CONTROVÉRSIA ENTRE O MODELO CORPUSCULAR E ONDULATÓRIO DA LUZ: UM CAMINHO PARA O ENSINO DA ÓPTICA NO NÍVEL MÉDIO

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## CONTROVÉRSIA ENTRE O MODELO CORPUSCULAR E ONDULATÓRIO DA LUZ: UM CAMINHO PARA O ENSINO DA ÓPTICA NO NÍVEL MÉDIO

## Julien Lopes Pereira , Andreia Guerra 1 2

1 Colégio Pedro II e Mestrando no Centro Federal de Educação Tecnológica, Rio de Janeiro, Brasil, julienlopespereira@yahoo.com.br

2 Centro Federal de Educação Tecnológica, Grupo Teknê, Rio de Janeiro, Brasil, aguerra@tekne.pro.br

## Resumo

Este artigo pretende contribuir com o ensino de Óptica no nível médio, propondo e avaliando um projeto pedagógico construído a partir de uma abordagem histórico-filosófica. A introdução de tópicos relativos à Física Moderna e Contemporânea também constitui um dos objetivos do trabalho. Para cumprir tal tarefa, foi montado um curso e produzido um material didático exclusivo que prioriza a controvérsia acerca da natureza da luz. O material e o curso discutem o desenvolvimento da óptica e da controvérsia citada desde o surgimento da ciência na Antiga Grécia até a interpretação dada por Einstein ao efeito fotoelétrico. Dessa forma, o projeto discute o trabalho e a biografia de alguns dos cientistas envolvidos no processo histórico estudado, como Albert Einstein e Max Planck. Para fugir de uma abordagem factual e biográfica, discutiu-se a relação da física com outras áreas do saber como por exemplo as artes plásticas. O curso foi efetuado em três turmas de 3ª série do ensino médio, sendo duas de escola pública Federal e uma da rede particular. A avaliação do projeto pedagógico foi realizada a partir de anotações diárias do professor regente das turmas, de filmagens das atividades realizadas pelos alunos ao longo do curso, de depoimentos dos alunos e das respostas obtidas de um jogo de perguntas e repostas rápidas criado especificamente para o curso, que chamamos de 'fisquiz'. A avaliação do projeto aponta para a pertinência da abordagem histórico-filosófica como caminho para ultrapassar a excessiva abordagem da óptica geométrica da maioria dos cursos de Óptica de nível médio e, principalmente, para a inserção de tópicos relativos à FMC.

Palavras-chave : ensino de óptica, modelo corpuscular, modelo ondulatório, história e filosofia da ciência, física moderna.

## Introdução

Os documentos oficiais (PCNEM, 2002) apontam que o ensino de ciências, e, em particular, o de física deve trabalhar os conteúdos de forma a ampliar as dimensões conceituais e procedimentais capazes de formar cidadãos mais conscientes e críticos [1]. Nesse caminho, a abordagem histórico-filosófica surge como possibilidade de trabalho. Isto porque ela possibilita aos alunos tanto a compreensão dos conteúdos científicos, como a reflexão dos limites e possibilidades da ciência no mundo contemporâneo. [2 - 4]

As propostas dos documentos oficiais corroboram também pesquisas na área de Ensino de Ciências e Matemática que destacam a importância de se atualizar o currículo de física, de forma a trazer para as salas de aula de Ensino

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30 de janeiro a 04 de fevereiro de 2011

Médio (EM) discussões de temas de Física Moderna e Contemporânea. [5 - 7] Outras pesquisas [6 - 8] apontam a necessidade de atualizar os currículos no sentido de ampliar a abordagem de certos tópicos, como é o caso da óptica. Nesse caso, esses estudos destacam a importância de ultrapassar o ensino de óptica comumente trabalhado nas escolas de nível médio, que favorecem apenas o estudo dos aspectos geométricos, baseados no comportamento dos raios de luz ao incidirem sobre elementos como os espelhos, os prismas e as lentes.

