DISCUSSÃO SOBRE A PROPAGAÇÃO E A INTERAÇÃO DA LUZ: UMA PROPOSTA DE ENSINO INVESTIGATIVO

## DISCUSSÃO SOBRE A PROPAGAÇÃO E A INTERAÇÃO DA LUZ: UMA PROPOSTA DE ENSINO INVESTIGATIVO

## Gustavo Vieira Fernandes 1 , Marco Aurélio de Oliveira 2 , Vinycios Moreira André 3 , Clarice Parreira Senra 4

- 1 Universidade Federal de Juiz de Fora/Faculdade de Educação/Instituto de Ciências Exatas, gustavovieira.fernandes@estudante.ufjf.br
- 2 Universidade Federal de Juiz de Fora/Faculdade de Educação/Instituto de Ciências Exatas, marco.oliveira@estudante.ufjf.br

vinycios.moreira@estudante.ufjf.br

Palavras-chave : Ensino Fundamental; Ensino Investigativo; Propagação da luz.

## Resumo expandido

Na abordagem investigativa, os alunos são encorajados a desenvolver habilidades de pensamento crítico e científico, bem como a capacidade de formular perguntas, planejar e conduzir experimentos, formular hipóteses e comunicar os resultados.

As Next Generation Science Standards (NGSS) são um conjunto de padrões curriculares adotados em diversos estados dos Estados Unidos. Os NGSS enfatizam a importância do ensino investigativo, destacando que os alunos devem ser capazes de realizarem investigações científicas, formular e testar hipóteses, coletar e analisar, e construir explicações baseadas em evidências (NGSS, 2013). Essa abordagem visa promover a compreensão conceitual e a aplicação prática dos conhecimentos científicos.

Para Carvalho (2018) o ensino por investigação é definido como:

o ensino dos conteúdos programáticos em que o professor cria condições em sua sala de aula para os alunos pensarem, levando em conta a estrutura do conhecimento; falarem, evidenciando seus argumentos e conhecimentos dos conteúdos; lerem, entendendo criticamente o conteúdo lido; e escreverem, mostrando autoria e clareza nas ideias expostas. (CARVALHO, 2018, p.766)

Portanto, este trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) sobre a natureza da luz no contexto do ensino fundamental, seguindo a habilidade EF03CI02 da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), que trata sobre a passagem da luz através de objetos transparentes, no contato com superfícies polidas e na intersecção com objetos opacos (BRASIL, 2017), habilidade esta proposta para a realização no 3° ano do Ensino Fundamental.

A escolha para a utilização do ensino investigativo no Ensino Fundamental se deve pelo fato de que, segundo Piaget (2002), as crianças constroem ativamente

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

seu conhecimento por meio da interação com o ambiente. Portanto, é dada aos alunos a oportunidade de explorarem, experimentarem e construírem seu próprio conhecimento, permitindo que desenvolvam um entendimento mais profundo e significativo dos conceitos.

Para a realização da SEI, foram propostas duas aulas experimentais de 45 minutos, seguindo uma sequência lógica para a caracterização da luz. Todas as aulas foram pensadas para usarem materiais simples e de fácil aquisição.

Na aula 1, o objetivo principal é conhecer a luz, isto é, o professor deve chamar a atenção dos alunos para a luz ambiente, questionando onde, e de que forma podemos identificar a luz, para em seguida trabalhar como ela percorre o espaço. Com a atenção dos alunos focada na luz, o professor deve introduzir o conceito de 'feixe' como uma 'linha de luz que vai de um lugar para outro', e então explicar que será trabalhado o caminho que é percorrido por um feixe de luz. Em seguida, o professor faz questionamentos do tipo 'a luz anda para sempre, ou ela pode ser bloqueada?', ou 'qual o destino do feixe que sai de uma lanterna?', e um debate pode se seguir concomitantemente à observação dos alunos. Após isso, o professor inicia uma prática, baseada no experimento 'Cartões furados', disponibilizado pela UNESP, no material 'Experimentos de Física para o Ensino Médio e Fundamental com materiais do dia-a-dia' (figura 01), e cujo objetivo é mostrar que a luz anda em linha reta. Nesse experimento, o papel do professor é incitar a reflexão através de perguntas do tipo 'O que você pode me dizer sobre como a luz atravessou os cartões?', 'Se movermos um dos cartões, o que acontece com a luz?', ou 'Se a luz fizesse curva, daria para enxergá-la, mesmo depois de mover o cartão?'. Assim, os alunos devem concluir que a luz se propaga em linha reta.

Figura 01: Diagrama do experimento 'Cartões furados'.

<!-- image -->

Fonte: UNESP (https://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/)

Na aula 2, o objetivo principal é perceber que a luz interage com outros meios materiais, e, com isso, conseguimos visualizar seus efeitos para diferentes materiais. Assim, o professor inicia retomando as conclusões feitas na aula 1 acerca da trajetória da luz. Em seguida, o professor propõe outro experimento, agora para ver o desvio da luz na superfície da água (figura 02). Esse experimento está disponível no site 'Sala de demonstrações', da UFMG, e nele é possível observar a refração da luz ao atravessar a superfície de água. Com um laser incidindo sobre a água, o professor deve perguntar o que aconteceu com a luz ao atravessar a superfície. Concluindo essa pergunta, o professor faz outras perguntas como 'Nós vimos que a luz anda em linha reta, mas ela sofreu um desvio. Será que estávamos

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

errados?', 'Por que será que a luz mudou sua trajetória? A partir de que ponto ela mudou? O que podemos concluir com isso?'. Assim, se espera que os alunos reflitam sobre o fato de a luz andar em linha reta, mas sofrer desvios. Ao final do experimento, o professor explica o que ocorre com a luz.

Figura 02: Demonstração da refração da luz para o experimento 'Desvio na trajetória da luz'.

<!-- image -->

Fonte: Sala de demonstrações de Física, UFMG

(http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/artigos/ver/83/6.-Refracao-da-luz)

Dando continuidade, o professor usará um prisma para mostrar o desvio da luz em outros materiais. Na incidência da luz natural, os alunos devem observar e relatar o que ocorre com a luz ao passar pelo prisma. Nesse processo, espera-se que os alunos enxerguem a decomposição da luz sobre a superfície, e, nessa etapa, pede-se para eles pensarem se eles já observaram tal fenômeno, esperando que seja citado o arco-íris, ou bolhas de sabão, etc.

Em suma, o intuito dessa proposta de ensino por meio da metodologia SEI é trabalhar a construção do conhecimento acerca da natureza e propagação da luz, bem como sua interação com os meios tratados na habilidade da BNCC a ser trabalhada. Por meio da investigação feita pelos alunos, em experimentos de baixo custo, espera-se que ao final dessa proposta de sequência de ensino o aluno esteja familiarizado com o tema apresentado na aula, e tenha uma ideia esclarecida sobre a trajetória e a interação da luz com o meio.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF: MEC, 2017. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/ . Acesso em: 17 jun. 2023.

CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Fundamentos Teóricos e Metodológicos do Ensino por Investigação . São Paulo: Editora Papirus, 2018.

PIAGET, Jean. A construção do real na criança . São Paulo: Ática, 2002.

Get to Know the Standards. Next Generation Science Standards. Disponível em: https://www.nextgenscience.org/get-know-standards. Acesso em: 17 jun. 2023.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_