ENERGIA NUCLEAR E RADIOATIVIDADE NO ENSINO MÉDIO: UMA INVESTIGAÇÃO DA PRODUÇÃO ACADÊMICA NA ÁREA DE ENSINO EM CIÊNCIAS.

## ENERGIA NUCLEAR E RADIOATIVIDADE NO ENSINO MÉDIO: UMA INVESTIGAÇÃO DA PRODUÇÃO ACADÊMICA NA ÁREA DE ENSINO EM CIÊNCIAS.

Noé Ricardo Timm 1 , Jader Rigo , Inès Prieto Schmidt Sauerwein 2 3

1 Universidade Federal de Santa Maria/PPG- Educação em Ciências, noetimm@uol.com.br

2 Universidade Federal de Santa Maria/Curso de Física, jaderrigo@yahoo.com.br

3 Universidade Federal de Santa Maria/Departamento de Física/PPG- Educação em Ciências, inespsauer@gmail.com

## Resumo

Cada vez mais, os avanços científicos, tecnológicos e sociais têm gerado a necessidade de uma aprendizagem mais significativa dos conceitos de Física Moderna e Contemporânea (FMC), particularmente, os relacionados à Energia Nuclear e Radioatividade (EN/Rad.), no Ensino Médio. Estes vêm contribuindo para o desenvolvimento de diversas áreas como a Agricultura, a Engenharia, a Indústria Farmacêutica e, principalmente, a Medicina. Contudo, apesar da orientação aos professores pelos Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 2002) sobre a dedicação de uma unidade específica para o tratamento deste tema na disciplina de física do Ensino Médio, ainda encontram-se dificuldades em chegar propostas de abordagens em sala de aula. Portanto, neste trabalho buscamos investigar, nos principais periódicos de ensino em ciências e, nos três últimos Simpósios Nacionais em Ensino de Física (SNEF), os tipos de abordagens sobre Energia Nuclear e Radioatividade, voltadas para o Ensino Médio, nas produções acadêmicas mais recentes, nos últimos cinco anos. Com isso procuramos apontar os direcionamentos, no que tange as abordagens dos conteúdos sobre o tema EN/Rad. Este levantamento de dados resultou em um total de 2195 trabalhos, sendo destes 152 de FMC e, apenas 07 de Energia Nuclear e Radioatividade. A partir da seleção destes 07 trabalhos, e baseadas nos seus principais aspectos, foram criadas quatro categorias de abordagens sugeridas para o ensino médio: Divulgação e Popularização da ciência; História e Filosofia da Ciência; Material Didático de Apoio e Abordagem Ciência-Tecnologia e Sociedade (CTS).

Palavras-chave : Energia Nuclear, Radioatividade, Ensino Médio, Física Moderna e Contemporânea.

## Introdução

Nas ultimas décadas, os avanços tecnológicos têm gerado nos jovens olhares mais atentos sobre temas relacionados às ciências de uma forma mais geral (OLIVEIRA, 2006). A Física Moderna e Contemporânea (FMC) tem contribuído de forma significativa para o desenvolvimento de diversas áreas como a Agricultura, a Engenharia, a Indústria Farmacêutica e, principalmente, a Medicina.

Cada vez mais, os conceitos de FMC estão presentes na nossa vida cotidiana, eles nos cercam com seu amplo campo de aplicações. Na Medicina Nuclear, por exemplo, são utilizados elementos radioisótopos tanto em diagnóstico como em tratamento de doenças. Na agricultura, podemos citar os traçadores radioativos que podem servir para acompanhar o metabolismo das plantas, o comportamento de insetos e etc. No campo das Engenharias temos um tema

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bastante polêmico, a geração de Energia Elétrica a partir de usinas nucleares e, enfim, inúmeras as aplicações destes conceitos.

