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Aplicação do jogo “Aventuras Radiológicas” para o ensino

de Física

Romeu de Oliveira Felizardo

Dissertação de Mestrado apresentada ao

Programa de Pós-Graduação da

Universidade Regional do Cariri no Curso de

Mestrado Profissional de Ensino de Física

(MNPEF), como parte dos requisitos

necessários à obtenção do título de Mestre

em Ensino de Física.

Orientador:

Prof. Dr. Carlos Emidio Sampaio Nogueira

Juazeiro do Norte – CE

Janeiro – 2018

1

Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação da

Universidade Regional do Cariri - URCA no Curso de Mestrado Profissional de

Ensino de Fisica (MNPEF), como parte dos requisitos necessarios a obtenção

do titulo de Mestre em Ensino de Fisica

Banca Examinadora

________________________________________________

Prof. Dr. Makarius Oliveira Tahim – UECE

Examinador Externo

____________________________________________

Prof. Dr. Alexandre Magno Rodrigues

Examinador Interno – URCA

___________________________________________

Prof. Dr. Apiano Ferreira de Morais Neto

Examinador interno – URCA

___________________________________________

Prof. Dr. Carlos Emidio Sampaio Nogueira

Orientador - URCA

Juazeiro do Norte

Janeiro – 2018

2

FICHA CATALOGRÁFICA

F313a Felizardo, Romeu de Oliveira. Aplicacação do jogo “Aventuras Radiológicas” para o Ensino de Física./ Romeu de Oliveira Felizardo; Juazeiro do Norte – CE, 2018.97f.

Dissertação (mestrado) – Universidade Regional do Cariri – URCA,- Instituto de Física,- Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física (MNPEF) 2018.

Orientador: prof.Dr. Carlos Emídio Sampaio Nogueira

1.Ensino de Física. 2.Radiações . 3.Ensino – Aprendizagem

l.Título.

CDD:530

3

Aos meus pais, FRANCISCO ODILON e MARIA FELIZARDO, por sempre

acreditarem no poder transformador da educação.

DEDICO

A minha noiva FABÍOLA por tornar meus dias especiais e por ser fonte da minha

força e dedicação.

OFEREÇO

4

AGRADECIMENTOS

Ao Grande Arquiteto do Universo pelo dom da vida e pela força e

coragem para enfrentar as adversidades do dia a dia.

A Universidade Regional do Cariri por ofertar um curso de qualidade,

me permitindo aprofundar novos conhecimentos que agregarão na minha vida

profissional.

Ao meu orientador, Carlos Emidio Sampaio Nogueira, pela dedicação,

constante apoio, prontidão e serenidade ao me conduzir durante a realização das

pesquisas que resultaram na escrita deste trabalho.

Aos professores do mestrado pelo apoio e dedicação durante todo

tempo acadêmico.

Ao Colégio Nossa Senhora de Fátima que abriu as portas da instituição,

permitindo-me desenvolver a aplicação do produto educacional.

Aos alunos que me ajudaram na concretização deste trabalho, dispondo-

se a participar da pesquisa.

A CAPES pela concessão da bolsa, essencial para me dar tranquilidade

financeira e assim poder me dedicar plenamente ao mestrado.

5

RESUMO

Atualmente, frente aos grandes desafios sociais e mudanças culturais, a

inovação no ensino é a grande estratégia para a consolidação do processo

educacional. É cada vez mais necessária a inovação nas práticas pedagógicas, na

expectativa de atender a missão final do ensino, que é a aplicação do conhecimento.

A utilização de jogos virtuais é uma estratégia pedagógica inovadora, principalmente

quando permite ao aluno o confronto do conhecimento teórico e prático. Sendo

assim, este trabalho consistiu na elaboração de um jogo que mostra, na aventura do

personagem controlado pelo aluno, diversas formas de exposição às radiações bem

como os efeitos biológicos provocados por estas: tanto efeitos danosos como efeitos

benéficos. Também foi desenvolvida uma sequência de ensino para auxiliar o

professor a introduzir, de maneira mais eficaz, esse importante tema para alunos do

Ensino Fundamental

Palavras-chave: Ensino de Física, Radiações, Ensino-aprendizagem, Jogo,

Aprendizagem Significativa.

ABSTRACT

Faced with various social challenges and cultural changes, innovation in

teaching is the utmost strategy for the consolidation of the educational process. It is

increasingly necessary to modernize pedagogical practices. The use of virtual games

is an innovative pedagogical strategy, especially when it allows the student to

confront theoretical and practical knowledge. As such, the present work consisted in

the elaboration of a videogame that shows, through the adventure of the character

controlled by the student, several forms of exposure to radiation as well as the

biological effects caused by these, both harmful and beneficial effects. A teaching

sequence has also been developed focusing on elementary school students, in order

to help the teacher to introduce the topic of radiations in a more effective manner.

Keywords: Physics Teaching, Radiation, Teaching-learning, game, Significant

Learning.

6

1

1. INTRODUÇÃO 9

2

2. OBJETIVOS 12

2.1 Objetivo Geral 12

2.2 Objetivos Específicos 12

3

3. PROBLEMATIZAÇÃO DA TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA E OS CAMINHOS PARA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA 13

3.1. A transposição didática 13

3.2 Como se dá a permanência do saber 15

3.3 Regras da Transposição Didática 16

3.3.1 A transposição didática e as Radiações 18

3.4 Os caminhos para a Aprendizagem Significativa 20

3.4.1 Condições para a Aprendizagem significativa 24

3.5 Aplicação de games no processo de Ensino e aprendizagem 24

4

4. ASPECTOS GERAIS DAS RADIAÇÕES 27

4.1 Química nuclear – Radioatividade 27

4.2 Física nuclear - decaimento radioativo 28

4.3 Principais tipos de radiações nucleares: corpusculares e eletromagnéticas 31

4.4Detecção de radioatividade 33

4.5 Efeitos biológicos das radiações 34

5

5. METODOLOGIA 36

5.1 Sequência de ensino 37

5.2 Descrição do jogo 40

5.2.1 Primeira Fase 41

5.2.2 Segunda Fase 48

5.2.3 Terceira Fase 49

6

6. INTERVENÇÃO 51

6.1 Aplicação na primeira turma 51

6.1.1 Primeiro encontro 51

6.1.2 Segundo encontro 52

6.1.3 Terceiro encontro 53

6.1.4 Quarto encontro 53

6.1.5 Quinto encontro 54

7

6.2 Aplicação na segunda turma (B) 55

6.2.1 Primeiro encontro 55

6.2.2 Segundo Encontro 55

6.2.3 Terceiro encontro 56

7

7. ANÁLISE DOS RESULTADOS 57

7.1 Análise do primeiro encontro nas turmas A e B 57

7.2 Análise do segundo encontro na turma A 59

7.3 Análise do terceiro encontro na turma A 60

7.4 Análise do quarto encontro na turma A 61

7.5 Análise do quinto encontro na turma A 63

7.6 Análise do segundo encontro na turma B 63

7.7 Análise do terceiro encontro na turma B 64

7.8 Análise dos dados do teste de satisfação do aluno com a metodologia aplicada 65

7.8.1 Primeiro questionamento 66

7.8.2 Segundo questionamento 68

7.8.3 Terceiro questionamento 69

7.8.4 Quarto questionamento 71

7.8.5.Quinto questionamento 72

7.8.6 Sexto questionamento 74

7.8.7 Críticas, elogios e sugestões 75

8

8. CONCLUSÃO 76

A

APÊNDICES 81

APÊNDICE 1: Questionário de avaliação de satisfação do aluno com a metodologia aplicada 82

APÊNDICE 2: Aventuras Radiológicas: MANUAL RÁPIDO 83

APÊNDICE 3: MAPA DO JOGO 86

APÊNDICE 3: Tutorial do jogo 87

APÊNDICE 4: Sequência de Ensino 96

C

CAPÍTULO 1 9

CAPÍTULO 2 12

CAPÍTULO 3 13

CAPÍTULO 4 27

CAPÍTULO 5 36

CAPÍTULO 6 51

CAPÍTULO 7 57

CAPÍTULO 8 76

8

R

REFERÊNCIAS 78

9

CAPÍTULO 1

1. INTRODUÇÃO

A prática pedagógica é imprescindível para realização plena da educação,

sendo a intermediária entre a transmissão do conhecimento e a aprendizagem em

qualquer forma de ensino. Atualmente, frente aos grandes desafios sociais e

mudanças culturais, a inovação no ensino é a grande estratégia para a consolidação

dessa prática.

Diante dessa realidade, torna-se cada vez mais necessária a inovação

nas práticas pedagógicas, na expectativa de atender a missão final do ensino, que é

a aplicação do conhecimento, promovendo educação ativa voltada para a

participação plena dos indivíduos, a ponto de estarem preparados para entender os

avanços tecnológicos atuais, fixando melhor os temas abordados e desenvolvendo

mais o interesse pelo estudo. O uso da tecnologia a favor da construção do

conhecimento para disciplina de Física aproxima a relação professor-aluno,

estimulando o aluno buscar o conhecimento e fazendo-o parte do desenvolvimento

desta fascinante ciência.

O entendimento das ciências da natureza de um modo geral e da Física

em especial constituem elemento fundamental à formação do aluno (ARAÚJO e

ABIB, 2003), portanto, para que o processo de entendimento seja satisfatório, é

necessário atentar para uma metodologia adequada a essa área do conhecimento.

O ensino de Física requer uma metodologia diferenciada, onde as atividades virtuais

possuem um papel importante para a compreensão dos conceitos e para o

desenvolvimento do pensamento científico dos estudantes.

Estudar a Física requer uma relação próxima da teoria e prática

consequência dos fenômenos naturais que surpreenderam a humanidade em várias

épocas. É ainda mais importante quando esses fenômenos têm influência direta na

saúde do indivíduo, desde a prevenção, diagnóstico até o tratamento de

enfermidades, como no caso das radiações.

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) para o Ensino Médio

(BRASIL, 1999) justificam a associação do conhecimento físico a outras formas de

expressão e produção humanas. Ressaltam ainda que a cultura em Física inclua a

10

compreensão do conjunto de equipamentos e procedimentos técnicos ou

tecnológicos do cotidiano doméstico, social e profissional.

Devem ser desenvolvidas habilidades e competências, concretizadas em ações e experiências que envolvam um olhar sobre a realidade, de forma a quantificar as grandezas e investigar fenômenos, o que estimula a observação, classificação e organização dos fatos (SOARES,2010).

No que tange ao processo de ensino-aprendizagem de Física, faz-se

necessário explorar as estruturas cognitivas de cada aluno, culminando em uma

aprendizagem significativa. É notório que nos últimos anos têm sido propostas

diversas teorias que visam dar subsídios ao ensino de Física. O fazer pedagógico,

em Física, pode ser concretizado quando se estuda o próprio fenômeno,

reproduzindo-o em condições especiais que se aproximem do fenômeno, mas de

uma forma controlada, ou seja: através de experimentos que comprovem o

fenômeno em estudo, ou através de simulacros do fenômeno. Esta segunda

possibilidade faz surgir os laboratórios virtuais (SOARES, 2010), bem como outras

formas de aplicações do conhecimento, como a elaboração de jogos virtuais, sendo

este tanto o foco como produto desta dissertação.

Nos PCN’s de Ciências Naturais para o ensino do Ensino Médio (BRASIL,

1999), em uma referência ao ensino de Física, é ressaltado que sem interação direta

com os fenômenos naturais e tecnológicos, deixa-se enorme lacuna na formação do

estudante. O uso de diferentes métodos desperta o interesse dos estudantes pelos

conteúdos e confere sentido à natureza e à ciência de uma forma que não é possível

ao se estudar ciência apenas pelos livros.

No ensino de Física é ainda o professor o grande responsável pela

culminância do processo do ensino, pois cabe a ele criar, durante sua regência,

mecanismos que aumentem a eficácia do processo, sendo um facilitador da

compreensão específica do ensino.

A utilização de jogos virtuais é uma estratégia pedagógica inovadora,

principalmente porque permite ao aluno e também ao professor o confronto do

conhecimento teórico e prático. Este trabalho parte da necessidade de melhorar o

processo de ensino e aprendizagem dos alunos do ensino médio e de fazê-los

entender os fenômenos ligados aos diferentes tipos de radiações (ionizantes ou

não), além das várias formas de exposições possíveis, sejam por acidentes

11

radiológicos ou mesmo por exposição necessária, como no caso de exames

médicos e tratamentos de enfermidades.

Para isso, o trabalho consistiu na elaboração de um jogo que mostra, na

aventura do personagem, diversas formas de exposição às radiações bem como os

efeitos biológicos provocados por estas: tanto efeitos danosos como efeitos

benéficos; como também formas de proteção contra as mesmas, apresentando uma

forma inovadora que envolve o processo de ensino-aprendizagem em uma área

muito importante da Física. Neste trabalho buscamos aplicar inovações pedagógicas

no Ensino de Física, com particular ênfase no Ensino Fundamental. É sabido que,

para os alunos, a Física é uma das disciplinas com maior grau de dificuldade, fato

que pode ser verificado observando-se o índice de reprovação usualmente ligado à

disciplina.

Existe, assim, uma urgente necessidade de reverter esse quadro que se

repete constantemente no ambiente escolar, partindo do princípio de que o problema

não está na disciplina, mas, sim, em como a mesma está sendo ministrada e

incluída no universo dos alunos.

É nosso propósito formular um conjunto de medidas a serem aplicadas no

ambiente escolar envolvendo o conteúdo das Radiações Eletromagnéticas e

Corpusculares, tentando diferenciar dos métodos comumente utilizados em outros

conteúdos da Física. Para isto, é muitas vezes necessário se distanciar do

formalismo matemático do ensino tradicional, buscando atividades que resultem na

argumentação e elevação do senso crítico, abordando o tema de forma mais

conceitual.

12

CAPÍTULO 2

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Formular proposta pedagógica, amparado pela Teoria da Aprendizagem

Significativa de Ausubel (AUSUBEL, D. F. 1980), que torne possível a abordagem do

tema: Radiações Eletromagnéticas e Corpusculares levando-se em conta seus

efeitos biológicos, através de jogo interativo sem perdas significativas da sua parte

conceitual. Essa proposta se foca em alunos das séries finais do Ensino

Fundamental.

2.2 Objetivos Específicos

Aproximar os alunos das séries finais do Ensino Fundamental da Física

Contemporânea.

Demonstrar que é possível abordar no Ensino Fundamental o tema

Radiações Eletromagnéticas, através de uma proposta pedagógica com

objetivos bem definidos.

Estimular os professores de Física a incluir nos seus planejamentos

tópicos de Radiobiologia.

Remover os obstáculos epistemológicos de aprendizagem, sobretudo os

representacionais relacionados à Radiobiologia.

Mostrar a importância dos modelos criados pela ciência para representar

fenômenos que não são aprendidas pelos nossos sentidos.

Desenvolvimento de um jogo virtual (As Aventuras Radiológicas) para a

melhor compreensão dos fenômenos envolvidos.

13

CAPÍTULO 3

3. PROBLEMATIZAÇÃO DA TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA E OS CAMINHOS

PARA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

3.1. A transposição didática

Um dos principais desafios da pesquisa em ensino de Física está no

processo de desenvolvimento de mecanismos capazes de fazer a inserção

apropriada dos diversos conteúdos importantes, como o de radiações

eletromagnéticas e corpusculares, para que o aluno possa compreender e aplicar

esse conhecimento no seu cotidiano. A literatura, embora apresente muitas

pesquisas na área, ainda carece de relatos de experimentos exitosos neste campo.

Buscar entender o caminho trilhado pelo conhecimento desde a sua origem na área

da pesquisa até a sua inserção na sala de aula ajuda a criar novas estratégias ou

buscar estratégias já testadas para abordar com sucesso conteúdos como o deste

trabalho.

O termo: Transposição Didática foi utilizado pela primeira vez na Didática

da Ciência em 1975 pelo sociólogo Michel Verret, porém foi o matemático Yves

Chevallard que a disseminou em 1980 (Alves Filho 2001), quando aplicou a

Transposição Didática na compreensão das transformações que ocorreram com a

noção de distância, desde sua inclusão no meio científico, nas pesquisas de

Matemática pura, até sua aplicação em sala de aula. A fundamentação do

conhecimento quando objeto de pesquisa é diferente daquela que chega aos alunos

em sala de aula por meio dos professores e dos materiais didáticos. Assim, a

transposição didática nos permite entender as formas de seleção destes

fundamentos de valor, sempre com o objetivo de transformar o conhecimento em um

saber a ser transmitido.

O instrumento que orienta nas adaptações do conhecimento para se

transformar em objetos de ensino é a Transposição Didática. Devido às dificuldades

inerentes ao conteúdo de Radiações é necessário, na sua transposição, ficar atento

para as simplificações grosseiras que vão de encontro ao rigor conceitual

necessário, além do cuidado para que esse tipo de abordagem utilizada não se torne

uma extensão do ensino tradicional e cansativo. A Transposição Didática mostra-se

14

como um instrumento de análise do processo de transformação do conhecimento.

Através dele é possível estabelecer uma argumentação para entender as diferentes

formas do saber (ALVES FILHO 2000).

