modelos moleculares para o ensino de quÍmica utilizando materiais alternativos serragem e biscuit
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VI Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte e Nordeste de Educação Tecnológica
Aracaju-SE -2011
MODELOS MOLECULARES PARA O ENSINO DE QUÍMICA
UTILIZANDO MATERIAIS ALTERNATIVOS: SERRAGEM E BISCUIT
RESUMO
A premissa da fomentação para a divulgação de recursos didáticos de fácil acesso é um dos assuntos
abordados nas diversas áreas da química que se inicia por uma evolução de fatos ordenados num
segmento cronológico, onde estão organizados em temáticas ou problemas a serem pesquisados. Estas
idéias são embasamento para a busca de teorias norteadoras para a formação profissional ou acadêmica,
no que diz respeito principalmente aos processos metodológicos, sobretudo as aulas práticas em
laboratório a cerca do ensino de Química. Este trabalho teve como objetivo a confecção de modelos
moleculares com materiais alternativos e de baixo custo, com destaque para dois dos componentes, a
serragem de madeira e o biscuit, para a compreensão e a facilitação da disseminação dos conteúdos da
química e áreas afins. Para a confecção dos modelos moleculares o processo metodológico consistiu na
utilização de serragem, aglutinante, biscuit, tintas para tecidos, dentre outros demonstrando acessibilidade
ao recurso alternativo. Diante do material confeccionado e apresentado como recurso didático para as
aulas de química, os resultados demonstraram grandes vantagens, principalmente para a visualização das
ligações entre os átomos, além do baixo custo, uma vez que a maioria dos materiais usados na confecção
dos modelos é de fácil aquisição, além de incutir uma consciência ambiental em discentes e docentes que
estejam envolvidos no trabalho. Portanto, a viabilização e fomentação da confecção dos modelos
alternativos é uma prática que visa trabalhar questões pedagógicas e ambientais de forma a permitir a
sedimentação dos conhecimentos e experiências dos discentes com uma abordagem mais clara dos
conteúdos abordados da área da química e áreas afins, possibilitando os professores, material para tornar
as aulas de Química mais atraente e aos alunos a visualização tridimensional das moléculas facilitando
seu entendimento, melhorando consequentemente o ensino-aprendizagem.
Palavras-chave: Ensino de química, modelos moleculares, visualização tridimensional
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1. INTRODUÇÃO
Os assuntos abordados nas diversas áreas da química iniciam-se por uma evolução de fatos
ordenados num segmento cronológico, onde estão organizados em temáticas ou problemas a serem
pesquisados. Estas idéias são embasamento para a busca de teorias norteadoras para a formação
profissional ou acadêmica, no que diz respeito principalmente ao uso dos recursos didáticos, sobretudo as
aulas práticas em laboratório. Há inúmeras discursões e debates a cerca do ensino de Química, em relação
á forma de trabalhar os conteúdos, com a premissa de possibilitar a melhor compreensão da Química.
Diante desta situação, os educadores, principalmente os ligados ao Ensino de Química, lutam
ainda com problemas antigos da estrutura de ensino, em que habitualmente os alunos apresentam
dificuldades de transpor o limite da compreensão dos fenômenos químicos, por meio do senso comum,
para uma forma de interpretação complexa de fenômenos, cujas compreensões exigem níveis de abstração
só alcançados quando se está motivado para o aprendizado. Neste sentido é fato concordante que a
experimentação deve ser um dos componentes básicos no ensino de química, assim como foi no
desenvolvimento do conhecimento único e por isto tem sido objeto de atenção de vários pesquisadores
(SERAFIM, 2005). Os experimentos demonstrativos ajudam a enfocar a atenção do estudante nos
comportamentos e propriedades de substâncias químicas e auxiliam, também, a aumentar o conhecimento
e a consciência do estudante de química (VANIN, 1991).
Uma das maiores dificuldades no ensino de química, tanto em nível de graduação como no
ensino médio é a visualização tridimensional das moléculas, quando o tema “geometria molecular” é
abordado. Este problema acaba se refletindo em outras disciplinas e/ou áreas, como a Bioquímica e a
Biologia Molecular, uma vez que o comportamento químico e bioquímico das moléculas depende de seu
arranjo estrutural (GONÇALVES et al., 2009). A elaboração e confecção de conjuntos de modelos
moleculares surgem como uma ferramenta para facilitar a assimilação e o aprendizado de conceitos que
envolvam a geometria molecular, as ligações químicas entre outros. O uso de modelos moleculares é
simples e de grande valia para este propósito, pois apoia a visualização das ligações químicas existentes
entre os núcleos atômicos que compõem uma molécula, como também possibilita desenvolver no aluno a
percepção do arranjo espacial delas (LIMA e LIMA-NETO, 2009).
