ÁTOMO - DO INDIVISÍVEL AO DIVISÍVEL: PROPOSTA DE MATERIAL DIDÁTICO

Marcus Vinícius Batista da Silva (PIBIC/UEPG), André Maurício Brinatti (Orientador), e-mail: brinatti@uepg.br

Universidade Estadual de Ponta Grossa/Departamento de Física/Ponta Grossa, PR.

Ciências Exatas e da Terra; Física

Palavras-chave: material de fácil acesso; oficina; modelo-padrão do átomo.

Resumo:

O modelo-padrão do átomo, assunto relacionado ao tema de Física Moderna, muitas vezes não é abordado no ensino médio. A fim de diminuir esta lacuna, este trabalho teve como objetivo desenvolver material didático para o ensino do modelo-padrão do átomo por meio da sua evolução no formato de uma oficina para o ensino médio. As atividades em sala de aula foram elaboradas de tal maneira que os trabalhos devem ser em equipes e, em alguns momentos, discussão com a turma, para promover a socialização dos significados. A oficina proposta é dividida em quatro tarefas e cada tarefa contém sessões com a intenção de promover uma aprendizagem de todo o grupo. Nos textos elaborados há material de apoio ao professor, roteiro do aluno, material ilustrativo digital com figuras e textos. Os modelos construídos a partir das várias proposições ao longo da história são manipuláveis para promover e motivar a discussão em equipe. Com base no material elaborado – uma sequência de momentos diferenciados de atenção, discussão e manipulação dos modelos – é possível promover aulas que preencham uma das lacunas dos assuntos relativos à Física Moderna e evidenciar que o processo científico é dinâmico.

Introdução

Há vários temas que muitas vezes não são abordados no ensino de Física em nível de ensino médio, principalmente os temas e assuntos relacionados à Física Moderna, dentre eles, destaca-se o modelo-padrão do átomo. E ainda, muitas vezes, quando se propõe modelos cientificamente aceitos, não se evidencia o desenvolvimento científico como um processo dinâmico e inacabado.

De acordo com as Diretrizes Curriculares do Paraná para o Ensino Médio na área de Física, este tema – conceito do modelo de átomo – é contemplado e recorrente nos conteúdos estruturantes: Movimento, Termodinâmica e Eletromagnetismo (Paraná, 2008). E também, nos Parâmetros Curriculares Nacionais, Ciências da Natureza e a Matemática,

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(na área de Física) o modelo de átomo é parte do tema estruturador: Matéria e Radiação, contudo permeia os demais temas dessa área (Brasil, 2002).

A fim de diminuir esta lacuna, este trabalho teve como objetivo desenvolver material didático para o ensino do modelo-padrão do átomo por meio da sua evolução na forma de uma oficina para o ensino médio.

A evolução é apresentada em uma linha de tempo tomando como ponto de partida o modelo proposto pelos filósofos gregos Leucipo e Demócrito (Almeida, 1983; Bassalo, 1980; Zaterka 2006; Ponczek, 2002; Ribeiro Filho, 2002) até o modelo-padrão do átomo (Bassalo, 1980; Castilho, 2003; Zaterka, 2006; Ponczek, 2002; Ribeiro Filho, 2002), este último apresentado de forma diferenciada seguindo a proposição de Abdalla (2005) e (2006).

Materiais e métodos

Os modelos foram feitos com materiais de fácil acesso: para a elaboração do modelo dos gregos usou-se cola e cartolina; para o modelo de Dalton, usou-se “bexigão” (bexiga grande), papel, gesso e/ou cola; para o modelo de Thomson usou-se “bexigão”, gesso e/ou cola e bolinhas de isopor; para o modelo de Rutherford usou-se arames e bolinhas de isopor; para o modelo-padrão, usou-se tecidos variados, fibra, linha de costura, agulha, tinta e velcro.

As atividades em sala de aula foram elaboradas de tal forma que os trabalhos devem ser em equipes e, em alguns momentos, discussão com a turma, para promover a socialização dos significados (MOREIRA, 1999). Para auxiliar nesta proposição a oficina é dividida em quatro tarefas com duração de 100 minutos cada, sendo que os marcadores de início e fim de cada tarefa são os modelos dos átomos em cada época. E em cada tarefa há cinco sessões para promover momentos de reflexão individual e em equipe – grupos menores – ou em turma – com todos os alunos.