Segundo Alves Filho (2000), é necessário destacar que a Transposição

Didática não significa uma rasa simplificação ou mesmo uma trivialização formal dos

objetos complexos que formam o repertório do conhecimento para facilitar sua

chegada à sala de aula. Esta forma de pensar é equivocada e gera interpretações

de duplo sentido nas relações escolares, pois mostra o desconhecimento de um

processo complexo do saber.

A Transposição Didática produz um novo saber, denominado de escolar.

Esse novo saber de Física a “Física escolar” tem ligação direta com o saber

produzido nas pesquisas, o chamado saber sábio ou de referência, porém é

totalmente adaptado ao ambiente de ensino nas escolas (OFUGI,2001). O saber

sábio e o escolar se inserem em diferentes grupos epistemológicos, tendo assim,

fundamentos de valor distintos. As abordagens das diversas leis, teorias e conceitos

se modificam para a adaptação ao contexto escolar. Como exemplo, podemos citar

as diferenças na linguagem, e até mesmo na sequência dos conteúdos bem como

na escolha metodológica. Em relação à escolha metodológica, é importante que ela

englobe e valorize as características históricas e filosóficas, a contextualização, a

visão crítica, a atualização do conhecimento e por fim rigor conceitual. A partir disto,

segundo Chevallard (1991, p. 16), a Transposição Didática é para o professor:

Uma ferramenta que permite recapacitar, tomar distância, interrogar as evidências, pôr em questão as ideias simples, desprender-se da familiaridade enganosa de seu objeto de estudo. Em uma palavra, é o que lhe permite exercer sua vigilância epistemológica.

A Física escolar pode ter inovações ou criações didáticas que nem

sempre têm ligação direta com área da pesquisa. Ofugi (2001) exemplifica isso muito

bem em um trecho de sua obra. Segundo ele, não existe nenhum grupo de

pesquisadores estudando transformações de escalas termométricas, nem

calculando tempo de queda de objetos que caem de uma determinada altura, e

mesmo assim, cálculos como esses estão presentes em livros didáticos quando os

temas de termometria e de Movimento Uniformente Variado é abordado.

15

No entanto as adaptações do saber até sua transformação em saber

escolar devem ser baseadas nas necessidades do grupo atendido. Dessa forma

ainda se discute o que deve ser modificado e como estas alterações devem ser

trabalhadas a fim de atender as exigências do processo de ensino e aprendizagem.

Chevallard faz a tipificação do saber em três: Saber Sábio, Saber a

Ensinar e Saber Ensinado. Esses três saberes sofrem pressões quando passam por

diversos grupos que realizam as modificações e adequações do saber. Cada grupo,

sejam de pesquisadores, educadores ou professores, defendem seus interesses

específicos, formando o que chamamos de noosfera (Chevallard1991), e funciona

como uma forma de seleção de mudanças que devem ser manipuladas no saber.

Chevallard define a noosfera como sendo o centro operacional do processo de

transposição, traduzindo os fatos e levando respostas ao desequilíbrio criado por

pesquisadores, professores e pais. É na noosfera que se produz todo conflito entre o

sistema e o entorno.

Esse conflito, citado na noosfera, é o embate entre os interesses dos

grupos de indivíduos envolvidos no processo de transposição didática. E é por meio

deste conjunto de ideias que o conhecimento inicial vai se tronando mais acessível

ao contexto escolar. A noosfera é formada pelo ambiente escolar, o chamado

sistema didático. Para Chevallard (1991, p.27) o sistema de didático consiste em:

“O entorno imediato de um sistema didático está constituído inicialmente pelo sistema de ensino, que reúne o conjunto de sistemas didáticos e tem ao seu lado um conjunto diversificado de dispositivos estruturais que permitem o funcionamento didático e que intervém nos diversos níveis”.

Portanto, o sistema didático faz parte do sistema de ensino. E este está

incluído em um meio onde as três formas do saber coexistem e se relacionam.

Chevallard afirma que é na noosfera onde haverá a seleção do que chegará, deste

ambiente externo à sala de aula, aos alunos.

3.2 Como se dá a permanência do saber

Como já se sabe, o saber que de fato chaga ao aluno passa por uma

sequência de alterações e adequações que vai do nível da pesquisa até o saber

ensinado. É a noosfera determina o que deve ser colocado durante estas

16

transformações. Chevallard afirma que o Saber a Ensinar necessita de algumas

particularidades para se tornar em saber ensinado. A primeira é que ele deve ter um

senso comum, não havendo dúvidas em relação ao seu padrão de verdades, ou

seja, o professor jamais poderá ensinar o que não seja consenso na comunidade

cientifica em relação a sua veracidade.

O conhecimento deverá ter atualidade moral que significa importância

reconhecida, não podendo ter se tornado ultrapassado e nem banalizado, chegando

ao ponto de ser ensinado em casa pelos pais, sem que a ajuda da escola seja

importante. Além da atualidade moral, o conhecimento deve ter atualidade biológica,

no qual o conhecimento jamais deve está pautado em definições superadas, as

quais só poderão ser utilizadas numa abordagem histórica (SIQUEIRA e

PIETROCOLA, 2006, p. 6).

Segundo Siqueira e Pietrocola (2006), a operacionalidade é mais uma

característica importante que o Saber a Ensinar deve ter. A operacionalidade é a

capacidade que o tema possui de gerar atividades relacionadas aos seus conceitos,

pois essas atividades facilitarão o processo de avaliação. Caso não haja a

possibilidade de se converter o tema abordado em exercícios que ajudem na

avaliação do seu aprendizado dificilmente será transmitido, pois eles não se

adaptam às ferramentas do Saber Ensinado. O saber, para ser transformado, deve

conter criações didáticas, que consiste na elaboração de atividades para o ensino

que não se relacionam, necessariamente, com o Saber Sábio. E mesmo que tenham

relação com o Saber Sábio estas atividades são apenas ferramentas que também

estão inseridas no contexto escolar.

3.3 Regras da Transposição Didática

Astolfi (1997) criou cinco regras básicas para serem seguidas no processo

de Transposição Didática, as quais serão descritas seguir:

Regra I. Modernizar o saber escolar.

Atualmente, o conhecimento vem se modificando com grande velocidade,

que torna esta regra de grande importância, visto que tem o intuito de aproximar o

Saber Escolar das conquistas mais recentes da área da pesquisa. Portanto, é

17

indispensável que os especialistas, nas diferentes disciplinas, atualizem seus

conteúdos para promover a aproximação com os conhecimentos acadêmicos.

Regra II. Atualizar o saber a ensinar.

Assim como os conhecimentos dos professores devem ser atualizados,

deve ser feita a atualização dos livros didáticos, fazendo a inclusão dos mais

recentes conhecimentos, eliminando aqueles que estão ultrapassados diante das

novas descobertas.

Segundo Pinho (2000), com o passar do tempo alguns objetos do saber

se juntam à cultura geral, passando a ser dispensável no formalismo escolar. Outros

objetos perdem o significado por razões de novas descobertas.

Regra III. Articular o saber “novo” com o “antigo”.

As ciências são construídas e evoluídas constantemente pelos humanos,

permitindo-nos entender melhor os fenômenos de aquilo que nos cerca. Sendo

assim, os mais recentes saberes devem ser manipulados juntamente com os antigos

de modo que leve o aluno a perceber que o conhecimento nunca está pronto,

podendo ele ser alterado ou mesmo reorganizado para melhor compreensão. Dessa

forma, aumenta-se a probabilidade de transmitir com êxito saberes novos, bastando,

para isto, reorganizar alguns dos elementos que já estavam presentes em

conhecimentos antigos. Com essa interação entre o novo conhecimento e o

conhecimento antigo não é gerada instabilidade conceitual, o que pode levar o aluno

a crer na fragilidade no novo conhecimento, achando que este será substituído a

qualquer momento.

Pinho (2000) relata que a negação total de um determinado conteúdo

gera o sentimento de desconfiança e de dispensável, levando o aluno a evitar

esforços no seu aprendizado.

18

Regra IV. Transformar um saber em exercícios e problemas.

Transformar um saber em exercícios e problemas relaciona-se com o

nível de aplicabilidade do saber, sendo que aqueles temas capazes de produzir

maior diversidade de exercícios e atividades terão maior probabilidade de ser

transpostos. A prática do tema abordado através dos exercícios e atividades possui

importância consagrada no processo de avaliação.

Astolfi (1997) afirma que a seleção de temas ocorre partindo da facilidade

de certos conteúdos em gerar grandes números de exercícios, mesmo que estes

sejam descontextualizados em relação ao conceito original.

Regra V. Tornar um conceito mais compreensível.

É no momento da Transposição Didática que o Saber Sábio vai sendo

alterado e/ou reorganizado para a adaptação ao Saber Ensinado. Nestas alterações,

uma das principais mudanças está na linguagem adotada, para que os indivíduos

que não façam parte da comunidade científica atinjam um nível de compreensão

ideal do conceito primário deste saber. Portanto, aqueles saberes em que os

conceitos chegam para os alunos em uma linguagem mais compreensível serão

aprendidos mais facilmente.

Pinho (2000) explica que neste processo são criados artifícios didáticos

que permitem a inclusão de elementos facilitadores do aprendizado, assim como

utilizar uma abordagem matemática adequada para o nível dos alunos atingidos.

3.3.1 A transposição didática e as Radiações

Para a análise da possibilidade de um conhecimento se tornar um objeto

de ensino não é avaliada apenas a sua importância, mas também se pode ou não

ser transmitido, observando se ele segue as regras de Astolfi, citadas anteriormente,

e se possui as características relatadas por Chavallard para a transposição. No caso

do estudo das radiações será feito um confronto para perceber se este

conhecimento tem condições de tornar-se um objeto de ensino, dentro das

dificuldades encontradas para o nível indicado.

19

O conhecimento jamais é resultado de uma verdade completa. O

conhecimento é sempre mutável ou mesmo questionável pela comunidade científica

a qualquer momento. Porém, enquanto essas mudanças e/ou questionamentos não

ocorrem haverá um consenso geral sobre sua definição. O novo conhecimento vem,

normalmente, a partir da incoerência do antigo na explicação das novas situações

apresentadas, o que não descarta completamente a importância deste antigo

conhecimento, pois este ainda terá grande importância no aspecto histórico ou para

servir de embasamento para a produção do novo. Portanto, a articulação entre os

conceitos novos e os antigos, que se enquadra na regra III de Astolfi, torna a

atividade didática mais significativa para o aluno, apresentando observação mais

ampla do desenvolvimento do conhecimento e das metodologias da ciência.

O estudo das Radiações é um conhecimento atual, e por isso a sua

inserção no currículo do ensino de Ciências resulta em uma atualização e

modernização do saber, englobando as regras I e II de Astolfi. Tem importância

garantida para o meio científico e não é um conhecimento trivial que possa ser

ensinado sem a ajuda da escola. Além disso, seu embasamento conceitual é

explicado a partir de dados obtidos experimentalmente a partir dos seus efeitos na

natureza. Com tudo isso, o tema de Radiações confere atualidade moral e biológica. Durante o processo de transposição, o tema de Radiações mostra uma

operacionalidade importante na capacidade de gerar exercícios e atividades, o que

consta na regra IV de Astolfi, esta forma de prática dos conhecimentos tem resultado

direto sobre os modos de avaliação, ponto importante no processo de ensino e

aprendizagem, já que são responsáveis por dimensionar o grau de aprendizagem

dos conceitos e por fim qualificar o modo de ensino. É claro que a criatividade

didática necessita ser aplicada para que se atinjam os níveis satisfatórios de

aplicabilidade do tema no cotidiano dos alunos. Concluímos então que, mesmo com todas as dificuldades encontradas

pelo Ensino de Física, onde muitos dos exercícios são pobres de contextualização,

fatos históricos, fidelidade ao conceito e muitas vezes têm características

meramente matemáticas, devemos formular um conjunto de medidas para que se

possa aplicar no ambiente escolar o conteúdo das Radiações Eletromagnéticas e

Corpusculares, tentando diferenciar dos métodos comumente utilizados em outros

conteúdos da Física, minimizando a inserção de um tema que se torne sem

importância no cotidiano do aluno. É necessário se distanciar do formalismo

20

matemático do ensino tradicional buscando atividades que resulte na argumentação

e criação do senso crítico, abordando o lado mais conceitual do tema.

3.4 Os caminhos para a Aprendizagem Significativa

No processo de ensino um dos maiores problemas é a qualidade da

aprendizagem atingida pelos alunos. Quando o nível de aprendizado desejável não

é atingido os objetivos traçados pelo ensino foram fracassados. De acordo com

David Ausubel (2003) a forma aprendizado se enquadra em dois tipos: a mecânica e

a significativa.

A aprendizagem mecânica pode ser classificada como memorística, onde

o aluno tem por finalidade apenas decorar os conceitos passados. Muitas vezes esta

forma de aprendizado é estimulada pelos próprios métodos de avaliação que

cobram a rasa repetição de informações pelo aluno, sem gerar métodos de soluções

de problemas cotidianos. David Ausubel (2003, p. 131) relatou uma sugestão em

sua obra na tentativa de superar o problema:

[...] uma vasta experiência na realização de exames faz com que os estudantes se tornem adeptos da memorização, não só de proposições e de fórmulas chave, mas também de causas, exemplos, razões, explicações e formas de reconhecimento e de resolução de “problemas tipo”. Pode evitar-se melhor o perigo da simulação memorizada da compreensão significativa através de colocação de questões e de problemas que possuam uma forma nova e desconhecida e exijam uma transformação máxima de conhecimentos existentes.

De acordo com David Ausubel (2003), se o indivíduo não conseguir

conectar os conceitos aprendidos para solucionar desconhecidos problemas e

questionamentos que possam surgir, a sua aprendizagem terá sido apenas

mecânica. A aprendizagem mecânica é mais comum em instituições onde o aluno é

inundado de informações, muitas vezes desconexas, levando-o à necessidade de

memorizar conceitos apenas para reproduzir fielmente em uma avaliação, sendo que

logo após as avaliações, esquecerá tudo. A aprendizagem mecânica não agrega

nenhum significado importante para o aluno, pois muitas vezes relaciona, de forma

arbitrária, os conhecimentos científicos das descobertas experimentais com aqueles

conhecimentos trazidos previamente pela estrutura cognitiva. Os conhecimentos

previamente trazidos pelos alunos, denominamos de conhecimentos prévios, são

21

pontos importantes para serem utilizados como referência para a abordagem

científica e também como apoio para a aprendizagem de novos conhecimentos.

A falta da relação entre o que se traz previamente de conhecimento e o

que se pretende aprender em sala de aula leva o aluno a buscar apenas uma

memorização de informações, e essa simples memorização é excluída do cérebro

após pouco tempo, sem deixar conhecimentos importantes.

Na década de 60 David Ausubel apresentou o conceito de aprendizagem

significativa para o ensino. Já no década de 80 recebeu importantes contribuições

de Joseph Donald Novak e Helen Hanesian. Esta teoria descrita por Ausubel foi

denominada Teoria da Aprendizagem Significativa. Joseph Donald Novak e Helen

Hanesian (1980, p. 05) relatam dificuldades encontradas na busca da aprendizagem

(1980, p. 5):

[...] é essencial levar-se em consideração as complexidades provenientes da situação de classe de aula, estes por sua vez, incluem a presença de muitos alunos de motivação, prontidão e aptidões desiguais; as dificuldades de comunicação entre professor e aluno; as características particulares de cada disciplina que está sendo ensinada; e as características das idades dos alunos.

Ausubel (1980, p.526) definiu significado na aprendizagem como sendo:

Conteúdo da consciência diferenciado e agudamente articulado que se desenvolve como um produto da aprendizagem simbólica significativa ou que pode ser evocado por um símbolo ou grupo de símbolos depois que estes foram relacionados não arbitrariamente e substantivamente à estrutura cognitiva.

Ausubel, Novak e Hanesian (1980, p. 137) estabelecem que para a teoria da

aprendizagem significativa a variável mais importante é o conhecimento prévio do

aluno. É dito que:

Se tivéssemos que reduzir toda a psicologia educacional a um único princípio diríamos que o fator singular mais importante que influencia a aprendizagem é aquilo que o aprendiz já sabe, descubra isso e baseie-se nisso seus ensinamentos.

Sendo assim, para se produzir significados no aprendizado e tornar

duradouro o conhecimento devem-se agrupar os novos conhecimentos com os

22

conhecimentos prévios de forma organizada e não-literal, fazendo com que o aluno

aprenda de forma mais eficaz.

A organização dos novos conhecimentos com os conhecimentos prévios

deve ocorrer a partir de pontos relevantes e relacionados com a estrutura cognitiva

do aluno, ou seja, o novo conhecimento deve trazer importância para o cotidiano do

aluno gerando significados. Estes conhecimentos prévios são chamados de

subsunçores, que são pontes para se desenvolver o novo conhecimento. Moreira

(2012, p.4), define subsunçor como:

O subsunçor é, portanto, um conhecimento estabelecido na estrutura cognitiva do sujeito que aprende e que permite, por interação, dar significado a outros conhecimentos. Não é conveniente “coisificá-lo”, “materializá-lo” como um conceito, por exemplo. O subsunçor pode ser também uma concepção, um construto, uma proposição, uma representação, um modelo, enfim um conhecimento prévio especificamente relevante para a aprendizagem significativa de determinados novos conhecimentos.

