DESENVOLVIMENTO DE VÍDEOS DIDÁTICOS PARA O ENSINO DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA

## DESENVOLVIMENTO DE VÍDEOS DIDÁTICOS PARA O ENSINO DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA

Marcus Peres 1 , Sam Adam Hoffmann Conceição 2 , Talita Vicente dos Santos 3 , Cristóvão Renato Morais Rincoski 4 , Nestor Saavedra 5 , Jorge Alberto Lenz 6 , Arandi Ginane Bezerra Jr 7

- 1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/PPGFCET, markinhusperes@gmail.com
- 2 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/DAFIS, peixeboipianista@hotmail.com
- 3 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/PPGFCET, taly.vs@hotmail.com
- 4 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/PPGFCET, rincoski@utfpr.edu.br
- 5 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/PPGFCET, nestorsf@utfpr.edu.br
- 6 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/PPGFCET, lenz@utfpr.edu.br
- 7 Universidade Tecnológica Federal do Paraná/PPGFCET, arandi@utfpr.edu.br

Palavras-chave : Física Moderna e Contemporânea, Vídeos Didáticos, TIC

## Resumo expandido

O ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC) é tema candente na escola e na universidade, figurando nos documentos oficiais e constituindo desafio importante para o Ensino de Física. Sua aplicação encontra obstáculos cognitivos da parte dos estudantes e ao problema soma-se a ainda pouca literatura e a carência de abordagens envolvendo experimentos didáticos e metodologias tais como aquelas relacionadas à experimentação (WESENDONK e TERRAZZAN, 2020). Isso impõe desafios particulares: como realizar sua efetiva inserção nas aulas de Física? (ROCHA e RICARDO, 2016).

O presente trabalho apresenta um projeto de desenvolvimento de vídeos didáticos para o ensino de FMC. Trata-se de uma articulação entre graduação e pósgraduação voltada ao uso de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) no ensino de FMC. Sua concepção tem como base a Tríade de Gowin (MOREIRA, 2011): os materiais didáticos são um dos vértices do compartilhamento de significados envolvendo professores e estudantes. Os materiais são licenciados enquanto Recursos Educacionais Abertos (REA) e podem ser utilizados individualmente, mas, em conjunto, constituem um todo orgânico englobando temas fundamentais da FMC. Busca-se despertar interesse pela temática e dar ênfase ao rigor científico.

Participaram do projeto mestrandos de um mestrado profissional em Ensino e licenciandos de um curso de Física, reunindo professores em formação inicial e continuada, no contexto de interação entre escolas e uma universidade pública. Uma vez produzidos os vídeos, seu impacto foi avaliado por meio de uma análise do número de acessos e das colocações ( ranking ) na internet, tendo em vista sua procura por parte da comunidade. Também foi realizada uma aplicação em sala de aula, para validar a utilização dos vídeos por professores e estudantes. Verificou-se muitos

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acessos aos vídeos na web e, por parte dos alunos, as percepções em sala de aula apontam para o compartilhamento de significados previstos por Gowin.

O trabalho situa-se num contexto em que as discussões na comunidade de Ensino acerca da FMC são vastas, desde o final do século XX até a atualidade (PERES et al ., 2020). Dentre as questões relevantes, destacam-se: a necessidade da compreensão de fenômenos e efeitos que fogem das interpretações da Física Clássica; a existência de construções matemáticas mais avançadas, principalmente para a formação de estudantes no ensino médio; e dificuldades específicas no que tange à transposição didática (BROCKINGTON e PIETROCOLA, 2005; COIMBRA, 2016).

Esta transposição, por sua vez, precisa levar em conta experimentos elaborados que, do ponto de vista didático, apresentam dificuldades relacionadas ao custo dos equipamentos e à dinâmica necessária para as aulas de laboratório (BEZERRA-JR et al. , 2015). Por exemplo, alguns experimentos significativos associados à FMC demandam o uso de fontes de alta tensão, tubos de descarga com controle de vácuo, aparatos de medida com eletrônica mais sofisticada, lasers etc.; além disso, a complexidade dos experimentos também se traduz em aulas mais longas.

Ao mesmo tempo, os estudantes encontram-se imersos em uma realidade na qual os artefatos cotidianos são manifestações da FMC (lasers, computadores, smartphones, tablets e reprodutores de vídeo e música etc.). Então, sob o prisma da formação de cidadãos críticos e conscientes das opções e manifestações tecnológicas, constitui-se mais um desafio para a elaboração de aulas, o que remete ao tema formação de professores (AULER e DELIZOICOV, 2006). Além disso, entendemos que o ensino da FMC se relaciona à tarefa também relevante de despertar vocações para a ciência (VILCHES e GIL-PÉREZ, 2012).

