Artes Plásticas e o funcionamento das telas dos dispositivos eletrônicos para o ensino de óptica na educação básica

## Artes Plásticas e o funcionamento das telas dos dispositivos eletrônicos para o ensino de óptica na educação básica

## Carlos Alberto Alves Ferreira , Marco Adriano dias 1 2

1 IFRJ-Campus Nilópolis, kalarrar@yahoo.com.br

2 IFRJ- Campus Nilópolis, marco.dias@ifrj.edu.br

## Resumo

Neste trabalho apresentamos uma proposta de metodologia e materiais para o ensino da óptica no ensino médio. A proposta é dividida em três etapas. Na primeira etapa os alunos são solicitados a produzirem pinturas livres com pinceis e tinta guache. As pinturas produzidas pelos estudantes servirão de objeto de estudo para que a turma compare as diferentes sensações visuais em suas pinturas quando submetidas a diferentes fontes de luz monocromática. Na sequência são demonstrados os fenômenos da dispersão da luz branca e da mistura de cores-luz a partir de experimentos desenvolvidos pelos autores. Por fim, os conceitos e os fenômenos ópticos da cor são contextualizados tecnologicamente no funcionamento das telas dos dispositivos digitais. Esperamos que o uso destas estratégias de ensino em sala de aula contribua para o aprendizado de fenômenos ópticos e demonstre que, assim como as tintas podem se misturar para se obter novas cores, ondas eletromagnéticas de diferentes faixas do espectro visível podem se superpor produzindo uma nova sensação visual.

Palavras-chave : Óptica, cor, Artes Plásticas

## Por que ensinar física no contexto das artes plásticas?

O interesse pela pintura de paisagens serviu de motivação para buscar no estudo da Física conhecimentos que permitissem uma melhor interpretação das cores presentes em um cenário. A paleta de cores para um artista pintar de forma realista uma paisagem em um dia de verão não é a mesma utilizada em um dia inverno, pois as fontes de luz não são iguais. Por isso, para quem pinta, é importante o conhecimento da percepção visual da cor de um objeto para diferentes fontes de luz.

Como as artes plásticas são atividades apreciadas por muitos alunos do ensino médio, acreditamos que esse contexto de ensino pode contribuir para um ambiente favorável ao aprendizado interativo (colaborativo e participativo) sobre o tema luz e cores, tornando o conhecimento de óptica mais interessante. Gomes et al (2011) destacam as possibilidades de relacionar a física com a pintura no ensino médio. Para esses autores a pintura une os anseios de compreender os fenômenos ópticos tanto de artistas quanto de cientistas.

Afim de ensinar conceitos físicos no contexto das artes plásticas, propomos uma metodologia com a qual as pinturas elaboradas por alunos são utilizadas como

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23 a 27 de janeiro de 2017

material didático para o estudo de conceitos e fenômenos associados à luz. A metodologia é dividida em três etapas. Num primeiro momento os alunos são solicitados a realizarem livremente suas pinturas com material fornecido pelo professor. As pinturas dos alunos são submetidas a diferentes ambientes de luz monocromática a fim de estudar os conceitos de absorção e reflexão do espectro luminoso pela matéria, assim como a percepção visual de um objeto colorido ao ser submetido a diferentes tipos de iluminação monocromática; em um segundo momento serão demonstrados aos alunos a dispersão da luz branca e a mistura de cores-luz. Para esta etapa foram desenvolvidos dois aparatos com materiais reutilizados para a demonstração dos fenômenos; na terceira etapa, a fim de contextualizar esse conhecimento no universo tecnológico ao qual os alunos pertencem, eles são orientados a observarem as cores na tela de celulares e computador através de uma lupa. Nessas etapas eles poderão aprender os conceitos de superposição, misturas de cores-luz e percepção visual. Com o software Paint eles misturam as cores primárias do modelo de cor RGB e sistematizarem os resultados.

