dificuldades encontradas talvez sejam devido à grande complexidade dos
conceitos, em termos de exigir do aluno uma visão mais representacional das estruturas
das substâncias, das partículas, no sentido de construir adequadas representações
mentais de conceitos tão abstratos (MAIA et al., 2007).
Explique detalhadamente o modelo confeccionado pelo seu grupo.
Ligação Covalente entre Hidrogênio e Oxigênio, formando a água, além de mostrar mais detalhes.
18,9% dos alunos.
Ligação Iônica entre Sódio e Cloro, com poucos detalhes.
16,2% dos alunos.
Ligação Covalente entre Bromo e Hidrogênio, sem detalhes.
21,6% dos alunos.
Ligação Iônica entre Lítio e Cloro, com poucos detalhes.
37,8% dos alunos.
Não responderam.
5,4% dos alunos.
Quadro 3: Questões aplicadas e respostas agrupadas pelas mais frequentes.
Pediu-se aos alunos que explicassem com riqueza de detalhes o modelo criado
em seu grupo, porém os mesmos apenas falaram os elementos que utilizaram e as
ligações existentes. Isso denota ainda certa dificuldade no entendimento, além de não
conseguirem formalizar concepções mais concretas. Segundo Marcondes e Fernandez,
O professor pode ficar atento e diagnosticar os conceitos
desenvolvidos pelos seus alunos sobre ligação química e
planejar suas ações pedagógicas de forma a tentar superálos. Assim, alunos poderão ter mais chances de compreender
alguns dos modelos que procuram explicar a natureza e as
propriedades da matéria, e outros conhecimentos químicos
poderão ser ancorados nessas ideias, tornando-se
significativos para eles.
CONCLUSÃO
Diante dos resultados encontrados, percebe-se que grande parte dos alunos não
conseguiu responder com satisfação as questões propostas. A maioria deles apresentou
concepções alternativas sobre ligações químicas onde pode-se destacar uma confusão
entre a ligação covalente e iônica, as ligações seriam formadas apenas para satisfazer a
regra do octeto, ideias aditivas dos compostos químicos.
Sabe-se que os conceitos abordados nesse conteúdo de ligações químicas estão
bem relacionados com a constituição da matéria, ou seja, conceitos bastante abstratos e,
conseqüentemente, demandam dos alunos um desenvolvimento cognitivo mais próximo
do lógico-formal, um pensamento abstrato mais organizado (CARVALHO et al., 2009).
AGRADECIMENTOS
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MIRANDA, D. G. P; COSTA, N. S. Professor de Química: Formação,
competências/habilidades e posturas. 2007.
CICILLINI, G.A. A produção do conhecimento biológico no contexto da cultura
escolar do ensino médio: a teoria da evolução como exemplo. Campinas, 1997, 225
p. Tese (Doutorado em Educação) – Faculdade de Educação, Universidade Estadual de
Campinas, 1997.
CISCATO, C.; BELTRAN, N.O. Química: parte integrante do projeto diretrizes
gerais para o ensino de 2 grau núcleo comum (convênio MEC/PUC-SP). São Paulo:
Cortez e Autores Associados, 1991.
MORTIMER, E.F. O significado das fórmulas químicas, Revista Química Nova na
Escola, no. 03, maio 1996, p. 19-21. Evoluçãodo atomismo em sala de aula:
mudança de perfis conceituais. São Paulo, SP, 1994.
CHASSOT, A. Catalisando transformações na educação – Ijuí: Ed. UNIJUÍ, 1993, p.
37 – 112.
LIMA, M. B; NETO, P. L. Construção de modelos para ilustração de estruturas
moleculares em aulas de química. Química Nova. v.22, n.6, 1999.
FERNANDEZ, C., & MARCONDES, M. E. R. Concepções dos estudantes sobre
ligação química. Química Nova na Escola, 2006.
MORTIMER, E. F.; MOL, G. e DUARTE, L. P.; Regra do octeto e teoria da ligação
química no ensino médio: dogma ou ciência? Química Nova 17(2) 1994.
MAIA, P. F. et al. Modelagem e representações no ensino de ligações iônicas:
análise em uma estratégia de ensino. Anais do VI ENPEC, 2007.