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10.3.11 Proposta Pedagógica Curricular de Matemática - Ensino Fundamental e Médio

Professores: Lúcia Otília Surek

Renata Andressa Costa

Rosimeire América Morelli

Sandra Mara Reinaldo da Costa.

10.3.11.1 Apresentação da Disciplina

A Ciência Matemática vem se desenvolvendo desde os tempos

antigos juntamente com os processos econômicos e culturais, buscando

acompanhar as necessidades de cada época. Assim também a própria

disciplina sofre transformações para atender às exigências sociais.

Pela Educação Matemática, busca-se um ensino que possibilite aos

estudantes: análises, discussões, conjecturas, apropriação de conceitos e

formulação de idéias. É uma área que abrange inúmeros saberes, sendo

que o objeto de estudo desse conhecimento está ainda em construção,

porém está centrado na prática pedagógica engloba as relações entre o

ensino, a aprendizagem e o conhecimento matemático. Envolve o estudo

de processos que investigam como o estudante compreende e se apropria

da própria matemática, ―concebida com um conjunto de resultados, métodos,

procedimentos, algoritmos, etc.‖. Investiga também, como o aluno por

intermédio do conhecimento matemático, desenvolve valores e atitudes de

natureza diversa, visando a sua formação integral como cidadão. Aborda o

conhecimento matemático sob uma visão histórica, de modo que os

conceitos são apresentados, discutidos e reconstruídos, influenciando na

formação do pensamento do aluno.

É fato inquestionável que a matemática está presente em nossas

vidas, é reconhecida como uma disciplina útil que ajuda a organizar,

compreender e explicar problemas da realidade.

Hoje a Matemática é uma das mais importantes ferramentas da sociedade

moderna, portanto é um direito do educando, apropriar-se dos conceitos e

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procedimentos matemáticos básicos que contribuirão para a sua formação

como cidadão crítico e atuante na realidade..

Para exercer plenamente a cidadania, e se engajar no mundo do

trabalho, das relações sociais, culturais e políticas é preciso saber contar,

comparar, medir, calcular, resolver problemas, construir estratégias,

comprovar e justificar resultados, argumentar logicamente, conhecer formas

geométricas, organizar, analisar e interpretar criticamente as informações,

localizar, representar, etc. Perceber isso, é compreender o mundo à nossa

volta e poder atuar nele.

Podemos observar pelos motivos expostos acima que a Matemática

contribui para a formação global do aluno, auxiliando-o na conquista de sua

cidadania.

10.3.11.2 Conteúdos Estruturantes/ Básicos da Disciplina

10.3.11.2.1 Número e Álgebra

Propõe-se o estudo dos números, tendo como meta primordial,

no campo da aritmética, a resolução de problemas e a investigação de

situações concretas relacionadas ao conceito de quantidade e com o

cotidiano dos alunos.

10.3.11.2.2 Grandezas e Medidas

Propõe-se o uso das medidas como elemento de ligação entre os

conteúdos de numeração e os conteúdos de geometria; a idéia principal é a

de que medir é

comparar.

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10.3.11.2.3 Geometrias

Propõe-se a partir da realidade explorar o espaço para situar-se

nele e analisa-lo, percebendo os objetos neste espaço para poder

representá-los, através da construção de formas e medições.

10.3.11.2.4 Tratamento da Informação

Propõe-se o uso de conceitos e métodos para coletar, organizar,

interpretar e analisar dados, que permitem ler e compreender uma realidade,

trabalhando temas atuais como cultura afro e meio ambiente.

5ª SÉRIE / 6º ANO

Números e Álgebra:

− Sistemas de numeração;

− Números Naturais;

− Múltiplos e divisores;

− Potenciação e radiciação;

− Números fracionários;

− Números decimais.

Grandezas e Medidas:

− Medidas de comprimento;

− Medidas de massa;

− Medidas de área; − Medidas de volume;

− Medidas de tempo;

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− Medidas de ângulos;

− Sistema monetário. Geometrias:

− Geometria plana;

− Geometria espacial.

Tratamento de Informação:

− Dados, tabelas e gráficos;

− Porcentagem.

6ª SÉRIE /7º ANO

Números Inteiros;


− Equação e Inequação do 1ºgrau;

− Razão e proporção;

− Regra de três simples;

− Números Racionais e Irracionais.

Medidas de ângulos;

−Medidas de temperatura.

Medidas: −

Geometria plana;

−Geometria espacial;

Geometrias:

− Noções básicas de geometrias não-euclidianas.

Tratamento da Informação:

− Pesquisa Estatística;

− Média Aritmética;

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− Moda e mediana;

− Juros simples.

7ª SÉRIE/ 8º ANO


− Números Racionais e Irracionais;

− Sistemas de Equações do 1º grau;

− Monômios e Polinômios;

− Produtos Notáveis;

− Potência.

Medidas de comprimento;

− Medidas de área;

− Medidas de volume;

− Medidas de ângulos.

−

Medidas:


−Geometria espacial;

−Geometria analítica; Geometrias:



− Gráfico e Informação;

− População e amostra.

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8ª SÉRIE/9º ANO.

− Números Reais;


− Propriedades dos radicais;

− Equação do 2º grau;

− Teorema de Pitágoras;

− Equações Irracionais;

− Equações Biquadradas;

− Regra de Três Composta.

Grandezas e Medidas:

− Relações Métricas no Triângulo Retângulo;

− Trigonometria no Triângulo Retângulo.

Funções:

− Noção intuitiva de Função afim;

− Noção intuitiva de Função quadrática.

Geometrias:


− Geometria espacial;

− Geometria analítica;


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− Noções de Análise Combinatória;

− Noções de Probabilidade;

− Estatística;

− Juros Compostos.

ENSINO MÉDIO

NÚMEROS E ÁLGEBRA

− Números Reais;

− Números Complexos;

− Sistemas lineares;

− Matrizes e Determinantes;

− Polinômios;

− Equações e Inequações Exponenciais, Logarítmicas e

Modulares.

GRANDEZAS E MEDIDAS

− Medidas de Área;

− Medidas de Volume;

− Medidas de Grandezas Vetoriais;

− Medidas de Informática;

− Medidas de Energia;

− Trigonometria.

Função Afim;

− Função Quadrática;

− Função Polinomial;

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FUNÇÕES − Função Exponencial;

− Função Logarítmica;

− Função Trigonométrica;

− Função Modular;

− Progressão Aritmética;

− Progressão Geométrica

GEOMETRIAS

− Geometria Plana;

− Geometria Espacial;

− Geometria Analítica;

− Geometrias não-euclidianas.

TRATAMENTO DA INFORMAÇÃO

− Análise Combinatória;

− Binômio de Newton;

− Estudo das Probabilidades;

− Estatística;

− Matemática Financeira.

10.3.11.3 Metodologia da Disciplina

O homem faz uso da matemática independente do conhecimento

escolar, nas mais diversas atividades humanas, isto é, utiliza-se da

matemática não sistematizada. Nem sempre esta ―matemática‖ permite

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solucionar e conhecer todos os problemas, sendo em muitas situações,

necessários conhecimentos sistematizados.

A construção de um conceito matemático deve ser iniciada

valorizando os conhecimentos sincréticos do educando e a partir deste

promover a aquisição do conhecimento científico, adquirindo assim o

conhecimento sintético. É preciso que o conhecimento matemático seja

selecionado, organizado e transformado em saber escolar, o qual deverá ser

expresso pelos conteúdos.

A definição dos conteúdos é considerada fator fundamental para que

o conhecimento matemático, anteriormente fragmentado, seja agora, visto

em sua totalidade. Daí, a necessidade do desenvolvimento conjunto e

articulado das questões relativas aos números, operações, geometria,

tratamento de informações e o papel que as medidas desempenham ao

permitir uma maior aproximação entre matemática e a realidade.

As atividades diárias deverão ser planejadas de forma a valorizar o

trabalho em grupo, para que os alunos desenvolvam o hábito de discutir e

validar resultados. O professor deve ter consciência de seu papel como

mediador.

Os conceitos básicos poderão ser desenvolvidos a partir das

Tendências em Educação Matemática: resolução de problemas,

etnomatemática, modelagem matemática, mídias tecnológicas, investigações

matemáticas e história da matemática.

