Um estudo sobre o tema interações intermoleculares no contexto da disciplina de química geral: a necessidade da superação de uma abordagem classificatória para uma abordagem molecular

• Autor(a) principal: Junqueira, Marianna Meirelles
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81132/tde-05072018-145554/
• topic: Assessment of learning; Avaliação do aprendizado; Ensino e Aprendizagem; Ensino superior; Higher education.; Interações intermoleculares; Intermolecular interactions; Teaching and learning

O tema interações intermoleculares é um conceito central dentro do conhecimento químico por permitir, por exemplo, a interpretação de uma série de transformações e propriedades físicas dos materiais. Considerando a carência de estudos que investigam especificamente os processos de ensino e aprendizagem em nível superior, a presente pesquisa objetivou analisar o aprendizado de graduandos em química durante uma disciplina de química geral I, relacionando-o as aulas ministradas aos alunos e a abordagem do tema nos livros didáticos sugeridos para estudo. Para isso, as aulas da disciplina, oferecidas aos alunos ingressantes do curso de química do Instituto de Química da Universidade de São Paulo, foram acompanhadas e gravadas em vídeo; os estudantes responderam alguns questionários para o levantamento das principais dificuldades e lacunas na aprendizagem e os livros didáticos sugeridos foram analisados através de mapas conceituais. A análise dos livros mostrou a complexidade e amplitude do tema por apresentar uma rede de relações conceituais extensa e distribuídas ao longo de diferentes capítulos. Nas análises dos livros e das aulas chamou atenção a abordagem classificatória com que o tema é tratado começando pelas interações que envolvem moléculas polares e depois interações entre moléculas apolares. Na análise das explicações dos alunos foi possível perceber a presença de várias dificuldades ou lacunas como na interpretação das equações das energias potenciais das interações e identificação dos tipos de interações que atuam em distintos contextos. A partir das análises foi feita uma triangulação dos dados que permitiu elencar ideias fundamentais que os alunos precisam compreender sobre o tema sendo essas relacionadas a: uma melhor compreensão da estrutura molecular considerando a geometria da molécula e a distribuição da densidade eletrônica na mesma, parâmetro expresso pelos conceitos polaridade, polarizabilidade e nuvem eletrônica (propriedades moleculares); necessidade de fazer uma correta diferenciação entre as interações intermoleculares e as ligações químicas; compreender que as mudanças de estado físico estão correlacionadas aos diferentes tipos de interações intermoleculares que atuam nos sistemas; entender que vários tipos de interações intermoleculares podem estar atuando no mesmo sistema e que as forças dispersivas de London são universais; interpretar as equações das energias potenciais que são diretamente proporcionais a propriedade molecular e inversamente a distância; interpretar os valores de energia típicos das interações e também relacionar a intensidade e o alcance; considerar nas ligações de hidrogênio a direcionalidade da interação e a necessidade de sítios para esse tipo de interação (pares de elétrons livres). Essas ideias integraram sugestões para o ensino do tema que vão desde a repensar a forma como as interações intermoleculares são ensinadas na química geral até uma possível retomada da abordagem do tema em disciplinas mais avançadas ampliando e ressignificando a compreensão dos conceitos. Defende-se aqui a necessidade de superar o ensino classificatório do tema interações intermoleculares abordando separadamente os tipos de interações intermoleculares: íon-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo-dipolo induzido, forças dispersivas de London e ligação de hidrogênio para um ensino com ênfase na estrutura molecular e propriedades moleculares.