Reflexões sobre o que pensam os alunos do Ensino Médio a respeito da Física Moderna

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## REFLEXÕES SOBRE O QUE PENSAM OS ALUNOS DO ENSINO MÉDIO A RESPEITO DA FÍSICA MODERNA

Alexandre Schmidlin Marczynski (e-mail :alefis@ufpr.br) Universidade Federal do Paraná - Curso de Licenciatura em Física

## RESUMO

Neste trabalho é discutido a importância da Física desenvolvida no começo do século XX, ainda tão pouco explorada no Ensino Médio. Através de uma pesquisa realizada com alunos do Ensino Médio, utilizando questionários, percebemos que pouco sabem a respeito da Física Moderna, porém já há um pouco de receptividade e bastante curiosidade a respeito desse assunto por parte desses jovens.

Palavras-chave: Física Moderna, Ensino Médio

## INTRODUÇÃO

No final do século XIX, era grande o entusiasmo dos físicos, por acharem que já tinham descoberto todas as leis que regem a natureza. A maioria dos fenômenos naturais eram explicados pela Física já existente. Havia alguns problemas ainda não solucionados, porém, que fizeram toda a diferença no curso da ciência.

Max Planck, em 1900, ao estudar o problema da emissão de calor do corpo negro, sugere a quantização da energia. Um pouco depois, Albert Einstein publica a Relatividade Restrita, que faz uso das idéias de Planck e afirma que o espaço e o tempo não são mais absolutos. Logo após, começa o desenvolvimento da Mecânica Quântica, com Niels Bohr, Rutherford e muitos outros. Começam a surgir as provas empíricas, e entra ao consenso de todos que a Mecânica Clássica já não é capaz de descrever corretamente os novos fenômenos observados. A Relatividade Geral de Einstein também obtém uma prova empírica, e o desenvolvimento da ciência é cada vez mais rápido.

Aliada a essas descobertas, começa um maior progresso tecnológico, o que acarreta mais instrumentos para desenvolver ainda mais as novas teorias que iam surgindo.Foi necessário a construção de novos conceitos, como o princípio da incerteza de Heisenberg e a dualidade ondapartícula. Na década de 30, todos os alicerces da teoria quântica, agora chamada Mecânica Quântica, estavam bem estruturados e explicavam os novos fenômenos, e ainda previa outros, que mais tarde foram comprovados em laboratório. Descobertas astronômicas feitas por Edwin Hubble concordam com a Relatividade Geral. Em questão de três décadas, conseguiu-se um avanço estrondoso na Física.

Não levou muito tempo para que todo esse conhecimento tivesse implicações tecnológicas, inicialmente em virtude da 2ª guerra mundial e depois , da guerra fria. Com o passar do tempo, os cidadãos comuns começaram a ter acesso a todo esse desenvolvimento, e a sociedade foi se acostumando e gostando de todas as facilidades proporcionadas por isso.

Atualmente, a maioria das pessoas, se não todas, usufrui de alguma forma das 'maravilhas do mundo moderno', seja vendo televisão, usando um celular, ouvindo um cd.....é enorme o número de aplicações!! Essa Física permite possibilidades jamais sonhadas e traz novos conceitos e questões filosóficas inteiramente fascinantes.

Entretanto, esses conhecimentos ficam restritos a um pequeno círculo de pessoas, que tem acesso a revistas de divulgação cientifica ou, aos que cursam, no Ensino Superior, algum curso na área de Ciências Exatas. Mesmo no Ensino Superior, nos cursos de graduação de Física, o aluno geralmente vem a ter contato com esse conteúdo somente a partir do 3º ano. Se no Ensino Superior, apenas na segunda metade do curso se têm contato com essas discussões, como estaria então o Ensino Médio?

Partindo dessa indagação, surgiu este trabalho, resultado de reflexões iniciadas na disciplina 'Física Moderna', do curso de graduação em Física, onde o professor lamentava que essa parte da Física só fosse abordada no Ensino Superior. O desafio era pensar uma forma de levar estes conteúdos, tão necessários, mas tão pouco abordados, ao Ensino Médio. Nessa reflexão, sentiu-se a necessidade de levantar, junto a esse público alvo, seus conhecimentos, suas percepções sobre o tema. Os resultados desse levantamento e as reflexões que seus resultados nos suscitaram deram então origem a este trabalho que aqui propomos.

## PESQUISA DE CAMPO E RESULTADOS

Realizamos uma pesquisa com alunos que estão cursando o 3º ano do Ensino Médio em uma escola pública. Através de questionários, fizemos cinco perguntas a esses alunos, para termos uma idéia do que sabiam sobre esse tema. Também buscamos saber como seria sua receptividade a essas idéias e conceitos. Apresentaremos cada pergunta e as respostas dos alunos. Foram entrevistados 36 alunos de duas turmas. Cada aluno recebeu um questionário com as 5 perguntas para responder.

1ª) Alguma vez já ouviu falar em Relatividade Geral ou Restrita?

