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Avaliação e Ensino de Ondulatória, Acústica e Movimento Harmônico Simples usando contexto musical e jogo de tabuleiro Aluno: Maxmyller Rezende Costa Orientador: Prof. Dr. Paulo Henrique Sousa de Oliveira ECT / MNPEF Polo 51 / UFRN Dissertação n.° 6 / MNPEF Polo 51 NATAL setembro de 2018

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  • Avaliação e Ensino de Ondulatória, Acústica e Movimento Harmônico

    Simples usando contexto musical e jogo de tabuleiro

    Aluno:

    Maxmyller Rezende Costa

    Orientador:

    Prof. Dr. Paulo Henrique Sousa de Oliveira

    ECT / MNPEF – Polo 51 / UFRN

    Dissertação n.° 6 / MNPEF – Polo 51

    NATAL

    setembro de 2018

  • DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

    AVALIAÇÃO E ENSINO DE ONDULATÓRIA, ACÚSTICA E MOVIMENTO

    HARMÔNICO SIMPLES USANDO CONTEXTO MUSICAL E JOGO DE

    TABULEIRO

    MAXMYLLER REZENDE COSTA

    Dissertação de Mestrado apresentada à

    Universidade Federal do Rio Grande do

    Norte - UFRN, no Curso de Mestrado

    Nacional Profissional em Ensino de

    Física MNPEF, como parte dos

    requisitos necessários para obtenção do

    título de Mestre em Ensino de Física.

    NATAL

    setembro de 2018

  • DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

    AVALIAÇÃO E ENSINO DE ONDULATÓRIA, ACÚSTICA E MOVIMENTO

    HARMÔNICO SIMPLES USANDO CONTEXTO MUSICAL E JOGO DE

    TABULEIRO

    MAXMYLLER REZENDE COSTA

    Dissertação de Mestrado apresentada à

    Universidade Federal do Rio Grande do

    Norte - UFRN, no Curso de Mestrado

    Nacional Profissional em Ensino de

    Física MNPEF, como parte dos

    requisitos necessários para obtenção do

    título de Mestre em Ensino de Física.

    Comissão Examinadora

    Prof. Dr.Paulo Henrique Sousa de Oliveira (Orientador)

    ECT / MNPEF – Polo 51 / UFRN

    Prof. Dr.Jefferson Soares da Costa (Examinador interno)

    ECT / MNPEF – Polo 51 / UFRN

    Prof. Dr.Tibério Magno de Lima Alves (Examinador Externo)

    MNPEF – Polo 10 / IFRN

    Natal/RN

    setembro de 2018

  • FICHA CATALOGRÁFICA

    Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

    Sistema de Bibliotecas - SISBI

    Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila

    Mamede Costa, Maxmyller Rezende.

    Avaliação e ensino de ondulatória, acústica e movimento harmônico simples

    usando contexto musical e jogo de tabuleiro / Maxmyller Rezende Costa. -

    2018.

    88 f.: il.

    Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte,

    Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física. Natal, RN, 2018.

    Orientador: Prof. Dr. Paulo Henrique Sousa de Oliveira.

    1. Ensino de física - Dissertação. 2. Física - Dissertação. 3. Música -

    Dissertação. 4. Metodologia de avaliação - Dissertação. I. Oliveira, Paulo

    Henrique Sousa de. II. Título.

    RN/UF/BCZM CDU 53:37(043.3)

    Elaborado por FERNANDA DE MEDEIROS FERREIRA AQUINO - CRB-15/301

  • DEDICATÓRIA

    Dedico este trabalho à minha amada esposa Ingrid Rezende, minha amada

    filha Liah Rezende simplesmente por existirem em minha vida.

    Aos grandes incentivadores e maiores referências de seres humanos para

    mim, meus pais Ivone Rezende e José Rezende. Por todos os ensinamentos,

    criação, valores e toda uma vida dedicada à árdua criação de dois filhos.

    Ao meu irmão, Neymar Rezende, por todos os aprendizados de uma vida, todo

    o companheirismo e parceria nos momentos em que, desde a infância, pude

    aprender, vivenciando a socialização e o desenvolvimento cognitivo de nossas

    várias etapas da vida.

    Aos meus queridos alunos que me motivam a continuar esta caminhada de

    lecionar, que me ensinam a cada dia o que é ser um agente ativo intercessor

    entre o conhecimento de mundo e o conhecimento científico.