Além disso, a produção de vídeos envolvendo professores em formação inicial e continuada também aponta para tornar o ensino de FMC dialógico com a cultura da escola, com a FMC sendo objeto da formação de professores, de maneira que estes incorporem em seus planejamentos práticas pedagógicas incluindo demandas contemporâneas de contextualização, interdisciplinaridade e transversalidade, usando as TIC 'como requisito não somente fundamental, mas imperativo' (ANGOTTI, 2015). Neste processo de elaboração de materiais didáticos, pretende-se que professores e estudantes compartilhem significados, numa perspectiva que compõe a base do Modelo de Ensino de Gowin (MOREIRA, 2011). Neste modelo, o processo de ensino-aprendizagem tem por base a tríade Professor-Alunos-Materiais Didáticos. Para Gowin (1981, apud MOREIRA, 2011), 'O ensino se consuma quando o significado do material que o aluno capta é o significado que o professor pretende que esse material tenha para o aluno'.

Do ponto de vista metodológico, para a produção dos vídeos, seguimos um processo que consiste em três etapas (PEREIRA e BARROS, 2010): pré-produção (planejamento do material e elaboração de um roteiro); produção (realização das gravações); pós-produção (todas as partes filmadas são organizadas de maneira que o produto final esteja coerente com o roteiro). A estrutura dos vídeos contempla três partes: 1- apresentação do experimento abordado no vídeo e lista de materiais necessários para sua realização; 2- demonstração dos procedimentos necessários para a realização da atividade; 3- explicação didática sobre o fenômeno observado com a realização do experimento ou demonstração prática.

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Como resultado, foram produzidos vídeos em português referentes aos seguintes temas: 1- lâmpadas espectrais; 2- experimento de Millikan; 3- experimento da difração de elétrons; 4- experimento de carga/massa do elétron; 5- experimento do efeito fotoelétrico; 6- determinação da constante de Planck com LEDs; 7- experimento de Franck-Hertz; 8- produção de nanopartículas; 9- experimento da dupla fenda com luz; 10- experimento com a cuba de ondas; 11- interferência de ondas sonoras. Todos esses vídeos estão disponíveis livremente e podem ser solicitados aos autores por email.

Atualmente, a produção de vídeos continua e os materiais desenvolvidos têm servido de base para a elaboração de aulas na universidade e em escolas nas quais atuam os pesquisadores ligados ao projeto. Além disso, cursos de formação de professores têm sido elaborados, tendo como base os vídeos e a experiência acumulada em seu desenvolvimento. A partir dessas experiências, os vídeos podem passar por novos processos de edição com o intuito de torná-los mais adequados a determinadas necessidades. Acreditamos que este trabalho possa servir de inspiração para o desenvolvimento de outras contribuições relevantes para o ensino de FMC em nosso país.

## Referências

ANGOTTI, JOSÉ ANDRÉ PERES. Ensino de Física com TDIC . Florianópolis: UFSC/EAD/CFM/CED, 2015.

AULER, D.; DELIZOICOV, D. Ciência-Tecnologia-Sociedade: relações estabelecidas por professores de ciências. Revista Electronica de La Enseñanza de las Ciências , Vigo, v. 5, n. 2, p. 337-355, 2006.

BEZERRA-JR, et al. Uma abordagem didática do experimento de Millikan utilizando videoanálise. Acta Scientiae - Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 17, n. 3, p. 813-832, 2015.

BROCKINGTON, G.; PIETROCOLA, M. Serão as regras de transposição didática aplicáveis aos conceitos de Física Moderna? Investigações em Ensino de Ciências , v. 10, n. 3, p. 387-404, 2005.

COIMBRA, D. Transposição Didática da Física Moderna: considerações necessárias . In Garcia, Auth e Takahasgi (Ed.) Enfrentamentos do Ensino de Física na Sociedade Contemporânea. Sociedade Brasileira de Física e Editora Livraria da Física. (p. 229-239), 2016.

MOREIRA, M. A. Teorias de Aprendizagem . 2ed. EPU, 2011.

PEREIRA, M. V., BARROS, S. S. Análise da produção de vídeos por estudantes como uma estratégia alternativa de laboratório de física no Ensino Médio. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 32, n. 4, p. 4401-1 - 4401-8, 2010.

PERES, M. V., CONCEIÇÃO, S. A. H., DOS SANTOS, T. V., LENZ, J. A., SAAVEDRA FILHO, N. C., BEZERRA JR, A. G. Articulated Video Production Between Teachers and Training Teachers as a Proposal for the Teaching of Modern and Contemporary Physics. Acta Scientiae , v. 22, n. 6, 159-184, 2020.

ROCHA, D. M.; RICARDO, E. C. As crenças de autoeficácia e o ensino de Física Moderna e Contemporânea. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 33, n. 1, p. 223252, 2016.

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VILCHES, A.; GIL-PÉREZ, D. Aprender, ensinar, aprender... Um desafio coletivo de formação e ação permanentes . In A. F. Cachapuz, A. M. P de Carvalho, D. Gil-Pérez (orgs.). O ensino das ciências como compromisso científico e social: os caminhos que percorremos. Cortez, 2012.

WESENDONK, Fernanda Sauzem; TERRAZZAN, Eduardo Adolfo. Condicionantes para a utilização de experimentações por professores de física do ensino médio. Revista de enseñanza de la física , v. 32, n. 1, p. 123-136, 2020.

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