Modelagem Molecular no Ensino de Ciências: Uma revisão da literatura no Período 2001-2011 acerca da sua aplicabilidade em atividades de ensino / Molecular Modeling in Science Teaching: A review of the literature about its applicability in teaching activi

Resumo

Apresentamos uma extensa revisão de literatura da produção na área de Ensino e Ciências e Matemática sobre o tópico de modelagem molecular. Investigamos dezessete periódicos nacionais e internacionais de renome na área durante um período de 10 anos, coletando os artigos que apresentassem palavras-chave semelhantes à ‘modelagem molecular’. Um total de 110 artigos foram colecionados e categorizados dentro de uma perspectiva de pesquisa bibliográfica qualitativa. Três categorias emergiram naturalmente: Uma na qual apenas exemplos de modelagem molecular são sugeridos para uso em ensino, sem que aplicações sejam realizadas. Uma segunda categoria em que os autores relatam aplicação de experimentos de modelagem molecular em situações didáticas, porém sem uma análise mais profunda. A terceira categoria é formada de artigos nos quais referenciais teóricos e epistemológicos de educação são utilizados também para iluminar a análise dos dados coletados. Este trabalho parte do que foi publicado[1] em congressos anteriormente e foca especificamente na análise detalhada dos artigos em cada uma das categorias criadas – o que antes foi feito apenas de forma resumida e geral – e permite concluir que existe uma produtividade grande de exemplos didáticos e aplicações na área de modelagem molecular, contudo sem um aprofundamento dentro da pesquisa em ensino de química. Com relação aos estudos existentes, podemos dividi-los em dois grupos. Um grupo é o de visualização, no qual existem vários trabalhos demonstrando o grande potencial de aprendizado de estudantes que utilizam ferramentas computacionais de visualização de modelos químicos. O outro grupo é o de trabalhos de modelagem. Apesar da extensa produtividade no campo da visualização – e dos resultados positivos acerca de seus benefícios no aprendizado de conceitos científicos – faltam estudos nos quais haja, efetivamente, uma fundamentação sólida dentro da área de Ensino de Ciências e Matemática acerca do potencial para o ensino de Ciências da modelagem molecular em si, e também faltam contribuições de pesquisas realizadas no Brasil.

We present an extensive review of the literature of the production in the field of Science and Mathematics Teaching regarding the subject of molecular modeling. We investigated seventeen renowned Brazilian and international journals in the field for a period of 10 years, collecting papers that presented keywords similar to ‘molecular modeling’. A total of 110 papers were collected and categorized within a qualitative bibliographic research perspective. Three categories emerged naturally: One in which only examples of molecular modeling are suggested for usage in teaching. A second category in which the authors describe the application of modeling experiments in teaching situations, without further analysis. The third category is formed by papers in which theoretical and epistemological referentials used in the field of Education were also used to enlighten the data analysis. This work was partially previously published in congresses and focuses specifically on the detailed analysis of articles in each category created - what was previously done only briefly and in a general way - and allows us to conclude that there is a big productivity of teaching examples and applications in the field of ​​molecular modeling, but without a deeper research in chemical education. With respect to existing studies, we can divide them into two groups. One group is the visualization, in which there are several studies demonstrating the good potential for students that make use of computational tools for visualization of chemical models. The other group is of modeling research. Despite the extensive productivity in the field of visualization - and the positive results regarding its benefits in scientific concepts learning – there is a lack studies in which there is effectively a solid foundation in the area of Science and Mathematics Teaching circa the potential for science education of molecular modeling itself, and also there is a lack of Brazillian research in the field.

[1] Os primeiros resultados deste trabalho de revisão de literatura foram apresentados no I Congreso Internacional de Enseñanza de las Ciencias y la Matemática (Tandil – Buenos Aires/AR, novembro de 2011) e no VIII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (Campinas/SP, dezembro 2011).