Tabela periódica : uma investigação de como a experimentação, a história da ciência e o pensamento por conceitos contribuem no processo ensino-aprendizagem

Abstract

A tabela periódica dos elementos vem sendo apresentada nos livros didáticos ao longo dos anos como um conceito cotidiano, uma abordagem que dirige a atenção do aluno para os objetos a serem aprendidos. Isso pode levar os estudantes à memorização dos objetos relacionados à tabela periódica (raio atômico, eletronegatividade, potencial de ionização, etc.), ou ao não entendimento dos conceitos. Tendo essa problemática em vista, o presente trabalho se propõe a tentar responder se é possível trabalhar a tabela periódica em sala de aula como um conceito científico, ou seja, aquele que dirige a atenção para o próprio ato de pensamento e não para os objetos a serem aprendidos. Para responder a essa questão, estabelecemos a hipótese de que as contribuições da experimentação no ensino, da História da Ciência e do pensamento por conceitos com relações de subordinação e coordenação podem levar a uma melhora na aprendizagem da tabela periódica. Para testarmos essa hipótese, elaboramos uma proposta didática que visa romper com as formas tradicionais, apresentadas nos livros didáticos, de se ensinar a tabela periódica. A conclusão de que os livros didáticos abordam o assunto de forma tradicional veio da análise feita dos cinco livros didáticos escolhidos pelo Plano Nacional do Livro Didático PNLD/2012. Assim, a proposta didática se diferencia, pois apresenta uma série de experimentos contextualizados, que abordam algumas substâncias metálicas e ametálicas. Além disso, utilizamos a história da Ciência como forma dos alunos conhecerem a importância de alguns metais e ametais no desenvolvimento das civilizações humanas. E ainda, todos os conceitos trabalhados (substâncias, átomos, elementos químicos, propriedades de substâncias e de átomos) se encontram dentro de um sistema conceitual com relações de subordinação e coordenação. A proposta didática, composta de quatro unidades, foi aplicada em três turmas de segundo ano do ensino médio de uma escola pública do distrito federal, no 4° bimestre do ano letivo de 2012. Com base na análise dos dados coletados, foi possível verificar que a proposta obteve êxito em alguns pontos (apropriação do conceito de substância subordinado ao conceito de material, diferenciação das propriedades de átomos das propriedades das substâncias e entendimento de como a reatividade das substâncias é apresentada na tabela periódica), mas também foi possível verificar que a proposta precisa melhorar em outros pontos (apropriação do conceito de elemento químico e entendimento de como a distribuição eletrônica dos átomos explica o paramagnetismo de alguns metais). Concluindo assim, que a proposta precisa ser reaplicada com algumas modificações, para que se possa dizer se a proposta é adequada para alunos do ensino médio ou se seria necessário apresentar a proposta para professores em formação inicial nos cursos de Licenciatura em Química. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The periodic table of the elements has been presented in textbooks over the years as an everyday concept, an approach that directs the student's attention to the objects to be learned. This can lead students to memorize the objects related to the periodic table (atomic radius, electronegativity, ionization potential, etc.), or to the not understanding of the concepts. With this problem in mind, this paper proposes to try to answer whether it is possible to work the periodic table in the classroom as a scientific concept, that is, one that directs the attention to the very act of thinking and not to the objects being learned. To answer this question, we established the hypothesis that the contributions of experimentation in teaching, the History of Science and the thinking by concepts in relations of subordination and coordination can lead to an improvement in the learning of the periodic table. To test this hypothesis, we developed a didactic proposal that aims to break with the traditional ways of teaching the periodic table presented in textbooks. The conclusion that the textbooks approach the subject traditionally came from the analysis of the five textbooks chosen by the Plano Nacional do Livro Didático PNLD/2012. Thus, this didactic proposal is different because it presents a series of experiments in context, addressing some metallic and nonmetallic substances. Furthermore, the use of History of Science as a way to let the students know the importance of some metals and nonmetals in the development of human civilizations. Also, all concepts studied (substances, atoms, chemical elements, properties of substances and atoms) are within a conceptual system with relations of subordination and coordination. The didactic proposal, consisting of four units, was administered to three groups of second year of high school in a public school of Distrito Federal, in the 4th quarter of the 2012 school year. Based on the data analysis, we found that the proposal was successful at some points (appropriation of the concept of substance, subordinated to the concept of material, differentiation of the properties of atoms from the properties of substances and understanding of how the reactivity of molecules is presented in the periodic table), but it was also possible to verify that the proposal needs to be improved in some points (appropriation of the concept of chemical element and understanding of how the electronic distribution of atoms explains the paramagnetism of some metals). We concluded that the proposal needs to be reapplied with some modifications, so we can tell whether the proposal is appropriate for high school students or if it would be necessary to present the proposal to teachers in initial training courses in Chemistry Degree.