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I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 1

A UTILIZAÇÃO DA HISTÓRIA DA CIÊNCIA EM CONTEÚDOS RELACIONADOS À MECÂNICA DOS FLUIDOS POR INTERMÉDIO DE

RECURSOS MULTIMÍDIA.

André Ricardo Soares Amarante c [[email protected]] Odete Pacubi Baierl Teixeira a [[email protected]]

José Lourenço Cindra a [[email protected]] Marco Aurélio Alvarenga Monteiro b [[email protected]] Isabel Cristina de Castro Monteiro c [[email protected]]

a UNESP - Guaratinguetá

b EEAR – Escola de Especialistas de Aeronáutica e UNESP – Bauru c Colégio Técnico Industrial de Guaratinguetá e UNESP - Bauru

RESUMO

A proposta deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um software que integrasse diferentes recursos multimídia, abordando conteúdos relacionados à mecânica dos fluidos. Procuramos resgatar aspectos relacionados à História da Ciência objetivando atender as orientações contidas nas propostas e tendências inovadoras relacionadas ao ensino de ciências. Também acreditamos que o emprego de recursos multimídia pode subsidiar o trabalho de sala de aula propiciando a inserção de estratégias didáticas no sentido de possibilitar uma maior interação e maior interesse dos alunos em situações que explorem conteúdos de Física. Especificamente, apresentamos um panorama geral relacionado ao contexto de tópicos relevantes em Mecânica dos Fluidos, dentre os quais abordamos o conceito de fluidos bem como sua evolução histórica, destacando os trabalhos de Arquimedes, Stevin, Galileu, Castelli, Viviani, Torricelli, Pascal, Newton, Bernoulli, D’Alembert e Venturi. A proposta apresenta diferentes tópicos que são tratados nos ambientes que comportam o software. Neste primeiro momento nos restringimos a apresentar os conteúdos especificamente contidos no software, sem a preocupação de fazer um tratamento quanto à linguagem e os recursos utilizados, no que se refere às animações, simulações, bem como demonstrações experimentais.

INTRODUÇÃO

As pesquisas em educação têm apontado um grande descompasso entre as orientações contidas nas propostas e tendências inovadoras relacionadas ao Ensino de Ciências elaboradas pelos pesquisadores e a forma como efetivamente ocorre o processo de ensino e aprendizagem no cotidiano da sala de aula. A busca em se tentar superar dificuldades no sentido de incorporação dessas orientações por parte do professor tem apontado para a utilização da História da Ciência como importante meio para a estruturação de atividades de ensino que possam ser significativas para os alunos.

Ao nosso ver, as limitações de alguns recursos didáticos que utilizam a História da Ciência, muitas vezes acabam impossibilitando ou restringindo muito as contribuições que possíveis reflexões possam ser advindas dos fatos históricos relativos ao desenvolvimento científico. Acreditamos que o emprego de recursos multimídias pode ser útil para incrementar estratégias

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 2 didáticas no sentido de possibilitar a exploração mais ampla das contribuições que a História da Ciência possa oferecer no processo de ensino e aprendizagem do cotidiano de sala de aula.

Neste sentido procuramos elaborar um software que integrasse recursos de imagem e som, permitindo um ambiente no qual se explora a História da Ciência em conteúdos relacionados à mecânica dos fluidos. As páginas pertencentes ao software visam, principalmente, que o aluno possa interagir com situações que articulem conceitos relacionados à aerodinâmica e à hidrodinâmica. Além disso, pretende-se que o software possa permitir que questões relativas à natureza da ciência, do fazer científico, relação ciência-tecnologia e sociedade possam ser discutidas.

A seguir apresentaremos a descrição da estrutura do software desenvolvido.

DESCRIÇÃO DO SOFTWARE

O software desenvolvido se estruturou a partir de uma proposta que, além de discutir aspectos conceituais relativos aos tópicos da mecânica dos fluidos, também visou apresentar uma seqüência histórica na qual se enfatiza como se processou a evolução conceitual desta área da Física e suas relações com o desenvolvimento tecnológico e seu impacto na sociedade.

Para tanto buscamos congregar diferentes recursos de imagem e som para o desenvolvimento de animações de modelos teóricos bem como simulações de experimentos, buscando tornar mais interativas e contextualizadas, possíveis discussões em sala de aula sobre o desenvolvimento conceitual da mecânica dos fluidos.

O recurso multimídia utilizado se organiza a partir de um texto base que linka explicações mais detalhadas sobre os conceitos desenvolvidos pelos trabalhos científicos de diferentes cientistas. Além disso, apresenta outro texto que paralelo à história do desenvolvimento conceitual da mecânica dos fluidos, evidencia como esses conceitos foram aplicados tecnologicamente ao longo da história da sociedade. Especificamente optamos por ilustrar essa aplicação tecnológica no desenvolvimento da aerostação e da aviação. Nosso intuito é propiciar não apenas uma discussão sobre o papel da ciência na compreensão de determinados fenômenos naturais, mas também sobre as múltiplas formas de como esses conhecimentos interferiram no desenvolvimento tecnológico e na vida da sociedade, principalmente no período compreendido entre o final do século XIX e início do século XX.