A partir desta análise, os subsunçores são elementos importantes que já

estão presentes previamente nos conhecimentos do aluno, e funcionam como

alicerces na tentativa de trazer significado aos novos conhecimentos. Esta interação

entre o prévio e o novo se dá de forma interativa o no decorrer do tempo o

subsunçor se modifica adquirindo maior estabilidade cognitiva, fazendo com que se

aumentem as possibilidades de inclusão de outros conhecimentos (MOREIRA,

2012). Esta evolução gradativa que passa o conhecimento prévio é denominada de

diferenciação progressiva. Para Novak e Gowin (1984, p. 114):

O princípio de Ausubel da diferenciação progressiva estabelece que a aprendizagem significativa é um processo contínuo, no qual novos conceitos adquirem maior significado à medida que são alcançadas novas relações (ligações preposicionais). Assim, os conceitos nunca são “finalmente aprendidos”, mas sim permanentemente enriquecidos, modificados e tornados mais explícitos e inclusivos à medida que se forem progressivamente diferenciando.

O subsunçor, além de sofrer o processo de evolução e diferenciação,

também sofre o processo conhecido como reconciliação integradora, onde o aluno,

relacionando conceitos, identifica semelhanças e diferenças naquilo que contribui ou

não para aumentar as relações de conceitos, melhorando o surgimento de

significados (MOREIRA, 2012). Sendo assim, o que é incorporado ao conhecimento

23

do aluno é o significado. Portando a diferença entre a aprendizagem mecânica e a

significativa é o nível de relação entre o novo conhecimento e o conhecimento prévio

do aluno. A aprendizagem será mecânica caso esta relação esteja fixada na

arbitrariedade e literalidade.

Aprendizagem significativa é chamada de receptiva quando tema a ser

aprendido é apresentado na sua forma final. Esta recepção não significa uma

simples acumulação de conceitos. Assim o aluno precisa fazer relação com o que é

apresentado de forma substantiva com os conceitos já existentes em sua estrutura

cognitiva. É necessário que haja conteúdo potencialmente significativo para que os

significados sejam gerados.

Já na aprendizagem por descoberta o aluno não recebe a informação na

sua fase final, sendo assim necessário passar pelos processos de descobertas, para

em seguida ocorrerem às mesmas etapas que ocorrem na recepção. A principal

importância deste processo está na utilização de métodos científicos.

Existe também a aprendizagem significativa por meio de uma

subordinação, superordenação ou combinação de conceitos. Na subordinação o

novo conhecimento é hierarquicamente subordinado ao conhecimento prévio do

aluno, assim o novo conhecimento forma significados a partir da interação com o

conhecimento prévio. A superordenação é mais importante para a construção de

conceitos. Com ela o novo conhecimento é mais generalista e inclusivo do que os

conhecimentos prévios, passando a subordiná-los e assimilá-los. Já na

aprendizagem combinatória não há relação de subordinação com novo

conhecimento e os conhecimentos prévios. Neste caso, os significados do

aprendizado são resultados da combinação com os conhecimentos existentes e

relevantes, não havendo hierarquia entre o novo conhecimento e o pré-existente

(David Ausubel, 1980).

Moreira (2012) destaca que a aprendizagem significativa nem sempre

significa a aprendizagem correta, sendo possível a associação de significados não

muito aceitos pela comunidade científica a um determinado conteúdo. Esta forma de

aprendizagem significativa é denominada de concepções alternativas, que podem

trazer dificuldades de serem revertidas em sala de aula, devido à estabilidade

produzida por esta aprendizagem significativa.

Para a sua desconstrução e posterior reconstrução devem ser

estabelecidas novas relações com o conhecimento pré-existente, normalmente

24

necessitando ser reformulado para absolver o novo conhecimento, agora de forma

correta, gerando os significados realmente pretendidos.

Embora possamos acreditar que na aprendizagem significativa o novo

conhecimento jamais será esquecido, isso não é verdade. É possível que o aluno

possa esquecer conceitos aprendidos de forma significativa, no entanto,

diferentemente da aprendizagem mecânica, quando o aluno se deparar novamente

com o conhecimento não recomeçará o processo de aprendizagem do zero

facilitando o reaprender que possivelmente foi esquecido, pois já existe uma

estrutura cognitiva bem determinada pela aprendizagem significativa.

3.4.1 Condições para a Aprendizagem significativa

Segundo Ausubel (1980) são necessárias duas condições para que a

aprendizagem significativa seja efetivada: material de aprendizagem potencialmente

significativo e o aprendiz deve apresentar uma predisposição para aprender.

O material potencialmente significativo é aquele que relaciona o novo

conhecimento com o conhecimento prévio de forma não literal, devendo possuir

significado lógico para realizar tais interações. As relações produzidas devem

orientar o aluno a formar os significados buscados, adquirindo progressivamente a

linguagem específica para consolidar o novo conhecimento.

A predisposição a aprender é uma condição importante que estabelece o

aprendizado significativamente, e isto consiste em afirmar que o aluno deseja

relacionar seus conhecimentos prévios com os novos conhecimentos. Isto não

significa motivação propriamente dita e também não existe interesse pessoal na sua

causa. O que é importante de fato é a manifestação realizada pelo aluno para

assimilar novos conhecimentos, integrando-os aos pré-existentes.

3.5 Aplicação de games no processo de Ensino e aprendizagem

Brougère (1998) afirma que foi no início do século XX que foi criada a

expressão “jogo educativo”. Na época, a expressão foi usada para promover o

aprendizado de forma disfarçada a um grupo de crianças.

25

De acordo com Marcelo Luiz Fardo (2013), a aplicação de games como

método transformador nos processos de ensino e aprendizagem possui a intenção

de aproximar o cotidiano do jogador aos fenômenos contidos no jogo.

Para esta aprendizagem ser satisfatória alguns fatores devem ser

considerados para que se busque uma aproximação com o que ocorre nos games e

com o modo como os indivíduos inseridos nessa cultura estão mais acostumados a

interagir com os problemas e com suas aprendizagens. (SIMÕES et al., 2012):

Oferecer diferentes caminhos para chegar a uma solução, contribuindo para a

experiência educativa de cada um;

Apresentar em períodos menores os indícios de aprendizado, estimulando

mais rapidamente as mudanças de estratégias caso os resultados não

estejam dentro do esperado;

Aumentar os desafios no decorrer dos jogos de modo a proporcionar vários

níveis de dificuldades, estimulando o senso de crescimento pessoal e fazendo

com que cada aluno siga seu próprio ritmo de aprendizagem;

Realizar tarefas complexas em etapas menores e mais fáceis, assim o aluno

constrói o conhecimento de forma gradual, resolvendo partes do problema

para que se chegue a resolução do problema como um todo;

Inserir o erro no processo de aprendizagem, estimulando a reflexão das

causas desses erros, fazendo o aluno buscar soluções corretas;

Incorporar motivos para as ações dos personagens, fornecendo razões para

que os alunos se empenhem na busca do aprendizado;

Promover competições e colaborações entre os indivíduos. Podendo haver

competições entre grupos, estimulando a interação e cooperação na busca

dos objetivos;

Considerar sempre a diversão, pois sempre os melhores jogos são divertidos

e devemos tornar o processo de ensino e aprendizagem também como algo

estimulante, melhorando as experiências em ambientes de aprendizagem.

Marcelo Luiz Fardo (2013) ressalta que não há uma única forma para

aplicação de um jogo, pois os games possuem vários elementos e, sendo assim,

várias são as possibilidades de aplicação, de modo que vários podem ser os

resultados finais obtidos.

26

João Bittencourt e Lucia Girafa (2003) afirmam que um jogo não deve ser

analisado apenas sob a perspectiva do seu conteúdo, mas sim por meio das

múltiplas inteligências. Para Fortuna (2000) atividades lúdicas vão além dos

conteúdos educativos inseridos no jogo, pois o jogo por si só exercita as funções

cognitivas de modo geral, desenvolvendo imaginação e criatividade. Fortuna (2000)

afirma que o jogo ensina a aprender.

Para Friedman (1996) o jogo pode ser um meio para se atingir

determinados objetivos, como a busca de ludicidade em ambientes educacionais,

usando o jogo para se atingir objetivos preestabelecidos, ou pode ter um fim em si

mesmo, caso a finalidade do jogo seja a diversão de forma espontânea.

27

CAPÍTULO 4

4. ASPECTOS GERAIS DAS RADIAÇÕES

Radiação pode ser definida como a energia que se propaga, seja em um

meio ou no vácuo, emitida por uma fonte. Ela pode se apresentar na forma de

partícula atômica ou subatômica — como partículas alfa, elétrons, pósitrons, prótons

e nêutrons — que podem ser emitidos de formas artificiais, em aceleradores de

partículas ou reatores, ou mesmo emitidos naturalmente de núcleos de átomos

radioativos.

A radiação também se apresenta na forma de onda eletromagnética, que

é formada por campos elétricos e magnéticos que oscilam perpendicularmente entre

si. A onda eletromagnética é especificada pela sua frequência ou comprimento de

onda. A faixa de frequência de ondas eletromagnéticas forma o espectro

eletromagnético, compreendendo ondas de baixa frequência como as ondas de

rádio, de TV, micro-ondas, radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta

até as de mais altas frequências os raios X e raios gama. Todas as formas de

radiação interagem com o corpo humano transferindo energia a ele, porém o tipo de

interação depende da energia da radiação, podendo ser ionizante ou não-ionizante

(EMICO OKUNO, 2013).

4.1 Química nuclear – Radioatividade

Para compreender os processos de reações nucleares é importante

relembrar de duas partículas subatômicas que compõem no núcleo: o próton e o

nêutron. Todos os átomos de um mesmo elemento químico possuem a mesma

quantidade de prótons e essa quantidade de prótons é denominada número atômico

do elemento. No entanto, o mesmo elemento químico pode ter quantidades

diferentes de nêutrons, possuindo assim diferentes massas atômicas, já que o

número de massa é a soma da quantidade de prótons e nêutrons. Átomos com

mesmo número atômico e diferentes números de massa são chamados de isótopos.

Como exemplo de isótopos podemos citar: urânio-234, urânio-235 e o urânio-238,

sendo os sufixos numéricos os números de massa dos elementos (BROWN,

LEMAY, BURSTEN, 2005).

28

Essas diferenças do número de massas dos elementos representam

diferentes estabilidades. Um núcleo atômico com quantidades específicas de prótons

e nêutrons é denominado de nuclídeo, os núcleos radioativos são denominados de

radionuclídeos e átomos que possuem esses núcleos são denominados de

radioisótopos (BROWN, LEMAY, BURSTEN, 2005).

Os radionuclídeos são instáveis na natureza e a emissão espontânea de

partículas e radiação eletromagnética torna-os núcleos mais estáveis com menos

energia. Como exemplo tem-se o urânio-238, que é radioativo, e dessa forma sofre

uma reação nuclear, emitindo espontaneamente núcleos de hélio-4. Os núcleos de

hélio-4 são classificados como partículas alfa e a radiação alfa seria um feixe dessas

partículas. O número atômico do urânio-238 é 92, dessa forma ao emitir uma

partícula alfa resta um fragmento de tório-234, o qual possui número atômico 90. A

reação pode ser representada pela equação nuclear:

𝑈 → 𝑇ℎ + 𝐻𝑒24

90234

92238 (Eq. 1.0)

Essa decomposição espontânea é denominada de decaimento radioativo, este caso

descrito especificamente pode ser chamado de decaimento alfa (BROWN, LEMAY,

BURSTEN, 2005).

4.2 Física nuclear - decaimento radioativo

O primeiro indício de que as leis que governam o mundo subatômico são

estatísticas foi o decaimento radioativo. Para exemplificar essa abordagem

estatística, Halliday & Resnick (2014) considera uma amostra de 1 mg de urânio,

nesta amostra tem-se 2,5. 1018 átomos do radionuclídeo urânio-238. Passando um

segundo, 12 núcleos daqueles presentes na amostra se desintegram,

transformando-se em um núcleo de tório-234 e emitindo uma partícula alfa como foi

descrito anteriormente. No entanto, não há nenhuma forma de se prever se um

determinado núcleo da amostra radioativa estará, no segundo seguinte, entre os

átomos que decairão. Porém, mesmo sendo impossível essa previsão, podemos

afirmar que, em uma amostra 𝑁 núcleos radioativos, a taxa de decaimento radioativo

é proporcional a 𝑁:

29

−𝑑𝑁

𝑑𝑡= 𝜆𝑁 (Eq. 2)

onde 𝜆 é denominada constante de decaimento e possui valor distinto para cada

radionuclídeo.

Halliday & Resnick (2014) usa, para determinação do número 𝑁 de

núcleos radioativos em função do tempo, a sequencia de manipulações da equação

2:

separação das variáveis:

𝑑𝑁

𝑁= −𝜆𝑑𝑡 (Eq. 3)

integrando ambos os membros:

∫𝑑𝑁

𝑁= −𝜆 ∫ 𝑑𝑡

𝑡

𝑡0

𝑁

𝑁0 ou ln 𝑁 − 𝑙𝑛𝑁0 = −𝜆(𝑡 − 𝑡0) (Eq. 4)

𝑁0 é a quantidade de núcleos radioativos no instante 𝑡0;

adotando 𝑡0 = 0:

ln𝑁

𝑁0= −𝜆𝑡 (Eq. 5)

aplicando a exponencial de ambos os membros:

𝑁

𝑁0= 𝑒−𝜆𝑡 ou 𝑁 = 𝑁0𝑒−𝜆𝑡 (Eq. 6)

𝑁 é número de núcleos radioativos que ainda restam para 𝑡 > 0;

30

deriva-se a equação anterior em relação ao tempo para determinação da taxa

de decaimento (𝑅):

𝑅 = −𝑑𝑁

𝑑𝑡= 𝜆𝑁0𝑒−𝜆𝑡 ou 𝑅 = 𝑅0𝑒−𝜆𝑡 (Eq. 7)

Onde 𝑅0 é a taxa de decaimento no instante 𝑡 = 0 e 𝑅 é a taxa para 𝑡 > 0;

pode-se escrever a equação

𝑑𝑁

𝑁= −𝜆𝑑𝑡 (Eq. 8)

em termos de 𝑅:

𝑅 = 𝜆𝑁 (Eq. 10)

A medida de atividade da amostra é determinada pela soma das taxas de

decaimento de todos os radionuclídeos que estão presentes na amostra, e tem

como unidade de medida no SI o becquerel (Bq), onde um Bq equivale a um

decaimento por segundo. Uma das medidas do tempo de sobrevivência de um

radionuclídeo é a medida de tempo necessário para que 𝑁 e 𝑅 caiam a metade do

valor inicial, chamado de tempo de meia vida (𝑇1 2⁄ ). Outra forma é medir o tempo

para que 𝑁 e 𝑅 diminuam 1/𝑒 do valor inicial, denominado vida média 𝜏 (HALLIDAY

& RESNICK, 2014).

Determinando a relação do 𝑇1 2⁄ e a constante de desintegração 𝜆:

adota-se 𝑅 = 𝑅0/2 e troca-se 𝑡 por 𝑇1 2⁄ e substitui na equação 7:

1

2𝑅0 = 𝑅0𝑒−𝜆𝑇1 2⁄ (Eq. 11)

31

aplicando o logaritmo natural em ambos os membros temos:

𝑇1 2⁄ =𝑙𝑛2

𝜆 (Eq. 12)

Este resultado é o que determina o tempo de meia vida.

4.3 Principais tipos de radiações nucleares: corpusculares e eletromagnéticas

Cardoso (2017) afirma que as radiações nucleares são classificadas de

duas formas: radiações corpusculares, que possuem carga elétrica, massa e

velocidade que depende de sua energia; e radiações eletromagnéticas, que não

possuem massa de repouso, e se propagam no vácuo com velocidade 𝑐 ≅

3,0. 108𝑚/𝑠 qualquer que seja sua energia, neste caso a energia depende da

frequência de oscilação. A luz visível é de mesma natureza destas. Sendo

corpusculares ou eletromagnéticas, as radiações podem ser ionizantes ou não-

ionizantes, dependendo da forma de interação com os tecidos (esta caraterística

será detalhada adiante).

Como foi citado anteriormente, a radiação alfa ou partícula alfa consiste

em um dos processos de estabilização de um núcleo com excesso de energia, para

isto ocorre a emissão de núcleos de hélio-4, constituídas por dois prótons e dois

nêutrons, e da energia a elas associada.

Segundo Halliday & Resnick (2014), o decaimento alfa do urânio-238,

convertendo-se em tório-234 e hélio-4, pode ocorrer espontaneamente, pois a

massa total dos produtos da reação é menor que a massa do núcleo original e essa

diferença de energia inicial e final é denominada energia de desintegração a qual é

liberada no decaimento radioativo. A emissão de partículas alfa pelo núcleo de

urânio-238 é justificada pelo fato de ele está envolto por uma grande barreira de

potencial, existindo uma probabilidade finita para que a partícula cruze a barreira por

efeito de tunelamento, mesmo não possuindo, classicamente, energia suficiente

para cruzá-la.

