A UTILIZAÇÃO DO FILME INTERESTELAR PARA O ENSINO DE FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO

## A UTILIZAÇÃO DO FILME INTERESTELAR PARA O ENSINO DE FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO

Luísa Ferreira de Melo , Diego Figueiredo Rodrigues , Robson Costa de 1 1 Castro 2 , Caio Jordão Ferreira , Ananda Neves S. Farias , Clariana de Farias B. 2 2 de Oliveira ,Thais Stéfany O. Alvez 2 2

1 UFRJ/Instituto de Física, luisafmelo@hotmail.com, diegofr93@gmail.com

2 Colégio Pedro II/Campus Tijuca II, prof.robinho@gmail.com, caiojordaoferreira@gmail.com , itsanandayall@gmail.com , emilycipriano66@gmail.com , thais.stefany.oliveira@gmail.com

## Resumo

Este trabalho objetiva criar um espaço no currículo escolar para, paralelamente ao ensino formal da Física, apresentar e analisar fenômenos físicos de Física Moderna, presentes em filmes científicos, mais especificamente o filme Interestelar. Tal metodologia é motivadora tanto para os alunos (que se encontram mais estimulados tendo uma aula fora do "padrão") quanto para professores (que muitas vezes encontram dificuldades em contextualizar os fenômenos tecnológicos atuais no conteúdo de Física Moderna, assunto que desperta muito interesse no cotidiano dos discentes). Para a atividade, 18 alunos do Colégio Pedro II/Campus Tijuca II responderam, anteriormente ao filme, um questionário sobre os conhecimentos prévios. Após o filme, os professores e os alunos desenvolveram um debate contextualizando as cenas aos conceitos Físicos. Após a análise dessa documentação pedagógica, foi possível concluir que a aprendizagem, via utilização de material audiovisual, foi complementar e motivadora para a prática pedagógica nos conteúdos de Física moderna.

Palavras-chave : Cinema, Física moderna, Metodologia de ensino

## I. Introdução

- O trabalho que aqui está sendo descrito busca propor uma maneira alternativa para o ensino de Física Moderna em turmas de Ensino Médio. Com a entrada deste tema nos temas estruturadores do PCN+ (Orientações Curriculares Nacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio), especificamente nos temas "Matéria e Radiação" e "Universo, Terra e Vida" , foi observado que muitos professores já em atividade não estão preparados e/ou atualizados para a transmissão de tal conteúdo para os alunos, como afirmam Pereira e Ostermann (2009) e Oliveira et al. (2007), apoiados em uma revisão da literatura sobre o assunto e uma pesquisa em ensino de Física.

Com esse panorama da dificuldade dos professores frente à novidade curricular, é necessário a elaboração de metodologias para superar tal desafio. Aqui abordaremos uma metodologia específica: o uso do cinema, mais especificamente o filme "Interestelar", do diretor Christopher Nolan. Utilizando o filme, conseguimos desenvolver o tema de uma forma lúdica, assim como proposto por Xavier et al. (2010), estimulando alunos que estão constantemente desinteressados nas aulas expositivas típicas.

A metodologia foi desenvolvida no Colégio Pedro II/Campus Tijuca II, com 18 alunos matriculados no Ensino Médio. Os discentes foram submetidos a um questionário sobre os principais conceitos observados em algumas cenas do filme.

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23 a 27 de janeiro de 2017

Após a aplicação desse questionário, foi elaborado um debate contextualizando os fenômenos físicos presentes no filme e os conceitos de Física moderna. Essa atividade foi gravada para a posterior análise das respostas e reações dos alunos, mensurando o impacto pedagógico desse projeto no processo de ensino e aprendizagem em Física.

## II. O Cinema e o ensino de Física

Vivendo no século XXI, o cinema certamente faz parte da vida da maioria de crianças e adolescentes, sendo uma manifestação cultural de aspecto lúdico. Em contraponto, as mesmas crianças e adolescentes se encontram entediadas em sala de aula, especialmente em uma aula de Física, seja por uma metodologia ineficiente ou pelo exagero de formalismo matemático, como apontado por Dantas et al. (2011).

Para reverter tal quadro, o cinema mostra ser uma alternativa eficiente para estimular o aluno em sala de aula, mostrando que a Física não é apenas um conjunto de fórmulas nas quais eles devem aplicar números. Assistindo um filme, principalmente se for de conteúdo científico, com olhos mais atentos, os alunos podem perceber fenômenos que seriam explicados a eles por fórmulas em um quadro de uma maneira visual, muitas vezes já vivenciada por eles. Como é comum dizer no âmbito da "sétima arte": "a arte imita a vida".

No âmbito da atividade desenvolvida, o filme Interestelar foi uma escolha de filme bem sucedida, pois, apesar de se tratar de um filme de ficção científica, o roteiro contou com a consultoria do astrofísico internacionalmente conhecido Kip Thorne. Sendo assim, o filme conta com elementos que foram retratados da melhor maneira possível, já que Kip desenvolveu toda a matemática que foi utilizada no filme.

