Problem-based learning and the construction of potentially effective problems in Chemistry teaching

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i9.32116

Keywords:

Chemistry Teaching; Problem-based learning; 3C3R Method.

Abstract

The social role linked to the Teaching of Chemistry has taken numerous paths throughout the historical periods of Brazilian society. However, in contemporary times, education assumes the objective of developing skills and competencies during the training of students, with a view to professional practice in the context of the 21st century. In this way, establishing a scientific education that uses problem situations and active methodologies in the teaching of Chemistry is of paramount importance for us to build more meaningful learning in the lives of students. Therefore, the present work aims to present the results of theoretical research, of the literature review type, investigating and analyzing the main relevant aspects regarding the construction of problems in Problem-Based Learning (PBL). From a qualitative approach, classified as exploratory, the method of bibliographic research was used to carry out a systematic review of articles on the PBL theme, specifically on the criteria for choosing and creating the problems used. With this, it was noticeable that such a pedagogical approach is perfectly suited as an active and reflective teaching methodology, as it allows students to develop the ability to investigate and solve real problems. In addition, regarding the creation of problems, it is understood that they must be developed following a well-organized and structured method, such as the 3C3R Method (Hung, 2006), which shows, in a very fruitful way, an improvement in the cognitive development of students, since well-written problem situations provide a better understanding of the content, based on a motivating environment.

Author Biographies

George de Almeida Silva, Universidade Federal do Ceará

Laboratório de Polímeros e Inovação de Materiais (LabPIM), Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará

Priscila Barros David, Instituto UFC Virtual

Instituto UFC Virtual, Universidade Federal do Ceará

Maria Elenir Nobre Pinho Ribeiro, Universidade Federal do Ceará

Laboratório de Polímeros e Inovação de Materiais (LabPIM), Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará.

References

Affeldt, F. S. (2017). Problem based learning: Desenvolvimento e aplicação de um modelo de para o ensino e a aprendizagem de teorias organizacionais. Encontro da ANPAD, 41, 1-16.

Almeida, R. S., & Passos, M. L. S. (2021). Interação e Aprendizagem com a Resolução de Problemas na Educação a Distância. EaD em Foco, 11(1), 1-14.

Aquilante, A. G., Silva, R. F. D., Avó, L. R. D. S. D., Gonçalves, F. G. P., & Souza, M. B. B. D. (2011). Situações-problema simuladas: Uma análise do processo de construção. Revista Brasileira de Educação Médica, 35(2), 147-156.

Ariès, P. (2006). História social da criança e da família. LTC.

Ausubel, D. P. (1977). The facilitation of meaningful verbal learning in the classroom. Educational Psychologist, 12(2), 162-178.

Bacich, L., & Moran, J. (2018). Metodologias ativas para uma educação inovadora: Uma abordagem teórico-prática. Penso Editora.

Barell, J. (2007). Problem-based learning. An inquiry approaches. Corwin Press.

Barron, B. J. S., Schwartz, D. L., Vye, N. J., Moore, A., Petrosino, A., Zech, L., & Bransford, J. D. (1998). Doing with understanding: Lessons from research on problem- and project-based learning. Journal of the Learning Science, 7(3-4), 271-311.

Barrows, H. S. (1986). A taxonomy of problem-based learning methods. Medical Education, 20(6), 481-486.

Barrows, H. S., & Tamblyn, R. M. (1980). Problem-based learning: An approach to medical education. Spring Publishing Company.

Battistel, O. L., Holz, S. M., & Sauerwein, I. (2022). Motivação e eficiência em estratégias de ensino de física no nível médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, 44, e202102781-10.

Borges, T. S., & Alencar, G. (2014). Metodologias ativas na promoção da formação crítica do estudante: O uso das metodologias ativas como recurso didático na formação crítica do estudante do ensino superior. Cairu em Revista, 3(4), 119-143.

Borochovicius, E., & Tortella, J. C. B. (2014). Aprendizagem baseada em problemas: Um método de ensino-aprendizagem e suas práticas educativas. Ensaio: aval. pol. públ. Educ., 22(83), 263-294.

Borochovicius, E., & Tassoni, E. C. (2021). Aprendizagem baseada em problemas: Uma experiência no ensino fundamental. Educação em Revista, 37(e20706), 1-22.

