La capacidad de comprensión del campo conceptual de la estereoquímica: los desafíos que preceden a los problemas de visualización espacial

Ano: 2020 | Volume: 5 | Número: 1

Autores: D. T. Raupp, J. C. Del Pino, T. R. Prochnow, A. S. de A. Neto

Palavras-chave: Aprendizaje, enseñanza y formación, proceso cognitivo.

Resumo Inglês:

The purpose of this exploratory study is to investigate whether high school students have mastery of basic concepts which are indispensable for the understanding of stereochemistry, taking as fact that this subject is a complex conceptual field, that requires the domain of a vast set of concepts such as: molecular structure, constitution and connectivity of atoms in a molecule, absolute configuration, molecular geometry, chirality, molecular symmetry, among others. The learning problems associated with this conceptual field, that belongs to the field of Organic Chemistry, have been the object of study for decades, and the complexity in solving problems in three-dimensional space has been stressed as one of the main reasons that impair learning. When investigating the difficulties of the field of stereochemistry, it was inquired if beyond the visualization there would be other barriers for learning. This exploratory study used as a data collection instrument a diagnostic test with objective questions on basic concepts of stereochemistry, such as asymmetric carbon and chirality. The group was composed of 49 students of the second year of high school of a technical school in chemistry of Rio Grande do Sul - Brazil. The data analysis method was content analysis. Having as theoretical contribution Gerard Vergnaud's Theory of Conceptual Fields which postulates that the essence of cognitive development is the process of constructing concepts and that a conceptual field is formed by a network concepts, relations and operations of thought. In the analyzed students there is a gap in relation to the previous knowledge necessary for the understanding of this field, which precedes the problems related to the three-dimensional visualization capacity.

Resumo Espanhol:

La propuesta de este estudio exploratorio es investigar si los estudiantes de educación secundaria dominan los conceptos básicos indispensables para la comprensión de la estereoquímica, conscientes de que se trata de un campo conceptual complejo, que requiere el dominio de un vasto conjunto de conceptos como estructura molecular, constitución y conectividad de los átomos de una molécula, configuración absoluta, geometría molecular, quiralidad, simetría molecular, entre otros. Los problemas de aprendizaje de este tema que pertenece al área de la Química Orgánica han sido objeto de estudio desde hace décadas y la complejidad de la resolución de problemas en el espacio tridimensional ha sido señalada como una de los principales motivos del fracaso en su aprendizaje. Al estudiar las dificultades del campo de la estereoquímica, se investigó si además de la visualización habría otras barreras para el aprendizaje. El estudio exploratorio utilizó como instrumento de recolección de datos una prueba-diagnóstico con preguntas objetivas sobre conceptos básicos de estereoquímica, como carbono asimétrico y quiralidad. El grupo estuvo compuesto por 49 estudiantes del curso de Química de una escuela técnica de Río Grande do Sul - Brasil. El análisis de contenido fue el método utilizado para el estudio de los datos. Tuvo como contribución teórica la Teoría de los campos conceptuales de Gerard Vergnaud que postula que la esencia del desarrollo cognitivo es el proceso de construcción de conceptos y que un campo conceptual está formado por una red de conceptos, relaciones y operaciones del pensamiento. Entre los estudiantes con los que se ha hecho este estudio se verifica una carencia en relación con el conocimiento previo necesario para la comprensión de este campo, carencia que precede los problemas vinculados a la capacidad de visualización tridimensional.