O Grupo de Física Moderna e Contemporânea do Colégio Pedro II: uma proposta de apresentação da Física Moderna e Contemporânea aos alunos do ensino médio do Campus São Cristóvão III

## O Grupo de Física Moderna e Contemporânea do Colégio Pedro II: uma proposta de apresentação da Física Moderna e Contemporânea aos alunos do ensino médio do Campus São Cristóvão III

Eduardo Folco Capossoli 1 , Dennis Bernardo Viegas da Silva de Santana , Maria 2 Clara Rodrigues da Silva 3 , Maria Eduarda Lousada Fernandes 4 , Pedro Lucas Nunes Soares Cardoso 5 , Pedro Santos de Azevedo 6

- 1 Colégio Pedro II/Departamento de Física/Colégio Pedro II - Campus São Cristóvão III -GFMC-CPII, eduardo\_capossoli@cp2.g12.br
- 2 Colégio Pedro II - Campus São Cristóvão III -GFMC-CPII, naruto85692650@gmail.com
- 3 Colégio Pedro II - Campus São Cristóvão III -GFMC-CPII, maria.clara1905@hotmail.com
- 4 Colégio Pedro II - Campus São Cristóvão III -GFMC-CPII, me.lousada@gmail.com
- 5 Colégio Pedro II - Campus São Cristóvão III -GFMC-CPII, skullfire.odin@gmail.com
- 6 Colégio Pedro II - Campus São Cristóvão III -GFMC-CPII, pedro27201629@gmail.com

## Resumo

O grupo de Física Moderna e Contemporânea do Colégio Pedro II (GFMC - CPII) teve sua criação motivada como uma estratégia da equipe pedagógica da disciplina de Física para a inserção dos conteúdos de Física Moderna e Contemporânea (FMC) aos estudantes do ensino médio do campus São Cristóvão III, do Colégio Pedro II, no Rio de Janeiro, que apresentassem interesse pelo assunto. Este presente trabalho pretende relatar toda a linha do tempo do grupo, desde a criação do GFMC - CPII, bem como seus objetivos e a metodologia utilizada até a fase atual que se encontra o GFMC- CPII, que no início do ano letivo de 2014 elaborou-se uma parceria com professores, estudantes de doutorado e licenciandos em Física do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IF UFRJ) no intuito que os estudantes do GFMC - CPII tivessem um maior contato com o mundo acadêmico para além do Colégio Pedro II. É também um objetivo deste trabalho, além de compartilhar com a comunidade externa ao Colégio Pedro II os resultados obtidos, encorajar que outras instituições de ensino, através de seu corpo docente, implementem em suas instituições de origem projetos similares que possam mostrar aos estudantes que a Física estudada até o fim do ensino médio é o passaporte para um novo mundo de descobertas e maravilhas.

Palavras-chave : Física Moderna e Contemporânea, Ensino de Física, Ensino Médio.

## Introdução

A Expressão 'Física Moderna e Contemporânea (FMC)' é cunhada para abranger o estudo da física que foi apresentada à comunidade científica, bem como à sociedade, logo no início do século XX. Esta nova física deu origem a inúmeras áreas do conhecimento que perpassaram todo o século XX e adentraram com força total no século XXI e se estendem até os dias atuais. Dois trabalhos podem ser considerados como marcos dessa nova física. O trabalho de Max Planck, que abriu caminho para a teoria quântica e o trabalho de Albert Einstein que deu origem à teoria da relatividade restrita, e posteriormente, à teoria da relatividade geral.

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26 a 30 de janeiro de 2015

A designação 'Moderna' se relaciona com o conhecimento que vai desde o fim do século XIX até o início da segunda guerra mundial e a designação 'Contemporânea', do fim da segunda guerra mundial aos dias de hoje (REZENDE JUNIOR, 2001). Devido a isto, o conhecimento desta 'nova física', que já se apresenta com mais de 100 anos de idade, é de caráter fundamental para os estudantes do século XX e do século XXI, pois inúmeras das tecnologias usadas no cotidiano têm suas explicações na FMC.

