UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM 
CIÊNCIAS E MATEMÁTICA 
Doutoranda: Adriana de Farias Ramos ...
SUMÁRIO 
1.Introdução 
1.1 Justificativa 
1.2 Problema de 
Pesquisa 
1.3 Objetivos 
2. Revisão de 
Literatura 
3. Modelage...
SUMÁRIO Justificativa 
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1.2 Problema de 
Pesquisa 
1.3 Objetivos 
2. Revisão de 
Literatur...
Pergunta de Pesquisa 
Cognição 
Como é alterada a 
estrutura cognitiva 
dos estudantes 
após a utilização 
de software de ...
Perguntas Secundárias: 
Cognição 
• Quais alterações cognitivas que ocorrem nos 
estudantes, advindas do uso de ferramenta...
Perguntas Secundárias: 
Metodologia 
• Pode a metodologia de report aloud, 
junto com a análise dos gestos 
descritivos au...
Perguntas Secundárias: 
Educação Química 
• Quais os benefícios e problemas que 
podemos identificar quando se utiliza 
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Perguntas Secundárias: 
Currículo 
• Pode a Química Quântica se tornar 
acessível aos estudantes do ensino 
médio e gradua...
OBJETIVO GERAL 
• Investigar as alterações que o 
uso de modelagem molecular 
produz na estrutura cognitiva 
dos estudante...
• Executar a análise da linguagem verbal e não verbal (gestos 
descritivos), buscando compreender o que acontece 
cognitiv...
REVISÃO DE LITERATURA 
• 2001 à 2011 em 19 periódicos nacionais 
e internacionais; 
• 141 artigos categorizados como 
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MODELAGEM MOLECULAR 
• A comunidade científica - em especial os 
químicos e os físicos – sempre buscou 
compreender o comp...
SUMÁRIO 
REFERENCIAL TEORICO-EPISTEMOLÓGICO 1.Introdução 
1.1 Justificativa 
1.2 Pergunta de 
Pesquisa 
1.3 Objetivos 
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SUMÁRIO 
1.Introdução Teoria da Mediação Cognitiva 
1.1 Justificativa 
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1.Introdução Teoria da Mediação Cognitiva 
1.1 Justificativa 
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Pesquisa 
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1.Introdução 
1.1 Justificativa 
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Pesquisa 
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2. Revisão de 
Literatura 
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METODOLOGIA 
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1.Introdução 
1.1 Justificativa 
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SUMÁRIO 
1.Introdução PROPOSTA METODOLÓGICA 
1.1 Justificativa 
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SUMÁRIO 
PROPOSTA METODOLÓGICA 1.Introdução 
1.1 Justificativa 
1.2 Pergunta de 
Pesquisa 
1.3 Objetivos 
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EXPERIMENTO DEFINITIVO I: 
Descrição 
• Objeto: Curso de Extensão de 15 horas; 
• Público: Sete Graduados e graduandos; 
•...
ORGANIZAÇÃO DOS DADOS 
Representações 
2D e 3D 
ENTREVISTA 
Análise 
conformacional 
Geometria 
Molecular 
Modelagem 
Mole...
APRESENTAÇÃO DOS 
RESULTADOS 
Representações 
2D e 3D 
Gestos e 
Transcrições 
Análise 
Conformacional 
Geometria 
Molecul...
Resultado de Pesquisa mais 
Relevante 
Consolida 
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visuoespaciais 
Visão Dinâmica 
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Visão Dinâmica das Transformações 
ÁTOMOS 
FALA: Eu vi letras e palitos. O 
bromo se aproximando. Os 
hidrogênios fazendo ...
Visão Dinâmica das Transformações 
SUMÁRIO 
1.Introdução 
1.1 Justificativa 
1.2 Problema de 
Pesquisa 
1.3 Objetivos 
2. ...
Visão Dinâmica das Transformações 
FALA: O antes eu só tinha ideia de... daquela coisa simples, da bolinha aqui 
e do átom...
CONSIDERAÇÕES 
Cognição 
Como é alterada a 
estrutura cognitiva 
dos estudantes 
após a utilização 
de software de 
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Implicações para a Área de 
Cognição 
Fonte: 
http://atalhosparaocaminho.blogspot.com.br/2013/01/e 
xpansao-de-consciencia...
Implicações para a Área de 
Metodologia 
Fonte: 
http://profejoanams.blogspot.com.br/2 
012/05/tecnico-etapa-1-metodologia...
Implicações para a Área de 
Educação Química 
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http://pibidquimicauem.blogspot.com.br/2 
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Implicações para a Área de 
Currículo 
Fonte: http://porvir.org/porpensar/curriculo-ensino- 
medio-e-grande-demais/2013080...
SUMÁRIO 
1.Introdução 
1.1 Justificativa 
1.2 Problema de 
Pesquisa 
1.3 Objetivos 
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Literatura 
3. Modelage...
Epistemologia de Laudan 
• “A ciência se caracteriza como uma atividade de resolução de 
problemas” (LAUDAN, 2011, p.17); ...
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Estudo do Processo de Internalização de Conceitos de Química Utilizando Modelagem Molecular

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  • ----- Meeting Notes (11/09/14 13:35) -----
    definir o que é simulação mental. Não necessariamente trazer autores, o clement confunde simulação mental com reprodução. Para o Jeferson, simulação mental é quando o estudante usa algo diferente da simulação computacional para simular o comportamento de um sistema (o abajour de lava).

  • ----- Meeting Notes (11/09/14 13:35) -----
    deixar para investigar posteriormente, no liberato, a questão da aprendizagem significativa.
  • Estudo do Processo de Internalização de Conceitos de Química Utilizando Modelagem Molecular

    1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.

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