Qual papel da tecnologia no ensino da Química

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Então, qual papel da tecnologia no ensino da Química? Bom, a “Química” é uma ciência central para diversas áreas.  Além disso, os avanços computação abriram caminhos muitas áreas. Por exemplo: tratamento e análise de big data; química de sistemas; simulações; e previsões precisas.

Dessa forma, você tem grandes desafios na química e seu sucesso depende da interface com outras áreas de conhecimentos. Por exemplo, tecnologia; análise de dados, computação. Uma das áreas que mais cresce na química é o desenvolvimento e produção de fármacos.

Todavia, você tem que saber conteúdos específicos na área de Química Orgânica. Por exemplo: síntese; reações; catalisadores; e isomeria. Dessa forma, ao saber isomeria você terá condições de escolher a melhor substância para tratar determinada doença, por exemplo. 

 A isomeria  e o desafio dos fármacos

Então, me lembro muito bem quando era estudante dos meus professores usarem os modelos atômico feitos de metais e recentemente de plástico. Bom, durante as aulas de Química Orgânica nós íamos construindo as moléculas para aprender os arranjos espaciais. Assim, a partir da íamos entendo a isomeria, as diferenças entre as moléculas.

Por que entender isomeria? Bom, por definição os isômeros são compostos que possuem fórmulas moleculares iguais mas com arranjos estruturais ou espaciais diferentes. Então, na nossa vida encontramos muitas substâncias isômeras, por exemplo, os remédios que curam nossas doenças. Caso não seja observada qual isômero você está tomando, ao invés de salvar a sua vida mata de uma vez. E por aí vai, são muitos isômeros existentes na nossa vida.

Aqui no ClubedaQuimica publicamos alguns post no sentido de explicar a importância dos isômeros no remédios além de explicamos como você pode distingui-los. Aceite o convite de acessá-los, para isso nós colocamos a lista abaixo. Descubra a importância da isomeria nos seguintes posts:

Como aprender a isomeria?

Então, um dos grandes problemas de aprender a isomeria é enxergar como são os átomos espacialmente. Dessa forma, cada se vira como pode, por exemplo, no caso daqueles alunos que não conseguem visualizar os arranjos espaciais, eles fazem modelos usando isopor e palitos de dente ou de churrasco.

Ou seja, a ideia é criar um modelo macroscópico para entender como os átomos se arranjam no espaço para formar moléculas. Então, quero confessar para você que fiz isso e me ajudou muito a entender os átomos formando moléculas. 

Na verdade, a criatividade sugerida aqui mostra as duas realidades do ensino de Química. Em primeiro lugar, a carência de recursos para melhorar a aprendizagem do aluno. Em segundo, é que sem um modelo macroscópico não somos capazes de aprender isomeria. 

Apesar de toda a criatividade, por se tratar de um modelo estático não é possível os alunos entender as ligações como ocorrem na realidade. Por exemplo, nos modelo pau e bola, como é chamado os modelos construídos de isopor e palito, eles são estáticos. Ou seja, eles não mostram o movimento das ligações químicas. Dessa forma, esses modelos não podem se mover de um lado para outro além de mudar de ângulo.

Portanto, precisamos de uma tecnologia que permite mostrar como as ligações e a isomeria é na realidade. Aí, você olhou para o celular e logo tentou buscar um aplicativo para mostrar como é a isomeria na realidade. Não é isso??

Sugestão de software para ensino da isomeria

Quando você vai internet fazer uma busca sobre aplicativos e software para ensinar isomeria, você encontra muitas sugestões. Resolvi, fazer uma boa varredura nesses trabalhos e aplicativos. A grande maioria ainda é muito verde, com poucos avanços no ensino da isomeria. 

Todavia, encontramos dois softwares open source que podem ajudar você a aprender sobre isomeria: PhET e Avogadro. O primeiro deles é o PhET da Universidade do Colorado. Na verdade o PhET é um site chamado PhET-interactive simulations  que recomendo para você aprender muitas coisas sobre Química. 

Hoje, eu considero o site como uma excelente ferramenta para os professores melhorarem o seu modo de ensinar a isomeria entre outras aplicações. Porque, no site existem muitas simulações que ajudam bastante o aluno entender, por exemplo, como é o comportamento das ligações e das moléculas nas mais diversas situações. 

Dessa forma, abaixo apresentamos uma dessas simulações chamada Geometria Molecular. Recomendamos essa ferramenta para o que o aluno aprenda e experimentando o comportamento da molécula.

Bom, o segundo software que recomendamos é o Avogadro que é um aplicativo open-source multiplataforma. Então, esse software permite que você faça desenhos tridimensionais de moléculas que podem ser vistas praticamente de qualquer ângulo. Além disso, o Avogadro dá a você múltiplas opções para você trabalhar.
Bom, uma delas, chamada Label, permite que a informação seja colocada em cada molécula, Por exemplo: os nomes e símbolos de cada elemento que a compõem; o número atômico; sua carga parcial. No total ele possui 17 destas opções diferentes.

A realidade aumentada no ensino da isomeria

Então, no post “Use óculos de realidade virtual para a aula de Química” nos mostramos a você que nos dias de hoje você pode entrar em um ambiente de realidade virtual.  Dessa forma, nesse universo você pode ver moléculas diante de você. 

Além disso, essas moléculas seguem a todas as leis da química molecular. Bom, um detalhes é que essas moléculas foram calculadas e e geradas em supercomputadores. Então, o que isso é verdade? Sim é verdade. Em um novo artigo publicado na revista Science Advance , pesquisadores relatam como eles construíram exatamente tal ambiente.

Dessa forma, nesse ambiente os usuários manipulam proteínas em realidade virtual. Assim, você pode entender diante dos seus olhos como são as moléculas no mundo microscópico. Descubra mais detalhes neste post. 

Então, se para uns o metaverso está apenas chegando, para nós Químico o metaverso é uma realidade necessária para entender o mundo microscópico das moléculas. Como afirmamos no post “Tudo sobre o metaverso na Química“: só podemos entender a Química se entramos no multiverso. Convidamos você a ir lá neste post para descobrir como é o universo de um Químico. 

Fonte

Frontiers in Chemistry

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