OS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS NO ENSINO DE ENERGIA NUCLEAR COM ÊNFASE EM USINA NUCLEAR

## OS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS NO ENSINO DE ENERGIA NUCLEAR COM ÊNFASE EM USINA NUCLEAR

## Liliane Ferreira Vieira 1 , Alexander Aparecido Silva 2 , Fernando José Lira Leal 3 , Robson Leone Evangelista 4

1 Instituto Federal do Espírito Santo/ Coordenadoria de Física, lilianefvieiraa@gmail.com 2 EEEFM Catharina Chequer/ Departamento de Física, alex.fisica@gmail.com 3 Instituto Federal do Espírito Santo/ Coordenadoria de Física, fernando.leal@ifes.edu.br 4 Instituto Federal do Espírito Santo/ Coordenadoria de Física, robson.leone@ifes.edu.br

## Resumo

A intervenção didática aqui relatada foi aplicada a uma turma da 1ª série de uma escola de ensino médio localizada no município de Vila Velha - ES, por uma aluna do curso de Licenciatura em Física do IFES - Campus Cariacica, participante do programa de residência pedagógica. A metodologia escolhida foi a dos três momentos pedagógicos: o primeiro momento pedagógico é a problematização inicial, o segundo momento pedagógico é a organização do conhecimento e o terceiro momento pedagógico é a aplicação do conhecimento. Essa metodologia foi escolhida com o intuito de estimular o interesse e a curiosidade dos alunos, ao mesmo tempo em que eles construíam uma aprendizagem sólida, tendo como objetivo o ensino de energia nuclear, com ênfase em usinas nucleares. A intervenção foi aplicada em 2 aulas e desenvolveu-se no formato de uma simulação de uma usina nuclear na qual ocorreu um vazamento de gás. Os alunos, separados em grupos, deveriam tentar solucionar o problema e propor as causas do vazamento. O grupo com a melhor proposta seria 'contratado' para trabalhar na usina.

Palavras-chave : Ensino de física, Energia nuclear, Três momentos pedagógicos.

## Introdução

O ensino de física desempenha um papel crucial na formação acadêmica dos estudantes, sendo fundamental para o desenvolvimento de habilidades científicas e compreensão dos fenômenos naturais. No contexto específico do ensino de energia nuclear, que faz parte da física moderna, é essencial adotar abordagens pedagógicas eficazes que possibilitem a aquisição sólida de conhecimentos. Nesse sentido, buscou-se adotar a metodologia dos três momentos pedagógicos.

Podemos identificar os três momentos pedagógicos como: problematização inicial, organização do conhecimento e aplicação do conhecimento, segundo Delizoicov, Angotti (1990). Cada um desses momentos desempenha um papel fundamental no processo de aprendizagem, estimulando a curiosidade, promovendo a organização lógica dos conceitos e incentivando a aplicação prática dos conhecimentos adquiridos.

É essencial considerar as dificuldades enfrentadas pelos alunos do ensino médio ao abordar temas complexos como a física nuclear. A falta de familiaridade com os conceitos, a ausência de recursos didáticos adequados e a abordagem tradicional do ensino são fatores que frequentemente contribuem para as barreiras de

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

aprendizado. Na visão de Gomes (2013, p.25), o ensino da física moderna é uma necessidade social, pois 'além de ser essencial à formação de um cidadão consciente perante a sociedade, se faz necessário também à formação de um cidadão ativo de forma direta na questão da energia nuclear [...]'.

As características de cada momento de acordo com Delizoicov, Angotti (1990, p.22, 23 e 25) são:

Primeiro momento: Problematização inicial

São apresentadas questões e/ou situações para discussão com os alunos. Mais do que simples motivação para se introduzir um conteúdo específico, a problematização inicial visa a ligação deste conteúdo com situações reais que os alunos conhecem e presenciam, mas que não conseguem interpretar completa ou corretamente porque provavelmente não dispõem de conhecimentos científicos suficientes.

Segundo momento: Organização do conhecimento

Os conhecimentos de Física necessários para a compreensão do tema central e da problematização inicial serão sistematicamente estudados neste momento, sob orientação do professor. Definições, conceitos, relações, leis apresentadas no texto introdutório serão agora aprofundadas.

