Doutoranda: Adriana de Farias Ramos – IFRSOrientador: Agostinho Serrano – ULBRA/RS
UMA REVISÃO DE LITERATURA SOBRE
MODELAGEM MOLECULAR
III Encuentro Nacional de Enseñanza de la MatemáticaI I Congreso Internacional de Enseñanza de las Ciencias y la Matemática
Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e MatemáticaUniversidade Luterana do Brasil – ULBRA/RS
Modelagem molecular: do que falamos?
• A aplicação de modelos teóricos para representar e manipulara estrutura de moléculas, estudar reações químicas eestabelecer relações entre a estrutura e propriedades damatéria (SANTOS, 2001);
• A parte da química que trata da investigação de estruturasmoleculares e propriedades usando a química computacionale técnicas de visualização gráfica, a fim de fornecer umarepresentação plausível tridimensional sob um determinadoconjunto de circunstâncias. (IUPAC, 1997).
SANTOS, Hélio F. O Conceito da Modelagem Molecular. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, no 4, maio, 2001.IUPAC. Glossary of Terms Used in Computational Drug Design. Pure Appl. Chem., Vol. 69, no. 5, pp. 1137-1152, 1997.
Objetivos e Aplicações da Modelagem
• Principal Objetivo: prever o comportamento de
sistemas reais.
• Algumas Aplicações:
obtenção de novos produtos para a indústria de cosméticos (SCOTTI et. al., 2007);
criação de estratégias de combate à AIDS (PEÇANHA, 2002);
pesquisa de processos de polimerização (LENZI, 2004);
produção de fármacos (BARREIRO, 2002), dentre outros.
BARREIRO, Eliezer J. et al. A química medicinal de N-acilidrazonas: novos compostos-protótipos de fármacos analgésicos, antiinflamatóriose anti-trombóticos. Quím. Nova, São Paulo, v. 25, n. 1, 2002.LENZI, Marcelo K.; LIMA, Enrique L.; PINTO, José C. Modelagem da polimerização simultânea de estireno em suspensão e emulsão. Polímeros, São Carlos, v. 14, n. 2, 2004.PEÇANHA, Emerson P.; ANTUNES, Octavio A.C.; TANURI, Amilcar. Estratégias farmacológicas para a terapia anti-AIDS. Quím. Nova,São Paulo, v. 25, n. 6b, 2002.SCOTTI, Luciana; SCOTTI, Marcus Tullius; CARDOSO, Carmem, et. al. Modelagem Molecular Aplicada ao Desenvolvimento de Moléculas com Atividade Anti-oxidante Visando ao Uso Cosmético. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, vol. 43, n. 2, abr./jun., 2007.
Modelagem Molecular: o que pretendemos?
Oferecer uma aplicabilidade pouco usada no Brasil e América Latina
Produção de pesquisa em modelagem aplicada ao
ensino de química
Perspectiva de Integração da modelagem molecular
aos currículos
A Revisão da Literatura• Buscamos os principais periódicos especializados em
ensino de química e de ciências:
Chemistry Education: Research and Practice
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias
Journal of Chemical Education
Revista Electronica de Investigacion en Educacion en Ciencias
Química Nova
Química Nova na Escola
Journal of the Brazilian Chemical Society
A Revisão da Literatura
• Formas de buscaA pesquisa foi realizada nas páginas dos periódicos na
internet, com a ferramenta “search”, buscando as entradas notítulo e no resumo dos termos: Molecular Modelling "quantum chemistry" and (education or learning or teaching
or instruction) O período da busca: os últimos 10 anos
Resultados da Análise dos Artigos
Em função da natureza dos artigos encontrados, dividimos os trabalhos em três categorias distintas (BODGAN; BIKLEN, 1994):
1) Experimento
Trabalhos produzidos a partir de estudos teóricos(sínteses ou outros experimentos de natureza teórica)desenvolvidos em laboratório cujos resultados foramrelatados em artigo
BODGAN, Robert; BIKLEN, Sari K. Investigação qualitativa em educação. Porto, Portugal: Ed. do Porto, 1994.
2) Aplicação Didática (in the classroom)
Relatos de trabalhos ou projetos desenvolvidos comalunos de graduação em sala de aula ou em laboratórioque utilizam softwares de modelagem molecular comocentro do trabalho ou como ferramenta auxiliar
Resultados da Análise dos Artigos
3) Pesquisa em Educação
Esta categoria apresenta trabalhos teóricos ouaplicados de pesquisa na área de educação
Resultados da Análise dos Artigos
Não foram encontrados trabalhos nos seguintes periódicos:
Revista Electronica de Investigacion em Educacion em Ciencias
Descrição dos Trabalhos Encontrados
Descrição dos Trabalhos Encontrados
Ao todo, foram encontrados 192 artigos que abordamdiretamente a modelagem molecular:
Em números absolutos, foram 82 trabalhos na categoria aplicação didática, 83 em experimentos e 27 em pesquisa em educação.