As reflexões anteriores nos levaram a desenvolver um trabalho com o propósito de responder à seguinte questão: será que um enfoque histórico-filosófico pode tornar um curso de óptica eficaz no sentido de ultrapassar o caráter geométrico hoje predominante?

A abordagem histórico-filosófica se faz presente, porque um curso eficaz é aqui entendido como algo que trabalhe os conteúdos de forma a contribuir para a formação de cidadãos mais conscientes e críticos.

## Metodologia

Para responder à questão central desse trabalho, foi desenvolvido e avaliado um curso de óptica. O projeto de elaboração do curso levou em consideração a importância de se atualizar o currículo de óptica do nível médio, de forma a ultrapassar o estudo da óptica geométrica e ao mesmo tornar esse estudo integrado ao objetivo geral do ensino médio que é a formação de cidadãos críticos e atuantes. Assim, os autores optaram por uma abordagem histórico-filosófica capaz de trazer à sala de aula discussões em torno aos limites e possibilidades do conhecimento científico, uma vez que a abordagem histórico-filosófica permite aos alunos compreender a ciência enquanto produção de homens inseridos num tempo e espaço específicos.

A linha condutora do curso foi a discussão em torno à natureza da luz ocorrida ao longo da história. Assim, o estudo da óptica desenvolvido trouxe ao E M discussões de Física Moderna e Contemporânea, como a dualidade onda-partícula.

Para dar suporte às discussões desenvolvidas nas salas de aula, os autores elaboraram um texto didático. No desenvolvimento do curso e construção do texto, foi enfatizada a análise qualitativa dos conteúdos, o que não implicou no descarte da matemática. A preocupação com essa opção foi de evitar que o curso se transformasse em resolução de algoritmos matemáticos.

A avaliação do curso ocorreu a partir de uma pesquisa qualitativa, em que os dados foram coletados durante o acompanhamento diário do curso. Assim, foram utilizados anotações diárias, experimentos montados pelos alunos, depoimentos e análise das respostas de um quiz de perguntas.[11]

- O 'quiz' trata-se de um jogo de perguntas e respostas rápidas sobre todo o curso. Com o auxílio de um projetor, os alunos visualizavam as perguntas e as opções de respostas e, como estavam organizados em grupos, eles tiveram pouco tempo para entrar num consenso e responder numa folha de respostas.

Todo o material obtido das atividades realizadas pelo professor com os alunos foi analisado de modo a formular os resultados da pesquisa.

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## Desenvolvimento do curso e resultados

- O curso foi aplicado na terceira série do EM de duas escolas com perfis sócio-econômicos bem distintos. Uma escola é da rede particular (chamaremos de Escola 1) de ensino e a outra é pública Federal (chamaremos de Escola 2). O motivo dessa escolha se justifica pelas características dos alunos de cada escola. Os alunos da escola particular são, na sua maioria, de classe média alta, enquanto na outra escola o acesso se dá por meio de concurso público, formando um grupo heterogêneo.

Os alunos da Escola 1 ficam durante todo o ano letivo correspondente à 3º série envolvidos com os exames de vestibular que farão no fim do ano. Isso os deixa ansiosos e desinteressados em atividades que não estejam voltadas ao vestibular. Na Escola 2, convivem dois tipos de curso. Um chamado de regular que tem caráter propedêutico, ou seja, tem funcionamento semelhante ao da escola 1. No outro denominado 'integrado', os alunos têm além da formação geral, uma formação técnica, de forma que saem ao final da terceira série com diploma de técnico em informática. Devido a problemas com a disponibilidade de horários, o curso na Escola 2 foi aplicado apenas em duas turmas do integrado. Nessas turmas, os alunos não possuem sua atenção exclusivamente voltada para os exames de ingresso às universidades e por isso são mais abertos a novas propostas.

- O curso teve início dividindo-se a turma em grupos contendo cinco alunos em média cada. Após esta divisão, o texto de suporte didático foi enviado aos alunos, eletronicamente, para que eles pudessem ler e anotar suas dúvidas. Foi dado o intervalo de uma semana para que tal tarefa fosse cumprida.