32

Cardoso (2017) define decaimento beta como uma reação nuclear de

transformação onde um determinado núcleo radioativo emite um elétron ou um

pósitron (partícula de carga positiva e mesma massa do elétron) e assim como no

decaimento alfa, o decaimento beta pode ser classificado por um processo

estatístico descrito na secção 4.2 deste trabalho.

Halliday & Resnick (2014) diferenciam o decaimento beta em dois tipos, o

decaimento beta menos (𝛽−), onde um núcleo radioativo emite um elétron, e o

decaimento beta mais (𝛽+), onde um pósitron é emitido pelo núcleo radioativo. Para

representar um decaimento 𝛽− e 𝛽+, podemos usar as seguintes reações

respectivamente:

𝑃 → 𝑆 + 𝑒 + 𝜈−10

1632

1532 (Eq. 13)

𝐶𝑢2964 → 𝑁𝑖 + 𝑒 + 𝜈+1

02864 (Eq. 14)

Em que 𝜈 representa um neutrino, partícula neutra de massa desprezível e que

interage muito fracamente com a matéria, sendo de difícil de tecção, passou muito

tempo despercebido. Nas duas reações descritas, o total de cargas é conservado e

o que acontece para a emissão das partículas beta-menos.

Tanto no decaimento alfa como o decaimento beta tem-se liberação de

energia, sendo que no decaimento alfa toda energia liberada é na forma de energia

cinética da partícula. Já no decaimento beta a energia é dividida em parte como

energia cinética do elétron ou do pósitron e a outra parte como energia do neutrino

(CARDOSO, 2017).

A radiação gama normalmente não é representada nas reações

nucleares, mesmo estando presente em quase todas elas. A radiação gama consiste

em uma radiação eletromagnética de curto comprimento de onda e

consequentemente elevada frequência, resultado da emissão de fótons de alta

energia quando os prótons e nêutrons restantes de uma emissão alfa ou beta se

rearranjam numa forma mais estável. A emissão de raios gama não altera a massa

nem o número atômico dos núcleos, pois o fóton não possui massa de repouso e

pode ser representado como ou simplesmente 𝛾 (BROWN, LEMAY, BURSTEN,

2005).

33

Assim como os raios gama, os raios X são radiações de natureza

eletromagnética com comprimentos de ondas extremamente pequenos, no entanto

ainda maior que os raios Gama. Os raios X são originados a partir da desaceleração

de partículas carregadas ou pela transição nas camadas eletrônicas dos elétrons

nos átomos e interagem com a matéria de modo a ionizá-las, devido à sua elevada

energia. Um tipo de equipamento usado para produzir raios X é conhecido como

tubo de Coolidge, e dentro do tubo evacuado há a presença de um cátodo

incandescente atraindo um fluxo de elétrons que são acelerados por uma alta tensão

elétrica entre o cátodo e um ânodo metálico. A presença do vácuo internamente no

tubo é para evitar o enfraquecimento ou o desvio de elétrons do feixe emitido. O

ânodo, normalmente, é confeccionado de Tungstênio, devido ao seu elevado ponto

de fusão (CARDOSO, 2017).

4.4 Detecção de radioatividade

Existem muitas formas de se detectar emissões de materiais radioativos.

O método mais antigo para essa detecção é através da utilização de lâminas e

filmes fotográficos, pois a radiação afeta o filme, e dessa forma pode ser usado para

fornecer medidas quantitativas de atividade. Quanto mais tempo de exposição às

radiações, maior será área do negativo revelado. Pessoas que trabalham com

exposição à radioatividade utilizam um crachá com um filme fotográfico com o

objetivo de registrar a intensidade de suas exposições à radiação (BROWN, LEMAY,

BURSTEN, 2005).

Outra forma de se detectar radioatividade é com a utilização de um

dispositivo conhecido como contador Geiger, que funciona devido à ionização da

matéria ocasionada pela radiação. Cada pulso de corrente produzido equivale a uma

medida da quantidade de radiação (BITELLI, 1982).

Algumas substâncias emitem luz quando expostas a determinadas

radiações, como exemplo pode ser citado o sulfeto de zinco, que reage à radiação

alfa. Estas emissões de luz podem ser usadas para medir a quantidade de radiação,

sendo este método conhecido como contador de cintilações. O contador de

cintilações é o principio básico para realização de um exame por imagem chamado

de cintilografia, usado principalmente para identificação de células cancerígenas

(BITELLI, 1982).

34

4.5 Efeitos biológicos das radiações

Continuamente estamos sendo bombardeados por fontes de radiações,

sejam naturais ou não. O nosso organismo fica exposto a radiações solares,

radiações do solo, de materiais naturais, radiações artificiais, como as emitidas em

processos de diagnósticos ou tratamentos médicos, entre outras. Por isso, o

entendimento dessas energias e a análise dos seus efeitos no organismo são

essenciais para nossa vida. As radiações podem ser classificadas como ionizantes

ou não-ionizantes (BROWN, LEMAY, BURSTEN, 2005).

A radiação é classificada como não-ionizante quando não possui energia

suficiente para ionizar átomos e moléculas no momento da interação, as principais

radiações não ionizantes são as ondas eletromagnéticas que compreendem o

espectro desde ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível e ultravioleta

(FACTOR SEGURANÇA, LDA, 2005).

Como radiações não-ionizantes variam de frequência e

consequentemente de energia, os efeitos biológicos são diversos, porém podemos

destacar a radiação ultravioleta-próximo, devido aos seus vários efeitos no

organismo humano, como o efeito fotoquímico, principalmente na pele e nos olhos, e

também devido à exposição a esse tipo de radiação ser muito comum. Já a radiação

UV-distante pode ionizar alguns átomos, produzindo radicais-livres, no entanto, UV-

distante é, em boa parte, filtrado pela atmosfera. Dentre os problemas mais comuns

devido à exposição a esse tipo de radiação, podemos listar queimaduras na pele e

das células do globo ocular e a gravidade desses danos depende principalmente da

característica de pele do indivíduo, bem como do tempo de exposição (FACTOR

SEGURANÇA, LDA, 2005).

Efeitos que podem decorrer de exposições às radiações em condições

naturais ainda são pouco estudados e também pouco entendidos, porém,

recentemente tem sido feito um esforço para que se possa entender a interação

destas radiações no corpo humano.

A interação das radiações ionizantes é um processo que se passa em

nível atômico. Estas radiações transferem energia para as partículas que são

encontradas em sua trajetória. Quando a energia transferida é superior à energia de

ligação do elétron com o restante da estrutura atômica, este é retirado de sua órbita,

tornando o átomo um íon positivo. O elétron que é retirado propaga-se no meio,

35

dotado de energia cinética que é adquirida neste processo, podendo dissipar essa

energia através da interação com elétrons e núcleos de outros átomos. Assim, novos

íons podem surgir na matéria. Posteriormente os elétrons são capturados por

moléculas do meio. Este processo recebe o nome de ionização (YANNICK

NOUAILHETAS, 2009).

A radiação ionizante inclui os raios-X e raios gama, que são ondas

eletromagnéticas com comprimentos de onda curtos e elevada frequência. Temos

também como radiação ionizante as partículas alfa e beta, possuindo energia capaz

de afetar a estrutura normal, devido a sua interação com átomos, moléculas, células,

tecidos, órgãos e que finalmente pode comprometer o funcionamento do organismo

(CRUZ, 2013).

Raios-X e raios gama são as principais radiações eletromagnéticas

empregadas no campo da medicina com intuito de diagnosticar através de imagens

ou para tratamentos diversos. Estas radiações, contudo, podem causar diversos

problemas, sendo mais preocupante em mulheres grávidas, pois o embrião em

formação é mais sensível à radiação, pelo qual é mais suscetível a sofrer alterações

no seu genoma significativamente mais agravantes do que as que ocorrem em um

adulto, pelo fato das células, com alta taxa de proliferação, serem mais sensíveis

aos efeitos das radiações ionizantes (YOSHIMURA, 2013).

A capacidade da onda eletromagnética de afetar o normal funcionamento

do organismo é o que mais preocupa o clínico, perante uma grávida, tendo em conta

que doses pequenas de radiação podem causar efeitos devastadores no feto em

formação (VELUDO, 2011).

36

CAPÍTULO 5

5. METODOLOGIA

Tendo em vista os objetivos a serem alcançados neste trabalho, o

enfoque metodológico adotado para a realização desta pesquisa foi de natureza

qualitativa, explicativa e exploratória. Minayo (2007, p. 44) define metodologia:

(...) a) como a discussão epistemológica sobre o “caminho do pensamento” que o tema ou o objeto de investigação requer; b) como a apresentação adequada e justificada dos métodos, técnicas e dos instrumentos operativos que devem ser utilizados para as buscas relativas às indagações da investigação; c) e como a “criatividade do pesquisador”, ou seja, a sua marca pessoal e específica na forma de articular teoria, métodos, achados experimentais, observacionais ou de qualquer outro tipo específico de resposta às indagações específicas.

A aplicação da pesquisa é qualitativa, pois gerou hipóteses ao longo do

processo investigativo, ou seja, é durante a observação participativa que o

pesquisador delimita com maior especificidade as questões e as hipóteses da

pesquisa. Denzin e Lincoln (1994 apud ESTEBAN, 2010), conceituam pesquisa

qualitativa:

(...) a pesquisa qualitativa é um campo interdisciplinar, transdisciplinar e, às vezes, contradisciplinar. Atravessa as humanidades, as Ciências Sociais e as Ciências Físicas. A pesquisa qualitativa é muita coisa ao mesmo tempo. É multiparadigmática em seu enfoque. As pessoas que a praticam são sensíveis ao valor de um enfoque multimétodo. Estão comprometidas com uma perspectiva naturalista e uma compreensão interpretativa da experiência humana. Ao mesmo tempo, o campo da pesquisa qualitativa é inerentemente político, atuando por meio de múltiplas posições éticas e políticas. A pesquisa qualitativa expressa duas tensões. De um lado apresenta ampla sensibilidade interpretativa, pós-moderna, feminista e crítica. De outro recorre a uma estreita definição das concepções positivista, pós-positivista, humanística e naturalística da experiência humana e sua análise.

A metodologia adotada também é de cunho explicativo, pois tem por

finalidade explicar os efeitos dos fenômenos da radiação no organismo, visando

identificar os fatores que determinam possíveis malefícios e benefícios de tais

fenômenos. A característica exploratória visa proporcionar maior familiaridade com

os diversos problemas com vistas a torná-lo explícito ou a construir hipóteses.

37

O objetivo deste trabalho consiste na elaboração de uma estratégia

didática, que pretende introduzir uma inovação no ensino de Física, de modo a

favorecer o domínio do campo conceitual na área radiobiológica, associado à

necessidade científica por parte dos professores e dos alunos de Ciências,

englobando as disciplinas de Física, Química e Biologia, dando ênfase à

multidisciplinaridade do tema.

No desenvolvimento da pesquisa foi programado um jogo virtual, onde o

personagem, comandado pelo aluno, percorre vários cenários, sendo exposto a

diversas formas de radiações eletromagnéticas e corpusculares do cotidiano, como:

raios UV, radiações alfa, beta, raios X e radiação gama, mostrando seus efeitos no

organismo, sejam eles benéficos ou não. O personagem comandado pelo aluno tem

uma sequência de missões, onde seus conhecimentos a respeito das radiações

serão fixados e avaliados, de acordo com o estágio do jogo alcançado.

O jogo é utilizado após a abordagem teórica do tema de Radiações

Eletromagnéticas e Corpusculares, que no ensino fundamental é ministrada na

disciplina de Ciências, normalmente estudada no oitavo ou nono ano do Ensino

Fundamental II.

Acompanhado da elaboração do jogo, foi desenvolvida uma sequência de

ensino para auxiliar o professor a introduzir, de maneira mais eficaz, esse importante

tema para alunos do Ensino Fundamental. O jogo está disponibilizado para

download no site do MNPEF da URCA na área de produtos, como uma das

ferramentas de ensino.

5.1 Sequência de ensino

Para a aplicação da pesquisa, após o desenvolvimento do jogo e

finalização do Produto Educacional, foi desenvolvida uma sequência de ensino para

aplicação do mesmo. Esta sequência é importante para o planejamento das etapas

a serem seguidas na aplicação do produto além da delimitação do público alvo.

A ferramenta que norteia as adaptações do conhecimento até que se

transforme em objetos de ensino é a Transposição Didática. Em virtude das

dificuldades intrínsecas relacionadas com o tema devemos na sua transposição

atentar para as simplificações grosseiras que pequem contra o rigor conceitual e

38

para o tipo de abordagem utilizada que não deve ser uma extensão do ensino

tradicional. Para Alves Filho (2000, p. 218):

A Transposição Didática se mostra um instrumento de análise do processo de transformação do conhecimento ou saber. Através dele é possível estabelecer uma argumentação para entender as diferentes formas do saber e suas estruturas organizacionais.

A aplicação do produto educacional é direcionada aos alunos de nono

ano do Ensino Fundamental II, na disciplina de Ciências. A escolha do nível da

turma foi feita devido à multidisciplinaridade do tema, envolvendo conceitos de

Física, Química e Biologia, bem pertinente à disciplina de Ciências do nono ano,

porém a metodologia poderá ser adaptada a outros níveis de acordo com a

necessidade. A sequência didática busca seguir etapas coerentes para o processo

de ensino-aprendizagem na tentativa de construir o conhecimento de forma mais

atrativa para os alunos, fixando o conteúdo e conscientizando-os para a importância

do mesmo.

A sequência é composta de cinco etapas, totalizando oito horas-aula

(400 min), que são as seguintes:

- Primeira Etapa: Este momento é chamado de Mesa de Debates. Nele a

sala é disposta em forma de círculo onde o professor atua como mediador instigando

o debate através de perguntas que levem o aluno a se expressar e, por conseguinte

revelar suas concepções sobre o tema. A função do professor nesta etapa não é a

de fornecer respostas para as perguntas formuladas e sim à de reconhecer o

conhecimento prévio e subsunçores dos alunos, incluindo aí as concepções

alternativas. Para esta etapa usa-se o tempo de uma hora aula (50 min).

- Segunda Etapa: Utilização de material instrucional potencialmente

significativo como vídeos e textos impressos, mostrando, por exemplo, notícias de

acidentes radiológicos, a importância de sua utilização em usinas nucleares e na

medicina em geral e até mesmo a importância da exposição controlada a algumas

radiações como a radiação UV. Os textos serão distribuídos aos grupos de modo

que alguns ficaram com textos que exaltam a importância das radiações, outros que

mostram os acidentes e riscos inerentes às radiações e outros que mostram a

radiatividade sendo usada como instrumento bélico. Após a utilização do material a

discussão é retomada, e neste momento o professor deverá direcioná-la para os

39

pontos que se mostraram mais obscuros no primeiro momento, como os erros

cometidos devido ao senso comum. Nesta etapa se demanda uma carga horária de

duas aulas (100 min)

- Terceira Etapa: Aula expositiva. Nesta etapa o professor expõe os

conceitos importantes a respeito da radioatividade, diferenciando e exemplificando

as radiações eletromagnéticas e corpusculares. Aqui se deve mostrar a importância

das radiações, bem como os seus possíveis danos à saúde. Mostrar a origem de

cada radiação e suas fontes é ponto importante desta etapa, além de mostrar formas

seguras de proteção das mesmas e especificar os danos relacionados a cada

radiação. Para o terceiro momento se utiliza uma carga horária de duas aulas (100

min).

- Quarta Etapa: Aplicação do jogo. Neste quarto momento de aplicação

do tema das radiações e seus efeitos biológicos, os alunos são levados para o

laboratório de informática onde todos os computadores já estarão com o jogo das

Aventurais Radiológicas instalado. Será feita uma exposição rápida dos objetivos

das fases e funcionalidade do jogo e cada aluno terá oportunidade de jogar.

Enquanto os alunos jogam o professor observa e auxilia os que estejam com

dificuldades.

Nessa etapa, com a desenvoltura dos alunos, bem como observando as

dificuldades apresentadas, o professor busca perceber indícios da aprendizagem

significativa.

Ao final desta etapa os alunos devem produzir um texto expondo suas

conclusões a respeito da importância das fases do jogo em seu aprendizado e

interesse para o estudo do tema. Para esta etapa é necessário o tempo de duas

horas-aula (100 min).

- Quinta Etapa: Aplicação de avaliação para confirmar os indícios da

aprendizagem significativa. A avaliação é desenvolvida de forma qualitativa, pois

nesta etapa é feito um novo debate para verificação e comparação com os primeiros

debates realizados, porém neste debate o professor será mais participativo,

interferindo sempre que for preciso corrigir algo ou mesmo acrescentar pontos

importantes esquecidos. Além de se debater a cerca dos conteúdos abordados o

professor questiona os alunos sobre os conceitos de ciência que estão presentes no

jogo aplicado na quarta etapa, a fim de perceber se a aplicação é pertinente ao

conhecimento. Nesta etapa toma-se um tempo de uma hora aula (50 min).