Como forma de abordar os conteúdos, de modo a torná-los mais

significativos e de importância sócio-cultural, poderão ser feitas

contextualizações das atividades com os seguintes temas: Cidadania e

Direitos Humanos, Educação Ambiental (Lei 9.795/99), Educação Fiscal,

Prevenção ao uso Indevido de Drogas, Sexualidade, Enfrentamento da

Violência na Escola, História e Cultura Afro- Brasileira e Africana (Lei

10.639/03) e Cultura dos Povos Indígenas (Lei 11.645/08).

Para que os alunos alcancem os objetivos, os recursos didáticos e as

estratégias de ensino visam multiplicar as oportunidades para os alunos

construírem o conhecimento matemático e refletirem sobre o conhecimento

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adquirido.

Os principais recursos que poderão ser utilizados para isso são:

− diálogo e troca de idéias entre alunos e entre estes e o professor;

− atividade de pesquisa;

− jogos em sala de aula;

− livro didático e paradidáticos;

− vídeos, jornais e revistas;

− quadro e giz;

− trabalhos em grupo;

− computador e calculadora;

− TV multimídia e DVD.

10.3.11.4 Avaliação

De acordo com o artigo 24 da LDB nº 9.394/96, letra a, ―a avaliação

deve ser contínua e cumulativa, em relação a aprendizagem do estudante,

com prevalência dos aspectos qualitativos sobre os quantitativos e dos

resultados ao longo do período sobre os de eventuais provas finais‖.

A avaliação deve ser diagnóstica e ocorrer ao longo da

aprendizagem, proporcionando ao aluno múltiplas possibilidades de

expressar e aprofundar a sua visão do conteúdo trabalhado, não perdendo

de vista o conhecimento apropriado pelo aluno e sendo coerente com a

proposta pedagógica da escola e com a metodologia utilizada pelo professor.

É um instrumento fundamental para repensar e reformular os métodos e

fornecer informações sobre como está sendo realizado no processo de

ensino e aprendizagem como um todo, tanto para o professor e a equipe

pedagógica conhecer e analisar os resultados de seu trabalho, como para o

aluno verificar seu desempenho.

O professor deve explorar questões que envolvam conceitos e

algoritmos de forma a permitir o questionamento e alargamento das ideias,

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oportunizando a fixação e automação de elementos já dominados. Portanto,

para isto o professor deve utilizar-se de diversos instrumentos de avaliação,

tais como: trabalhos, exercícios, provas individuais, prova com consulta e

outros recursos.

A avaliação também servirá para nortear novos encaminhamentos

metodológicos do processo de recuperação dos conteúdos, sendo que de

acordo com o artigo 24 da LDB nº 9.394/96, letra e, existe a ―obrigatoriedade

de estudos de recuperação, de preferência paralelos ao período letivo, para

os casos de baixo rendimento escolar, a serem disciplinados pelas

instituições de ensino em seus regimentos‖. A recuperação poderá ocorrer

por meio de trabalhos, exercícios, provas individuais, prova com consulta e

outros recursos.

Alguns critérios devem orientar as atividades avaliativas propostas

pelo professor. Essas práticas devem possibilitar ao professor verificar se o

aluno:

• comunica-se matematicamente, oral ou por escrito;

• compreende, por meio da leitura, o problema matemático;

• elabora um plano que possibilite a solução do problema;

• encontra meios diversos para a resolução de um problema matemático;

• realiza o retrospecto da solução de um problema.

10.3.11.5 REFERÊNCIAS

- ANDRINI, Álvaro, Maria José Vasconcellos. Novo Praticando Matemática

– 1ª

edição – São Paulo: Ed. Do Brasil, 2006.

- GIOVANNI, José Rui, Benedito Castruci, José Rui Giovanni Júnior. A Conquista da

Matemática: A mais nova; São Paulo: FTD, 2002.

PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Superintendência da

241

Educação. Departamento da Educação Básica. Diretrizes Curriculares da

Educação Básica:

Matemática. Curitiba, 2008. Matemática – ensino médio. Curitiba, 2008.

BRASIL. Estatuto da criança e do adolescente. Brasília: Ministério da Saúde,

1991.

BRASIL, Lei 6.368/76. Diário Oficial da União, Brasília. 22 out. 1976.

Disponível em:

<http://www.planalto.gov.br/CCIVIL/LEIS/L6368.htmhttp://www.planalto.gov.br/CCIVIL/LEIS/

L6368.htm >.

BRASIL. Presidência da República. Lei 11.343 de 23 de agosto de 2006.

Brasília: D.O.U De 24.08.2006. Disponível em:

<http://www.planalto.gov.br/ccivil/_Ato2004-

2006/2006/Lei/L11343.htmhttp://www.planalto.gov.br/ccivil/_Ato2004-

2006/2006/Lei/L11343.htm >

Dra Olga Inês Tessari Autora do livro "Dirija a sua vida sem medo".

FAUSTO, Carlos. Os índios antes do Brasil. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2005.

FREIRE, Paulo. Pedagogia da Autonomia: saberes necessários à prática

educativa. 29ª Ed. São Paulo: Paz e Terra, 2009.

HOLANDA, Sérgio Buarque de. Raízes do Brasil. 26ª Ed. São Paulo:

Universidade de Brasília, 2006.

LEFF E. Epistemologia ambiental. São Paulo: Cortez, 2001.

NOTO, A. R. e GALDURÓZ, J. C. F. O uso de drogas psicotrópicas e a

prevenção no Brasil.

Revista Ciência & Saúde Coletiva, Rio de Janeiro, vol.4, n.1, p. 145-151, 1999.

PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Introdução às Diretrizes

Curriculares. (2006) Disponível em:

http://diadiaeducacao.pr.gov.brhttp://diadiaeducacao.pr.gov.br .

SILVA, Aracy Lopes; GRUPIONI, Luís Donisete Benzi. A Temática indígena na

escola – novos subsídios para professores de 1º e 2º graus. São Paulo:

Global, 2004.

SILVA, Kalina Vanderlei; SILVA, Maciel Henrique. Dicionário de Conceitos

Históricos. 3ª Ed. São Paulo: Contexto, 2010.

http://www.planalto.gov.br/CCIVIL/LEIS/L6368.htm



http://www.planalto.gov.br/ccivil/_Ato2004-2006/2006/Lei/L11343.htm



http://diadiaeducacao.pr.gov.br/


242

SCHMIDT, Mario Furley. Nova história crítica da América. São Paulo: Nova

geração, S/D._______________ Nova história crítica – 6ª série. São Paulo:

Nova geração, 2008.

VIGOTSKY, L. A Formação social da mente. São Paulo: Martins Fontes, 1991.

http://www.cdca-ro.org.br/default.asp?id=52&mnu=8

http://educacao.uol.com.br/cidadania/tributos-impostos-taxas-contribuicoes-e-a-

esperada-reforma-tributaria.jhtm .

http://www.letras.ufmg.br/literafro/poesiaafro .

http://www.mma.gov.br/sitio/index.phpido=conteudo.monta&idEstrutura=20&idConteu

do=967

http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/2003/L10.639.htm .

http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2008/Lei/L11645.htm .

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http://www.santamaria.rs.gov.br/educacaofiscal/ .

http://www.sed.sc.gov.br/educadores/educacao-fiscal .

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-12902006000300013&script=sci_arttext .


http://educacao.uol.com.br/cidadania/tributos-impostos-taxas-contribuicoes-e-a-esperada-reforma-tributaria.jhtm


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http://www.mma.gov.br/sitio/index.phpido=conteudo.monta&idEstrutura=20&idConteudo=967


http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/2003/L10.639.htm

http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2008/Lei/L11645.htm

http://www.planalto.gov.br/ccivil

http://www.santamaria.rs.gov.br/educacaofiscal/

http://www.sed.sc.gov.br/educadores/educacao-fiscal

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-12902006000300013&script=sci_arttext

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10.3.12 Proposta Pedagógica Curricular de Química - Ensino Médio

Docente: Áurea Coelho Graça Ana Paula Conchon

10.3.12.1 Apresentação da Disciplina

A química esta presente em todo o processo de desenvolvimento das

civilizações, a partir das primeiras necessidades humanas, tais como a

comunicação, o domínio do fogo e posterior o conhecimento do processo de

cozimento necessário a sobrevivência, bem como a fermentação, o

tingimento e verificação entre outros. As discussões sobre a importância do

ensino de Química, desta – se momentos marcantes sobre a historia do

conhecimento químico.