Na data em que os alunos deveriam apresentar o texto lido, o professor pediu a todos os alunos, tanto na Escola 1 quanto na 2, que comentassem o texto. O professor provocou em sala um debate que visava compreender que aspectos do texto mais despertaram as atenções dos alunos e quais os pontos do texto em que encontraram maiores dificuldades.

Essa discussão foi filmada e os registros do filme confrontados com as anotações realizadas pelo professor em seu diário. Durante essa discussão pudemos resgatar comentários importantes do trabalho. Num primeiro momento uma aluna da Escola 2 disse:

- '...a parte inicial é para quem já tem um conhecimento muito além do nosso. Quando você começa a ler, é preciso conhecer um pouco da história, sobre o que é a luz, pelo menos...'

Neste caso fica claro que, em sua opinião, ela acredita que o aluno precisaria de um primeiro contato com este conteúdo antes de ler o texto. A seguir a mesma aluna continua:

- '...o lado positivo é que todo mundo se identifica um pouco, da área de exatas e da área de humanas. Porque elas (as pessoas) conseguem ler o texto e perceber que até a parte que é mais exata tem, também, um pouco de história.'

Aqui a aluna põe em destaque o aspecto histórico/interdisciplinar do texto. Uma outra aluna da mesma turma interpelou logo em seguida:

- '...eu discordo (da aluna anterior)...eu acho que mesmo você não tendo um conhecimento (prévio) o texto vinha explicando a história dos pesquisadores e cientistas, explicando como ele chegou naquela observação ou naquele experimento. Acho que isso foi muito bom.'

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Na fala, vemos que ela se opõe à opinião da primeira aluna no que se refere à necessidade de haver um contato prévio com o conteúdo. Contudo, ela também ressalta a importância de conhecer a história dos pesquisadores/cientistas que contribuíram para a formação do conhecimento, e de que meios se utilizou para isso.

Ainda nesta etapa, cabe ressaltar que um aluno, de outra turma da Escola 2, achou que o ponto negativo da leitura era o aspecto histórico. Para ele era desnecessário saber a história de vida dos cientistas.

Na Escola 1, os alunos leram o texto. Alguns gostaram do caráter histórico, mas todos questionaram ao professor a relevância daquele trabalho para os exames de vestibular que fariam no fim do ano letivo.

Essa sondagem inicial serviu para reorientar o curso. Apesar do aspecto histórico ter sido apontado por alguns como algo positivo, essa não foi a opinião de todos. Assim, as aulas foram reorganizadas de forma a colocar imagens, textos, experiências e atividades lúdicas que pudessem contribuir para a maior atenção e interesse do grupo.

Na aula seguinte à discussão geral do texto, o professor apresentou através de imagens e simulações fenômenos como reflexão e refração. Em seguida, questionou aos alunos como se constituiria a luz, destacando que o modelo que usassem teria que explicar os fenômenos apresentados. O professor, então, apresentou o modelo corpuscular de Newton. Os alunos receberam com tarefa de casa a construção de um disco de Newton.

## Modelo Corpuscular

Numa aula previamente marcada, os alunos apresentaram os discos de Newton que construíram. O resultado desta atividade foi bastante satisfatório porque, através da discussão do experimento, o professor explicou a proposta de Newton a respeito da decomposição da luz branca. Os registros das aulas mostraram que os alunos, mesmo os da Escola 1, participaram da atividade, eles mostraram-se motivados com as discussões e construção do disco de Newton, apesar das dificuldades técnicas encontradas para a confecção do artefato.

Depois da discussão a respeito da composição da luz branca e das dificuldades de se montar um experimento, o professor, através de imagens e vídeos, apresentou fenômenos luminosos como, difração e birrefringência e as dificuldades encontradas pelo modelo corpuscular em explicá-los. Neste ponto, foi realizada uma pausa na discussão acerca do modelo corpuscular e apresentada uma 'outra' maneira de representar a luz: o modelo ondulatório.

