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Prof. Dr. Marco Antonio Bueno [email protected]://pesquisa.ufabc.edu.br
Fevereiro de 2015
Estudos sobre aprendizagem no Campo Molecular-Estrutural e da Termodinâmica:
Equilíbrio Químico em diferentes níveis de cognição e Esquemas cognitivos de professores e alunos
frente a tarefas em Química Orgânica.
ATIVIDADE HUMANA E CONCEITUAÇÃO EM QUÍMICA 2The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 2
Investigações recentes
Campo Estrutural Molecular
Campo da Termodinâmica
1 - Esquemas cognitivos de professores e alunos frente a tarefas em Química Orgânica 2 - Equilíbrio Químico em diferentes níveis de cognição
ATIVIDADE HUMANA E CONCEITUAÇÃO EM QUÍMICA 3The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 3
Processos de aprendizagem na
graduação
Estratégias de Ensino
Planejamento Curricular
Avaliação
TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS
Gérard VergnaudVERGNAUD, G. La théorie des champs conceptuels. Reserches en Didactique des Mathematiques, v. 23, p. 133–170, 1990.
Introdução e referencial teórico
Teoria cognitivista: assume que o núcleo do
desenvolvimento cognitivo é a Conceituação
Campo Conceitual Conjunto de problemas e
de situações que requerem conceitos,
procedimentos e representações simbólicas de diferentes tipos, mas
relacionados entre si.
Conceitos emergem da solução de
problemas
ATIVIDADE HUMANA E CONCEITUAÇÃO EM QUÍMICA 4The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 4
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 5
Conhecimento
Validade Restrita
Resolução de Tarefas
Longo período de
tempo
Situações variadas
Representações Simbólicas
Conceitos
TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAISIntrodução e referencial teórico
ATIVIDADE HUMANA E CONCEITUAÇÃO EM QUÍMICA 6The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 6
Campo Estrutural Molecular e da Termodinâmica Química Orgânica
2 professores experientes 6 alunos de graduação da UFABC - FRO
Esquemas cognitivos de professores e alunos frente a tarefas em Química Orgânica1
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 7
ConceitosS.R.I
S – Situações(Tarefas) R –
Representações Simbólicas
I – Invariantes operatórios
CH3
Br
CH2CH3CH3
CH2CH3+ Nu:
- Product a +Product b
B:-Product c +Product d
Br
Br
H
H
BASE
Product A
Product B
Eliminationproducts
BrBr NUCLEOPHILE
Product C
Product D
Substitutionproducts
Conceitos- Clivagem e formação de
ligações Químicas- Estabilidade de carbocátions
- Estereoquímica- Adição nucleofílica
- Desprotonações
Invariantes Operatórios- Considerar
possibilidades- Efetuar possibilidades
5The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 8
Situação 1
ClCO2Et
CH3
N
O
N aN 3
CH3CN
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 9
PROCEDIMENTO DE PESQUISA
Based on this reaction, describe the reaction mechanism explaining all the procedures adopted. Take into account any other factors it deems appropriate.
N
O
CO2Et
CH3Cl
N
O
CO2Et
CH3
+
N+
O
CO2Et
CH3- Cl
-N3
-
CO2Et
CH3
R
N3
+
CO2Et
CH3
R
N3
NO = R
+
Legend
Elim ination Products
Participante: T1
CH2CH3
Br
H
+ CH3CH2O-
CH3CH2OH
Product(s)
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 10
Scenario Content
1 SN1 reaction pathway with formation of enantiomeric pair.
2 Via SN2 reaction with formation of only one product and 100% yield.
3Competition between SN2 and E1 reactions.
4Competition between SN1 and E1 reactions.
5Reaction via E1.
