A história da ciência no ensino de modelos atômicos

Abstract

O conceito de átomo é discutido no início do Ensino Médio, e também é, tradicionalmente, uma das etapas onde mais se utiliza a História da Ciência no ensino de química. Aqui apresentamos e discutimos uma Proposta de Ensino para primeiro ano do Ensino Médio desenvolvida numa escola pública de Porto Alegre, Brasil. A Proposta consistiu na utilização de episódios históricos para apresentar e discutir a evolução do conhecimento que levou a teoria atômica desde o modelo proposto por Dalton até o modelo de Bohr, explorando aspectos da Natureza da Ciência, valorizando a contextualização de cada modelo e as transformações científicas de cada período. A Proposta de Ensino foi planejada de acordo com um estudo historiográfico sobre os modelos atômicos e para a análise e interpretação dos dados da aplicação da proposta foi utilizada Análise Textual Discursiva. A análise iniciou com uma pesquisa exploratória sobre os conhecimentos prévios dos estudantes sobre átomo e durante desenvolvimento da sequência didática foram analisadas as concepções de modelo atômico elaboradas pelos estudantes. A interpretação dos dados mostrou que as concepções para átomo apresentaram semelhança ao modelo de Rutherford-Bohr e foi descrito como o menor constituinte da matéria. Nos dados coletados nas aulas seguintes, no modelo de Dalton, identificou-se dois entendimentos para o átomo, que eram iguais, mas tinham pesos diferentes e átomo que fazia ligação para formar substâncias. No modelo de Thomson, a maioria dos estudantes representaram nos desenhos compreender o conceito de carga elétrica e que o átomo não seria indivisível. Na maioria das representações para o modelo de Rutherford identificou-se o entendimento da carga central no átomo e de partícula ao redor da carga central. Na discussão sobre o modelo de Bohr os estudantes fizeram um relato desde o modelo de Dalton até o de Rutherford-Bohr, e constatou-se dois diferentes entendimentos, estudantes que demonstraram conhecimento pontual de cada modelo atômico e estudantes que relataram as mudanças nos modelos. De acordo com a análise dos dados foi possível identificar que esta abordagem é promissora para o aprendizado sobre os modelos atômicos e sobre a Natureza da Ciência.

The concept of the atom is discussed at the beginning of High School, and is also traditionally one of the stages where the History of Science is most commonly used in chemistry teaching. Here we present and discuss a Teaching Proposal for the first year of High School developed in a public school in Porto Alegre, Brazil. The proposal consisted in the use of historical episodes to present and discuss the evolution of knowledge that took the atomic theory from the model proposed by Dalton to the Bohr model, exploring aspects of the Nature of Science, valuing the contextualisation of each model and the scientific transformations of each period. The Teaching Proposal was planned according to a historiographic study on the atomic models and for analysis and interpretation of the data of the application of proposal was used Discursive Textual Analysis. The analysis began with an exploratory research on students' previous knowledge about atom and during the development of the didactic sequence, the atomic model conceptions elaborated by the students were analyzed. The interpretation of the data showed that the conceptions for atom presented similarity to the model of Rutherford-Bohr and was described as the smaller constituent of the matter. In the data collected in the following classes, in Dalton's model, two understandings for the atom were identified, that they were equal, but had different weights and atom that was connected to form substances. In the Thomson model, most students represented in the drawings understand the concept of electric charge and that the atom would not be indivisible. In most of the representations for Rutherford's model the understanding of the central charge on the atom and particle around the central charge. In the discussion of Bohr's model, students reported from Dalton's model to Rutherford-Bohr's, and two different understandings were found, students who demonstrated knowledge of each atomic model and students who reported changes in the models. According to the analysis of the data it was possible to identify that this approach is promising for the learning about the atomic models and about the Nature of Science.