## Modelo Ondulatório

Para dar continuidade à discussão em torno à natureza da luz, foi apresentado aos alunos o que seria um modelo corpuscular e um modelo ondulatório. Ao final da apresentação os alunos tinham à disposição um quadro comparativo com os dois modelos. A apresentação destacou os seguintes aspectos: onda transporta energia sem transportar matéria, o corpúsculo transporta matéria; onda pode ser periódica ou não; a ideia de periódico não tem sentido para corpúsculo, onda sofre interferência, corpúsculo não; a onda atravessa obstáculos com dimensões menores que seu comprimento e o corpúsculo não.

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Após terminada essa atividade, foi proposta aos alunos a seguinte questão: os fenômenos ópticos conhecidos na época de Newton faziam com que o modelo corpuscular proposto pelos seguidores desse cientista fosse o único possível?

Nas duas Escolas os alunos acreditaram que um modelo ondulatório seria possível. A partir dessa consideração, o professor lançou a seguinte questão aos alunos: qual meio material serviria de suporte para a propagação da luz?

A priori esta pergunta causou um silêncio nas turmas das duas Escolas. Com vistas a trazer respostas à questão, apresentamos o conceito de éter luminífero. Primeiro esclarecemos que o éter aqui discutido é diferente daquele conhecido na química. Assim, destacamos que o éter físico não é sensível aos sentidos humanos e, por isso, não detectamos sua presença.

Houve cuidado em discutir o éter, para impedir que os alunos vissem tal meio como algo absurdo e fantasioso. Assim, as discussões destacaram a importância de se considerar um meio que sustentasse a propagação da luz, quando esta não era pensada como corpúsculo antes de 1905.

Após esta explanação, o curso prosseguiu. A explicação do fenômeno da refração foi retomada agora com base no princípio de Fermat. Para ajudar a compreender este princípio, foi utilizado um exemplo já bastante divulgado: um salva-vidas que encontra-se na areia tem que resgatar uma pessoa que está se afogando no mar. Qual seria a melhor trajetória a ser seguida pelo salva-vidas?

O uso de analogias se mostrou eficaz, permitindo aos alunos formularem hipóteses sobre a trajetória da luz em diferentes meios. Retomando a discussão em torno à natureza da luz, apresentamos o modelo para a luz como descrito por Christian Huygens. O conceito apresentado como Princípio de Huygens foi destacado, assim como o fato deste princípio ter sido usado por cientistas do século XIX para explicar a natureza da luz a partir do modelo ondulatório.

Os alunos apresentaram dificuldades na compreensão do Princípio de Huygens. Alguns não compreenderam a explicação colocada no texto outros não conseguiram visualizar o que o princípio sugeria. Para ultrapassar esse obstáculo, optou-se pela utilização de imagens e video. O resultado desta escolha foi satisfatória, uma vez que as animações permitiram aos alunos confrontar o que estavam observando com o que haviam lido no texto.

Após a discussão do modelo de Huygens, apresentamos a seguinte questão aos alunos: A proposta de Huygens era plausível. Quais foram, então, os motivos que o levaram a não conseguir convencer os cientistas da época de seu modelo?

Os alunos não souberam responder à questão. Assim, foi ressaltado que o modelo de Huygens apresentava problemas, como o fato de não conseguir explicar a birrefringência e não explicar plenamente a formação das cores. Porém foi destacado, também, que Newton naquele contexto era um cientista de renome, uma vez que seus trabalhos em mecânica haviam conseguido apresentar uma física única para explicar o movimento dos corpos celestes e terrestres, o que era um desejo e necessidade dos físicos deo século XVII.

A partir desse momento, discutiu-se o contexto sócio cultural de fins do século XVIII e início do XIX, apresentando a proposta de Thomas Young para a natureza da luz. Enfatizou-se que no modelo proposto pelo cientista a luz se apresentava como uma onda transversal periódica, que se propagava no éter

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luminífero. Dentro desse modelo, as diferentes cores estavam associadas aos diferentes comprimentos de onda possíveis.