Based on this reaction, describe the reaction mechanism explaining all the procedures adopted. Take into account any other factors it deems appropriate. Participante:
T2
Situação 2PROCEDIMENTO DE PESQUISA
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 11
Presentations of the
instrument search
Resolutions and
explanations of the case
AudiovisualEquipment
Data analysis
Transana softwareTextual
discursive analysis
Operatory invariants
Structure of explanations
Gestures
Concepts
• Electronegativity• Polar covalente
bonding• Steric effects• Inductive effects• Ressonance• Aromaticity
* Construction of inferences* Date* Justification* Knowledge base
*Concepts in action
Vergnaud (1990) gives special attention to the gestures that accompany the actions of people. The gestures reveal the fundamental concepts and the operational invariants in schemes.
Our Approach
*stereochemistry
asked the participants
front
from th
e
recordin
g w
as
perform
ed
transcriptions in software
fragm
enta
tion
text v
ia
BrBr NUCLEOPHILE
PROCEDIMENTO DE PESQUISA
TRANSANA
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 12
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 13
RESULTADOS - PROFESSORES
T1
T2
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 14
T1
T2
Explanations based on structural molecular Explanations
based on stability and energy
involved in the system
Intertwining molecular
explanation and energy involved
in the systemConstant
intertwining in explaining
T1: But if you break the carbon chlorine bond you form a tertiary benzyl carbocation (0:04:44.8).
T1: What is the advantage of the benzyl carbocation? It is quite easy! Because having stabilization of the aromatic pi system with the methyl and the rest of the molecule you have the reaction between p-orbital of the carbocation with the benzyl system... (0:05:53.8).
RESULTADOS - PROFESSORES
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 15
T1
T2
T2: So in the case shown there is some product derived from SN2-type reaction. It is noteworthy that there was reversal of the chiral center. The hydrogen that was behind the reactant molecule came to the front. (0:08:54.7)
T2: probably with a solvent with a high dielectric constant it ends solvate the carbocation, and accordingly, no mixing products of SN1 type. And there are probably racemic mixture in this reaction between these two chiral products. The reaction medium also favors elimination reactions (0:13:43.5).
Explanations based on structural molecular
Explanations based on stability
and energy involved in the
system
Intertwining molecular
explanation and energy involved
in the system
Constant intertwining in
explaining
RESULTADOS - PROFESSORES
Participant and Instrument
Transcription Feature
T1, S1
T1: But if you break the carbon chlorine bond you form a tertiary benzyl carbocation (0:04:44.8).
T1: What is the advantage of the benzyl carbocation? It is quite easy! Because having stabilization of the aromatic pi system with the methyl and the rest of the molecule you have the reaction between p-orbital of the carbocation with the benzyl system... (0:05:53.8).
Among possible reaction paths T1 justified based on the stability of the intermediate occurrence of preferential. Connecting Structural Molecular Field with the Field of Thermodynamics.
T2, S2
T2: The reaction shows this mixture of isomers. Are spatial and isolated diasteroisomers isomers. Mostly we have this product in character and that is consistent with the decrease of energy in the system (0:14:51.2).
Among possible stereoisomers T2 justified based on steric factors the occurrence of preferential. Connecting Structural Molecular Field with the Field of Thermodynamics.
T1, S1
T1: Polar aprotic solvent solvated cations and anions not solvated. In this case there is a disadvantage for the SN1-type process (0:03:47.4).
T1: Is there a possibility to promote solvate of breaking the bond between carbon and chlorine (0:03:54.7).
The polarity of chemical bonds are instrumental to explain the solvatation. Connecting Structural Molecular Field with the Field of Thermodynamics.
T2, S2
T2: So in the case shown there is some product derived from SN2-type reaction. It is noteworthy that there was reversal of the chiral center. The hydrogen that was behind the reactant molecule came to the front. (0:08:54.7)
T2: probably with a solvent with a high dielectric constant it ends solvate the carbocation, and accordingly, no mixing products of SN1 type. And there are probably racemic mixture in this reaction between these two chiral products. The reaction medium also favors elimination reactions (0:13:43.5).