  • AGRADECIMENTOS

    Em primeiro lugar, agradeço a Deus por tudo: todas as coisas boas e ruins,

    desde o mais básico até o limite daquilo que minha consciência alcança.

    Agradeço por me guiar a partir dos pequenos eventos que ocasionaram em

    verdadeiros marcos em minha vida, um deles, sem dúvida, foi a maravilhosa

    experiência que tive neste mestrado.

    Agradeço aos meus estimados professores e colegas de classe deste

    programa, a todos os vanguardistas do Programa Nacional de Mestrado

    Profissional em Ensino de Física (MNPEF) e a iniciativa da Sociedade

    Brasileira de Física (SBF) na pessoa de Maria de Fátima da Silva Verdeaux, a

    então coordenadora geral deste programa durante a minha entrada e

    permanência no mestrado.

    Um agradecimento especial ao meu orientador, Professor Doutor Paulo

    Henrique Sousa de Oliveira por todas as conversas, direcionamentos,

    paciência, e dedicação em meu trabalho. Suas orientações abriram meus

    horizontes de pensamentos e possibilidades de planejamentos e aplicações a

    fim de dinamizar meu trabalho com os jovens estudantes à mim confiados.

    Agradeço também ao coordenador do programa no polo 51, Professor Doutor

    Paulo Dantas Sesion Júnior, que igualmente mostrou-se extremamente solícito,

    empenhado, paciente e motivador não apenas comigo, mas em todo programa

    e, com muita determinação e organização, fez jus à qualidade de excelência

    deste programa de mestrado.

    Por fim, e não menos importante, agradeço à minha família por todo amor,

    paciência e motivação. Em especial à minha esposa Ingrid Rezende e à minha

    filha Liah Rezende que, mesmo com poucos meses de vida, me ensinou o que

    é superação para viver e que é possível concluirmos nossas metas se houver

    dedicação e foco. Vocês são meus alicerces.

  • Em um universo que tende à entropia máxima,

    nadar contra a correnteza tornou-se mais

    coerente e mais desafiador para mim.

    Maxmyller Rezende

  • RESUMO

    AVALIAÇÃO E ENSINO DE ONDULATÓRIA, ACÚSTICA E MOVIMENTO

    HARMÔNICO SIMPLES USANDO CONTEXTO MUSICAL E JOGO DE

    TABULEIRO

    Esta dissertação propõe-se a relatar a aplicação do produto destinado à

    orientação de docentes em física no que diz respeito a concepções alternativas

    de avaliação ou até ensino dos conceitos gerais relacionados à ondulatória,

    acústica ou mesmo Movimento Harmônico Simples (M.H.S.) através da

    problematização musical e do auxílio da lúdica metodologia como o uso de

    jogo de tabuleiro, de acordo com as necessidades das turmas de estudantes e

    respeitando as realidades de cada turma.

    A proposta é que o professor possa ter o auxílio de uma metodologia

    simples, barata, direta e facilmente aplicável para a dinâmica de ensino-

    aprendizagem em uma metodologia diferenciada de avaliação continuada no

    contexto geral de ensino de física, mas podendo também auxiliá-lo no processo

    de problematização dos assuntos.

    Este trabalho inicia-se com um levantamento sobre o que é proposto em

    alguns artigos científicos acerca da problemática e a relevância dessas

    metodologias em uso de jogos na capacidade de melhor assimilar um

    determinado assunto quando ativado o senso de participação e coletividade

    dos participantes, continuando com uma contextualização sobre a relevante

    eficácia do uso de jogos para o ensino de ciências, além de uma breve

    fundamentação teórica sobre ondulatória e acústica, passando pela aplicação

    do produto e finalizando com os gráficos dos resultados e as considerações

    finais sobre os positivos resultados atingidos.

    Palavras-Chave: física, música, ondulatória, acústica, MHS, jogos,

    metodologia de avaliação, ensino de física, concepções alternativas, três

    momentos pedagógicos.