## As pinturas dos alunos como material didático - Etapa 1

Na figura 1 (A) pode-se observar a variedade de pinceis e tintas guache escolar disponibilizados para os alunos realizarem suas pinturas. Além disso também foram oferecidas folhas de papel A4 180 g/m 2. . Esta etapa consiste em observar como o tipo de iluminação pode influenciar a percepção visual de um objeto. Na figura 1 (B) observa-se o kit de iluminação utilizado neste projeto.

Figura 01: (A) Tintas e pinceis disponibilizados aos alunos para elaborarem de forma livre suas pinturas; (B) equipamentos de iluminação nas cores primárias para submeter as pinturas a ambientes de luz monocromática.

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Os alunos desenvolveram diversos trabalhos de pintura em sala de aula e a figura 2A é um exemplo deles. Nas figuras 2B, 2C e 2D pode-se observar a pintura sendo iluminada por faixas específicas de regiões do espectro visível e os resultados de reflexões e absorções dos pigmentos utilizados na pintura em questão.

Figura 02: pintura feita em sala de aula observada sob luz branca (A) e sob diferentes tipos de iluminação 2B (vermelha), 2C (verde) e 2D (azul).

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Demonstrações para compreensão do fenômeno da cor - Etapa 2

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Após concluir a etapa de pintura foi feita uma demonstração da dispersão da luz branca utilizando um prisma (figura 3). Com essa demonstração pode-se relacionar a fonte de luz branca com as fontes de luz monocromáticas utilizadas na iluminação das telas. Desta forma, pretendemos mostrar para o aluno que a luz branca é constituída de todas as cores do espectro visível e quando esta incide sobre os pigmentos da pintura, cada pigmento absorve e reflete cores específicas. Por outro lado, quando a pintura é iluminada por fontes monocromáticas, constituídas por faixas estreitas do espectro visível, os pigmentos que não têm cores que pertencem à essa faixa estreita apenas absorvem a luz que sobre eles incide, o que nos resulta em uma percepção visual de 'cor' preta.

Figura 03: Projeção numa parede branca do espectro da luz branca proveniente de uma lanterna de LED. A luz foi dispersa a partir de um prisma de vidro.

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Assim os alunos podem perceber a diferença entre iluminar um mesmo objeto com luz branca e com uma fonte de luz monocromática. Para complementar esta etapa foi citado o exemplo da utilização de iluminação vermelha em açougues, para melhorar visualmente a aparência do produto comercializado.

A fim de complementar a compreensão do fenômeno observado na etapa 1, os diferentes comportamentos dos pigmentos quando submetidos a ambientes de luz diferentes, foi demonstrado um experimento de mistura das cores primárias. Goulart et al (2014) propuseram uma forma de construir equipamentos para a demonstração da fenomenologia da cor. Costa et al propõem a construção de uma caixa para a mistura de cores. Em nosso experimento foram utilizadas lâmpadas incandescentes vermelha, verde e azul como fontes de luz monocromáticas para essa demonstração. Dessa forma pode-se observar um processo inverso ao apresentado pelo prisma, ou seja, que a partir das cores-luz vermelho, verde e azul é possível diversas sensações de cores como o amarelo, ciano e magenta. O olho humano apresenta um conjunto de células denominadas cones de luz com grande sensibilidade a faixa do espectro visível na região do vermelho, verde e azul. Através do experimento é possível observar como as cores-luz primárias se misturam resultando em diversas sensações de cores (SCARINCI e MARINELLI, 2014) (figuras 4 e 5).

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Figura 04: neste experimento as cores-luz emitidas pelas lâmpadas incandescentes são projetadas em um anteparo circular de luminária e os dimmers permitem ajustar a intensidade do brilho.

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Figura 05: obtendo a cor luz amarela e branca, estas imagens foram as que despertaram maior curiosidade dos alunos.

