Metrologia no Ensino Médio, Construçao de uma base experimental para o Ensino de Física

## METROLOGIA NO ENSINO O MÉDIO

## CONSTRUÇÃO DE UMA BASE EXPERIMENTAL PARA O ENSINO DE FÍSICA

* Vieira Xavier, r, Luciana Miranda a (lucianamvxavier@ig.com.br) de Mendonça, Cláudio Pires b (clapires@joaoxxiii.ufjf.br) de Andrade, José Maurício c (j(jomauan@faced.ufjf.br)r) a graduanda ba do curso de licenciatura e de bacharelado em Física da UFJF b professor do Col. de ApAplicação João XXIII da UFJF c professor da Fac. de Educação da UFJF

## RESUMO

Independndentemente das aptidões ou opções de inserção no mercado de trabalho e formação profissional, o exercício da cidadania demanda um olhar crítico sobre o mundo das medidas, grandezas e unidades. Nesse sentido, este trabalho busca abrir um espaço no currículo escolar para, paralelamente ao ensino formal da física, desenvolver habilidades cognitivivas com a física experimental, à à análise dimensional e e unidades de medida. Com o propósito de oportunizar um contato com a metrologia aplicada a algumas atividades acadêmicas e profissionais , e também de valorizar a importância dos órgãos de controle de qualidade de pesos e medidas, este trabalho foi desenvolvido. Nas atividades , destacammse três momentos importantes como: i) a aferição de instrumentos de medidas, utilização e nível de precisão; ii) a manipulação algébrica de grandezas físicas, cálculos e transformação de unidades; iii) a identificação de significados na metrologia aplicada a a algumas atividades profissionais como a aviação, a medicina, a mecânica e a alguns laboratórios de pesquisa. Os obstáculos com relação a pré-requisitos não foram m colocados, uma vez que os pressupostos conceituais foram discutidos durante as respectivas atividades, independentemente dos alunos já terem trabalhado aqueles conteúdos em sala de aula. Uma análise crítica de embalagens e rótulos de produtos industrializados no tocante as unidades de medidas e as grandezas correspondentes foi feita . O papel social desenvolvido pelo Inmetro - - Instituto Nacional de Metrologia, Normamalização e Qualidade Industrial - sua abrangência e laboratórios de aferição e testes de qualidade e também foram observados. No âmbito de sua ampla missão , que é promover a qualidade de vivida do cidadão e a competitividade da economia através da metrologia e da qualidade.

PALAVRAS -CHAVE: ENSINO DE FÍSICA; METROLOGIA; BASE EXPERIMENTAL EM FÍSICA .

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## 1 - - - INTRODUÇÃO

Ao iniciar o Ensino MéMédio, os alunos oriundos das 8 as séries devem se adequar r a uma linguagem e representação científica de um nível de aprofundamento maior do que aquela com m que estavam acostumados inclusive as medidas, as unidades representativas , a precisão e os cuidados que se deve tomar na manipulação e leitura de instrtrumentos de medidas. Além disso, conhecer os sistemas de padronização de medidas, os órgãos de controle de qualidade de pesos e medidas em produtos, ferramentas e instrumentos existentes no mercado, é um fator educativo para o exercício da cidadania.

## 1.1 - - Espaços de Aprendizagem - - Flexibilidade Curricular

A reforma curricular no Ensino Médio no Colégio de ApAplicação João XXIII concluída em 2002 , criou na parte diversificada do currículo "módulos de estudos " uma alternativa para promover maior autonomia cucurricular. Um conjunto de módulos, com duração variável de um a três trimestres, é oferecido no início do ano letivo. Tais módulos, embora optativos, completam m a carga horária mínima exigida a pela LDB. Assim, os alunos , independentemente da série optam por módulos de acordo com suas áreas de interesse. Nesse contexto, foi oferecido o módulo de Metrologia ao Ensino Médio, de caráter geral e introdutório, para alunos quque tenham dificuldades sobre esse tema, com relevância para os da 1 a série do Ensino Médio.

