1 a inclusÃo da fÍsica moderna no ensino mÉdio zuleika

XIII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e IX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba

1

A INCLUSÃO DA FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO

Zuleika A. Luz Sodré 1, Iuri Rojahn da Silva 2

1Universidade do Vale do Paraíba/FEA, R. Tertuliano Delphin Jr. , [email protected]

2Universidade do Vale do Paraíba / FEA, R. Tertuliano Delphin Jr., [email protected]

Resumo - Este trabalho pretende ser um suporte para professores do ensino médio que pretendam introduzir os conteúdos da física moderna, sugerindo um cronograma de atividades a ser desenvolvido com alunos do terceiro ano, utilizando-se de filmes e histórias em quadrinhos (HQ’s) de conhecimento dos alunos, tentando assim despertar neles o interesse pela física moderna, ao fazê-los perceber que têm algum conhecimento sobre o tema, só não conhecem as explicações dos mesmos e analisando os livros mais utilizados no ensino médio. Faz-se ainda uma análise dos principais vestibulares do eixo Sul-Sudeste e do exame nacional do ensino médio, identificando os conteúdos e o peso das questões nas provas, para assim mais uma vez orientar os docentes sobre o conteúdo priorizado pelas instituições de ensino. Palavras-chave: Física Moderna, Ensino Médio, Vestibulares. Área do Conhecimento: Ciências Exatas. Introdução

A preocupação com a abordagem de temas atuais de física no ensino médio é cada vez mais constante entre os educadores. A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, de 20 de Dezembro de 1996 (LDB, 1996), propõe como diretrizes para o ensino médio o destaque à educação tecnológica básica, a compreensão do significado da ciência, o domínio dos princípios científicos e tecnológicos que presidem a produção moderna.

Em particular, quanto à área de “Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias”, onde se insere a disciplina de física e os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN, 1998), ressaltam que a organização e o tratamento dos conteúdos devem estar vinculados ao cotidiano do aluno, propondo uma renovação de conteúdos que proporcionem condições aos alunos de desenvolver uma visão atualizada do mundo, já que as disciplinas científicas têm omitido os desenvolvimentos ocorridos durante o século XX (Ostermann, 2000).

Levando-se em consideração esses fatos, objetiva-se a investigação sobre os tópicos relacionados à física moderna, em dez livros didáticos de física do ensino médio, nos principais vestibulares das regiões Sul e Sudeste e no exame nacional do ensino médio (ENEM). Será feita também a construção de um cronograma de aplicação da física moderna para alunos do último bimestre do terceiro ano. Metodologia

Este projeto deve ser aplicado a salas de terceira série do ensino médio, onde segundo a

Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional existem dois encontros semanais, de duas horas-aulas cada um, perfazendo um total de vinte horas-aula, ou seja, um bimestre. Os vestibulares serão investigados levando-se em conta o conteúdo cobrado e o peso que esse conteúdo tem na prova. Essa análise encontra-se na tabela 4. A literatura do ensino médio utilizada para análise encontra-se na tabela 1.

Tabela 1 – Literatura do Ensino Médio

N° Autor Título Ano Editora

01 Bonjorno Física - História e Cotidiano

2003 Ed. FTD

02 Paulo Ueno Física 2006 Ed. Ática 03 Paraná Física 2006 Ed. Ática 04 Gaspar Física - Série Brasil 2005 Ed. Ática

05 Sampaio/ Calçada Física 2008 Atual

Editora

06 Beatriz Alvarenga

Física - De olho no mundo do trabalho 2004 Ed.

Scipione

07 Scandelari Física – Coleção Vitória Régia 2004 IBEP

08 Nicolau/

Penteado/ Toledo

Física – Ciência e Tecnologia 2001 Ed.

Moderna

09 Ramalho/ Nicolau/ Toledo

Os Fundamentos da Física 3 2003 Ed.

Moderna

10 Gonçalves/Toscano

Física para o Ensino Médio 2002 Ed.

Scipione


2

Resultados Os dez encontros serão divididos em blocos sendo que no primeiro encontro, o foco principal é o estímulo para o estudo da física moderna através de filmes de ficção científica tais como: Jornada nas Estrelas, Residente Evil, Viagem Fantástica, Homem Aranha etc. O cronograma sugerido para os dez encontros encontra-se na tabela 2. Tabela 2 – Cronograma de Atividades

Conteúdo Metodologia

1ª Semana

A Física na Ficção Científica Exibir o filme

2ª Semana

Relatividade

Explanação da vida de Einstein e suas descobertas, concluindo com a

teoria da relatividade.

3ª Semana

Relatividade

Aprofundar a teoria sobre a

Relatividade. Lista de exercícios.