Os alquimistas buscavam o elixir da vida eterna e a pedra filosofal.

Dedicavam-se a tarefa da experimentação, mas agiam em segredo, por

acreditar tratar-se de bruxaria. Os alquimistas descobriram a extração,

produção e tratamento de diversos metais, entre eles o cobre, ferro e o ouro.

Na transição do século XV – XVI estudos desenvolvidos que

possibilitou o nascimento da latroquimica, antecessora da Química. O

emprego dos conhecimentos da latroquimica era naquele momento, apenas

terapêutico, apropriando-se de metodologia deferente da ciência moderna.

No século XVII ocorreu a Revolução Química com incorporação de

alguns elementos empíricos da alquimia: o mágico deu lugar ao cientifico; a

Química ascendeu ao fórum das ciências. O avanço da ciência química

neste período está vinculado as investigações sobre a composição da

matéria.

O século XIX foi o período no qual a ciência moderna se considerou e

passou a deixar marca na caminhada da humanidade. A matéria era

constituída de pequenas partículas esféricas maciças individuais,

denominadas átomos, as quais seriam reorganizadas pelas reações

químicas (matéria e sua natureza).

No final do século XX, a Química e todas as outras Ciências Naturais

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tiveram um grande desenvolvimento, em especial nos Estados Unidos e

Inglaterra. Passadas a Segunda Guerra Mundial, as pesquisas sobre o átomo

foram ainda mais descobertas que interferem no desenvolvimento da

Química e em muitos casos, na

vida do planeta como um todo.

No ensino de Química os conhecimentos foram incorporados a

pratica dos professores e abordados conforme a necessidade dos alunos.

Hoje a preocupação central é resgatar a especificidade da disciplina de

Química, recuperando a importância de seu papel no curricular escolar. Por

isso a ênfase dada na importância do estudo da historia da disciplina, em

seus aspectos epistemológicos, buscando uma seleção de conteúdos de

conhecimentos que se constitui historicamente nas relações políticas,

econômicas, sociais e culturais das diferentes sociedades. O objetivo, formar

alunos que se apropriam dos conhecimentos químicos e também que sejam

capazes de refletir criticamente o período histórico atual.

Acredita-se numa abordagem de ensino de Química voltada a

―construções/reconstruções de significados dos conceitos científicos‖ nos

contextos de sala de aula.

Esta proposta visa dar sentido aos conceitos químicos e para que ele

concretize é de vital importância, a experimentação para a realização da

atividade pedagógica.

É clara a necessidade dos alunos se relacionarem com fenômenos

sobre os quais se referem os conceitos a serem formados e significados

no processo de ensino-aprendizagem.

Na concepção aqui definida a Química será tratada com os alunos de

modo a possibilitar a entendimento do mundo e a sua interação com ele.


Matéria e sua natureza

Biogeoquímica

Química sintética

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10.3.12.2.1 Biogeoquímica

Caracterizada pelas interações existem entre hidrosfera, litosfera e atmosfera.

10.3.12.2.2 Química sinética

Caracteriza-se pela síntese de novos materiais: produtos

aromatizantes, a indústria alimentícia (conservantes, acidulantes,

aromatizantes, edulcorantes), fertilizantes, agrotóxicos. Avanços tecnológicos,

obtenção e produção de materiais artificiais que podem substituir os naturais.

Propriedade da Matéria: estados físicos da matéria, transformação de

estado físico ponto de fusão, ponto de ebulição, misturas homogêneas e

heterogêneas, fenômenos físicos e químicos.

Estudos do Átomo: modelo atômico atual, numero quântico principal,

substancia, molécula e átomo.

Características: propriedades dos elementos números atômico e numero de

massa, massa atômica, isótopos, isóbaros e noções alotropia.

Classificação Periódica: características dos elementos na tabela periódica,

grupos e famílias, elementos de transição (metais, semi-metais e não metais)

e propriedades periódicas e apareiódicas.

Ligações Químicas: ligações iônicas, ligações covalentes e ligações metálicas

Funções Inorgânicas

Reações Quimicas: nox, equações químicas, balanceamento de equação,

método da tentativa e oxi-redução.

Eletroquímica

Tipos de Reações

Quimicas Cálculos

Químicos

Estequiometria

Soluções: concentração, molaridade, titulo, densidade, diluição de soluções

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e mistura de soluções.

Termoquímica: calor, reações endotérmicas e exotérmicas, entalpia e Lei de Hess.

Cinética Química: velocidade das reações químicas e fatores que influem

nas reações.

Equilíbrio das Reações

Radioatividades Ligações dos Átomos de Carbono: classificação das cadeias carbônicas

Funções Orgânicas: hidrocarbonetos

Funções Orgânicas: álcool, fenol, ácidos carboxílicos derivados, aldeídos,

cetona, amidas e aminas.

Isomeria

10.3.12.3 Metodologia

O processo ensino aprendizagem em química parte do conhecimento

prévio dos estudantes onde se incluem as concepções alternativas ou

espontâneas, a partir das quais será elaborado o conceito cientifico.

As formulas matemáticas não será objetivo central, pois apenas

representam modelos elaborados para entender determinados fenômenos ou

envio químico.

Serão desenvolvidas atividades como pesquisas, leituras de textos,

filmes, praticas laboratoriais como ponto de partida para desenvolver a

compreensão ou a percepção de sua relação com as idéias discutidas em

aula, proporcionando aos estudantes uma reflexão sobre a teoria e a pratica.


A avaliação é um instrumento fundamental para se obter informações

sobre o processo ensino aprendizagem. Podem ser mobilizados vários

recursos para tal, mas é importante que ela seja de maneira continua,

ocorrendo varias vezes durante o processo ensino aprendizagem, e não

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apenas no final de cada bimestre.

Sendo feita em intervalos regulares servindo como feedback,

possibilitado reflexões e reformulações nos procedimentos e nas

estratégias, visando o efetivo sucesso do aluno. Ela deve ser formativa,

continua, diagnostica e processual, sendo feita através de provas escritas,

projetos, seminários, uso de laboratório (relatórios), e também visitas extra-

curricular (industrias), pesquisas através de vários meios

viáveis.

10.3.12.5 Referências

AXT, R. Opael da Experiência no ensino de ciências, n: Moreira, M.A.

BRASIL, Secretaria de Estado de Educação do Paraná. Diretrizes Curriculares de

Química para o Ensino Médio. Curitiba: SEED, 2006.

SARDELLA, Antonio. Química: série Novo Ensino Médio. São Paulo: Editora Ática,

2003.

―Introdução as Diretrizes Curriculares‖ – Profª. Drª. Ivelise Freitas de Souza

Arcoverde.

Azevedo, Eliane. Raça. São Paulo:

Ática, 1997. Paulo: Publisher Brasil,

2000

Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação das Relações etinico

racionais e para o Ensino

248

De Historia e Cultura Afro Brasileiras e

Africanas. Diretrizes Curriculares para

Educação Básica 2008.

Diretrizes Curriculares para Educação do Campo do Estado do Paraná.

Diretrizes Curriculares para Educação Especial para a Construção de

Currículos inclusos.

BRASIL. Estatuto da criança e do adolescente. Brasília: Ministério da Saúde,

1991.


Disponível em:


L6368.htm >.





2006/2006/Lei/L11343.htm >























249


escola – novos subsídios para professores de 1º e 2º graus. São Paulo:

Global, 2004.











http://www.mma.gov.br/sitio/index.phpido=conteudo.monta&idEstrutura=20&idConteu

do=967 .



















250

10.3.13 Proposta Pedagógica Curricular de Física - Ensino Médio

Docentes: José de Almeida

Irene Shurek De Souza

10.3.13.1 Apresentação Da Disciplina

A Física representa uma produção cultural, construída pelas relações

sociais e que está em constante evolução. É a parte da ciência que estuda os

fenômenos da natureza, despertando o interesse do educando, levando-o a

questionar, refletir e estudar o mundo que o rodeia, preparando-o para o

exercício da cidadania.