Além do filme Interestelar, é interessante também um estudo do documentário "A Ciência de Interestelar". Trata-se de um documentário onde Kip Thorne e Christopher Nolan relatam como foi o processo de integração dos conceitos físicos reais no aclamado filme de ficção científica e toda a sua fundamentação na ciência real.

## II.1. Uma abordagem CTS

Como previsto no artigo 22 da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (2006):

Art. 22. A educação básica tem por finalidades desenvolver o educando, assegurar-lhe a formação comum indispensável para o exercício da cidadania e fornecer-lhe meios para progredir no trabalho e em estudos posteriores.

Com isso, é necessário que um dos objetivos da educação seja formar um cidadão pleno. Assim, o aluno deve estar imerso em um ambiente que condiz com a sociedade em que ele vive, sociedade esta que está constantemente em estado de renovação tecnológica e social. Tendo este panorama em vista, uma abordagem

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CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) é indispensável para buscar mecanismos que possam facilitar o desenvolvimento do cidadão.

Ainda com a perspectiva de que "a arte imita a vida", o cinema, então, acompanha as mudanças da sociedade, tanto científicas, quanto tecnológicas, quanto sociais, do ambiente em que o aluno está imerso. Dessa maneira, a sétima arte se mostra eficiente, de uma perspectiva CTS, para consolidar o modelo de educação básica prevista na LDB.

A escolha do filme Interestelar também está adequada à essa abordagem CTS. O filme trata de diversas dificuldades pelas quais a humanidade pode passar caso a sociedade continue a mesma, como a seca, escassez de alimentos e, como último recurso, encontrar um outro planeta para recomeçar a sociedade e a cultura humana. Assim, serve como um alerta aos espectadores para que repensem suas atitudes e as consequências delas em um futuro não muito distante.

Além da parte relativa à reflexão quanto as ações nocivas da humanidade, o filme também mostra o avanço dos estudos científicos e tecnológicos. Utilizando temas como a construção de uma nave para abrigar uma boa parte da humanidade, a solução do modelo que unifica a gravitação clássica e a mecânica quântica, etc, o filme desperta a curiosidade dos espectadores fazendo com que reflitam sobre a ciência em suas vidas e, talvez, despertando um interesse maior e incentivando buscas pelo conhecimento.

## II.2. Sobre Interestelar

No âmbito da atividade desenvolvida, o filme Interestelar foi uma escolha de filme bem sucedida, pois, apesar de se tratar de um filme de ficção científica, o roteiro contou com a consultoria do astrofísico internacionalmente conhecido Kip Thorne. Sendo assim, o filme conta com elementos que foram retratados da melhor maneira possível, já que Kip desenvolveu toda a matemática que foi utilizada no filme.

Foi dado um enfoque a três aspectos presentes no filme que envolvem a Física Moderna: como funcionam buracos de minhoca, a relatividade e a dilatação temporal e as propriedades de um buraco negro.

Quadro 1 : Descrição das cenas presentes no filme relacionadas com os aspectos da Física Moderna trabalhados

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Além do filme Interestelar, é interessante também um estudo do documentário "A Ciência de Interestelar". Trata-se de um documentário onde Kip Thorne e Christopher Nolan relatam como foi o processo de integração dos conceitos físicos reais no aclamado filme de ficção científica e toda a sua fundamentação na ciência real.

## III. Metodologia

O trabalho foi aplicado no Laboratório de Física do Campus Tijuca II/Colégio Pedro II. A atividade foi dividida em três partes e contou com a participação de 18 alunos. Antes de começarmos a atividade, perguntamos quantas pessoas já haviam assistido ao filme. Dentre os alunos participantes, 10 discentes (55.6%), relataram que não assistiram ao filme e nunca realizaram pesquisas sobre as idéias relativas a proposta da nossa atividade.

Para a primeira parte da atividade, aplicamos um questionário (Quadro 2) com algumas questões sobre assuntos da Física Moderna, para uma calibração quanto aos conhecimentos prévios dos alunos. O questionário nos ajuda a conseguir quantizar o quanto a atividade foi bem sucedida, pois conseguimos observar a o conhecimento de Física Moderna dos alunos antes da metodologia.

Quadro 2 : Questionário sobre os conhecimentos prévios de Física Moderna

## Atividade 'Ensino de Física Moderna através do filme Interestelar (Interestelar)'

1 - O que são Buracos Negros?

2 - Você já ouviu falar no termo " buraco de minhoca "? Mesmo não tendo ouvido falar, o que você acha que significa?

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- 3 - Você acha que é possível viajar para o futuro? E para o passado? Explique.
- 4- Vamos supor que você esteja parado segundo um referencial inercial e seu amigo esteja correndo com a metade da velocidade da luz, ou seja, 150.000km/s. Com qual velocidade cada um verá um raio de luz que passa pelos dois (velocidade de 300.000km/s)?

