1. O documento discute a utilização de software de modelagem molecular no ensino de química, justificando sua relevância para o desenvolvimento de habilidades cognitivas dos estudantes. 2. A pesquisa tem como objetivo principal investigar as alterações na estrutura cognitiva dos estudantes após o uso de software de modelagem molecular. Objetivos específicos incluem analisar a linguagem verbal e não verbal dos estudantes e identificar habilidades e competências desenvolvidas com a modelagem molecular. 3. Será realizada revisão da literatura sobre

1. UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
Doutoranda: Adriana de Farias Ramos
Orientador: Agostinho Serrano de Andrade Neto

2. SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
INTRODUÇÃO
• A compreensão de muitos fenômenos químicos
está ligada às habilidades visuoespaciais (WU et
al., 2001);
• As habilidades visuoespaciais podem ser usadas
na resolução de problemas, auxiliando a
compreensão e criação de modelos;
• A construção de modelos na ciência já é
consagrada como a base da pesquisa científica
(MORISON, MORGAN, 1999);
• A modelagem molecular surgiu com a
necessidade de representação de moléculas
(SANTOS, 2001);
• A interação dos estudantes com ferramentas de
modelagem molecular pode levar à construção
de modelos mentais tridimensionais,
enriquecendo a conceitualização.
• WU, H.K.; KRAJCIK, J. S.; SOLOWAY, E. Promoting understanding of chemical representations: students’ use of a
visualization tool in the classroom. Journal of Research in Science Teaching, v. 38, n. 7, p. 821–842, 2001.
• MORRISON, M.; MORGAN, M. S. Models as Mediating Instruments. In: MORRISON, M.;MORGAN, M.S. Models as
Mediators: perspectives on natural and social science. p.10–37, 1999. Cambridge: Cambridge University Press.
• SANTOS, H. F. O Conceito daModelagem Molecular. Química Nova, , n. 4, p. 4–5, 2001.

3. SUMÁRIO Justificativa
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
• Na área da educação os softwares de modelagem
tiveram uma disseminação mais branda (AKSELA;
LUNDELL, 2008);
• Os softwares de modelagem molecular vão muito
além de propiciar a visualização 3D de moléculas;
• A utilização destes softwares podem desenvolver
habilidades de pensamento mais complexas nos
estudantes, segundo a taxonomia de Bloom
(KABERMAN; DORI, 2007);
• Os estudantes podem construir competência
representacional com o uso de modelagem
molecular (MADDEN et al, 2011);
• Inexiste pesquisa relatada na área de educação
química envolvendo o uso de softwares de
modelagem molecular (RAMOS; SERRANO, 2013).
• AKSELA, M.; LUNDELL, J. Computer-based molecular modelling: Finnish school teachers’ experiences and views. Chemistry
Education Research and Practice, v. 9, n. 4, p. 301, 2008.
• KABERMAN, Z.; DORI, Y. J. Question posing, inquiry, and modeling skills of chemistry students in the case-based computerized
laboratory environment. International Journal of Science and Mathematics, v. 7, n. 3, p. 597–625, 2007. Springer.
• MADDEN, S. P.; JONES, L. L.; RAHM, J. The role of multiple representations in the understanding of ideal gas problems. Chem.
Educ. Res. Pract., 2011, 12, 283–293.
• RAMOS, A. F.; SERRANO, A. ModelagemMolecular no Ensino de Ciências : Uma revisão da literatura no Período 2001-2011
acerca da sua aplicabilidade em atividades de ensino. Acta Scientiae, v. 15, n. 2, p. 348–367, 2013.

