“bola de bilhar”, “pudim de passas”

Uma análise crítica das analogias “bola de bilhar”, “pudim de passas” e
“sistema solar” utilizadas para o ensino de química em modelos atômicos.
Karla de Oliveira Munarin¹ (FM), Elaine E. de Oliveira Munarin² (PG)
RESUMO
O trabalho foi realizado com o objetivo de investigar como os alunos de supletivo do ensino médio compreendem e
assimilam os modelos atômicos a partir das analogias “bola de bilhar”, “pudim de passas” e “sistema solar”
utilizadas para o ensino de química em modelos atômicos. Foi desenvolvida e m Dourados-MS, e m fevereiro de 2008,
com seis alunos da rede pública que atende jovens e adultos. Foi realizada a partir de questionários na escola CEEJA. A coleta dos dados se deu a partir de questionário contendo quatro perguntas abertas. Para as analogias
pesquisadas, obtiveram repostas confusas e incoerentes, principalmente em se tratando de “pudim de passas” que
não se enquadraria ao pudim elaborado no Brasil. Ficou evidente que os alunos não conhecem e nem distinguem os
modelos, não as compreendem, não identificam as limitações das mesmas .
Palavras-chave: química, átomo, próton e elétron.
INTRODUÇÃO
O átomo é um dos conceitos centrais da química, o mesmo vem sendo pesquisado desde a
Grécia antiga em que foi entendido como partícula indivisível, de antanho até nossos dias, o conceito
de átomo foi sendo reformulado e aprumado. As teorias descrevem e explicam a estrutura do átomo de
maneira variada, com modelos conceituais distintos.
Uma análise, realizada em livros didáticos de química utilizados nas décadas de 70 e 80 no
ensino médio, Schnetzler (1986) mostrou que a abordagem do conteúdo de estrutura atômica era
essencialmente microscópica, pois envolvia conceitos abstratos, como átomo, núcleo, eletrosfera,
elétrons, prótons, nêutrons, impossíveis de serem visualizados, definidos e exemplificados
concretamente. Após a proposta metodológica subjacente a esses livros didáticos, o ensino de
conteúdos abstratos seria realizado apenas de maneira expositiva, assim, a função do conteúdo
estrutura atômica, que seria explicar os fenômenos observados e prever a ocorrência de outros, não
ficaria explicitada.
Na aprendizagem desta temática, Ciscato e Beltran (1991) consideram fundamental que os
alunos vivenciem situações em que eles observem fenômenos e elaborem explicações, não se tratando
apenas de reconstruir o conhecimento químico, mas estarem em momentos em que são necessários
raciocínios, que envolva propostas de explicações, observações de um fenômeno com base em
modelos.
O ensino em química requer entendimento do abstrato, reformulação e/ou mudança
conceitual, para êxito nesse processo de ensino-apredizagem é de suma importância à visão
construtivista, segundo Matthews, (1992) a mesma tem exercido uma grande influência na área de
Educação em Ciência e Matemática. Apesar do construtivismo apresentar diversas abordagens, as
características de que a aprendizagem se dá através do ativo envolvimento do aprendiz na construção
do conhecimento, e que as idéias prévias dos estudantes desempenham um papel fundamental no
processo de aprendizagem, são sempre compartilhadas pelos autores.
Na visão de Bachelard (1996), a preocupação dos educadores deveria se voltar à cultura
cotidiana previa, pois não é possível incorporar novos conhecimentos ás concepções primordiais já
enraizadas. Para que a aprendizagem ocorra de maneira efetiva, é preciso substituir os saberes ditos
estáticos e fechado, por conhecimentos abertos e dinâmicos.
Para Piaget (1973), o conhecimento, em qualquer nível, é gerado através de uma interação
radical do sujeito com seu meio, a partir de estruturas previamente existentes no sujeito. Enfim, o
conhecimento não é uma qualidade estática e sim uma relação dinâmica.
Hodson (1992) propôs numa perspectiva contemporânea, os objetivos gerais para o ensino
de Ciências como: aprender Ciências é compreender o conhecimento científico conceitua l; aprender
sobre Ciências é compreender aspectos de história, filosofia e metodologia de Ciências; aprender a
fazer Ciência é tornar-se capaz de participar de atividades que objetivem a aquisição de conhecimento
científico.