A segunda parte consistiu na aplicação do filme. O filme teve a duração de 169 minutos e contou com a participação e concentração de todos os alunos. Durante a aplicação, algumas dúvidas surgiram. Algumas perguntas simples foram respondidas, mas pedimos que eles guardassem as dúvidas mais elaboradas para a terceira parte da atividade, que seria um debate sobre tudo que foi visto, até mesmo para podermos gravar a discussão e o levantamento de ideias relativas ao filme. Mesmo com uma duração de filme consideravelmente grande, os discentes demonstraram um ótimo nível de interesse.

A terceira parte da atividade consistiu em um debate sobre o filme com os discentes. Para tal, foi elaborada uma apresentação em PowerPoint, onde se foi colocado algumas imagens das cenas do filme com os principais tópicos da Física Moderna que seriam abordados, que são: relatividade restrita, buracos negros e buracos de minhoca. O debate foi filmado e transcrito para que pudéssemos analisar o avanço que ocorreu quanto ao conhecimento de cada aluno e concluir se a atividade foi bem sucedida. Sendo a Física Moderna uma área nova no Ensino Médio, em alguns colégios ainda nem estudada, como no caso do Colégio Pedro II, houve um grande número de questões e dúvidas.

## IV. Resultados e discussões

Ao analisar os questionários envolvendo as perguntas referentes ao tema Física Moderna, fizemos uma compilação das respostas dadas pelos alunos. Essa etapa nos permitiu uma avaliação qualitativa do conhecimento prévio dos alunos sobre essa temática

## 1ª QUESTÃO: O que são Buracos negros ?

Tabela 1 : Análise das respostas do questionário da questão 1.

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2ª QUESTÃO: Você já ouviu falar no termo "buraco de minhoca"? Mesmo não tendo ouvido falar, o que você acha que significa?

Tabela 2 : Análise das respostas do questionário da questão 2.

3ª QUESTÃO: Você acha que é possível viajar para o futuro? E para o passado? Explique?

Tabela 3 : Análise das respostas do questionário da questão 3.

4ª QUESTÃO: Vamos supor que você esteja parado segundo um referencial inercial e seu amigo esteja correndo com a metade da velocidade da luz, ou seja, 150.000km/s. Com qual velocidade cada um verá um raio de luz que passa pelos dois (velocidade de 300.000km/s)?

Tabela 4 : Análise das respostas do questionário da questão 4.

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Com a quantização dos conhecimentos prévios dos alunos, foi possível fazer uma comparação com o desempenho dos mesmos no debate. As respostas para as perguntas feitas no questionário foram elucidadas com uma apresentação de slides e as dúvidas que surgiram foram respondidas. Assim, a postura e a dinâmica dos alunos durante o debate sugeriram que o conhecimento deles quanto à tópicos de Física Moderna estava se desenvolvendo efetivamente.

É também interessante observar a conduta dos alunos durante a atividade: mostraram interesse na atividade, sendo estimulados pelo formato diferente de aula. Sentiram-se a vontade para esclarecer suas dúvidas e ainda foram além, estimulados pela curiosidade, e introduziram outros diversos temas da física atual.

## V. Considerações finais

Na atividade apresentada, elaborada e aplicada no Colégio Pedro II/Campus Tijuca II, os alunos do Ensino Médio puderam compreender, mediante ao filme e ao debate, conceitos físicos envolvendo alguns tópicos relativos à Física Moderna. O interesse dos alunos na atividade em si, mesmo sabendo que não seria cobrado em avaliações formais, o bom desempenho no debate após o filme e o avanço que foi observado entre a avaliação prévia ao filme e conceitos que foram sendo formulados durante o debate representaram um indicativo de que a metodologia foi pedagogicamente relevante para os estudantes.

## VI. Referências

- · Pereira, Alexsandro P, Ostermann, Fernanda (2009). Sobre o ensino de Física Moderna e Contemporânea: uma revisão da produção acadêmica recente. Investigações em Ensino de Ciências, 14(3), 393420.
- · Oliveira, Fabio Ferreira de, Vianna, Deise Miranda, & Gerbassi, Reuber Scofano. (2007). Física moderna no ensino médio: o que dizem os professores. Revista Brasileira de Ensino de Física , 29 (3), 447-454.
- · Xavier, Carlos Henrique Gurgel, Passos, Carmensita Matos Braga, Freire, Paulo de Tarso Cavalcante, Coelho, Afrânio de Araújo (2010). O uso do cinema para o ensino de Física no Ensino Médio. Experiências em Ensino de Ciências, 5(2), 93-106.
- · Dantas, Geraldo da Mota, et al. O Cinema E O Ensino Da Física: Uma Experiência Sob Olhar CTS . Universidade Estadual da Paraíba, 2011.

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