A ELABORAÇÃO DE OFICINAS COMO FERRAMENTA PARA O ENSINO DE FÍSICA MODERNA NA EDUCAÇÃO BÁSICA

## A ELABORAÇÃO DE OFICINAS COMO FERRAMENTA PARA O ENSINO DE FÍSICA MODERNA NA EDUCAÇÃO BÁSICA

Jaimara Dantas de Almeida 1 , Isabela Morais², Alcy Santana Costa Freitas , Maria Cristina Penido 3 4

1 Universidade Federal da Bahia/Instituto de Física/jaimaradantas@gmail.coml

- 2 I Universidade Federal da Bahia/Instituto de Física/moraisisabela1@gmail.com
- 3 Universidade Federal da Bahia/Instituto de Física/ freitasalcy@gmail.com

## Resumo

A física destina-se no âmbito escolar a ensinar diversos assuntos, que englobam as áreas da Mecânica, Física Térmica, Ondulatória, Óptica e Eletricidade, e existe também a física moderna, porém não é comum a exploração desta área de conhecimento nas escolas. Este trabalho traz uma discussão sobre o ensino de física moderna através de oficinas experimentais e seminários temáticos como metodologias para a inserção desse tema a nível médio, reduzindo os níveis de complexidade para os estudantes. É perceptível a importância do desenvolvimento dessa ramificação da física nas escolas, tendo em vista que atualmente é comum a utilização de recursos tecnológicos como LEDs, Smartphones e sensores, que agregam conhecimentos dessa área. Para a realização do projeto foram feitas pesquisas nas Leis de Diretrizes e Bases da Educação sobre a importância do ensino de física moderna, em seguida foi produzida uma oficina para análise da luz visível, e, por fim realizados seminários temáticos que exploravam o tema da oficina mostrando a teoria científica existente sobre o espectro eletromagnético e a estrutura da matéria. Durante o processo foi possível perceber que, abordar conteúdos de física moderna aguça a curiosidade dos estudantes despertando o interesse pela física, algo difícil atualmente já que essa ciência ainda é vista como desafiadora para eles. Foram dois dias de trabalhos, e, ao final, foram coletados relatórios que continham os pareceres dos estudantes.

Palavras-chave : física, ensino de física, física moderna.

## Introdução

Na maior parte das escolas brasileiras de nível médio, o ensino de física se restringe à Física clássica (Mecânica Newtoniana, termodinâmica, Óptica, eletromagnetismo, etc.), percebemos que a Física moderna e contemporânea (FMC) pode ser melhor explorada. O motivo disto pode estar associado a diversas razões: pela forma fragmentada com que o currículo está organizado, pelo despreparo de alguns professores, pois muitos não são licenciados em física, ou até mesmo por opção do próprio professor que considera a física moderna como algo complexo para os estudantes.

Os parâmetros curriculares nacionais (PCN's +) já sugerem que nas escolas de nível médio se discuta a física moderna, ressaltando a natureza ondulatória e quântica da luz e sua interação com meios materiais, abrindo um espaço para uma abordagem quântica da estrutura da matéria. O PCN+2 - Física também mostra a importância e a necessidade de se estudar no ensino médio os temas relacionados à física moderna.

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23 a 27 de janeiro de 2017

Mas, para que essa abordagem seja implementada nas escolas, é necessário que sejam desenvolvidos métodos e ferramentas para tornar o aprendizado prazeroso e desmistificar a ideia de que é complexo falar de assuntos relacionados à Estrutura da matéria, à dualidade onda-particula, entre outros assuntos relacionados.

Em Dificuldades dos professores em introduzir a física moderna no ensino médio: a necessidade de superação da racionalidade técnica nos processos formativos de Maria Amélia Monteiro e outros autores, mostra uma pesquisa realizada por Machado e Nardi (2003) junto a 24 professores de Física, dos 39 que trabalham em escolas públicas de um município da Região Sul do Brasil, que evidencia que apenas 29% deles frequentemente abordavam a FMC em salas de aula. Pesquisa semelhante foi realizada por Oliveira et al. (2007) onde os autores ouviram as opiniões de dez professores de Física atuantes em um município da Região Sudeste do Brasil e, apesar de eles mostrarem-se favoráveis à introdução da FMC na educação básica, apenas três deles haviam abordado esporadicamente tópicos de FMC em suas aulas. Esse mesmo trabalho mostrou que os professores entrevistados associavam essa falta à complexidade matemática.

No manual do professor contido na obra de Gaspar (2010), o autor afirma que relacionar a não inserção destes conteúdos à complexidade matemática é um erro, pois todos os ramos da Física podem exigir conceitos matemáticos complexos dependendo da abordagem utilizada. Para o autor, o problema da não inserção da Física Moderna no Ensino Médio não se encontra na dificuldade de se compreender esse conteúdo, mas sim em aceitá-lo como parte integrante do currículo.

Além disso, é necessário fomentar uma transição entre a física clássica e a física moderna de maneira tal que haja um aproveitamento significativo para o aluno, como é descrito nos PCN's:

(...) e esse sentido emerge, na medida em que o conhecimento de Física deixa de constituir-se em um objetivo em si mesmo, mas passa a ser compreendido como um instrumento para a compreensão do mundo. Não trata de apresentar ao jovem a Física para que ele simplesmente seja informado de sua existência, mas para que esse conhecimento transformese em uma ferramenta a mais em sua formas de pensar e agir. (…) (BRASILMEC, 2000, p4):

Neste trabalho, a ideia é trazer a experimentação como ponto de partida para que se criem discussões sobre a natureza da luz, o espectro luminoso, e que sejam gerados subsídios para o professor iniciar os assuntos de física moderna.

