A evoluçÃo dos modelos atômicos e a dificuldade dos alunos



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FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA 

Segundo  Bachelard  (2002),  denomina  como  primeiro  obstáculo,  a  dificuldade 

encontrada  no  senso  comum  do  indivíduo.  No  entanto,  no  momento  em  que  esses 

conhecimentos  do  sendo  comum  entram  em  contato  com  as  teorias  cientificas,  estas 

geraram uma perturbação naqueles conhecimentos. Del Pino (2006) alega que a ciência é 

pouca explorada nos livros didáticos, valorizando mais os internalistas, nos seus aspectos 

como datas de nascimento e morte. 

Os fatos marcantes, como o desenvolvimento da teoria atômica ou a construção do 

conceito de reação química, por exemplo, são histórias que contribuíram para a elaboração 

do tal, fazendo que a ligação seja mais complexas, seja na sala de aula na universidade ou 

na  escola. Seguindo a linhagem  dessa ideia,  Quintanilha et al (2008)  compreende que o 

professor  precisa  utilizar  a  história  da  ciência,  para  ensinar  química,  deve  estar  bem 

fundamentado para  que  possa  se  comunicar  e  adaptar  didaticamente  o  projeto  científico 

da melhor maneira possível. 

Depois  desses  relatos,  seguimos  com  recortes  possíveis  sobre  a  história  do 

desenvolvimento da teoria atômica. 

Marcando  o  desenvolvimento  da  teoria  atômica,  John  Dalton  (1766-1844) 

afirmava  que  o  átomo  era  formado  por  uma  esfera  corpuscular  maciça  e,  além  disso, 

dotada de energia (calórico) que se manifesta pelos raios que foram analisados por linhas, 

saindo  do  centro  atômico.  Pode-se  entender  que  este  modelo  dava  conta,  na  época,  de 

explicar  os  questionamentos  que  Dalton  e  outros  pesquisadores  tinham  sobre  o 

comportamento  dos  gases,  fenômenos,  meteorológicos,  bem  como  a  composição  da 

atmosfera.  Para  Lopes  (2009)  o  átomo  já  assinalava  uma  proposta  para  explicar  certos 

efeitos na área de física experimental. 

Joseph  John Thomson  (1856-1940)  foi  um  físico  experimental,  estudou  o  átomo 

vortex de Lorde Kelvin nesse estudo Thomson elaborou um modelo atômico baseado em 

aeróstatos abrindo os caminhos  para o cálculo de carga  negativa,  em  1897 publicou seu 

estudo  sobre  os  raios  catódicos  chamando  de  “On  the  cathiode  days”  onde  abriu  a 

possibilidade de uma mudança profunda na proposta atômica. 

Seu modelo era formado por anéis coplanares de corpúsculos dentro de uma esfera 

de carga positiva e uniforme. 

James Hopwood Jeans (1877-1946) em 1901 apresentou uma forma de interpretar 

os dados que Thomson havia gerado, ganhando um nome denominado de átomo “ideal” 



 

de Jeans, sua proposta era um átomo formado por uma porção de cargas -e uma porção 

de  cargas  +e,  quais  estavam  formando  um  certo  equilíbrio,  fazendo-os  permanecerem 

estáveis. Ao  que  parece,  este  modelo  não  ganhou  muito  destaque,  pois  três  anos  depois 

Thomson desenvolveu sua proposta atômica. 

Conn e Turner (1965) e Lopes (2009), afirmam que Hantaro Nagaoka (1865-1950) 

desenvolveu  seu  modelo  colocando  um  centro  grande  e  carregado  envolvido  de  anéis 

formados por corpúsculos que giravam com a mesma velocidade ao seu redor, sua teoria 

encontrava  um  percalço  com  base  na  estabilidade  de  todo  o  sistema  proposto.  Schott 

combateu  esse  modelo,  enviando  cartas  para  Nagaoka,  apresentando  as  fragilidades  da 

sua proposta. 