The polarity of chemical bonds are instrumental to explain the solvatation. The stereochemistry also shot mechanistic proposition. Connecting Structural Molecular Field with the Field of Thermodynamics.
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 16
STRUCUTURALMOLECULAR
STABILITY/ENERGY SYSTEM
STRUCUTURALMOLECULAR
STABILITY/ENERGY SYSTEM
STABILITY/ENERGY SYSTEM
STRUCUTURALMOLECULAR
STRUCUTURALMOLECULAR
STABILITY/ENERGY SYSTEM
CH2CH3
Br
H
+ CH3CH2O-
CH3CH2OH
Product(s)
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 17
Scenario Content
1 SN1 reaction pathway with formation of enantiomeric pair.
2 Via SN2 reaction with formation of only one product and 100% yield.
3Competition between SN2 and E1 reactions.
4Competition between SN1 and E1 reactions.
5Reaction via E1.
Based on this reaction, describe the reaction mechanism explaining all the procedures adopted. Take into account any other factors it deems appropriate. Participante:
T2
Situação 2ALUNOS
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 18
Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3 Cenário 4 Cenário 5A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17D2*
Cenários escolhidos pelos participantes na atividade de papel e lápis (S2).
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 19
ALUNO A2 – CENÁRIO 3 (IMPROVÁVEL)
Associação de conceitos e invariantes operatórios
Nem sempre associa de modo
pertinente
Não alude ao campo da Termodinâmica
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 20
OS ALUNOS – CENÁRIO 4 (O MAIS PROVÁVEL)
A4: O nucleófilo da reação possui mais eletronegatividade do que o carbono, deixando a nuvem eletrônica para si e com baixa dispersão de carga negativa pela molécula (baixo efeito indutivo), caracterizando-se como uma base forte. O meio onde ocorre a reação é um meio polar prótico, sendo que induz à reação de substituição. Porém, o nucleófilo por ser uma base forte ele induz a reações de eliminação. O carbono alfa ligado ao Br é um carbono secundário, induzindo tanto reações de substituição como eliminação. Então o cenário escolhido apresenta ambas reações
A12: As moléculas 1 e 2 são formadas de maneira favorável em função da diferença de eletronegatividade entre oxigênio e carbono. Contudo para formação de uma molécula com tal geometria forma-se tendência eletropositiva do carbono quiral. A geometria formada em 1 e 2 são equidistante levando as moléculas finais à condição de menor energia. As moléculas 3 e 4 mostrou-se menos favorecida em função do caráter polar e eletronegatividade de CH3CH2O- induzir ao tipo de ligação de menor energia.
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 21
A13: A reação é favorecida por efeito estérico grande no anel benzênico e eletronegatividade do oxigênio, facilitando a aproximação de espécies positivas sendo assim favorável a reação de eliminação. A formação do carbocátion na reação SN1 é facilitada pela ação do solvente. Porém, o nucleófilo não é bom para atacar no mesmo momento que o Br sai.
A14: Essa reação é favorecida pelo fato de o Br ser mais estável devido a polarizabilidade da sua nuvem eletrônica. A carga negativa do O favorece a aproximação apesar do impedimento estérico da molécula por ter um tamanho grande. Não sei explicar porque a reação de eliminação ocorre, apesar de supor que ela ocorre majoritariamente, já que a reação de substituição não é tão facilitada pela dificuldade de chegada do CH3CH2O-..