40

As atividades realizadas têm por objetivo tirar o aluno do modo passivo e

integrá-lo ao processo de ensino-aprendizagem na busca de aprendizagem

significativa. Por gerarem grandes intercâmbios de relações, estas atividades são

difíceis de serem implementadas em turmas numerosas, por isso a escolha da

turma, para a aplicação metodológica, é aquela com menor número de alunos.

5.2 Descrição do jogo

Figura 1: tela inicial do jogo

Fonte: autoria própria (2017)

O jogo (Figura 1) é composto de três fases, que serão descritas mais

abaixo, envolvendo várias situações nas quais os personagens ficam expostos a

algumas radiações, como radiação UV, raios alfa, beta, gama e os raios X. Nessas

exposições, o personagem comandado pelo jogador terá que solucionar diversos

problemas, desde a sua própria proteção contra as radiações existentes, bem como

ajudando os outros personagens que foram expostos, de alguma forma, a essas

radiações.

41

Figura 2: informações sobre o jogo


O jogador também será submetido a uma série de perguntas que avaliará

seu conhecimento a cerca de pontos específicos a respeito da origem, efeitos e

características de cada radiação.

5.2.1 Primeira Fase

O personagem principal é físico e responsável pelo setor de radiobiologia

de um hospital. O personagem desperta (Figura 3) pela manhã e se depara com

uma mensagem de um dos transportadores de materiais radioativos relatando uns

incidentes, onde vários desses materiais foram espalhados acidentalmente pela

cidade. A partir daí ele será responsável pelo recolhimento dos materiais.

42

Figura 3: início do jogo


Porém, no recolhimento dos materiais radioativos espalhados pela cidade,

o jogador deverá identificar o tipo de radiação pelo raio de ação da mesma, tomando

as medidas corretas de proteção. O menor raio de ação indica um objeto que emite

radiação alfa (Figura 4), contra qual a proteção pode ser um simples colete (Figura

5) de papel (Figura 6), que é feito pelo próprio personagem e está disponível no

laboratório localizado em sua residência, e a caixa para recolhimento do material é

uma caixa feita de papelão (Figura 7).

Figura 4: representação da radiação alfa


43

Figura 5: personagem sem proteção por colete


Figura 6: personagem com colete de papel


44

Figura 7: caixa de papelão


O material que emite radiação com um raio de ação intermediário indica

emissão de partículas beta (Figura 8), contra qual a proteção deve ser efetivada

através da utilização de um colete de alumínio (Figura 9), que estará disponível no

hospital, na sala junto com as caixas para o recolhimento dos objetos radioativos.

Para o recolhimento desse material ele deve utilizar uma caixa também feita de

alumínio (Figura 10). Ao se vestir com o colete de alumínio o personagem reduz sua

mobilidade, diminuindo assim sua capacidade de livrar-se dos obstáculos contidos

na cidade, por isso ele deve utilizar esta proteção apenas quando for necessário.

Figura 8: representação da radiação beta


45

Figura 9: colete de alumínio


Figura 10: caixa de alumínio


Já os objetos radioativos de maior raio de ação indicam emissão de

radiação gama (Figura 11), exigindo proteção com um colete de chumbo (Figura 12),

que também ficará disponível no hospital. Utilizando este colete o personagem

diminui mais ainda sua mobilidade, ficando mais vulnerável aos obstáculos

encontrados na rua. Este último material deve ser coletado com caixas de chumbo

(Figura 13) para poder conter o espalhamento das emissões.

46

Figura 11: radiação gama


Figura 12: colete de chumbo


47

Figura 13: caixa de chumbo


Em todo o processo de limpeza da cidade o personagem fica exposto à

radiação UV, tendo que utilizar proteção adequada, filtro solar, que é encontrado na

farmácia da cidade (Figura 14). Ele deverá se dirigir ao estabelecimento sempre que

sua proteção à radiação UV estiver se esgotando.

Figura 14: dentro da farmácia, coletando protetor solar


Entrar no raio de ação das radiações sem a devida proteção fará o

personagem perder vida, assim como também andar pela cidade sem está protegido

com filtro solar.

48

O objetivo dessa fase é concluir o recolhimento dos materiais sem morrer,

para isso, devem-se utilizar as proteções de maneira adequada, além de usar

estratégias adequadas para o processo. Concluída a primeira fase com sucesso

passa-se à segunda fase.

5.2.2 Segunda Fase

Na segunda fase o personagem fará uma busca na cidade à procura de

possíveis indivíduos que tenham sido expostos às radiações.

No hotel da cidade haverá pessoas com sintomas diversos e cabe ao

personagem encaminhá-las ou não ao hospital para os devidos tratamentos. No

momento do diálogo é essencial que o jogador identifique a possível radiação que

atingiu o entrevistado, pois assim, posteriormente, será atribuído tratamento

adequado.

Figura 15: diálogo com outros personagens


Durante esta fase o personagem também poderá interagir com mais

pessoas na rua e nos estabelecimentos, recolhendo dicas importantes para as

ações que seguem.

Nesta segunda fase, o jogador também não pode esquecer-se da

proteção com filtro solar sempre que estiver andando pela cidade. Concluindo esta

fase com sucesso passa-se à terceira fase.

49

5.2.3 Terceira Fase

A terceira e ultima fase será praticamente toda desenvolvida no hospital,

com os pacientes que foram encaminhados para lá na segunda fase.

Nesta terceira fase o jogador será submetido a várias perguntas, como

um quiz (Figura 16), a respeito dos materiais radiativos e das suas emissões, de

acordo com a característica de cada paciente.

Figura 16: quiz


A cada resposta correta o jogador segue adiante para a próxima

pergunta. Será um total de oito perguntas a serem solucionadas pelo jogador, sendo

que haverá duas perguntas para cada paciente, totalizando quatro pacientes: um

que foi exposto à radiação alfa possui menor capacidade de penetração, produzindo

apenas queimaduras na pele, outro que foi exposto à radiação beta, este com danos

mais graves, o terceiro que foi exposto à radiação gama, paciente mais grave de

todas, apresentando queda de cabelo e desmaios, e o quarto paciente que foi

acidentado e será submetido a um exame de raios X. Recomendamos ao professor

que utilizar o jogo a enfatizar aos alunos que, apesar de o paciente exposto à

radiação gama ser o quê está em estado mais grave, as outras formas de radiações

podem ser igualmente danosas.

50

O objetivo desta fase é abordar conceitos específicos de radiações que

foram previamente abordados em aula, estimulando o estudo prévio, bem como a

pesquisa em busca do conhecimento.

Para a conclusão de todas as fases o aluno deverá atingir o nível

satisfatório mínimo de aprendizado.

51

CAPÍTULO 6

6. INTERVENÇÃO

A intervenção em sala de aula com o produto educacional ocorreu através

de cinco encontros totalizando oito horas-aula em uma turma, chamada de turma

“A”, e através de três encontros totalizando cinco horas-aula em outra turma, a qual

foi classificada como turma “B”. Nas duas turmas as etapas da intervenção

ocorreram no turno da tarde como projeto de atividade complementar. A intenção

das duas aplicações foi de verificar o tempo e a quantidade de aulas mais

adequadas para desenvolvimento do aprendizado. Em seguida será descrito, para

cada turma, as diretrizes e as principais informações de cada encontro. Os

resultados encontrados em cada etapa serão descritos no próximo capítulo.

6.1 Aplicação na primeira turma

Turma A: Nesta turma foi seguida a sequência de ensino composta pelas

cinco etapas que foram descritas na metodologia. A turma escolhida foi a do nono

ano A do ensino fundamental do Colégio Nossa Senhora de Fátima (CNSF) de

Barbalha – CE, composta por 24 alunos, que participaram de forma voluntária.

6.1.1 Primeiro encontro

O primeiro encontro ocorreu no dia 14 de setembro de 2017. Neste

encontro, foi feita uma explanação a respeito das razões da pesquisa e em seguida

iniciaram-se os debates acerca das diversas radiações, sem que houvesse a

intervenção do professor. Para o início dos debates foram levantadas as seguintes

questões:

- As radiações estão presentes no nosso cotidiano?

- As radiações são prejudiciais ou benéficas?

- Quais as radiações mais comuns?

- Vocês têm medo da exposição às radiações?

52

Neste primeiro encontro, com duração de uma aula (50min), houve a

análise do conhecimento prévio dos alunos. As observações importantes deste

conhecimento prévio foram anotadas e serviram para orientar as ações dos demais

encontros.

6.1.2 Segundo encontro

O segundo encontro ocorreu no dia 15 de setembro de 2017 e de início

foram apresentados dois vídeos que envolvem o tema das radiações nucleares. O

primeiro foi a reportagem apresentada no dia 24/04/2016 pelo Fantástico, intitulada

“Acidente nuclear de Chernobyl – 30 anos”, com duração de 13 min e 56 s. O

segundo vídeo foi o intitulado “Benefícios da Radiação”, com duração de 5min e 43

s, que consiste em uma compilação de fragmentos de outros vídeos que mostram as

diversas aplicações benéficas das radiações.

Após a apreciação dos vídeos, a turma foi dividida em dois grupos para

retomada dos debates. Foram distribuídos quatro artigos, dois artigos para cada

grupo, sendo que um dos grupos ficou com os artigos que descrevem vantagens e

aplicações das radiações, e o outro grupo ficou com os outros dois artigos que

descrevem os riscos inerentes à utilização e exposição às radiações. Os textos

utilizados foram:

- Radioatividade e suas utilidades (anexo 1). Autoria de Maria da Conceição

Marcelino Patrício, Virgínia Mirtes de Alcântara silva e Antônio Antunes de Melo

Filho.

- Uso da Radioatividade na Medicina (anexo 2). Autoria de Jennifer Rocha Vargas

Fogaça.

- História do acidente radioativo de Goiânia (anexo 3). Autoria de Carla de Camargo

Wascheck.

- Os riscos da radioatividade (anexo 4). Autoria de Fábio Merçon.

Foi dado 20 min para leitura dos textos e o debate foi retomado, de modo

que um dos grupos ficou responsável por defender a utilização das radiações e

expor suas vantagens no nosso cotidiano e o outro grupo ficou responsável por

expor os riscos das radiações e contrapor a sua utilização.

Nesta etapa foram utilizadas duas aulas (100 min) e nos 10min finais o

professor levantou o seguinte questionamento: Alguém mudou de ideia sobre os

53

riscos ou benefícios das radiações? E por fim foi recomentado aos alunos que

pesquisassem em casa sobre a utilização das usinas nucleares no Brasil e sobre a

mineração de Urânio que existe no Ceará.

6.1.3 Terceiro encontro

O terceiro encontro ocorreu no dia 16 de setembro de 2017 e de início o

professor solicitou os resultados das pesquisas propostas no encontro anterior. Em

seguida se desenvolveu a aula expositiva tradicional, ocasião em que o professor

apresentou conceitos importantes a cerca das radiações, diferenciando as radiações

eletromagnéticas e corpusculares, ionizantes e não-ionizantes, expondo suas

origens, riscos e aplicações, bem como as formas de proteção adequadas a cada

tipo de radiação. Nesta oportunidade foram descritas o espectro eletromagnético,

desde as ondas de rádio até a radiação gama, e as radiações corpusculares alfa e

beta. Na apresentação deu-se ênfase às radiações mais conhecidas no cotidiano,

como: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, radiação UV e os Raios-X.

Esta etapa teve uma duração de duas aulas (100 min), e nos 25 min finais

da aula foram feitas algumas perguntas, as quais foram respondidas de forma oral

para análise do aprendizado, foram elas:

- O forno micro-ondas é um risco a nossa saúde?

- A radiação UV é prejudicial ou essencial?

- Quais os riscos dos Raios-X?

- Qual a origem da radiação alfa e beta e quais seus riscos?

À medida que as respostas eram dadas, as correções necessárias eram

feitas, e os resultados anotados. Para o próximo encontro foi recomendado aos

alunos trazerem anotadas as formas de proteção à radiação alfa, beta e gama, bem

como os seus principais danos nos seres humanos, pois irá auxiliar o aluno no

desenvolver do jogo.

6.1.4 Quarto encontro

O quarto encontro ocorreu no dia 21 de setembro de 2017 e consistiu na

aplicação do jogo “Aventuras Radiológicas”. No dia anterior, o jogo foi instalado em

todos os computadores do laboratório de informática da Escola. Nos 15 min iniciais

54

da aula foram apresentados aos alunos os objetivos, a dinâmica e as funções para

manuseio do jogo. Em seguida os alunos começaram a jogar. O professor ficou

circulando no laboratório para sanar possíveis dúvidas. Nesta etapa foram anotados

os seguintes dados:

- A quantidade de alunos com dificuldade de entender o objetivo do jogo.

- A quantidade de alunos com dificuldade de manusear o jogo.

- O tempo médio para conclusão de cada fase.

- A quantidade de alunos que conseguiram finalizar o jogo.

Para esta etapa foram utilizadas duas aulas (100 min). Após a conclusão

do jogo foi recomendado aos alunos produzirem um texto expondo sua experiência

com o jogo e a nova metodologia.

6.1.5 Quinto encontro

O quinto e último encontro ocorreu no dia 22 de setembro de 2017 e foi

usado para um debate final e consequente avaliação qualitativa dos conhecimentos

dos alunos, no intuito de se perceber um aprendizado potencialmente significativo.

Para início do debate foi perguntado aos alunos se aquela sequência de aulas havia

mudado o entendimento sobre as radiações, e em seguida foi pedido que cada um

relatasse algo importante que foi aprendido. Em momentos necessários algumas

correções foram feitas. Os dados importantes do debate foram anotados para

posterior análise. Os principais pontos analisados neste debate final foram:

- Coerência dos comentários com os conceitos físicos apresentados.

- Capacidade de compreensão dos alunos acerca dos riscos e benefícios das

diversas radiações.

- Como que cada aluno poderá aplicar seus novos conhecimentos no seu cotidiano.

Nesta etapa se utilizou uma aula (50 min) e nos 10 min finais da aula foi

solicitado aos alunos responderem um questionário (anexo 5) que permitiu avaliar a

satisfação do aluno com a metodologia aplicada. No questionário constam as

seguintes perguntas:

- A sequência didática utilizada durante os encontros facilitou sua aprendizagem?

- O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem?

- A linguagem utilizada e o grau de profundidade da abordagem foram adequados e

suficientes para a compreensão das principais radiações?

55

- Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de ensino e

aprendizagem?

- O processo de avaliação utilizado permitiu o reconhecimento de suas dificuldades e

lhe deu oportunidade de superá-las?

- Você sugeriria a outro professor de Física o método que foi empregado durante

aplicação para que ele utilizasse em suas aulas?

Para cada pergunta o aluno poderia marcar as opções 1 (discordo

totalmente), 2 (discordo parcialmente), 3 (indiferente), 4 (concordo parcialmente) e 5

(concordo totalmente).

E por fim foi sugerido ao aluno deixar uma crítica, elogio e/ou uma

sugestão.

6.2 Aplicação na segunda turma (B)

Nesta turma também foi seguida à sequência de ensino composta pelas

cinco etapas que foram descritas na metodologia, no entanto as etapas foram

compactadas e distribuídas em três encontros, totalizando cinco horas-aula. A turma

escolhida foi a do nono ano B do ensino fundamental do Colégio Nossa Senhora de

Fátima (CNSF) de Barbalha – CE, composta por 20 alunos, a participação foi

igualmente voluntária.

6.2.1 Primeiro encontro

O primeiro encontro ocorreu no dia 17 de novembro de 2017. Neste

encontro foram realizadas todas as etapas do primeiro encontro com a turma A.

Foram levantados os mesmos questionamentos e o tempo de aplicação, uma aula

de 50 min.

6.2.2 Segundo Encontro

O segundo encontro ocorreu no dia 18 de novembro de 2017, sendo

apresentados os mesmos vídeos da turma A. A turma foi dividida em dois grupos,

porém foram distribuídos apenas dois textos, o texto “Radioatividade e suas

utilidades” para um dos grupos e “Os riscos da radioatividade” para o outro grupo,

56

visto que houve menos tempo para leitura e análise. Neste segundo encontro foram

utilizadas duas aulas (100 min), sendo 50 min para os vídeos, leitura do texto e os

debates. Nos outros 50 min o professor apresentou aula expositiva sobre as

radiações eletromagnéticas diferenciando as ionizantes e não-ionizantes. As

radiações corpusculares ficaram pra o próximo encontro. Nesta etapa também foi

sugerida a mesma pesquisa da segunda etapa da turma A.

6.2.3 Terceiro encontro

O terceiro e último encontro ocorreu no dia 23 de novembro de 2017.

Inicialmente concluiu-se a exposição teórica acerca do tema das radiações, sendo

apresentadas as radiações corpusculares, raios alfa e beta, bem como suas origens,

aplicações, danos à saúde e formas de proteção. Nesta etapa se utilizou duas aulas

(100 min).

Para finalização do conteúdo e aplicação do questionamento oral (o

mesmo do terceiro encontro com a turma A) foram demandados 50 min de aula. Nos

50min finais o jogo foi apresentado, com as devidas funcionalidades, e

disponibilizado para apreciação da turma. Os mesmos parâmetros avaliados no

quarto encontro da turma A foram aplicados nesta etapa na turma B, porém, para o

texto solicitado na turma A, não houve tempo suficiente. Foi disponibilizado 25 min

para apreciação do jogo e nos 25 min finais foi realizado o debate avaliativo, o

mesmo do quinto encontro da turma A.

