COMPETÊNCIA REPRESENTACIONAL NA APRENDIZAGEM QUÍMICA: ELUCIDANDO AS BASES NEURAIS E OS MECANISMOS MENTAIS ASSOCIADOS AO RACIOCÍNIO QUÍMICO DE NOVATOS E ESPECIALISTAS
Resumo
A presente pesquisa buscou investigar comparativamente o processamento do raciocínio químico de químicos novatos e especialistas com diferentes habilidades representacionais, elucidando as bases neurais e os mecanismos mentais associados a tal raciocínio. Como a aprendizagem química é consideravelmente influenciada pela forma como os químicos percebem, interpretam e manipulam representações, como símbolos, fórmulas, equações e modelos moleculares, utilizou-se o aporte teórico da Competência Representacional, que trata das habilidades envolvidas na transição entre diferentes representações químicas e como essas habilidades variam entre químicos novatos e químicos especialistas. Junto a esse aporte teórico, abordou-se teorias fundamentais da psicologia cognitiva, como a Teoria dos Esquemas de Barlett e a Teoria do Desenvolvimento Cognitivo de Piaget. Estas discutem como os esquemas cognitivos e a memória de trabalho influenciam o aprendizado, particularmente o aprendizado químico. Utilizando-se a abordagem metodológica de Métodos Mistos como procedimento de coleta e análise de dados, integrou-se conceitos da psicologia cognitiva, neurociência e ensino de Química. Planejou-se técnicas comportamentais e de neuroimagem para elucidar as bases neurais e os mecanismos mentais envolvidos no raciocínio químico, investigando como diferentes representações moleculares são processadas cognitivamente, destacando-se a interação entre a memória visual e verbal na memória de trabalho. Com os resultados obtidos, percebeu-se que há uma constante interação entre as competências representacionais e os mecanismos mentais, mas de formas distintas entre novatos e especialistas. Os especialistas possuem esquemas cognitivos robustos, em virtude de suas experiências e maior exposição a diferentes tipos de resolução de problemas, que facilitaram o uso de representações simbólicas e diagramáticas. Isso pode ser atribuído à habilidade de abstrair conceitos de representações complexas, utilizando o raciocínio diagramático para navegar pelas particularidades da Estereoquímica. Já os novatos demonstraram ainda estarem no processo de construção desses esquemas cognitivos, dependendo mais da cognição espacial, intuitiva e visual, para compreender a disposição tridimensional das moléculas, um aspecto fundamental da Estereoquímica. Essa preferência reflete a fase inicial de seu desenvolvimento cognitivo, onde a manipulação visual e espacial das representações fornece um caminho mais acessível para entender conceitos complexos. Ainda, pode-se discutir se as habilidades visuoespaciais - visualização espacial, rotação espacial e orientação espacial - são componentes chave para a compreensão de conceitos relacionados à estereoquímica de moléculas orgânicas. Assim, considerou-se relevante propor um desenvolvimento progressivo da competência representacional, onde se empregue estratégias cognitivas variadas para superar as dificuldades da aprendizagem química, principalmente no que tange a Química Orgânica.
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