## O Colégio Pedro II

O Colégio Pedro II (CPII) é uma Instituição centenária de Ensino, fundada em 2 de dezembro de 1837, estando prestes a completar 176 anos de existência, que oferece desde a Educação Infantil até a Pós-graduação. Além disso, faz parte da Rede Federal de Ensino. Em setembro de 2012, com a sanção da Lei 12667/12, o Colégio Pedro II passou a ser considerada uma Instituição também de Ensino Superior, da mesma forma que os Institutos Federais de Ensino (IFES).. A nossa rede é constituída por catorze (14) Unidades Escolares, hoje denominadas de Campi, sendo cinco (5) delas responsáveis pela Educação Infantil e pelo Ensino dos Anos Iniciais do Fundamental (1º ao 5º anos) e nove (9) Campi responsáveis pelos Anos Finais do Fundamental e pelo Ensino Médio Regular, Técnico Integrado com ao Ensino Médio Regular nas modalidades Diurno e Proeja. No campo da pósgraduação, existem o mestrado profissional em práticas educacionais e o programa de residência docente (PRD). Atualmente o Colégio Pedro II possui cerca de 14000 estudantes regularmente matriculados. Este número representa pouco mais de 2% dos estudantes matriculados na rede municipal de educação no Rio de Janeiro No que tange a equipe docente o colégio possui aproximadamente mil (1000) professores, dos quais cerca de cento e vinte (120) detém o titulo de doutores e cerca de trezentos e cinquenta (350) de mestre.

Do total de alunos matriculados no CPII, cerca de 10% estudam no ensino médio do campus São Cristóvão III. De acordo com a LDB/96, o ensino de Física torna-se obrigatório a partir do primeiro ano do ensino médio, portanto seria nesta fase que o estudante poderia entrar em contato com a FMC. O PCN+ e o PCNEN não fazem uma clara definição de que maneira pode-se abordar a FMC, em que momento, ou mesmo, quais conteúdo a serem introduzidos.

## Objetivos Gerais

O objetivo principal deste trabalho é apresentar a comunidade acadêmica externa ao Colégio Pedro II qual é a real estratégia que está sendo usada pela equipe pedagógica da disciplina de Física, do campus São Cristóvão III, do Colégio Pedro II, localizado no Rio de Janeiro, para que sejam introduzidos temas que são pertinentes aos domínios da FMC a estudantes do ensino médio.

Neste trabalho será apresentado um relato de com se deu a formação e desenvolvimento até a fase atual, de um grupo, que hoje já possuiu uma identidade própria, e chamado de Grupo de Física Moderna do CPII (GFMC-CPII), além de apresentar quais são as perspectivas futuras, tanto por parte da coordenação do projeto, quanto por parte dos estudantes, estão envolvidos atualmente com o GFMC-CPII.

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Ainda como parte integrante do objetivo principal do projeto, procura-se através dessa ação incentivar a formação continuada por parte do corpo docente participante do projeto, uma vez que cabe a ele, transmissão do conhecimento sobre os assuntos relativos à FMC.

No caso dos estagiários que fazer parte do nosso cotidiano escolar, entendemos que este espaço poderia trazer aos licenciandos experiências prévias do convívio escolar, mesmo antes da saída da universidade e fazê-los capazes de perceber a importância de que os temas relacionados à FMC deverão fazer parte da sua prática pedagógica e que é de vital importância que eles se preparem de forma adequada, no sentido acadêmico, além de preparem estratégias para enfrentar esta questão tão logo iniciem o magistério.

## Objetivos Específicos

Nesta seção apresentaremos quais são os objetivos que este projeto tem em relação aos estudantes que fazem parte do GFMC-CPII.

Estimular o estudo da Matemática e Ciências da Natureza, desenvolvendo maior autonomia e fazendo com isso que busquem uma formação mais completa aperfeiçoando e influenciando na melhoria do ensino de Ciências.

Identificar jovens talentos e incentivar seu ingresso nas áreas científicas e tecnológicas.

Criação de uma cultura acadêmica, através da apresentação de seminários, escrita de pequenos textos científicos, etc.

Fazer uso de tecnologias de informação e comunicação - TIC - softwares e modelos matemáticos como auxiliares no aprendizado ao estimular o processo cognitivo do aluno.

Promover o uso de softwares com códigos fontes abertos, visando a autonomia e a independência tecnológica frente aos grandes fabricantes internacionais.

Tornar os jovens estudantes em multiplicadores de conhecimentos

## Implementação do GFMC - CPII e Metodologia Utilizada

Para além das discussões no meio acadêmico sobre a inclusão da FMC no ensino médio, carência na formação de professores e materiais e livros didáticos (Ostermann e Moreira, 1998, Terrazzan, 1994; Ostermann, 1999; Mota, 2000, Dominguini, 2012, Fabio Ferreira de Oliveira , Deise Miranda Vianna e Reuber Scofano Gerbassi, 2007) a criação do GFMC-CPII surge como uma realização prática da inserção de FMC no ensino médio.

- O grupo surge inicialmente do projeto para a concessão do regime de dedicação exclusiva (DE) de um dos autores deste trabalho. O colégio Pedro II exige para que o regime de trabalho seja alterado de 40 horas semanais para 40 horas semanais com DE, o docente requerente deveria apresentar um projeto em pesquisa ou extensão a ser desenvolvido no âmbito escolar.

