RELATO DAS ATIVIDADES NUMA SALA DE TERMODINÂMICA E FLUIDOS: DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA E FORMAÇÃO DOCENTE

## RELATO DAS ATIVIDADES NUMA SALA DE TERMODINÂMICA E FLUIDOS: DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA E FORMAÇÃO DOCENTE

Raynara Souza do Nascimento 1 , Luiz Otavio Buffon 2 , Cleiton Kenup Piumbini 3 , Felipe Martins Modolo 4 , Ivo Souto de Amorim 5 , Jonas Vinicius de Sousa Silva 6 , Savio Cesar Heringer de Moraes 7

- 1 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, raynarasouza@outlook.com
- 2 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, buffon@ifes.edu.br
- 3 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, cleiton.kenup@ifes.edu.br
- 4 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, felipemodolo99@gmail.com
- 5 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, ivo\_ivo\_14@hotmail.com
- 6 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, jonasvns@gmail.com
- 7 Instituto Federal do Espírito Santo - Cariacica, savioheringer@gmail.com

## Resumo

O presente artigo apresenta um relato da sala de Termodinâmica e Fluidos, durante a VI Expofísica, um evento de extensão realizado anualmente no Instituto Federal do Espírito Santo - Campus Cariacica, em 2019. Este evento é realizado junto com a Semana de Ciência e Tecnologia e tem por objetivo promover a divulgação científica para a comunidade. O público é composto por alunos de ensino fundamental e médio, de escolas públicas e privadas, além de visitantes externos e alunos do próprio campus. Na sala atuaram 21 licenciandos do curso de Licenciatura em Física que assumiram o papel de mediador. Para essa pesquisa, foram utilizadas observações dos mediadores e dos professores responsáveis pela sala temática, além da análise de um questionário respondido por 18 mediadores. Os resultados apontam para diversos aspectos positivos para os licenciandos, que vão além da divulgação cientifica, como: ganho de autonomia, aprendizado de Física, trabalho em equipe, interesse em aprender a ensinar e incentivo para a carreira docente.

Palavras-chave : Extensão. Termodinâmica. Formação de professores.

## Introdução

A Expofísica - IFES - Campus Cariacica é um evento de extensão realizado anualmente desde 2014, junto com a Semana de Ciência e Tecnologia, onde visitantes de fora e de dentro do campus vivenciam experiências de Física, promovendo divulgação científica para toda a comunidade.

- O evento foi criado visando o fortalecimento do curso de Licenciatura em Física, existente no campus desde 2011, proporcionando aos licenciandos a oportunidade de atuar como mediadores. Dessa forma, eles podem aprender e ensinar o funcionamento dos experimentos, vivenciar a dinâmica das visitas e interagir com licenciandos mais experientes, professores e o público externo.

Um dos objetivos da EXPOFÍSICA é o de divulgar a Física de forma mais atrativa para um público diverso, incluindo alunos de ensino fundamental e médio e visitantes externos, buscando incentivar alguns a entrarem para a carreira científica e contribuindo para a alfabetização científica dos visitantes.

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Além disso, ao atuarem como mediadores, os licenciandos adquirem atributos necessários para a formação de um bom professor, pois diante de uma exposição e de um grupo de visitantes, o mediador é

[...] um terceiro elemento, num processo de construção de uma qualquer realidade fortemente comunicacional na qual desempenha o papel simultaneamente de tradutor, facilitador, negociador, anfitrião, [...] moderador [...], orientador, catalisador e intermediário entre dois ou mais interlocutores, tendo como cenário diferentes contextos de sociabilidade, sendo por isso sua identidade redefinida constantemente. (AZEVEDO, 2003, p. 56)

A Expofísica, desde 2014, é constituída por 5 salas, sendo elas: Mecânica, Termodinâmica e Fluidos, Ótica e Ondas, Eletromagnetismo e Física Moderna. A partir de 2017, a sala de Astronomia foi acrescentada ao evento. Em cada sala atuam um ou dois professores e cerca de dez a vinte alunos mediadores. O evento dura 4 dias, considerando o primeiro dia que é reservado para a preparação das salas.

Neste artigo, nos limitaremos ao relato das atividades da sala de Termodinâmica e Fluidos da VI Expofísica, realizada de 15 a 18/11/2019 no Instituto Federal do Espírito Santo (IFES) - Campus Cariacica. Nesta sala, a maioria dos experimentos podem ser reproduzidos facilmente em outras escolas pois foram confeccionados com material de baixo custo.

