EMMAs: Implementação e Avaliação de um Conjunto de Atividades de Ensino Médio Interdisciplinares e Baseadas em Casos para Explorar a Estrutura Molecular Tridimensional, Interações Não Covalentes e Dinâmica Molecular

Os alunos frequentemente desenvolvem equívocos sobre interações não covalentes, o que torna desafiador para eles interpretar adequadamente aspectos da estrutura molecular e interações críticas para inúmeras aplicações. Hipotetizamos que a modelagem molecular computacional e a visualização poderiam fornecer uma abordagem valiosa para ajudar a abordar esses equívocos centrais quando os alunos são apresentados a esses conceitos em cursos de química do ensino médio. Aqui, apresentamos uma série de atividades explorando interações entre biomoléculas e alvos de fármacos usando software de visualização molecular e uma introdução a métodos de dinâmica molecular que foram implementados em salas de aula do ensino médio. Uma abordagem de pré e pós-pesquisa que incorporou tipos de resposta Likert, resposta escrita livre e itens baseados em desenho demonstrou que os alunos adquiriram uma compreensão aprimorada das interações intermoleculares, particularmente relacionadas a aspectos de complementaridade de forma, após concluir as atividades. Os alunos também expressaram maior conforto e facilidade em utilizar diferentes representações tridimensionais de moléculas em suas respostas da pesquisa pós-atividade. As atividades levaram a uma maior apreciação das conexões interdisciplinares da química com matemática e física. No geral, as atividades modulares apresentadas oferecem uma maneira relativamente eficiente em termos de tempo e acessível para ajudar a promover uma compreensão de um tópico tradicionalmente desafiador para alunos iniciantes de química, ao mesmo tempo em que os introduz a ferramentas de pesquisa contemporâneas.