Sendo assim, modelos, analogias e os processos de criação e teste de modelos desempenham
um papel central e fundamental no ensino de Ciências (Duit & Treagust, 2003). De acordo com Duit
(1991), podem ser valiosas no auxílio da construção do conhecimento, atuariam por meio do
desencadeamento da tensão cognitiva e do processo de relações entre os conhecimentos prévios e os
novos. Dessa forma, práticas baseadas na utilização das analogias implicam em processos de
aprendizagem segundo os princípios da teoria construtivista, ao favorecerem a existência de um
“trânsito” entre o estranho e o familiar, as analogias podem levar o indivíduo a reestruturar suas
informações e, em certos casos, formar um novo esquema ou acrescentar novas informações àquelas já
formadas.
Para elucidar o fracasso das analogias, o autor Glynn (1989) aponta algumas desvantagens
que o uso das analogias pode causar se não utilizadas pelo professor como muita cautela. O fato de o
aluno, recebendo uma analogia pronta, pode não aceitá-la com facilidade, tendo sérias dificuldades
para a compreensão; às analogias estarem fora do contexto sócio -histórico dos alunos; a possíveis más
interpretações ou não discernimento dos aspectos que são semelhantes e dos que são diferentes entre
os domínios da analogia e do alvo; ao caso em que não haja um bom direcionamento, onde aspectos
irrelevantes forem mais enfatizados do principal; e às analogias quando muito parecidas com seus
domínios do alvo poderem levar a generalizações e, conseqüentemente, a formas de raciocínios
equivocadas.
A analogia por um lado, promove mudanças conceituais, abre novas perspectivas, esclarece o
abstrato e motiva, e por outro lado, pode não surtir o efeito esperado, podend o vir se constituir uma
“faca de dois gumes”. (Duit,1991)
Além disso, de acordo com Hodson (2003), o envolvimento de alunos em atividades de
criação de modelos pode se transformar em excelentes oportunidades para que os professores
acompanhem o processo de expressão de suas idéias originais e de compreensão dos modelos
científicos estabelecidos.
Romanelli (1996), em trabalho desenvolvido com a temática centrada no professor como
mediador no processo de ensino-aprendizagem do conceito do átomo, demonstrou a complexidade
dessa relação através das dificuldades inerentes aos alunos em representar a abstrata idéia do átomo,
revelou que há a dificuldade dos estudantes em transitar entre as observações de fenômenos e as
explicações atomísticas, ou seja, em fazer relações entre o modelo atômico e o comportamento da
matéria nas diversas transformações. Já, em outros trabalhos têm evidenciado que, mesmo em nível
qualitativo, é difícil para os alunos seguirem o raciocínio envolvido na interpretação dos fenômenos
que levaram à construção de um modelo atômico.
Outra pesquisa sobre esta mesma temática, onde os dados foram coletados através de uma
entrevista com alunos que estavam ingressando no curso de graduação em Química da Universidade
Federal de Minas Gerais, citada por Souza e Justi (2003), também foi constatada uma extrema
dificuldade dos alunos com relação à compreensão dos modelos atômicos. Exemplos como esses,
demonstram que o ensino e a aprendizagem do conceito do átomo devem continuar sendo alvo de
interesse em pesquisas.
Tendo em vista a discussão apresentada neste artigo, sobre a importância do uso das
analogias no ensino de ciências, com ênfase no ensino de química, com os modelos atômicos
propostos por Dalton que seria “bola de bilhar ” e pelo modelo de Thomson que seria “pudim de
passas” e o modelo atômico proposto por Rutherford-Bohr de “sistema solar”, que são exemplos
bastante freqüentes em todo o mundo, familiares aos alunos e de fácil associação e pelo fato de que o
conceito de átomo ser abstrato e complexo para a compreensão e conseqüentemente nas dificuldades
da aprendizagem, o objetivo dessa pesquisa foi investigar como os alunos de supletivo do ensino
médio compreendem os modelos atômicos a partir das analogias citadas anteriormente.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS DA INVESTIGAÇÃO
Esta pesquisa foi desenvolvida no município de Dourados no estado de Mato Grosso do Sul,
no mês de fevereiro de 2008, com seis alunos de uma escola da rede pública que atende jovens e
adultos, que serão nomeados em A, B, C, D, E, F, respectivamente. Foi realizada a partir de
questionários escritos com suas respectivas respostas e discussões, na escola designada de Centro de
Educação de Jovens e Adultos – CEEJA.
