Simulações computacionais e ferramentas de modelização em educação química: uma revisão de literatura publicada

Abstract

Recebido em 14/8/02; aceito em 14/11/02 COMPUTER SIMULATIONS AND MODELING TOOLS IN CHEMICAL EDUCATION: A REVIEW OF PUBLISHED LITERATURE. This article presents a review of published literature concerning the use of computer simulations and modeling tools in Chemical Education. The findings about the possibilities of their application in the Chemistry curriculum, their effective implementation, the teaching methods involved, the research methodology and also the instruments of evaluation that were used and their results were described and analyzed. The need to develop adequate theory support to educators who want to start using this new technology in their Chemistry classes became evident along the research, as well as the lack of development of model perception among Chemistry educators and learners.Keywords: chemical education; modeling tools; literature review. INTRODUÇÃONas últimas cinco décadas, a aliança feita entre Ciência e Tecnologia provocou grandes mudanças que possibilitaram a aceleração do desenvolvimento tanto de uma, quanto de outra 1 . De 1989 para cá, o avanço da tecnologia teve um ritmo surpreendentemente mais acelerado, ocupando espaços cada vez maiores em nossa vida cotidiana, não se podendo hoje conceber muitas de nossas rotinas e hábitos sem a atual tecnologia. Assim, não poderia a tecnologia passar desapercebida por um setor bastante relevante da nossa realidade: a Educação. A vinculação das novas tecnologias e da informática à Educação gerou posturas divergentes. Alguns pesquisadores, sobretudo durante as décadas de 1970 e 1980, apresentaram-se extremamente otimistas quanto ao seu uso, atribuindo à tecnologia a possibilidade de solução dos problemas educacionais 2 , ao parecer considera que, por simples voluntarismo, poderiam se resolver todas as situações que se apresentassem desfavoráveis a tal empreendimento. Esta postura tem sido criticada pela ausência de um aprofundamento em questões fundamentais, como todas as condições necessárias para um ganho efetivo com o uso das novas tecnologias. Outros pesquisadores, no extremo oposto, caíram em ceticismo, apoiando sua descrença em questões reais, como a precariedade material do sistema educacional, ou filosóficas, alegando que o computador nos conduziria inevitavelmente a um tecnicismo desumanizador. Recentemente, educadores e pesquisadores começaram a despertar para uma nova postura sobre o assunto, que se caracteriza por uma visão crítica diante da tecnologia, porém não cética, numa compreensão do contexto histórico, em que as condições políticas, econômicas e sociais são consideradas variáveis importantes do processo ensino/aprendizagem, visão esta classificada como pró-ativa 3 . Nesta, considera-se conjuntamente o uso de tecnologias, os métodos empregados e a redistribuição de papéis no contexto educacional 2 . Fazendo um pouco de história, cabe lembrar que nos anos 80, estágio inicial do uso de computadores na área de Educação para o ensino fundamental e médio, sobretudo nas escolas americanas, havia uma visão de instrução auxiliada por ...

Using Spreadsheet Software as a Teaching Tool in Qualitative Analytical Chemistry

“…A primeira etapa foi iniciada com uma apresentação expositiva teórica sobre o tema "equilíbrio químico: sistemas ácido-base", que incluiu o tópico "definição de potencial hidrogeniônico ( [11] 2004 Internet e ferramentas computacionais a [12] 2004 Software Educacional -Simulador: "AMPc" [13] 2005 Software Educacional -Simulador: "Titulando 2004" b [14] 2007 Software Educacional -Planilha: "TitGer" b [15] 2007 Software Educacional: Simuladores do equilíbrio [16] 2008 Simulação Computacional: Química Orgânica [17] 2011 Aplicação de planilhas: Titulações Potenciométricas b [18] 2011 Objeto Virtual de Aprendizagem: Modelos Atômicos [19] 2012 Software Educacional: Polarímetro Virtual [20] 2013 Software Educacional -Simulador: Atomística [21] 2014 Software Educacional -Simulador: "Stern Volmer" [22] a Ensino Médio. b Softwares voltados para o Ensino de Química Analítica.…”

A Química Quântica na compreensão de teorias de Química Orgânica

“…Como consequência, artigos de química quântica com abordagem educacional têm sido publicados visando facilitar a aprendizagem dos alunos de graduação em química. 2 Esses desenvolvimentos modificam a rotina do ensino de química: atualmente, os cálculos químico-quânticos são essenciais em qualquer laboratório acadêmico. Sendo assim, a química computacional tornase capaz de fornecer resultados confiáveis sobre geometria molecular e outras propriedades, que são provenientes de experimentações químicas ou derivados de abordagens puramente teóricas, podendo ser obtidas através de métodos de mecânica molecular, mecânico-quântico e pela metodologia do funcional da densidade.…”

“…A formação da ligação C-C no etano é obtida através da sobreposição σ de um orbital híbrido sp 3 de cada átomo de carbono. No etileno o carbono compartilha dois pares de elétrons para formar a dupla ligação C=C, resultado da combinação da sobreposição frontal de orbitais do tipo sp 2 e da aproximação paralela de orbitais do tipo p. Na hibridização do tipo sp 2 , um orbital 2s combina-se com dois orbitais 2p resultando em três orbitais híbridos sp 2 , sendo que o terceiro orbital p permanece inalterado (puro) para formar a ligação pi (π) necessária para a formação da molécula de etileno, que possui uma ligação mais forte e mais curta do que a ligação simples (hibridização sp 3 ). O carbono pode, ainda, compartilhar três pares de elétrons para formar a tripla ligação, resultado de orbitais híbridos do tipo sp.…”

A Qualitative Model of Daniell Cell for Chemical Education

“…However, are they actually being used by the teachers? Ribeiro & Greca (2003) reviewed papers published in 15 leading international journals of chemical education during a period between 1992 and 2002 and showed that the use of software is increasing, but it is still far from expectations. The authors found 74 references to models and simulations in their survey.…”

“…Only 16 were effectively being used in classroom (13 at the university level and only 3 in secondary schools). It is worth to note that the survey did not find any use of authoring tools or of modelling tools, showing that teachers that are using chemical educational software hardly develop their own didactic material (Ribeiro & Greca, 2003). Qualitative Reasoning (QR) has great potential for developing conceptual models that could be used in science education (for an example in ecology, see Salles et al 2003).…”