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Ana Paula Barbosa Martins Luz e suas Tecnologias. Orientadora: Professora Drª. Maria Beatriz Dias da Silva Maia Porto Ana Paula Barbosa Martins Rio de Janeiro 2018 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE APLICAÇÃO FERNANDO RODRIGUES DA SILVEIRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENSINO EM EDUCAÇÃO BÁSICA PPGEB/CAPUERJ MESTRADO PROFISSIONAL

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Ana Paula Barbosa Martins

Luz e suas Tecnologias.

Orientadora: Professora Drª. Maria Beatriz Dias da Silva Maia Porto

Ana Paula Barbosa Martins

Rio de Janeiro

2018

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

INSTITUTO DE APLICAÇÃO FERNANDO RODRIGUES DA SILVEIRA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENSINO EM EDUCAÇÃO

BÁSICA – PPGEB/CAPUERJ

MESTRADO PROFISSIONAL

Ana Paula Barbosa Martins

Produto educativo apresentado, como requisito

parcial para obtenção do título de Mestre, ao

Programa de Pós-Graduação em Ensino de

Educação Básica, da Universidade Estadual do Rio

de Janeiro. Área de concentração: Ensino

Fundamental II e Ensino de Física.

Orientadora: Professora Drª. Maria Beatriz Dias da Silva Maia Porto

Rio de Janeiro

2018

Ana Paula Barbosa Martins

Luz e suas Tecnologias.

Produto educativo apresentado, como requisito

parcial para obtenção do título de Mestre, ao

Programa de Pós-Graduação em Ensino de

Educação Básica, da Universidade Estadual do Rio

de Janeiro. Área de concentração: Ensino

Fundamental II e Ensino de Física.

.

Aprovada em 30 de outubro de 2018.

Banca examinadora:

Professora Drª. Maria Beatriz Dias da Silva Maia Porto

Instituto de Aplicação Fernando Rodrigues da Silveira – CAp-UERJ

Professor Dr. Cláudio Maia Porto

Instituto de Ciências Exatas – UFRRJ

Professora Drª. Maria Cristina Ferreira dos Santos

Instituto de Aplicação Fernando Rodrigues da Silveira – CAp-UERJ

Rio de Janeiro

2018

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1- Páginas 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07 e 08.................................................. 13

Figura 2- Páginas 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15 e 16.................................................. 14

Figura 3- Páginas 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 e 24.................................................. 15

Figura 4- Páginas 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 e 32.................................................. 16

Figura 5- Páginas 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 e 40.................................................. 17

Figura 6- Páginas 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 e 48.................................................. 18

Figura 7- Páginas 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 e 56.................................................. 19

Figura 8- Páginas 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63 e 64.................................................. 20

Figura 9- Páginas 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 e 72.................................................. 21

Figura 10- Páginas 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 e 80.................................................. 22

ÍNDICE DE QUADRO

Quadro 1 ....................................................................................................... 10

Quadro 2 ....................................................................................................... 11

Quadro 3 ....................................................................................................... 12

Sumário

1 Produto ................................................................................................................. 7

2 O curso: Luz e suas tecnologias ........................................................................... 9

3 Considerações Finais ......................................................................................... 24

1 PRODUTO

O trabalho que ora é apresentado é fruto do curso de Mestrado Profissional

realizado no Programa de Pós-Graduação de Ensino em Educação Básica, PPGEB,

da Universidade do Estado do Rio de Janeiro e foi desenvolvido a partir de uma

pesquisa cujo objetivo era a Inserção de Tópicos de Física Moderna e

Contemporânea no segundo segmento do Ensino Fundamental.

Na pesquisa realizada foi explorada não somente a Inserção de Tópicos de

Física Moderna e Contemporânea no segundo segmento do Ensino Fundamental,

mas também algumas de suas aplicações em tecnologia. Desta forma, é proposto

aqui um curso, na modalidade online, que estará disponível pela internet no

endereço https://paulabarbosaprof.wixsite.com/ensinodefisica.

O curso mencionado é destinado a todos os profissionais que lecionam

disciplinas científicas na Educação Básica. Há atualmente um consenso entre os

pesquisadores da área de Ensino de Ciências sobre a necessidade da realização da

atualização curricular da área, em específico da Física, para melhorar o ensino e

aprendizagem destas áreas do conhecimento.

Diante do exposto, cabe o seguinte questionamento: como os professores que já

atuam nas escolas lidariam com uma proposta de atualização curricular? Após

algumas reflexões e conversas com alguns colegas docentes, é necessário o

investimento na formação continuada dos professores de Ciências

Tomando como base o que foi exposto, aliado ao reconhecimento da

necessidade de melhoria das práticas em sala de aula, o curso foi desenvolvido

gerando sobre a seguinte temática: LUZ. Este tema está presente no currículo do

nono ano do Ensino Fundamental proposto pela prefeitura do Rio de Janeiro e faz

parte de inúmeras tecnologias amplamente utilizadas pela sociedade atual.

