O Ensino de química orgânica: levantamento dos pré-requisitos conceituais e das dificuldades de de aprendizagem dos estudantes no ensino superior

Abstract

Ao considerar as dificuldades existentes no processo de ensino e aprendizagem de Química, apresentamos uma discussão acerca da necessidade de conhecer os pré-requisitos conceituais e as dificuldades de aprendizagem dos estudantes mediante esses conceitos, uma vez que eles são a base para a construção de novos conhecimentos científicos. Este trabalho teve como objetivo elencar os pré-requisitos conceituais necessários para o processo de ensino e aprendizagem da disciplina de Química Orgânica, bem como proporcionar uma visão mais clara das possíveis dificuldades de aprendizagem presente na estrutura cognitiva dos estudantes. Para embasar esta análise, inicialmente elencamos quais deveriam ser os pré-requisitos conceituais para a disciplina de Química Orgânica apoiados na experiência de cinco docentes atuantes nesta área, a mais de cinco anos, que se propuseram a participar de entrevistas semiestruturadas, o que formulou nosso Instrumento de coleta de dados de número 1. Através da análise dessas entrevistas, pudemos identificar os seguintes conceitos: Ligação Química, Hibridização, Estabilidade dos compostos, Polaridade das ligações / Polaridade das moléculas, Teoria dos Orbitais Atômicos, Propriedades Periódicas (com ênfase na Eletronegatividade), Geometria Molecular, Atomística e Uso de Modelos. Posteriormente, elaboramos um segundo Instrumento de coleta de dados que era representado por um questionário com seis questões abertas, no qual os 61 participantes dessa pesquisa – todos alunos de cursos de Licenciatura e Bacharelado em Química que já haviam concluído as disciplinas de Química Geral e Inorgânica – puderam responder e apresentar seus conhecimentos científicos sobre dos pré-requisitos conceituais identificados previamente. Evidenciamos que apesar de compreenderem alguns conceitos científicos, uma grande parte dos estudantes apresentam dificuldades de aprendizagem e, em alguns casos, apresentam características em suas respostas de conceitos memorizados e/ou com o nível de profundidade semelhante ao estudado durante o Ensino Médio. Para que isso seja superado é de fundamental importância que os docentes que ministram essas disciplinas elaborem sequências didáticas que levem em conta essas dificuldades e a importância desses pré-requisitos, para que assim os estudantes consigam ultrapassar suas defasagens conceituais e tenham uma aprendizagem significativa.

In considering the difficulties existing in the teaching and learning process of Chemistry, we present a discussion about the necessity of understanding the conceptual prerequisites and the learning difficulties students face with these concepts, as they form the foundation for building new scientific knowledge. This study aimed to identify the conceptual prerequisites necessary for the teaching and learning process of Organic Chemistry and to provide a clearer view of the potential learning difficulties present in students' cognitive structures. To support this analysis, we first identified the conceptual prerequisites for the Organic Chemistry course based on the experience of five educators with over five years of experience in this area, who participated in semi-structured interviews. Theseinterviews formed our Data Collection Instrument Number 1. Through the analysis of these interviews, we identified the following concepts: Chemical Bonding, Hybridization, Compound Stability, Bond Polarity / Molecular Polarity, Atomic Orbital Theory, Periodic Properties (with emphasis on Electronegativity), Molecular Geometry, Atomic Theory, and the Use of Models. Subsequently, we developed a second Data Collection Instrument in the form of a questionnaire with six open-ended questions. The 61 participants in this research—students from undergraduate and bachelor's Chemistry programs who had completed General and Inorganic Chemistry courses—were able to respond and present their scientific knowledge about the previously identified conceptual prerequisites. We found that, although students understood some scientific concepts, a large number exhibited learning difficulties. In some cases, their responses reflected memorized concepts and/or a level of depth similar to what was studied during High School. To overcome this, it is crucial for instructors teaching these courses to develop didactic sequences that address these difficulties and the importance of these prerequisites, enabling students to bridge their conceptual gaps and achieve meaningful learning.