Lord Rayleigh (1842-1919) foi um físico experimental, dedicou sua vida ao estudo 

do  som,  segundo  Conn  e  Turner  (1965)  o  físico  sugeriu  um  modelo  atômico  em  1904 

similar  ao  que  Thomson  mostrou  em  1906,  mas  o  número  de  elétrons  em  seu  modelo 

seria  com  a  variação  para  o  infinito,  seu  modelo  também  tinha  familiaridade  com  a 

proposta de Jeans apenas com arranjos diferentes nas cargas da estrutura atômica. 

George Adolphus Schott (1868-1937) na sua proposta apresenta todos os elétrons 

se  movimentando  em  círculos  com  velocidades  uniformes  levando  em  contra  que  o 

elétron é uma forma esférica que está sujeita a uma constante força (pressão) em toda sua 

superfície,  o  mesmo  tinha  a  capacidade  de  se  expandir  para  ocupar  espaços  dentro  do 

átomo. 

Ernest  Rutherford  (1871-1937)  dedicou  sua  vida  aos  estudos  dos  fenômenos 

radioativos e da física nuclear, com os relatos de Conn e Turner (1985), Rutherford dedicou-

se  aos  estudos  das  partículas  radioativas  e  seu  desvio  mediante  o  bombardeamento  em 

laminas  metálicas,  seu  trabalho  foi  desenvolvido  em  conjunto  com  Geiger,  Marsden  e 

Royds. Segundo Lopes (2009) Rutherford nunca conseguiu localizar as cargas do átomo, 

apenas explicou que seus sinais de cargas do núcleo e da região em sua volta teriam que 

ser  diferente  para  ocorrer  uma  atração.  Logo  defendeu  seu  modelo  como  um  centro  de 

carga  concentrada,  rodeado por uma distribuição esférica uniforme de cargas opostas de 

igual valor. 

John  William  Nicholson  (1881-1955)  Proprôs  um  modelo  atômico  baseado  em 

seus  estudos  publicado  em  três  artigos  em  1911,  os  quais  fizeram  menção  ao  estudo  de 

espectros da coroa solar, segundo a afirmação de Lopes (2009) e Conn e Tunner (1965), 

Nicholson supôs em sua proposta um  núcleo  maciço e os elétrons dispostos em órbitas, 




 

não  tendo  como  referência  a  proposta  de  Rutherford  e  sim  usando  suas  investigações 

como base, o modelo de Thomson e, possivelmente, o do Nagaoka. 

Segundo, Lopes (2009),  

“Nicholson foi o primeiro a usar este modelo com sucesso para 

prever linhas espectrais de corpos celestes antes mesmo de estas 

serem observadas”. (LOPES, p. 115, 2009) 

Nicholson  atribuiu  as  emissões  do  espectro  a  fenômenos  de  configuração 

eletrônica  dos  átomos.  Niels  Bohr  (1885-1962)  desde  o  seu  mestrado  e  doutorado 

desenvolveu estudos teóricos sobre o comportamento do elétron, na época que terminou 

os  estudos  de  doutorado  nos  meados  de  1911,  já  estava  certo  de  que  era  necessário  um 

avanço da física clássica para uma nova física. No modelo criado por Bohr e aperfeiçoado 

por Rutherford  teria um núcleo central pequeno e positivo, concentrando toda a massa do 

átomo e, ao seu redor, existe um número de elétrons em movimento. 