4. Pergunta de Pesquisa
Cognição
Como é alterada a
estrutura cognitiva
dos estudantes
após a utilização
de software de
modelagem
molecular?
Metodologia
Educação
Química
Currículo
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

5. Perguntas Secundárias:
Cognição
• Quais alterações cognitivas que ocorrem nos
estudantes, advindas do uso de ferramentas
externas hiperculturais?
• Como o cérebro lida com processos
impossíveis de serem computados quando
não tem acesso à ferramenta hipercultural?
• No contexto de mediação por computador, a
habilidade visuoespacial de um estudante
caracteriza-se como uma condição ou um
facilitador do processo de criação de novas
representações e drivers?_
Fonte:
http://atalhosparaocaminho.blogspot.com.br/2013/01/expans
ao-de-consciencia-habitos.html
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

6. Perguntas Secundárias:
Metodologia
• Pode a metodologia de report aloud,
junto com a análise dos gestos
descritivos auxiliar na investigação da
Educação Química, particularmente
para identificar conhecimentos tácitos
e adquiridos?
• Há reports de “simulações mentais”
quando se utiliza modelagem
molecular?
• É possível se ter acesso às imagens
mentais de estudantes de química ao
resolverem problemas químicos?_
Fonte:
http://profejoanams.blogspot.com.br/2012/05/t
ecnico-etapa-1-metodologia-da-pesquisa.html
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

7. Perguntas Secundárias:
Educação Química
• Quais os benefícios e problemas que
podemos identificar quando se utiliza
modelagem molecular no Ensino de
Química?
• Quais níveis de ensino podem se
beneficiar da modelagem molecular?
• Que habilidades e competências são
desenvolvidas por estudantes que
utilizam modelagem molecular?
• Há aprendizagem significativa ao se
utilizar Modelagem Molecular?_
Fonte:
http://pibidquimicauem.blogspot.com.br/2013/
05/iii-cpequi-congresso-paranaense-de.html
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

8. Perguntas Secundárias:
Currículo
• Pode a Química Quântica se tornar
acessível aos estudantes do ensino
médio e graduação?
• Como é a interação entre o estudo da
estrutura-propriedade de compostos
químicos e o currículo de química?_
Fonte: http://porvir.org/porpensar/curriculo-ensino-medio-e-grande-
demais/20130807
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

9. OBJETIVO GERAL
• Investigar as alterações que o
uso de modelagem molecular
produz na estrutura cognitiva
dos estudantes.
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Fonte: www.brasil247.com

10. • Executar a análise da linguagem verbal e não verbal (gestos
descritivos), buscando compreender o que acontece
cognitivamente com o estudante após a manipulação de
softwares de modelagem molecular;
• Compreender de que forma o cérebro lida com processos
impossíveis de serem computados quando este não tem
acesso à ferramenta de modelagem molecular;
• Identificar de que forma a mediação por computador
conduz à criação de imagens mentais;
• Estudar o papel das habilidades visuoespaciais no processo
de criação de modelos mentais;
• Compreender o papel da modelagem molecular no
desenvolvimento de habilidades de predição do
comportamento de um determinado sistema químico;
• Identificar quais as habilidades e competências são
desenvolvidas por estudantes que utilizam a modelagem
molecular.
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
OBJETIVOS ESPECÍFICOS

11. REVISÃO DE LITERATURA
• 2001 à 2011 em 19 periódicos nacionais
e internacionais;
• 141 artigos categorizados como
experimento (40%), aplicação didática
(54%) e pesquisa em educação (6%);
• Vários relatos de integração de
softwares de modelagem molecular, no
entanto no Brasil e América Latina não
encontramos trabalhos;
• Aprofundarmos as pesquisas para que o
ensino de química possa se beneficiar
positivamente (RAMOS; SERRANO,
2013)
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Fonte: www.gmmsb.incc.br
• RAMOS, A. F.; SERRANO, A. ModelagemMolecular no Ensino de Ciências : Uma revisão da literatura no Período 2001-
2011 acerca da sua aplicabilidade em atividades de ensino. Acta Scientiae, v. 15, n. 2, p. 348–367, 2013.

