A SUPERCONDUTIVIDADE COMO TEMA GERADOR PARA O ENSINO DE

ELETROMAGNETISMO: uma abordagem didática para professores de Física

Simone Aparecida da Silva1

Gelson Biscaia de Souza2

RESUMO

Os conteúdos de Física Clássica são predominantes nos currículos do Ensino Médio na maioria das escolas públicas do país. No entanto, estes são insuficientes para explicar fenômenos ligados à tecnologia, sendo necessário recorrer aos conceitos de Física Moderna e Contemporânea. Este artigo apresenta resultados colhidos em um curso direcionado a professores de Física, com o objetivo de fornecer condições instrumentais à abordagem de temas de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio, e sua correlação com outros temas normalmente abordados do ponto de vista clássico. O curso foi ministrado para professores de Física da Rede Estadual do município de Ponta Grossa (PR), no qual foram estudados os conceitos de Eletromagnetismo, utilizando o fenômeno da Supercondutividade como tema gerador. Na abordagem dos conceitos teóricos, inicialmente utilizou-se um artigo científico sobre o tema e, a partir deste, os conceitos do Eletromagnetismo foram estudados, por meio de um mapa conceitual, cujo objeto é a Supercondutividade. Concomitantes a reflexão dos conceitos teóricos, amostras (pastilhas) supercondutoras foram produzidas no Laboratório de Supercondutividade da Universidade Estadual de Ponta Grossa. A partir dos relatos colhidos durante e após as atividades, verificou-se que o curso contribuiu para a instrumentalização dos professores de Física em temas relacionados à Física Moderna, o que em grande parte foi atribuído à abordagem teórica e experimental, que propiciou uma aprendizagem significativa. Verificou-se ainda que o fenômeno da supercondutividade pode ser empregado como tema gerador para abordagem estudo de eletromagnetismo no Ensino Médio.

Palavras chaves: Instrumentalização, Física Moderna, Supercondutividade, Eletromagnetismo, Mapa Conceitual.

1 Mestre em Ciências, Professora da Rede Estadual de Ensino, Ponta Grossa (PR) – silmone307@gmail.com

2 Doutor em Ciência e Engenharia de Materiais, professor da Universidade Estadual de Ponta Grossa –

gelsonbs@uepg.br

1. INTRODUÇÃO

O desenvolvimento científico e tecnológico ocorrido no século XX e no

início desse século, com a informatização dominando os setores de produção e

de consumo, conduzem a um questionamento de certo modo incômodo, mas

prioritário para a sociedade contemporânea: qual é o papel da escola nesse

processo?

Ao tentar responder a essa questão, deparamo-nos com a inércia de uma

escola que por conveniência continua no século XIX, principalmente no que se

refere aos conteúdos curriculares.

Na disciplina de Física não é diferente. Os conteúdos curriculares do

Ensino Médio se limitam a contemplar a Física Clássica, ou seja, os conceitos e

teorias elaborados até o século XIX (OSTERMANN; RICCI, 2002). É importante

ressaltar que tal crítica se refere à predominância de temas clássicos, e não à sua

presença no currículo, pois eles são também importantes e dão suporte a

diversos fenômenos físicos do cotidiano.

No entanto, com o desenvolvimento científico e tecnológico, a Física

Clássica se tornou insuficiente para explicar os conceitos físicos utilizados na

produção e no funcionamento de diversos aparelhos. Pode-se citar como exemplo

o funcionamento do aparelho GPS, que utiliza conceitos da Física Relativística,

elaborada por Abert Einstein no início do século XX (TIPLER, 2000). A mecânica

quântica teve suas bases estabelecidas nas primeiras três décadas do século XX

graças ao esforço conjunto de diversos pesquisadores, como Max Planck e Erwin

Schrödinger, para se compreender fenômenos até então inexplicáveis pelos

conceitos clássicos (EISBERG, 1988). O computador eletrônico e a rede mundial

de computadores, que em seu atual estágio de desenvolvimento possibilitaram

avanços e mudanças profundas na indústria, comércio, ciência e relações sociais,

são consequências diretas da evolução da física no século XX, especialmente da

tecnologia de semicondutores e do laser (BINDLOSS, 2013). Outro exemplo

notável que advém da mecânica quântica são os Supercondutores, utilizados na

fabricação dos trens Maglev (Magnetic Levitation – Levitação Magnética) e na

obtenção de imagens médicas por ressonância magnética nuclear.

