EXPLORANDO ÍNDICES DE MILLER E PLANOS CRISTALOGRÁFICOS EM SÓLIDOS CRISTALINOS POR MEIO DE MAQUETES: UMA ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR PARA O ENSINO MÉDIO

Exploring Miller Indices and crystallographic planes in crystalline solids through physical models: an interdisciplinary approach for high school education

Resumo

Este trabalho apresenta e analisa uma sequência didática interdisciplinar voltada ao ensino de estruturas cristalinas, planos cristalográficos e índices de Miller como vetores, compreendidos tanto como descritores de planos quanto como representações vetoriais de direções cristalográficas. A proposta fundamenta-se na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e foi desenvolvida com o uso de maquetes tridimensionais. A pesquisa, de natureza qualitativa e quantitativa, foi aplicada a estudantes da 1ª série do Ensino Médio de uma escola pública, ao longo de cinco aulas sequenciais, envolvendo atividades diagnósticas, práticas, colaborativas e avaliativas. Os instrumentos de coleta de dados incluíram questionários prévio e final, atividades discursivas em grupo e observações em sala de aula. Os resultados evidenciam avanços conceituais significativos, indicando que os estudantes passaram de concepções iniciais baseadas no senso comum para explicações que articulam a organização interna dos sólidos cristalinos, a orientação de planos e direções cristalográficas, bem como a interpretação dos índices de Miller como vetores associados à geometria do cristal, e suas aplicações na Ciência dos Materiais, como a difração de raios X. A análise das respostas discursivas revelou que as maquetes atuaram como mediadoras cognitivas, favorecendo a manipulação das estruturas, a compreensão, da geometria espacial, a diferenciação progressiva e a reconciliação integradora de conceitos dos alunos. Conclui-se que a utilização de maquetes tridimensionais constitui uma estratégia didática eficaz para o ensino de cristalografia no Ensino Médio, ampliando as possibilidades pedagógicas para a abordagem de conteúdos avançados de forma significativa, contextualizada e acessível.