12. MODELAGEM MOLECULAR
• A comunidade científica - em especial os
químicos e os físicos – sempre buscou
compreender o comportamento dos átomos
e moléculas, bem como suas diversas
ligações;
• As dificuldades matemáticas para resolução
das equações da mecânica quântica frearam
avanços mais significativos (FREITAS, 1998);
• Os métodos modernos de modelagem
molecular foram desenvolvidos a partir da
metade do século XX (HÖLTJE et al, 2008);
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Fonte: www.flickr.com
Modelagem Molecular: a aplicação de modelos teóricos
para representar e manipular a estrutura de moléculas,
estudar reações químicas e estabelecer relações entre a
estrutura e propriedades da matéria (SANTOS, 2001)
• FREITAS, L. C. G. Prêmio Nobel de Química 1998. Química Nova na Escola, v. 1, n. 8, p. 3–6, 1998.
• HöLTJE, H.D.; WOLFGANG, S.; DIETER, R.; FOLKES, G. Molecular Modeling. Basic Principles and Applications. 3a ed.
Weinheim: Wiley-VCH, 2008.
• SANTOS, H. F. O Conceito daModelagem Molecular. Química Nova, , n. 4, p. 4–5, 2001.

13. SUMÁRIO
REFERENCIAL TEORICO-EPISTEMOLÓGICO 1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial
Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Epistemologia
Conhecimento
Tácito
Polanyi (1958)
Análise Gestual
(CLEMENT;
STEPHENS, 2010)
Análise Textual
Discursiva
(GALIAZZI;
MORAES, 2011)
Resolução de
Problemas
Laudan (2011)
TMC
(SOUZA, 2004)
• POLANYI, M. Personal Knowledge: towards a post-critical Philosophy. Chicago: The University of Chicago Press, 1958.
• LAUDAN, L. O Progresso e Seus Problemas: rumo a uma teoria do crescimento científico. Tradução Roberto Leal Ferreira.
São Paulo: UNESP, Editora, 2011.
• CLEMENT, J. J.; STEPHENS, A. L. Documenting the use of expert scientific reasoning process by high school physics
students. Physics Education Research, v. 6, n. 2, p. 20122–1 – 20122–15, 2010.
• GALIAZZI, M. C.; MORAES, R. Análise Textual Discursiva. Ijuí.: Editora Uniju., 2011.
• SOUZA, B. C. DE. A Teoria da Mediação Cognitiva: Os impactos cognitivos da Hipercultura e da Mediação Digital, 2004.
Tese (Doutorado em Psicologia) Universidade Federal de Pernambuco. Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Disponível
em: <http://www.liber.ufpe.br/teses/arquivo/20040617095205.pdf>.

14. SUMÁRIO
1.Introdução Teoria da Mediação Cognitiva
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Objeto
MEDIAÇÃO
Processamento
Interno
Mecanismos
Externos
Mecanismos
Internos
Objeto: O item físico,
conceito abstrato, problema,
situação, e/ou relação;
Processamento
interno: A atividade
cerebral fisiológica
(sináptica, neural e
endócrino) que executa
as operações lógicas
básicas individuais;
Mecanismos internos: estrutura
mental que gerencia algoritmos,
códigos e dados que permitem a
conexão, a interação e a
integração entre o processamento
interno do cérebro e o
processamento extra cerebral
feito pelas estruturas no
ambiente, trabalhando tanto
como um “driver de hardware”
quanto um “protocolo de rede”;
Mecanismos externos: Podem
ser de vários tipos e
capacidades, que vão desde
simples objetos físicos (dedos,
pedras), a individuais e em
grupo, com atividades sociais
complexas, sistemas simbólicos
e ferramentas/artefatos.

