Nesta pesquisa foram analisados os modelos mentais expressos sobre sistemas eletroquímicos, especificamente relacionados à eletrólise aquosa do hidróxido de sódio. A metodologia consistiu na aplicação de um minicurso para alunos do Ensino Médio de uma escola estadual do Oeste Paulista, com a realização de experimentos e a produção de animações pela técnica de Stop Motion pelos alunos, através dos quais se analisaram os seus modelos mentais a respeito dos processos de transferência de elétrons que ocorrem nos eletrodos, além da liberação de diferentes gases como consequência das reações de descarga dos íons, e à cinemática de espécies subatômicas. A análise se baseou na teoria de modelos mentais de Johnson-Laird, em que os materiais coletados, imagéticos ou escritos, foram analisados conforme a presença de elementos (tokens) característicos dos modelos mentais expressos. Os resultados de um questionário prévio demonstraram que os alunos possuem noções superficiais sobre a eletroquímica em geral, pois apresentaram dificuldades sobre como ocorre a eletrólise, em localizar o cátodo e o ânodo e em entender como se procede o fluxo de elétrons nos sistemas por meio de reações de oxido-redução. A explicação dos conceitos envolvidos, a realização de experimentos e a posterior produção de animações em stop motion pelos alunos, permitiram localizar suas principais dificuldades em entender a eletrólise. Por meio das animações, foi possível localizar aspectos incoerentes e falhas nos modelos mentais, relativas às noções de perda e ganho de elétrons, estequiometria de reações e movimentação das espécies químicas. A partir de um conhecimento acerca dos modelos expressos dos alunos, foi possível trabalhar em pontos específicos na explicação da eletrólise e contribuir para a construção de modelos mais adequados pelos alunos sobre o conteúdo em seu nível submicroscópico. A utilização do aplicativo Stop Motion no desenvolvimento de animações, se mostrou interessante para o ensino de Química e Ciências, pois houve um estímulo à imaginação, criatividade, reflexão crítica e a um pensamento lógico relativo à dinâmica das espécies químicas.

No abstract

Neste trabalho foram realizadas investigações sobre os modelos mentais dos alunos sobre as transformações eletroquímicas na pilha de Daniell. Para isso, utilizou-se como referencial teórico a teoria de modelos mentais de Johnson-Laird, e foi aplicado um minicurso de 9 horas para 23 alunos do Ensino Médio da Escola Estadual Professor Francisco Balduíno de Souza em Quatá – SP, o qual envolveu a elaboração de animações por meio do aplicativo Stop Motion, realização de experimentos e relatórios pelos alunos. Tais atividades desenvolvidas, além do questionário aplicado, forneceram dados sobre as modificações nos modelos mentais dos alunos sobre a geração de corrente elétrica e aspectos relacionados às reações químicas representadas em nível atômico-molecular. A metodologia de pesquisa envolveu uma análise qualitativa dos dados, pois o nível de abstração dos modelos mentais demanda tal tratamento, ao se investigar o processo de compreensão dos sistemas eletroquímicos com auxílio de materiais imagéticos associados às animações. Como resultado, observou-se que muitos dos alunos possuem uma noção superficial sobre o funcionamento submicroscópico ou atômico-molecular dos sistemas eletroquímicos, e falta de experiência na elaboração de relatórios de experimentação. Os vídeos desenvolvidos em Stop Motion demonstraram a dificuldade dos envolvidos em compreender a estequiometria das reações, o processo de transferência de elétrons e aspectos inerentes às etapas intermediárias das reações químicas, pontos falhos que podem ser detectados por meio da técnica empregada e corrigidos pelo professor ao longo do processo de ensino-aprendizagem.Palavras-chave: Ensino de Química. Eletroquímica. Smartphone.