Modelo Pedagógico: UM MODELO PEDAGÓGICO PARA O CALOR ESPECÍFICO

## Modelo Pedagógico: UM MODELO PEDAGÓGICO PARA O CALOR ESPECÍFICO Alves E.M. a , Cunha D. P. b

a b Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE , Dois Irmãos Cep - 52171-900 - Recife -

PE

E- mails: a edevaldo@universiabras il.net , danilopdacunha@msn.com b

Por muitas vezes ouvimos, entre alunos secundaristas, que a física é uma disciplina chata, difícil e que pouca gente entende. O objetivo deste artigo é mostrar que o conteúdo de um determinado fenômeno, ou apenas um conceito físico podem ser apresentados de uma maneira simples e eficaz e que o ensino e a aprendizagem da física devem se tornar mais dinâmica e provocar a curiosidade dos alunos a tal ponto de haver uma maior interação entre alunos e professores dentro Fenômeno estudado em sala de aula.

Existem conceitos na física que não são bem interpretados pelos alunos e nem por professores do ensino médio. A maioria dos jovens estudantes de física têm dificuldades de entender, por exemplo: o conceito de calor específico ou empuxo, entre outros conceitos. Portanto sendo um modelo uma representação de uma idéia, a utilização de um modelo melhorará a compreensão de um conceito ou um fenômeno trará aos alunos um melhor acesso ao conhecimento científico, proporcionado posteriormente que os alunos construam seus próprios modelos.

Para o ensino e a aprendizagem do calor específico, um dos modelos que pode e deve ser utilizados por professores de física no ensino médio é a analogia de uma estória que os alunos tenham vivido com o fenômeno ou conceito estudado, e por ser de conhecimento dos alunos a apresentação do conceito torna-se mais simples e proveitosa.

## 1. Introdução

Alguns especialistas em ensino da Física e professores afirmam que ensinar e aprender Física utilizando modelos e modelagem pode e deve apresentar resultados muito satisfatórios em relação aos objetivos traçados pelo professor. Fazer com que os alunos adquiram, ao final da aula, as competências desejadas.

Segundo Jonh K. Gilbert e Carolyn J. Buolter, 'modelo' pode ser definido como sendo um evento, um objeto, um processo, um sistema ou uma representação de uma idéia, que pode simplificar a aprendizagem de um certo conceito. Podemos também utilizar vários modelos para explicar o mesmo fenômeno, o que prova uma infinidade de modelos existentes, e por existir tal variedade de modelos, eles tornam-se a ferramenta mais acessível à aprendizagem de um conceito do que até mesmo a própria teoria. Isso não significa dizer que devamos dar mais importância aos modelos e esquecer a teoria, mas sim nos servirmos dos modelos para facilitar a percepção do fenômeno e a aprendizagem da teoria.

O objetivo deste artigo é apresentar um modelo pedagógico que tem como finalidade melhorar o entendimento dos alunos sobre o conceito de calor específico, que comumente tende a confundir muitos alunos de ensino médio no país.

## 2. Calor Específico

Antes de falarmos sobre o calor específico vamos no deter um pouco em capacidade térmica (C) que diz a relação entre a quantidade de calor Q trocado entre um corpo e o ambiente e tempo gasto para ocorrer à troca, ou seja, um corpo com uma alta capacidade térmica é um corpo que muda de temperatura lentamente.

A capacidade térmica é definida como:

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1

Vamos supor dois corpos C e C 1 2 tenham mesma massa e sejam constituídos de materiais diferentes. Experimentalmente mostra-se que se eles forem aquecidos na mesma fonte de calor, dentro do mesmo intervalo de tempo, um dos corpos sofrerá maior variação de temperatura.

Supondo agora que as massas dos corpos forem m e m 2 e sejam agora da mesma substância, 1 observaremos que o corpo de menor massa obterá a maior variação de temperatura e o corpo de maior massa terá menor variação de temperatura.