Analisaremos os aspectos gerais da sala, do perfil e desempenho do grupo de mediadores, a ação dos grupos nas apresentações e possíveis influências na qualidade de suas formações como licenciandos.

## Delineamento metodológico

Na VI Expofísica, a sala de Termodinâmica e Fluidos contou com a atuação de 21 mediadores, divididos em 5 grupos responsáveis por apresentar os experimentos descritos no quadro 01.

Quadro 01: Relação dos grupos da sala de Termodinâmica e Fluidos, os experimentos e os objetivos.

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Fonte: os autores.

Muitos experimentos foram produzidos na semana que antecedeu o evento bem como a divisão dos 21 mediadores nos 5 grupos. O dia 15/11/2019 foi dedicado para os ajustes finais nos experimentos e nos roteiros. As apresentações para os visitantes foram realizadas nos dias 16 e 17/11/2019 de 9 horas às 17 horas e no dia 18/11/2019 até às 12 horas. Dividimos os horários das apresentações em escalas onde sempre estavam presentes no mínimo 2 mediadores de cada grupo. A seguir, serão descritas as metodologias de construção e de aplicação de alguns experimentos.

## Termoscópios coloridos

Construímos 6 termoscópios coloridos, mostrados na figura 01, e o roteiro consistia em solicitar aos visitantes que colocassem as mãos na parte superior da garrafa do termoscópio e observassem o que acontecia.

Figura 01: Os 6 termoscópios

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Fonte: os autores.

Ao colocarem a mão na parte superior da garrafa, o calor das mãos era transferido para o vidro, esquentando o ar dentro do recipiente, expandindo-o e fazendo o líquido subir. Nas apresentações algumas perguntas foram feitas pelos mediadores, seguindo uma linha investigativa (CARVALHO, 2013), como: 'Por que o líquido sobe?' . Na figura 02 é mostrado o momento em que um dos grupos visitantes estava realizando a atividade.

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Figura 02: Alunos participando da atividade

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Fonte: os autores.

Um dos termoscópios não havia sido vedado perfeitamente, o que atrapalhou o funcionamento do experimento. Deixamos esse termoscópio junto aos demais que estavam funcionando, com isso fizemos perguntas do tipo: 'Por que neste vidro o líquido não sobe?' . Estimulamos o conflito cognitivo e mediamos até que os alunos chegassem às respostas corretas.

## Canhão de vórtice

Este experimento foi apresentado em formato de jogo, tornando-o um dos mais interativos da sala. O canhão consistia em um balde de plástico, conforme figura 03, com sua abertura vedada por uma película plástica esticada, no fundo do balde foi feito um corte circular com a metade do raio da abertura superior.

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Fonte: os autores.

Colocamos fumaça de glicerina dentro do balde e solicitamos aos alunos que dessem batidas na parte com a película, como resultado os alunos observaram os vórtices como anéis que saíram do balde e derrubaram uma torre de copos, como mostrado na figura 04.

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Figura 04: Competição entre os alunos

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Fonte: os autores.

Quando é dada uma batida na parte com a película, a pressão aumenta imprimindo uma certa velocidade nas moléculas de ar dentro do balde, de forma que o ar sai pela abertura menor no fundo com uma velocidade mais alta. Na figura 05 (CANHÃO DE AR - FÍSICA EM REDE, 2021) é mostrado o esquema de funcionamento do canhão de vórtice.

Figura 05: Esquema explicando os fenômenos

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Fonte: www2.fisicaemrede.com › attachment &gt;

Com o objetivo de promover a participação dos visitantes, não somente após, mas durante os experimentos, fizemos perguntas do tipo: 'Vocês viram o que aconteceu? Por que isso aconteceu?' . Posteriormente, realizamos uma breve explicação sobre o fenômeno.

## Aquário de convecção colorido

O experimento tinha por objetivo mostrar o processo de convecção. Ele consistia em um aquário cheio de água à temperatura ambiente, no qual foi colocado um recipiente aberto (parte aberta para cima) no fundo do aquário, contendo água quente com corante vermelho. Na borda do aquário foi construído um suporte com fio de cobre onde foi colocado outro recipiente aberto (parte aberta para baixo), contendo água gelada com corante azul. Foi observado que a água quente avermelhada, começou a subir e a água gelada azulada começou a descer, conforme a figura 06.

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Figura 06: Aquário de convecção colorido

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Fonte: Os autores.

Como forma de exemplificar o processo de convecção, foi discutido o funcionamento do aparelho de ar-condicionado e as inversões dos sentidos da brisa entre o dia e a noite.