Deste modo, fica evidente a necessidade de uma aprendizagem mais significativa dos conceitos de FMC, particularmente, os de Energia Nuclear e Radioatividade, os quais constituem uma unidade do tema Radiação e Matéria, um dos seis Temas Estruturadores apontados pelos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio, que ainda sinalizam este tema como capaz de organizar o ensino de física, de modo que:

'Introduzir esses assuntos no Ensino Médio significa promover nos jovens competências para, por exemplo, ter condições de avaliar riscos e benefícios que decorrem da utilização de diferentes radiações, compreender os recursos de diagnóstico médico (radiografias, tomografias e etc.), acompanhar a discussão sobre problemas relacionados à utilização da Energia nuclear ou compreender a importância dos novos materiais e processos utilizados para o desenvolvimento da informática. (MECSEMTEC, 2000, p.77.)'.

Compartilhamos com as justificativas que consideram a importância desses conhecimentos para a compreensão do mundo contemporâneo, seja visando à compreensão do desenvolvimento tecnológico do nosso cotidiano (TERRAZAN, 1992), seja do ponto de vista da cultura científica e suas implicações sociais (DELIZOICOV, 2001), ou mesmo para apresentar a natureza do próprio conhecimento científico e as transformações introduzidas pelas novas formas de investigações da ciência (OSTERMANN et al., 1998).

Nossa pesquisa, portanto, constituiu-se em investigar nas publicações da área de ensino em ciências, trabalhos 1 que abordam, de alguma forma, os conceitos de FMC, mais especificamente, os relacionados à Energia nuclear e Radioatividade, como propostas para o Ensino Médio. O objetivo com esta pesquisa é apresentar os tipos de abordagens desses trabalhos que estão sendo publicados nos últimos anos.

## Metodologia

Realizamos uma investigação nos seguintes periódicos da área de Ensino em Ciências: Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF), Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF), Ciência & Educação, Alexandria - Revista de Educação em Ciências e Tecnologia, Revista Ensaio - Pesquisa em Educação em Ciências, Revista Investigações em Ensino de Ciências (IENCI), Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências (RBPEC), Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, (REEC) e nos eventos do Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF) dos anos de 2005, 2007 e 2009.

Esta pesquisa foi realizada visando à análise do total de artigos publicados e, dentre estes, quais abordam a Física Moderna e Contemporânea, particularmente, os conceitos relacionados à Energia nuclear e Radioatividade, como propostas para o currículo do Ensino Médio. A análise concentrou-se nos trabalhos publicados no período de 2005 - 2010.

Este trabalho, ainda que parcial, dividiu-se em dois momentos, a saber: No primeiro, foi dado um caráter quantitativo, uma visão em extensão dos trabalhos

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encontrados e relacionados ao tema, sendo estes, elencados em tabelas, com o número total de artigos publicados nos respectivos anos (2005 a 2010), número total de artigos sobre FMC e número total de artigos relacionados somente ao tema de interesse, Energia nuclear e Radioatividade. No segundo momento, os artigos selecionados foram analisados qualitativamente, de maneira que possamos traçar em linhas gerais suas principais características, na intenção de podermos indicar os tipos de abordagens predominantes no que se refere às propostas destes conteúdos para a sala de aula, do Ensino Médio.

- O levantamento se deu através de uma busca (pré-análise), na qual se analisou todos os títulos dos trabalhos dos periódicos e eventos, recorrendo-se, quando necessário, aos seus respectivos resumos. Após, a seleção dos trabalhos que tratavam, especificamente, sobre EN/Rad., realizamos uma leitura em profundidade (exploração do material), de modo que possamos formar um agrupamento de trabalhos com características semelhantes, o que nos forneceu a definição e caracterização das quatro categorias (tratamento dos resultados, a inferência e a interpretação).
- A análise deste material, ou seja, a caracterização da produção sobre EN/Rad. publicada nos periódicos/eventos de pesquisa da área de educação em ciências baseou-se em procedimentos de análise de conteúdo, conforme BARDIN (1977).

Todos os periódicos consultados possuem seu acervo com livre acesso através de seus endereços eletrônicos disponibilizados nas referências.

## Análise Quantitativa

Neste primeiro momento, a investigação teve uma visão em extensão, que tem por objetivo mostrar em números, o volume total de artigos publicados, o total de artigos sobre FMC e, mais especificamente, o total de artigos que tratam de Energia nuclear e Radioatividade, ao longo dos últimos cinco anos.