OS ALUNOS – CENÁRIO 4 (O MAIS PROVÁVEL)
Associação de conceitos e invariantes operatórios
Nem sempre associa de modo
pertinente
Não alude ao campo da Termodinâmica
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 22
ESQUEMAS DE AÇÃO - ALUNOS
Ação focaliza predominantemente o
Campo Conceitual Estrutural Molecular
Conceituação lábil e parcialmente
pertinente
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 23
ESQUEMAS DE AÇÃO - ALUNOS
Esquema de Ação EstruturalPredominância: Campo Conceitual Estrutural-Molecular
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 24
ESQUEMAS DE AÇÃO - PROFESSORES
Ação focaliza predominantemente o
Campo Conceitual Estrutural Molecular e
da Termodinâmica
Conceituação pertinente,
complexidade nas relações conceituais
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 25
ESQUEMAS DE AÇÃO - PROFESSORES
Esquema de Ação Energético-EstruturalPredominância:
Campo Conceitual Estrutural-Molecular e da Termodinâmica
Campo estrutural molecular
Campo da Termodinâmica
Campo Estrutural Molecular e da Termodinâmica Equilíbrio Químico
10 alunos de graduação da UFABC - TQ
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 26
2 Equilíbrio Químico em diferentes níveis de cognição
Situação Objetivo / DescriçãoNível de
Cognição
S1
Acessar possíveis conceitos e invariantes operatórios em esquemas de ação algorítmicos. Solicitava-se o cálculo de Keq para
formação de NH3(g) uma dada temperatura a partir de
concentrações fornecidas de reagentes e de produtos em Equilíbrio Químico.
ALG/LOCS
S2
Acessar informações sobre como estudantes operam em modo submicroscópico por meio de desenhos. Foram convidados a representar o sistema a volume constante no início da reação e no estado de Equilíbrio Químico.
LOCS
S3
Acessar informações sobre como estudantes operam em modo submicroscópico por meio de desenhos. Foram convidados a representar o sistema a volume constante no início da reação e no estado de Equilíbrio Químico quando a pressão parcial de N2(g) é
aumentada.
LOCS
S4
Acessar informações sobre como estudantes operam em modo submicroscópico por meio de desenhos. Foram convidados a representar o sistema a volume constante quando é inserido um gás inerte, argônio, no estado de Equilíbrio Químico.
HOCS
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 27
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Situação Objetivo / DescriçãoNível de
Cognição
S1
Acessar possíveis conceitos e invariantes operatórios em esquemas de ação algorítmicos. Solicitava-se o cálculo de Keq para
formação de NH3(g) uma dada temperatura a partir de
concentrações fornecidas de reagentes e de produtos em Equilíbrio Químico.
ALG/LOCS
S2
Acessar informações sobre como estudantes operam em modo submicroscópico por meio de desenhos. Foram convidados a representar o sistema a volume constante no início da reação e no estado de Equilíbrio Químico.
LOCS
S3
Acessar informações sobre como estudantes operam em modo submicroscópico por meio de desenhos. Foram convidados a representar o sistema a volume constante no início da reação e no estado de Equilíbrio Químico quando a pressão parcial de N2(g) é
aumentada.
LOCS
S4
Acessar informações sobre como estudantes operam em modo submicroscópico por meio de desenhos. Foram convidados a representar o sistema a volume constante quando é inserido um gás inerte, argônio, no estado de Equilíbrio Químico.
