Paulo Alves Porto

Investigando a presença da história da ciência em livros didáticos de Química Geral para o ensino superior

This paper aims at analyzing the history of science content of three general chemistry textbooks used in Brazilian universities: the translations of Kotz and Treichels Chemistry & Chemical Reactivity, Atkins and Joness Chemical Principles, and Garritz and Chamizos Quimica. Results revealed different trends for the inclusion of history of science in chemistry teaching. Kotz & Treichel and Atkins & Jones used history mainly as curiosity and ornament. Garritz & Chamizo adopted the historical approach as one of the organizing axis of their textbook. Nevertheless, the historical content of the three textbooks may be criticized from current historiographical standpoint.

A pesquisa em Ensino de Química como área estratégica para o desenvolvimento da Química

This paper presents an overview of the development of chemical education as a research area and some of its contributions to society. Although science education is a relatively recent area of research, it went through an expressive development in the last decades. As in the whole world, in Brazil also such development is attested by the expressive number of scientific societies, specialized journals, and meetings with growing attendance in the areas of science education in general and chemical education in particular. Following are the main contributions of research in science education related to chemistry teaching: adoption of teaching-learning principles in chemistry education; contextualization of chemical knowledge; interdisciplinary approach to chemistry teaching; use of the history of science for the definition of contents and for the design of curricula and teaching tools; development of specific disciplines for the initial and in-service training of chemistry teachers; publication of innovative chemistry textbooks by university-based research groups; elaboration of official guidelines for high-school level; and evaluation of chemistry textbooks to be distributed to high-school students by the Brazilian government. In spite of a positive impact of such initiatives, science education in Brazil still faces many problems, as indicated by poor results in international evaluations (such as the Program for International Student Assessment). However, changes in such a scenario depend less on the research in chemical education than on the much-needed governmental initiatives aiming at the improvement of both attractiveness of teaching career and structural conditions of public schools. In conclusion, new government investments in education are necessary for continuing the development of chemistry; moreover, scientific societies and decision makers in educational policies should take into consideration the contributions originated from the chemical education research area.

Desafios para a formação de professores de química

A formação de professores para a escola básica, em geral, e a formação de professores de química, em particular, são grandes desafios a serem enfrentados no século 21. O modelo de fornecer conhecimentos técnicos aos professores, para que eles os transmitam aos alunos nas salas de aula, que pareceu funcionar tão bem nos últimos séculos, já não funciona mais. Os professores precisam ser capacitados para um papel de orientador da aprendizagem dos alunos no mar de informações em que todos nos encontramos mergulhados na sociedade atual. Tal capacitação tem que ocorrer não apenas na formação inicial do professor, mas continuamente no próprio exercício da profissão docente. Isso não significa que os professores de química possam prescindir de uma sólida formação inicial nessa área da ciência: o conhecimento químico é fundamental para que eles possam, por exemplo, refletir sobre estratégias didáticas, selecionar e relacionar conteúdos com problemas reais que sejam relevantes para os alunos ou mesmo construir meios de avaliação que possam ir além de apenas verificar se houve memorização de conteúdos. Tampouco a formação inicial dos professores deve abandonar os fundamentos da educação e da didática das ciências como têm defendido nos meios de comunicação alguns críticos da educação brasileira, movidos por interesses variados. Além dos fundamentos citados, a própria prática profissional também deve estar presente na formação inicial na forma de estágios e de outras atividades que aproximem o futuro professor da realidade que encontrará nas salas de aula. Não se trata de hipertrofiar um ou outro desses aspectos da formação docente, mas o desafio atual inclui a integração desses vários aspectos de maneira coerente e harmoniosa. Química Nova na Escola tem procurado contribuir para o enfrentamento dessas questões, e o número atual fornece exemplos das múltiplas faces desse desafio. O artigo de capa, A prática da escrita e reescrita em aulas de química como potencializadora do aprender química, além de colocar em evidência o papel fundamental do professor como mediador da aprendizagem, exemplifica como as teorias de ensino-aprendizagem podem oferecer valiosas diretrizes para a compreensão do que acontece em sala de aula e para desenvolver estratégias que auxiliem os alunos a superarem suas dificuldades. Diferentes conteúdos de química também são focalizados em dois artigos. Em Obstáculos epistemológicos no ensino-aprendizagem de química geral e inorgânica no ensino superior: resgate da definição ácido-base de Arrhenius e crítica ao ensino das funções inorgânicas, o ensino desses conceitos fundamentais da química é colocado em discussão, evidenciando a necessidade de os professores refletirem criticamente sobre os conteúdos que ensinam. O artigo sobre o Prêmio Nobel de Química 2014 traz informações sobre técnicas atuais utilizadas na pesquisa como a fluorescência associada à chamada nanoscopia. Além disso, o artigo pode contribuir para que os professores mostrem a seus alunos que os ganhadores do Prêmio Nobel não são gênios que tiveram uma ideia revolucionária de uma hora para outra, mas que são profissionais que trabalharam arduamente por muitos anos, em colaboração com tantos outros cientistas, para oferecer suas contribuições à ciência; e que o referido prêmio não significa um reconhecimento divino ou sobre-humano: resulta da escolha feita por um comitê de cientistas sediado na Suécia, sendo que outro comitê de cientistas poderia ter escolhido outros químicos e outros trabalhos, igualmente relevantes e dignos de reconhecimento. A compreensão da dimensão humana da ciência precisa estar entre os objetivos do ensino, e a história da ciência pode auxiliar o professor nesse processo. Para isso, o professor precisa estar capacitado para buscar fontes adequadas em história da ciência como argumentam os autores do artigo História da ciência no estudo de modelos atômicos em livros didáticos de química e concepções de ciência. Diversas abordagens podem permitir ao professor apresentar a ciência como parte da cultura e as profundas interações entre ciência e sociedade como mostra o artigo Histórias de Eugênias. Entretanto, se a formação dos atuais professores de química engloba preocupações outrora negligenciadas, não pode abandonar temáticas tradicionais da área como o papel da experimentação no ensino. A necessidade de reflexão permanente sobre esse papel é demonstrada em três artigos desta edição, que abordam a experimentação por diferentes vieses: A importância do PIBID para a realização de atividades experimentais alternativas no ensino de química; Oficina temática Composição Química dos Alimentos: uma possibilidade para o ensino de química; e As contribuições do PIBID no processo de formação inicial de professores de química: a experimentação como ferramenta na aprendizagem dos alunos do ensino médio. Com essa variedade de temas, esta edição de Química Nova na Escola busca dar continuidade a sua missão de atender aos desafios da atualidade, servindo aos professores e promovendo a difusão dos conhecimentos produzidos pela comunidade de educadores em química. Não acreditamos que os professores de química devam ser tratados como incapazes ou que precisem ser conduzidos pela mão. Química Nova na Escola acredita no potencial dos docentes brasileiros e procura oferecer a eles instrumentos para sua capacitação permanente e para sua reflexão sobre os mais diversos aspectos que constituem a complexa profissão docente. Boa leitura!