Segundo  o  argumento  de  Gomes  e  Oliveira  (2007)  trabalhar  com  metáfora, 

analogia e imagem para facilitar a compreensão de um determinado assunto, acaba-se não 

tendo  êxito  no  verdadeiro  objetivo,  salvo  em  raras  exceções  quando  estas  são  bem 

elaboradas. Esse método faz com que seja substituída a linha de raciocínio do aluno por 

uma ideia de resultado  e esquema, o que faz com que  o aluno não venha a desenvolver 

seu  raciocínio  de  maneira  adequada,  fazendo  com  o  que  então  os  obstáculos 

epistemológicos aconteçam. (GOMES; OLIVEIRA, 2007) 

Para  Lopes  (1992  recorremos  às  metáforas  e  analogias  para  facilitar  o 

entendimento  de  certo  fenômeno  natural  ou  científico.  Ensinos  maus  colocados  podem 

atuar com dificuldade do conhecimento científico, fazendo com que ocorra um bloqueio 

no  seu  desenvolvimento  e  construção.  O  mais  adequado  seria  se  quando  metáforas  e 

analogias fossem usadas, aos poucos estas fossem “desaparecendo” da mente do aluno e 

se  concretizando  o  conceito  científico  que  se  buscou  ensinar.  O  uso  inadequado  dessas 

metáforas,  ou  seja,  quando  não  se  deixa  a  ideia  que  quer  ser  transmitida  clara  para  o 

estudante que estas são apenas ferramentas para facilitar a sua compreensão, e não uma 

representação  fiel  de  determinado  conhecimento  científico,  pode  ocorrer  que  o 

conhecimento  não  seja  construído,  pois  pode-se  passar  para  o  aluno  uma  compreensão 

equivocada  do assunto  que lhe  é apresentado.  Com  isso, a tentativa  de  tornar conceitos 

complexos  mais  simples  e  acessíveis,  alguns  autores  de  livros  didáticos  acabam 



 

apresentando ideias equivocadas acerca dos conceitos científicos, induzindo o aluno a um 

falso conhecimento. (LOPES, 1992) 

De acordo com Pozo e Crespo (2006, p.20) a ciência não é um discurso sobre “o 

real”,  mas,  processo  socialmente  definido  de  elaboração  de  modelos  para  interpretar  a 

realidade”.  

A ciência não é algo neutro e acabado, mas construída socialmente e em constante 

evolução, já que alguns modelos teóricos se apresentam com determinadas limitações na 

explicação  do  observado  macroscopicamente,  fazendo  com  que  novos  modelos  e  leis 

sejam formulados para explicar além das limitações. 

Em concordância com Johnstone (1993) e Cássio (2012), 

“A  compreensão  da  estrutura  da  matéria,  essencial  para  a 

continuidade dos estudos em Química implica na transição entre os 

diferentes  níveis  de  representação:  macroscópico,  microscópico  e 

simbólico”. (JOHNSTONE, 1993; CÁSSIO et al., 2012). 

Segundo Galagovsky e Adúriz-Bravo (2001), 

Podemos afirmar então, que independente do nível do estudo, seja 

no  ensino  médio  ou  superior,  é  necessário  que  discentes  sejam 

capazes  de  interpretar  todos  os  níveis  teóricos  para  o 

entendimento  da  natureza  e  a  interpretação  de  seus  fenômenos, 

utilizando  imagens  que  possam  auxiliar  na  transição  entre  as 

evoluções  do  átomo.  (GALAGOVSKY  E  ADÚRIZ-BRAVO, 

2001) 

De acordo com Melo e Neto (2012), 



[...] os modelos científicos se constroem mediante a ação conjunta 

de  uma  comunidade  científica,  que  tem  a  disposição  de  seus 

membros  ferramentas  poderosa  para  representar  aspectos  da 

realidade. (MELO; NETO, 2012) 

Os  professores  ainda  têm  o  livro  didático  como  única  fonte  de  informações, 

fazendo com que os conteúdos abordados sejam apenas mecanicistas, o mesmo têm que 

propor uma aula em que os alunos entendam como deve  ser uma aula  de  química,  por 

tanto é importante ter essa clareza ao expor os conteúdos e estratégias mostrando os fatos 

“por trás”  das descobertas fazendo com que os estudantes tenham a ideia de  que tudo 

está  determinado,  pronto  e  sempre  será  dessa  forma.  Ao  apresentar  essa  maneira  de 

expor a história transmite ao estudante uma simples ideia de que a pesquisa dos cientistas 

da época era baseada em ideias pré-existentes, como se não houvesse teorias contrárias 

ou inovadoras. Como se cada um pesquisador da sua época, desse uma continuidade ao 



 

trabalho anterior de forma mais aprofundada, para confirmar a ideia do outro ou mesmo 

conseguir uma melhor explicação para a teoria abordada. 