Resultados e Discussão

Utilizando os materiais citados anteriormente, os modelos elaborados são os seguintes: modelo dos gregos antigos – constituído de figuras geométricas espaciais de vários tamanhos e formatos; modelo de Dalton – uma esfera oca; modelo de Thomson – uma esfera oca com incrustações de esferas menores; modelo de Rutherford aramado lembrando um planetário; E modelo-padrão tomando como referência básica a proposição de Abdalla (2005) e (2006), onde as partículas elementares não têm formato de “bolinhas” e sim formatos variados, no caso da presente proposição em formato de pequenas almofadas, conforme apresentado na figura 1, e cuja denominação a uma dada partícula ficando a critério das equipes no momento da atividade.

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Figura 1 – Partículas elementares em forma de pequenas almofadas. Foto de autoria própria.

Nos textos elaborados há material de apoio ao professor: sugestões de leituras, material ilustrativo digital com figuras e textos para uma apresentação na aula segundo essa proposta.

A oficina proposta é dividida em quatro tarefas: 1 - Dos gregos antigos a Dalton – enfoque dado ao pensamento grego antigo a respeito da matéria até o modelo científico de Dalton; 2 - O modelo planetário de Rutherford – enfoque dado aos modelos posteriores ao de Dalton até o modelo de Rutherford; 3 - Enfim, o modelo padrão do átomo – enfoque dado às partículas elementares; 4 - Jogo atômico – enfoque dado a avaliação com um jogo de tabuleiro. Nas três primeiras tarefas têm-se como objetivo contextualizar a época e as concepções propostas de então, e na última o objetivo é verificar se houve aprendizagem. Além disso, cada tarefa contém as sessões: Contando história; Pensando em equipe; Manipulando o modelo; Conversando com a turma; Tirando conclusões, todas com a intenção de promover uma aprendizagem de todo o grupo de forma que os significados sejam socializados.

Conclusões

Com base no material elaborado – textos, material ilustrativo, e modelos construídos com material de fácil acesso – e com uma sequência de momentos diferenciados de atenção, discussão e manipulação dos modelos

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é possível promover aulas que preencham uma das lacunas dos assuntos relativos à Física Moderna, e ainda, evidenciar que o desenvolvimento científico como um processo dinâmico. .

Agradecimentos

Programa Institucional de Bolsa de Iniciação Científica – PIBIC –CNPq/UEPG/FUNDAÇÃO ARAUCÁRIA.

Referências

Abdalla, M. C. B. Sobre o discreto charme das partículas elementares. Física na Escola. 2005, 6, 38. Abdalla, M. C. B. O discreto charme das partículas elementares. São Paulo: UNESP, 2006.Almeida, E. S. Teoria atômica grega. Rev. Bras. Ens. Fís. 1983, 5, 53.Bassalo, J. M. F. Do átomo-filosófico de Leucipo ao átomo-científico de Dalton partículas constituintes do átomo. Rev. Bras. Ens. Fís., 1980, 2, 70.Bassalo, J. M. F. As partículas constituintes do átomo. Rev. Bras. Ens. Fis., 1980, 2, 58.Brasil. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais – Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/SEMTEC, 2002. Moreira, M. A. Teorias de aprendizagem. São Paulo: EPU, 1999.Paraná. Curriculares da Educação Básica: Física. Paraná: SEED, 2008. Ponczek, R. L. A ciência e a filosofia gregas. In: Origens e evolução das idéias da física. Rocha, J. F. Org.: EDUFBA, Salvador, 2002; 49-70.Ribeiro Filho, A. Os quanta e a física moderna. In: Origens e evolução das idéias da física. Rocha, J. F. Org.: EDUFBA, Salvador, 2002; 301-359.Zaterka, L. Alguns aspectos da teoria da matéria: atomismo, corpuscularismo e filosofia mecânica. In: Estudos de história e filosofia das ciências: subsídios para aplicação no ensino. Silva, C. C., Org.: Livraria da Física, São Paulo, 2006; p. 329-352.

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