Chegamos à conclusão que a material que compõe os corpos tem influencia na capacidade térmica do corpo e que a capacidade térmica é diretamente proporcional a massa dos corpos.

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Onde c é uma constante de proporcionalidade que depende do material de que é constituído o corpo.

Combinando a equação 1 com a equação 2 , teremos:

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## 3. Modelo pedagógico

Mostraremos agora um exemplo de um modelo pedagógico que facilitará a compreensão do conceito de calor específico pelos alunos e proporcionará ao professor uma ferramenta útil para um ensino eficaz.

É proposta aos alunos uma situação específica do cotidiano, talvez conhecida por todos os alunos, que eles reflitam e procurem, em grupos, uma explicação do fenômeno apresentado. Vejamos a situação:

'Um menino de 12 anos foi passar um final de semana em uma casa de praia e percebeu que durante o dia a areia da praia é mais quente que a água do mar e durante a noite a situação era inversa, a água do mar é mais quente que a areia da praia. O menino ficou confuso e contou o fenômeno para seu vizinho, que coincidentemente era professor de física. Entusiasmado com a curiosidade do garoto, ele esplicou o fenômeno da seguinte forma:

O professor pegou o lápis e desenhou duas estradas, contendo dois caminhões idênticos, carregando a mesma carga e com a mesma velocidade. Sendo que um caminhão percorre uma estrada retilínea e o outro percorre uma estrada sinuosa, como mostra a figura.' ( Edevaldo Miguel, Danilo Pinheiro ).

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- O caminhão 1, por está em uma estrada retilínea, percorre o caminho mais facilmente, e portanto, no mesmo intervalo de tempo o caminhão 1 está mais próximo do destino do que caminhão 2.

Então podemos fazer a seguinte analogia com fenômeno apresentado:

- · A velocidade dos caminhões representa o calor, pois como a velocidade dos caminhões é constante, significa que o calor recebido ou cedido (trocado) entre a areia da praia e a água do mar é o mesmo.
- · Quanto mais próximo o caminhão estiver do destino, maior será a temperatura, é como se a proximidade do destino de chegada está relacionada com o aumento de temperatura. (Voltar do destino ao ponto de partida seria o decréscimo da temperatura).
- · A estrada 1 representaria a areia da praia enquanto a estrada 2 representaria a água do mar. Observe na figura que no mesmo intervalo de tempo, transportando a mesma carga e com a mesma velocidade, o caminhão 1 está mais próximo do destino.(maior temperatura). A areia aquece mais rapidamente e também esfria-se mais rapidamente.

Esta característica que varia de material para material (Areia da praia, água do mar) é denominada de calor específico , que diz o quanto de calor temos que fornecer ou retirar do material, para obter uma determinada variação de temperatura, ou seja, fornecendo a mesma quantidade de calor para dois corpos distintos percebemos diferentes variações de temperatura.

O calor específico na figura é representado pela estrada.

## 4. Considerações Finais

O modelo proposto logo desperta no aluno a curiosidade do fenômeno, pois a sua modelagem utiliza-se de conceitos e situações já conhecidas no cotidiano do aluno, que levam o mesmo a um universo familiar de suas observações. Desta forma o que parecia obscuro e sombrio torna-se logo evidente e claro na cabeça do aluno, pois a partir da analogia os conceitos de calor específico de uma substância, temperatura e calor tornam-se bem definidos e organizados sistematicamente, sem confusões ou atropelos como é comum no ensino tradicional desses conceitos.

## 5. Referências.

- [1] Gilbert, Boulter, Aprendendo Ciências Através de Modelos e Modelagem
- [2] Ondas, Óptica e Termodinâmica - Alberto Gaspar; Editora Ática, 2001

## 6. Agradecimentos

Agradecemos pela dedicação e incentivo conosco a prof.ª Drª. Heloisa Flora Brasil Nobrega Bastos e ao aluno de física Antônio Cláudio Marques Afonso , pelo incentivo e colaboração.