A utilização de experimentos como ponto de partida, para desenvolver a compreensão de conceitos, é uma forma de levar o aluno a participar de seu processo de aprendizagem. O aluno deve sair de uma postura passiva e começar a perceber e a agir sobre seu objeto de estudo, tecendo relações entre os acontecimentos do experimento para chegar a uma explicação causal acerca dos resultados de suas ações e/ou interações (CARVALHO et al., 2012).

## Ainda nos PCN's + :

a experimentação deve ser uma constante no espaço escolar. Durante todo o desenvolvimento das habilidades e competências dos alunos essas atividades devem servir como fonte de construção de conhecimento pelo

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próprio aluno, pois é através do manusear, do fazer, do agir em diferentes formas e níveis que o conhecimento contemplado em sala de aula é construído espontaneamente. (BRASIL-MEC, 2002, p. 82).

Pensando em desenvolver estratégias para inserir cada vez mais o ensino de física moderna nas escolas e de uma maneira lúdica é que foi elaborada uma atividade com os alunos do colégio Maria de Lourdes no bairro de Plataforma em Salvador- BA juntamente com os alunos do colégio Celestin Freneit do bairro de Periperi, Salvador-BA. A partir dos relatos dos alunos coletados ao fim da atividade, foi possível observar a satisfação e o interesse dos alunos por essa 'nova física'.

## Metodologia

Para a realização da atividade, os alunos do 2º ano do colégio Celestin Freinet (Periperi-Salvador) foram convidados a passar uma tarde no colégio Maria de Lourdes a fim de ser promovida uma integração entre os estudantes do 3º ano da casa e os estudantes do 2º ano, além de observar a diferença nas hipóteses levantadas pelas duas séries.

Na oficina, os alunos foram divididos em grupos e foi incubido a eles a construção de um espectroscópio com materiais de baixo custo que tornasse possível a observação da luz emitida por uma lâmpada incandescente e que comparassem com a luz emitida por um LED. A partir dessas observações, foram levantados questionamentos que ajudaram na construção do conhecimento.

Os materiais utilizados foram: Papel carta, cd's como rede de difração, lâmpadas incandescentes e lâmpadas de LED.

Figura 01: Modelo do espectroscópio utilizado

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## 1º momento:

Os seis grupos de estudantes montaram os arranjos experimentais, anotaram suas observações e hipóteses.

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Figura 02: Divisão das equipes

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Figura 03: Montagem do espectroscópioFigura 04: Observação dos espectros

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Figura 05: Discussão e levantamento de hipóteses

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Alguns Relatos:

- ' Durante o experimento pudemos ver a luz se dividindo em diversas cores. Só que o LED não se dividia em muitas cores.' Grupo 1
- 'É interessante ver como a luz se divide, só que a LED não dá pra ver direito, parece que fica mais fraco e a lâmpada dá pra ver principalmente o verde e o vermelho.' Grupo 2
- 'Ao observar, utilizando uma lâmpada podemos notar que aparece a luz em tonalidades do arco-íris' Grupo 3

'Podemos notar os efeitos de luz de cores diferentes tais como: verde, vermelho e azul' Grupo 4

Figura 06: Relato escrito por uma das equipes no momento da discussão

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## 2º momento

Após a parte prática, foram realizados alguns seminários com temas: A estrutura da matéria e a emissão de luz pelos átomos, introdução à física quântica e a dualidade onda-partícula, a luz como onda e o espectro visivel, onde foi possível comparar as hipóteses dos alunos e a teoria prevista, a partir daí surgiram duvidas e questionamentos sobre causa daquele fenômeno.

## Considerações finais

Foi possível observar que os estudantes gostaram da oficina e houve um despertar de interesse em relação à fisica, mostrando que é possível utilizar a física moderna para aguçar a curiosidade do aluno em relação à disciplina.

Os alunos não relataram grandes dificuldades no entendimento dos assuntos, mesmo porque não houve um aprofundamento nas equações matemáticas (somente a equação de energia E = h ω , e outras relações da quântica). Todavia, percebemos que a abordagem teórica e fenomenológica causou o desejo em entender um pouco mais sobre o assunto. Consideramos que esse foi um passo importante no que diz respeito a discussão sobre as melhores formas de tratar deste conteúdo, que possui grande importância para a física, e que deve ser incorporado ao currículo escolar.

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## Referências

BRASIL, PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Brasília: Ministério da Educação, 2002.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_, Ministério da Educação, Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais : Ensino Médio. Brasília, MEC/SEMT, 2000.

GASPAR, Alberto. Física - Manual do Professor , 2010. In: DOMINGUINI, L. et al, Novas Abordagens do conteúdo física moderna no ensino médio público do Brasil. Trabalho apresentado ao IX ANPED, RS, 2012.

Modelo de um espectroscópio. Disponível em: Pontociência.com http://www.ucs.br/etc/conferencias/index.php/anpedsul/9anpedsul/paper/viewFile/653 /534 ACESSO EM 06/11/2015

MONTEIRO, Maria Amélia ; NARDI, R. ; BASTOS FILHO, Jenner Barreto . Dificuldades dos professores em introduzirem a física moderna no ensino médio: a necessidade de superação da racionalidade técnica nos processos formativos. In: Roberto Nardi. (Org.). Ensino de Ciências e Matemática I: Temas sobre Formação de Professores. São Paulo: Cultura Acadêmica, 2009, v. 01, p. 145-160.

CARVALHO et al., Formação de professores de ciências: tendências e inovações. 2ed, 2012. In: PEREIRA, B. Experimentação no Ensino de Ciências e o Papel do Professor na Construção do Conhecimento. FUCAMP, 2010.

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