15. SUMÁRIO
1.Introdução Teoria da Mediação Cognitiva
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
DRIVERS
• Funcionam como “máquinas virtuais”;
• Possuem um papel importante na definição do pensamento humano no
contexto da mediação, pois são facilitadores da mediação extracerebral.
Forma de
Mediação
Mecanismos
Externos
Fonte: (SOUZA, 2004)
Mecanismos
Internos
Processamento Extracerebral
Psicofísica Física do Objeto
e do Ambiente
Sistemas
Sensoriais
Percepção
Social Interação em
Grupo
Habilidades
Sociais
Percepção e Memória
Cultural Sistemas
Simbólicos e
Artefatos
Conhecimento
Tradicional e/ou
Formais
Percepção, Memóia,
Categorização e
Aprendizagem
Hipercultural Tecnologia da
Informação
Conceitos e
Habilidades do
Domínio da TI
Percepção, Memória,
Categorização,
Aprendizagem, Julgamento,
Elaboração, Tomada de
Decisões

16. SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Teoria da Mediação Cognitiva
Fonte: SOUZA, 2004.
Os indivíduos se desenvolvem e usam o conhecimento por meio do processamento
de informações feito por seus cérebros e, sendo a capacidade de processamento de
informações limitada e insatisfatória, estes também se envolvem na atividade
cognitiva através da interação com as estruturas no ambiente, que fornecem uma
capacidade adicional de processamento de informação.
SOUZA, B. C. DE. A Teoria da Mediação Cognitiva: Os impactos cognitivos da Hipercultura e da Mediação Digital, 2004. Tese
(Doutorado em Psicologia) Universidade Federal de Pernambuco. Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Disponível em:
<http://www.liber.ufpe.br/teses/arquivo/20040617095205.pdf>.

17. METODOLOGIA
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Caminho Percorrido
Foram realizados 2 experimentos pilotos antes do experimento definitivo, que
gerou os dados para esta qualificação.
Experimento Piloto 1 Experimento Piloto 2
* Estudantes de curso
técnico;
* pré-teste individual;
entrevista de pré-teste;
modelagem em dupla; pós-teste
individual; entrevista
pós-teste.
Mudança: realizar os testes
com mais questões.
* Estudantes de graduação;
* Mesma metodologia;
* Cinco questões para os
testes; amostra experimental
e controle.
Mudanças: propor um curso
de extensão (tempo);
Eliminação da entrevista do
pré-teste; Eliminação grupo
controle (quanti); eliminação
da entrevista do pré-teste..

18. SUMÁRIO
1.Introdução PROPOSTA METODOLÓGICA
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta
Metodológica
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Base metodológica é tipo micro-etnográfica (MOREIRA, 2002)
Pré-teste
Individual
• Perguntas abertas, abordando os diversos conceitos envolvidos nas
simulações de modelagem molecular;
• Mínimo seis e máximo dez questões.
Modelagem
• Diversos roteiros de atividades previsamente validados
com problema a ser resolvido e um passo-a-passo para
montar a modelagem molecular no softwate Spartan.
Pós-teste
Individual
• Os estudantes respondem às
mesmas questões do pré-teste.
Entrevista
• Adaptação do método
Thinkt Aloud (VAN-SOMEREN
et al., 1994):
Report Aloud.
• MOREIRA, M. A. Pesquisa em Educação em Ciências: Métodos Qualitativos. Universidad de Burgos, Espanha;
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil. Texto de Apoio n° 14. Publicado em Actas del PIDEC. Anais... p.4:25–55,
2002.
• VAN-SOMEREN, M. W.; BARNARD, Y. F.; SANDBERG, J. A. C. The Think Aloud Method: a practical guide to modeling
cognitive processes. London: Academic Press, 1994.

