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Analysis of Senior High School Students’ Understanding and Application of Green Chemistry in Palu City, Indonesia, for Instructional Media Development

Este estudo com 343 alunos do ensino médio em Palu City, Indonésia, revela que, embora a compreensão geral deles sobre química verde seja moderada, variações significativas entre as escolas são impulsionadas primariamente por fatores de instrução em sala de aula, em vez de disposições individuais, fornecendo uma linha de base crítica para o desenvolvimento de mídia instrucional baseada em jogos direcionada.

Autores originais: Dewi Satria Ahmar, Muhammad Fath Azzajjad, Tri Santoso, Muhammad Ismail

Publicado 2026-09-28

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CC BY 4.0

Autores originais: Dewi Satria Ahmar, Muhammad Fath Azzajjad, Tri Santoso, Muhammad Ismail

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

A química frequentemente carrega a reputação de ser uma disciplina abstrata e difícil, uma coleção de fórmulas que parecem desconectadas do mundo real. No entanto, a disciplina detém a chave para resolver alguns dos desafios mais prementes da humanidade, desde a limpeza de resíduos industriais até o design de materiais que não envenenem o solo. Para estreitar a lacuna entre o laboratório e o planeta, os cientistas desenvolveram uma estrutura conhecida como química verde. Esta abordagem é construída sobre doze princípios orientadores que incentivam os químicos a prevenir o desperdício antes que ele seja criado, usar materiais mais seguros e projetar produtos que se decomponham de forma inofensiva após o uso. O objetivo é tecer essas ideias na maneira como a química é ensinada, garantindo que a próxima geração de estudantes veja a disciplina não apenas como um conjunto de regras para memorizar, mas como uma ferramenta para proteger o meio ambiente. Contudo, para que essas ideias criem raízes, os educadores precisam saber se os alunos estão realmente compreendendo-as e se a qualidade dessa compreensão depende de onde os alunos estudam.

Na cidade de Palu, localizada na parte central de Sulawesi, Indonésia, uma equipe de pesquisadores partiu para responder a essas perguntas. Eles focaram em 343 alunos do ensino médio, com aproximadamente dezesseis a dezoito anos, frequentando oito diferentes escolas públicas e privadas. Os pesquisadores queriam ver o quão bem esses jovens compreendiam os doze princípios da química verde e se poderiam aplicar esse conhecimento em suas vidas diárias. Para fazer isso, aplicaram aos alunos um questionário composto por trinta e uma afirmações. Os alunos foram solicitados a avaliar o quanto concordavam com cada afirmação, abrangendo cinco áreas diferentes: o que sabiam, sua atitude em relação à aprendizagem, como agiam em sala de aula, seus sentimentos sobre o meio ambiente na vida cotidiana e seus hábitos reais fora da escola. O questionário foi desenhado para ser preciso, mapeando cada pergunta a princípios específicos da química verde, como o design de substâncias químicas que sejam mais seguras para manuseio ou a criação de produtos que se degradem naturalmente.

Os resultados revelaram um quadro que era ao mesmo tempo encorajador e revelador. No geral, os alunos mostraram um nível moderado de compreensão e aplicação da química verde. Eles estavam geralmente cientes dos conceitos e mantinham atitudes positivas em relação ao assunto. No entanto, os dados mostraram que essa compreensão não era distribuída uniformemente. Os alunos eram mais fortes no que diz respeito à ideia de projetar substâncias químicas mais seguras, um conceito que parece intuitivo e diretamente relacionado a evitar danos. Em contraste, eles tiveram maior dificuldade com princípios mais técnicos, como prevenir a poluição em tempo real ou projetar substâncias químicas que se decomponham completamente após o uso. Esses conceitos difíceis frequentemente exigem uma compreensão mais profunda e especializada de como os processos químicos funcionam, o que sugere que, embora os alunos compreendam a ideia geral de segurança, os detalhes técnicos mais finos permanecem elusivos.

Talvez a descoberta mais significativa do estudo tenha sido que a escola frequentada pelo aluno importava mais do que o seu histórico pessoal. Os pesquisadores encontraram diferenças claras e mensuráveis nos resultados dos testes entre as oito escolas. Alunos de algumas escolas demonstraram uma compreensão significativamente mais forte da química verde do que outros. Quando os pesquisadores analisaram os dados, descobriram que essas diferenças estavam quase inteiramente concentradas em áreas relacionadas à sala de aula, como o que os alunos sabiam e como se comportavam durante as aulas. As escolas tinham uma influência poderosa sobre o que acontecia dentro das paredes da sala de aula. Em contrapartida, as atitudes e hábitos dos alunos fora da escola, em suas casas e comunidades, eram muito mais semelhantes entre todas as diferentes escolas. Isso sugere que uma escola pode ensinar efetivamente um aluno a pensar sobre química em um laboratório, mas tem muito menos controle sobre os hábitos e recursos que um aluno possui assim que deixa o edifício.

