A compreensão de reação química como um sistema complexo a partir da discussão dos erros e dificuldades de aprendizagem de estudantes do ensino médio

The study of chemical reactions is among the most important contents to the understanding of Chemistry discipline in basic education. However, there are still few studies about chemical reactions as a complex system because, generally, this content is presented in textbooks, taught and even researched in a fragmented form. The thesis here presented aims to investigate, identify and characterize the mistakes and learning difficulties of the students about chemical reactions as a complex system, using for that purpose the analysis of the answers of 126 exams of candidates for the bachelor’s degree in Chemistry Teaching on the entrance exam for the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The mistakes and learning difficulties about the parameters ΔG°, Kp, Ea and of the calculation of the amount of substance in a chemical reaction have been identified, as well as the levels of development of the ability to interpret the chemical reaction as a system. The main theoretical source of this study is structured based on the mistakes and learning difficulties (NÚÑEZ, RAMALHO, 2012), of the chemical reactions as complex systems (NÚÑEZ, 1994; RESHETOVA, 1988; SANDERSON, 1968). As methodology, it was prioritized the analysis of the answers to the exams and the interview with the teachers. The results showed typical mistakes in the study of this subject, especially low levels and skill development. No student was able to integrate the different aspects in the systemic understanding of the chemical reaction. From the interviews with Chemistry teachers from High School, it was determined the reasons the teachers assign to those mistakes and learning difficulties. The interviews revealed that the teachers do not work in the perspective of integration of the contents which leads the students to present difficulties and make mistakes related to the content previously mentioned. The study presents a proposal for the organization of the contents of Chemistry discipline for High School as a possibility of a dialectic systemic integration of contents, understanding that this systematic vision, leads to important contributions to the development of the theoretical thinking of the students. We can mention as one of the conclusions of this study, the fact that the non-systemic organization of contents do not favor this kind of thinking in students.

O estudo das reações químicas encontra-se entre os conteúdos mais importantes para a compreensão da disciplina de Química. Mas ainda são pouco os estudos que apresentam as reações químicas como sistema complexo. A tese aqui apresentada tem como objetivo investigar, identificar e caracterizar os erros e dificuldades de aprendizagem de estudantes em relação as reações químicas como sistema complexo, utilizando para tanto a análise das respostas de 126 provas de estudantes candidatos ao curso de Licenciatura em Química, oferecido pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Foram investigados e discutidos os erros e dificuldades de aprendizagem dos parâmetros ∆G, Kp, Ea e do cálculo de quantidade de substância numa reação química e a inter-relação desses parâmetros no estudo das reações química como sistema. O trabalho classificou em níveis de desenvolvimento a habilidade de interpretar a reação química como sistema. A partir de entrevistas realizadas com professores de Química, do Ensino Médio, se determinou as razões a que os professores atribuem esses erros e dificuldades de aprendizagem. A aprendizagem das reações química no Ensino Médio perpassa por conceitos de termoquímica, de cinética, do equilíbrio e os seus aspectos quantitativos e qualitativos, esses conceitos não possuem uma articulação orgânica entre si para a melhor compreensão de como ocorre e porque ocorre uma reação química, o que garante a compreensão dos sentidos das partes numa totalidade. Os resultados obtidos indicam que os estudantes não compreendem o conceito de ∆G, Kp, Ea. Os professores não trabalham na perspectiva de integração dos conteúdos o que leva os alunos a apresentarem dificuldades e cometerem erros relacionados ao conteúdo citado. O trabalho apresenta uma proposta de organização dos conteúdos da Química para o Ensino Médio como uma possibilidade de integração sistêmica dialética dos conteúdos, entendendo que essa visão sistemática, leva a importantes contribuições com o desenvolvimento do pensamento teórico dos alunos. A estruturação dos conteúdos da Química apresentado nesse trabalho, fundamenta-se no método de análise sistêmico dialético funcional-estrutural desenvolvidos Reshetova (1988) e Núnez (1992). Essa tese traz contribuições significativas para o ensino-aprendizagem de uma reação química como sistema complexo.