É uma ciência voltada ao desenvolvimento tecnológico e social,

portanto torna-se indispensável a compreensão de suas leis e da sua

história, para uma melhor compreensão do meio em que vivemos.

O ensino da Física terá um significado real quando a aprendizagem

partir das idéias e fenômenos que façam parte do contexto do aluno,

possibilitando analisar o senso comum e fortalecer os conceitos científicos na

sua experiência de vida. Também é preciso que o mesmo entenda a relação

existente entre o desenvolvimento dessa ciência com o conseqüente

progresso tecnológico.

A Física deve estar voltada para a formação do educando,

proporcionando-lhe conhecimento para a vida, independente da sua

escolaridade futura. Deve possibilitar aos jovens adquirir instrumentos para a

vida, para o raciocínio, para a compreensão das causas e razões das

coisas, para exercer seus direitos, para cuidar da sua saúde, para participar

das discussões em que estão envolvidos, para atuar, para transformar;

enfim, para realizar-se, para viver. Sendo assim, uma educação para a

cidadania.

Esta disciplina, portanto, atua como um campo estruturado de

conhecimentos que permite a compreensão dos fenômenos físicos que

cercam o mundo macroscópico e microscópico. O universo em toda a sua

complexidade é o objeto de estudo da Física, considerando sua evolução,

251

suas transformações e as interações que se apresentam, devendo ser

estudada como construção humana, nos aspectos de sua história e relações

nos contextos cultural, social, ambiental, político e econômico.

O estudo da física está relacionado à várias situações da nossa vida.

Desde a Grécia Antiga, o homem procura entender o funcionamento das

coisas e buscou na ciência estas explicações.

Hoje em dia, a física moderna atua em vários ramos da indústria, de

tecnologia, de geração de energia entre outros. Está importante ciência está

dividida em várias áreas: mecânica, termologia, óptica, ondas, eletricidade,

eletrodinâmica, cinemática e física nuclear.

A Física atua em parceria com outras áreas da ciência como, por

exemplo, a matemática e a química. Muitos fenômenos físicos só podem ser

explicados através de fórmulas matemáticas ou de reações químicas. O

crescimento da física tem trazido não somente mudanças fundamentais nas

idéias a cerca do mundo material, matemático e filosófico, mas também,

através da tecnologia, de uma transformação da sociedade. A física é

considerada um conjunto de conhecimentos e práticas que são construídas

e transmitidas por ela.

A revolução científica, iniciada em torno do ano 1600, é uma

conveniente separação entre o pensamento antigo e a física clássica. O

ano de 1900 marca o início de uma física mais moderna. Em nossos dias,

a ciência não mostra sinal de completeza, tendo mais assuntos sendo

levantados, como questões surgindo a respeito da idade do universo, a

natureza do vácuo, a natureza primordial da propriedades das partículas

subatômicas.

A lista de problemas em aberto da física é grande. Desde a

antiguidade, pessoas têm interesse em compreender o comportamento da

matéria: porque objetos sem apoio caem para o chão, porque diferentes

materiais têm diferentes propriedades, e assim por diante. Era também um

mistério certos aspectos do Universo, tais como a forma da Terra e o

comportamento dos objetos celestiais tais como o Sol e a Lua. Várias teorias

foram propostas, a maioria delas estava errada, mas isto faz parte da

natureza do empreendimento científico, e mesmo as teorias modernas da

252

mecânica quântica e da relatividade podem eventualmente ser invalidadas.

Teorias físicas na antiguidade eram largamente formuladas em termos

filosóficos, e raramente verificadas por testes experimentais sistemáticos.

A Grécia teve grande contribuição para a Física, onde o

comportamento e características do mundo foram explicados apelando-se

para ações dos deuses. Por volta do século VII a.C., muitos filósofos gregos

começaram a propor que o mundo poderia ser compreendido como resultado

de processos naturais.

Os atomistas tentavam caracterizar a natureza da matéria, a qual

antecipa o trabalho dos dias de hoje. Devido à falta de equipamentos

experimentais avançados, tais como telescópios e mecanismos apurados de

marcação do tempo, testes experimentais de muitas destas idéias era

impossíveis ou impraticáveis. Houve exceções e havia anacronismos: por

exemplo, o pensador grego Arquimedes deduziu muitas descrições corretas

da hidrostática quando, como a história conta, ele notou que seu próprio

corpo deslocava um volume de água enquanto ele estava tomando um banho

um dia.

Outro notável exemplo foi aquele de Eratóstenes, que deduziu que a

Terra era uma esfera, e calculou apuradamente sua circunferência usando

as sombras de bastões verticais para medir os ângulos entre dois pontos

bastante separados na superfície da Terra. Matemáticos gregos também

propuseram calcular o volume de objetos como esferas e cones pela a

sua divisão em discos muito pequenos e somando-se o volume de cada

disco – antecipando a invenção do cálculo integral em mais de dois

milênios.

O conhecimento moderno destas idéias iniciais na física, e a

profundidade na qual elas podem ser experimentalmente comprovadas, é

grosseira. A maioria de todos os registros diretos destas idéias foram

perdidos quando a Biblioteca de Alexandria foi destruída, em cerca de 400

d.C. Talvez a mais notável idéia que nós conhecemos desta Era seja a

teoria de Aristarco de Samos de que a Terra era um planeta que viajava em

torno do Sol em um ano, e roda em torno de seu eixo em um dia (gerando-se

as estações e os ciclos de dia e noite), e que as estrelas eram outros sóis

253

muito distantes, os quais tinham os seus próprios planetas acompanhados (e

possivelmente, formas de vidas sobre estes outros planetas).

A descoberta da Máquina de Antikythera revela um detalhado

conhecimento do movimento destes objetos astronômicos, como também um

uso de engrenagens antes que qualquer outra civilização usasse

engrenagens. O parafuso de Arquimedes é ainda usado, atualmente, para

levantar água dos rios para irrigação de fazendas. As máquinas simples não

foram assinaladas, com exceção da elegante prova de Arquimedes das leis

da alavanca. Rampas foram usadas vários milênios antes de Arquimedes,

para a construção das Pirâmides.amentavelmente, este período de

indagação a respeito da natureza do mundo foi eventualmente asfixiado por

uma tendência de aceitar as idéias de eminentes filósofos, ao invés de

questionar e testar estas idéias.

O próprio Pitágoras dizia para se suprimir o conhecimento da

existência de números irracionais, descobertos pela sua própria escola,

porque eles não se adequavam ao seu misticismo numérico. O modelo de

um universo centrado na Terra de Ptolomeu no qual os planetas eram

entendidos como se movendo em pequenos círculos, chamados de

epiciclos, os quais movem em ciclos, eram tidos como verdades absolutas.

Seria difícil imaginar a física moderna sem um sistema de aritmética no

qual um simples cálculo seja suficientemente fácil de ser realizado com

grandes números. O sistema numérico posicional e o conceito do zero foram

primeiramente desenvolvidos na Índia do Norte e de lá transmitidos para o

mundo árabe.

Na Idade Média a civilização dominada pelo Império Romano, muitos

médicos gregos começaram a praticar medicina para elite de Roma, mas

infelizmente as ciências físicas também não eram apoiadas ali. Seguindo

o colapso do Império Romano, os europeus presenciaram o declínio do

interesse na cultura clássica, fenômeno chamado por alguns de idade das

trevas, embora escolásticos modernos não gostem de usar este termo, a

maior parte da pesquisa científica se estagnou.

O nascimento do cristianismo viu a supressão e destruição da

maioria da filosofia clássica grega (juntamente com a arte grega e romana,

254

literatura e iconografia religiosa) como da herética e da pagã.

No Oriente Médio, contudo, muito filósofos de origem grega foram

capazes de encontrar suporte para seu trabalho, e os escolásticos

desenvolveram-se baseados nos seus trabalhos prévios em astronomia e

matemática enquanto desenvolvia novos campos como a Alquimia que

posteriormente originaria a química.

