The Theory of Significant Learning and the teaching of Atomic Orbitals: A systematic review of the literature

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i10.33289

Keywords:

Atomic Orbitals; Chemistry; Meaningful Learning; Teaching; Review.

Abstract

Several theorists have reported difficulties presented by students regarding the study of Atomic Orbitals, from a mistaken conceptual understanding to a difficulty in spatial visualization. The study of this topic from the principles of significant learning can enhance the conceptual construction by the student, since it facilitates the retention of information in their cognitive structure. The present work is a Systematic Review of Literature (SRL) in several databases that encompass the scope of Chemistry, with a time frame between the years 2016 to 2022, with the objective of finding approaches to the theme Atomic Orbitals from the theory of ausubelian learning. The selected works were categorized based on a content analysis, and the results showed that this is a line of research that lacks studies, since the theme of Orbitals is essential for the student to develop an understanding of the structure of the subject, chemical bonds and the properties of substances.

References

Aguiar, J. G. (2018). Mapas conceituais como material instrucional em Química: estratégias que minimizam a desorientação do aluno e potencializam a aprendizagem de conceitos científicos (Tese de Doutorado). Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, SP, Brasil. doi: 10.11606/T.81.2018.tde-16072018-135008

Allred, Z. D. R. (2019). Investigating students’ understandings about the eletronic structure of the atom with regards to energy quantization and probability (Tese de Doutorado). Department of Chemistry and Biochemistry, Miami University, Ohio, United States. Recuperado de http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami155532358971407

Ausubel, D. P. (2003). Aquisição e Retenção de Conhecimentos: Uma Perspectiva Cognitiva. Plátano-Edições Técnicas.

Ausubel, D. P., Novak, J. D. & Hanesian, H. (1998). Psicologia Educacional. 2. Ed. Interamericana.

Autschbach, J. (2012). Orbitals: some fiction and some facts. Journal of Chemical Education, 89 (8), 1032-1040. doi: 10.1021/ed200673w

Bardin, Laurence. (2011). Análise de Conteúdo. Almedina.

Campos, G. C. (2016). Noções de física quântica a partir do estudo do funcionamento de dispositivos semicondutores – uma unidade de ensino potencialmente significativa para 3ª Série do Ensino Médio (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, BA, Brasil. Recuperado de http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/926

Galdino, N. M. (2021). O que a dança tem a ver com a Química? Uma estratégia baseada na aprendizagem significativa para o ensino de estados de agregação da matéria. 48f. Trabalho de conclusão de curso (graduação em Licenciatura em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Giffoni, J. S., Barroso, M. C. S. & Sampaio, C. G. (2020). Aprendizagem significativa no ensino de Química: uma abordagem ciência, tecnologia e sociedade. Research, Society and Development, 9 (6), 1-14. doi: 10.33448/rsd-v9i6.3416

Guimarães, C. C. (2009). Experimentação no Ensino de Química: Caminhos e Descaminhos Rumo à Aprendizagem Significativa. Química Nova na Escola, 31 (3), 198-202. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc31_3/.

Junior, S. J. B. (2021). Modelos mentais e aprendizagem significativa: átomos e molécculas para estudo de caso com licenciandos de físca em curso de física moderna (Dissertação de Mestrado). Centro Acadêmico do Agreste, Universidade Federal de Pernambuco, Caruaru, PE, Brasil. Recuperado de https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44523

Kitchenham, B. & Charters, S. (2007). Guidelines for performing Systematic Literature Reviews in Software Engineering. Technical Report EBSE, Keele University and Durham University Joint Report.

Lima, G. C. (2018). Neurociêncis e teorias da educação: estratégia que buscam a eficiência na aprendizagem (Trabalho de Conclusão de Curso). Instituto de Química, Universidade Federal de Fluminense, Niterói, RJ, Brasil.

Lima, M. M. (2018). Orbital atômico: aprendizagem e desenvolvimento do conceito por estudantes de química (Dissertação de Mestrado). Instituto de Física, Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA, Brasil. Recuperado de https://repositorio.ufba.br/handle/ri/28868

Moreira, M. A. (2012). O que é afinal aprendizagem significativa? Qurriculum, Espanha, 25, 29-56. http://moreira.if.ufrgs.br/oqueeafinal.pdf.

Moura, L. P. & Neves, N. N. (2021). Aprendizagem significativa no ensino de química: uso da temática alimentação como organizador prévio. Conexão na Amazônia, 2, 53-66. https://periodicos.ifac.edu.br/index.php/revistarca/article/download/77/64.

Ndoile, M. M. (2021). Knowledge of atomic structure, bonding and bonding energy: research results from interviews and questionnaire with chemistry and life science students. African Journal of Chemical Education, 11 (1), 138-161. https://www.ajol.info/index.php/ajce/article/view/205325.

Pereira, C. F. C., Rocha, A. B., Martinhon, P. T., Rocha, A. S. & Sousa, C. (2017). Contextualização Histórico-Filosófica de Orbitais Atômicos e Moleculares. História da Ciência e Ensino Construindo Interfaces, 16, 18-35.

Silva, M. A. S. (2020). Teoria do orbital molecular, um proposta de aplicação no Ensino Médio de Química (Dissertação de Mestrado). Programa de Mestrado Profissional em Química, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE, Brasil.

Silveira, F. A., Vasconcelos, A. K. P. & Sampaio, C. G. (2019). Análise do jogo MixQuímico no ensino de química segundo o contexto da teoria da aprendizagem significativa. R. bras. Ens. Ci. Tecnol., Ponta Grossa, 12 (2), 248-269. doi: 10.3895/rbect.v12n2.8153.

Taber, K. S. (2004). Learning quanta: barriers to stimulating transitions in student understanding of orbital ideas. Science Education, 89 (1), 94-116.

Tsarpalis, G. & Papaphotis, G. (2009). High school students' conceptual difficulties and attempts at conceptual change: the case of basic quantum chemical concepts, International Journal of Science Education, 31 (7), 895-930. doi: 10.1080/09500690801891908.

Published

11/08/2022

How to Cite

ALMEIDA, G. B. de .; LIMA, L. de .; DAVID, P. B. The Theory of Significant Learning and the teaching of Atomic Orbitals: A systematic review of the literature. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 10, p. e584111032289, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i10.33289. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/33289. Acesso em: 5 dec. 2022.

Issue

Section

Review Article