A estrutura eletrônica do átomo : um estudo sobre o conhecimento de química quântica no ensino superior - Cunha, Silas Goulart da (2022)
Neste estudo, foram investigados as concepções e os obstáculos de aprendizagem química quântica de estudantes universitários de cursos de química da UFRGS. Empregou-se metodologia qualitativa e os dados foram coletados por meio de dois questionários, um no início e outro no final do semestre contendo questões representacionais e conceituais de química quântica Também foi realizada, em outro semestre, uma intervenção na disciplina de Química Quântica por meio de aulas extras de forma online, aplicando metodologias ativas. Não foi possível notar uma melhoria na compreensão dos alunos quanto à estrutura eletrônica do átomo. Os estudantes tiveram melhor desempenho com questões representacionais do que questões conceituais em ambos os questionários. A análise dos questionários sugere um processo de aprendizagem mecânica de conceitos relacionados à química quântica, oposto à aprendizagem significativa. As médias de acertos para os Q1 e Q2 foram 45,0 e 23,3%, respectivamente. Esses resultados podem estar parcialmente relacionados à diferença na forma das sentenças apresentadas nos dois questionários, embora sendo os questionários equivalentes em conteúdo. Alguns obstáculos apresentados pelos alunos foram observados: diferenciar conceitos quânticos e clássicos; definição de orbital; dualidade partícula-onda e função de onda; princípio da incerteza de Heisenberg; compreensão do diagrama de energia; e associar um modelo mental do átomo com características macroscópicas. Com relação à intervenção na disciplina de Química Quântica, os estudantes têm preferência em aprender o conteúdo de forma matemática, com deduções de equações e resolução de exercícios. As aulas ministradas apresentaram baixa adesão dos estudantes, limitando a aplicação das metodologias ativas. Como consequência, não foi possível avaliar a efetividade de tais metodologias. Os resultados das provas revelam que os estudantes apresentam dificuldade nos seguintes conteúdos: função própria, probabilidade e espectroscopia.