19. SUMÁRIO
PROPOSTA METODOLÓGICA 1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta
Metodológica
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Análise dos Registros Registros
Vídeos: entrevista
(Report Aloud)
Gestos
Descritivos
Transcrições
Testes
Comparativos
Think Aloud x Report Aloud
Think Aloud
Acesso direto
Alteração processo
Report Aloud
Incerteza sobre reprodução
Sem perturbação

20. EXPERIMENTO DEFINITIVO I:
Descrição
• Objeto: Curso de Extensão de 15 horas;
• Público: Sete Graduados e graduandos;
• Etapas: pré-teste; modelagem; pós-teste;
entrevista.
• Registros: Ao todo, foram 5 horas de
áudio, aproximadamente 100 páginas
de transcrições com identificação de
gestos.
• Sujeitos: Cinco estudantes passaram
pela entrevista:
 1 novato
 3 intermediários
 1 expert
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Fonte:
http://ultradownloads.com.br/busca/cientista/1,2,.html

21. ORGANIZAÇÃO DOS DADOS
Representações
2D e 3D
ENTREVISTA
Análise
conformacional
Geometria
Molecular
Modelagem
Molecular
Reações
Químicas
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 DADOS
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

22. APRESENTAÇÃO DOS
RESULTADOS
Representações
2D e 3D
Gestos e
Transcrições
Análise
Conformacional
Geometria
Molecular
Modelagem
Molecular
Reações
Químicas
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

23. Resultado de Pesquisa mais
Relevante
Consolida
habilidades
visuoespaciais
Visão Dinâmica
das
Transformações
Permite
integração
de
conceitos
Habilita os
estudantes a
desenvolverem
processos de
pensamento de
alta ordem
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
Resultado de Pesquisa Inédito para a Área

24. Visão Dinâmica das Transformações
ÁTOMOS
FALA: Eu vi letras e palitos. O
bromo se aproximando. Os
hidrogênios fazendo aquela
configuração que ficaria
equatorial. O bromo se
aproximando, fazendo aquela
interação. O cloro se desligando e
os hidrogênios passando para
outra posição, inversa à que
estavam no início e formando o
íon cloreto e o brometo de
metila. (Expert).
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

25. Visão Dinâmica das Transformações
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

26. Visão Dinâmica das Transformações
FALA: O antes eu só tinha ideia de... daquela coisa simples, da bolinha aqui
e do átomo, mas eu não conseguia ver eles se ligando. Após o curso eu
consegui ver o comportamento dele; qual o campo que fica em volta de um
e do outro; por onde ele pode se ligar. Consegui ver o comportamento das
moléculas durante uma ligação, entre uma e outra, como elas se
comportam no espaço. E antes eu não conseguia ver o básico, não
conseguia ver elas... eu não conseguia imaginar que a cada ponto dela teria
uma energia diferenciando os pontos da nuvem. E agora eu sei que,
dependendo da posição que está uma molécula durante uma reação eu sei
que ela vai ter energias diferentes. (ESTUDANTE P).
FALA: (...) ver mais dinâmico as reações químicas, não tão só estático, não
tão só as letras e pauzinhos, tu vês em modo 3D as coisas acontecendo
(ESTUDANTE N)
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

27. CONSIDERAÇÕES
Cognição
Como é alterada a
estrutura cognitiva
dos estudantes
após a utilização
de software de
modelagem
molecular?
Metodologia
Educação
Química
Currículo
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

28. Implicações para a Área de
Cognição
Fonte:
http://atalhosparaocaminho.blogspot.com.br/2013/01/e
xpansao-de-consciencia-habitos.html
• Aquisição de conhecimentos;
• Drivers hiperculturais foram desenvolvidos;
• Estudantes partiram de conhecimentos tácitos
e construíram novas representações e drivers;
• A existência destes drivers dotam os
estudantes de competências e raciocínio;
• As habilidades visuoespaciais são
condicionantes e facilitadores do processo de
criação de novas representações e drivers;
• Como o cérebro lida com processos
impossíveis de serem computados quando não
tem acesso à ferramenta hipercultural?_
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