O  livro  didático  é  uma  ferramenta  importante  para  uma  construção  de 

conhecimentos  entre  um  aluno  e  o  professor.  Os  professores  devem  analisar  os  livros 

didáticos com o assunto de modelos atômicos de uma forma detalhada para que os alunos 

possam saber realmente como atingir suas expectativas, tendo como base a evolução dos 

modelos atômicos, os mesmos seguindo os modelos observados tem uma noção de como 

foi  a  historia  da  ciência  no  livro  de  química  no  ensino  médio  sendo  abordado  de  uma 

forma  adequada.    Tendo  a  preocupação  de  que  o  aluno  entenda  cada  modelo  e  sua 

evolução  e  suas  finalidades  para  cada  época  da  história,  como  se  descobriu  o  átomo  e 

como  surgiu  a  ideia  que  ao  seu  redor  existem  prótons  e  em  seu  núcleo,  suas  cargas 

positivas  e  negativas,  e  por  fim,  os  nêutrons,  ou  seja,  como  foi  todo  o  processo  de 

descoberta do átomo e do modelo atômico tido como ideal. 

É muito importante o estudo sobre a história da ciência e como o mesmo permite 

que  o  aluno  construa  sua  base  sobre  as  informações  passadas  pelo  próprio  autor, 

estimulando  sua  própria  ideia  sobre  a  ciência,  fazendo  com  que  compreenda  todo  o 

processo  evolutivo  e  que  essa  seja  um  grande  salto  para  o  desenvolvimento  da  química 

como ciência. É importante lembrar que  um modelo representa  um objeto  desenvolvido 

para  explicar  o  comportamento  do  átomo  e  que  cada  modelo  tinha  suas  finalidades 

históricas,  de  como “surgiu” o átomo, e logo identificou-se o núcleo com seus prótons, 

revelando sua carga positiva, e em seu redor elétrons, com cargas negativas, e por fim os 

nêutrons. 

Para  facilitar  o  professor  deve  dar  oportunidade  para  seus  alunos  se expressarem 

de alguma forma os modelos mentais que eles constroem durante o aprendizado, para que 

assim  possam  discutir  as  ideias criadas  em  tais  modelos,  para que  o  professor  crie  uma 

discussão  ás  limitações  não  só  em  relação  à  forma  de  expressão  de  tais  modelos 

apresentados, como as ideias transmitidas pelos mesmos. Sendo assim, os alunos estarão 

em  melhores  condições  de  entender  como  modelos  são  produzidos,  utilizados  e 

abandonados em ciência. 

Santos,  Greca  (2005)  ressalta  que  um  dos  principais  objetivos  do  ensino  de 

química é o de saber desenvolver nos estudantes a capacidade de interpretar fenômenos 

químicos em termos do arranjo e do movimento de partículas, moléculas e átomos. 



 

Neste artigo foi mostrado um recorte da teoria atômica e seus pesquisadores onde 

os  livros  didáticos  de  química,  geralmente,  não  mostram  seu  episódio  histórico  da 

construção do mesmo. Seguindo o argumento de Niaz (2008), os livros didáticos em sua 

maioria ignoram o fato de que existe um processo da ciência envolvendo outros aspectos. 

É importante ressaltar que os modelos, podem ser usados para facilitar o conhecimento 

do  abstrato.  Para  Bachelard  (2002),  os  mesmos  devem  vir  após  a  explicação  dos 

conceitos, como um facilitador da compreensão e não em substituição a estes. 

 



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