O estudo também observou como as diferentes partes da compreensão dos alunos se relacionavam entre si. Os pesquisamadores descobriram que as cinco áreas medidas estavam todas fortemente ligadas. Um aluno que sabia muito sobre química verde tendia a ter uma atitude positiva em relação ao assunto e era mais propenso a tentar aplicá-lo em classe. Isso indica que a compreensão dos alunos formava um todo coerente, em vez de uma coleção de fatos separados e não relacionados. No entanto, o vínculo entre o que acontecia na sala de aula e o que acontecia em casa era ligeiramente mais fraco, reforçando a ideia de que o ambiente escolar é o principal motor da aprendizagem neste assunto específico.

Essas descobertas têm implicações diretas para como a educação química pode ser melhorada, particularmente na Indonésia. Os pesquisadores observaram que a maioria dos alunos no estudo possuía smartphones e já os utilizava para o aprendizado, o que sugere que ferramentas digitais poderiam ser uma forma eficaz de alcançá-los. Mais importante ainda, os dados apontam para uma necessidade específica de suporte. Como as diferenças entre as escolas eram tão pronunciadas nas áreas relacionadas à sala de aula, uma abordagem de ensino de química verde do tipo "tamanho único" provavelmente falharia. Escolas com pontuações mais baixas, particularmente aquelas onde os alunos tinham dificuldades com os princípios mais técnicos, beneficiariam mais de intervenções direcionadas. O estudo conclui que, ao utilizar este diagnóstico detalhado, os educadores podem projetar materiais de aprendizagem, como jogos interativos ou aplicativos, que abordem especificamente as lacunas de conhecimento. Isso garante que o esforço para ensinar sustentabilidade não seja apenas uma palestra geral, mas uma ferramenta precisa que ajude cada aluno, independentemente de qual escola frequente, a compreender como a química pode servir ao planeta.

Resumo Técnico: Análise da Compreensão e Aplicação da Química Verde por Estudantes do Ensino Médio em Palu, Indonésia

Problema de Pesquisa
Embora os doze princípios da química verde (Anastas e Warner) sirvam como uma estrutura global para integrar a sustentabilidade nos currículos de química, as evidências empíricas sobre a compreensão de estudantes do ensino secundário permanecem escassas e geograficamente desequilibradas. A literatura existente baseia-se fortemente em estudos de escola única ou amostras pequenas da China, Malásia, Nigéria e contextos ocidentais, deixando os sistemas do Sudeste Asiático amplamente não documentados ao nível de cada escola individual. Além disso, o design instrucional para a química verde na Indonésia frequentemente ocorre sem uma análise sistemática de necessidades baseada em princípios, levando a intervenções baseadas em suposições em vez de evidências. Existe uma lacuna crítica na compreensão de se as disparidades contextuais ao nível escolar (instalações, distribuição de professores, acesso digital) produzem diferenças mensuráveis na compreensão da química verde dentro de uma única cidade, e como essas diferenças se relacionam com dimensões conceituais específicas e os doze princípios.

Metodologia
Este estudo empregou um design de pesquisa quantitativa transversal, seguindo a fase de avaliação de necessidades do modelo de design instrucional ADDIE.

Participantes: 343 alunos do décimo primeiro e décimo segundo anos de oito escolas secundárias públicas e privadas em Palu, Celebes Central, Indonésia. A amostragem foi baseada em conveniência proporcional, com tamanhos de escola variando de 24 a 67 alunos.
Instrumento: Um questionário validado de 31 itens em escala Likert (escala de 1 a 4, sem ponto médio neutro) foi administrado. Os itens foram mapeados em cinco dimensões conceituais (Conhecimento, Atitude de Aprendizagem, Implementação de Aprendizagem, Atitude na Vida Diária, Prática na Vida Diária) e nos doze princípios da química verde de Anastas e Warner.
Análise de Dados: Dada a distribuição não normal dos escores ordinais (Shapiro-Wilk p < .001), a análise utilizou estatística não paramétrica. Estatísticas descritivas estabeleceram os níveis de base. As diferenças entre as escolas foram testadas usando o teste H de Kruskal-Wallis, com os tamanhos de efeito reportados como epsilon-quadrado ( $\epsilon^2$ ). Os resultados ómnibus significativos foram seguidos por testes post-hoc de Dunn com correção de Holm para múltiplas comparações. As relações entre as dimensões foram analisadas usando a correlação de postos de Spearman ( $r_s$ ). Todas as análises foram conduzidas em Python 3.