- O curso prosseguiu com a apresentação, por meio de simulações, do experimento conhecido como interferência em dupla fenda. Discutimos, assim, o fenômeno da difração e da interferência, confrontando as possibilidades de explicação desses fenômenos apresentadas pelo modelo corpuscular e pelo ondulatório. Destacou-se que Young utilizou do Princípio de Huygens para explicar a difração em dupla fenda. Fazendo uma analogia com um fênomeno sonoro conhecido como batimento, discutimos que Young aplicou este conceito à óptica para explicar o experimento proposto por Grimaldi em que surgiam faixas claras e escuras após fazer a luz passar por um orifício muito pequeno.

Debatemos com os alunos que apesar da proposta de Young ser plausível, houve dificuldade de aceitação da proposta pela comunidade científica, devido à força do pensamento de Newton ainda naquela época.

Para dar continuidade ao debate, foi apresentado aos alunos o episódio de 1818, em que a Academia de Ciências de Paris ofereceu um prêmio ao cientista que resolvesse o problema da natureza da luz. É neste momento que Augustin Jean Fresnel entra no debate de forma decisiva. Ele afirmou que a luz era uma onda transversal, capaz de sofrer difração em orifícios e obstáculos com dimensões próximos ao seu comprimento de onda.

Seguimos, destacando que a discussão em torno à natureza da luz não se encerrou com Fresnel.

Muitos alunos questionaram a quantidade de detalhes e informações que o curso de óptica apresentava. Nas aulas de Física que haviam tido até então, não haviam tantos debates, tantas divergências. O professor apresentava sempre um único ponto de vista.

- '...é muita informação em uma aula, são muitas teorias, muitos pontos de vista diferentes e explicações que devem ser mais estudados com detalhes...' (aluno 1, Escola 1)

Aqui o aluno se refere à leitura do texto, e foi pensando nestas dificuldades colocadas por eles que buscamos dar mais riqueza às informações utilizando o maior número de recursos possíveis, com experimentos, simuladores e imagens. O objetivo parece ter sido alcançado tendo em vista o depoimento de outro aluno da Escola 2 quando perguntado, ao final do curso, sobre a abordagem utilizada para explicar os modelos:

- '...esta abordagem é muito mais didática, muito mais adequada para ensinar física...porque não é jogado como na sala de aula que no quadro há um monte de fórmulas, mas não tem uma explicação para as fórmulas.'

## A Radiação do Corpo Negro e o nascimento da Física Quântica

Questionamentos realizados pelo professor indicaram que, nessa etapa do curso, os alunos estavam certos que o modelo ondulatório era o modelo capaz de explicar a natureza da luz. Com essa consideração, o professor iniciou o estudo da radiação do corpo negro, com vistas a introduzir o quanta e, em seguida, o efeito fotoelétrico.

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Neste momento houve uma pausa para discussão da vida de Max Planck. O objetivo foi apresentar ao aluno o contexto em que Planck trabalhou, o que nos fez tangenciar outros campos do conhecimento como a 1ª e 2ª Guerra Mundial.

No momento em que a história de Planck se confronta com o estudo sobre a radiação do corpo negro, explicamos para os alunos que Planck sugeriu uma hipótese de que a energia existia em pequenas unidades ou pacotes que ficou conhecida como quantum ou, no plural, quanta . Sendo assim, Planck postulou que a energia só poderia ser absorvida em números inteiros de quanta (portanto a energia era quantizada), os quais eram diretamente proporcionais à frequência da radiação.

Na discussão inicial sobre o texto de suporte didático, uma das dificuldades apontadas pela maioria dos alunos dizia respeito ao caráter discreto da energia. Isso nos alertou para a necessidade de usarmos uma analogia para facilitar a internalização deste conceito. Assim, fizemos uso de uma analogia já bastante divulgada que seria contar energia como contamos o dinheiro.