Depois que os árabes conquistaram a Pérsia, cientistas surgiram

entre a população persa. Eles reviveram a sabedoria grega, e ajudaram a

preservá-la enquanto ela ofuscava-se na Europa. Um cientista persa,

possivelmente Mohammed al-Fazari, inventou o astrolábio; al-Khwarizmi

emprestou seu nome para aquilo que hoje conhecemos como algarismo, e

desenvolveu a álgebra.

No século XII, houve o nascimento da universidade medieval e a

redescoberta dos trabalhos dos antigos filósofos através do contato com os

árabes, durante o processo de Reconquista e das Cruzadas, iniciando uma

revitalização da vida intelectual da Europa. Durante o século XII, os

precursores do método científico moderno já podiam ser vistos no trabalho

de Robert Grosseteste com ênfase na matemática, como por outro lado, na

compreensão da natureza e na abordagem empírica admirada por Roger

Bacon. Bacon conduziu experimentos no campo da óptica, ainda que muito

do seu trabalho seja similar àquilo que começava a ser feito no seu tempo

por sábios Árabes. Ele deu a maior contribuição para o desenvolvimento da

ciência européia medieval devido a sua correspondência para o Papa, para

encorajá-lo no ensino das ciências naturais nos cursos universitários e na

compilação de vários volumes de registros do conhecimento científico em

vários campos do seu tempo; descreveu a possibilidade da construção de

um telescópio, mas não existe nenhuma evidência forte de que ele tenha

feito um; registrou a maneira pela qual conduzia seus experimentos em

detalhes tão precisos que outros puderam reproduzi-los e testar seus

resultados – uma pedra angular do método científico, e uma continuação do

trabalho de pesquisadores como Al Battani.

No século XIV, alguns escolásticos, tais como Jean Buridan e Nicole

Oresme, iniciaram o questionamento da visão da mecânica de Aristóteles.

255

Em particular, Buridan desenvolveu a teoria dos ímpetos, primeiro passo na

direção do conceito moderno de inércia. Por sua vez, Nicole d'Oresme

mostrou que o motivo proposto na física de Aristóteles contra o movimento

da Terra não era válido e mostrava a simplicidade da teoria segundo a qual

a Terra se move, e não os céus. Em todos os seus argumentos em favor do

movimento da Terra, Oresme é ao mesmo tempo mais claro e explícito do

que Copérnico viria a ser dois séculos mais tarde. Ele também foi o primeiro

a afirmar que a cor e a luz são da mesma natureza e a descoberta do

desvio da luz através da refração atmosférica; embora, atualmente, o

crédito desta última descoberta seja dado a Robert Hooke.

A chegada da peste negra, em 1348, põe fim a um breve período de

desenvolvimento filosófico. A praga matou um terço das pessoas na

Europa. A recorrência da praga e de outros desastres causaram um contínuo

declínio da população por um século. A despeito desta paralisação, o

século XV foi marcado pelo florescimento artístico da Renascença. A

descoberta de textos antigos foi acelerada quando sábios de Bizâncio

tiveram que procurar refúgio no oeste após a queda de Constantinopla em

1453. Enquanto isto, a invenção da imprensa levou à democratização do

saber e permitiu uma rápida propagação de novas idéias.

Tudo isto pavimentou o caminho para a revolução científica a qual

deve ser entendida como uma retomada do método científico que havia

sido interrompido no século XIV. A Física é uma das mais antigas disciplinas

acadêmicas, talvez a mais velha de todas através da sua inclusão na

astronomia. Ao longo dos dois últimos milênios, a física foi considerada

sinônimo de filosofia, química e certos ramos da matemática e biologia mas

durante a Revolução Científica no século XVI, ela tornou- se uma ciência

única e moderna por mérito próprio.

Contudo, em algumas áreas como a física matemática e a química

quântica, as fronteiras da física mantêm-se difíceis de distinguir. A Física é

tanto significante como influente, em parte porque os avanços na sua

compreensão foram muitas vezes traduzidos em novas tecnologias, mas

também porque as novas ideias na física muitas vezes ressoam com as

outras ciências, matemáticas e filosóficas. Por exemplo, avanços na

256

compreensão do eletromagnetismo influenciaram directamente o

desenvolvimento de novos produtos que transformaram dramaticamente a

sociedade moderna. (ex: televisão, computadores e eletrodomésticos);

avanços na termodinâmica influenciaram o desenvolvimento do transporte

motorizado; e avanços na mecânica inspiraram o desenvolvimento do cálculo.

Como ciência, a Física faz uso do método científico. Baseia-se na

Matemática e na Lógica para a formulação de seus conceitos. A revolução

científica pode ser vista como o florescimento do Renascimento e uma porta

para a civilização moderna. Foi, em parte, assentada devido à redescoberta

de conhecimentos originários da Grécia Antiga, Índia, China e da cultura

Islâmica preservados e posteriormente desenvolvidos pelo mundo Islâmico

do século VIII até o século XV, e traduzidos por monges cristãos para o

latim, tais como o Almagestro. Isto se iniciou com somente uns poucos

pesquisadores, evoluindo em um empreendimento que continua até o dia

de hoje. Iniciando-se com a astronomia, os princípios da filosofia natural se

cristalizaram em leis da física fundamentais enunciadas e melhoradas nos

séculos seguintes.

Durante o século XIX, a ciência tinha se fragmentado em múltiplos

campos com pesquisas especializadas e campos da física. No século XVI

Nicolau Copérnico reviveu o modelo heliocêntrico do sistema solar antevisto

por Aristarco de Samos (o qual é mencionado inicialmente em uma

passagem de O arenário de Arquimedes). Quando este modelo foi

publicado no fim de sua vida, ele tinha um prefácio de Andreas Osiander

que humildemente indicava que se tratava apenas de uma conveniência

matemática para calcular a posição dos planetas, e não uma explicação para

a natureza verdadeira das órbitas planetárias. Na Inglaterra, William Gilbert

(1544-1603) estudou o magnetismo e publicou o trabalho seminal, De

Magnete (1600), o qual trazia presente seus numerosos resultados

experimentais. No início do século XVII Johannes Kepler formulou um

modelo do sistema solar baseado nos cinco sólidos platônicos, milenar

baseado na idéia de Ptolomeu de órbita circular "perfeita" para corpos

celestes "perfeitos". Kepler então formulou suas três leis de movimento

planetário.

257

Ele também propôs o primeiro modelo conhecido de movimento

planetário no qual uma força emanada do Sol deflete o planeta de seu

movimento "natural", causando então uma órbita curva. Durante o início do

século XVII, Galileu Galilei foi o pioneiro no uso de experimentos para

validar as teorias físicas, idéia chave do método científico. O uso de

experimentos por Galileu, e a insistência de Galileu e Kepler de que

resultados experimentais devem ter precedência sobre resultados teóricos

(o que segue os preceitos de Aristóteles, mas não suas práticas), acabando

com a aceitação de dogmas, e dando início a uma era onde idéias

científicas eram abertamente discutidas e rigorosamente testadas.

Galileu formulou e testou com sucesso várias situações em cinemática,

incluindo a lei correta do movimento acelerado, a trajetória parabólica, a

relatividade do movimento não acelerado, e uma forma inicial da lei da

inércia. Em 1687 Isaac Newton publicou o Principia Mathematica,

detalhando duas teorias físicas genéricas e bem sucedidas: as leis do

movimento de Newton, da qual surge a mecânica clássica; e a lei da

gravitação de Newton, a qual descreve a força fundamental da gravidade.

Ambas teorias concordam muito bem com os experimentos.

A mecânica clássica foi exaustivamente estendida por Joseph-Louis de

Lagrange, William Rowan Hamilton, e outros, que produziram novas

formulações, princípios, e resultados. As leis da gravitação iniciam o campo

da astrofísica, o qual descreve fenômenos astronômicos usando teorias

físicas. A partir do século XVIII, o conceito de Termodinâmica seria

desenvolvido por Robert Boyle, Thomas Young, e muitos outros,

concorrentemente com o desenvolvimento da máquina a vapor, dando

prosseguimento no próximo século.

