Ensino e aprendizagem de isomeria óptica com uso de polarímetro alternativo na perspectiva da experimentação investigativa

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: BISCASSI, Sulivan Augusto
• Orientador(a): ROSSI, Alexandre
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Mestrado Profissional em Química em Rede Nacional
• Departamento: Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Isomeria óptica.; Experimentação investigativa.; Polarimetria.; Ensino de Química.; Recursos didáticos alternativos.; Optical isomerism.; Investigative experimentation.; Polarimetry.; Chemistry teaching.; Alternative didactic resources.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/2072

O ensino de isomeria óptica apresenta desafios, especialmente, pela complexidade conceitual da quiralidade e da rotação óptica, agravados pela escassez de recursos didáticos acessíveis que viabilizem atividades práticas. A ausência desses recursos nas escolas reforça a necessidade de abordagens inovadoras, capazes de tornar o aprendizado mais eficaz e contextualizado. Neste contexto, esta pesquisa investigou o papel da experimentação investigativa no ensino de isomeria óptica em um curso técnico em Química, por meio da construção e aplicação de um polarímetro alternativo, desenvolvido com materiais de baixo custo. Os objetivos incluíram avaliar as potencialidades pedagógicas dessa abordagem, contextualizar o conteúdo com base em aprendizagem por investigação, desenvolver e aplicar uma sequência didática e utilizar o polarímetro alternativo como ferramenta didática. A pesquisa foi aplicada, exploratória e investigativa, conduzida com 15 alunos do segundo módulo do curso técnico em Química de uma escola pública localizada em Ituverava-SP. A metodologia envolveu a aplicação de uma sequência didática composta por atividades teóricas e experimentais, realizadas em sala de aula e no laboratório químico. A coleta e análise dos dados combinaram métodos qualitativos e quantitativos para verifica r o progresso na aprendizagem. A construção e utilização do polarímetro alternativo permitiram aos alunos visualizarem, de forma prática, os efeitos da rotação óptica em substâncias quirais, favorecendo a compreensão da isomeria óptica e da polarimetria. A análise dos questionários aplicados ao longo da sequência indicou avanços positivos. O Questionário 3 revelou um aumento no número de respostas corretas em relação ao Questionário 2. Na identificação do tipo de isomeria, a taxa de acertos passou de 47% para 87%, e na diferenciação entre isômeros espaciais utilizando o polarímetro, o índice evoluiu de 53% para 87%. Os alunos conseguiram interpretar experimentalmente a relação entre a concentração da solução e o ângulo de rotação, que seguiu um modelo linear, com coeficientes de correlação (R²) variando entre 0,9929 e 0,9945. A rotação específica média obtida foi de +65 ± 4,3 graus, com erro relativo de -1,5% em relação ao valor teórico, confirmando a confiabilidade dos dados. Os gráficos construídos pelos alunos reforçaram a compreensão da relação matemática entre variáveis experimentais e conceitos fundamentais da isomeria óptica. Os relatos dos estudantes indicaram que a experimentação com o polarímetro alternativo promoveu maior engajamento entre as atividades teóricas e práticas. A interpretação dos dados experimentais, a observação da rotação óptica e a construção de gráficos foram apontadas como fundamentais para a aprendizagem. Os resultados demonstraram que a experimentação investigativa estimulou o raciocínio científico, contribuindo para uma aprendizagem mais ativa. A estratégia adotada mostrou-se eficaz na integração entre teoria e prática, revelando o potencial do polarímetro alternativo como recurso didático acessível e funcional para o ensino de isomeria óptica em contextos escolares com infraestrutura limitada.