4ª Semana Relatividade

Resolver e analisar questões de vestibulares.

5ª Semana

A Física na Ficção Científica Trabalhar uma HQ

6ª Semana

Quântica Começar teoria

dos quanta.

7ª Semana

Quântica

Aprofundar o tema: Física

Quântica. Lista de exercícios.

8ª Semana

Quântica

Resolver exercícios, discutir

questões de vestibulares.

9ª Semana

Atividade Livre Estimular a

criatividade e autonomia.

10ª Semana

Avaliação Formativa

Exercícios sobre os conteúdos estudados.

Para análise da literatura do ensino médio

serão utilizados os seguintes parâmetros: experimentos reproduzíveis pelo professor; visão histórica; conseqüência e uso da física moderna no cotidiano; exercícios resolvidos; orientação ao professor; questões dos vestibulares e do exame nacional do ensino médio e a ligação com a física clássica, e o critério de avaliação será segundo a seguinte classificação: superficial(S), médio(M), aprofundado(A).

Tabela 3 – Critérios de Avaliação dos Livros Didáticos do Ensino Médio

Para a investigação da presença da física moderna nos vestibulares e no ENEM será levado em conta o valor desse tópico sobre a prova e as partes da física moderna utilizada. Essa análise será feita nas provas aplicadas nos anos de 2007 e 2008.

Critérios de Número do Livro

Avaliação 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Experimentos Reproduzíveis

pelo Professor

S S M S A S S S S S

Visão Histórica

A A A A A S M A A M

Uso da Física Moderna no

cotidiano A S A A A M S A A S

Exercícios Resolvidos

M S M S S S M A A S

Orientação ao Professor

M S M S S S S A S S

Questões Vestibulares/

ENEM A M M S M S S M A S

Ligação com a Física Clássica

S S S M A S A A A S


3

Tabela 4a – Vestibulares 2007 Prova Peso Conteúdo

ENEM 4,76% Raios X, Radiação (lixo

radioativo). FUVEST 10% Meia-vida.

UNICAMP 8,33% Raios Gama, Fótons. UNESP 0 ------------

ITA 3,33% Física, Constante de Planck. UFMG 0 -----------

UEL 15% Relatividade, Quântica,

Fótons. UFRGS 0 ------------ UFRJ 0 ------------ UFF 0 -----------

Tabela 4b – Vestibulares 2008

Prova Peso Conteúdo ENEM 0 -------------

FUVEST 0 -------------

UNICAMP 25% Fissão Nuclear, Partículas,

Colisão Hádrons, Física Nuclear.

UNESP 0 --------------- ITA 0 ---------------

UFMG 12,5% Laser. UEL 0 -------------

UFRGS 16%

Radioatividade, Decaimento Radioativo,

Radiação de Corpo Negro, Relatividade Restrita.

UFRJ 0 ------------ UFF 0 ------------

Discussão

Ao analisarem-se os livros que constam da tabela 1, pode-se verificar que:

No livro (1) tem-se 50 questões de Física Moderna, apesar de poucas resolvidas, existem ainda questões do ENEM dos anos de 1998 a 2003; no livro (2) só existe contextualização na parte histórica; por se tratar de livro com preço acessível e com todo conteúdo do ensino médio, deixa a desejar no aspecto conteúdo, não possui exercícios de física moderna; no livro (3), encontram-se textos complementares com temas atuais e sugestões de atividades para o professor realizar em sala, existe 11 questões de vestibulares e somente uma resolvida.

No livro (4) não há exercícios, mas tem contextualização histórica; no livro (5) há uma significativa comparação da física clássica com a moderna, exemplos práticos de aplicação da física moderna no dia-a-dia, há 3 exercícios resolvidos, 23 propostos (sendo 3 de vestibulares), e, uma

seção só com exercícios de vestibulares e ENEM (15 no total); no livro (6), os autores só abordam o tema radiação, ainda que superficialmente, não possui exercícios, mas trata das aplicações da radiação no cotidiano; no livro (7), há exemplos comparativos da física clássica com a moderna, alguma contextualização histórica, poucos exercícios resolvidos e sugeridos, sendo que nenhuma das questões é de vestibular.

No livro (8), existem vários exemplos de aplicação tecnológica, conta toda a história da física moderna até os dias de hoje, sugere leituras complementares. Único dos livros analisados que fala de Poincaré e trata do decaimento radioativo. Faz a relação da física moderna com a clássica, começando por Galileu. Possui amplo conteúdo, chegando à introdução da astronomia. Possui amplo número de exercícios resolvidos (15), praticamente um para cada tópico e um grande número de exercícios propostos assim distribuídos: relatividade (28, sendo 2 de vestibulares); física quântica (27, sendo 6 de vestibulares); física nuclear (17, sendo 4 de vestibulares).