Devido ao tempo ter sido insuficiente, o questionário de avaliação de

satisfação do aluno foi distribuído para ser respondido em casa e os alunos

devolveram no dia seguinte.

57

CAPÍTULO 7

7. ANÁLISE DOS RESULTADOS

Neste capítulo serão apresentados os resultados dos parâmetros

analisados em cada encontro nas turmas A e B, bem como o resultado do

questionário final de avaliação de satisfação dos alunos com a metodologia aplicada.

7.1 Análise do primeiro encontro nas turmas A e B

Para se iniciar os debates foram feitos quatro questionamentos, os quais

foram respondidos de forma oral. A turma A e turma B tiveram procedimentos iguais

para o primeiro encontro. Os dados importantes das respostas foram anotados e

serão descritos a seguir:

- Primeiro questionamento: As radiações estão presentes no nosso cotidiano?

Dada duas opções de resposta, “sim” ou “não”, obteve-se os seguintes números: na

turma A 79,16% responderam “sim” e 20,84% disseram que não. Já na turma B

houve 85% dos alunos afirmaram ter radiações no nosso cotidiano e 15% deles

disseram não haver radiações no nosso dia-a-dia.

Os dados relativos aos questionamentos estão dispostos na tabela 1:

Tabela 1: Questionamento prévio do primeiro encontro com os alunos

Questionamento Turmas

A B

As Radiações estão presentes no nosso

cotidiano?

Sim Não Sim Não

19 5 17 3

Quais as radiações mais comuns?

Raios-X, micro-ondas, radiações de telefonia, radiações solares

As radiações são prejudiciais ou

benéficas?

Prejudiciais Benéficas Prejudiciais e Benéficas

Prejudiciais Benéficas Prejudiciais e Benéficas

12 3 9 10 3 7

Vocês têm medo da exposição às radiações?

Sim Não Sim Não

18 6 15 5

Fonte: Autoria própria (2018)

58

A partir daí, o professor pediu para que os alunos comentassem suas

respostas. O grupo de alunos que afirmou haver sim radiações no nosso cotidiano

citou a radiação solar como exemplo. Em particular, a aluna L. A. da turma A

colocou: “E os raios do sol, não nos atingem? Então temos radiações.” Já a aluna P.

S., também da turma A, contrapondo a existência de radiações no dia-a-dia,

manifestou-se: “Se a gente tivesse radiações ‘direto’ (sic) a gente já tinha morrido.” É

claro que essa resposta está em desacordo com o conhecimento científico, mas não

é menos importante que a resposta correta a respeito da existência de radiações.

Moreira (2012) define o subsunçor como parte importante para uma aprendizagem

significativa, mesmo que o conceito não esteja correto por completo.

- Segundo questionamento: As radiações são prejudiciais ou benéficas?

A partir do questionamento surgiram três possíveis respostas: “são prejudiciais”, “são

benéficas” e “depende da exposição”. Na turma A, obteve-se a seguinte proporção

de respostas: 50% dos alunos afirmaram que as radiações eram prejudiciais, 12,5%

disseram ser benéficas e 37,5% disseram que, dependendo da exposição, pode ser

prejudicial ou benéfica. Na turma B os números foram: 50% disseram ser

prejudiciais, 15% disseram que eram benéficas e 35% afirmaram que pode ser

prejudicial ou benéfica, dependendo da exposição.

Neste questionamento, percebe-se a semelhança na proporção de cada

tipo de respostas em ambas as turmas. De acordo com o senso comum, para

aqueles alunos que acreditam que as radiações são prejudiciais, as radiações estão

ligadas ao desenvolvimento do câncer (foi citado câncer de pele, por exemplo). Um

dos alunos, justificando sua posição, disse que assistiu a uma reportagem que

falava do envenenamento por radiação, e por isso acreditava que a radiação pode

matar. Já para os alunos que afirmaram que as radiações são benéficas, foi citado o

fato de os “raios do sol serem essenciais” - palavras ditas pelo aluno R. C.

Foi interessante ver surgir uma terceira resposta, na qual os alunos

afirmaram que as radiações podem ser prejudiciais ou benéficas dependendo da

forma de exposição, o que aproxima esses alunos de um conceito mais correto

acerca do tema. Interpretando as respostas anteriores, esse grupo de alunos disse

que o sol é essencial, mas se “ficar muito tempo haverá queimaduras e pode levar a

um câncer de pele.”

- Terceiro questionamento: Quais as radiações mais comuns?

59

Chegando à metade do tempo estipulado para o debate, esta pergunta gerou uma

surpresa positiva, pois os alunos mostraram conhecer, mesmo que superficialmente,

um bom leque de radiações. Eles citaram: raios-X, a radiação do forno micro-ondas,

radiações do telefone celular e algumas radiações solares, como ultravioleta e a

própria luz visível. Este conhecimento prévio da existência destas radiações foi

importante para o aprofundamento do seu estudo nos encontros que se seguiram.

- Quarto questionamento: Vocês têm medo da exposição às radiações?

Para esta pergunta, 75% dos alunos da turma A afirmaram ter medo sim

da exposição às radiações e 25% afirmaram não ter medo, resultado que foi repetido

de maneira idêntica na turma B.

Dentro do grupo de alunos que afirmaram ter medo da exposição às

radiações, o comentário mais comum foi o de não poderem ficar muito tempo

expostos ao sol. Já o principal comentário relatado pelo grupo menor, aqueles que

afirmaram não ter medo da exposição, foi que não havia motivos pra ter medo, pois

era só usar filtro solar, e também que essas radiações não eram “tão perigosas

assim”.

Todas as respostas e comentários foram muito importantes para o

desenvolvimento das etapas seguintes, pois fizeram com que o professor

identificasse os principais pontos de falha dos alunos, podendo assim direcionar as

próximas aulas para a correção e aprofundamento do tema.

7.2 Análise do segundo encontro na turma A

Neste encontro a principal atividade, após os vídeos e leitura dos textos,

foi o debate entre os dois grupos, que foram divididos sem nenhum critério prévio,

apenas as posições que já ocupavam em sala. Os alunos que estavam à direita

ficaram responsáveis por defender os pontos positivos das radiações e os alunos

que ficaram do lado esquerdo defenderam os pontos negativos.

Dentre os pontos levantados pelas equipes destacaram-se os seguintes:

Pontos positivos das radiações levantados pelo grupo da direita:

Baixo custo na produção de energia elétrica;

Relativamente pequeno o impacto ambiental que as usinas nucleares trazem;

Aplicações na medicina, como os exames de radiografia;

Tratamento de câncer por radioterapia.

60

Pontos negativos das radiações levantados pelo grupo da esquerda:

Câncer de pele com exposição excessiva ao sol;

Riscos de acidentes nucleares;

Utilização militar numa possível guerra nuclear;

O lixo gerado pelas usinas nucleares.

Ao final dos debates foi unânime a mudança de pensamento a respeito

dos benefícios e malefícios das radiações. Ao serem confrontados com a pergunta,

“Alguém mudou de ideia sobre os riscos ou benefícios das radiações?”, todos eles

afirmaram que realmente compreendiam que as radiações ocupavam papel

importante no nosso cotidiano, porém, algumas radiações não deixavam de ser

perigosas.

7.3 Análise do terceiro encontro na turma A

Em um primeiro momento, foi solicitado aos alunos que apresentassem os

resultados da pesquisa sugerida ao final do segundo encontro. Todos os alunos

pesquisaram e anotaram algo, inclusive relatando, com surpresa, a existência de

uma jazida de Urânio em Santa Quitéria no estado do Ceará. Alguns alunos

pesquisaram sobre a existência das usinas nucleares no Rio de Janeiro: Angra 1, 2

e 3, esta terceira ainda em construção. O fato de todos os alunos buscarem algo a

respeito do tema sugerido mostrou o grande interesse e curiosidade acerca do tema.

Dando sequência ao terceiro encontro, dando seguimento a aula

expositiva, percebeu-se ainda mais a vontade de aprendizado dos alunos, a turma

sempre muito atenta e participativa. Os alunos mostravam, em várias oportunidades,

expressão de surpresa, principalmente quando foi exposta a diferença entre as

radiações ionizantes e não-ionizantes, destacando os seus efeitos à saúde e

aplicações em diversas áreas.

Diante deste interesse demonstrado pelos alunos, a maioria das

respostas às perguntas realizadas ao final desta etapa não foi problema para os

alunos, salvo alguns ajustes que foram feitos, pelo professor, para aproximar mais

as respostas dos termos científicos.

61

7.4 Análise do quarto encontro na turma A

Nesta etapa, os alunos utlizaram efetivamente o produto educacional

apresentado neste estudo, o jogo “Aventuras Radiológicas”. Como citado

anteriormente, durante a utilização do jogo foram analisados os parâmetros:

A quantidade de alunos com dificuldade de entender o objetivo do jogo.

A quantidade de alunos com dificuldade de manusear o jogo.

O tempo médio para conclusão de cada fase.

A quantidade de alunos que conseguiram finalizar o jogo.

Após explicação sobre os objetivos do jogo, foi perguntado aos alunos

sobre o entendimento de seus objetivos. Dos 24 alunos da turma A, três afirmaram

não ter entendido quais os objetivos do jogo, ou seja, 12,5% dos alunos não

compreenderam a ideia inicial apresentada. Foram sanadas as dúvidas e os alunos

começaram a jogar.

Nos 10 minutos iniciais foi feita a análise da quantidade de alunos que

apresentavam dificuldades em manusear as funções do jogo, tanto por solicitação

de ajuda direta como também através da observação da desenvoltura deles. Como

resultado se observou uma porcentagem considerável de dificuldades, pois 33,3%

dos alunos precisaram de ajuda em algum instante da primeira fase, e 75% dos

alunos não conseguiram concluir a primeira fase sem o personagem morrer pelo

menos uma vez. Porém este resultado era esperado, pois é importante o jogo

apresentar certo nível de dificuldade, até mesmo para estimular o instinto desafiador

dos indivíduos.

Em relação ao tempo necessário para conclusão de cada fase obteve-se

os seguintes resultados:

- Primeira fase do jogo:

Nenhum aluno conseguiu finalizar a primeira fase em menos de 5 min.

20,8% dos alunos concluíram a primeira fase com tempo entre 5 min e 10

min;

41,67% dos alunos concluíram a primeira fase com tempo entre 10 min e 15

min;

25% dos alunos concluíram a primeira fase com tempo entre 15 min e 20 min;

62

12,5% dos alunos não conseguiram concluir a primeira fase.

Os alunos que não conseguiram finalizar a primeira fase em menos de 20 min

receberam ajuda para a conclusão.

- Segunda fase do jogo:

58,3% dos alunos concluíram a segunda fase em menos de 5 min;

37,5% dos alunos concluíram a segunda fase com tempo entre 5 min e 10

min;

4,17% dos alunos não conseguiram concluir a segunda fase em menos de 10

min.

- Terceira Fase (fase que apresenta oito perguntas de múltipla escolha, sendo que o

aluno conclui a fase com seis acertos):

Nenhum aluno conseguiu concluir a terceira etapa em menos de 5 min;

70,83% dos alunos concluíram a terceira fase com tempo entre 5 min e 10

min;

20,83% dos alunos concluíram a terceira fase com tempo entre 10 min e 15

min;

8,3% dos alunos não conseguiram concluir o mínimo de acertos.

Estes números mostram o tempo ideal que deve ser disponibilizado, no

caso do primeiro contato, para cada fase, e consequentemente para desenvolver de

todo o jogo. Para a primeira fase o tempo ideal para esta aplicação está entre 10 min

e 15 min, para a segunda fase o tempo ideal esta entre 5 min e 10 min e para a

terceira fase o tempo ideal para análise e conclusão está entre 5 min e 10 min. Com

isso, o tempo ideal para aplicação do jogo, com as condições apresentadas, vai de

um mínimo de 20 min a um máximo de 35 min.

O quarto e ultimo ponto da análise de aplicação do jogo mostrou a

quantidade de alunos que conseguiram concluir o jogo em tempo disponível. Na

primeira fase três alunos, 12,5% do total, não conseguiram passar sem ajuda. Na

segunda fase apenas um aluno não conseguiu concluir, porém, como este aluno

estava entre os três que não conseguiram passar da primeira fase, ele não foi

contabilizado como mais um aluno que não concluiu o jogo. Na terceira fase dois

alunos, 8,3% do total, não obtiveram o número mínimo de acertos para a conclusão

63

do jogo. Com isso, temos como resultado do quarto ponto de análise um número de

cinco alunos, 20,83% do total, que não conseguiram concluir o jogo, sendo que a

maioria destes tiveram dificuldades no manuseio das funções inerentes à

jogabilidade e consequentemente não conseguiram passar da primeira fase.

7.5 Análise do quinto encontro na turma A

Nesta etapa foi realizada a análise qualitativa dos conhecimentos

adquiridos, através de um debate final. Os pontos analisados mostraram que, de

fato, houve agregação importante de conteúdo, pois os comentários sobre os

conceitos apresentados se mostraram mais corretos, evidenciando um bom

conhecimento das principais radiações, bem como de suas origens, efeitos e

aplicações.

No entendimento dos alunos, os riscos e benefícios que as radiações nos

trazem foram os conhecimentos adquiridos que se mostraram mais importantes, pois

dessa forma, eles poderão se prevenir das possíveis exposições perigosas e

também desmistificou vários mitos sobre os falsos riscos de exposição.

Os resultados do questionário, respondido pelos alunos, de avaliação da

metodologia aplicada, serão mostrados no tópico final deste capítulo.

7.6 Análise do segundo encontro na turma B

Nesta etapa os alunos analisaram os vídeos e textos, e depois

desenvolveram o debate da mesma forma que foi estruturado para a turma A. De

início, foi possível notar que os alunos tiveram menos argumentos que aqueles

apresentados pela turma A. Esta redução de argumento pode estar ligada a

diminuição da quantidade dos textos para leitura prévia. Porém, mesmo em menor

quantidade, houveram pontos importantes colocados pelos alunos. Os principais

pontos levantados pelos alunos que ficaram responsáveis em defender os benefícios

das radiações foram:

A utilização para o tratamento de câncer;

Utilização na agricultura para o controle de pragas;

A utilização nos diversos exames por imagem.

64

Já os principais pontos levantados pelos alunos que ficaram responsáveis em

defender os riscos das radiações foram:

A utilização militar das bombas atômicas;

O lixo radioativo gerado pelas usinas;

Os riscos de acidentes nucleares em usinas de geração de energia.

Nos 50 min finais, durante a aula expositiva, os alunos se mostraram

atentos e curiosos a cerca dos conceitos apresentados. Muitos deles, assim como

na turma A, se mostravam surpresos com alguns temas. Vale destacar aqui um

comentário feito pela aluna M. C., ela disse: “não sabia que tinham tantas radiações

e que muitas delas estão aqui”.

7.7 Análise do terceiro encontro na turma B

Ficou evidenciado que, no terceiro encontro com a turma B, o tempo foi

insuficiente para o desenvolvimento ideal das etapas e aplicação do jogo. Os alunos

demonstraram bastante interesse acerca do tema, muitas curiosidades surgiam.

Obviamente que este interesse demonstrado é bom, porém necessitava-se de mais

tempo para conclusão, ficando prejudicada principalmente a explicação inicial dos

objetivos e funcionalidades do jogo.

O primeiro ponto de análise foi a quantidade de alunos que tiveram

dificuldades em compreender os objetivos do jogo. Dos 20 alunos presentes oito

(40% do total) tiveram dúvidas após a explicação inicial. As dúvidas foram sanadas e

todos começaram a jogar.

Nos momentos iniciais foi observada a quantidade de alunos que

apresentavam dificuldades com as funcionalidades do jogo. Sete alunos pediram

ajuda para fazer o personagem executar as atividades necessárias e mais três

alunos foram auxiliados, totalizando 50% dos alunos com dificuldades em manusear

o jogo. Talvez havendo mais tempo para apreciação do jogo a maioria destes alunos

que apresentaram dificuldades conseguiriam contorna-las sozinhos.

Analisando o tempo de duração para cada fase do jogo tivemos os

seguintes resultados:

- Primeira fase do jogo:

5% dos alunos concluíram finalizar a primeira fase em menos de 5 min;

65




15% dos alunos não conseguiram concluir a primeira fase.

Os alunos que não conseguiram finalizar a primeira fase em menos de 20 min

receberam ajuda para a conclusão.

- Segunda fase do jogo:

60% dos alunos concluíram a segunda fase em menos de 5 min;

30% dos alunos concluíram a segunda fase com tempo entre 5 min e 10 min;

Todos os alunos conseguiram concluir a segunda fase em menos de 10 min.

- Terceira Fase (fase que apresenta oito perguntas de múltipla escolha, sendo que o

aluno conclui a fase com seis acertos):

Nenhum aluno conseguiu concluir a terceira etapa em menos de 5 min;

55% dos alunos concluíram a terceira fase com tempo entre 5 min e 10 min;

20% dos alunos concluíram a terceira fase com tempo entre 10 min e 15 min;

25% dos alunos não conseguiram concluir o mínimo de acertos.

