ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DE SOFTWARE DE MODELAGEM MOLECULAR NO PROCESSO DE APRENDIZAGEM DE CONCEITOS QUÍMICOS POR ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO E SUPERIOR

Resumo

A modelagem molecular é empregada na área de investigação da Química Teórica a décadas. Já no ensino, é estabelecido que o uso de software de visualização molecular auxilia notoriamente no desenvolvimento de habilidades visuoespaciais. A compreensão de muitos conceitos químicos está diretamente ligada às habilidades visuoespaciais, pois a visualização faz parte de um sistema de percepção de símbolos que são típicos desta Ciência. Esta habilidade pode avançar para a consolidação de imagens mentais dinâmicas, permitindo que os estudantes possam realizar simulações mentais e modelar sistemas químicos. Consideramos que a interação dos estudantes com a modelagem molecular pode levar à construção de modelos mentais tridimensionais dinâmicos, produzindo uma conceitualização mais rica do fenômeno químico e dotando os estudantes de competências específicas e de capacidade de pensamento de alta ordem. A fim de compreender como é alterada a estrutura cognitiva dos estudantes após a utilização de modelagem molecular, buscamos construir um olhar específico de investigação e desdobramento deste problema de pesquisa nas áreas de Cognição, Metodologia, Educação Química e Currículo. Para responder a este desafio, tomamos como referencial epistemológico as ideias de Larry Laudan, que fundamenta nossa escolha de referencial teórico por ligar o desenvolvimento científico à capacidade crescente de resolver problemas. O referencial teórico que sustenta nosso trabalho de pesquisa, inédito para a área de Educação Química, é a Teoria da Mediação Cognitiva, que procura fornecer uma síntese teórica coerente de teorias psicológicas e estruturais de modo a produzir um modelo unificado que explique o processamento da informação pelo cérebro. O referencial metodológico construído também é inédito e parte da epistemologia de Michael Polanyi, que aborda o conhecimento tácito como um conhecimento implícito e inerente de cada sujeito. Como este conhecimento tácito, um dos principais focos desse trabalho, não é naturalmente explicitado pelo estudante, a metodologia capaz
de desvendá-lo tem como objetivo identificar e compreender os gestos descritivos dos estudantes (discurso não verbal) por meio de análise gestual. Para identificar estes gestos descritivos, desenvolvemos uma variação da técnica Think Aloud, denominado por nós de Report Aloud, que consiste em fazer com que o estudante reporte o seu processo de raciocínio quando estava diante do desafio de resolução de problema. O discurso verbal também foi analisado, em conjunto com o discurso não verbal, por metodologia clássica de Análise de Discurso. Após identificarmos e analisarmos os gestos descritivos, tivemos condições de identificar e compreender as mudanças ocorridas na estrutura cognitiva dos estudantes e nosso principal resultado de pesquisa até então mostra que o uso de modelagem molecular permite que os estudantes adquiram uma visão dinâmica dos processos de transformação das moléculas, auxiliando na consolidação das habilidades visuoespaciais e propiciando aos estudantes a construção de uma visão mais integrada de conceitos em torno da energia que, via de regra, são historicamente tratados de forma distinta.