Compreendendo a rotina de um professor, o curso foi pensado e estruturado

com o intuito de atualizar os conhecimentos pedagógicos dos professores,

contextualizá-lo com algumas das correntes de estudos sobre ensino de Ciências,

em específico a Física, trazer a teoria com contexto histórico e social sobre o tópico

Luz, apresentar algumas de suas tecnologias e aplicações no cotidiano para

fornecer ferramentas que possibilitem que os professores criem estratégias para

utilizarem dentro de sala de aula de uma maneira tranquila, e que coubesse nos

intervalos de trabalho. Esse curso está depositado juntamente com um arquivo em

formato PDF em uma página da internet (Blog), supracitado, para facilitar o acesso e

a divulgação entre os professores interessados em cursá-lo.

O curso “Luz e suas Tecnologias” possui três módulos. O primeiro módulo

possui duração aproximada de quatro horas e na sua ementa constam as bases das

linhas de pesquisa defendidas neste trabalho. Inicia-se com uma abordagem dos

documentos normativos regulamentadores da Educação Básica brasileira, com foco

na disciplina de Ciências, e fundamenta teoricamente o que seria trabalhar com a

História da Ciência e com a Física Moderna e Contemporânea (FMC), como

estratégias, para abordar as aplicações dos conhecimentos científicos e seus

impactos na sociedade e no meio ambiente.

O segundo módulo, com duração aproximada de cinco horas, traz toda a

evolução histórica e conceitual do tópico de FMC escolhido para ser trabalhado

neste curso piloto: Luz, conforme dito anteriormente. Esse tópico foi

estrategicamente escolhido porque consta no currículo do quarto bimestre do nono

ano do segundo segmento do Ensino Fundamental (EFII), é rico na sua construção

histórica e é a base de muitos artefatos tecnológicos utilizados pelos alunos e

alunas, podendo (re)significando, portanto, os conhecimentos científicos abordados

dentro de sala de aula.

O terceiro módulo, com duração prevista de quatro horas, propõe o estudo de

algumas tecnologias, muito presentes atualmente, como a fotografia, os LED’s e as

células fotoelétricas como assuntos que possam fomentar o debate sobre as

influências das tecnologias na vida, na saúde e no meio ambiente. Destaca para os

docentes que fizeram o curso a importância de se construir um pensamento crítico

reflexivo capaz de desenvolver a autonomia desses alunos e alunas formando,

assim, o que é objetivo da escolarização do sujeito, um cidadão pleno capaz de

exercer seu papel na sociedade.

2 O CURSO: LUZ E SUAS TECNOLOGIAS

Entendendo que é imperativo o ensino possuir um significado para os

estudantes, para que seu aprendizado seja efetivo, é trazido aqui o pensamento de

de Brockington e Pietrocola (2005, p.389) "em cada época, é necessário que o

conhecimento científico escolar esteja fundamentado no conhecimento produzido

pelos cientistas [...]”, mas com a ressalva de que esse conhecimento já tenha sido

aceito de forma consensual pela comunidade científica. O ensino deve ser

contextualizado, considerar o cotidiano dos alunos, em seu aspecto social, ético,

histórico e tecnológico (MATTHEWS, 1995) e é por isso que se torna relevante

ensinar Física na Educação Básica. Diante disso, dentro do tópico escolhido, LUZ,

são sugeridas três tecnologias que podem ser abordadas em sala de aula e que

podem ser de fácil interpretação.

As ementas de cada módulo são mostradas abaixo.

Quadro 1-Ementa do módulo 1. Carga horária (4 h)

Curso de aperfeiçoamento online Física Moderna e Contemporânea para o ensino na Educação Básica

Luz e suas Tecnologias Módulo 1: Pedagogia do ensino de Física.

Etapa Conteúdos Objetivos Avaliação

Contextualização pedagógica

(2 horas)

- Documentos normativos da Educação Brasileira: CF/88 LDB PCN OC BNCC

Conhecer o que os documentos

normativos dizem sobre o ensino de

ciências para o EFII

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lo.

Levantamento das concepções iniciais dos docentes (1 hora)

- O que é ciência? - Importância de conhecimentos científicos na sociedade. - Facilidade e dificuldades encontradas ao ensinar Ciências em sala de aula.

Entender a complexidade e

elaborar estratégias para ensinar Ciências

no EFII.

Por que inserir a HC no ensino

(1 hora)

- Motivos para inserir HC no ensino de Educação básica.

Entender a importância de

aproximar e contextualizar a ciência para os

estudantes.

Quadro 2- Ementa do módulo 2. Carga horária (5 h)

Curso de aperfeiçoamento online Física Moderna e Contemporânea para o ensino na Educação Básica

Luz e suas Tecnologias Módulo 2: Evolução do conceito de Luz.

Etapa Conteúdos Objetivos

Domínio do fogo (1/3 H)

A grande importância do domínio do fogo.

Entender o início do manuseio da Luz

Os filósofos naturais

(1 H)

Construção e entendimento do que é luz por diferentes filósofos.