  • ABSTRACT

    EVALUATION AND TEACHING OF SIMPLE HARMONICAL

    ONDULATORY, ACOUSTIC AND MOVEMENT USING MUSICAL CONTEXT

    AND TRAY SET

    This dissertation proposes to report the application of the product

    intended for the orientation of teachers in physics with regard to alternative

    conceptions of evaluation or even teaching the general concepts related to

    wave, acoustics or even Simple Harmonic Motion (MHS) through musical

    problematization and the aid and the playful methodology as the use of board

    game, according to the needs of the classes of students respecting the realities

    of each class. The proposal is that the teacher can have the aid of a simple,

    inexpensive, direct and easily applicable methodology for teaching-learning

    dynamics in a differentiated methodology of continuous assessment in the

    general context of physics teaching, but may also assist it in the process of

    problematization of the subjects. In this paper, I present a survey of what is

    proposed in some scientific articles about the problematic and relevance of

    these methodologies in game use in the ability to better assimilate a particular

    subject when the sense of participation and collective participants, continuing

    with a contextualisation about the relevance of the use of games for science

    teaching, as well as a brief theoretical basis on wave and acoustics, through the

    application of the product and ending with the graphs of the results and the

    conclusions on the positive results achieved.

    Key words:physics, music, wave, acoustic, MHS, games,

    evaluationmethodology, physicsteaching, alternativeconceptions,

    threepedagogicalmoments.

  • LISTA DE FIGURAS

    Fig. 3.0 - A dinâmica entre as velocidades das ondas de acordo com sua

    natureza e o meio.

    Fig. 3.1 - O som como exemplo de Onda Longitudinal. Fonte:

    http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/

    Ondas.htm

    Fig. 3.2 -Fisiologia da onda, no caso de uma onda Transversal.

    Fig. 3.3 - Relação entre as notas musicais e a frequência.

    Fig. 3.4 - A forma da onda emitida por diferentes fontes em relação ao

    diapasão.

    Fig. 3.5 - Uniformidade das frequências captadas por R1 e R2 devido ao

    movimento relativo constante em relação à fonte sonora.

    Fig. 3.6 - Aproximação da fonte sonora de R1 e afastamento de R2. Ilustração

    das ondas findando em sons mais agudos na perspectiva de R1 e sons mais

    graves na perspectiva de R2.

    Fig. 4.0 - Apresentação, no Prezi, usada no segundo momento pedagógico,

    para a sistematização do conhecimento.

    Fig. 4.1 - Resultados da primeira aplicação do questionário.

    Fig. 4.2 - Nenhum estudante obteve acertos acima de 50% na primeira

    aplicação.

    Fig. 4.3 - Resultados da segunda aplicação do questionário.

    Fig. 4.4 - 43% dos estudantes acertaram mais da metade do questionário na

    segunda aplicação.

    Fig. 4.5 - Comparando todas as notas das avaliações na primeira e na segunda

    aplicação. Houve uma maior diversidade de pontuações além de um aumento

    geral.

  • Fig. 4.6 - Entre as menores notas da primeira e da segunda aplicação, houve

    um aumento de 13,4%.

    Fig. 4.7 - Entre as maiores notas da primeira e da segunda aplicação, houve

    um aumento de 20%.

    Fig. 4.8 - A média geral da turma aumentou em 16,7%.

  • LISTA DE FOTOS

    Ft. 4.0 - Mola de brinquedo usada para problematizar as características das

    ondas, durante o primeiro momento (realizado no segundo encontro).

    Ft. 5.0 - Ao final da aplicação do produto, junto aos estudantes do FLOCA.

    LISTA DE FOTOS - Apêndice

    Ft. 1 - Estudantes durante a realização da primeira aplicação do questionário.

    Ft. 2 - Estudantes durante a realização da primeira aplicação do questionário.

    Ft. 3 - Estudantes durante a realização da primeira aplicação do questionário.

    Ft. 4 - Sala de Aula preparada para recepcionar os alunos, no terceiro

    encontro, onde se deu a aplicação do produto.

    Ft. 5 - Dado caseiro confeccionado com papel.

    Ft. 6 - Os estudantes no início do jogo.

    Ft. 7- Os representantes de cada equipe chegando à metade do jogo enquanto

    os demais membros auxiliavam nas respostas.

    Ft. 8 - Os representantes chegando ao final do jogo.

    Ft. 9 - Estudantes durante a realização da segunda aplicação do questionário,

    realizada no quarto e último encontro.

    Ft. 10 - Estudantes durante a realização da segunda aplicação do questionário.

    Ft. 11 - Ao final da aplicação do produto, junto aos estudantes do FLOCA.

  • LISTA DE EQUAÇÕES:

    Eq. 3.0 - O período (T) é inversamente proporcional à frequência (f).

    Eq. 3.1 - A frequência (f) é inversamente proporcional ao período (T).

    Eq. 3.2 - Equação da Velocidade Escalar Média segundo a Mecânica Clássica.