Esse módulo foi pensado para um período de um trimestre (20 horas), com duas aulas semanais, no qual os alunos cumpriram m tarefas relacionadas com a realização de medidas diretas e indiretas, representações, manipulação de instrumentos, visita a a alguns laboratórios, pequenos parques tecnológicos e alguns ambientes de trabalho onde o exercício profissional requer manipulação de instrumentos e medidas. Algumas tarefas puderam m ser concluídas ao longo da semana, fora do espaço escolar, outras demandaram um tempo maior e sua conclusão, necessitou ser feita no laboratório. No entanto, todas elas objetivaram a a avaliação , a participação, o desempenho, o interesse, a destreza. Com isso permitiu-u-se aferir conceitos e presença na nota final.

## 1.2 -Síntese da Reforma Curricular no Ensino Médio do Colégigio de Aplicação João XXIII -UFJF

Convencido da desmotivação e do fracasso dos alunos, revelados pelo ensino nos anos 80 e pelas perspectivas de mudança a da LDB em 1996, o corpo docente do Colégio de Aplicação João XXIII orgaganizou uma comissão representativa de todas as disciplinas ministradas no colégio , e isso deu u início a um processo de discussão e construção de uma proposta pedagógica para o Ensino de Médio. Essa proposta deve atender aos anseios de toda a comunidade escolar, inspirada pela nova LDB e motivada a pela construção de um novo modelo adequado às novas demandas sociais projetadas para ao início do terceiro milênio.

Após um processo de discussão - que teve início em 1998 e culminou com a aprovação de um projeto de r reforma curricular em 2002 -a a implantação ocorrereram m 2003. O novo currículo é constituído de uma Base Nacional Comum , seriada, e uma parte Diversificada , não seriada, apoiando-se em três princípios fundamentais: integração, flexibilidade e autonomia.

O currículo anterior r era a essencialmente disciplinar, e os componentes curriculares operavavam de e forma isolada, priorizando o conteúdo. Com isso, sentiu-u-se a necessidade de uma maior integração entre as disciplinas componentes da base nacional comum, de modo a possibilitar também abordagens interdisciplinares. Houve também uma demanda pela criação de novos espaços de trabalho, introduzindo-se , na parte diversificada do novo currículo , os componentes modularizados. Esses Módulos, como foram denominados, se subdividem em dois grupos: os MóMódulos de desenvolvimimento de competências, organizados por áreas de conhecimento que buscam aprimorar competências básicas; e os MóMódulos opoptativos , os quais abrangem m diversas áreas do saber e propiciam aos alunos escolher o que melhor lhes convém m de acordo com seus interesses. É importante ressaltar que a parte diversificada rompe com a seria ção, permitindo que alunos de séries distintas freqüentem o mesmo módulo. Dessa forma há a integração entre os sujeitos da escola, tornando o currículo mais flexível e possibilitando abordagens sobre os temas diversos, imimpraticáveis no modelo anterior.

Com isso, o Colégio de Aplicação João XXIII investiu iu u numa formação autônoma e permitiu iu que os próprios alunos desempenhassem um papel mais ativo na construção individual de seus currículos, de modo a organizar seus estudos nas áreas que demonstrarem maior aptidão e interesse.

## 2. DESCRIÇÃO DO TRABALHO DESENVOLVIDO

O trabalho foi desenvolvido em um trimestre, ou 12 semanas e no quadro a seguir , alguns temas, objetivos, materiais utilizados e procedimento experimental l foram discutidos. A cada aula os alunos recebiam um roteiro e iniciava -se com uma discussão sobre conceitos e aplicações relacionados às grandezas envolvidas na atividade. Inicialmente procurou-u-se familiarizar os estudantes com instrumentos de medidas e aferições, para em seguida utilizá-los adequadamente.

Para a oportunizar aos alunos a metrologia aplicada em m algumas atividades acadêmicas e profissionais, houve a visita a alguns lugares os quais permitiram a prática e, consequentemente, a confiança nos trabalhos desenvolvidos tinha objetivos específicos, os quais, com as orientações de técnicos e docentes, possibilitaram dinamismo e comprovação de experimentos .

Medidas de Massa, tempo e Temperatura

## TORRE DE CONTROLE DE TRÁFEGO AÉREO DO AEROPORTO DA SERRINHA DE JUIZ DE FORA

Acesso às normas internacionais e as práticas e processos relativos aos pontos seguintes: Sistema de comunicação e auxílio à navegação aérea, inclusive marcações terrestres; características de aeroportos e áreas de pouso; regras e métodos de controle de tráfego aéreo; coleleta de dados meteorológicos; mapas e cartas.

