A energia nas reacções químicas: modelos interpretativos usados por alunos do ensino secundário

Abstract

O estudo apresentado refere-se a ideias alternativas de alunos do ensino secundário e 3º ciclo do ensino básico sobre "A Energia nas Reacções químicas", um tema curricular de grande importância, com dificuldades de aprendizagem para os alunos e ainda pouco investigadas. A investigação conduzida é fundamentalmente do tipo descritivo e procurou identificar as ideias alternativas usadas pelos alunos e analisar a sua consistência em diferentes tarefas. Cuidados metodológicos foram tomados em conta, tendo-se realizado um estudo pré-piloto e um estudo piloto. Seleccionou-se uma amostra de 30 alunos (15 do 9º ano e 15 do 11º ano, aproximadamente com 15 e 17 anos), e utilizou-se a entrevista individual do tipo clínico, semi-estruturada, como instrumento colector de comportamentos dos alunos relativos a quatro tarefas de formato experimental realizadas, uma por uma, na presença de cada aluno. As quatro tarefas (reacções químicas) escolhidas apresentavam características variadas: familiares no quotidiano e académicas; reacções endotérmicas e reacções exotérmicas; reacções espontâneas e reacções iniciadas. A análise das respostas dos alunos foi do tipo ideográfico, baseada no método proposto por Erickson (1979). Tomaram-se em conta procedimentos com vista a aumentar a validade dos resultados obtidos. Para cada uma das quatro tarefas foi possível identificar e caracterizar diversos tipos de ideias explicativas - categorias de resposta - relativas quer aos aspectos estruturais quer aos aspectos energéticos. A partir de tais ideias, definiram-se meta-ideias as quais ultrapassavam os aspectos particulares de cada tarefa, e, por isso, poderiam eventualmente funcionar como modelos interpretativos usados pelos alunos. Foram quatro as meta-ideias identificadas: - o modelo de "Reagente Principal" (um dos reagentes assume uma função preponderante no desenrolar da reacção química); - "Modelos Sequenciais" (as reacções químicas processam-se em duas etapas sequenciais, a saber, "destruição" de reagentes seguida de formação de produtos); - "Modelos de Activação" (a energia fornecida durante o processo de activação do sistema reaccional pode ou ficar "acumulada" no sistema ou "circular" para o exterior); - Modelos de "Estado Físico-Energia" (a energia associada aos subsistemas dos reagentes e dos produtos da reacção é interpretada em função do estado físico dos componentes respectivos). De cada uma das meta-ideias é apresentada uma discussão que visa apontar razões possíveis para a sua origem. Os resultados obtidos permitiram concluir que: - os alunos do 11º ano se centraram mais do que os do 9º ano, em aspectos formais e estes em critérios observáveis. Quer uns quer outros estiveram longe de reflectir versões cientificas propostas; - as ideias alternativas persistiram à instrução; - a consistência das meta-ideias não foi elevada o que pode significar serem estas apenas localmente válidas; - o aumento do contexto químico das tarefas teve maior influência no tipo (químico) de explicações dos alunos do 11º ano do que nas explicações dos alunos do 9º ano. Numa segunda etapa procurou-se conhecer qual a extensão das ideias identificadas via entrevista, em outros alunos, através de um questionário escrito elaborado a partir das ideias inferidas. O estudo envolveu 448 alunos (262 do 9º ano e 186 do 11º ano) e verificou-se que estes aceitaram substancialmente tais ideias, o que sugere a sua generalidade. Tal questionário pode ser um instrumento diagnóstico de ideias dos alunos, a utilizar pelos professores na sala de aula.