A coleta dos dados se deu a partir de questionário contendo quatro perguntas abertas,
embasadas no artigo proposto por Souza, Justi, e Ferreira (2006). Esses autores, também analisaram o
que os alunos pensam sobre as analogias em modelos atômicos.
As perguntas foram adaptadas para os alunos da referida escola para dar prosseguimento a
esse estudo. A partir das respostas dadas pelos alunos entrevistados, foram realizadas as análises e
discussões sobre o tema proposto. O modelo do questionário efetuado para essa pesquisa está
relacionado abaixo:
Questionário - analogias “bola de bilhar”, “pudim de passas” e “sistema solar” utilizadas
para o ensino de química em modelos atômicos efetuado no Centro de Educação de Jovens e Adultos –
CEEJA, Dourados-MS, 2008.
1. Dalton para explicar o átomo, diz que o mesmo se assemelha a uma bola de bilhar.
A) Como é uma bolha de bilhar?
B) Como seria o átomo neste caso?
2. Desenhe como você imagina um “pudim de passas”.
3. Ao aprender sobre modelos atômicos o professor usou em sala de aula a seguinte
frase: “O átomo é como se fosse um pudim de passas”. O que você entende sobre o átomo ao
ler essa frase?
E Para você, existe alguma incoerência (discordância, algo de errado) na idéia
expressa nessa frase? Qual (is)?
4. Ao se lembrar de um sistema solar. Explique o quê você entende quando lê a
seguinte frase: “O átomo é como se fosse o sistema solar”.
E Para você, existe alguma incoerência (discordância, algo de errado) na idéia
expressa nessa frase citada acima? Qual (is)?
R ESULTADOS E DISCUSSÕES
ANALOGIA DA BOLA DE BILHAR – MODELO ATÔMICO DE DALTON
O que se refere ao conceito atômico de Dalton, ou seja, de átomo como menor partícula da
matéria, formada de uma estrutura compacta, maciça e sólida, sendo assim indivisível e indestrutível,
foi encontrada resposta apenas o aluno A (Figura l) como parte deste conceito a partir dessa analogia.
Figura 01: Resposta do aluno A, referente à questão 01, sobre modelo de Dalton
Os alunos C, E (Figura 2) citaram apenas a característica redondo atribuída à bola de bilhar,
deixando de lado as características, sólido, maciço e indivisível.
Figura 02: Respostas dos alunos referente à questão 01, sobre modelo de Dalton
Já, o aluno F, expressa uma imagem mais detalhada ao se lembrar da bola de bilhar e revela :
“É uma bola pequena, porém pesada e com desenho” (Aluno F)
De fato, as bolas de bilhar vêm com o número escrito em sua face, geralmente em uma parte destacada
de outra cor. Segundo o aluno, o átomo seria:
“Pequeno e pesado e com algum tipo de manchas” (Aluno F)
Logo, de acordo com a concepção de átomo para o modelo de Dalton utilizando esta
analogia, para este aluno seria incoerente, provavelmente ele teria uma idéia errônea, pelo fato de ter
convicção de que a bola de bilhar apresenta algum tipo de machas (que seriam os núme ros inscritos
nela).
ANALOGIA DO P UDIM DE PASSAS – MODELO ATÔMICO DE T HOMSON
Neste caso, o conceito atômico proposto por Thomson é que o átomo seria uma esfera de
carga positiva (prótons), onde estariam emersas as partículas negativas (elétrons).
Com referencia a essa analogia com o pudim de passas, as respostas foram bastante variadas
e ambíguas. O modelo mais citado e aceito foi o pudim com um orifício no meio (Figura 3).
Figura 03: Respostas dos alunos referente à questão 02, para desenhar um pudim de passas.
Observando os desenhos apresentados pelo questionário, nota-se que não é uma analogia
adequada para alunos brasileiros, porque o pudim em nosso país é uma massa clara, consistente com
um furo no meio (tipo da forma) e não é comum o uso de passas no seu preparo. Desse modo, o
modelo atômico de Thomson não se enquadraria ao pudim feito no Brasil. Quando os alunos foram
explicar como o átomo seria comparativamente com um pudim de passas, as respostas diversificadas e
confusas demonstram grandes falhas na compreensão dessa analogia proposta, principalmente em se
tratando de Brasil. Nas respostas, não soube ram identificar os prótons, os elétrons. O único aluno que
citou o próton foi o A, mas ainda de forma incorreta na expressão, como veremos abaixo:
“os prótons ao invés de formar maciça eles se formam no centro do núcleo” (Aluno A)
“é cheio de pontinhos pretos” (Aluno B)
“o átomo tem consistência e nele há varias substancias” (Aluno F)
Os estudantes C e D, relataram que não saberiam responder essa questão, porque nunca
viram um átomo de perto para poder comparar ao referido pudim. Ou seja, eles não possuem e nem
tem idéia de abstração, muito menos da dimensão do átomo.
