O papel da sala de aula invertida na construção de modelos mentais sobre conceitos químicos no ensino superior
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Data
2023-07-28
Autores
Orientador
Gibin, Gustavo Bizarria 
Coorientador
Pós-graduação
Ensino e Processos Formativos - FEIS
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Devido crescente uso da tecnologia nas relações humanas, é reconhecida a importância da inserção tecnológica nas metodologias de ensino científico, tal como em aulas de Química. Tal relevância procede, visto que aplicativos, simuladores e animações dos processos químicos podem auxiliar os alunos a compreenderem conceitos abstratos em nível submicroscópico. Estudos sugerem que os alunos ingressantes em cursos superiores de Química podem apresentar noções superficiais sobre o funcionamento químico neste nível. Nesse sentido, procurou-se investigar as modificações inerentes às representações internas – modelos mentais – de alunos de licenciatura em Química, sobre conceitos químicos trabalhados com acompanhamento da pesquisadora, em uma abordagem de sala de aula invertida. Este modelo de aula envolveu atividades auxiliadas por ferramentas tecnológicas. Objetivou-se reconhecer características dos modelos e avanços que possam ser alcançados pela abordagem com ferramentas que permitem visualizar indiretamente reações em nível subatômico. Por meio do questionário inicial, observou-se que os alunos possuem dificuldades em representar as proporções estequiométricas, as interações íon-moléculas, substâncias iônicas e moleculares, movimentação de íons, além de haver dificuldades de representação da formação de precipitados e das diferenças de reatividade dos metais. Ao longo das atividades, trabalhou-se com textos, vídeos e animações na modalidade de sala de aula invertida, e os participantes demonstraram melhorias em seus modelos mentais. Entretanto, ainda foram perceptíveis dificuldades na diferenciação das estruturas de substâncias iônicas e moleculares, na representação dos precipitados e na demonstração do movimento dos elétrons em um sistema de oxirredução. Os licenciandos passaram a apresentar opiniões positivas sobre a modalidade de sala de aula invertida, visto que o contato prévio com alguns materiais foi considerado essencial para o desenvolvimento do conhecimento conforme o ponto de vista dos estudantes, além de que o trabalho com atividades em desenho, quizzes da plataforma Kahoot! e simulações sobre os fenômenos em nível atômico-molecular estimularam a participação ativa, as discussões e colaboraram para o aumento da motivação e engajamento dos estudantes. Tendo isso em consideração, é essencial que os modelos mentais de licenciandos em Química passem a ser conhecidos, tendo em vista que atuarão na formação de alunos do Ensino Médio e algum aspecto incorreto em seus modelos mentais pode ser futuramente refletido pelos estudantes da educação básica. Atualmente, as tecnologias são fundamentais ao ensino das Ciências como a Química, pois simplificam o entendimento dos processos em nível submicroscópico e, aliadas ao ensino híbrido, colaboram para a maior autonomia do estudante em tomar decisões que guiem sua aprendizagem, possibilita o desenvolvimento de momentos de discussão crítica e participativa, permite a diminuição das dificuldades de compreensão de fenômenos abstratos, além de possibilitar o uso de diversas ferramentas para atividades on-line ou presenciais, e a proposta de trabalhos colaborativos que engajem os estudantes.
Resumo (inglês)
Due to the increasing use of technology in human relations, the importance of technological insertion in scientific teaching methodologies, such as in Chemistry classes, is recognized. Such relevance proceeds, since applications, simulators and animations of chemical processes can help students to understand abstract concepts at a submicroscopic level. Studies suggest that freshmen students in higher Chemistry courses may have superficial notions about chemical functioning at this level. In this sense, an attempt was made to investigate the modifications inherent to the internal representations – mental models – of undergraduate students in Chemistry, on chemical concepts worked with the researcher's monitoring, in an inverted classroom approach. This class model involved activities aided by technological tools. The objective was to recognize characteristics of the models and advances that can be achieved by the approach with tools that allow you to indirectly visualize reactions at the subatomic level. Through the initial questionnaire, it was observed that students have difficulties in representing stoichiometric proportions, ion-molecule interactions, ionic and molecular substances, ion movement, in addition to having difficulties in representing the formation of precipitates and differences in reactivity of metals. Throughout the activities, texts, videos and animations were worked on in the inverted classroom mode, and the participants demonstrated improvements in their mental models. However, difficulties were still noticeable in differentiating the structures of ionic and molecular substances, in the representation of precipitates and in demonstrating the movement of electrons in a redox system. The undergraduates started to present positive opinions about the inverted classroom modality, since the previous contact with some materials was considered essential for the development of knowledge according to the students' point of view, in addition to the fact that working with drawing activities, quizzes from the Kahoot platform! and simulations on phenomena at the atomic-molecular level stimulated active participation, discussions and collaborated to increase student motivation and engagement. Taking this into account, it is essential that the mental models of undergraduate students in Chemistry become known, considering that they will act in the training of high school students and any incorrect aspect in their mental models may be reflected in the future by basic education students. Currently, technologies are fundamental to the teaching of Sciences such as Chemistry, as they simplify the understanding of processes at a submicroscopic level and, combined with hybrid teaching, contribute to greater student autonomy in making decisions that guide their learning, enabling the development of moments of critical and participatory discussion, allows the reduction of difficulties in understanding abstract phenomena, in addition to enabling the use of various tools for online or face-to-face activities, and the proposal of collaborative works that engage students.
Descrição
Idioma
Português