Experimentação como meio de transição entre os três níveis do conhecimento químico : percepções docentes sobre experimentos de química

Abstract

Resumo: Esta pesquisa investigou as percepções de professores de Química acerca de um e-book didático elaborado com o objetivo de favorecer a transição dos estudantes pelos três níveis representacionais do conhecimento químico - macroscópico, submicroscópico e simbólico - conforme proposto por Alex Johnstone. A relevância do estudo decorre das dificuldades frequentemente enfrentadas por docentes no planejamento e execução de atividades experimentais que vão além do caráter meramente ilustrativo, dificultando a compreensão integrada dos conceitos químicos pelos alunos, especialmente no primeiro ano do ensino médio. O e-book desenvolvido apresenta experimentos detalhados que articulam os três níveis do conhecimento químico, promovendo conexões entre fenômenos observáveis, representações moleculares e linguagem simbólica. A pesquisa, de natureza aplicada e com abordagem de métodos mistos, contou com a participação de cinquenta professores de diferentes regiões do Brasil, convidados a avaliar o material. A construção dos dados envolveu um questionário on-line, com questões abertas e fechadas, analisadas por meio da Análise de Conteúdo (Laurence Bardin) e de procedimentos estatísticos (Escala Likert e Kruskal-Wallis) com auxílio do software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS). As respostas qualitativas revelaram categorias recorrentes, como a integração dos três níveis representacionais, a clareza didática e a conexão com o cotidiano. Já os resultados quantitativos confirmaram, de modo geral, a avaliação positiva do e-book, com destaque para as altas médias de concordância em itens relacionados à promoção da aprendizagem ativa, ao desenvolvimento de habilidades investigativas e à clareza das instruções. Diferenças significativas foram observadas apenas em subgrupos específicos, como gênero e região de atuação, sinalizando a influência de fatores contextuais sobre a recepção do material. Conclui-se que o e-book constitui um recurso pedagógico potencialmente eficaz para apoiar o ensino de Química no primeiro ano do ensino médio, ao promover a articulação entre os três níveis representacionais do conhecimento químico e favorecer aprendizagens mais profundas, contextualizadas e significativas. Além de contribuir para a formação de estudantes mais críticos e investigativos, o material pode auxiliar professores a superar dificuldades recorrentes no planejamento e execução de aulas experimentais, fortalecendo a relação entre teoria e prática e incentivando a valorização da experimentação como elemento central no processo de ensino e aprendizagem em Química

Abstract: This study investigated Chemistry teachers’ perceptions of a didactic e-book designed to promote students’ transition through the three representational levels of chemical knowledge - macroscopic, submicroscopic, and symbolic - as proposed by Alex Johnstone. The research addresses the difficulties often faced by teachers in planning and conducting experimental activities that go beyond a merely illustrative role, which hinders students’ integrated understanding of chemical concepts, especially in the first year of high school. The e-book developed presents detailed experiments that articulate the three levels of chemical knowledge, fostering connections between observable phenomena, molecular representations, and symbolic language. The study, applied in nature and using a mixed-methods approach, involved fifty Chemistry teachers from different regions of Brazil who were invited to evaluate the material. Data were collected through an online questionnaire with open- and closed-ended questions, analyzed using Content Analysis (Laurence Bardin) and statistical procedures (Likert scale and Kruskal-Wallis) with the aid of SPSS software. The qualitative results revealed recurring categories such as the integration of the three representational levels, didactic clarity, and connection to everyday life. Quantitative findings generally confirmed the positive evaluation of the e-book, with high mean scores for items related to fostering active learning, developing investigative skills, and the clarity of instructions. Significant differences were observed only in specific subgroups, such as gender and region of practice, indicating that contextual factors may influence how the material is received. It is concluded that the e-book is a potentially effective pedagogical resource to support Chemistry teaching in the first year of high school, as it promotes the articulation between the three representational levels of chemical knowledge and supports deeper, contextualized, and meaningful learning. In addition to contributing to the development of more critical and investigative students, the material can help teachers overcome recurring challenges in planning and conducting experimental classes, strengthening the connection between theory and practice and encouraging the appreciation of experimentation as a central element in Chemistry teaching and learning