A história da ciência nos livros didáticos de química do PNLEM 2007

Este trabalho analisa os seis livros didaticos de quimica indicados pelo Programa Nacional do Livro Didatico para o Ensino Medio em 2007 (PNLEM 2007), no que se refere a seus conteudos de historia da ciencia. Para isso, partiu-se do instrumento de analise desenvolvido por L. Leite (2002), que foi adaptado para a presente investigacao. Os resultados obtidos indicam, como tendencia geral, que a historia da ciencia e apresentada nos livros didaticos de maneira linear e superficial, constando, sobretudo, de nomes e datas. Dessa maneira, concluimos que os conteudos de historia da ciencia desses livros nao contribuem para que os alunos desenvolvam uma imagem do empreendimento cientifico condizente com os objetivos educacionais da atualidade.

Diagramas de energia de orbitais em livros didáticos de Química Geral: uma análise sob o viés da semiótica Peirceana

EnglishIn this paper the use of orbital energy diagrams in General Chemistry textbooks used in Brazilian universities throughout the twentieth century was analyzed. Sixteen textbooks published between 1950 and 2001 were selected. C. S. Peirce’s semiotics was chosen to analyze the use of energy diagrams in the textbooks. The analysis revealed that the use of orbital energy diagrams occurs in different contexts and with different goals. From a semiotic point of view, the meanings of the signs that make up the diagrams and the rules guiding their construction and operation are previously agreed, thus providing the foundations for their interpretation. However, more subtle aspects deviate from such foundations and may result in interpretations that were unintended by the textbooks authors. Such misconceptions may be overcome by means of more elaborate insights into the nature and the role of representations in teaching, such as those arising from Peircean semiotics. portuguesNeste artigo foi analisado o emprego de diagramas de energia de orbitais em livros didaticos de Quimica Geral, utilizados no ensino universitario brasileiro ao longo do seculo XX. Para isso, 16 livros publicados entre 1950 e 2001 foram selecionados, e a semiotica peirceana foi utilizada como referencial de analise para o entendimento sobre diagramas. A analise revelou que o uso de diagramas de energia de orbitais ocorre em diferentes contextos de aplicacao e com diferentes objetivos. Do ponto de vista da semiotica, os significados dos signos que compoem os diagramas, e as regras que orientam sua construcao e operacao, sao previamente convencionados, fornecendo, assim, bases minimas a respeito de como interpreta-los. Todavia, aspectos mais sutis se afastam dessa base minima e podem acarretar interpretacoes nao pretendidas por seus autores. Tais concepcoes alternativas podem ser superadas atraves de compreensoes mais elaboradas sobre a natureza e o papel das representacoes no ensino, fundamentadas na semiotica Peirceana.

ANÁLISE DA ABORDAGEM HISTÓRICA PARA A TABELA PERIÓDICA EM LIVROS DE QUÍMICA GERAL PARA O ENSINO SUPERIOR USADOS NO BRASIL NO SÉCULO XX

The aim of this paper was to analyze the historical approaches to the periodic table in general chemistry textbooks used in Brazilian universities in the twentieth century. Textbooks were qualitatively analyzed according to the following criteria: position of the discussion about the periodic table in the book; presence or absence of a specific chapter on the subject; presentation of attempts to classify chemical elements before Mendeleev; presentation of the construction process of the periodic table by Mendeleev; identification of problems in the original table; discussion of Mendeleevs predictions about unknown elements; organization of the periodic table; periodic properties presented and discussed; and the enunciation of the periodic law. The analysis revealed different approaches at specific periods of the twentieth century, from more descriptive approaches to emphasis on attempts to explain the periodic table in terms of atomic orbitals. These changes point to different ways of understanding chemistry during the period studied.