(OSTERMANN, 2005)

Nesse processo de transformação a escola não deve ficar alheia ao que

acontece no mundo, tendo em vista que ela é a grande responsável pela

transformação da sociedade (BARBOSA, 1997). Logo, aulas que utilizam

somente a lousa e giz com conteúdos repassados, sem nenhuma

contextualização, com único propósito de cumprir o “planejamento” escolar, não

darão o suporte necessário para que o aluno acompanhe e contribua com o

desenvolvimento tecnológico, político e cultural do país. Em particular, quando se

menciona que o estudante deve ser capaz de acompanhar o desenvolvimento

tecnológico, o sentido vai muito além do trivial, “saber usar”, mas sim em entender

os princípios fundamentais que explicam sua produção e funcionamento.

Conforme Ricardo (2004, p. 171):

(...) se é verdade que a escola tem papel fundamental na constituição da sociedade, então essa escola terá que deixar de ser mero cenário burocrático na vida dos alunos e passar a ser um ambiente de formação para a autonomia, para se buscar saídas, e não para formatá-los de acordo com o mercado.

Considerando-se que o Ensino Médio é a etapa final da Educação Básica,

a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, LEI no 9394/96 (LDB, 1996)

propõe que nesta fase seja dado destaque à educação tecnológica básica, à

compreensão do significado da ciência, e ao domínio dos princípios científicos

que presidem a produção moderna (BRASIL, 2000). E ainda, lembrando que,

para muitos educandos este é o último contato formal com a Física, reitera-se que

o Ensino da Física deve estar voltado à formação de um cidadão contemporâneo

(BRASIL, 2002).

Assim, entende-se que a inserção da Física Moderna e Contemporânea

(FMC) no Ensino Médio torna-se necessária para que os educandos

compreendam a sua função não somente no desenvolvimento científico e

tecnológico, mas também no desenvolvimento econômico, social, político e

cultural de um país.

Por outro lado, a atualização curricular necessita de pessoas qualificadas

para a sua reformulação e implementação. Embora muitos professores de Física

reconheçam a importância da inserção da FMC no Ensino Médio, muitos têm

dificuldade para abordar seus conceitos, seja pela falta de material adequado

para este nível de ensino ou por deficiência na sua formação como educadores

(D’AGOSTIN, 2008).

Na literatura de Física do Ensino Médio alguns autores abordam os

conceitos da FMC apenas superficialmente, no final de capítulos, em seções

chamadas “leituras complementares” ou “tópicos especiais” (ALVARENGA, 2009).

Logo, torna-se necessário fornecer condições instrumentais adequadas

para que o professor de Física possa também abordar conceitos e aplicações da

FMC, tendo em vista que a literatura destinada a Ensino Médio ainda é escassa.

Este trabalho apresenta uma síntese de um curso de curta duração

realizado em 2013, focado no tema de supercondutividade, e direcionado a

professores de Física do município de Ponta Grossa – PR. A partir da preparação

do curso e das observações levantadas com os professores participantes,

procura-se responder às seguintes questões:

Quais são as contribuições para o processo de ensino e aprendizagem

que o fenômeno da Supercondutividade, empregado como tema

gerador, traz para o desenvolvimento de conceitos de

eletromagnetismo?

É possível desenvolver os conceitos de eletromagnetismo por meio de

um mapa conceitual, que tem como objeto o fenômeno da

supercondutividade?

O uso de temas geradores facilitam a introdução da Física Moderna e

Contemporânea na Educação Básica?

2. METODOLOGIA

Neste trabalho, buscou-se resolver um problema por meio de uma ação.

