uma adaptação curricular de física para ciências agrárias

UMA ADAPTAÇÃO CURRICULAR DE FÍSICA PARA CIÊNCIAS AGRÁRIAS

ANA LÚCIA FIGUEIREDO DE SOUZA NOGUEIRA

SLIEC - 2010

1- História

•Em 1996 ingressei na UNIMONTES, no curso de Agronomia com a disciplina de Física.

•Desafio: qual Física ensinar a um estudante de Agronomia?

•Proposta: ensinar uma Física que busque mostrar como ela pode ser importante na tomada de decisão de um agrônomo.

Incremento de Idéias

Inovação tecnológica,

abertura econômica e

quebra de barreiras

Atualizar

2- Objetivos:

A reorganização da disciplina tem como objetivo geral estabelecer uma relação entre a Física e a Agronomia para a prática profissional do agrônomo.

Propor uma abordagem que favoreça a articulação entre os conteúdos de Física e as várias áreas do saber que integram os ciclos básico e profissional do curso de Agronomia.

3 - Metodologia

A disciplina tem carga horária de 90h/a.

Sua ementa é: Mecânica, Termodinâmica, Óptica, Eletromagnetismo e Noções de Física Moderna.

Dificuldades

1ª dificuldade: montar o curso

2ª dificuldade: qual livro texto adotar?

3ª dificuldade: carga horária reduzida.

4- Física x Agronomia

A relação proposta entre estas duas ciências (Física e Agronomia) pode ser melhor entendida se considerarmos a primeira como um instrumento da segunda, conforme figura abaixo.

Agronomia Física

Problemas específicos

de área

Solução einterpretação

Teoria e instrumentos

Elaboração de modelos

Integração deconteúdos

Aplicações de Agronomia em Física:

•Mecânica:

Velocidade das águas nos canais.Irrigação por sulcos.Irrigação por aspersão.Pivô Central.Máquinas agrícolas.Conjunto moto-bomba.Carneiro Hidráulico.Aplicador portátil de produtos químicos via água de Irrigação.Empuxo exercido por um líquido sobre uma superfície plana imersa.

•Termodinâmica e Óptica:Germinação e crescimento de plantasMeteorologia e ClimatologiaSecagem de sementes

•Ondas:Ondas eletromagnéticas, sensoriamento remoto e GPS

•Eletromagnetismo:Separador eletrostático de sementesCercas elétricasMotor de corrente contínua

•Noções de Física Quântica:Energia nuclear no combate de pragas e

conservação de Alimentos.

Exemplo:

Velocidade das águas nos canais

Conteúdo de Física

•Técnicas de medição – algarismos significativos, média aritmética; precisão; cálculo de erros;•Cinemática – determinação da velocidade; movimento acelerado;•Dinâmica – ação da força gravitacional; força de atrito; leis de Newton;•Hidrostática – empuxo e condições para flutuação;•Hidrodinâmica – cálculo da vazão.

5- Metodologia:

Sugerimos que as aulas sejam preparadas de acordo com os três “momentos pedagógicos” definidos por Delizoicov, quais sejam “problematização inicial, organização do conhecimento e aplicação do conhecimento”.

Como problematização inicial, sugerimos que o professor apresente aos alunos, na primeira semana do curso, uma tabela onde relacionamos a Agronomia e a Física a eles associados, com uma das colunas em branco, solicitando que eles completem a coluna correspondente, justificando cada item adicionado.

Temas de Agronomia Temas de Física

Irrigação localizada, velocidade de água em canais, pivô central e alcance.

Sistemas de cabos aéreos, tração animal e roldanas, peso e separação de sementes, atrito no solo, força erosiva da água no solo.

Erosão do solo, colisões de partículas do solo e impacto das gotas de chuva.

Trabalho e potência ou capacidade operacional de máquinas, energia da água no solo, energia solar na secagem de sementes, energia eólica, potencial da água, energia cinética da chuva.

Densidade e compactação do solo, pressão, continuidade, vazão de orifícios, bombas de ar comprimido e carneiro hidráulico.

Temperatura ambiente, conforto ambiental e de estresse animal.

Separação de sementes.Reflexão e refração da luz nas plantas e pelas plantas.

Climatologia e radiação solar no crescimento das plantas, GPS e sensoriamento remoto.

Condutividade elétrica da solução do solo e da água, perda de carga, separador eletrostático de sementes.

Cercas elétricas.

Motor de corrente contínua, separador magnético de sementes e transformadores.

Energia nuclear no combate de pragas e conservação de alimentos

Como Organização do conhecimento sugerimos que o professor apresenta a Física formalmente, suas leis, conceitos básicos e equações.

A discussão seria feita de modo que os alunos sejam capazes de identificar fenômenos pertencentes aos diversos campos conceituais da Física; aplicar as leis; resolver problemas e analisar gráficos; relacionar conceitos e unidades de medida; reconhecer as interações fundamentais na Natureza.