Não, nunca : 38,8% ; Sim, mas não entendi: 47.2% ; Sim, e entendo algo sobre o assunto: 13,8 %

2ª) Alguma vez já ouviu falar em Mecânica Quântica?

Não, nunca: 33,3%; Sim, mas não entendi: 52,7%; Sim, e entendo algo sobre o assunto: 13,8 %

3ª)Em sua opinião, o tempo e o tamanho dos objetos pode ser diferente para alguém em movimento do que para alguém parado?

Sim : 86,1% ; Não: 13,8%

4ª)A idéia de que partículas, átomos e até mesmo moléculas possam se comportar como ondas lhe parece:

## Possível: 86,1%; Impossível: 13,8%

5ª)Alguma vez você já teve curiosidade em viajar no tempo, no espaço, e em saber exatamente do que somos feitos?

Sim, muitas vezes: 50% ; Sim, poucas vezes: 36,1%; Não, nunca tive essa curiosidade: 13,8%

## ANÁLISES E REFLEXÕES

A partir da 1ª e 2ª perguntas, podemos notar que uma parcela significativa dos alunos nunca ouviu falar em Relatividade e Mecânica Quântica. Consideramos isso preocupante; na medida em que esse alunos estão terminando o Ensino Médio, e tendo já passado por praticamente todo o estudo da Física (e Química), nunca ouviram falar nesses temas.

A parcela dos que já ouviram algo a respeito, porém sem tê-lo entendido é de basicamente metade dos alunos. Onde teriam tido estas informações? Teria sido na escola? Poderíamos ter investigado, nesse grupo, onde teriam tido contato com esse tema, o que na época não nos ocorreu. Porém, a esse respeito, outro estudo realizado recentemente por Barcelos (2004) mostrou que poucos alunos obtiveram essas informações na escola, a maioria ouviu falar em Mecânica Quântica através da mídia. Uma pequena parcela, porém significativa, disse entender algo, o que é bem positivo. Como no questionário não foi perguntado o que exatamente eles entendiam, não podemos saber com que profundidade eles compreendem sobre a Quântica e a Relatividade, mas no futuro seria interessante uma nova pesquisa para tentar descobrir o que eles entendem precisamente.

Apesar de muitos terem dito nunca ter ouvido falar em M.Q (Mecânica Quântica) e R.G&E (Relatividade Geral & Especial), para a grande maioria, segundo os resultados da 3ª e 4ª perguntas, os seus conceitos não são absurdos. A dúvida que ficou é se eles já tiveram contato com a M.Q ou R.G&E, sem saberem, ou se isso simplesmente já não lhes é mesmo algo tão absurdo. Mesmo assim, foi uma surpresa agradável, pois isso demonstra que os alunos já estão receptivos pelo menos conceitualmente, à discussão dessas idéias e mudanças que esses ramos da Física propõem.

A última pergunta foi a que gerou mais expectativa, e foi um excelente indicador. Metade dos alunos afirmaram pensar várias vezes em viagens no tempo, no espaço e em saber exatamente do que são compostos. Apenas um pequeno percentual disse nunca ter tido tal curiosidade. Quem sabe seja nessa curiosidade que está o caminho para uma futura aceitação positiva por parte dos alunos, da Física Moderna?

Se esse assunto fosse abordado no Ensino Médio, ainda não teria tratamento matemático aprofundado, e iria incentivar muito os jovens, trazendo-lhes talvez um novo olhar sobre a Física, uma Física que ele vê sendo discutida na mídia, porém ainda distante do contexto escolar. Esse é o

enfoque que falta hoje no Ensino Médio, um novo conhecimento que deve ser assimilado até mesmo em um nível cultural, já que a ciência é uma parte integrante da nossa sociedade.

Com certeza, dada a importância da Física Moderna na formação da sociedade contemporânea, e os seus novos conceitos, implicações e aplicações, atualmente o Ensino Médio deixa uma lacuna aberta, ao não tratar desse assunto. Esperamos que de alguma forma, esse trabalho venha junto com outros, contribuir de alguma maneira a preencher tal lacuna.

## AGRADECIMENTOS

Ao Professor Wido H. Schreiner (Depto. de Física/UFPR), que me apresentou todo o desenvolvimento da maravilhosa Física do início do século XX, e que me motivou a começar esse estudo;

A professora Ivanilda Higa (DTPEN/UFPR), que possibilitou a organização desse trabalho.

## BIBLIOGRAFIA

BARCELOS, M. Uma abordagem quântica da condução elétrica em cristais de cobre. Trabalho desenvolvido na Licenciatura em Física/UFPR. Curitiba, 2004.

OSTERMANN, F. e MOREIRA, M. A. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa 'Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio', Investigações em ensino de Ciências, vol. 5 , Nº 1, março de 2000. ( http://www.if.ufrgs.br/public/ensino/ )

TIPLER, P. A. Física, vol.2b, segunda edição, Editora Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro, 1984

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod\_introd.html - 20/08/2004

http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica01.htm - 20/08/2004