The Effectiveness of an Integrated 9E Learning Cycle and Tetrahedral Representation Model on Students' Motivation and Attitude Toward Hydrocarbons

A química muitas vezes parece uma linguagem distante para os alunos, um assunto de partículas invisíveis e símbolos abstratos que parecem desconectados do mundo pelo qual eles caminham todos os dias. Isso é especialmente verdadeiro para os hidrocarbonetos, as moléculas à base de carbono que formam a espinha dorsal de combustíveis, plásticos e do próprio ar que respiramos. Em muitas salas de aula, esses conceitos são ensinados por meio de memorização e palestras rápidas, deixando os alunos lutando com a lacuna entre o que podem ver e o que lhes é pedido para imaginar. Quando o material parece abstrato demais, os alunos perdem o ímpeto de aprender, e sua atitude em relação à disciplina torna-se negativa. Para corrigir isso, educadores começaram a testar novas formas de ensinar, combinando duas abordagens específicas: um ciclo de aprendizagem que guia os alunos através de um processo de descoberta passo a passo, e um modelo visual que os ajuda a traduzir ideias entre o que podem ver, o que não podem ver e os códigos matemáticos que os cientistas usam para descrevê-los.

Uma equipe de pesquisadores na Etiópia partiu para ver se a mistura desses dois métodos poderia realmente mudar como os alunos se sentem em relação à química. Eles trabalharam com 176 alunos do décimo ano de quatro escolas públicas, dividindo-os em diferentes grupos para testar vários estilos de ensino. Um grupo aprendeu usando o método padrão do livro didático, enquanto os outros experimentaram a nova abordagem integrada ou um dos dois métodos isoladamente. O objetivo não era apenas ver se os alunos aprendiam mais fatos, mas medir se sua motivação para aprender e sua atitude geral em relação à disciplina melhoravam. Os pesquisadores também prestaram atenção se meninos e meninas respondiam de forma diferente a esses novos estilos de ensino, uma questão que há muito gera debates na educação científica.

Os resultados mostraram uma mudança clara na sala de aula. Os alunos que passaram pelos novos modelos de ensino tornaram-se mais engajados e desenvolveram uma perspectiva mais positiva sobre os hidrocarbonetos em comparação com aqueles ensinados pelo método tradicional. Embora o grupo que utilizou a combinação do ciclo de aprendizagem passo a passo com o modelo visual de múltiplos níveis tenha alcançado as pontuações médias mais altas, a análise estatística revelou que este grupo não foi significativamente mais eficaz do que os grupos que utilizaram o ciclo de aprendizagem ou o modelo visual isoladamente no que diz respeito à motivação. De fato, todos os três grupos de intervenção tiveram um desempenho semelhante no aumento do ímpeto de aprender dos alunos. No entanto, em relação às atitudes, a abordagem combinada mostrou uma vantagem distinta sobre o ciclo de aprendizagem sozinho, embora tenha tido um desempenho semelhante ao modelo visual usado isoladamente. Neste grupo combinado, os alunos percorreram um processo estruturado que começava conectando novas ideias ao que já sabiam, passava pela exploração prática e, finalmente, vinculava essas descobertas de volta às aplicações do mundo real. Eles também praticaram a tradução de conceitos através de quatro "níveis" diferentes: o nível macroscópico das coisas que podem ver e tocar, o nível microscópico dos átomos e moléculas invisíveis, o nível simbólico das fórmulas químicas e o elemento humano, que conectava a ciência à sociedade e à vida cotidiana.

Quando os pesquisadores analisaram os dados, descobriram que, embora o grupo combinado tivesse as médias mais altas, os outros grupos de intervenção eram estatisticamente comparáveis no fomento da motivação. Todos os grupos de intervenção, independentemente do modelo específico utilizado, superaram significativamente a classe tradicional tanto em motivação quanto em atitude. Curiosamente, o estudo descobriu que, embora meninos e meninas tenham começado com níveis semelhantes de interesse, os meninos nos grupos de intervenção terminaram com atitudes ligeiramente mais positivas em relação à disciplina do que as meninas. No entanto, a diferença na motivação entre os gêneros não foi significativa, sugerindo que tanto meninos quanto meninas se beneficiaram igualmente da natureza ativa e prática do novo estilo de ensino.

Antes da intervenção, entrevistas com os alunos revelaram um sentimento comum de desconexão. Eles descreviam a química como difícil, abstrata e entediante, observando que eram frequentemente receptores passivos de informações, com poucas chances de fazer perguntas ou explorar ideias por conta própria. Após a introdução dos novos métodos de ensino, o tom mudou completamente. Os alunos relataram que as aulas pareciam mais uma jornada de descoberta. Eles apreciaram a oportunidade de trabalhar com colegas, usar simulações para visualizar partículas invisíveis e ver como a química que estavam aprendendo se aplicava às suas próprias vidas. Um aluno observou que a capacidade de transitar entre ver um fenômeno, imaginar as partículas, escrever a equação e compreender o impacto no mundo real fez com que o aprendizado parecesse fluido e significativo.

Os pesquisadores concluíram que esses modelos integrados são uma ferramenta poderosa para transformar a experiência dos alunos com a química. Ao quebrar a barreira entre a teoria abstrata e a realidade concreta, a abordagem ajudou os alunos a superar o medo e o tédio que frequentemente assolam as salas de aula de ciências. O estudo sugere que, quando os alunos recebem as ferramentas para visualizar o invisível e conectar seu aprendizado ao mundo ao seu redor, sua curiosidade natural é reacesa. Embora o tamanho da amostra fosse específico de uma região, os achados oferecem um caso convincente para o afastamento da memorização mecânica em direção a métodos de ensino que engajem ativamente os alunos no processo de pensamento científico.