Após cada capítulo estudado, de acordo com o

terceiro momento pedagógico, o professor

solicita aos alunos que apliquem o conhecimento

incorporado, apresentando para a turma, na

forma de seminário, trabalhos cujos temas

relacionem a Física com a Agronomia.

6- Resultados obtidos:

• A primeira turma a passar por este trabalho foi em 2002.

• Segundo Freire: Saber que ensinar não é transmitir conhecimento, mas criar as possibilidades para a sua própria produção ou a sua construção.

•A abordagem de uma Física contextualizada propiciou uma mudança drástica no comportamento dos alunos de Agronomia. •A partir de 2002, estes têm mostrado um crescente interesse pela disciplina, compreendendo a importância desse conhecimento científico na sua prática profissional.•Esse fato é atestado pela seriedade e envolvimento manifestados durante a participação de trabalhos em grupo e melhora no desempenho nas provas, comprovado pelos dados apresentados a seguir.

•O índice de alunos reprovados na disciplina, antes da abordagem contextualizada era em torno de 12%, com 17% dos alunos necessitando das notas do exame especial para ser aprovado. •Entre 2002 e 2007, apenas 1,5% dos alunos foram reprovados, com 1,3% necessitando do exame especial para aprovação.

7- Considerações finais

O enfoque do trabalho é sugerir uma abordagem possível que favoreça a articulação entre os conteúdos de Física e as várias áreas do saber que integram os ciclos básico e profissional do curso de Agronomia.

Sugerimos que o conhecimento seja construído em conjunto com os alunos a partir da problematização da realidade. Assim, acreditamos que estaremos capacitando esse aluno a enfrentar e solucionar satisfatoriamente novas situações que poderão surgir no campo de trabalho.

Destacamos também a importância da utilização de atividades experimentais como estratégia de ensino de Física, confirmada pela grande quantidade de trabalhos publicados no assunto.

O conhecimento, que antes era visto como "desnecessário", nas palavras dos próprios alunos, pois “não se faz prova de Física no concurso vestibular para entrar para o curso de Agronomia da UNIMONTES”, tornou-se interessante e próximo da realidade, ante a discussão das diversas aplicações da Física na prática agrônoma, motivando-os a estudar.

O número de disciplinas do curso de Agronomia relacionada com a Física é bastante significativo, justificando assim esta adaptação curricular que ora propomos. Isso somado aos resultados significativos obtidos em relação à aprovação dos alunos na disciplina em função da nova abordagem adotada, reforçam a idéia dos efeitos positivos que se pode conseguir a partir da mudança das estratégias de ensino utilizadas.

Currículo do curso:

• Irrigação

• Climatologia

• Mecânica e máquinas agrícolas

• Beneficiamento de sementes

• Solos

• Hidráulica

• Topografia

Irrigação

• É importante compreender como se dá a infiltração de água no solo,

• Porosidade do solo,• Evaporação(déficit de saturação de pressão de vapor),• Potencial de água e do solo (mátrico + osmótico +

pressão + força gravitacional da planta e da atmosfera),• Condutividade elétrica da solução do solo e da água,• Condutividade hidráulica do solo,• Equação da continuidade,• Vazão de orifícios,• Alcance ou raio molhado.

Climatologia:

• Conceitos sobre o sistema solar – Energia solar, radiação, fotossíntese, reflexão

• Gases e suas Leis

• Calor e processos termodinâmicos

• Movimento circular uniforme

• Força gravitacional

• Pressão atmosférica

Beneficiamento de Sementes:

• Etapas do processo: recepção, pré-limpeza e limpeza• A separação de sementes pode ser por:

– Tamanho: máquinas de ar e peneiras– Forma: separador em espiral, sementes redondas, chatas ou

irregulares– Peso: máquina de ar e peneiras, máquina de gravidade– Textura da casca: rolos, tapete rolante e separador magnético– Cor: catadeiras eletrônicas e reflexão– Afinidade com líquidos: separador magnético– Condutividade: separador eletrostático

• A secagem de sementes pode ser feita com:– Uso de energia solar e ar natural– Secador de sementes

Solos:

• A erosão e conservação do solo baseia-se na energia cinética da chuva

• Compactação do solo (peso por unidade de volume das partículas sólidas e sua textura)

• Melhoramento do solo• Deslocamento de partículas do solo por:

– Impacto das gotas de chuva– Erosão por quedas d´água

Hidráulica:

• Condutividade

• Cálculo do espaçamento entre drenos

Topografia:

• Aparelhos de medida de distância como teodolitos e níveis ópticos: lentes

• GPS

A Física estará sempre presente na maioria dos fenômenos que analisarmos, desde o ato de cavar a terra para o plantio, como para irrigar, construir, drenar e mecanizar. Tudo isso exige um conhecimento das leis e princípios da Física, que regem os processos básicos e tecnológicos em prol do desenvolvimento.

Segundo Paulo Freire, quando a prática de ensinar tem um suporte pedagógico apropriado, ela torna-se algo bonito e prazeroso. É assim que a Física deve ser vista pelos futuros agrônomos, é assim que proponho que ela seja ensinada, com toda a sua “boniteza” e seriedade.