Em 1733, Daniel Bernoulli usou argumentos estatísticos juntamente

com mecânica clássica para deduzir resultados termodinâmicos, iniciando o

campo da mecânica estatística. Benjamin Franklin conduziu pesquisas a

respeito da natureza da eletricidade em 1752. Em 1798, Benjamin

Thompson demonstrou a conversão ilimitada de trabalho mecânico em

calor; isto foi utilizado por James Prescott Joule para demonstrar a lei da

conservação de energia no século seguinte. Em uma carta a Royal Society

258

em 1800, Alessandro Volta descreveu a sua invenção da bateria elétrica,

proporcionando pela primeira vez um meio para gerar uma corrente elétrica

constante, e abrindo um novo campo para investigação na física.

Em 1847 James Prescott Joule estabeleceu a lei da conservação de

energia, na forma do calor e da energia mecânica. Contudo, o princípio da

conservação da energia teria sido sugerido ou enunciado em várias formas,

por talvez, uma dúzia de alemães, franceses, britânicos e outros cientistas

durante a primeira metade do século XIX. O comportamento da eletricidade

e magnetismo foi estudado por Michael Faraday, Georg Ohm, e outros.

Faraday, que iniciou sua carreira como químico trabalhando para Humphry

Davy no Royal Institution, demonstrou que o fenômeno eletrostático, a ação

da recentemente descoberta pilha elétrica ou bateria, o fenômeno

eletroquímico, e o relâmpago são todos manifestações diferentes do

fenômeno elétrico. Faraday, além disto, descobriu em 1821 que a

eletricidade pode produzir movimento mecânico rotacional, e em 1831

descobriu o princípio da indução eletromagnética, pelo qual o movimento

mecânico pode ser convertido em eletricidade. Por este motivo foi Faraday

que estabeleceu as bases para o motor elétrico e o gerador elétrico.

Em 1855, James Clerk Maxwell unificou os dois fenômenos em uma

única teoria do eletromagnetismo, descrita pelas equações de Maxwell. Uma

predição de suas teorias era que a luz é uma onda eletromagnética. Um

tópico a parte das deduções de Maxwell foi que a velocidade da luz não

depende do observador, um aviso do desenvolvimento da relatividade

especial por Albert Einstein. Em dois trabalhos em 1876 e 1878, Josiah

Willard Gibbs desenvolveu muito do formalismo teórico para a

Termodinâmica, e uma década depois estabeleceu as leis para a fundação

da mecânica estatística — esta também foi descoberta independentemente

por Ludwig Boltzmann. Em 1887 o experimento Michelson- Morley é

conduzido e é interpretado como um ponto contra a teoria amplamente

aceita na época, que a Terra esta se movendo através de um "éter luminífero".

Este desenvolvimento permitiu que mais tarde a teoria restrita da

relatividade de Einstein promovesse uma explicação completa que não

necessitava do éter, e fosse consistente com os resultado dos

259

experimentos.Albert Abraham Michelson e Edward Morley não estavam

convencidos da não existência do éter. Morley partiu para conduzir

experimentos com Dayton Miller. Em 1887, Nikola Tesla investigou o Raio-X

usando seus próprios aparelhos como também os tubos de Crookes. Em

1895, Wilhelm Conrad Röntgen observou e analisou os Raios-X, o qual o

ajustou para ser uma radiação eletromagnética de alta-frequência. A

radioatividade foi descoberta em 1896 por Henri Becquerel, e depois foi

estudada por Pierre e Marie Curie e outros. Isto iniciou o campo da física

nuclear.

Em 1897, J.J. Thomson estudou o elétron, a partícula elementar o qual

carrega corrente elétrica no circuito. Ele deduziu que raios catódicos existiam

e eram partículas "negativamente carregadas, o qual ele chamou

corpúsculos".

O início do século XX inaugurou uma série de revoluções na física. As

teorias há muito aceitas de Newton não se mostraram suficientes para todas

as circunstâncias. Não somente a mecânica quântica mostrava que as leis do

movimento não se aplicam a escalas pequenas, mas o mais perturbador, a

relatividade geral mostrou que o arcabouço do espaço-tempo, do qual a

mecânica newtoniana e relatividade especial dependem, poderia não existir.

Em 1904, Thomson propôs o primeiro modelo atômico, conhecido como o

modelo do pudim de passas. (A existência do átomo foi proposta em 1808

por John Dalton). Em 1905, Einstein formulou a teoria da relatividade

especial, unificando o espaço e tempo em uma única entidade, espaço-

tempo. A teoria da relatividade prescreve uma transformação entre

referenciais inerciais diferente da mecânica clássica, necessitando o

desenvolvimento da mecânica relativística como um substituto para

mecânica clássica.

No regime de velocidade baixa (relativa), as duas teorias

concordam. Em 1915, Einstein ampliou a relatividade restrita para explicar a

gravidade com a teoria da relatividade geral, a qual substitui as leis de

gravitação de Newton. Em situações de baixas massas e energias, as duas

teorias concordam. Um dos principais resultados da relatividade geral é o

colapso gravitacional em buracos negros, o qual tinha sido antecipado dois

260

séculos antes, mas elucidado por Robert Oppenheimer. Oppenheimer foi o

último diretor do Projeto Manhattan no Los Alamos. Importantes soluções

exatas da equação de campo de Einstein formam encontradas por Karl

Schwarzschild em 1915 e Roy Kerr somente em 1963. David Hilbert veio a

obter as mesmas equações de Einstein para a relatividade geral em um

período de poucas semanas, como Einstein, em novembro de 1915. A

dificuldade principal, no que concerne a Hilbert, era que a lei de

conservação da energia não abrangia uma região sujeita a um campo

gravitacional. (note que algumas vezes os objetos que são necessários para

definir uma quantidade conservada não era um tensor, mas um pseudo-

tensor. Teorema de Noether permanece correto em alinhamento com os

desenvolvimentos atuais. Em 1911, Ernest Rutherford deduziu a partir do

experimento de deflexão a existência de um compacto núcleo atômico, com

cargas positivamente carregadas, denominado prótons. Nêutrons, o

constituinte neutro do núcleo, foram descoberto em 1932 por James

Chadwick.

No início de 1900, Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, entre

outros, desenvolveram a teoria quântica para explicar várias anomalias pela

introdução de níveis de energia discretos. Em 1925, Werner Heisenberg e

Erwin Schrödinger formularam a mecânica quântica, a qual esclarecia a

teoria quântica precedente. Na mecânica quântica, os resultados dos

experimentos físicos eram de origem probabilística. A teoria descreve o

cálculo destas probabilidades. Ela foi bem sucedida em descrever o

comportamento da matéria em escala reduzida.

O ano de 1905, ano milagroso de Einstein, foram expostos os trabalhos de

Albert Einstein sobre a relatividade, que revolucionaram os conceitos da física. Em

2005 comemorou-se o centenário dos trabalhos de Einstein. A mecânica

quântica também proveu uma ferramenta teórica para física da matéria

condensada, a qual estuda o comportamento físico de sólidos e líquidos,

incluindo fenômenos tais como estruturas cristalinas, semicondutores, e

supercondutores. Os pioneiros da física da matéria condensada incluem

Feliz Bloch, que aplicaram a mecânica quântica para descrever o

261

comportamento dos elétrons em uma estrutura cristalina em 1928.

Em 1929, Edwin Hubble publicou a sua descoberta de que a

velocidade na qual as galáxias se afastam correlaciona-se diretamente com

sua distância. Esta é a base para compreender que o universo está

expandindo. Portanto, o universo deve ter sido muito menor e alem disto

muito quente no seu passado.

Por volta de 1940, pesquisadores como George Gamov propuseram a

teoria do Big Bang, para a qual foram descobertas evidências em 1964;

Enrico Fermi e Fred Hoyle estavam entre os que duvidavam entre 1940 e

1950. Hoyle havia denominado a teoria de Gamov Big Bang de forma a

ridicularizá-la. No presente, ela é um dos principais resultados da

cosmologia.

Durante a Segunda Guerra Mundial, a física tornou-se o principal

destino de fundos governamentais e pesquisa em ambos lados do conflito.

Sua importância em tecnologias como o radar, foguetes, armas antiaéreas

eram vistas como vantagens para esforço de guerra de ambos os lados.

Embora a física tenha recebido alguns fundo mais depois da Primeira

Guerra Mundial, isto foi uma mixaria comparado ao recebido somente

algumas poucas décadas mais tarde.