Tendo por base a classificação QUALIS/CAPES, que mostra a importante função que os referidos periódicos desempenham na comunicação/disseminação dos resultados das investigações da área 46 - Ensino de Ciências e Matemática tomamos como critério para a seleção dos periódicos, os possuidores de QUALIS 2 A1, A2, B1 e B2 do ano base 2008. Observe os conceitos dos periódicos analisados no quadro 01.

Quadro 01: Qualis/Capes dos periódicos.

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A seguir, apresentamos um breve comentário das tabelas dos periódicos e do simpósio que constam trabalhos sobre FMC e EN/Rad., com seus respectivos números de publicações.

## Caderno Brasileiro de Ensino de Física

O CBEF é um periódico quadrimestral, de circulação nacional e com penetração em países cujo idioma é o espanhol, voltado prioritariamente para o professor de Física da escola secundária e para os cursos de formação de professores.

Tabela 01 : Números de publicações no CBEF.

Neste periódico as publicações sobre FMC são aproximadamente 10% do total. E das publicações referentes a FMC, aproximadamente 20% são sobre EN/Rad.

## Revista Ciência e Educação

Ciência & Educação é uma publicação do Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência da Faculdade de Ciências da Unesp, Campus de Bauru. Está sendo publicada quadrimestralmente, e tem como missão publicar artigos científicos sobre resultados de pesquisas empíricas ou teóricas e ensaios originais sobre temas relacionados à Educação Científica. Entende-se por pesquisa em Educação Científica as investigações que gerem conhecimentos, por exemplo, sobre

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o ensino e a aprendizagem de Ciências, Física, Química, Biologia, Geociências, Educação Ambiental, Matemática e áreas afins.

Tabela 02 : Número de publicações na Ciência e Educação.

Neste as publicações de FMC são de 2,76% e 20% destas são sobre EN/Rad.

## Revista brasileira de Ensino em Física

A RBEF - é uma publicação da Sociedade Brasileira de Física (SBF) voltada à melhoria do ensino de Física em todos os níveis de escolarização. Através da publicação de artigos de alta qualidade, a revista busca promover e divulgar a Física e ciências correlatas, contribuindo para a educação científica da sociedade como um todo.

Neste periódico, revisamos um total de 373 trabalhos sendo 68 sobre FMC e, dentre estes não foram encontrados trabalhos sobre EN/Rad.

## Revista de Educação em Ciências e Tecnologia

ALEXANDRIA é uma publicação do Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica da UFSC, cujo objetivo principal é a divulgação de trabalhos de pesquisa na área de ensino de ciências e matemática, que tenham como tema a educação socialmente contextualizada.

Tendo em vista, que este periódico teve suas edições a partir de 2008, obtivemos um total de 46 trabalhos, porém nenhum sobre FMC e EN/Rad.

## Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias

A REEC é uma revista científica quadrimestral, dedicada à inovação e investigação sobre o ensino e a aprendizagem das ciências experimentais nos diferentes níveis educativos. Tem como finalidade principal contribuir à melhoria educativa apresentando as inovações e as investigações feitas, no ensino das ciências, para a comunidade de professores e investigadores em didática das ciências experimentais.

Este periódico apresentou um total de 213 trabalhos publicados, sendo 05 sobre FMC e nenhum sobre EN/Rad.

## Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências

A RBPEC é uma publicação da Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências (ABRAPEC) e tem como objetivo disseminar resultados e reflexões advindos de investigações conduzidas na área de Educação em Ciências, com ética e eficiência, de forma a contribuir para a consolidação da área, para a

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formação de pesquisadores, e para a produção de conhecimentos em Educação em Ciências.

Esta revista publicou um total de 93 trabalhos, dos quais 02 são sobre FMC e, nenhum de EN/Rad.

## Revista Ensaio - Pesquisa em Educação em Ciências

Ensaio - Pesquisa em educação em ciências é uma revista quadrimestral arbitrada, iniciativa de docentes que atuam no Centro de Ensino de Ciências e Matemática (Cecimig) e, também no Programa de Pós-Graduação da Faculdade de Educação (FAE) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). O propósito desta revista é estimular os autores a transcender o local e o específico, a fim de produzir conhecimento.