    Eq. 3.3 - Análoga à eq.3.3, a velocidade de uma onda também é a taxa entre o

    espaço (λ) e o tempo (T).

    Eq. 3.4 - Relação entre eq. 3.0 e eq. 3.3.

    Eq. 3.5 - Equação Fundamental da Ondulatória.

    Eq. 3.6 - Relação entre o comprimento de onda, a velocidade e o período.

    Eq. 3.7 - Relação entre o comprimento de onda, a velocidade da onda e a

    velocidade da fonte.

    Eq. 3.8 - Equação 3.7 com o período em evidência.

    Eq. 3.9 - Frequência percebida pelo observador.

    Eq. 3.10 - Substituindo a Eq. 3.8 em 3.9

    Eq. 3.11 - Considerando também a velocidade da fonte.

    Eq. 3.12 - Análoga à equação 3.11, porém considerando a fonte sonora se

    afastando o do observador.

    Eq. 3.13 - A velocidade do observador ao aproximar-se da fonte.

    Eq. 3.14 - É a substituição da equação 3.13 na equação 3.9 sabendo que= v/f

    Eq. 3.15 - Análogo à dedução da equação 3.14, porém com o observador

    afastando-se da fonte.

    Eq. 3.16 - Equação do Efeito Doppler.

  • LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    A - Amplitude da Onda;

    BNCC - Base Nacional Comum Curricular;

    ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio;

    Eq. - Equação;

    f - Frequência da Onda;

    Fig. - Figura;

    FLOCA - Floriano Cavalcanti;

    Ft. - Foto;

    Hz - Hertz;

    MEC - Ministério da Educação;

    MNPEF - Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física;

    m/s - Metro por Segundo;

    PCNEM - Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio;

    PCN’s - Parâmetros Curriculares Nacionais;

    RN - Rio Grande do Norte;

    s - segundo;

    T - Período da Onda;

    UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte;

    V - Velocidade;

    𝛥𝑆 - Variação do Espaço;

    𝛥𝑡 - Variação do Tempo;

    λ - Comprimento de Onda (Lambda).

  • SUMÁRIO

    Capítulo 1 - APRESENTAÇÃO ................................................................................................ 1

    1.1 - Introdução ....................................................................................................................... 1

    1.2 - A Escolha da Música como tema instigador ............................................................. 3

    1.3 - O relevante uso de jogos para o ensino de Ciências .............................................. 3

    Capítulo 2 - PROPOSTA METODOLÓGICA ......................................................................... 5

    2.1 - O que vem sendo abordado sobre ensino de Física através da música ............. 5

    2.2 - Organização Metodológica. Os Três Momentos Pedagógicos .............................. 7

    Capítulo 3. EMBASAMENTO TEÓRICO DO RECORTE ESCOLHIDO ............................ 7

    3.1 – Introdução à Ondulatória ............................................................................................. 8

    3.2 - Ondas Eletromagnéticas .............................................................................................. 8

    3.3 - Ondas Mecânicas e Velocidades das Ondas ........................................................... 8

    3.4 - Classificação das Ondas .............................................................................................. 9

    3.4.1 – Ondas Unidimensionais ....................................................................................... 9

    3.4.2 – Ondas Bidimensionais .......................................................................................... 9

    3.4.3 – Ondas Tridimensionais ...................................................................................... 10

    3.5 - Direção de propagação das ondas........................................................................... 10

    3.5.1 – Transversal .......................................................................................................... 10

    3.5.2 – Longitudinal .......................................................................................................... 10

    3.6 - Fisiologia das Ondas .................................................................................................. 10

    3.7 - Período (T) e Frequência (f) ...................................................................................... 11

    3.8 - Equação Fundamental Da Ondulatória ................................................................... 12

    3.9 - Noções de Acústica. A Frequência e as Notas Musicais...................................... 13

    3.10 - As quatro características fundamentais do som .................................................. 15

    3.10.1. - 1ª Altura .............................................................................................................. 15

    3.10.2 - 2ª Intensidade..................................................................................................... 16

    3.10.3 - 3ª Timbre ............................................................................................................. 16

    3.10.4 - 4ª Duração .......................................................................................................... 17

    3.11 - Noções sobre o Efeito Doppler para ondas mecânicas ...................................... 17

    Capítulo 4 - O PRODUTO ....................................................................................................... 21

    4.1 - Proposta do produto e descrição da metodologia ................................................. 21