De modo geral a turma B apresentou maior dificuldade com o jogo

comparada a turma A, no entanto os resultados foram satisfatórios. Os tempos

ideias para a aplicação do jogo na turma B também foram parecidos com a turma A,

entre 20 min e 35 min, sendo esta nossa recomendação aos professores que

chegarem a aplicar o produto.

7.8 Análise dos dados do teste de satisfação do aluno com a metodologia

aplicada

O questionário foi composto de seis perguntas, e foram aplicadas aos 24

alunos que compunham a turma A e aos 20 alunos componentes da turma B, tendo

seus resultados expressos na tabela abaixo e analisadas separadamente nos

gráficos que se seguem.

66

Tabela 2: Resultado das respostas dos alunos ao questionário de avaliação de satisfação à metodologia aplicada

Pergunta

Turmas

A (24 alunos) B (20 alunos)

I II III IV V I II III IV V

A sequência didática utilizada durante os

encontros facilitou sua aprendizagem?

- - 1 5 18 - - 2 4 14

O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem?

- - 0 9 15 - - 6 6 8

A linguagem utilizada e o grau de profundidade da

abordagem foram adequados e suficientes para a compreensão das

principais radiações?

- - - 5 19 - - - 5 15

Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de

ensino e aprendizagem?

- - - 2 22 - - - 2 18

O processo de avaliação utilizado permitiu o

reconhecimento de suas dificuldades e lhe deu

oportunidade de superá-las?

- - - 4 20 - - - 4 16

Você sugeriria a outro professor de Física o

método que foi empregado durante aplicação para que

ele utilizasse em suas aulas?

- - 2 3 19 - - 1 3 16

I – Discordo totalmente II – Discordo parcialmente III – Indiferente IV – Concordo parcialmente V – Concordo Totalmente


7.8.1 Primeiro questionamento

Os gráficos abaixo mostram o resultado das respostas dos alunos em

relação ao questionamento: A sequência didática utilizada durante os encontros

facilitou sua aprendizagem?

67

Gráfico 1: Resposta ao questionamento“A sequência didática utilizada durante os encontros facilitou sua aprendizagem?”na turma A

Fonte: Autoria Própria (2018)

Gráfico 2: Resposta ao questionamento“A sequência didática utilizada durante os encontros facilitou sua aprendizagem? na turma B


O resultado do primeiro questionamento mostrou que os alunos das

turmas A e B aprovaram a sequência de ensino adotado. No entanto, nota-se que a

turma A demonstrou uma aceitação ligeiramente maior, nesta turma as etapas da

sequência didática foram cumpridas rigorosamente como descritas na metodologia.

Esta aceitação com a sequência didática aplicada pode ser decorrente de

necessidade de se propor métodos diferenciados, para que o processo de ensino e

aprendizagem não se torne rotina cansativa e estressante. Não significa dizer que o

4%

21%

75%

A sequência didática utilizada durante os encontros facilitou sua aprendizagem? Turma A

Indiferente

Concordo parcialmente

Concordo totalmente

10%

20%

70%

A sequência didática utilizada durante os encontros facilitou sua aprendizagem? Turma B

Indiferente

Concordo parcialmente

Concordo totalmente

68

método tradicional deva desaparecer, mas que seja complementado com

metodologias que torne o processo mais atrativo.

7.8.2 Segundo questionamento

Os gráficos desta seção mostram o resultado das respostas dos alunos

em relação ao questionamento: O jogo contribuiu de forma decisiva para sua

aprendizagem?

Gráfico 3: Resposta ao questionamento “O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem?” na turma A


A maioria dos alunos da turma A concordaram totalmente que o jogo,

produto educacional deste trabalho, contribuiu de forma decisiva com suas

aprendizagens. Os demais alunos também concordaram que o jogo teve

contribuição decisiva, porém concordaram parcialmente.

O resultado representa excelente aceitação do game na turma e sugere

que esta inserção de jogos no processo de ensino e aprendizagem contribui muito

para o resultado positivo.

37%

63%

O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem? (Turma A)

Concordo parcialmete

Concordo totalmente

69

Gráfico 4: Resposta ao questionamento “O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem?” na turma B


A maioria dos alunos da turma B também concordou totalmente com a

contribuição decisiva do jogo nos seus aprendizados, porém em menor porcentagem

que os alunos da turma A. Outros 30% da turma B concordaram parcialmente com a

contribuição do jogo. Uma considerável parte dos alunos da turma B, 30% deles,

considerou que a aplicação do jogo foi indiferente para o seu aprendizado, esta

porcentagem não pode ser desconsiderada, porém podemos supor que se deve ao

pouco tempo de apreciação do jogo.

7.8.3 Terceiro questionamento


relação ao questionamento: A linguagem utilizada e o grau de profundidade da

abordagem foram adequados e suficientes para a compreensão das principais

radiações?

30%

30%

40%

O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem? (Turma B)

Indiferente


Concordo totalmente

70

Gráfico 5: Resposta ao questionamento “A linguagem utilizada e o grau de profundidade da abordagem foram adequados e suficientes para a compreensão das principais radiações?” na turma

A


Gráfico 6: Resposta ao questionamento “A linguagem utilizada e o grau de profundidade da abordagem foram adequados e suficientes para a compreensão das principais radiações?” na turma

B


Uma das preocupações iniciais era se haveria aceitação e interpretação

correta dos vídeos e textos apresentados no segundo encontro, por isso a escolha

dos títulos se deu após uma análise minuciosa da linguagem utilizada, pois a

intenção era levar aos alunos informação correta de forma simplificada. Os termos

utilizados na aula expositiva também foi motivo de preocupação, pois alunos do 9º

ano de ensino fundamental não estão familiarizados com alguns termos científicos

que deveriam ser usados.

21%

79%

A linguagem utilizada e o grau de profundidade da abordagem foram adequados e suficientes para a compreensão das principais radiações? (Turma A)


Concordo totalmente

25%

75%

A linguagem utilizada e o grau de profundidade da abordagem foram adequados e suficientes para a compreensão das principais radiações? (Turma B)


Concordo totalmente

71

Contudo o resultado deste terceiro questionamento mostra a satisfação

dos alunos com a linguagem utilizada ao longo de todo processo de aplicação do

produto educacional.

Vale ressaltar que a linguagem adequada para determinado público não

é, necessariamente, adequada a todos os públicos. Desta forma, fica o professor

responsável pelo planejamento prévio para determinação dos termos que devem ser

utilizados, bem como a escolha adequada dos textos e vídeos aplicados para

análise. Sempre na intenção de se ter materiais potencialmente significativos.

7.8.4 Quarto questionamento


relação ao questionamento: Você se sentiu envolvido e teve participação ativa

durante o processo de ensino e aprendizagem?

Gráfico 7: Resposta ao questionamento “Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de ensino e aprendizagem?” na turma A


8%

92%

Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de ensino e aprendizagem? (Turma A)


Concordo totalmente

72

Gráfico 8: Resposta ao questionamento “Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de ensino e aprendizagem?” na turma B


Este quarto questionamento foi o que mostrou o resultado mais positivo,

pois mais de 90% dos alunos da turma A e 90% dos alunos da turma B se sentiram

envolvidos no processo de ensino e aprendizagem. E esta inserção dos alunos no

processo de ensino é um dos importantes objetivos da utilização de jogos interativos.

Fazer o aluno protagonista em sala de aula é essencial, pois a sua

participação revela inicialmente seus conhecimentos prévios, e ao longo das etapas

de ensino ele se torna o principal responsável por sua aprendizagem. Esta

predisposição em aprender é um dos principais pontos previstos para que se atinja a

aprendizagem significativa conforme preceitua Ausubel.

7.8.5.Quinto questionamento


relação ao questionamento: O processo de avaliação utilizado permitiu o

reconhecimento de suas dificuldades e lhe deu oportunidade de superá-las?

10%

90%

Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de ensino e aprendizagem? (Turma B)


Concordo totalmente

73

Gráfico 9: Resposta ao questionamento “O processo de avaliaçãoutilizadopermitiu o reconhecimento de suasdificuldades e lhedeuoportunidade de superá-las?” na turma A


Gráfico 10: Resposta ao questionamento “O processo de avaliaçãoutilizadopermitiu o reconhecimento de suasdificuldades e lhedeuoportunidade de superá-las?” na turma B


O quinto questionamento também mostrou excelente resultado, pois

grande maioria dos alunos concordaram totalmente que o processo de avaliação

utilizado permitiu conhecimento de suas dificuldade, e o principal, criou

oportunidades de superá-las.

A assessoria constante e imediata do professor contribuiu para este

resultado, porém isto nem sempre é possível, a dificuldade é maior à medida que a

quantidade de alunos aumenta. As turma A e B eram relativamente pequenas.

17%

83%

O processo de avaliação utilizado permitiu o reconhecimento de suas dificuldades e lhe deu

oportunidade de superá-las? (Turma A)


Discordo parcialmente

20%

80%

O processo de avaliação utilizado permitiu o reconhecimento de suas dificuldades e lhe deu

oportunidade de superá-las? (Turma B)

4 - Concordo parcialmete

5 - Concordo totalmente

74

7.8.6 Sexto questionamento


relação ao questionamento: Você sugeriria a outro professor de Física o método que

foi empregado durante aplicação para que ele utilizasse em suas aulas?

Gráfico 11: Resposta ao questionamento “Você sugeriria a outro professor de Física o método que foi empregado durante aplicação para que ele utilizasse em suas aulas?” na turma A


Gráfico 12: Resposta ao questionamento “Você sugeriria a outro professor de Física o método que foi

empregado durante aplicação para que ele utilizasse em suas aulas?” na turma B


O resultado positivo do sexto questionamento sugere o sucesso da

metodologia aplicada e também sucesso do produto educacional elaborado. Sugerir

8%

13%

79%

Você sugeriria a outro professor de Física o método que foi empregado durante aplicação para que ele utilizasse

em suas aulas? (Turma A)

Indiferente


Concordo totalmente

5%

15%

80%

Você sugeriria a outro professor de Física o método que foi empregado durante aplicação para que ele utilizasse

em suas aulas? (Turma B)

Indiferente


Concordo totalmente

75

a outros profissionais o método aplicado reflete interesse dos alunos em novas

metodologias e alcança as expectativas prévias no desenvolvimento do produto

educacional.

7.8.7 Críticas, elogios e sugestões

Ao final do questionário de avaliação da sequencia didática e do produto

educacional foi sugerido aos alunos deixarem críticas, elogios e/ou sugestões. As

principais foram listadas a seguir:

- Principais críticas

“Não gosto de jogo” (Turma B);

“Jogo muito difícil” (Turma B).

- Principais elogios

“É bom ‘coisa’ diferente” (Turma A);

“O jogo é bem legal” (Turma A);

“O professor é muito empolgado” (Turma B).

- Principais sugestões

“O jogo deveria ter mais fases” (Turma A);

“Poderia disponibilizar para jogar no celular” (Turma A);

“Jogo maior para jogar em casa” (Turma B).

76

CAPÍTULO 8

8. CONCLUSÃO

A ideia inicial deste trabalho nasceu da necessidade de se formular uma

nova proposta pedagógica que torne possível a abordagem do tema que envolve as

Radiações Eletromagnéticas, Corpusculares e seus efeitos biológicos para alunos

das séries finais do Ensino Fundamental, através de jogo interativo sem perdas

significativas da sua parte conceitual.

Ao término deste trabalho chega-se às seguintes conclusões:

O público alvo foi aproximado com sucesso dos conceitos importantes que

envolvem este importante tema da Física Contemporânea: Radiações

Eletromagnéticas e Corpusculares. Sucesso comprovado pela própria

resposta dos alunos na enquete final, onde mais de 90% deles se sentiram

envolvidos em todo o processo de ensino e aprendizagem;

É possível, com a metodologia utilizada, abordar temas mais complexos,

como o deste trabalho, em séries mais básicas. Fato demonstrado pela

porcentagem de alunos que concordaram totalmente que a sequência

didática facilitou o seu aprendizado;

Com o interesse demonstrado pelos alunos a cerca deste tema, e com 80%

das turmas sugerindo a outros professores de Física adotarem o método

empregado, os profissionais da Física devem se sentir estimulados a

empregar o tema de Radiobiologia, e esta metodologia nos seus

planejamentos;

Foram superados os obstáculos, normalmente encontrados, nas abordagens

mais complexas em temas de Física Contemporânea, principalmente em

relação às avaliações. Na pesquisa final de satisfação dos alunos mais de

80% concordaram totalmente que o processo de avaliação empregado

contribuiu e facilitou a superação de dificuldades encontradas ao longo do

processo;

O método de ensino aplicado repassou aos alunos conceitos importantes de

Radibiologia, inserindo conhecimentos com cunho científico que antes eram

conhecidos apenas a partir do senso comum;

77

A aplicação deste método de ensino se mostrou mais eficiente com o maior

fracionamento dos encontros e maior quantidade de aulas. Os alunos da

turma A, os quais foram contemplados com oito aulas separadas em cinco

encontros, como apresentado na metodologia, mostraram maior desenvoltura

em todas as etapas comparadas aos alunos da turma B, que foram

contemplados com apenas cinco aulas separadas em três encontros;

O desenvolvimento e aplicação do jogo “Aventuras Radiológicas” teve

importante parcela de contribuição no processo de ensino em aprendizagem.

O que foi demonstrado pelo resultado de satisfação dos alunos, onde a

grande maioria concorda com a contribuição decisiva que o jogo teve na

fixação dos seus novos conhecimentos;

O jogo não teve pretensão de aplicar com rigor científico os conceitos sobre

as radiações em geral, mas a sua aplicação gerou grande expectativa aos

alunos, contribuindo com o aumento de interesse dos mesmos.

78

REFERÊNCIAS

ALVES FILHO, José Pinho. Atividades Experimentais: Do método à Prática Construtivista. Tese de Doutorado, UFSC, Florianópolis, 2000.

ARAÚJO, Mauro Sergio Teixeira e ABIB, Maria Lúcia Vital dos Santos. Atividades Experimentais no Ensino de Física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física. Vol. 25, n. 2, São Paulo, Junho, 2003.

ASTOLFI, Jean Pierre et al. Mots-clés de la didactique des sciences. Pratiques Pèdagogies. De Boeeck&Larcier S. A. Bruxelas, 1997.

AUSUBEL. David P. Aquisição e retenção de conhecimentos: Uma perspectiva cognitiva 1.ª Edição PT-467-Janeiro de 2003 p. 130 e 131

AUSUBEL, D. P; NOVAK, J. D.; HANESIAN. Psicologia Educacional. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980.

BitelliT.Dosimetria e Higiene das Radiações, São Paulo: Grêmio Politécnico, 1982.

BittencourtJ. R., GirafaJ. M. M.. A Utilização dos Role-Playing Games Digitais no Processo de Ensino-Aprendizagem. Porto Alegre:TechnicalReports Series, 2003

BRASIL, Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica.Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN): Ensino Médio: ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. Brasília, 1999.

BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005.

Brougère, Gilles. Jogo e educação. Porto Alegre: Artes Médicas, 1998.

CardosoE. M., Radioatividade, Apostila Educativa da CNEN (http://www.cnen.gov.br), 2017.

CHEVALLARD, Y. La Transposition Didactique. Grenoble: La Penséesauvage, 1991.

CRUZ, Gonçalo Pereira Rodrigues. Radiação na Gravidez: Abordagem da Mulher grávida exposta a radiação ionizante.Universidade do Porto, Porto, v. 93377, n. 4, p.15-20, jun. 2013. Disponível em: <http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/71950/2/93377.pdf>.Acesso em: 30 set. 2017.

Factor Segurança, Lda. Radiações ionizantes e não ionizantes. KÉRAMICA n.º 270, 2005.

Fogaça J. R. V. Uso da Radioatividade na Medicina. Disponível em: http://alunosonline.uol.com.br/quimica/uso-radioatividade-na-medicina.html. Acessado no dia 10 de Agosto de 2017.

http://www.cnen.gov.br/

79

FORTUNA, Tânia R. Sala de aula é lugar de brincar? In: XAVIER, Maria L.F.; DALLA ZEN, Maria I.H. (Org). Planejamento: Análises menos convencionais. Porto Alegre: Medição, 2000, 147-164p.

FRIEDMANN, Adriana. Brincar: Crescer e Aprender – O Resgate do Jogo Infantil. São Paulo: Moderna, 1996. 128p.

GOVERDO DO ESTADO DE GOIÁS. HISTÓRIA DO ACIDENTE RADIOATIVO DE GOIÂNIA. Disponível em: http://www.sgc.goias.gov.br/upload/links/arq_254_historiadoacident.pdf. Acessado em 10 de Agosto de 2017.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Fundamentos de Física. 9. ed. Volume 4. Rio de Janeiro: LTC, 2013.

Marcelo Luis Fardo. A GAMIFICAÇÃO APLICADA EM AMBIENTES DE APRENDIZAGEM. Caxias do Sul: Novas Tecnologias na Educação, V. 11, 2013.

MartinsJ. B., História da Energia Nuclear, Apostila Educativa da CNEN (http://www.cnen.gov.br), 2017.