Desse modo, segundo THIOLLENT (2005, p.16), a metodologia a ser utilizada é

a da pesquisa-ação. Assim,

A pesquisa-ação é um tipo de pesquisa social com base empírica que é concebida e realizada em estreita associação com uma ação ou com a resolução de um problema coletivo e no qual os pesquisadores e os participantes representativos da situação ou do problema estão envolvidos de modo cooperativo ou participativo.

Como tema gerador para o ensino de eletromagnetismo optou-se pelo

fenômeno da Supercondutividade, em razão de sua relevância à FMC. O trabalho

contou com a participação de 11 (onze) professores de Física da rede estadual de

Ensino do município de Ponta Grossa. A identidade dos professores que

participaram do curso de capacitação será preservada, designando-os como prof.

A, prof. B, e assim sucessivamente.

O caminho percorrido para atingir os objetivos do trabalho foram aulas

dialógicas e experimentais como estratégia para a construção do conhecimento

científico. As aulas ocorreram nas dependências do Departamento de Física da

Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG).

Num primeiro momento foram estudados os conceitos gerais do

fenômeno da Supercondutividade, por meio da leitura de um artigo científico

sobre este fenômeno (OSTERMANN et al, 1998). Na sequência foram discutidos

os conceitos presentes no artigo, suas aplicações e as suas relações com outras

áreas da Física.

No segundo momento, com os conceitos adquiridos na etapa anterior,

iniciou-se o trabalho com o mapa conceitual. Ressalta-se que, além das duas

características fundamentais deste fenômeno (resistividade nula e efeito

Meissner), estudou-se também as grandezas físicas tratadas no

eletromagnetismo.

Em paralelo às duas etapas citadas anteriormente, iniciou-se a produção

de amostras supercondutoras de YBa2Cu3O7-conforme SILVA (2007 p. 410), no

laboratório de Supercondutividade da UEPG. Neste processo, contamos com o

auxílio de estudantes de pós-graduação do Laboratório, que atuaram como

monitores para auxiliar os participantes. Os professores foram divididos em 3

(três) grupos, devido a disponibilidade de espaço físico e um melhor

aproveitamento da atividade.

Essa etapa consistiu em calcular a estequiometria do composto produzido

a partir dos pós precursores (Y2O3, BaCO3, CuO) e da obtenção da fase

supercondutora até a parte final, que é a produção da pastilha para a medida da

resistividade.

Na sequência foi realizada a medida a resistividade da amostra,

utilizando-se a técnica das quatro pontas, no equipamento denominado

Resistômetro Diferencial.

É importante ressaltar que a etapa presencial do curso foi realizada em 4

finais de semana. Dessa forma, algumas etapas do processamento e preparação

para a medida de resistividade foram feitas durante a semana com o auxílio dos

monitores.

A partir das medidas da resistividade, os professores construíram gráficos

de resistividade em função da temperatura, posteriormente discutidos com o

grupo.

Ainda na parte experimental, foi possível demonstrar o efeito Meissner,

utilizando-se as pastilhas produzidas pelos professores.

A avaliação de cada professor no curso foi realizada por meio da

participação nas atividades e discussão nas aulas e também por meio de relatório

e questionários on-line, disponibilizados na Plataforma Moodle – AVA, do

NUTEAD, da UEPG, na área virtual especialmente destinada ao curso. Também

nesse processo realizou-se uma mesa redonda com os participantes a fim de

avaliar criticamente a possibilidade de aplicação da proposta no Ensino Médio.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1. Análise e Discussão do artigo

A realização deste curso ao público ao qual ele se destinou se justifica pelo

fato que, dentre os participantes, 50% não têm graduação em Física, o que

dificulta a abordagem de conceitos da FMC no Ensino Médio. Os demais,

graduados em Física, tiveram contato com a teoria, mas não como aplicá-la ao

Ensino Médio.

A leitura, análise e discussão do artigo “Tópico de Física Contemporânea

no Ensino Médio: um Texto para Professores sobre Supercondutividade”

(OSTERMANN et al, 1998) se constituiu, na etapa introdutória do curso, como

oportunidade para se debater o problema a que este trabalho se propõe a

investigar. O texto aborda as características fundamentais do estado

supercondutor e também faz um relato histórico da descoberta e evolução dos

supercondutores.