## O Efeito Fotoelétrico

Logo após o estudo do corpo negro, discutimos o efeito fotoelétrico. Aos alunos explicamos o que é o efeito fotoelétrico e por que motivo ele era objeto de estudo. Por se tratar de um fenômeno complexo de se compreender apenas se utilizando de imagens, lançamos mão de um programa que simulava este efeito [12]. Para que não se tornasse uma demonstração, e percebendo que eles gostaram da aparência do simulador, estimulamos que os alunos nos dessem respostas sobre o que ocorreria com a energia dos elétrons emitidos caso a intensidade de luz fosse modificada ou caso alterássemos a frequência. Como já era previsto, quando perguntados se o aumento da intensidade da luz faria com que os elétrons saíssem com maior energia, praticamente todos respondiam que sim. No entanto, quando usamos o simulador vimos que o resultado não estava de acordo com a resposta deles.

Nesta etapa do curso, apresentamos Maxwell, retomando os conceitos de campo eletromagnético que os alunos já haviam estudado. Discutimos, então, que Heinrich Hertz era um dos físicos da época que estudava a teoria de Maxwell de que a indução eletromagnética deveria ser explicada a partir da variação de campos elétricos e magnéticos. Nesse momento, foi ressaltado que o modelo de Maxwell não era hegemônico, que outros cientistas defendiam que a ação elétrica e magnética não era fruto de ações de campos elétricos e magnéticos que perturbavam o espaço. Para esses cientistas, a ação eletromagnética era instantânea. Reforçamos, ainda, que Hertz foi instigado a realizar experiências para mostrar que as conclusões de Maxwell não eram corretas. Assim, apresentamos o tipo de experimento que Hertz construiu e suas conclusões. Nesse processo, chamamos atenção para o fato de que ele foi o primeiro a observar o fenômeno que hoje conhecemos como efeito fotoelétrico, porém não deixamos de destacar que ele não explicou o fenômeno. Apesar disso, Hertz percebeu que o efeito não era de natureza eletrostática.

Após diversas tentativas, Hertz concluiu que o surgimento de faísca ocorria devido apenas à incidência de luz ultravioleta, mas não chegou a aprofundar as análises experimentais ou a formular alguma teoria com os resultados obtidos. Após sua morte, o seu assistente Philipp Lenard retomou seus estudos e pesquisou a

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relação da energia dos elétrons emitidos pela placa com a intensidade da radiação incidente. A conclusão que chegou foi que a energia máxima dos elétrons ejetados era a mesma sob qualquer intensidade de luz, a energia mudava apenas quando a frequência da radiação era alterada, quanto maior era frequência da onda, maior era a energia com que o elétron era ejetado.

Com isso, retornando ao simulador, realizávamos a experiência alterando a frequência da luz incidente na placa, desde o infravermelho até a ultravioleta. Repetiu-se, ainda, o procedimento aumentando a intensidade da luz incidente. Estas simulações ajudaram os alunos a perceberem qual era o problema que estava sendo investigado com aquele estudo. Para resolver o impasse, começamos a contar sobre a história de outro cientista que em 1905 viria resolver esta questão: Albert Einstein.

Assim como fizemos com Planck, apresentamos o contexto em que Einstein trabalhou, chegando em 1905, ano em que Einstein propôs uma interpretação para o efeito fotoelétrico, mostramos que ele se utilizou da equação de Planck para explicar o fenômeno. Destacamos para os alunos que a proposta de Einstein retomou o problema da natureza da luz. A controvérsia que parecia estar resolvida renasce.

Nas duas escolas, o principal impacto causado por este estudo nos alunos está associado ao ressurgimento do modelo corpuscular. A impressão que eles deixaram foi de certa decepção ao perceber que retomamos a uma questão aparentemente resolvida. Apesar da impaciência de alguns alunos, principalmente da Escola 1, em busca de repostas definitivas, deixamos a questão ainda em aberto.