No livro (9), os autores fazem uma boa ligação da física clássica com a moderna, existem sete exercícios resolvidos, mencionam a meia vida de um elemento radioativo. Há um considerável número de exercícios propostos (85, sendo que destes 54 são de vestibulares). Vasto conteúdo assim distribuído: relatividade (13 páginas); física quântica (14 páginas); física nuclear (10 páginas); conteúdo histórico diverso; no livro (10), só se trata do efeito fotoelétrico, nenhuma menção histórica ou exercícios.

Ao analisarem-se as provas dos principais vestibulares das regiões Sul e Sudeste, constata-se que em sua grande maioria, não são verificados os conceitos de física moderna do ensino médio. No ano de 2007, quatro instituições e o ENEM trouxeram questões ligadas à física moderna em suas avaliações, sendo que o ENEM e a UEL, foram os mais abrangentes. Já em 2008, apenas três instituições trouxeram questões de física moderna, sendo que o maior conteúdo foi o da prova da UFRGS.

De acordo com os vários autores cujos textos foram utilizados como base para este trabalho, a inserção da física moderna no ensino médio faz-se necessária a fim de revitalizar as aulas de física. Nessas, os conteúdos concentram-se nas descobertas anteriores ao século XX, causando assim desinteresse dos alunos, que não vêem a aplicação prática da mesma no seu dia-a-dia. Assim, faz-se necessária uma atualização curricular cujas razões são destacadas por Ostermann e Moreira (2000): despertar a curiosidade dos alunos e ajudá-los a reconhecer a física como um empreendimento humano; os


4

estudantes ouvem falar em temas como buracos negros e big bang na televisão ou em filmes de ficção científica, mas nunca nas aulas de física; o ensino de temas atuais da física pode contribuir para transmitir aos alunos uma visão mais correta dessa ciência e da natureza do trabalho científico, superando a visão linear do desenvolvimento científico, hoje presente nos livros didáticos e nas aulas de física. Para Oliveira et al. (2007) é importante ressaltar que a atualização do currículo depende essencialmente da formação inicial e continuada dos professores, já que serão eles a realizarem tais mudanças.

Conclusão

Na análise dos livros do ensino médio, pode-se perceber uma grande discrepância entre os mesmos, existem alguns que podem servir de suporte para os professores que pretendam introduzir os conceitos da física moderna, já que possuem boa contextualização histórica, bons exemplos de aplicação tecnológica e grande número de exercícios, inclusive questões de vestibulares.

Na análise das provas dos vestibulares nota-se que não existem muitas questões de física moderna; assim, apesar de os conteúdos não estarem sendo bem trabalhados no ensino médio, não estão causando grandes perdas aos alunos que fazem vestibulares, o prejuízo que lhes é causado diz respeito somente ao conhecimento que deixam de adquirir e que poderiam fazê-los entender melhor muitas tecnologias por eles utilizadas.

O presente trabalho pretende ser acima de tudo uma sugestão de como trabalhar os conteúdos de física moderna no ensino médio, através da construção de um cronograma para ser trabalhado no último bimestre do terceiro ano do ensino médio. Trata-se de um conteúdo ainda pouco conhecido dos professores que na sua grande maioria não tiveram contato com o mesmo em sua formação. Através de filmes e histórias em quadrinhos, pode-se incentivar os alunos, fazendo-os entender como o tema está inserido na vida moderna. Referências - BRASIL. Lei n. 9394, de 20 de dezembro de 1996. Lei de diretrizes e bases da educação nacional . Brasília, MEC, 1996.

- BRASIL. Ministério da Educação. Parecer n. 15 de 1998. Diretrizes curriculares nacionais para o Ensino Médio . Brasília, MEC, 1998. - EISBERG, R.; RESNICK, R. Física Quântica .Tradução: Paulo Costa Ribeiro, Enio Frota da Silveira, Marta Feijó Barroso.Rio de Janeiro: Campus, 1994. - PENA, Fábio Luís Alves. 'Por que, nós professores de Física do Ensino Médio devemos inserir tópicos e idéias de Física Moderna e Contemporânea na sala de aula?“ .In: revista Brasleira de Ensino de Física, v. 28, n.1, p. 1-2, (2006). - OLIVEIRA, Fábio Ferreira; VIANNA, Deise Miranda; GERBASSI, Reuber Scofano.”Física Moderna no Ensino Médio: O que dizem os professores” . In: Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 29, n. 3, p. 447-454, (2007). - OSTERMANN, Fernanda; MOREIRA, Marco A. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa “Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio” . In: Investigações em Ensino de Ciências, 2000.

1 a inclusÃo da fÍsica moderna no ensino mÉdio zuleika

Documents