O MOVIMENTO BROWNIANO COMO ALICERCE PARA A CONSTRUÇÃO DO CONCEITO DE ÁTOMO

## O MOVIMENTO BROWNIANO COMO ALICERCE PARA A CONSTRUÇÃO DO CONCEITO DE ÁTOMO

## BROWNIAN MOTION AS FOUNDATION FOR THE CONSTRUCTION OF THE CONCEPT OF THE ATOM

Jaqueline Sales Victor dos Santos , João Eduardo Fernandes Ramos 1 2

1 Universidade Federal de Pernambuco / Departamento de Física, jaque.sales.v@gmail.com 2 Universidade de São Paulo / Pós Graduação Interunidades, joaoframos@usp.br

Palavras-chave: Átomo, Movimento Browniano, Ensino de Física.

## Introdução

O ensino do conceito de átomo é de fundamental importância para a compreensão das ciências, sobretudo a física e a química. A aprendizagem desta entidade física não é uma tarefa trivial, tendo em vista a abstração contida nos conceitos envolvidos. Observamos o quão negligenciado tem sido o ensino de tal tema em nossas escolas, sobretudo no nível básico, onde a abordagem do tema tem sido reduzido à apresentação da jornada evolutiva dos modelos atômicos, mesclada de informações de cunho histórico. Compreendemos que a não trivialidade do assunto nos deixa com poucas opções de como conduzir as aulas, porém, não justifica o desleixo com que é tratado o conteúdo. Portanto, neste trabalho, realizado com turmas de 9o ano do ciclo básico de três escolas da rede pública estadual de Pernambuco - Diário de Pernambuco, Joaquim Távora e Senador Novaes filho -, através do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e fomentado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), apresentamos os resultados de uma proposta de atividade prática envolvendo o ensino do conceito de átomo. As aulas experimentais sucederam no primeiro semestre de 2009, sendo aperfeiçoadas e reproduzidas no primeiro semestre de 2010. Uma breve descrição sobre o embasamento teórico, motivações, objetivos, metodologia, resultados e discussões pode ser encontrada no decorrer deste resumo estendido.

## Motivações e objetivos

O que é o átomo? Este foi o questionamento que nos impulsionou a realizar o presente trabalho. O átomo não é uma entidade observável, não apresenta um conceito intuitivo, nem sua existência é facilmente evidenciável. Os experimentos que tratam direta ou indiretamente da questão da existência do átomo exigem uma série de conhecimentos prévios específicos - como o conceito de forças de viscosidade, gravitacional e eletromagnética, no caso do experimento de Millikan. Porém, o conceito de átomo é abordado desde os últimos anos do ensino básico, isto é, o átomo é apresentado para alunos que ainda não possuem uma carga de conhecimentos prévios específicos necessários para a compreensão do tema. Apesar do conceito de átomo ser tão fundamental para o ensino de ciências, a sua abordagem, na grande maioria dos casos, envolve apenas as bases teóricas como ferramenta de aprendizado, limitando-se a um enfoque histórico sobre as teorias e

evolução dos modelos atômicos. No entanto, motivados por todos esses pontos citados acima, objetivamos, com este trabalho, apresentar uma atividade prática simples que evidenciasse a existência do átomo apenas a partir de incitações lógicas e analogias com situações cotidianas. Devido ao experimento selecionado ter sido o do Movimento Browniano, pudemos incluir em nossos objetivos a interpretação cinética da temperatura sem necessitar da introdução de equações e conceitos mais avançados.

## Metodologia

Enumeradas as motivações e os objetivos, iniciamos uma pesquisa a fim de identificar, dentre os experimentos que envolviam o conceito e a caracterização do átomo, o que melhor pudesse se encaixar nos propósitos do nosso projeto. A etapa seguinte foi a adaptação da pratica ao público alvo especificado - no nosso caso, alunos do 9º ano do ciclo básico - e a elaboração de um roteiro e um relatório da atividade para, enfim, proceder com sua aplicação.

Para a aplicação da prática utilizamos água, duas placas de Petri, uma lupa, um retroprojetor, uma transparência de papel milimetrado e pólen de papoula. Iniciamos o experimento debatendo com os alunos sobre o que eles entendiam por matéria e átomos O procedimento foi bastante simples: o aluno colocava água fria em uma das placas de Petri e quente na outra, em seguida despejava alguns grãos de pólen em cada uma, de tal modo que os grão flutuassem na superfície da água. Esperamos estabilizar as eventuais oscilações provocadas pelo despejo do pólen e, enfim, procedemos com as observações. Inicialmente, a observação dos movimentos foi feita diretamente na bancada apenas com a utilização de uma lupa; depois, projetamos o sistema num quadro para que fosse melhor visualizado e marcamos a trajetória do grão de pólen em pequenos intervalos de tempo.

- O relatório foi o instrumento utilizado para a obtenção de resultados concretos sobre a experiência didática em questão. Composto por questões subjetivas que envolviam tanto a descrição das observações feitas ao longo do experimento como as conclusões sobre os fenômenos observados.

## Resultados

Tabela 01 : Respostas dadas pelos alunos às questões da ficha de aula, sobre o experimento.

A tabela 01 expõe os resultados obtidos nesta prática, com base na análise das respostas dos alunos às questões contidas no relatório experimental. Abaixo é possível ver um outro quadro que exibe uma análise qualitativa sobre essas respostas.

Tabela 02 : Observações mais recorrentes identificadas dentre as respostas dos alunos.

## Conclusões

Consideramos que a utilização de em experimento didático como a observação sobre o movimento browniano foi demasiadamente eficaz na construção do conceito de átomo, nos fazendo alcançar, portanto, nossos objetivos. Uma boa percentagem dos alunos apresentou a estrutura microscópica da matéria como solução para o fenômeno, o que normalmente é muito complicado, sobretudo para alunos do ensino fundamental. Além disso, grande parte dos estudantes percebeu um movimento mais acentuado na água quente, evidenciando a relação entre o a agitação molecular e a temperatura. Por fim, consideramos, do ponto de vista da docência na Educação Básica, que práticas educativas centradas na investigação científica, por parte dos estudantes, são positivas tanto para a assimilação do conhecimento como para um aumento do interesse.

## Referências

BORGHI, D. C. Introdução à Física Atômica e Nuclear: Os Modelos Atômicos e a Mecânica Ondulatória. Recife: Instituto de Fís, e Mat. da Univ. do Recife, 1967.

BROGLIE, Louis de et al. A ciência no Século XX . São Paulo: Difel, v. 1, 1971.

FERREIRA, Aurélio B. de Holanda. Novo Dicionário da Língua Portuguesa . 6. ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2008.

GIANNOTTI, José Arthur et al. Os Pensadores: Auguste Comte . São Paulo: Nova Cultural, 1996.

KNELLER, George F. A Ciência como Atividade Humana . Rio de Janeiro / São Paulo: Zahar / EDUSP, 1980.

MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física . São Paulo: Scipione, v. 2, 2008.

PERRIN, J . Les Atomes . 9ª ed. Paris: Alcan, 1924.

SALINAS, Silvio R.A. Einstein e a Teoria do Movimento Browniano . Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 27, n. 2, p. 263-269, 2005.

SANTOS, Cláudia L. dos e TERRAZZAN, Eduardo A. Utilizando analogias para ensinar física: uma experiência no ensino médio . Rio de Janeiro, XVI Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2005.