HOCS
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 28
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 29
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
B1: Certo... antes do equilíbrio () essas partículas estão agitadas...(0:01:35.4) elas contém uma certa energia cinética de movimento...(0:01:38.4) e::: também não é exclusivo de todas mas...(0:01:43.1) umas estão mais lentas... outras estão mais rápidas...(0:01:46.3) isso vai depender da temperatura também...(0:01:48.3) bom... que que acontece é que em um certo momento elas vão se chocar e...(0:01:54.4) dependendo da forma como elas se chocarem...(0:01:56.4) com a energia suficiente... a velocidade suficiente...(0:01:58.4) algumas condições que não sei se dá pra determinar mas...(0:02:02.4) é::: alguma condições necessárias pra que aconteça a reação...(0:02:06.3) então... bom... depois de um tempo né... (...) (0:02:29.6) mas quando acontecer um certo choque...(0:02:32.3) aí talvez vá fazer a amônia...(0:02:38.9) um passo depois você tem...(0:02:42.6) satisfeitas as condições... produção da amônia...(0:02:47.3) E também vai continuar se chocando hora voltando ao que era antes...(0:02:57.1) (reação inversa)...(0:02:59.6)
EXEMPLO ALUNO B1 – SITUAÇÕES S2 E S3 (LOCS)
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 30
PANORAMA – ANÁLISE DE CONTEÚDO GLOBAL – SITUAÇÕES S2 E S3 (LOCS)
Conceitos B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10
GRUPO I
Colisõesms* m
h* * h*
Energia m hhm
Formação e consumo de produtos s s s* sh*
hs* h*
Espécies químicas ocupam volume mms*
hm
m* m
Espécies participantes/espectadoras s *
Presença de prod. antes do estado de equilíbrio * h * h* h*
Sistema * * s* h s*
Velocidade m s
GRUPO II
Formas alternativas de reagirh* h* s h
Exist. de outras espécies não indicadas h h h*
Fim no equilíbrio químico * h*
Form. e diss. de prod. em tempos diferentes h* * *
Igualdade no estado de equilíbrio h*
Legenda: m - livre movimentação molecular; s - simultaneidade de eventos; h - elaboração de hipóteses sobre eventos submicroscópicos; * - indica o uso de gesto metafórico
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 31
PANORAMA – TAREFAS ALGORÍTMICAS – CALCULO DE KC
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Alunos não atuam no Campo Estrutural mas sim no Campo Algébrico ao efetuar
o cálculo de uma Constante de Equilíbrio.
Reflexão: ensina-se realmente Equilíbrio Químico via o cálculo de Kc?
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 32
PANORAMA – TAREFAS DE ALTA ORDEM COGNITIVAS (HOCS)
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Situação S4:
Efeito sobre a introdução de Argônio (gás inerte) sobre um sistema em
Equilíbrio?
Ar(g)
???
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 33
UM POUCO DA FÍSICO-QUÍMICA…
Argumento cinético é o mais lembrado e ensinado,
mas não é o único...
vd = kd.[A]a.[B]b e vi = ki. [A]a.[B]b; vd = vi [1]
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 34
UM POUCO DA FÍSICO-QUÍMICA…
O argumento termodinâmico focaliza a variação da energia livrede reação, DrG, em função da extensão de reação, x,entendida como a quantidade infinitesimal de A que se
converte em B e reportada em mol: dnA = -dx e dnB = +dx.
Ao atingir o estado de equilíbrio químico, as variações entrópicas
seriam nulas, DS=0, de modo que DrG = 0
a pressão e temperatura constantes, dada a simultaneidade de eventos submicroscópicos, no caso a formação e clivagem deligações a uma mesma taxa.
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 35
UM POUCO DA FÍSICO-QUÍMICA…
Nestas condições DrG pode ser descrita como a diferença dos potenciais químicos de reagentes e de produtos segundo as relações:
DrG = (¶G/¶x)P,T = mB - mA [2]
Para gases ideais: mx = mxo + RT ln px [3]
Ao substituir a expressão [3] em [2] é possível deduzir aExpressão para constante de Equilíbrio que conhecemos
DrG = DrGo + RT ln pBb/pA
a; Q= pBb/pA
a [4]
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 36
UM POUCO DA FÍSICO-QUÍMICA…
Nestas condições DrG pode ser descrita como a diferença dos potenciais químicos de reagentes e de produtos segundo as relações:
DrG = (¶G/¶x)P,T = mB - mA [2]
Para gases ideais: mx = mxo + RT ln px [3]
Ao substituir a expressão [3] em [2] é possível deduzir aExpressão para constante de Equilíbrio que conhecemos
DrG = DrGo + RT ln pBb/pA
a; Q= pBb/pA
a [4]
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 37
PANORAMA – TAREFAS DE ALTA ORDEM COGNITIVAS (HOCS)
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Situação S4:
Efeito sobre a introdução de Argônio (gás inerte) sobre um sistema em
Equilíbrio?
Ar(g)
???