Principais Resultados

Compreensão Geral: Os alunos demonstraram um nível geral moderado de compreensão e aplicação da química verde ( $M = 3.05$ , $SD = 0.47$ ).
Variância ao Nível dos Princípios: O desempenho foi desigual entre os doze princípios. "Projetar produtos químicos mais seguros" apresentou as pontuações mais altas ( $M = 3.29$ ), enquanto "Projeto para degradação" ( $M = 2.83$ ), "Prevenção de poluição em tempo real" ( $M = 2.87$ ) e "Catálise" ( $M = 2.92$ ) foram as áreas mais fracas. Observou-se que os princípios mais fracos são mais técnicos e menos intuitivamente visíveis do que os mais fortes.
Disparidades ao Nível Escolar: As pontuações totais diferiram significativamente entre as oito escolas ( $H(7) = 44.25$ , $p < .001$ , $\epsilon^2 = 0.111$ ). As médias das escolas variaram de 2.71 (Escola F) a 3.27 (Escola A).
Influência Contextual: A magnitude das diferenças entre as escolas não foi uniforme. Os tamanhos de efeito foram significativamente maiores para as dimensões ancoradas na sala de aula (Conhecimento, Atitude de Aprendizagem, Implementação de Aprendizagem; $\epsilon^2 = 0.12–0.15$ ) em comparação com as dimensões fora da escola (Atitude na Vida Diária e Prática; $\epsilon^2 = 0.03–0.05$ ). Testes post-hoc confirmaram que as escolas com as pontuações mais baixas (D e F) diferiram significativamente das escolas com as pontuações mais altas (A e G) principalmente nas métricas relacionadas à sala de aula.
Validade de Construto: Todas as cinco dimensões correlacionaram-se fortemente ( $r_s = .61$ a $.81$, $p < .001$ ), sugerindo um construto coerente, mas não totalmente diferenciado. No entanto, as dimensões da vida diária mostraram as correlações mais fracas com as dimensões da sala de aula, indicando que podem funcionar como alvos diagnósticos mais distintos.
Contexto de Base: 70,3% dos alunos perceberam a química como difícil, mas 88,9% concordaram que a química verde se ajusta bem à aprendizagem. A posse de smartphones é alta (91,0%), com 89,5% já utilizando-os para a aprendizagem de química, enquanto o uso de computadores desktop/tablets para aprendizagem foi baixo, apesar de taxas de posse mais elevadas.

Principais Contribuições
O estudo traz três contribuições específicas para a literatura:

Instrumentação: É o primeiro estudo a mapear um instrumento validado de 31 itens simultaneamente em um framework de cinco dimensões e nos doze princípios da química verde, permitindo o diagnóstico ao nível do princípio em vez de depender de escores compostos.
Rigor Estatístico: Aplica estatística inferencial (Kruskal-Wallis, teste de Dunn, correlação de Spearman) para testar diferenças genuínas e estatisticamente defensáveis na compreensão da química verde entre escolas dentro de uma mesma cidade, indo além do mero relato descritivo.
Utilidade Diagnóstica: Liga os achados diagnósticos diretamente a um propósito aplicado: o desenvolvimento de uma intervenção instrucional baseada em jogos. O estudo identifica escolas e princípios específicos que requerem suporte antes que a intervenção seja desenhada, abordando a lacuna do "design sem diagnóstico".

Significância e Alegações
Os autores alegam que os fatores instrucionais ao nível escolar, em vez da disposição individual, são os principais impulsionadores da variação na aprendizagem da química verde em ambientes formais de sala de aula. O estudo postula que, sem este diagnóstico específico, as intervenções instrucionais correm o risco de reforçar as desigualdades existentes em vez de as mitigar.

Os achados sugerem que:

Conteúdo Direcionado: Materiais instrucionais futuros devem priorizar "Projeto para degradação", "Catálise" e "Prevenção de poluição em tempo real", pois estas são as áreas de menor compreensão.
Formato de Entrega: A alta taxa de posse e uso de smartphones apoia um formato de entrega de jogos educativos focado em dispositivos móveis (mobile-first).
Implementação Equitativa: Uma intervenção de "tamanho único" é insuficiente. Escolas com pontuações mais baixas ancoradas na sala de aula (ex: Escola D e F) requerem um implantação mais precoce ou intensiva de intervenções, visto que a disparidade é mais tratável no nível da sala de aula do que no nível doméstico.

O estudo conclui que tratar pesquisas de avaliação de necessidades como bases de evidência permite a geração de evidências relevantes para a tomada de decisão sobre onde o ensino da sustentabilidade é eficaz e onde não é, especificamente dentro do contexto do ensino secundário indonésio.

Resumo Técnico: Análise da Compreensão e Aplicação da Química Verde por Estudantes do Ensino Médio em Palu, Indonésia

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