Orbital atômico: Aprendizagem e desenvolvimento do conceito por estudantes de Química

Abstract

O conceito de orbital é de fundamental importância para o ensino de Química, pois a compreensão das teorias quânticas sobre a ligação química, dependem da compreensão do conceito de orbital. Porém, conceitos importantes para seu entendimento como: (a) quantum de uma grandeza; (b) natureza dual da matéria e da radiação; (b) átomo como estrutura; (c) movimento eletrônico sem trajetórias definidas; devem ser ensinados anteriormente. A literatura consultada aponta que os estudantes apresentam dificuldades em entender o conceito de orbital mesmo depois do seu ensino. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é investigar como se dá o processo de formação do conceito de orbital nos estudantes de ensino superior em uma perspectiva histórico-cultural. A aula teve uma abordagem histórica do conceito de orbital atômico, pois Vigotski (2001) afirma que a análise histórica torna o conceito lógico. Além disso, os estudantes foram levados a resolverem exercícios, para que desta forma fosse observado o uso conceito na solução de problemas. Esta investigação de natureza empírica, do tipo Ação-Pesquisada foi feita na turma de 2016.1, da disciplina QUIA49-Quimica Quântica I que conta com cerca de 35 alunos, entre estudantes de licenciatura e bacharelado em Química). A Análise de Conteúdo, será utilizada para análise dos dados obtidos com a sondagem, exercícios resolvidos,avaliações, observação e filmagem das aulas. Inicialmente, foi aplicada uma sondagem para perceber as concepções espontâneas dos estudantes a respeito do conceito de orbital atômico e da interpretação probabilística da função de onda e como resultado foi obtido que os estudantes em sua a maioria utilizavam mais os termos referentes ao conceito de orbital como região do espaço e também para eles a interpretação probabilística pode ser interpretada como a densidade de probabilidade de se encontrar o sistema em dada região do espaço. Da análise do vídeo foi possível perceber o quão importante é o trabalho do professor para que haja o desenvolvimento e, por conseguinte a aprendizagem do conceito, pois só alguém mais experiente é capaz de atuar na zona de desenvolvimento iminente e fazendo com que o estudante dê um salto cognitivo e tome consciência do conceito. As avaliações serviram como problemas nos quais os estudantes teriam que demonstrar que tomaram consciência do conceito de orbital. De acordo com os termos utilizados nas respostas dadas foi possível verificar que houve um desenvolvimento das funções superiores dos estudantes. Através dessa pesquisa foi possível perceber que um ensino no qual os alunos sejam incentivados a discutir, escrever e solucionar problemas, possibilita o desenvolvimento cognitivo desse estudante.