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 38
PANORAMA – TAREFAS DE ALTA ORDEM COGNITIVAS (HOCS)
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 39
Conceitos B1 B2 B6 B7 B8 B10
GRUPO
I
Colisões (s*) (h)* (*) mh*
Energia m (hm)
Formação e consumo de produtos (s) (s) (h*) (hs*)
Espécies químicas ocupam volume m (m) (hm) (m*) m
Espécies participantes/espectadoras (s)
Presença de prod. antes do estado de equilíbrio (*) (*) (h*)
Sistema * (*) s(*) h(s*)
Velocidade (m) (s)
GRUPO II
Formas alternativas de reagir h* (h)
Exist. de outras espécies não indicadas (h*)
Fim no equilíbrio químico (*) (h*)
Form. e diss. de prod. em tempos diferentes (*)
Igualdade no estado de equilíbrio
PANORAMA – ANÁLISE DE CONTEÚDO GLOBAL – SITUAÇÃO S4 (HOCS)
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 40
1 - Não integrado e conceit. pouco pertinente
2 - Não integrado e conceit. pertinente
3 - Integrado e conceit. pouco pertinente
4 - Integrado e conceit. pertinente
CONCLUSÕES
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
conceitos em acordo com o modelo científico vigente
conceitos em desacordo com o modelo científico vigente
invariantes operatórios
Integração conceitual
Per
tinên
cia
das
rela
çõe
s co
nce
ituai
s
1
2
3
4
4 TIPOS DE ESQUEMAS ENVOLVENDO OS CAMPOSESTRUTURAL MOLECULAR E DA TERMODINÂMICA
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 41
1 - Não integrado e conceit. pouco pertinente
2 - Não integrado e conceit. pertinente
3 - Integrado e conceit. pouco pertinente
4 - Integrado e conceit. pertinente
CONCLUSÕES
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
conceitos em acordo com o modelo científico vigente
conceitos em desacordo com o modelo científico vigente
invariantes operatórios
Integração conceitual
Per
tinên
cia
das
rela
çõe
s co
nce
ituai
s
1
2
3
4
4 TIPOS DE ESQUEMAS ENVOLVENDO OS CAMPOSESTRUTURAL MOLECULAR E DA TERMODINÂMICA
Semelhanças com o EsquemaEnergético-Estrutural em tarefas de QO
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 42
1 - Não integrado e conceit. pouco pertinente
2 - Não integrado e conceit. pertinente
3 - Integrado e conceit. pouco pertinente
4 - Integrado e conceit. pertinente
CONCLUSÕES
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
campo estrutural molecular
campo da termodinâmica
conceitos em acordo com o modelo científico vigente
conceitos em desacordo com o modelo científico vigente
invariantes operatórios
Integração conceitual
Per
tinên
cia
das
rela
çõe
s co
nce
ituai
s
1
2
3
4
4 TIPOS DE ESQUEMAS ENVOLVENDO OS CAMPOSESTRUTURAL MOLECULAR E DA TERMODINÂMICA
Semelhanças com o EsquemaEstrutural em tarefas de QO
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 43
O PAPEL DA EXPERIÊNCIA
CONCLUSÕES
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 44
TRÂNSITO CONCEITUAL LOCS HOCS
CONCLUSÕES
Analogia da caixa de ferramentas
Possuir ferramentas conceituais nãoé garantia de trânsito conceitual emsituações de diferentes níveis de cognição
Necessidade de percepção como Pertencentes a uma mesma classe.
ESTRATÉGIAS EM SALA DE AULA QUE VALORIZEMA RESOLUÇÃO DE TAREFAS EM SALA DE AULA
MOBILIZAÇÃO DE ESQUEMAS COLETIVOS??
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 45
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 46
Muito obrigado!