Terceiro momento: Aplicação do conhecimento

Destina-se, sobretudo, a abordar sistematicamente o conhecimento que vem sendo incorporado pelo aluno para analisar e interpretar tanto as situações iniciais que determinaram seu estudo, como outras situações que não estejam diretamente ligadas ao motivo inicial, mas que são explicadas pelo mesmo conhecimento.

Diante disso, este relato de experiência busca explorar os três momentos pedagógicos no ensino de energia nuclear, com ênfase em usinas nucleares. Além disso, pretende-se analisar as dificuldades enfrentadas pelos alunos do ensino médio no processo de aprendizagem da física, propondo reflexões e estratégias que possam contribuir para a melhoria do ensino e aprendizado.

## Desenvolvimento

A presente intervenção foi aplicada na escola EEEFM Catharina Chequer para uma turma de 1° série localizada no município de Vila Velha - Espírito Santo.

A sequência didática foi elaborada em conjunto com o professor Alexander Aparecido Silva, e aplicada como simulação de uma usina nuclear, abordando o conteúdo de energia nuclear, que é um assunto de física moderna e faz parte da grade curricular fornecida pela secretaria de educação do estado do Espírito Santo e da Base Nacional Comum Curricular, para alunos de ensino médio. A intervenção era uma simulação de uma usina nuclear, onde os alunos eram candidatos que desejavam trabalhar na segurança da usina e a residente responsável pela área, pelo treinamento e contratação deles. A intervenção foi realizada ao longo de duas aulas, com mais 10 minutos adicionais de uma terceira para a entrega do agradecimento ao grupo que propôs a melhor solução para o problema proposto, conforme a tabela 01, abaixo:

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Tabela 01: Cronograma de atividades

## Primeira aula

A primeira aula começou com uma breve apresentação da residente sobre a intervenção, seguida pelo início do 1º Momento Pedagógico (MP). No primeiro momento pedagógico (problematização inicial) foi utilizado o site Mentimeter para a criação da nuvem de palavras, para isso os alunos deveriam escanear o QR Code que aparecia na projeção no quadro branco, em seguida, os alunos deveriam escrever três palavras que vinham à mente quando pensavam em usinas nucleares, conforme os alunos iam digitando em seus celulares aparecia na projeção, as palavras mais escritas ficavam em maior destaque (Figura 01).

Figura 01: Nuvem de palavras

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Ao finalizar o primeiro momento iniciou-se o segundo momento pedagógico (organização do conhecimento) onde começou toda uma explicação do que seria uma usina nuclear, como funciona, e os processos de segurança. Para ilustrar, utilizou-se massinha de modelar para representar os prótons e nêutrons do núcleo. A massinha foi usada como um modelo representativo, para explicar e diferenciar o processo de

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fusão e fissão nuclear (figura 02), também foi utilizado uma simulação do phet para mostrar aos alunos a reação em cadeia que ocorre no reator nuclear, também foi discutido um pouco sobre a matriz energética, como em outros países a usina nuclear está mais presente, e no Brasil existe apenas duas em funcionamento o que corresponde apenas cerca de 1,3% da matriz energética brasileira em 2022, segundo o Balanço Energético Nacional (2023).

Figura 02: Ensinando sobre fusão e fissão com massinha de modelar.

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## Segunda aula

A segunda aula foi dedicada à simulação de um vazamento na usina fictícia, representando o 3º Momento Pedagógico (aplicação do conhecimento). Para isso a residente regente contou com ajuda de outra residente Raynara Souza do Nascimento, que começou a aula falando com os alunos que era continuação do treinamento e que a residente regente não poderia estar no momento pois havia ocorrido um problema no reator e ela foi chamada. Separou os alunos em 6 grupos, e logo após ela acionou um áudio de sirene e a residente entrou com semblante de desespero e avisou que estava ocorrendo um vazamento e os alunos, a partir daquele momento, deveriam propor soluções para o vazamento, pensando na segurança, meio ambiente e todos os outros fatores que eles achavam que influenciariam (figura 03). Eles tiveram até o final da aula para resolver, o grupo que conseguisse propor melhores soluções seria o grupo de trabalhadores contratados para atuar na usina, para simbolizar a contratação foi preparado para o grupo vencedor uma cesta de chocolates que foi entregue nos 10 minutos iniciais da aula seguinte. O intuito da premiação foi somente como forma de agradecimento pela participação.

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Figura 03: Grupos de alunos tentando resolver a situação

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## Resultados

Durante a intervenção os alunos foram bastante participativos de forma geral, também se mostraram bastante interessados em aprender, e ansiosos para o próximo dia.