Ao me referir da relação entre o pudim e o átomo, todos os alunos não deram uma resposta
correta, três deles afirmaram não saber a resposta e os demais deixaram claro que não entenderam a
analogia. Nota-se ao analisar a resposta de alguns, que a comparação para eles serve apenas como um
modelo para entenderem melhor.
“é para na hora de explicar expressar melhor a idéia da melhor forma possível” (Aluno B)
Fica claro, que sem exceção, os alunos não compreenderam a analogia do pudim de passas.
Em parte, é devido ao fato de que o pudim que os alunos conhecem é diferente ao proposto para
explicar a teoria de Thomson, e também, que o ensino em química requer um alto nível de abstração.
Ressalto nesta pesquisa, que provavelmente os alunos não conseguiram pensar criticamente, analisar e
questionar o que lhes foi apresentado, aceitaram o que foi exposto como verdade e a ciência não é uma
verdade absoluta.
ANALOGIA DO SISTEMA SOLAR – MODELO ATÔMICO R UTHERFORD – B OHR
O modelo atômico proposto por Rutherford – Bohr, refere-se que o próton ao invés de forma
tem uma esfera maciça, ele está concentrado na região central do átomo (núcleo) e os elétrons estariam
em sua volta, na eletrosfera, girando, como os planetas ao redor do sol.
Mesmo sendo o sistema solar familiar aos alunos, ao serem indagados com as comparações
do átomo como um sistema solar, três deles afirmaram não ter conhecimento para responder a questão,
outros, não fizeram a relação analógica adequada. Desse modo, percebemos que os alunos não tem
compreensão sobre o conceito atômico, muito menos sobre a analogia, como é demonstrado nas falas
abaixo:
“Os planetas são os átomos e em volta os elétrons” (Aluno F)
“Que tudo gira em torno dele” (Aluno E)
“É como o sol, cheio de raios solares” (Aluno D)
CONCLUSÃO
Analisando os resultados obtidos nos questionários, ficou evidente que os alunos não
conhecem e nem distinguem os modelos atômicos. E, no que tange a esta pesquisa, eles não
reconhecem as analogias, não as compreendem, não identificam as limitações das mesma s. Isso
porque, não caracterizam nem distinguem os modelos corretamente, não notam a importante função
das analogias para o seu desenvolvimento na construção do conhecimento para uma aprendizagem
significativa.
Isso provavelmente ocorreu pelo fato de que o aluno tem convicção de uma idéia certa e
única para o átomo. Também não descarto a hipótese de que não foi discutido o significado de cada
modelo, o motivo pelo qual ele foi elaborado, o seu contexto. Com passar do tempo eram construídos
outros modelos que substituíam os anteriores, mas o modelo deveria ter sido construído juntamente
com alunos para melhor adequação da compreensão do contexto. É um ato falho que deveria ser
repensado freqüentemente.
É necessário que o professor tenha consciência e estratégia ao utilizar as analogias, pois
é possível que ao invés de serem facilitadores da aprendizagem podem confundir e dificultar a
compreensão.
Contudo, nós professores devemos estar atentos em não aplicar um modelo pronto e fixo,
mas sim devemos montar juntamente com os alunos um cenário para que comecem a formar
conceitos. Também destaco, que o professor deve ter certeza da familiaridade, instrumento
fundamental para a eficiência da analogia e defina com clareza as relações analógicas. O educador
deve estar sempre atendo as assimilações feitas pelos alunos pois cada aluno tem um “universo
diferente”. Outro problema que devemos estar atentos, ocorre quando há o uso anterior á explicação da
hipótese ou teoria, pois o aluno pode não refletir, não deixar fluir seu pensamento. Explicitar
diferentes modelos é de suma importância, mas tem que ter muito cuidado para que se construa uma
linha de raciocínio que leve a real aprendizagem.
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