29. Implicações para a Área de
Metodologia
Fonte:
http://profejoanams.blogspot.com.br/2
012/05/tecnico-etapa-1-metodologia-da-
pesquisa.html
• Report aloud / análise gestual: foi capaz de nos
conduzir para a identificação dos conhecimentos
tácitos e novos, adquiridos com o manuseio do
software ;
• Novas representações e drivers foram percebidos nos
gestos descritivos produzidos pelos estudantes quando
estes explicaram como resolveram os problemas dos
testes;
• Pudemos perceber gestos produzidos e declarações
transcritas que mostram indícios de mudanças na
forma de pensar dos estudantes em relação aos
conceitos abordados nas simulações computacionais ;
• Imagem mental dinâmica: percebemos que os
estudantes reportaram que estavam vendo a molécula
torcionando e, junto com ela, o gráfico mostrando o
comportamento da energia._
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

30. Implicações para a Área de
Educação Química
Fonte:
http://pibidquimicauem.blogspot.com.br/2
013/05/iii-cpequi-congresso-paranaense-de.
html
• Benefícios: uso de múltiplas representações
(competência representacional), consolidação
de habilidades visuoespaciais; integração de
conceitos; pensamento de alta ordem;
• Problemas: transposição didática, aquisição de
licenças, infraestrutura, desenvolvimento de
objetos de aprendizagem;
• Níveis de Ensino: médio e superior. Médio, mais
focado na visualização e superior mais focado
no desenvolvimento de pensamento de alta
ordem;
• Identificamos indícios de aprendizagem
significativa após o uso de modelagem
molecular._
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação
Química
7.4 Currículo

31. Implicações para a Área de
Currículo
Fonte: http://porvir.org/porpensar/curriculo-ensino-
medio-e-grande-demais/20130807
• A Química Quântica pode se tornar acessível
aos estudantes do ensino médio e superior a
partir do uso da modelagem molecular;
• As ferramentas executam os cálculos,
mostrando os resultados de forma amistosa na
interface gráfica, propiciando aos estudantes
uma interação mais rápida e concreta com os
conteúdos da química teórica;
• A estratégia de integração de conceitos
fundamentais para desenvolver de forma
progressiva um conjunto de conceitos
subjacentes é um bom indício de integração das
ferramentas de modelagem molecular aos
currículos de química._
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

32. SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Problema de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo

33. Epistemologia de Laudan
• “A ciência se caracteriza como uma atividade de resolução de
problemas” (LAUDAN, 2011, p.17);
SUMÁRIO
1.Introdução
1.1 Justificativa
1.2 Pergunta de
Pesquisa
1.3 Objetivos
2. Revisão de
Literatura
3. Modelagem
Molecular
4. Referencial Teorico-epistemológico
4.1 Laudan
4.2 TMC
5. Metodologia
5.1 Experimento 1
5.2 Experimento 2
5.3 Proposta Final
6. Experimento
Definitivo
6.1 Descrição
6.2 Dados
6.3 Resultados
7. Considerações
7.1 Cognição
7.2 Metodologia
7.3 Educação Química
7.4 Currículo
PROBLEMAS
EMPÍRICOS
Resolvidos
Não
Resolvidos
São a unidade básica
do progresso
científico
Anômalos
Pressupõe a
existência de teoria
Resolvidas por teorias
alternativas
Adoção de atividades didáticas de resolução de problemas “como forma de ensinar os
conceitos situando-os em seus contextos históricos e metodológicos de descoberta e,
também, de justificação” (SANTOS; GOI, 2012)
• LAUDAN, L. O Progresso e Seus Problemas: rumo a uma teoria do crescimento científico. Tradução Roberto Leal Ferreira.
São Paulo: UNESP, Editora, 2011.
• SANTOS, F. M. T.; GOI, M. E. J. Resolução de Problemas no Ensino de Química: fundamentos epistemológicos para o
emprego da metodologia na Educação Básica. In: XVI ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA / X ENCONTRO DE
EDUCAÇÃO QUÍMICA DA BAHIA. Anais... p.1–11, 2012. Salvador: Editora UFBa.