## Análise das atividades e resultados

O evento contou com a visita de 642 pessoas, a maior parte desse público era de alunos do ensino fundamental e médio, sendo 12 escolas públicas e 3 escolas privadas. Alunos do ensino médio integrado ao curso técnico do próprio IFES campus Cariacica também prestigiaram o evento, bem como alguns de seus familiares. Os resultados foram analisados baseados em observações dos mediadores e professores responsáveis pela sala de Termodinâmica e Fluidos, além de um questionário respondido por 18 mediadores.

Analisando os comentários feitos pelos estudantes, pudemos perceber um grande interesse pelo fenômeno que estava sendo visualizado. Os estudantes tentavam relacionar com o cotidiano o que estava sendo observado no experimento. Abaixo temos algumas falas dos visitantes sobre o aquário de convecção colorido.

''Por isso às vezes no fundo da piscina a água é mais gelada.'

'Muito interessante, não sabia que existia explicação física para tudo isso no que vejo no dia a dia.'

'É por isso que o ar-condicionado deve ficar na parte de cima e o aquecedor em baixo?'.'

Um visitante também comentou que gostaria que na escola a Física fosse ensinada utilizando experimentos pois, segundo ele, facilita o aprendizado. Com base nos outros diversos relatos, acreditamos que um ensino focado em fenômenos e experimentos tem mais possibilidade de manter a atenção de quem está assistindo.

Analisando o questionário respondido pelos mediadores, foi possível concluir que houve: ganho de autonomia por parte dos mediadores ao precisarem se apropriar do conteúdo que seria explicado para o público visitante; aprendizado coletivo dos mediadores e visitantes; colaboração entre os mediadores; intensa participação dos

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visitantes; aprendizado intenso de Física; evolução na forma de ensinar e incentivo à carreira docente.

## Considerações finais

Neste trabalho buscou-se apresentar o funcionamento da VI Expofísica do IFES Campus Cariacica, em específico, como transcorreu a sala de Termodinâmica e Fluidos. As atividades realizadas e o público visitante demonstraram que a sala em questão cumpriu um importante papel de extensão, proporcionando diversos ganhos como incentivo aos jovens no estudo da Física, valorização das atividades investigativas através de diálogos entre os visitantes e os mediadores, valorização das atividades experimentais e contextualização da Física através dos fenômenos.

A forma lúdica e visual dos experimentos foi fundamental para atrair e manter a atenção dos visitantes ao decorrer da visita. Isso foi perceptível também para os mediadores que, ao observarem as reações dos visitantes, afirmaram que todos gostaram ou gostaram muito das apresentações.

Além disso, os mediadores relataram ganhos significativos no que diz respeito à aprendizagem de como ensinar o conteúdo aos visitantes, autonomia e aprendizagem do conteúdo de Física. Também foi muito citado pelos mediadores outras consequências positivas como satisfação pessoal, compromisso com o trabalho, trabalho em equipe, dentre outras. Estes resultados estão em concordância com Santos et al. (2016), no que diz respeito ao crescimento acadêmico, profissional e pessoal dos licenciandos, através de ações que dialoguem entre teoria e prática com interação social.

- O evento também proporcionou o envolvimento dos licenciandos com o curso e a valorização da carreira docente, a interação tanto com os demais licenciandos quantos com os professores proporcionou um ambiente agradável e de otimismo dentro do curso.

Acreditamos que os eventos de extensão, como as mostras e exposições de Física, tendo a atuação dos licenciandos como mediadores, possuem grande potencial na formação de professores, contribuindo tanto para a formação do conteúdo quanto para a formação pedagógica.

## Referências

AZEVEDO, M. do R. Mediação cultural na contemporaneidade: os museus.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologia.

Lisboa, 2003.

## CANHÃO DE AR - FÍSICA EM REDE. Disponível em:

&lt;http://www2.fisicaemrede.com/pluginfile.php/4526/mod\_forum/attachment/431/Canh %C3 %A3o%20de%20Ar%20-%20trabalho%20definitivo.docx&gt;. Acesso em 28/08/24.

CARVALHO, A. M. P. de. O ensino de Ciências e a proposição de sequências de ensino investigativas. In: CARVALHO, Ana Maria Pessoa de (org.). Ensino de

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

Ciências por Investigação: Condições para Implementação em Sala de Aula. São Paulo, SP: Cengage Learning, 2013. p. 1- 20.

SANTOS, J.; ROCHA, B.; PASSAGLIO, K. Extensão Universitária e Formação no Ensino Superior. Revista Brasileira de Extensão Universitária , v. 7, n. 1, p. 23-28, 28 maio 2016.

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