A escolha do texto levou em conta sua abordagem diferenciada em relação

à literatura do Ensino Médio. Nele, o resultado final da teoria não é apresentado

diretamente, mas contempla-se a forma que os conceitos evoluíram, quais ideias

acerca do fenômeno foram refutadas e quais os conceitos aceitos atualmente.

Com relação aos aspectos históricos, os Parâmetros Curriculares nacionais

(PCN) do Ensino Médio (1999, p. 22) mencionam que

esse conhecimento (histórico) tornou-se indispensável à formação da cidadania contemporânea. Para tanto, é essencial que o conhecimento físico seja explicitado como um processo histórico, objeto de contínua transformação e associado às outras formas de expressão e produção humanas.

Alguns professores consideraram importante o resgate histórico relativo à

supercondutividade, pois mostra que a Física é uma construção humana e que a

descoberta de um determinado fenômeno não ocorre imediatamente, como

muitas vezes a literatura disponível para o ensino médio faz parecer. E ainda, o

resgate histórico é uma forma de despertar a atenção do aluno com relação a

Física. Devido ao reduzido número de aulas semanais da disciplina de física, que

no Estado do Paraná é de 2 horas, esse caminho histórico é deixado de lado em

função do excesso de conteúdos previstos no planejamento anual.

Em relação ao artigo de OSTERMANN et al. (1998), selecionou-se os

seguintes comentários realizados pelos professores participantes:

O texto traz uma linguagem relativamente simples e que pode ser utilizada no ensino médio quando se faz um relato histórico do fenômeno da supercondutividade e das propriedades básicas de um supercondutor: resistividade nula e diamagnetismo perfeito. No entanto, as equações com derivações fogem aos conteúdos e à compreensão dos alunos desse nível de ensino. Como o material na área realmente é escasso, a delimitação dos conteúdos e a forma de abordagem no Ensino Médio devem ser analisados e avaliados gradativamente (Prof A).

E

O texto relacionado é bem abrangente e envolve vários tópicos a serem explorados. Além da parte específica relacionada, a questão histórica é também muito importante. Despertar o interesse é o nosso desafio como professor, dentro da física, face à dificuldade e o desinteresse de alguns educandos, bem como a dificuldade em efetuar os cálculos básicos (Prof B)

No grupo participante, verificou-se que há uma certa resistência por partes

dos educadores do Ensino Médio em geral em introduzir em suas aulas a FMC.

Há múltiplas razões para isso, que, segundo Silva et al (2011, p. 2) podem

envolver

Quantidade excessiva de assuntos sobre Física Clássica; Reduzido número de aulas de Física que compõem a grade curricular do Ensino Médio nas escolas públicas; Falta de material pedagógico adequado, para o desenvolvimento de experimentos e pesquisas relacionadas ao tópico; Falta de conhecimento sobre Física Moderna por parte dos professores de Ensino Médio.

Dessa forma, a abordagem do curso em trabalhar os conceitos da Física

Clássica, partindo de um tema da FMC, pode contribuir para quebrar a resistência

dos professores em introduzir os temas dessa nova Ciência, que já tem um século

de existência.

No entanto, o artigo estudado no início de curso é direcionado professor ao

de Física do Ensino Médio. Logo, vários conceitos nele abordados, como

parâmetro de ordem, energia livre de Gibbs e as equações relacionadas, não são

triviais, muitas vezes, nem mesmo para o professor. Para fazer uso deste material

no Ensino Médio é necessário fazer recortes e/ou uma transposição dos conceitos

para uma linguagem adequada aos estudantes.

3.2. O Mapa Conceitual e os conceitos de Eletromagnetismo

A abordagem do eletromagnetismo a partir do tema gerador de

supercondutividade, no curso destinado aos professores de Ensino Médio, foi

planejada e executada de acordo com um mapa conceitual. Conforme Moreira

(1993a), o mapa conceitual é um meio para se promover a construção do

conhecimento pela organização de ideias e conceitos.