Em 1934, o físico Italiano Enrico Fermi descobriu um resultado estranho

quando bombardeou urânio com nêutrons, o que ele acreditava ser o primeiro

elemento trans-urânico a ser criado.

Em 1939, isto foi descoberto pelo químico Otto Hahn e a física Lise

Meitner que imaginaram que o que estava acontecendo era o processo de

fissão nuclear, pelo qual o núcleo do urânio era quebrado em dois pedaços,

liberando uma considerável soma de energia no processo. A essa altura ficou

claro para um número de cientistas independentes que este processo teria

um potência na produção de uma grande soma de energia, que poderia ser

usado como fonte de potencia para sociedade ou como uma arma.

Os alemães e os americanos desenvolveram pesquisas em física

nuclear para avaliar a capacidade para criar tais armas na guerra. O

projeto alemão de energia nuclear, liderado por Heisenberg, foi mal

sucedido, mas o Projeto Manhattan aliado atingiu seus objetivos. Na América,

262

uma equipe liderada por Fermi alcançou a primeira reação em cadeia feita

pelo homem em 1942 no primeiro reator nuclear do mundo, e em 1945, o

primeiro explosivo nuclear do mundo foi detonado no Sitio Trinity, norte de

Alamogordo, Novo México.

Em agosto de 1945, os Estados Unidos lançaram duas bombas

atômicas nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki. Depois da

guerra, as industrias do governo se tornaram o principal financiador da

física. O cientista líder do projeto Aliado, o físico teórico Robert

Oppenheimer, assinalou uma mudança das responsabilidades dos físicos

quando ele assinalou em discurso que: "De uma forma concreta, na qual

nenhuma vulgaridade, humor, exagero pode eximir, os físicos conheceram

o pecado, e este é um conhecimento o qual eles não pode perder. " Os

termos deste novo relacionamento com os militares serão fortemente

marcados quando Oppenheimer teve seu passe de segurança revogado em

uma audiência muito divulgada durante o auge da era McCarthy onde foram

levantadas suspeitas a respeito de sua lealdade. Durante este processo deu-

se a invenção do ciclotron por Ernest O. Lawrence em 1930.

A física no período pós-guerra entrou em uma fase que os

historiadores tem chamado de "grande ciência", requerendo enormes

máquinas, construções, e laboratórios de forma a testar suas teorias e

avançar para novas fronteiras. O financiador principal da física tornou-se o

governo, que reconheceu que o suporte a pesquisa "básica" poderia

freqüentemente levar a tecnologias úteis tanto para aplicações militares como

industriais. A eletrodinâmica quântica, a qual descreve a interação

eletromagnética, formulada com o objectivo de estender a mecânica quântica

de forma a se tornar consistente com a relatividade restrita por Dirac em

1928. A partir desta a teoria do campo quântico obtém a sua forma moderna

no final de 1940 com o trabalho de Richard Feynman, Julian Schwinger, Sin-

Itiro Tomonaga, e Freeman Dyson.

A teoria do campo quântico proveu um arcabouço para a física de

partículas moderna, a qual estuda forças fundamentais e partículas

elementares. Em 1954

Yang Chen Ning e Robert Mills desenvolveram uma classe de teoria de

263

gauge, a qual serviu de arcabouço para o modelo padrão. O modelo

padrão, completado em

1970, descreve com sucesso a maior parte da partículas observadas até

nossos dias. Em 2000 o Fermilab descobre o neutrino Tau. A única particula

do modelo padrão que ainda não foi descoberta é o bosão de Higgs. O

Grande Colisor de Hádrons que começou a funcionar no final de 2007 tem

como missão principal encontrar esta particula.

Em 2001 o Observatório de Neutrinos de Sudbury (Canadá) confirma a

existência de oscilações de neutrinos. Em 2003 observações do espectro de

anisotropia da radiação cósmica de fundo pelo satélite WMAP da NASA

apresentam resultados importantes relacionados com a idade e a composição

do universo. Segundo estas observações o universo tem 13,7 mil milhões de

anos e apenas 4% da sua composição é matéria comum (96% será a

chamada matéria escura de natureza desconhecida). Além disso estes

resultados vêm a dar mais força ao modelo da inflação do universo,

implicando que o universo continuará em expansão para sempre. Em 2005

é descoberto Éris na Cintura de Kuiper, este é um objecto astronómico

maior que Plutão. Como consequência desta descoberta e de outras

semelhantes surge um grande debate na comunidade de astrónomos a

respeito da definição de planeta.

Em 2006 os astrónomos redefinem este conceito e criam o novo

conceito de planeta-anão. Além de Plutão (que deixa de ser um planeta),

também Éris e Ceres são planetas-anões do sistema solar. Os planetas do

sistema solar reduzem-se, segundo a nova definição, a oito: Mercúrio,

Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno,

Urano e Neptuno.


O estudo da Física se baseia nas três teorias unificadoras, que

estabelecem os conteúdos estruturantes: Movimento, Termodinâmica e

Eletromagnetismo. Desses estruturantes derivam os conteúdos básicos a

264

serem desenvolvidos de

forma a garantir uma cultura científica o mais abrangente possível, do ponto

de vista da Física.

10.3.13.2.1 Movimento

Momentum (quantidade de movimento) e

inércia; Conservação da quantidade de

movimento; Variação da quantidade de

movimento: impulso;

2ª Lei de Newton;

3ª Lei de Newton e condições de

equilíbrio; Energia e o Princípio da

conservação de energia; Gravitação.

10.3.13.2.2 Termodinâmica

Lei zero da termodinâmica;

1ª lei da termodinâmica;

2ª lei da termodinâmica.

10.3.13.2.3 Eletromagnetismo

Carga, corrente elétrica e

campo; Força

eletromagnética;

Equações de Maxwell: Lei de Coulomb, Lei de Ampère e Lei de

Faraday; Ondas eletromagnéticas;

A natureza da luz e suas propriedades.

10.3.13.3 Metodologia da Disciplina

O planejamento do trabalho de sala de aula é a base da

265

construção do processo de ensino-aprendizagem. Pois assim, tem-se a

possibilidade de saber exatamente o ponto de partida e o de chegada para

cada tema abordado em seu

curso.

É necessário considerar o mundo vivencial dos alunos, sua realidade

próxima ou distante, os objetivos e fenômenos com que movem sua

curiosidade.

As metodologias de ensino têm sido influenciadas pelos Parâmetros

Curriculares Nacionais, que propõem estratégias didáticas baseadas

principalmente nas concepções dos alunos, na experimentação, na

contextualização do conhecimento físico.

O processo pedagógico, no ensino de física, parte do conhecimento

prévio dos estudantes, no qual se incluem as concepções alternativas ou

concepções espontâneas. O estudante desenvolve suas concepções

espontâneas sobre os fenômenos físicos no dia-a-dia, na interação com os

diversos objetos no seu espaço de convivência e as traz para a escola

quando inicia seu processo de aprendizagem. Cabe, então, ao professor

levar o conhecimento científico socialmente construído e sistematizado ao

aluno, para que este supere os limites do conhecimento vulgar; destacando

que não há conhecimento definitivo. Porém, uma sala de aula é composta de

pessoas com diferentes costumes, tradições, pré-conceitos e ideias que

dependem de sua origem cultural e social e esse ponto de partida deve

ser considerado.

Nos últimos anos, no Brasil, vem se falando muito em qualidade na

educação. Impossível falar em qualidade de educação, de ensino, sem falar

da pratica pedagógica utilizada pelo professor. Na perspectiva de uma

educação mais eficaz para todos, organizar e dirigir situações de

aprendizagem deixou de ser uma maneira ao mesmo tempo banal e

complicada de designar o que fazem espontaneamente todo o professores.

Essa linguagem acentua a vontade de conhecer situações didáticas ótimas,

inclusive e principalmente para os alunos que não aprendem ouvindo lições.

As situações assim concebidas distanciam-se dos exercícios clássicos, que

exigem apenas a operacionalização de um conhecimento. Permanecem

266

úteis, mas não são mais o início e o fim do trabalho em aula, nem

tampouco a aula magistral, limitada a funções precisas. O educador no seu

ensinar, está em permanente fazer, propondo atividades, encaminhando

propostas aos seus alunos. Por essa razão, sua ação tem que ser pensada,

refletida para que não caia no praticismo. Esta ação pensante, onde prática,

teoria e consciência são gestadas é de fundamental importância em seu

processo de formação. Contudo, não é todo educador que tem apropriado

seus desejos, seu fazer, seu pensamento na construção consciente de sua

prática e teoria.