43.2%
42.7%
14.1%
Distribuição de Artigos por Categoria
Experimento
Aplicação Didática (ICR)
Pesquisa em Educação (PCE)
5
10
15
20
25
30
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Número de artigos
Ano da Publicação
Número de Publicações por Ano com o termo Molecular Modeling
Detalhamento de Sanger & Badger II (2001)
• JCE: estudo sobre a inserção de software de modelagemcom estudantes universitários – polaridade emiscibilidade;
• Estudo quantitativo: controle e experimental;
• Os instrumentos de coleta de dados permitemcategorizar o nível de concepção do conceito desdecompleta até nenhuma;
• Conclusão: os estudantes que utilizam softwares saíram-se melhor que os demais (kits e gráficos impressos).
SANGER, Michael J.; BADGER II, Steven M. Using Computer-Based Visualization Strategies to Improve Students’ Understanding ofMolecular Polarity and Miscibility. Journal of chemical Education, Vol. 78, No. 10, 2001.
Detalhamento de Aksela e Lundell (2008)
• CE-RP: percepção de professores finlandeses sobre o uso
da modelagem na sua prática;
• Questionários com perguntas abertas e fechadas;
• Apontam prós e contras, sob o olhar docente;
• O estudo apontou as ferramentas mais utilizadas;
• Conclusão: mesmo com as ferramentas à disposição, osdocentes não se sentem à vontade de utilizar semdomínio.
AKSELA, Maija; LUNDELL, Jan. Computer-based molecular modelling: Finnish school teachers’ experiences and views. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 2008, Vol. 9, pp. 301-308.
O Estado da Arte da Produção Científica de Modelagem Molecular
EUA = 81; Brasil = 24; Canadá = 8; Reino Unido = 8;
Instituições no Brasil com Produção em Modelagem Molecular
Boa produção
•USP - 8
•UFPE - 6
Média Produção
•UFMG - 4
•UFRJ - 4
Pouca Produção
•UFBA – 2
•UFSM – 2
•UFPB – 2
•UFPI – 2
•UFPR – 2
• IMEng – 2
•UNICAMP – 2
•ULBRA - 1
•UMP – 1
•UFSC – 1
•UFF – 1
•UFJF – 1
•FED – 1
•FIOCRUZ – 1
• IF Piauí – 1
•FURG - 1
Relatos de Uso
Restrições ao Uso
Contradição
Aplicação Didática
Química Teórica
Diferenças Regionais
Educação Química
Publicações
Conteúdo
Pessoais
Dificuldades Grande parte dos sujeitos que utilizam, obtêm resultados melhores dos que não utilizam modelagem
Resultados
Considerações Finais
Referências• AKSELA, Maija; LUNDELL, Jan. Computer-based molecular modelling: Finnish school
teachers’ experiences and views. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 2008, Vol. 9, pp. 301-308.
• BODGAN, Robert; BIKLEN, Sari K. Investigação qualitativa em educação. Porto, Portugal: Ed. do Porto, 1994.
• BARREIRO, Eliezer J. et al. A química medicinal de N-acilidrazonas: novos compostos-protótipos de fármacos analgésicos, antiinflamatórios
• e anti-trombóticos. Quím. Nova, São Paulo, v. 25, n. 1, 2002.
• LENZI, Marcelo K.; LIMA, Enrique L.; PINTO, José C. Modelagem da polimerização simultânea de estireno em suspensão e emulsão.
• Polímeros, São Carlos, v. 14, n. 2, 2004.
• PEÇANHA, Emerson P.; ANTUNES, Octavio A.C.; TANURI, Amilcar. Estratégias farmacológicas para a terapia anti-AIDS. Quím. Nova,
• São Paulo, v. 25, n. 6b, 2002.
• SANGER, Michael J.; BADGER II, Steven M. Using Computer-Based Visualization Strategies toImprove Students’ Understanding of Molecular Polarity and Miscibility. Journal of chemicalEducation, Vol. 78, No. 10, 2001.
• SANTOS, Hélio F. O Conceito da Modelagem Molecular. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, no 4, maio, 2001.
Muito Obrigada!