Nesta revista obtivemos um total de 90 trabalhos, mas nenhum sobre FMC e EN/Rad.

## Revista Investigações em Ensino de Ciências

IENCI é uma revista voltada exclusivamente para a pesquisa em ensino/aprendizagem de ciências (Física, Química, Biologia ou Ciências Naturais quando forem enfocadas de maneira integrada). A periodicidade é de três números por ano, em abril, agosto e dezembro. Sua edição é somente on-line. O apoio é do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Neste periódico consultamos um total de 96 trabalhos, sendo 06 sobre FMC e, nenhum sobre EN/Rad.

## Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF

O Simpósio Nacional em Ensino de Física é um evento promovido pela Sociedade Brasileira de Física - SBF, tendo o início em 1970, que acontece a cada dois anos, mudando a cidade-sede a cada Simpósio. Em sua condição de Simpósio Nacional, os SNEFs procuram contribuir de forma significativa para o intercâmbio de idéias e das múltiplas experiências vivenciadas pelos seus participantes. Nesse contexto, a comunidade de Ensino de Física e Ensino de Ciências em geral.

Tabela 04 : Números de publicações nos SNEFs.

Do total dos trabalhos sobre EN/Rad., podemos observar que o SNEF (2009) concentrou 75% das publicações.

Este levantamento de dados resultou em um total de 2195 artigos nos periódicos da área de ensino em ciências e em três eventos do SNEF (2005, 2007 e 2009), nos últimos cinco anos. Um total de 152 artigos de FMC e, apenas, 07 artigos sobre Energia Nuclear e/ou Radioatividade.

Destes trabalhos publicados dois (02) pertencem ao CBEF (2008 e 2010), um (01) a Revista Ciência e Educação (2010) e quatro (04) aos eventos do SNEF dos anos (2007 e 2009).

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Observa-se que quando comparado à quantidade de artigos publicados sobre FMC, os relacionados à EN/Rad. chegam a aproximadamente 4,6%. Porém, quando comparados ao total geral, esta relação se aproxima dos 0,3%, demonstrando uma pequena produção dedicada ao tema.

## Analise Qualitativa

A partir da leitura e interpretação de cada um dos sete (07) trabalhos sobre Energia Nuclear e Radioatividade, elaboramos uma classificação prévia identificando quatro categorias, não excludentes entre si, destacando os principais aspectos encontrados nos trabalhos.

Estas principais características encontradas foram definidas pelo enfoque dado ao tema Energia Nuclear e Radioatividade no Ensino Médio. Logo, os artigos foram classificados nas categorias a seguir:

1ª Divulgação e Popularização da Ciência - esta categoria conta com apenas (01) um artigo : A Linguagem dos Quadrinhos no Estudo da Radioatividade no Ensino Médio: O Acidente com o Césio-137 em Goiânia, 20 anos depois , de Giovanni Grassi e Paulo Celso Ferrari. Este trabalho contribui em aproveitar os espaços não-formais (instituições de divulgação científica) para introduzir conceitos científicos, aproximando-os da educação formal (escola), recorrendo para isso, a linguagem das histórias em quadrinhos como um recurso paradidático que possa esclarecer alguns conceitos de física nuclear necessários para compreender o acidente com o césio-137, além de incentivar a visitação das escolas às instituições de divulgação. Esta categoria tem como principais características: aproximar o conhecimento científico da cultura e dos saberes populares; vencer a linguagem prolixa e rebuscada associada ao discurso da ciência; permitir que se possa esclarecer mitos sobre conhecimento científicos que permeiam o imaginário popular, os quais, geralmente, são amplificados pela mídia, evitando assim, distorções que podem ocorrer, quando a mídia (TV, internet, revistas,..) é a principal fonte de aquisição de conhecimento científico.