De acordo com Novak em ALMEIDA e MOREIRA (2008),

mapas conceituais são ferramentas para a organização e representação do conhecimento, hierarquizando conceitos, usualmente colocados dentro de círculos, conectados por linhas e palavras (conectores) que representam as relações entre esses conceitos

Ainda, segundo Moreira (1986),

mapas conceituais são diagramas bidimensionais mostrando relações hierárquicas entre conceitos de uma disciplina e que derivam sua existência da própria estrutura dessa disciplina.

A Figura 1 apresenta o mapa conceitual elaborado para desenvolver os

conceitos de Eletromagnetismo que tem o fenômeno da Supercondutividade

como objeto. O mapa visa propiciar a relação entre conceitos de áreas da Física,

como eletromagnetismo, a termodinâmica e a Física do Estado Sólido, e ainda

com a Química, por meio das ligações e reações na produção da amostra

supercondutora.

Dessa forma, o mapa conceitual da Figura 1 mostra o caminho utilizado

para desenvolver conceitos de eletromagnetismo a partir das duas características

principais de um supercondutor: a resistividade nula e o efeito Meissner.

A partir do fenômeno de resistividade nula, as ramificações do mapa

conduziram aos conceitos de eletricidade. Do efeito Meissner, foi possível estudar

os conceitos de magnetismo.

Figura 1 - Mapa Conceitual utilizado no desenvolvimento de conceitos de eletromagnetismo.

É importante destacar que, no mapa conceitual utilizado, evidencia-se que

as propriedades supercondutoras dos materiais estão diretamente relacionadas

às suas estruturas cristalinas. Dessa forma, a parte central do mapa une os

conceitos de eletricidade e magnetismo. Esse fato dificilmente é abordado no

Ensino Médio.

Assim, procurou-se mostrar que por meio de um tema relativo a FMC é

possível desenvolver os conceitos clássicos de eletromagnetismo. Espera-se,

com esta abordagem, introduzir conceitos da Física Moderna e ainda mostrar a

linha tênue existente entre a Física Clássica e a Física Moderna e

Contemporânea. Assim destaca-se a importância do mapa conceitual elaborado,

que possibilita verificar a dimensão de uma teoria.

Com relação ao mapa conceitual e às atividades do curso que revisaram

temas clássicos a partir da supercondutividade, os seguintes comentários foram

feitos pelos professores cursistas:

(...) não há como não destacar a importância do material (mapa) produzido pela professora Simone, visto que o mesmo, além de abordar um tema ainda muito temido para ser abordado no Ensino Médio, o faz de modo o demonstrar a utilização do mesmo no cotidiano e desmistifica

que o mesmo é muito complexo e de difícil entendimento para os alunos (Prof C).

Apesar desse assunto ser para alunos de graduação em Física, a

ministrante do curso conseguiu abordá-lo como um tema gerador e

retirar os outros vários conceitos clássicos o permeiam com perfeição.

Realmente, foi dado um novo olhar, uma nova abordagem com esse seu

material didático, parabéns! (Prof D)

A metodologia de tomar a supercondutividade como tema gerador, para desenvolver os conceitos de eletromagnetismo, é a uma nova visão para estimularmos os educandos a se interessarem pela Física. É um material rico em conteúdo e em imagens, repleto de referências que nos favorece a oportunidade de nos aprofundarmos no tema (Prof E).

O material didático “A Supercondutividade como tema gerador para o ensino de Eletromagnetismo”, onde mostra o mapa conceitual, apresenta uma forma de abordagem que favorece tanto a formação dos professores em relação aos conteúdos relacionados à FMC, em especial supercondutividade, como oferece também material de apoio para o trabalho com os alunos. O material aborda os conceitos fundamentais, a classificação dos supercondutores, suas principais aplicações além de propor um mapa conceitual para o desenvolvimento dos conteúdos de eletromagnetismo de uma forma diferente do formato tradicionalmente descrito nos livros didáticos (Prof A)

3.3. Abordagem Experimental

O método experimental para o processamento da amostra supercondutora e

demonstração do efeito Meissner descrito no trabalho visam contribuir para o

conhecimento do fenômeno pelos professores cursistas. Aos estudantes de

Ensino Médio, tais atividades podem ser apresentadas através de imagens ou

vídeos.