Bransford, J. D., & Stein, B. S. (1984). The IDEAL problem solver. Freeman.

Camargo F., & Daros, T. (2018). A sala de aula inovadora: Estratégias pedagógicas para fomentar o aprendizado ativo. Penso.

Cesar, A. M. R. V. C. (2005). Método do estudo de caso (case studies) ou método do caso (teaching cases)? Uma análise dos dois métodos no ensino e pesquisa em administração. REMAC Revista Eletrônica Mackenzie de Casos, 1(1), 1-23.

Czeszak, W., & Mattar, J. (2020). Autoavaliação e colaboração na formação online: revisão de literatura e estudo de caso. Revista Paidéi@-Revista Científica de Educação a Distância, 12(22), 1-29.

da Silva, É. R. A., & Goi, M. E. J. (2019). Articulação entre resolução de problemas e temáticas no Ensino de Ciências: Uma análise em periódicos da área. VIDYA, 39(1), 195-214.

Delors, J. (1996). Learning - The treasure within: Report to UNESCO of the International Commission on Education for the Twenty-first Century, UNESCO Publishing.

Dewey, J. (1976). Experiência e educação. Nacional.

Dolmans, D. H., Snellen-Balendong, H., & Van Der Vleuten, C. P. (1997). Seven principles of effective case design for a problem-based curriculum. Medical Teacher, 19(3), 185-189.

Duré, R. C., de Andrade, M. J. D., & Abílio, F. J. P. (2018). Ensino de Biologia e contextualização do conteúdo: Quais temas o aluno de ensino médio relaciona com o seu cotidiano? Experiências em Ensino de Ciências, 13(1), 259-272.

Freire, P. (2005). Pedagogia do oprimido. Editora Paz e Terra.

Furtado, U. J., & Leonel, A. A. (2020). Resolução de problemas e problemas abertos: Uma investigação no ensino de física. Revista Brasileira de Ensino de Ciências e Matemática, 3(2), 467-487.

Galvão, T. F., & Pereira, M. G. (2014). Revisões sistemáticas da literatura: Passos para sua elaboração. Epidemiol. Serv. Saúde, 23(1), 183-184.

Hung, W. (2006). The 3C3R model: A conceptual framework for designing problems in PBL. Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 1(1), 55-77.

Hung, W. (2016). All PBL starts here: The problem. Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 10(2).

Hung, W., Jonassen, D. H., & Liu, R. (2008). Problem-Based Learning. In M. Spector, M. D. Merril, & M. J. Bishop (Orgs.), Handbook of research on educational communications and technology (pp. 485-506). Lawrence Erlbaum Associates.

Lei n. 9394/96, de 20 de dezembro de 1996. (1996). Estabelece as diretrizes e bases da Educação Nacional. Diário Oficial da União. MEC.

Lima, G. Z., & Linhares, R. E. C. (2008). Escrever bons problemas. Revista Brasileira de Educação Médica, 32(2), 197-201.

Lima, L. P., Pinheiro, E. B. F., Gois, K. M. S., Silva, N. C. O., & Silva, C. Y. (2022). The use of natural products as an alternative for teaching chemistry: A review. Research, Society and Development, 11(7), e2111729588.

Locatelli, T. (2020). A utilização da tecnologia, oficinas e jornadas interdisciplinares para desenvolver a aprendizagem significativa da educação ambiental: um ato de cidadania. Revista Monografias Ambientais, 19(e14), 1-32.

Lovato, F. L., Michelotti, A., & Loreto, E. L. S. (2018). Metodologias ativas de aprendizagem: Uma breve revisão. Acta Scientiae, 20(2), 154-171.

Lüdke, M., & André, M. E. D. A. (2013). Pesquisa em educação: Abordagens qualitativas. E.P.U.

Marcondes, M. E. R. (2018). As ciências da natureza nas 1ª e 2ª versões da Base Nacional Comum Curricular. Estudos Avançados, 32(94), 269-284.

Martins, A. C., Falbo Neto, G., & Silva, F. A. M. D. (2018). Características do Tutor Efetivo em ABP–uma revisão de literatura. Revista Brasileira de Educação Médica, 42, 105-114.

MEC (2018). Base Nacional Comum Curricular. Secretaria da Educação Básica.