O texto sobre a história do desenvolvimento científico apresenta as diferentes contribuições de diferentes idéias dos filósofos e dos cientistas em diferentes épocas que permitiram a compreensão mais detalhada dos fenômenos que envolvem os fluidos. Assim, apresentamos os estudos de Aristóteles, Arquimedes, Nicolau de Cusa, Leonardo da Vinci, Stevin, Galileu Galilei, Castelli, Torricelli, Pascal, Newton, Bernoulli, Euler, Lagrange, Venturi, Stokes, Reynolds, D´Alembert, Borda, entre outros.

Nesse aspecto, tivemos o intuito de evidenciar o processo de construção do conhecimento científico, bem como oportunizar, em situação de ensino em sala de aula, discussões acerca dos obstáculos epistemológicos enfrentados por cientistas, oferecendo, para alunos e professor, referenciais sobre a natureza da ciência e do trabalho científico. Assim, tivemos a preocupação de desmistificar a Ciência destacando a não linearidade pela qual os conceitos relacionados à Mecânica dos fluidos se desenvolveram. Procuramos, também, contextualizar o trabalho dos cientistas

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 3 levando em conta aspectos próprios da sociedade em que viviam, ressaltando as influencias sociais, políticas e econômicas sobre seu fazer.

A seguir apresentamos algumas páginas do software que mostra partes do texto histórico utilizado.


O software também apresenta as animações dos modelos teóricos sobre os fluidos, bem como simulações de experimentos utilizados pelos cientistas na estruturação de suas hipóteses e teorias. Esses recursos também são utilizados para ilustrar como os conceitos científicos foram utilizados para aplicações tecnológicas, tais como a construção de balões e aviões.

A opção em se utilizar os meios multimídias oferecidos pela informática deveu-se ao fato de muitas escolas estarem adquirindo esses recursos e aos poucos trabalhos existentes sobre propostas concretas de utilização dessas ferramentas em sala de aula. Além disso, acreditamos que as possibilidades de conjugar recursos de imagem e som podem oferecer uma maior contextualização sobre as idéias discutidas, muitas vezes abstratas demais para os alunos, dificultando as interações entre alunos e professor.

Apresentamos, também, uma seção de fotos que ilustram momentos históricos da sociedade sobre como os balões e os aviões transformaram as relações sociais, além de registrar diferentes projetos idealizados, a partir da interpretação dos resultados científicos para aplicação tecnológica.

Apresentamos, a seguir, algumas telas do software que contém animações dos modelos teóricos, simulações de experimentos e aplicações tecnológicas, bem como das seções de fotos de momentos históricos.


Finalmente apresentamos no software proposto, aspectos sobre a história do desenvolvimento da aerostação e da aviação. Nesse texto, procuramos abordar, numa seqüência cronológica de como se deu o desenvolvimento tecnológico a partir da aplicação dos conceitos científicos. Procuramos destacar os trabalhos de Bartolomeu de Gusmão, os irmãos Montgolfier, Henry Giffard, Alberto Santos Dumont, Arder, Otto Lilienthal, os irmãos Wright, entre outros. Além disso, apresenta-se o impacto dessa tecnologia na sociedade da época, tais como a guerra do Paraguai, a Primeira e a Segunda Guerras Mundiais, a reação da população ao uso dos balões e dos aviões como meio de transporte, etc.

Os links relativos à história da aviação foram propostos com o objetivo de evidenciar o impacto que a evolução de conceitos científicos tiveram sobre o desenvolvimento tecnológico. Além disso, procuramos enfatizar as influências que esses impactos tecnológicos tiveram sobre a sociedade.

No caso da aviação e da aerostação, houve uma revolução nos transportes de cargas e passageiros, no aperfeiçoamento dos correios, nas estratégias de defesa nacional e no desenvolvimento de outras ciências como, por exemplo, a cartografia. Nesse aspecto, o software permite um tratamento didático interdisciplinar, haja vista, as relações com ciência, história e geografia.

Ainda com relação à história da Aviação e da aerostação, aproveitamos as idas e vindas, erros e acertos de modelos propostos que contribuíram para a invenção do avião e do balão, desvinculando a imagem de cientista da do gênio isolado e infalível. Enfatizamos a polêmica disputa sobre o mérito de invenção do avião entre os irmãos Wright e Alberto Santos Dumont, para discutir a ética nas pesquisas científicas e o papel da Lei de Patentes.

A seguir mostramos algumas páginas do software que contém o texto sobre a história do desenvolvimento da aerostação e da aviação.

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 12 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Neste trabalho, buscamos desenvolver um software que integrasse aspectos relacionados à história da Ciência ao ensino de conceitos específicos envolvendo a Mecânica dos Fluidos.

Procurando seguir as indicações das pesquisas recentes em ensino de Ciências, estruturamos textos, animações e simulações, visando contribuir com atividades de ensino em sala de aula mais significativas para os alunos, priorizando uma maior interatividade entre os usuários do software e os diferentes recursos oferecidos por ele.

Evidentemente, não subjugamos o papel do professor no processo de ensino e de aprendizagem, acreditando que esse recurso bastasse por si só. Nossa intenção, ao contrário, é o de oferecer um apoio didático ao professor no sentido de que ele possa adequá-lo à sua prática pedagógica.

Nesse sentido, esse trabalho se constitui em um protótipo preliminar, o qual ainda necessita de possíveis reformulações e reorientações para que possa ser levado à realidade de sala de aula.

Numa segunda etapa, uma vez concluído o protótipo, visamos investigar modos de utilizar esse recurso no cotidiano escolar.

REFERÊNCIAS

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a utilizaÇÃo da histÓria da ciÊncia em conteÚdos … · ix encontro nacional de pesquisa em...

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