Uma proposta bastante útil na visualização tridimensional das moléculas são os modelos
atômicos comerciais, confeccionados em plástico. Entretanto, a quantidade e o formato das peças que
constituem estes kits comerciais limitam de maneira significativa o número de formas geométricas que
podem ser montadas. Além disso, o custo desses kits é elevado e nem sempre atendem à necessidade dos
alunos (e professores), pois são construídos dentro de um padrão já instituído há
décadas e que provoca limitações em cada modelo, especialmente no que se refere às aplicações
dentro do conteúdo de Química (GONÇALVES et al., 2009).
A técnica de construção de modelos moleculares a partir de “biscuit”, massa de modelar e
“epoxi‟ consiste em auxiliar docente e discente, como ferramenta básica na utilização e exposição do
recurso para o desenvolvimento das temáticas envolvidas na visualização tridimensional das moléculas,
pois os modelos existentes constituem-se de „kits‟ comerciais de custo elevado e um número limitado de
peças para montar as moléculas, inviabilizando economicamente a aplicação no processo ensino-
aprendizagem. Diante das dificuldades observadas, alguns pesquisadores da área do ensino de Ciências
têm desenvolvido materiais didático-pedagógicos alternativos (Kits), como forma de possibilitar aos
professores instrumentos auxiliares para a prática pedagógica (MATOS et al, 2009).
Tem sido demonstrado, por exemplo, que a partir da utilização de materiais de baixo custo,
encontrados no cotidiano, é possível se propiciar aulas mais atraentes e motivadoras, nas quais os alunos
são envolvidos na construção de seu conhecimento (SOUZA et al., 2008).
A construção de modelos moleculares pode ser feita de várias formas e usando os mais variados
materiais. A Tabela 1 mostra comparativamente as vantagens e desvantagens de modelos comerciais e de
modelos alternativos que estão propostos na literatura (LIMA e LIMA-NETO, 2009).
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Tabela 01 - Relação das vantagens e desvantagens de modelos comerciais e alternativos que são propostos na
literatura(LIMA e LIMA-NETO, 2009).
Tipo Vantagens Desvantagens
Comerciais Acabamento fino, ângulos
corretos
Importados, caros, limitado
números de peças, são
específicos, fácil desgaste,
configurações espaciais
restritas
Bolas de isopor com palitos de
dentes
Acessível e versáteis, com
ampla e pronta aplicação
Ocupa muito espaço, é de fácil
desgaste
Canudos de bebidas Fácil aquisição e cores variadas Montagem definitiva, frágil e
muito leve
Balões de aniversário Acessível e cores variadas Definitivo, frágil e muito leve
Arame Fácil construção Difícil manuseio da estrutura,
uso restrito
Bolas de isopor com canudos,
alfinetes e arame
Versátil, ampla aplicação em
química acessível
Montagens definitivas, difícil
posicionamento dos ângulos
Portanto, diante da necessidade de disseminação das informações referentes aos conteúdos de
química, este trabalho tem como objetivo a confecção de modelos moleculares com materiais alternativos
e de baixo custo, com destaque para um dos componentes, a serragem de madeira ou pó de serra
facilmente encontrada em serrarias e que sua queima libera gás carbônico poluindo o ambiente e o biscuit.
Estes materiais são a base para a confecção das estruturas, a fim de consolidar os conhecimentos de
geometria molecular e as características inerentes a temática abordada durante a integralização da
teoria/prática das disciplinas das áreas das químicas e afins.
2. METODOLOGIA
Na confecção dos modelos moleculares utilizou-se, serragem, aglutinante (feito com fécula de
mandioca e água), biscuit, tintas para tecidos, parafusos, microrretífica, hastes flexíveis e bacias (Figura
01).
Figura 01: Material utilizado na confecção dos modelos.
A princípio preparou-se a massa com a serragem e o aglutinante para então iniciar a moldagem
até que adquiram forma esférica. A moldagem foi realizada de forma manual (Figura 02) e a secagem
ocorreu naturalmente em temperatura ambiente, podendo ser acelerada se for exposto ao sol.
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Figura 02: (a) massa de serragem; (b) esferas já moldadas e secas.
A massa de biscuit foi utilizada para cobrir as bolas da massa de serragem após estarem secas, e,
em seguida usadas para a elaboração de átomos individualizados de acordo com as suas características.