## O Efeito Fotoelétrico, as Artes e outras tecnologias.

Os Parâmetros Curriculares sugerem um conjunto de competências a serem alcançadas para a área das ciências. Todas estão relacionadas a três grandes competências: representação e comunicação; investigação e compreensão; e contextualização sociocultural. A formação geral que a escola deve dar aos seus alunos tem como meta ampliar a compreensão que eles têm do mundo em que vivem. Portanto, o Ensino Médio não tem por objetivo formar físicos e há de se reconhecer, então, dois aspectos do ensino da Física na escola: a Física como cultura e como possibilidade de compreensão do mundo.

Sob esta perspectiva, buscamos fazer com que o aluno percebesse a correlação dos estudos científicos com a sociedade vivida na época. Assim, discutimos o contexto sócio-cultural dos fins do século XIX, ressaltando questões como o movimento pictórico pós-impressionista, surgido na França em meados da década de 1880. A característica central desse movimento era a decomposição tonal mediante minúsculas pinceladas nitidamente separadas, mesmo a olho desarmado, mas que à distância forma uma imagem. Como exemplo, apresentamos aos alunos imagens do pintor Georges Seurat que buscava basear as pinturas sobre as leis científicas da visão. A contextualização sociocultural foi importante porque ampliou a visão de mundo dos alunos.

Outra questão destacada foi a relação entre a ciência e a tecnologia. Levamos para a sala de aula um experimento simples que consistia de uma lâmpada e uma célula fotoelétrica que serviria como nosso recurso tecnológico. O objetivo inicial era fazer com que o aluno montasse um circuito ligando a lâmpada junto com a célula fotoelétrica, como é feito nos postes de energia. No entanto,

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devido à falta de tempo, não foi possível que eles montassem. Então, a solução foi levar um experimento pronto para a sala de aula e buscar entender o seu funcionamento. Depois que os alunos perceberam que a lâmpada do circuito ficava acesa quando a célula era encoberta, e que apagava quando a célula recebia luz do ambiente, imediatamente perguntaram porque isto ocorria. Após a explicação sobre o princípio de funcionamento da célula fotoelétrica e sua relação sobre o que havíamos acabado de estudar, fez surgir um comentário de um aluno que é comum à muitos cidadãos, disse ele:

'Eu achava que a luz no poste se acendia quando um funcionário ligava alguma chave interruptora no início da noite, e desligava ao amanhecer.'

Nesse momento, o curso entrou nos momentos finais deixando ainda uma última pergunta: Por fim o que é a luz? Discutimos com os alunos a questão da dualidade, a partir do confronto dos fenômenos analisados no curso.

- A última etapa do curso consistiu numa avaliação na forma de um jogo de perguntas e respostas. Neste jogo, 'fisquiz', os alunos, divididos em grupos, responderam quinze questões conceituais e objetivas que exploravam todos os assuntos trabalhados, como a composição da luz, a visão, as explicações para os fenômenos luminosos e a interpretação para o efeito fotoelétrico. As perguntas foram apresentadas num projetor e os alunos tiveram um tempo limitado para respondê-las. Assim, o grupo lia a pergunta, discutia a resposta e chegava a um consenso no tempo estabelecido.

Das quinze perguntas que compunham o fisquiz, na Escola 1 obtivemos o seguinte resultado: dois grupos com nota máxima, um grupo com quatorze acertos, um grupo com treze acertos e dois grupos com doze acertos. Já na Escola 2, na turma da manhã tivemos dois grupos com nota máxima, dois grupos com quatorze acertos e um grupo com doze acertos. Na turma da tarde foram dois grupos com nota máxima, outros dois com quatorze acertos e um grupo com treze acertos.

## Comentários Finais

Os resultados das avaliações, assim como a dinâmica da aula e os comentários dos alunos acerca do curso e do texto nos permite concluir que a resposta à questão central desse trabalho é afirmativa. Obviamente é sabido que numa avaliação individual o ótimo resultado quantitativo obtido nas respostas ao fisquiz não iria se refletir na avaliação individual de todos. O fato desse questionário ter sido realizado em grupo permitiu aos alunos debater a pergunta antes da resposta final.