Já no primeiro dia da intervenção didática os alunos participavam e perguntavam, bastante, nessa turma havia um aluno que sabia responder a todas as perguntas que se fazia, o que despertou um espanto.

No segundo dia durante a aplicação do conhecimento os alunos se mostraram muito empenhados para resolver o problema, queriam dicas e perguntavam a todo momento, pois todos queriam propor boas soluções. Algumas das soluções foram:

Grupo 1 - 'Para evitar um colapso deveremos fazer a prevenção das peças, desligar o reator em caso de vazamento e resfriar a câmara do reator, para avisar a população para evacuar de suas casas vamos emitir uma sirene de alerta, fecho da barra de controle'.

Grupo 2 - 'Ativar o moderado, cercar a área, trabalhadores com colete de chumbo e macacões, fazer um sarcófago e espalhar elementos que retém nêutrons, espalhar a notícia para cidades vizinhas e para a mídia'.

Grupo 3 - '1° além de evacuar á área ao redor da usina, é preciso resfriar imediatamente o reator para que sua blindagem seja remendada'.

Grupo 5 - 'Em caso de um colapso de vazamento de radiação nuclear, é crucial seguir procedimentos de segurança. Procurar abrigos imediatamente em uma área protegidas, como um prédio resistente e manter-se informado através de meios de comunicações, siga as orientações das autoridades e, se necessário, tome medidas como tomar comprimidos de iodo estável conforme a orientações das autoridades para proteger a glândula de tireoide contra a absorção de iodo radioativo'.

Ao analisar as propostas dos alunos, muitos colocaram soluções repetidas e próximas das afirmações norteadores, sendo a maior parte boas soluções. Porém, um grupo em especifico se destacou, visto que, eles propuseram uma boa solução além de escrever temas que não foram discutidos na aula, e que também é uma boa alternativa, isso foi muito decisivo em escolher o grupo que propôs a melhor decisão.

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Vale ressaltar também que ao ler as propostas dos grupos foi possível perceber que os alunos tiveram um avanço no entendimento do assunto tratado.

- O grupo que propôs a melhor solução acrescida de elementos bastante interessante, recebeu uma premiação como forma de agradecimento pela participação na intervenção.

## Considerações finais

- O uso da metodologia dos 3° momentos pedagógicos possibilitou uma maior participação dos alunos, além do interesse e aprendizado, o que foi verificado durante as aulas. A metodologia foi de suma importância para que pudesse obter um resultado satisfatório, foi muito interessante trabalhar com ela.

Está sequência de aulas trouxe um aprendizado muito grande por parte dos alunos como da residente, os alunos relataram ao final que gostaram bastante pois foi algo diferente do que eles estavam acostumados. Com isso, pude perceber que através dos 3º momentos pedagógicos é possível transformar o processo de aprendizado em algo mais prazeroso e desafiador, proporcionando um ambiente propício para o crescimento pessoal e intelectual do aluno, ainda mais atrelado ao fato dos alunos terem que lidar com uma situação de vazamento em uma usina nuclear, que é algo muito sério.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular . Brasília: MEC, 2018. Disponível em: &lt;https://basenacionalcomum.mec.gov.br&gt;. Acesso em: 07, mar. 2024.

DELIZOICOV, Demétrio N.; ANGOTTI, José A. P. FÍSICA . São Paulo: Cortez, 1990. 202 p.

EPE - Empresa de Pesquisa Energética. Matriz Energética e Elétrica . 2023. Disponível em: https://epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica. Acesso em: 08 fev. 2024.

GOMES, Renata Lopes Saleme do Valle. Uma sequência didática sobre o tema energia nuclear: proposta de inserção de tema de Física moderna e contemporânea no Ensino Médio . 2013. 60f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Física) - Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, 2013.

Mentimeter. Nuvens de palavras . Disponível em: https://www.mentimeter.com/ptBR

PHET - Physics Education Technology. Fissão nuclear . Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt\_BR/simulations/nuclear-fission

SEDU - Secretária de educação do Espírito Santo. Orientações curriculares 2024 . Governo do estado do Espírito Santo, 2024. Disponível em: &lt;https://curriculo.sedu.es.gov.br/curriculo/orientacoescurriculares/&gt;. Acesso em: 07, mar. 2024.

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