Contudo, para cada átomo especificou-se a quantidade de massa a ser utilizada, conforme necessidades, e
para diferenciar cada elemento foi usada cores variadas, como mostra a (Tabela 02), conforme pode ser
observado na (Figura 03).
Tabela 02: Identificação dos átomos através de cores do padrão dos elementos
ELEMENTO COR
Carbono Preto
Nitrogênio Azul
Oxigênio Vermelho
Cloro Amarelo
Flúor Verde Claro
Hidrogênio Branco
Enxofre Verde Escuro
Fósforo Púrpura
Figura 03: (a) partes do modelo metano; (b) modelo metano montado.
Para a representação das ligações tanto simples quanto múltiplas, foram utilizadas hastes
flexíveis. A perfuração das esferas foi feita com parafusos ou microrétifica (broca) e utilizou-se um
transferidor para medir aproximadamente que os ângulos das ligações químicas das estruturas.
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3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A partir da massa de serragem e de biscuit construíram-se vários modelos moleculares para
demonstrar a utilidade dos modelos confeccionados com materiais alternativos. Uma das grandes
vantagens desses modelos é a utilização das hastes flexíveis, que possibilitam a visualização das ligações
simples, duplas e triplas (Figuras 04, 05 e 06). O baixo custo é indiscutível, uma vez que a maioria dos
materiais usados na confecção dos modelos é de fácil aquisição. Além de tudo, a confecção desse material
ainda ajuda a incutir uma consciência ambiental em alunos e professores que estejam envolvidos no
trabalho, pois alguns dos matérias utilizados na confecção das estruturas são reaproveitados, como a
serragem e as hastes flexiveis.
Figura 04: (a) CH4 – Metano; (b) C6H11O - Glicose; (c) C3H6 - ciclopropeno; (d) C3H6O2 – ácido
propanóico; (e) C4H6 - ciclobuteno; (f) C6H6 - Benzeno; (g) C2H2 - acetileno; (h) BF3 – fluoreto de boro; (i)
C4H4S - Tiofeno
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Figura 05: (a) NH3 – Nitrogênio (Frontal); (b) NH3 – Nitrogênio (aérea); (c) C3H6O – Propanona (frontal); (d)
C3H6O – Propanona (aérea); (e) C2H6O – Etér-dimetil; (f) C4H9F – 2-Flúor-Butano.
Figura 06: (a) H2O - água (aérea); (b) H2O – água (frontal)
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A viabilização e fomentação da confecção dos modelos alternativos é uma prática que visa
trabalhar questões pedagógicas e ambientais de forma a permitir a sedimentação dos conhecimentos e
experiências dos discentes com uma abordagem mais clara dos conteúdos abordados da área da química e
áreas afins, possibilitando os professores, material para tornar as aulas de Química mais atraente e aos
alunos a visualização tridimensional das moléculas facilitando seu entendimento, melhorando
consequentemente o ensino-aprendizagem.
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REFERÊNCIAS
GONÇALVES, C. L.; BORGES, E. L.; MOTA, F. V.; SCHUBERT, R. N.; LENARDÃO, E. J.;
GARCIA, I. T. S. Construção de Modelos Moleculares Versáteis para o Ensino de Química Utilizando
Material Alternativo e de Baixo Custo. XV CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA: PESQUISA E
RESPONSABILIDADE AMBIENTAL, 2007, Pelotas. Anais... Pelotas: UFPel. CD-ROM.
LIMA, M. B.; LIMA-NETO, P.; Construção de modelos para ilustração de estruturas moleculares em
aulas de química. Química Nova. São Paulo, v. 22, 1999. Disponível em:
<http://www.scielo.br/pdf/qn/v22n6/2598.pdf>. Acesso em: 17 set. 2011.
MATOS, C. H. C; OLIVEIRA, C. R. F.; SANTOS, M. P. F.; FERRAZ, C. S.; Utilização de Modelos
Didáticos no Ensino de Entomologia. REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA, v. 9, n.1,
p.19-31, 2009.
SERAFIM, Jr. I. M.; O Envolvimento Do Aluno No Processo De Ensino-Aprendizagem Durante A
Realização De Atividades Experimentais. 2005. Dissertação (Mestrado em Química), UFSCar., São
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SOUZA, D. C.; ANDRADE, G. L. P.; NASCIMENTO JUNIOR, A. F. Produção de material didático-
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VANIN, J. A.; PORTO, P. A. Picturing the Chemical Relevance. JOURNAL OF CHEMICAL
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