תודה רבה ! [email protected]://pesquisa.ufabc.edu.br
The Chemical Conceptualization and Scientific Education Group 47
REFERENCIASANDRES Z., M.A. MAITE; PESA, MARTA A.; MOREIRA, M. A.; Laboratory work in physics courses on the theory of conceptual fields. Ciênc. educ. (Bauru), Bauru, v. 12, n. 2, 2006.BAKER, R. W.; GEORGE, A.V.; HARDING, M. M., Models and Molecules – A Workshop on Stereoisomers. J. Chem. Educ. v. 75 (7), p. 853-855, 1998.BRONCKART, J.-P. De collective activity action and individual thought. In: MERRI, M. (Ed.). Human activity and conceptualization - Questions to Gérard Vergnaud. Toulouse: Presses Universitaires du Mirail, p. 121-141, 2007.BUENO FILHO, M.A., FERNANDEZ, C., MARZORATI, L.; Operational Invariants related to chemical representation: dynamics aspects of the conceptualization. Abstract Book of 22nd International Conference on Chemistry Education 11th European Conference on Research in in Chemical Education, p. 573-573, 2012.CABALLERO, C.; MOREIRA, M. A.; GRINGS, ET O. Possible indicators of operational invariants presented by students in concepts of thermodynamics. Brazilian Journal of Physics Teaching, v. 28, p. 463-471, 2006.CABALLERO, C.; MOREIRA, M. A.; GRINGS, ET O. advances and setbacks of students in the conceptual field of thermodynamics. Electronic Journal of Enseñanza de las Ciencias, v. 7, n. 1, p. 23-46, 2008.GALIAZZI, M. C.; Moraes, R. discursive textual analysis: reconstructive process multiple faces. Science & Education, vol. 12, n. 1, p. 117-128, 2006.MCNEILL, D. Hand and mind: what gestures reveal about thought. Chicago: University of Chicago Press, 1992.MOREIRA, M.A. Theory of Conceptual Fields Vergnaud, science education and research in this area. Research in science education, vol. 7, n. 1, 2002.MULLINS, J. J. Six Pillars of Organic Chemistry. Journal Of Chemical Education, V. 85, n.1, p. 83-87, 2008.NASCIMENTO, M. G.; BUENO FILHO, M. A.. Structuring elements of Organic Chemistry Implicit in arguing professor and undergraduate students. Enseñanza de las Ciencias, v. extra p. 1629-1634, 2013th.NASCIMENTO, M. G.; BUENO FILHO, M. A.; Investigations on the intertwining of Conceptual Fields on a course of Green Chemistry. In: 11th Brazilian Symposium on Chemical Education, 2013 Teresina - PI.SANTOS, E. The theory of conceptual fields and teaching/learning sciences. Educacion XXI, v.13, ed. 1, p. 226-228, 2010.SOUSA, C. M. G. de S.; FAVERO, M.H. Analysis of a situation of solving physics problems, in a situation of dialogue between an expert and a novice in the light of the theory of conceptual fields Vergnaud. Research in Science Teaching, vol. 7, n. 1, p. 55-75, 2002.SOUSA, C. M. G. S.; MOREIRA, M. A.; MATHEUS, TAM The experimental resolution of problem situations in the conceptual field eletromagnestismo: an attempt to identify knowledge-in-action. Brazilian Journal of Research in Science Education, vol. 5, n. 3, p. 61-72, 2005.VERGNAUD, G. The theory of conceptual fields. Reserches in Mathematics Education, v. 23, p. 133-170, 1990.VERGNAUD, G. Some key ideas piaget around didactic. Perspectives, v. 26, n. 1, p. 195-207, 1996.VERGNAUD, G. A comprehensive theory of representation for mathematics education. Journal of Mathematical Behavior, v. 17, n. 2, p. 167–181, 1998.VERGNAUD, G. The Theory of Conceptual Fields. Human Development , v. 52, n. 2, p. 83-94, 2009.WOODS, C. F. A. D. K. Transana. In: 2.30B (Ed.). 2.51b. Madison: Wisconsin Center for Education Research of University of Wisconsin-Madison, 2012.