2ª História e Filosofia da Ciência - nesta categoria, temos (01) um artigo: Discursos de Licenciandos em Física sobre a Questão Nuclear no Ensino Médio: foco na Abordagem Histórica , de Thirza Pavan Sorpreso e Maria José Pereira de Almeida. Este trabalho apresentou alguns aspectos dos alunos de licenciatura que desenvolveram uma aula sobre a questão nuclear, dedicando um tratamento com foco na abordagem histórica, também procuraram apresentar elementos que auxiliassem a compreender tanto a importância quanto as possibilidades e os limites dessa abordagem para a formação de professores. Esta categoria traz como objetivos principais, segundo a linha de pensamento de alguns autores citados neste artigo, a intenção de que os estudantes compreendam as dificuldades e os obstáculos que foram superados na produção das teorias científicas; permitir o entendimento do processo de construção da ciência, refletindo sobre sua natureza; superar a idéia de uma ciência construída por meios de descobertas de verdades inquestionáveis; apresentar que o desenvolvimento da ciência se dá por meio de acumulação, continuidade ou rupturas de paradigmas, relacionado com contextos sociais, culturais, filosóficos e tecnológicos; como e por que os conceitos são criados e seus significados e; enfim, auxiliar para a compreensão de que a ciência é uma atividade humana, e não de supergênios.

3ª Material Didático de Apoio -Nesta categoria, (04) quatro artigos foram classificados: 1º) Aspectos do imaginário de licenciandos em física numa situação

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envolvendo a resolução de problemas e a questão nuclear , de Thirza Pavan Sorpreso e Maria Jose Pereira Monteiro de Almeida - Este trabalho apresentou os aspectos do imaginário dos licenciandos em física com relação à abordagem resolução de problemas quando relacionado à questão nuclear. Demonstrou também que este tipo de abordagem não foi considerado (apontada) positivamente para o tratamento de física nuclear no ensino médio. Outro empecilho indicado foi com relação à matemática envolvida no tema em questão; 2º) Fenomenologia Nuclear: uma proposta conceitual para o Ensino Médio, de Marcos Antonio Matos Souza e J. D. Dantas - Este traz sugestões de temas alternativos de física nuclear para serem abordados em um nível conceitual no ensino médio, onde o foco principal reside na importância histórica e tecnológica de tais fenômenos na sociedade; 3º) Análise dos Livros Didáticos de Física quanto as suas Abordagens para o Conteúdo de Física Nuclear, de Alcindo Mariano de Souza e Auta Stella de Medeiros Germano - Neste foi realizada uma análise do tratamento dado a física nuclear em livros didáticos de física do ensino médio, desenvolvida com o propósito de subsidiar a produção de material de apoio ligado ao tema; 4º) Elaboração de Episódios de Ensino tratando da Questão Nuclear: relações entre abordagens e conteúdos , de Thirza Pavan Sorpreso e Maria José Pereira Monteiro de Almeida Neste trabalho procurou-se evidenciar a vinculação entre abordagem de ensino e conteúdo trabalhado no momento da elaboração de episódios de ensino sobre o tema questão nuclear, realizada por licenciandos em física. Estiveram presentes nos episódios de ensino as seguintes abordagens: História da Ciência; Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente; Resolução de problemas e Linguagens no Ensino de Ciências. Em geral, o principal aspecto destes trabalhos foram o de oferecer um suporte didático para apoio aos professores nos conhecimentos sobre Energia Nuclear e Radioatividade. Logo, esta categoria tem por finalidade subsidiar o professor em suas discussões em sala de aula, através de softwares, módulos didáticos, estratégias de ensino, atividades experimentais, divulgações de resultados das pesquisas na área de ensino em ciências, temas alternativos em níveis conceituais e etc.

4ª Abordagem Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) -Obtivemos apenas (01) artigo enfocando a abordagem CTS para o referido tema. A Construção de um Episódio de Ensino com Abordagem Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente e o Imaginário de Licenciandos em Física, de Thirza Pavan Sorpreso e Maria José Pereira Monteiro de Almeida. Este tipo de abordagem se caracteriza, segundo este artigo, por possuir objetivos que prevalece a preocupação com a educação para o desenvolvimento da cidadania e alfabetização científica, visando maior participação social, ou ação social responsável em decisões que envolvam assuntos científicos e/ou tecnológicos. Tal desenvolvimento seria possível, principalmente, através da compreensão da natureza da ciência e do trabalho científico através do ensino não fragmentado e interdisciplinar unindo a ciência e a tecnologia com outras áreas do conhecimento e de forma a desenvolver uma visão mais critica da ciência.