Merçon F. Os riscos da radioatividade. Rio de Janeiro: UERJ Seção Artigos, 2014.

MINAYO, M. C. S. (Org.). Pesquisa social: teoria, método e criatividade. Petrópolis: Vozes, 2007.

MOREIRA, M.A. O que é afinal aprendizagem significativa? Porto Alegre: Instituto de Física da UFRGS, 2012 Disponível em http://www.if.ufrgs.br/~moreira/alfinal.pdf. Acessado em 20 de Setembro de 2017.

NouailhetasY. Radiações Ionizantes e a vida. Apostila Educativa da CNEN (http://www.cnen.gov.br), 2017.

NOVAK, J. D.; GOWIN, B. D. Aprender a Aprender. Lisboa: Plátano, 1984.

OFUGI RODRIGUES, C. Inserção da teoria da Relatividade no Ensino Médio: uma nova proposta. Tese de Mestrado, UFSC, Florianópolis, 2001.

Okuno E..Efeitos biológicos das radiações ionizantes. Acidente radiológico de Goiânia. São Paulo: Estudos Avançados, 2013. 185-199p.

PatrícioM. C. M.; SilvaV. M. A.; FilhoA. A. M.. A RADIOATIVIDADE E SUAS UTILIDADES. Campina Grande: Questões Contemporâneas, 2015

PINHO ALVES, J. Atividades Experimentais: Do Método a Prática Construtivista. Tese de Doutorado, UFSC, Florianópolis, 2000.

SANTÍN ESTEBAN, M. Paz. Pesquisa qualitativa em educação. Porto Alegre: Artmed, 2010.

SIMÕES, J.; REDONDO, R. D.; VILAS, A. F. A social gamification framework for a K-6 learningplatform. Computers in HumanBehavior, 2012. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/j.chb.2012.06.007 Acessado em 17 de Novembro de 2017.

http://www.sgc.goias.gov.br/upload/links/arq_254_historiadoacident.pdf


http://www.if.ufrgs.br/~moreira/alfinal.pdf


http://dx.doi.org/10.1016/j.chb.2012.06.007

80

SIQUEIRA, Maxwell; PIETROCOLA; Maurício (2006). A Transposição Didática Aplicada a Teoria Contemporânea: A Física de Partículas Elementares no Ensino Médio. Disponível em http://www.nupic.fe.usp.br/Publicacoes/congressos/Maxwell_A_TRANSPOSICAO_DI DATICA_APLICADA.pdf. Acessado em 22 de Setembro de 2017.

SOARES, José Itamar. "ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA: AS CONCEPÇÕES DOS PROFESSORES DE FÍSICA DO CEFET-PI." UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL. Dissertação de Mestrado em EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA.Canoas-RS .2010.

VELUDO, Patrícia Carvalho. Efeitos da Radiação X e Níveis de Exposição em Exames Imagiológicos.Fmuc Medicina - Teses de Mestrado, Coimbra, v. 4, n. 6, p.26-35, set. 2011. Disponível em: <https://estudogeral.sib.uc.pt/bitstream/10316/20124/1/Efeitos da Radiação-X e Niveis de Exposição em Exames Imagiológicos.pdf>.Acesso em: 01 out. 2017.

YOSHIMURA, Emico Okuno. Efeitos biológicos das radiações ionizantes. Acidente radiológico de Goiânia.Scielo [online], São Paulo, v. 27, n. 77, p.185-200, 09 jan. 2013. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142013000100014>. Acesso em: 30 set. 2017.

81

APÊNDICES

82

APÊNDICE 1

Mestrado Profissional em Ensino de Física Universidade Regional do Cariri- URCA

UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI DEPARTAMENTO DE FÍSICA MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA

Anexo 5 - Questionário de avaliação de satisfação do aluno com a metodologia aplicada

I - Discordo totalmente II - Discordo parcialmente III - Indiferente IV - Concordo Parcialmente V - Concordo totalmente

I II III IV V

1. A sequência didática utilizada durante os encontros facilitou sua aprendizagem?

2. O jogo contribuiu de forma decisiva para sua aprendizagem?

3. A linguagem utilizada e o grau de profundidade da abordagem foram adequados e suficientes para a

compreensão das principais radiações?

4. Você se sentiu envolvido e teve participação ativa durante o processo de ensino e aprendizagem?

5. O processo de avaliação utilizado permitiu o reconhecimento de suas dificuldades e lhe deu

oportunidade de superá-las?

6. Você sugeriria a outro professor de Física o método que foi empregado durante aplicação para

que ele utilizasse em suas aulas?

8. Deixe aqui suas sugestões, críticas ou elogios.

Agradeço pela contribição

83

APÊNDICE 2

AVENTURAS

RADIOLÓGICAS

MANUAL

RÁPIDO

Em sua casa, verifique suas

mensagens no telefone

utilizando a tecla I.

Coma algo (Tecla C) na

geladeira para encher sua

barra de vida.

Pegue papelão no laboratório.

Vista o colete de papel teclando 2.

Passe na farmácia para pegar um filtro solar

Vá ao Hospital, converse com a atendente com a tecla I

Pegue os objetos na sala 2 com a tecla A.

Arraste as caixas com a tecla S.

2

3

4

5

6

1

84

Utilizando as caixas, colete os elementos radioativos. Cada tipo de caixa serve

para um elemento diferente.

Na segunda fase, vá ao Hotel para acompanhar as pessoas

expostas à radiação

Na terceira fase, vá ao hospital e responda ao quiz.

Teclado:

Tecla V: reinicia o jogo.

Setas: movimenta o personagem.

Tecla A: armazena os coletes encontrados.

Tecla I: interage com os outro personagens do jogo e inspeciona as

mensagens existentes no início do jogo.

Tecla C: alimenta o personagem na geladeira.

Tecla S: segura as caixas para levar para coleta dos matérias.

Tecla 2: veste o colete de papel.

Tecla 3: veste o colete de alumínio.

Tecla 4: Veste o colete de chumbo.

7

8

9

85

APÊNDICE 3

MAPA DO JOGO

86

APÊNDICE 4

TUTORIAL DO JOGO

O jogo é composto de três fases, que serão descritas mais abaixo,

envolvendo várias situações nas quais os personagens ficam expostos a algumas

radiações, como radiação UV, raios alfa, beta, gama e os raios X. Nessas

exposições, o personagem comandado pelo jogador terá que solucionar diversos

problemas, desde a sua própria proteção contra as radiações existentes, bem como

ajudando os outros personagens que foram expostos, de alguma forma, a essas

radiações.

O jogador também será submetido a uma série de perguntas que avaliará

seu conhecimento a cerca de pontos específicos a respeito da origem, efeitos e

características de cada radiação.

Primeira Fase

O personagem principal é físico e responsável pelo setor de radiobiologia

de um hospital. O personagem desperta pela manhã e se depara com uma

mensagem de um dos transportadores de materiais radioativos relatando uns

incidentes, onde vários desses materiais foram espalhados acidentalmente pela

cidade (veja figura 1). A partir daí ele será responsável pelo recolhimento dos

materiais.

Figura 1: início do jogo


87

Porém, no recolhimento dos materiais radioativos espalhados pela cidade,

o jogador deverá identificar o tipo de radiação pelo raio de ação da mesma, tomando

as medidas corretas de proteção. O menor raio de ação indica um objeto que emite

radiação alfa (Figura 2), contra qual a proteção pode ser um simples colete de papel

(Figura 3), que é feito pelo próprio personagem e está disponível no laboratório

localizado em sua residência, e a caixa para recolhimento do material é uma caixa

feita de papelão (Figura 4).

Figura 2: representação da radiação alfa


Figura 3: personagem com colete de papel


88

Figura 4: caixa de papelão


O material que emite radiação com um raio de ação intermediário indica

emissão de partículas beta (Figura 5), contra qual a proteção deve ser efetivada

através da utilização de um colete de alumínio (Figura 6), que estará disponível no

hospital, na sala junto com as caixas para o recolhimento dos objetos radioativos.

Para o recolhimento desse material ele deve utilizar uma caixa também feita de

alumínio (Figura 7). Ao se vestir com o colete de alumínio o personagem reduz sua

mobilidade, diminuindo assim sua capacidade de livrar-se dos obstáculos contidos

na cidade, por isso ele deve utilizar esta proteção apenas quando for necessário.

Figura 5: representação da radiação beta


89

Figura 6: colete de alumínio


Figura 7: caixa de alumínio


Já os objetos radioativos de maior raio de ação indicam emissão de

radiação gama (Figura 8), exigindo proteção com um colete de chumbo (Figura 9),

que também ficará disponível no hospital. Utilizando este colete o personagem

diminui mais ainda sua mobilidade, ficando mais vulnerável aos obstáculos

encontrados na rua. Este último material deve ser coletado com caixas de chumbo

(Figura 10) para poder conter o espalhamento das emissões.

90

Figura 8: radiação gama


Figura 9: colete de chumbo


91

Figura 10: caixa de chumbo


Em todo o processo de limpeza da cidade o personagem fica exposto à

radiação UV, tendo que utilizar proteção adequada, filtro solar, que é encontrado na

farmácia da cidade (Figura 11). Ele deverá se dirigir ao estabelecimento sempre que

sua proteção à radiação UV estiver se esgotando.

Figura 11: dentro da farmácia, coletando protetor solar


Entrar no raio de ação das radiações sem a devida proteção fará o

personagem perder vida, assim como também andar pela cidade sem está protegido

com filtro solar.

O objetivo dessa fase é concluir o recolhimento dos materiais sem morrer,

para isso, devem-se utilizar as proteções de maneira adequada, além de usar

92

estratégias adequadas para o processo. Concluída a primeira fase com sucesso

passa-se à segunda fase.

5.2.2 Segunda Fase

Na segunda fase o personagem fará uma busca na cidade à procura de

possíveis indivíduos que tenham sido expostos às radiações.

No hotel da cidade haverá pessoas com sintomas diversos e cabe ao

personagem encaminhá-las ou não ao hospital para os devidos tratamentos. No

momento do diálogo é essencial que o jogador identifique a possível radiação que

atingiu o entrevistado, pois assim, posteriormente, será atribuído tratamento

adequado.

Durante esta fase o personagem também poderá interagir com mais

pessoas na rua e nos estabelecimentos, recolhendo dicas importantes para as

ações que seguem.

Nesta segunda fase, o jogador também não pode esquecer-se da

proteção com filtro solar sempre que estiver andando pela cidade. Concluindo esta

fase com sucesso passa-se à terceira fase.

5.2.3 Terceira Fase

A terceira e ultima fase será praticamente toda desenvolvida no hospital,

com os pacientes que foram encaminhados para lá na segunda fase.

Nesta terceira fase o jogador será submetido a várias perguntas, como

um quiz (Figura 12), a respeito dos materiais radiativos e das suas emissões, de

acordo com a característica de cada paciente.

93

Figura 12: quiz


A cada resposta correta o jogador segue adiante para a próxima

pergunta. Será um total de oito perguntas a serem solucionadas pelo jogador, sendo

que haverá duas perguntas para cada paciente, totalizando quatro pacientes: um

que foi exposto à radiação alfa possui menor capacidade de penetração, produzindo

apenas queimaduras na pele, outro que foi exposto à radiação beta, este com danos

mais graves, o terceiro que foi exposto à radiação gama, paciente mais grave de

todas, apresentando queda de cabelo e desmaios, e o quarto paciente que foi

acidentado e será submetido a um exame de raios X. Recomendamos ao professor

que utilizar o jogo a enfatizar aos alunos que, apesar de o paciente exposto à

radiação gama ser o quê está em estado mais grave, as outras formas de radiações

podem ser igualmente danosas.

O objetivo desta fase é abordar conceitos específicos de radiações que

foram previamente abordados em aula, estimulando o estudo prévio, bem como a

pesquisa em busca do conhecimento.

Funções do teclado:

Tecla V: reinicia o jogo após falha.

Setas: movimenta o personagem.

Tecla A: armazena os coletes encontrados.

94

Tecla I: interage com os outro personagens do jogo e inspeciona as mensagens

existentes no início do jogo.

Tecla C: alimenta o personagem na geladeira.

Tecla S: segura as caixas para levar para coleta dos matérias.

Tecla 2: veste o colete de papel.

Tecla 3: veste o colete de alumínio.

Tecla 4: Veste o colete de chumbo.

95

APÊNDICE 5

SEQUÊNCIA DE ENSINO

Para a aplicação da pesquisa, após o desenvolvimento do jogo e

finalização do Produto Educacional, foi desenvolvida uma sequência de ensino para

aplicação do mesmo. Esta sequência é importante para o planejamento das etapas

a serem seguidas na aplicação do produto além da delimitação do público alvo.

A aplicação do produto educacional é direcionada aos alunos de nono

ano do Ensino Fundamental II, na disciplina de Ciências. A escolha do nível da

turma foi feita devido à multidisciplinaridade do tema, envolvendo conceitos de

Física, Química e Biologia, bem pertinente à disciplina de Ciências do nono ano,

porém a metodologia poderá ser adaptada a outros níveis de acordo com a

necessidade. A sequência didática busca seguir etapas coerentes para o processo

de ensino-aprendizagem na tentativa de construir o conhecimento de forma mais

atrativa para os alunos, fixando o conteúdo e conscientizando-os para a importância

do mesmo.

A sequência é composta de cinco etapas, totalizando oito horas-aula

(400 min), que são as seguintes:

- Primeira Etapa: Este momento é chamado de Mesa de Debates. Nele a

sala é disposta em forma de círculo onde o professor atua como mediador instigando

o debate através de perguntas que levem o aluno a se expressar e, por conseguinte

revelar suas concepções sobre o tema. A função do professor nesta etapa não é a

de fornecer respostas para as perguntas formuladas e sim à de reconhecer o

conhecimento prévio e subsunçores dos alunos, incluindo aí as concepções

alternativas. Para esta etapa usa-se o tempo de uma hora aula (50 min).

- Segunda Etapa: Utilização de material instrucional potencialmente

significativo como vídeos e textos impressos, mostrando, por exemplo, notícias de

acidentes radiológicos, a importância de sua utilização em usinas nucleares e na

medicina em geral e até mesmo a importância da exposição controlada a algumas

radiações como a radiação UV. Os textos serão distribuídos aos grupos de modo

que alguns ficaram com textos que exaltam a importância das radiações, outros que

mostram os acidentes e riscos inerentes às radiações e outros que mostram a

radiatividade sendo usada como instrumento bélico. Após a utilização do material a

discussão é retomada, e neste momento o professor deverá direcioná-la para os

96

pontos que se mostraram mais obscuros no primeiro momento, como os erros

cometidos devido ao senso comum. Nesta etapa se demanda uma carga horária de

duas aulas (100 min)

- Terceira Etapa: Aula expositiva. Nesta etapa o professor expõe os

conceitos importantes a respeito da radioatividade, diferenciando e exemplificando

as radiações eletromagnéticas e corpusculares. Aqui se deve mostrar a importância

das radiações, bem como os seus possíveis danos à saúde. Mostrar a origem de

cada radiação e suas fontes é ponto importante desta etapa, além de mostrar formas

seguras de proteção das mesmas e especificar os danos relacionados a cada

radiação. Para o terceiro momento se utiliza uma carga horária de duas aulas (100

min).

- Quarta Etapa: Aplicação do jogo. Neste quarto momento de aplicação

do tema das radiações e seus efeitos biológicos, os alunos são levados para o

laboratório de informática onde todos os computadores já estarão com o jogo das

Aventurais Radiológicas instalado. Será feita uma exposição rápida dos objetivos

das fases e funcionalidade do jogo e cada aluno terá oportunidade de jogar.

Enquanto os alunos jogam o professor observa e auxilia os que estejam com

dificuldades.

Nessa etapa, com a desenvoltura dos alunos, bem como observando as

dificuldades apresentadas, o professor busca perceber indícios da aprendizagem

significativa.

Ao final desta etapa os alunos devem produzir um texto expondo suas

conclusões a respeito da importância das fases do jogo em seu aprendizado e

interesse para o estudo do tema. Para esta etapa é necessário o tempo de duas

horas-aula (100 min).

- Quinta Etapa: Aplicação de avaliação para confirmar os indícios da

aprendizagem significativa. A avaliação é desenvolvida de forma qualitativa, pois

nesta etapa é feito um novo debate para verificação e comparação com os primeiros

debates realizados, porém neste debate o professor será mais participativo,

interferindo sempre que for preciso corrigir algo ou mesmo acrescentar pontos

importantes esquecidos. Além de se debater a cerca dos conteúdos abordados o

professor questiona os alunos sobre os conceitos de ciência que estão presentes no

jogo aplicado na quarta etapa, a fim de perceber se a aplicação é pertinente ao

conhecimento. Nesta etapa toma-se um tempo de uma hora aula (50 min).

97

As atividades realizadas têm por objetivo tirar o aluno do modo passivo e

integrá-lo ao processo de ensino-aprendizagem na busca de aprendizagem

significativa. Por gerarem grandes intercâmbios de relações, estas atividades são

difíceis de serem implementadas em turmas numerosas, por isso a escolha da

turma, para a aplicação metodológica, é aquela com menor número de alunos.

aplicação do jogo “aventuras radiológicas” para o ensino ... · universidade regional do...

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