TERMODINÂMICA: uma proposta de ensino a partir da química computacional.

Abstract

RESUMO: O processo educacional vem passando por grandes transformações nas últimas décadas, como por exemplo, através da utilização de ferramentas que proporcionam a visualização e a reprodução de modelos dinâmicos. Neste sentido, os softwares de simulação e as ferramentas de modelagem molecular surgem com a finalidade de desenvolverem a compreensão conceitual e minimizarem o aprendizado mecânico dos estudantes no Ensino de Química. A presente pesquisa busca promover uma melhor compreensão de conceitos e cálculos sobre os conteúdos de Termodinâmica Química abordados na disciplina de Físico-Química I (FQI) para uma amostra de 14 estudantes do curso de Licenciatura em Química da Universidade Estadual do Piauí (UESPI). Dessa forma, foram produzidos e aplicados tutoriais que auxiliaram na utilização dos softwares de modelagem molecular pelos graduandos a partir da inserção das aulas práticas computacionais na disciplina. O método de pesquisa empregado foi uma abordagem qualitativa do tipo estudo de caso, e quantitativa, utilizando como instrumentos de coleta de dados, questionários subjetivos e escalas do tipo Likert de cinco pontos, sendo aplicados ao término das aulas práticas computacionais. A partir das análises dos resultados pode-se perceber que a utilização de tal ferramenta de ensino contribuiu para o aprofundamento do conhecimento termodinâmico, ajudou a estabelecer uma visão mais realística e simbólica do mundo microscópico, minimizou as limitações matemáticas na obtenção dos cálculos e melhorou o interesse e a motivação dos estudantes pelo aprendizado. Desse modo, foi possível mostrar a importância da utilização e aplicação dos softwares de modelagem molecular no ensino de termodinâmica, abordando e esclarecendo conceitos, e constatando melhores desempenhos dos estudantes. ----------------- ABSTRACT: The educational process has undergone major transformations in the last decades, for example, through the use of tools that allow the visualization and reproduction of dynamic models. In this case, simulation softwares and molecular modeling tools emerge with the purpose of developing a conceptual comprehension and minimizing the mechanical learning of students in Chemistry Teaching. The present research seeks to promote a better understanding of the concepts and calculations on the contents of Chemical Thermodynamics covered in the discipline of Physicochemical I (FQI). With a sample of 14 undergraduate students from Chemistry Degree, the study took place at the State University of Piauí (UESPI). In this way, tutorials were produced and applied to help in the use of molecular modeling softwares by undergraduates. These tutorials were presented to the students at the practical classes in the discipline. The research method used was a qualitative approach of the case-study type and a quantitative approach, using as data collection instruments: subjective questionnaires and five-point Likert-type scales, being applied at the end of the practical computational classes. From the analysis of the results it is possible to see that the use of this teaching tool contributed to a better understanding of the thermodynamic. It also helped to establish a more realistic and symbolic view of the microscopic world, minimizing mathematical limitations in obtaining calculations, and improving student interest and motivation for learning. Thus, it was possible to show the importance of the use and application of molecular modeling softwares in the teaching of thermodynamics, approaching and clarifying concepts, and confirming better student performance.