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Na construção do experimento foram utilizados dimmers para controlar a intensidade do brilho das lâmpadas, permitindo uma maior variedade de sensações de cores luz a partir de lâmpadas vermelha, verde e azul. Ajustando o brilho das três lâmpadas no máximo observa- se a luz branca na figura 5B e outras cores na borda do anteparo circular utilizado no experimento.

A demonstração do experimento de mistura de cores-luz serve como organizador prévio para a próxima etapa (MOREIRA, 2012), que consiste em associar estas observações ao padrão de cores RGB presente em telas de telefones, televisores e computadores.

## Contextualização Tecnológica do fenômeno da mistura de cores luz Etapa 3

Atualmente vários equipamentos eletrônicos possuem telas digitais constituídas por LED ( light diode emmiting ), e muitos dos nossos alunos levam consigo esses dispositivos (celulares, tablets, notebooks). Por isso, nesta etapa da proposta, é desenvolvida uma atividade de investigação sobre as telas dos dispositivos dos próprios alunos. Para isso, usamos um microscópio USB, disponível a preços acessíveis no comércio (figura 5), um computador para conectar o microscópio e um projetor para que toda a turma visualize a imagem captada pelo microscópio.

Figura 05: Microscópio para ser conectado na porta USB. A capacidade de ampliação pode chegar a 800X, permitindo a visualização das micro lâmpadas que formam a tela do dispositivo.

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Com esses materiais propomos que os alunos visualizem as pequenas lâmpadas do monitor do seu dispositivo. Com isso eles podem perceber as diferenças entre as telas, tanto em densidade de lâmpadas quanto no formato delas. A figura 6 mostra algumas micro lâmpadas dos monitores de telefones celulares.

Figura 06: Imagem ampliada das micro lâmpadas de duas telas com diferentes tecnologias para misturar as cores.

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Durante a observação das telas, é sugerido aos alunos que vejam a configuração das lâmpadas para telas em várias cores. Assim o conhecimento trabalhado nas etapas anteriores é contextualizado na tecnologia.

## Conclusão (resultados da aplicação em sala)

Esta metodologia foi desenvolvida no âmbito de um Trabalho de Conclusão de Curso. Com a aplicação desta metodologia numa aula para o ensino médio foi alcançado o interesse e participação da turma pelo tema, sendo a etapa de aplicação do experimento a parte que despertou mais curiosidade. Foi possível a partir de conceitos relacionados a luz associados a observação de fenômenos abordar sobre tecnologia e compreender melhor a percepção da cor pelo olho humano.

As turmas em que foram apresentadas esta metodologia de ensino foram questionadas se gostaram ou não da maneira como foi realizada em sala de aula, sendo o resultado favorável. Em uma turma de jovens e adultos os alunos disseram que assim era mais fácil compreender o assunto estudado associando teoria e aplicação destes princípios no desenvolvimento de tecnologias.

## Referências

GOMES, Tiago Carneiro; GIORGI, Cristiano Amaral Garboggini Di; RABONI, Paulo César de Almeida; Física e Pintura: dimensões de uma relação e suas potencialidades no ensino de física. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.33, n. 4, (2011)

GOULART, Marcello; DALRI, Jackelini; HIGA, Ivanilda. TEORIA DAS CORES - UMA PROPOSTA DIDÁTICA. II SEMINÁRIO ESTADUAL PIBID PARANÁ, 2014

MOREIRA, Marco; ORGANIZADORES PRÉVIOS E APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA. Revista Chilena de Educacíon Científica. Vol. 7, N°2, 2008, pp. 2330. Revisado em 2012.

COSTA, Gláucia, et al. Caixa de cores para o estudo de mistura de luzes coloridas. Física na escola, vol. 9, n.2, 2008.

SCARINCI, Anne; MARINELLI, Fábio. O modelo ondulatório da luz como ferramenta para explicar as causas da cor. Revista Brasileira do Ensino de Física, v. 36 n. 1, 1309, 2014.

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