Esse tipo de trabalho modular despertou interesse e curiosidade nos alunos. Dessa forma, estender essa atividade em mais semestres enriqueceria o estudo de temas ou fenômenos físicos. Cabe ressaltar que a escola, muitas vezes, não está estruturada para desenvolver atividades na forma de módulos. Porém, isso não impede a realização de pesquisa de campo os quais poderiam ser realizados dentro da carga horária complementar.

A A busca por demonstrar a Física de mamaneira atuante e prática deve ser almejada por todos profissionais que objetivem promover a disciplina efetivamente, sem contar que se trata de um desafio que exige dedicação e criatividade, mas com resultados mais gratificantes e satisfatórios.

Também é imimportante ressaltar que a prática e dinamização do ensino da Física permitirão a comprovação e aplicação de normas técnicas e legais no que tange às unidades de medidas, métodos de medição e produtos pré-medidos. Isso é uma constante no mundo, pois os alunonos-consumidores estão rodeados por produtos que trazem nas embalagens referência às unidades e grandezas físicas. Portanto, se na escola há estudo desse os aspectos, na prática pode-se haver observação e comprovação dos dados dos rótulos de produtos.

Tal situação é responsabilidade do Inmetro que no âmbito de sua ampla missão institucional, objetiva fortalecer as empresas nacionais, aumentando a sua produtividade por meio da adoção de mecanismo destinados à melhoria de qualidade de produtos e serviços.Sua missão, portanto, é promover a qualidade de vida do cidadão e a competitividade da economia através da metrologia e da qualidade.

Assim comprova-se que a escola promove a cidadania perante uma visão crítica sobre o mundo das medidas, grandezas e unidades.

## 3. METODOLOGIA

Os alunos são dispostos numa sala onde é feita previamente , uma sondagem sobre suas concepções em torno da temática da aula. Em seguida alguns conceitos s são intrtroduzidos, dando suporte a realização da a prática experimental. Os alunos analisam as questões apresentas respeitando os princípios físicos. GeGeralmente cada temática abrange uma semana e no encontro seguinte os alunos apresentam um relatório e opiniões e, e, então , os procedimentos são discutidos .

## 4. RESULTADOS OBTIDOS

Durante e esse período pode-se notar uma boa participação dos alunos através das entregas dos relatórios e das discussões em torno dos temas tratados. Destaca-se que , embora o critério para a conclusão do módulo não seja quantitativo (por nota), a freqüência e o envolvimento são fatores a ser considerados no resultado final. Alguns relatórios nos revelam que houve mudança conceitual l significativa ao que foi

apresentado na sondagem. Portanto , acredita -se que , com o aprofundamento do trabalho e sua vinculação com o ensino formal (regular) da física, é possível l obter resultados satisfatórios.

## 5. CONSIDERAÇÕES/CONCLUSÕES

Para o professor que tem dificuldade com o ensino convencional e também para os alunos que apresentam um baixo aproveitamento no aprendizado da Física, este trabalho pode ser realizado como metodologia alternativa. Essa nova visão de abordar a ciência faz com que a a prática docente e seja repensada a não apenas no processo de aquisição do conhecimento por parte do aluno, mas, principalmente no desenvolvimento de sua criticidade. Afinal, a investigação e a pesquisa são características importantes tanto para um professor r quanto para um aluno. Por outro lado, oportunizar a esse público uma visisão crítica e hábil através da a metrologia é uma tarefa enriquecedora e de resultados satisfatórios.

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## 6. REFERÊNCIAS

ROTEIROS Laboratório de Física I. UFJF. Departamento de Física. 2002

ALVARENGA. Beatriz; MÁXIMO Antônio. Física Ensino Médio, SP, V.1, 2006

RAMOS. Luis Antônio Macedo. Física Experimental, Porto Alegre-RS, 1984

VALADARES. Eduardo de Campos. Física mais que divertida/ Inventos eletrizantes baseados em materiais reciclados e de baixo custo, Editora UFMGGBH, 2002

GASPAR. Alberto. FÍSICA Mecânica, SP, V.1, 2000

DUC in Altum/ m/ Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras Santa Marcelina (FARFISM), V.5, 2005

ARRIBAS. Santos Diez. Experiência de Física na Escola, 4a 4a ed., Passo Fundo, Editora Universitária, 1996

Sites: www.ipq.pt/museu

www.ipem.sp.gov.br/museu.asp