- O texto de suporte didático construído para o curso se mostrou uma ferramenta importante. Apesar da divergência de opinião dos alunos quanto à eficácia da leitura prévia do texto, defendemos que essa leitura prévia facilitou o trabalho das apresentações, uma vez que o assunto tratado não era totalmente desconhecido dos alunos.
- O trabalho desenvolvido em sala de aula e as avaliações realizadas durante o processo pedagógico nos permite concluir que a abordagem histórico-filosófica mostrou-se eficaz para construir um curso de óptica que ultrapasse o estudo de óptica geométrica. Fora isso, essa abordagem mostrou-se ser um dos possíveis caminhos capazes de tornar as aulas de Física num espaço capaz de contribuir para a formação de cidadãos mais conscientes e críticos. Isto porque essa abordagem

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pode possibilitar aos alunos compreender a Física, e, portanto, a ciência como cultura, e, assim, capacitá-los a refletir sobre os limites e possibilidades do conhecimento científico.

## Referências

[1] BRASIL, Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio, 2002 .

[2] MATTHEWS, Michael R.. História Filosofia e Ensino de Ciências: A Tendência Atual de Reaproximação. Cad. Cat. Ens. Fís. , v. 12, n. 3: p. 164 - 214, Dez. 1995.

[3] TEIXEIRA, Elder Sales; FREIRE Jr., Olival; EL-HANI, Charbel Niño. A influência de uma abordagem contextual sobre as concepções acerca da natureza da ciência de estudantes de Física. Ciência & Educação , v. 15, n.3, p. 529-556, 2009.

[4] SILVA, Cibelle C.; MOURA, Breno A.. A natureza da ciência por meio do estudo de episódios históricos: o caso da popularização da óptica newtoniana. Rev. Bras. Ens. Fís. , v. 30, n. 1, 1602, 2008.

[5] GUERRA, Andréia; BRAGA, Marco; REIS, Luis Cláudio. Teoria da Relatividade Restrita e Geral no Programa de Mecânica do Ensino Médio: Uma Possível Abordagem. Rev. Bras. Ens. Fís. , v. 29, n.4: p. 575-583, 2007.

[6] OSTERMANN, Fernanda; MOREIRA, Marco Antonio. Uma Revisão Bibliográfica Sobre a Área de Pesquisa 'Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio'. Investigações em Ensino de Ciências , v. 5, n. 1: 23-48, 2000.

[7] TERRAZAN, Eduardo Adolfo. A Inserção de Física Moderna e Contemporânea no Ensino de Física na Escola de 2º Grau. Cad. Cat. Ens. Fís. , v. 9, n. 3: p. 209-214, Dez. 1992.

[8] GIRCOREANO, José Paulo; PACCA, Jesuína Lopes de Almeida. O Ensino da Óptica na Perspectiva de Compreender a Luz e a Visão. Cad. Cat. Ens. Fís. , v. 18, n.1: p. 26-40, abr. 2001.

[9] SILVA, Boniek Venceslau da Cruz; MARTINS, André Ferrer Pinto; Júri Simulado: Um Uso da História e Filosofia da Ciência no Estudo da Óptica. Física na Escola , v.10, n.1: p.17-20, 2009.

[10] DANON, Marta Pesa de; CUDNAMI, Leonor Colombo de. Paralelismo Entre los Modelos Précientíficos e Históricos en la Óptica - Implicnacias para la Educación. Cad. Cat. Ens. Fís. , v.10, n.2: p. 128-136, ago. 1993.

[11] LUDKE, Menga, ANDRÉ, Marli; Pesquisa em Educação: abordagens qualitativas. São Paulo: EPU, 1986.

[12] Disponível em : http://phet.colorado.edu/en/simulation/photoelectric

[13] BARTHEM, Richard. A LUZ . São Paulo: Editora Livraria da Física Sociedade Brasileira de Física, 2005.

Apoio CNPq

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