Mendonça, D., & Tiago Filho, G. L. (2019). Práticas de metodologias ativas de aprendizado baseadas em problemas, para a abordagem da energia solar fotovoltaica no ensino de ciências. Experiências em Ensino de Ciências, 14(1), 271-289.

Mitre, S. M., Siqueira-Batista, R., Girardi-de-Mendonça, J. M., de Morais-Pinto, N. L., Meirelles, C. A. B., Pinto-Porto, C., Moreira, T., & Hoffmann, L. M. A. (2008). Metodologias ativas de ensino-aprendizagem na formação profissional em saúde: Debates atuais. Ciência & Saúde Coletiva, 13(2), 2133-2144.

Morey, A. T., da Silva, D. R., Marangon, T., & de Miranda, T. R. D. S. (2021). A aprendizagem baseada em problemas (ABP) na educação básica: Análise de problemas elaborados durante um curso de formação para professores de ciências. Experiências em Ensino de Ciências, 16(3), 457-471.

O'Grady, G., Yew, E. H. J., Goh, K. P. L., & Schmidt, H. G. (2012). One-day, one-problem. An approach to problem-based learning. Springer.

Phye, G. D., & Andre, T. (1986). Cognitive classroom learning: Understanding, thinking, and problem solving. Academic Press.

Raaijmakers, S. F., Baars, M., Paas, F., van Merriënboer, J. J., & Van Gog, T. (2019). Effects of self-assessment feedback on self-assessment and task-selection accuracy. Metacognition and Learning, 14(1), 21-42.

Ribeiro, D. D. C. D. A., Passos, C. G., & Salgado, T. D. M. (2020). A metodologia de resolução de problemas no ensino de ciências: As características de um problema eficaz. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte), 22, 1-21.

Rodriguez, J. M. G., Bain, K., Hux, N. P., & Towns, M. H. (2019). Productive features of problem solving in chemical kinetics: More than just algorithmic manipulation of variables. Chemistry Education Research and Practice, 20(1), 175-186.

Sampaio, C. G., Silva, F. T. C., Barroso, M. C. S., & Benigno, A. P. A. (2020). Approach of the agrotoxic theme in teaching chemistry from the STS/STSE perspective and Significant Learning: a bibliographic study. Research, Society and Development, 9(8), e300984482.

Santos, C. P., & Soares, S. R. (2011). Aprendizagem e relação professor-aluno na universidade: Duas faces da mesma moeda. Estudos em Avaliação Educacional, 22(49), 353-370.

Savery, J. R. (2006). Overview of problem-based learning: Definitions and distinctions. The Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 1(1), 9-20.

Schmidt, H. G. (1993). Foundations of problem-based learning: Some explanatory notes. Medical Education, 27(5), 422-432.

Schwartzman, S. (2010). O ensino médio no Brasil é formal, acadêmico, voltado para o vestibular. Não atende jovens com outros interesses. Entrevista - Revista Ensino Superior Unicamp, 2, 16-25.

Souza, S. C. de., & Dourado, L. (2015). Aprendizagem baseada em problemas (ABP): Um método de aprendizagem inovador para o ensino educativo. Holos, 31(5), 182-200.

Tawfik, A., Trueman, R., & Lorz, M. (2013). Designing a PBL environment using the 3C3R method. International Journal of Designs for Learning, 4(1), 11-24.

Teixeira, B. M., & Oliveira, G. C. G. de. (2016). Atividades experimentais em Química utilizando a metodologia da aprendizagem baseada em problemas. In L. M. Moreira (Org.), Ensino de química em revista: Vol. 1. Das teorias às propostas de ação (pp. 130-152). Instituto de Química da UFRJ.

Weiss, R. E. (2003). Designing problems to promote higher-order thinking. New Directions for Teaching and Learning, 95, 25-31.

Wetzel, M. (1994). Problem-based learning: An update on problem-based learning at Harvard Medical School. Annals of Community-Oriented Education, 7, 237-247.

Wood, D. F. (2003). Problem based learning. Clinical review, 326(3), 328-330.

Published

15/07/2022

How to Cite

SILVA, G. de A.; DAVID, P. B.; RIBEIRO, M. E. N. P. . Problem-based learning and the construction of potentially effective problems in Chemistry teaching. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 9, p. e44511932116, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i9.32116. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/32116. Acesso em: 20 apr. 2024.

Issue

Section

Review Article