O ponto de destaque desse curso, de acordo com depoimentos dos

professores participantes, foi o processamento e a caracterização de uma

amostra supercondutora, onde novamente se destacou a relação interdisciplinar

entre a Física e a Química, do cálculo da estequiometria ao processamento da

amostra.

Após o cálculo da estequiometria da amostra obtida, os professores

fizeram a pesagem e a maceração dos pós precursores da amostra

supercondutora. A primeira calcinação foi iniciada também nesse primeiro

momento. As outras macerações e calcinações foram efetuadas durante a

semana pelo monitor do curso. No próximo encontro, foram realizadas a

prensagem do pó, formando a amostra (pastilha) e o início da sinterização que foi

concluída no dia seguinte. Durante a semana foi realizada a oxigenação, quando

acredita-se que a fase supercondutora de YBa2Cu3O7- já esteja formada.

A Figura 2 mostra fotografias de professores cursistas trabalhando no

processamento das amostras.

Figura 2 -(a) pesagem dos pós precursores da amostra supercondutora. (b) maceração. (c) prensagem. (e) amostras em forma de pastilhas cilíndricas.

Fonte: própria autora

Nesta etapa do curso, os professores tiveram a oportunidade de vivenciar o

ambiente de pesquisa experimental, onde nem tudo é perfeito como a teoria

parece indicar.

Vale ressaltar que, dentre os professores, alguns não haviam ainda tido a

oportunidade de trabalhar em um laboratório de pesquisa. Sua vivência restringia-

se, basicamente, aos laboratórios de ensino do curso de graduação. Segundo o

Prof. B, tais atividades experimentais constituíram-se no diferencial deste curso

em relação a outros cursos de capacitação de professores.

No encontro seguinte, os professores prepararam a amostra para a medida

da resistividade, como mostra a Figura 3.

Figura 3- Preparação da amostra para medida da resistividade. (a) contatos de prata na amostra. (b) Cura da amostra. (d) Amostra fixada em uma placa de cobre. (e) amostra

com contatos fixada na cana.

Na medida da resistividade da amostra foi utilizada uma corrente elétrica

de intensidade 10 mA. Após a medida, os professores fizeram os gráficos da

resistividade real da amostra (considerando as suas dimensões) e da derivada da

resistividade, ambos em função da temperatura, conforme SILVA (2007) para se

obter o valor da temperatura crítica. O valor obtido foi de 92,6 K, coerente com o

encontrado na literatura (CHU, C. W. et al, 1987). Os resultados são mostrados

na Figura 4.

(b)

(a) (b)

(c)

Fios de cobre – contato

(d)

Fonte: própria autora

Figura 4 -(a) Resistividade real da amostra em função da temperatura. (b) Derivada da

resistividade em função da temperatura.

Fonte: própria autora

No encerramento da etapa experimental foi realizada a demonstração do

efeito Meissner, ou seja, a observação do diamagnetismo perfeito, que foi

estudada em uma das etapas do desenvolvimento dos conceitos de

eletromagnetismo. O diamagentismo perfeito é uma demonstração marcante, com

um ímã levitando sobre um supercondutor imerso em nitrogênio líquido. A

possibilidade de se verificar na prática o que foi ou que será estudado na teoria é

importante para a apreensão do conhecimento, o que pode também facilitar o

entendimento da linguagem matemática empregada no estudo. A Figura 5

apresenta fotografias do experimento realizado.

(a)

(b)

Figura 5 -Demonstração do efeito Meissner. (a) Componentes. (b) Levitação Magnética.

Fonte: própria autora

Nessa etapa os professores cursistas comentaram sobre a escassez de

atividades experimentais nos cursos de capacitação ofertados a docentes, como

nos relatos a seguir.