Para que se possa efetivamente alcançar os objetivos da prática

docente, torna-se necessário a real valorização do ensino, além de erguer

três alicerces sólidos: boa formação inicial, boa formação continuada e boas

condições de trabalho, salário e carreira, permitindo maior segurança

profissional, de modo que o docente ganhe base para pensar sua prática e

aprimore sempre mais a qualidade do seu trabalho (LIBÂNEO, 1994). A

prática docente contribui para melhorar a qualidade do ensino, pois, o

professor que só transfere conhecimento está contribuindo muito pouco para

a melhoria para a melhoria do ensino. O professor deverá ser um

mediador do processo educativo, e assim, propiciar ao aluno uma

aquisição de conhecimento, ou seja, o aluno participa do processo educativo

adquirindo conhecimentos que lhe serão úteis. A prática pedagógica só será

completa se houver educação, mas só há educação se houver construção e

participação. Diante disso, podemos dizer que a qualidade da educação

depende da prática pedagógica.

Nesse contexto uma da praticas de ensino a ser utilizada no ensino

de física, é o uso da TV pen drive e mais particularmente da internet, que

faz parte de uma estratégia de ensino inovadora, mas devemos ter cuidado

com esta ferramenta. Não basta apenas incluir a internet no ensino de física

ou na proposta pedagógica sem que haja uma orientação e

acompanhamento por parte do educador. É fácil para o aluno ter acesso a

este conteúdo e reproduzi-lo com apenas alguns toques no teclado e não

é o que desejamos. A internet deve ser um espaço para apropriação do

267

conhecimento, conhecimento no mais amplo sentido da palavra. Deve ser

uma ferramenta que permita a interação, que seja participativa e faça

conexões com o cotidiano do aluno.

No que diz respeito ao ensino de física, deve proporcionar em

primeiro lugar acesso ao conhecimento científico tanto do conteúdo

programático como também das mais avançadas pesquisas, claro que em

uma linguagem de divulgação. Deve também proporcionar a interação entre

os vários indivíduos que a utilizam, possibilitando a troca de ideias,

conhecimentos e experiências. Deve ser participativa, pois deve possibilitar a

produção pessoal e intervenção do aluno.

Os recursos que poderão ser utilizados são: aulas expositivas sobre

temas centrais; aulas práticas e no laboratório; uso de vídeos; sites da

internet; leituras de jornais com temas abordando notícias científicas e,

também com caráter histórico, econômico, político e social; textos de

divulgação científica ou literários que abordem questões científicas;

interpretação de textos; resolução de situações problema.


O resultado, a observância e a concepção do conhecimento devem ser

diagnosticados na avaliação. A avaliação deve ser um processo contínuo e

cumulativo, levando-se em conta os pressupostos teóricos da disciplina.

Deve estar presente tanto como meio de diagnóstico do processo ensino e

aprendizagem quanto como instrumento de investigação da prática

pedagógica. Assim a avaliação assume uma dimensão formadora, uma vez

que, o fim desse processo é a aprendizagem, ou a verificação dela, mas

também permitir que haja uma reflexão sobre a ação da prática pedagógica.

A avaliação se caracteriza como um processo que objetiva explicitar o

grau de compreensão da realidade, emergentes na construção do conceito.

Isso ocorre com o confronto de textos, trabalhos em grupos, avaliações

escritas, experimentações, seminários, debates, etc.

268

Como prática reflexiva, a avaliação direciona a recuperação de

estudos que deverá ser contínua e paralela. A recuperação é o esforço de

retomar, de voltar ao conteúdo, de modificar os encaminhamentos

metodológicos, para assegurar a possibilidade de aprendizagem. Nesse

sentido, a recuperação da nota é simples decorrência da recuperação de

conteúdo. No dicionário Aurélio, o significado da palavra critério está

relacionado com aquilo que serve de base para comparação, julgamento ou

apreciação; princípio que permite distinguir o erro da verdade; discernimento;

modo de apreciar coisas e/ou pessoas. Quando o termo se refere a

avaliação, ele está diretamente ligado a intencionalidade do ensino de um

determinado conteúdo, bem com o objetivo de acompanhar o processo de

aprendizagem dos alunos.

Os critérios decorrem dos conteúdos, isto é, uma vez selecionados os

conteúdos essenciais que serão sistematizados, cabe ao professor definir os

critérios que serão utilizados para avaliar o conhecimento do aluno. Para

tanto, eles devem ser pensados no momento da elaboração do plano de

trabalho docente e devem acompanhar a prática pedagógica, desde os

conceitos e os conteúdos que serão trabalhados até a forma metodológica

e o momento em que forem valorados (peso) pelo respectivo sistema de

avaliação. Ousa-se defini-lo como o detalhamento do conteúdo, ou seja, a

essência do mesmo, que torna imprescindível para a compreensão do

conhecimento na sua totalidade (Batista, 2008). Os critérios nesse sentido,

também são a via para se acompanhar o processo de aprendizagem, devem

servir de base para o julgamento do nível de aprendizagem dos alunos e,

conseqüentemente, do ensino do professor. Portanto, o estabelecimento de

critérios tem por finalidade auxiliar a prática pedagógica do professor, posto

que seja necessária uma constante apreciação do processo de ensino e

aprendizagem. (Batista, 2008).

Quanto aos critérios de avaliação em Física, deve verificar:

−A compreensão dos conceitos físicos essenciais a cada unidade de

ensino e aprendizagem planejada;

−A compreensão do conteúdo físico expressado em textos científicos;

269

−A compreensão de conceitos físicos presentes em textos não científicos

−A capacidade de elaborar relatórios tendo como referência os

conceitos, as leis e as teorias físicas sobre um experimento ou qualquer

outro evento que envolva os conhecimentos da física.

A escola deve oportunizar a construção do conhecimento pelos

estudantes e desempenhar seu papel na democratização deste conhecimento

como ato educativo. A avaliação potencializa o papel da escola quando cria

condições reais para a condução do trabalho pedagógico.

Para tanto, serão utilizados como instrumentos de avaliação: provas

escritas, seminários, debates, trabalhos teóricos de pesquisa,uso da mídia

web,simulados, etc.,oportunizando cada discente de obter os resultados

justos pelo conhecimento adquirido.

10.3.13.5 Referências

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO DO ESTADO DO PARANÁ. Diretrizes

Curriculares de Física. 2009.

GREF, Física 1, 2 e 3. Edusp: 1991.

MÁXIMO Antonio. Curso de Física. São Paulo: Scipione, 1997.

TOSCANO Carlos, FILHO Aurelio Gonçalves. Física. São Paulo,

Scipione,

2008.

PENTEADO Paulo Cesar M., TORRES Carlos Magno A. Física – Ciência e

Tecnologia. São Paulo: Moderna, 2005.

Secretaria do Estado do Paraná, Física ensino Médio, Curitiba, 2006.

ROCHA, J. F. (Org.) Origens e evolução das idéias da Física.

Salvador: EDUFRA, 2002.

Revista Eletrônica de Ensino de

270

Ciências. www.sbfísica.org.br/rbef/

www.fsc.ufsc.br/ccef/

www.ufsem.br/cienciaeambiente

www.ifi.unicamp.br/~ghtc/

www.scielo.br

BRASIL. Estatuto da criança e do adolescente. Brasília: Ministério da

Saúde, 1991.


Disponível em:


L6368.htm >.





2006/2006/Lei/L11343.htm >














http://www.fsc.ufsc.br/ccef/

http://www.ufsem.br/cienciaeambiente

http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/

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escola – novos subsídios para professores de 1º e 2º graus. São Paulo: Global,

2004.











http://www.mma.gov.br/sitio/index.phpido=conteudo.monta&idEstrutura=20&idConteud

o=967 .






http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-12902006000300013&script=sci_arttext .













10.3.11 proposta pedagógica curricular de matemática ... fileconteúdos de numeração e os...

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