## Considerações Finais

Os resultados desta pesquisa, ainda que parciais, nos apontam que existe uma pequena produção de trabalhos sobre FMC e, conseqüentemente, menos ainda, quando se fala em Energia Nuclear e Radioatividade, voltados para o Ensino Médio. Este quadro, a nosso ver se contrapõe com a importância deste tema no contexto de uma sociedade moderna, onde há um constante crescimento na demanda por questões científicas, tecnológicas e sociais mais atuais.

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Os tipos de abordagens definidos pelos sete (07) trabalhos analisados indicam um direcionamento no sentido de subsidiar, oferecer um suporte, através de softwares, módulos didáticos, temas alternativos aos professores do Ensino Médio. No entanto, um aspecto importante que pode ser destacado é que não foi encontrado nenhum trabalho com resultados implementados e avaliados em sala de aula do Ensino Médio. Isso nos indica que até o momento, os resultados das pesquisas em educação em ciências, relacionados a este tema, vêm influenciando de forma lenta as práticas docentes.

Acreditamos que, com o surgimento do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência PIBID/CAPES, as articulações entre práticas docentes e pesquisa em educação em ciências possam ser efetivadas, estreitando, ainda mais, as relações das universidades com as escolas de educação básica.

## Eventos e Periódicos Analisados

Alexandria - Revista de Educação em Ciências e Tecnologia -< http://www.ppgect.ufsc.br/alexandriarevista > -Acessado em 10 de agosto de 2010.

Caderno Brasileiro de Ensino de Física - Disponível em: <h ttp://www.periodicos.ufsc.br > Acessado em 15 de agosto de 2010.

Ciência e Educação - <http://www2.fc.unesp.br/cienciaeeducacao> Acessado em 03 de agosto de 2010.

Ensaio - Pesquisa em Educação em Ciências -< http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/blegais.pdf > - Acessado em 03 de setembro de 2010.

Revista Brasileira de Ensino de Física - Disponível em <http://www.sbfisica.org.br/rbef/ojs/index.php/rbef> Acessado em 16 de julho de 2010.

Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências (RBPEC) Disponível em < http://www.fae.ufmg.br/abrapec/revista/index.html > - Acessado em 24 de agosto de 2010.

Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias - Disponível em < http://www.saum.uvigo.es/reec /> Acessado em 17 de agosto de 2010.

Revista Investigações em Ensino de Ciências - Disponível em < http://www.if.ufrgs.br/ienci/ > - Acessado em 08 de agosto de 2010.

Simpósio Nacional de Ensino de Física - Disponível em < http://www.sbfisica.org.br/rbef/ojs/index.php/rbef > ; Acessado em 18 de setembro de 2010.

## Referências:

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BRASIL, MEC Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência PIBID/CAPES. Disponível em <http://www.capes.gov.br/educacaobasica/capespibid> - Acessado em 25 de setembro de 2010.

DELIZOICOV, D. Problemas e problematizações . In: PIETROCOLA, Maurício. (org.) Ensino Física: conteúdo, metodologia e epistemologia numa concepção integradora. Florianópolis: Editora da UFSC, 2001, p.125-150.

GRASSI G., FERRARI P.C. A Linguagem dos Quadrinhos no Estudo da Radioatividade no Ensino Médio: O Acidente com o Césio-137 em Goiânia, 20 anos depois . XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2009.

OLIVEIRA, F. F. O Ensino de Física Moderna com enfoque em CTS: Uma proposta metodológica para o Ensino Médio usando o Tópico Raios X -Dissertação de Mestrado ao Programa de Pós-Graduação em Educação, Faculdade de Educação, da UFRJ, 2006.

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