Entender as diversas correntes

de pensamentos

Refração (1/3H)

Definições, formulações matemáticas, contribuições de cada cientista, questões históricas.

Acompanhar a evolução

conceitual e conflito de teorias

Reflexão (1/3H)

Difração (1/3 H)

Interferência (1/3 H)

Polarização (1/3 H)

Luz: ondas eletromagnéticas

(1/2 H)

Definição; Espectro eletromagnético; experimento de Michelson e Morley

Entender a contribuição de

Maxwell na unificação da

óptica e da Mecânica com

eletromagnetismo.

Radiação do Corpo Negro

(1/2 H)

Energia da Radiação Eletromagnética; Pacotes de

Energia; Quanta

Efeito Fotoelétrico (1/2 H)

Equação proposta por Einstein que relaciona a energia do elétron

ejetado na superfície à frequência da luz incidente.

Entender as contradições na

teoria.

Quadro 3- Ementa do módulo 3. Carga horária (4 horas)

Curso de aperfeiçoamento online

Física Moderna e Contemporânea para o ensino na Educação Básica

Luz e suas Tecnologias

Módulo 3: Ciência, Tecnologia e Sociedade.

Tecnologia Conteúdos Recursos utilizados

Fotografia

(2 H)

Semelhança com sistema de visão;

Defeitos de visão;

Formação de imagens;

Exposição das Selfies tiradas com os alunos e alunas da turma; Montagem de uma maquete de olho.

LED

(1H)

Reflexão;

Refração;

Laser;

Led.

Exposição do conteúdo; Reportagem

Células Fotoelétricas

(1H)

Energia elétrica através da luz;

Montagem de um mecanismo que permita o acendimento da lâmpada através de uma célula fotoelétrica.

O Curso

Figura 1-Páginas 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07 e 08.

Figura 2-Páginas 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15 e 16.

Figura 3- Páginas 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 e 24.

Figura 4- Páginas 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 e 32.

Figura 5- Páginas 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 e 40.

Figura 6- Páginas 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 e 48.

Figura 7- 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 e 56.

Figura 8- 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63 e 64.

Figura 9- Páginas 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 e 72.

Figura 10- Páginas 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 e 80.

Material de Apoio em formato PDF

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os professores participantes afirmaram que o curso alcançou seu objetivo em

fornecer aos professores de Ciências, formados ou em formação, algum recurso que

reforce a importância de abordar um tópico tão rico em contribuições históricas e

que alicerça nossa sociedade atual. A avaliação, anônima, foi positiva de acordo

com a média de pontuação alcançada: 8,8 pontos em uma escala de 1 a 10 como

pode ser constatado com o infográfico abaixo.

Figura 11- infográfico da avaliação do Curso Luz e suas Tecnologias.

O curso “Luz e suas Tecnologias” gerou comentários como:

“Excelente curso, bem didático e explicativo”.

“Correlacionados com a questão da importância da luz para a

manutenção da vida no planeta”.

“Achei excelente! Pretendo abordar o tema até com os pequenos

quando falo de fotografia e animação”.

“O curso está bem elaborado. Didático. Ótima qualidade”.

Entre os participantes, apenas um não deixou comentários. Analisando as

avalições, compreende-se que esse produto é um potencial material de apoio a uma

completude curricular que possa ser utilizado para atualização dos professores em

formação ou em atuação.

4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BROCKINGTON, G.; PIETROCOLA, M. Serão as regras da transposição didática aplicáveis aos conceitos de Física Moderna. Investigações em Ensino de Ciência, Porto Alegre, V. 10, n. 3, pp. 387-404. Dez 2005

MARTINS, L A-C. P. História da Ciência: objetos, métodos e problemas. Ciência e Educação, v. 11, n. 2, p. 305-317, 2005.

MATHEWS, M. R. História, Filosofia e ensino de ciências: A tendência atual de reaproximação. Cad. Cat. Ens. Fís., V. 12, n.3: p. 164-214, dez.1995.

MOREIRA, M. A. Grandes desafios para o ensino da física na Educação Contemporânea. Conferência proferida na XI Conferência Interamericana sobre Enseñanza de la Física, Guayaquil, Equador, julho de 2013 e durante o Ciclo de palestras dos 50 Anos do Instituto de Física da UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil, março de 2014.

OLIVEIRA, F. F.; VIANNA, D. M.; GERBASSI, R. S. Física moderna no ensino médio: o que dizem os professores. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.29, n.3, p. 447-454, 2007.

OSTERMANN, F.; MOREIRA, M. A. Atualização do currículo de física na escola de nível médio: um estudo dessa problemática na perspectiva de uma experiência em sala de aula e da formação inicial de professores. Cad. Cat. Ens. Fís., V. 18, n. 2: p. 135-151, ago. 2001.

ZANETIC, J. Física e cultura. Cienc. Cult., July/Sept. 2005, vol.57, no.3, p.21-24.