Todos os cursos ofertados para nós são teóricos Assim fazer a pastilha supercondutora e medir a sua resistividade e observar a levitação magnética foi importante, pois vimos na prática o que foi estudado na parte teórica. Essa formato de curso auxilia no entendimento dos conceitos físicos tratados (prof. D).

O método experimental para o processamento da amostra supercondutora e demonstração do efeito Meissner descrito no trabalho contribui para o conhecimento do fenômeno que pode ser apresentado aos alunos através de imagens ou vídeos (prof A).

Assim, evidenciou-se a importância da experimentação no ensino-

aprendizagem de Física. Neste curso, os conceitos da supercondutividade e de

eletromagnetismo foram abordados em paralelo a experimentação

(processamento e caracterização da amostra), o que contribui para uma melhor

compreensão dos conceitos.

De acordo com Galiazzi (2001, p. 249)

o valor da experimentação na contemporaneidade tem seu foco ainda na

construção da teoria resultante da prática, “como se não existisse teoria

ao se fazer a prática”, e propõe o desenvolvimento da teoria junto à

prática.

E ainda, para Borges (2002, p. 291)

o importante é o envolvimento do educando com a proposta de buscar

soluções a problemas presenciados por ele. Essas conclusões aludem a

contradições, pois a experimentação deve ser tratada como uma

ferramenta indispensável ao ensino, no contexto de epistemologias

diferentes.

As atividades realizadas com os professores permitiram inferir sobre a

importância da abordagem de temas de FMC. Os mapas conceituais facilitam a

conexão entre temas, possibilitando uma abrangência maior dos conceitos físicos

estudados. Os professores cursistas comentaram sobre a inserção de temas de

FMC em sala de aula, conforme reproduzido abaixo.

Nos dias atuais faz-se necessário, a introdução de tópicos de Física Moderna e Contemporânea nas escolas. É inadmissível que em pleno século XXI, nossos estudantes, no auge do uso das tecnologias promovidas pela Física Moderna, não tenham conhecimento dessa área tão vasta e fascinante da física (Prof C). Diante as mudanças que ocorre nos dias atuais a Física Moderna no Ensino Médio é importante que os alunos tenham noção que ela está presente no nosso dia a dia. No ano passado quando fiz um exame de tomografia computadorizada e, me dei conta que a física moderna estava presente na minha vida, me auxiliando/ajudando a identificar o meu problema de saúde (Prof.B).

... a escola deve proporcionar às pessoas condições de entender o mundo e interagir com ele. Só se pode interagir com algo quando se convive com o fato. A partir disso, podemos utilizar a tecnologia (o que chamo de aplicação de FMC no nosso contexto) a nosso favor, melhorando a nossa qualidade de vida. Portanto, é inevitável o estudo da FMC nas salas de aula hoje (prof F).

Ao final, o curso propiciou a relação teoria-prática por meio do estudo da

supercondutividade, que é um tema necessário para se compreender o

funcionamento de alguns aparelhos modernos, como o trem MAGLEV e a

geração de campos magnéticos intensos em ressonância magnética nuclear.

Relacionou-se ainda este tema de FMC com alguns conceitos de

eletromagnetismo, a partir das duas características do estado supercondutor

(resistência nula e efeito Meissner). Foi ainda possível o estudo aprofundado das

características da estrutura atômica do material, responsáveis pelas propriedades

supercondutoras.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

De acordo com os depoimentos colhidos durante e ao final do curso de

capacitação oferecido, verificou-se que:

A instrumentalização dos professores realizou-se de forma satisfatória,

pois a teoria foi desenvolvida paralelamente às atividades

experimentais, o que propiciou a construção do conhecimento

científico.

O mapa conceitual possibilitou a interligação entre os conceitos da

Física Clássica e da Física Moderna e Contemporânea.

A introdução da Física Moderna e Contemporânea no ensino médio

faz-se necessária devido aos inúmeros recursos tecnológicos vigentes,

cujo funcionamento fundamenta-se em seus conceitos.

O fenômeno da supercondutividade pode ser empregado como tema

gerador para a abordagem de eletromagnetismo no Ensino Médio.

5. REFERÊNCIAS

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