Moléculas são conjuntos de átomos — unidade básica de matéria — que estabelecem ligações químicas, seja entre elementos iguais ou não. Para viabilizar seu estudo, as moléculas são normalmente representadas de forma plana. Porém, existe grande importância em compreender a interação geométrica de tais espécies químicas. Pensando na dificuldade que os acadêmicos de química e física enfrentam para visualizar a forma espacial das moléculas, os professores Zélia Maria da Costa e Valdemir Ludwig do Instituto de Ciências Exatas (ICE) da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) desenvolveram o projeto “Moleculando”, que será apresentado oficialmente durante uma oficina que integra as ações da Semana do ICE, na terça-feira, 24, de 8h às 10h.
O projeto consiste na construção de moléculas através de softwares, de domínio público, que possibilitam a criação e edição dessas estruturas usando apenas um computador com acesso à internet. Os programas Avogadro e ORCA são ferramentas que podem ser utilizadas no ensino de físico-química: enquanto um proporciona a criação das moléculas, o outro permite a visualização animada das mesmas. “A Universidade e seus pesquisadores procuram adequar-se à nova realidade, usando recursos como os desses softwares para proporcionar a melhor compreensão de certos conteúdos, além de ser um fator motivador para a aprendizagem”, destaca a professora Zélia, sobre a necessidade do uso de novas tecnologias para a formação dos alunos.
Conhecimento colaborativo
Para o professor Ludwig, um dos pontos chave do “Moleculando” é interdisciplinaridade do projeto. “Qualquer forma de compartilhar conhecimento é válida, ainda mais quando se tem a oportunidade de explicar algo que dialoga entre diversas áreas, como a física, matemática e química”, ressalta. A partir do projeto virtual, é iniciada a montagem das estruturas moleculares com materiais acessíveis, como palitos e bolinhas de isopor. Todo o processo respeita proporções geométricas, trigonométricas e também alguns princípios da física.
“Um exemplo é a estrutura tridimensional da macromolécula do DNA formada por uma dupla hélice. As Figuras 1 (a e b) ilustram as estruturas tridimensionais da dupla hélice. Este projeto possui uma conexão forte com a matemática visto que cada ponto no espaço pode ser representado por 3 coordenadas no eixo x y z envolvendo o estudo de vetores e ângulos”, explica Zélia.
O projeto será apresentado aos alunos que cursam graduação na UFJF durante uma oficina que integra as ações da Semana do ICE, na terça-feira, 24, de 8h às 10h. “Esta atividade será desenvolvida no laboratório do ICE. Serão utilizados computadores com acesso à internet, caderno para anotações, projetor datashow, câmera digital, caneta e lápis” acrescenta Zélia.
A professora explica que existe a intenção que o projeto Moleculando se estenda às escolas de ensino médio de Juiz de Fora. “Muitos estudantes terminam o ensino médio sem ter uma visualização espacial de moléculas, vendo estas como estruturas planas. Esta visão começa desde que os alunos iniciam o estudo de geometria molecular e se estende para os demais conteúdos que necessitam de uma percepção tridimensional das estruturas.”