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No início do ano letivo de 2010 foi feito um convite aos discentes do campus São Cristóvão III que tivessem interesse nos assuntos que a disciplina de Física não conseguia abordar em seu curriculum escolar obrigatório, tais como, Física Quântica, Teoria da Relatividade Restrita, Cosmologia, etc.

Logo na primeira reunião apareceram cerca de trinta alunos e foi feita uma apresentação mostrando que ao final do Século XIX à Física se deparou com alguns problemas que pareciam não haver explicação de acordo com o conhecimento da época. Dentro deste contexto foi mostrado aos estudantes que houve a necessidade de surgir uma 'nova Física' e que o nome dado foi Física Moderna e contemporânea. Os encontros ocorreram e continuam ocorrendo no intervalo entre os turnos da manhã e da tarde, de 12:00h as 13:00h.

Como metodologias utilizadas para este projeto foram utilizadas várias estratégias, tais como, leituras de textos, vídeos, apresentações formais do conteúdo, ministrados pelo coordenador do projeto, e palestras feitas por alunos do curso de licenciatura em Física e por professores/pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Foram convidados os professores Takeshi Kodama (IFUFRJ), com a palestra sobre partículas elementares, Luiz Guivelder (IF-UFRJ), com a palestra sobre supercondutividade, Raimundo do Santos e Luiz Davidovich (ambos do IF- UFRJ), com a palestra sobre mecânica quântica. Além desses, tiveram palestras com a professora Daniela Lazzaro (Observatório Nacional), com a palestra sobre formação planetária e os professores do Observatório do Valongo, vinculado à UFRJ, Gustavo Porto de Melo e Hélio Jacques, com as palestras sobre exobiologia e evolução estelar, respectivamente.

No ano letivo de 2013, o nome do grupo foi criado formalmente e surgiu uma proposta entre os estudantes que faziam parte do grupo, que as palestras, além de convidados, poderiam ser apresentadas por eles para a comunidade discente do campus São Cristóvão III.

A partir daí a nossa metodologia principal é que além dos palestrantes externos, os estudantes pertencentes ao GFMC-CPII façam um estudo supervisionado de um assunto relativo à FMC e apresentem uma palestra aos colegas do grupo e posteriormente para outros estudantes.

Como um dos objetivos específicos do grupo é criar uma cultura acadêmica entre os estudantes, foi proposto quer os atuais membros do GFMC-CPII assinassem este trabalho junto com o coordenador do projeto. Com esta estratégia espera-se que mais estudantes se juntem ao grupo, uma vez que estres jovens estudantes são autores de um trabalho que será apresentado no evento de ensino de Física mais importante do país.

Com o aumento do número de participante no grupo esperamos consolidar a prática de se introduzir a FMC no ensino médio, mesmo que para certos temas, sejam um apresentação qualitativa do tópico abordado. Espera-se ainda que haja uma produção textual de assuntos ligados à FMC, e que sejam escritos pelos próprio integrantes do grupo, trazendo a ideia de abordar a FMC no ensino médio, pelo próprio ensino médio.

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## Conclusões e Perspectivas Futuras e

Estamos em uma fase embrionária do projeto e até o momento não tem um indicador do impacto sobre os alunos participantes do GFMC-CPII. A continuidade do grupo é fundamental para que um projeto de extensão seja transformado em um projeto de pesquisa em ensino de Física.

Existe no estado do Rio de Janeiro um aceno para introdução da FMC através da inclusão em seu curriculum mínimo, mas precisamos levar este assunto para todas as instituições sejam públicas ou privadas, sejam através de seus projetos políticos pedagógicos ou através de ações de extensão de seus docentes.

Talvez a principal meta deste projeto seja trazer ao conhecimento dos estudantes do ensino médio que a Física não acaba ao findar do terceiro ano letivo. Existe ainda uma série de estudos que podem e devem ser realizados pelos pesquisadores do futuro, e estes, é que irão dar continuidade aos trabalhos do presente. Esse novo conhecimento deve ser apresentados aos jovens em algum momento da sua vida acadêmica seja por um projeto, seja pela inclusão formal em seu conteúdo programático. Negar esse conhecimento é negar o mundo que vivemos, pois inúmeros conceitos da FMC estão no cotidiano desses jovens.

## Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer à direção geral do campus São Cristóvão III pelo apoio ao projeto a Pró-Reitoria de Pós-Graduação,Pesquisa, Extensão e Cultura pelo apoio financeiro, na forma de uma bolsa de iniciação científica júnior.

EFC agradece a FAPERJ e ao CNPq, pelo apoio financeiro.

## Referências

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