    4.1.1 – Descrição do segundo encontro ....................................................................... 21

    4.2 – Aplicação do produto: local e público alvo ............................................................. 24

  • 4.3 - Materiais e sequência de aplicação do produto ..................................................... 24

    4.4 - Reconhecimento e avaliações .................................................................................. 25

    4.5 - Questionário de análise aplicado aos estudantes ................................................. 26

    4.5.1 - Início do questionário .......................................................................................... 26

    4.6 - Resultados da primeira aplicação do questionário ................................................ 31

    4.7 - As regras do jogo ........................................................................................................ 32

    4.8 - Aplicação do produto .................................................................................................. 32

    4.9 - Questões usadas na aplicação do produto ............................................................. 32

    4.10 - Resultados da segunda aplicação do questionário ............................................. 38

    4.11 - Gráficos Dos Resultados ......................................................................................... 38

    Capítulo 5 - HERANÇA DE APRENDIZAGEM APÓS A APLICAÇÃO DO PRODUTO 42

    5.1 - Habilidades e competências trabalhadas .......................................................... 42

    5.1.1 - Trabalho realizados seguindo a Matriz de Competências e Habilidades do

    Ensino Médio (anexo II) para Ciências da Natureza em geral. ................................ 42

    5.1.1.1 - Eixos Cognitivos ........................................................................................... 42

    5.1.1.2 - Competências Gerais................................................................................... 43

    5.1.1.3 - Habilidades .................................................................................................... 43

    5.1.2 - Trabalho realizado seguindo as exigências da Matriz de referências do

    Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) especificamente para a prova de física.

    ............................................................................................................................................. 44

    5.1.2.1 - Competência 1 .............................................................................................. 44

    5.1.2.2 - Competência 5 .............................................................................................. 45

    5.2 - Considerações Finais sobre a Experiência ............................................................. 45

    REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 47

    Apêndice A - Registros fotográficos da aplicação do produto. ......................................... 49

    Apêndice B – Manual do Produto .......................................................................................... 58

  • 1

    Capítulo 1 - APRESENTAÇÃO

    1.1 - Introdução

    A música é uma expressão artística condensada em combinações de

    sons e silêncios, organizadas de maneira tal que siga um padrão harmonioso

    composto por harmonia, melodia e ritmo.

    Não sabemos ao certo sua origem, pois a música é intrínseca às

    expressões sentimentais mais básicas das primeiras civilizações, onde, mesmo

    com um idioma não formalizado, os primeiros seres humanos usavam um

    conjunto de gestos e sons para demonstrar seus sentimentos e manter

    comunicação ainda que primitiva.

    Os primeiros registros oficiais e mais incisivos narram a Grécia Antiga

    como berço estrutural desta arte. Segundo Granja (2008), a palavra música

    tem origem no grego e homenageia as musas, figuras femininas da mitologia

    grega.

    Etimologicamente, a palavra mousiké vem de mousa, que significa

    musa. Filhas de Júpiter e Mnemosine, as musas eram as deusas da

    poesia e educação, que na época englobava não apenas o

    conhecimento da literatura, mas da dança, do canto e dos

    instrumentos musicais. Aos homens, as musas doavam inspiração

    poética e conhecimento. Mousiké era a arte das musas, ou seja, a

    poesia, a dança, o canto e a prática da lira. (GRANJA, 2008)

    A Grécia Antiga não foi apenas o berço da arte antiga como também da

    ciência e, obviamente, a física não foge à regra visto que teve suas primeiras

    problematizações significantes, sobre os padrões comportamentais da

    natureza por meio de pensadores gregos, como Platão, Aristóteles, Ptolomeu,

    entre tantos outros que contribuíram com pensamentos, teorias e fundamentos

    matemáticos.

    Todas as parcelas integram recortes importantes para a construção do

    conhecimento científico e servem de células para o nosso atual entendimento

    sobre ciência e tecnologia. Nossa visão de mundo e apreciação das artes não

    seriam as mesmas sem a contribuição dos gregos, mas a arte é uma

  • 2

    identidade e manifestação cultural que ajuda a manter uma estrutura cívica,

    com bases éticas e morais norteadoras de uma sociedade moderna e

    contemporânea.

    Entre as ciências reconhecidas, a física possui uma relação muito bela e

    importante na construção de uma civilização, não apenas por meio

    científico/tecnológico, mas também por meio sociocultural, já que a física

    possui um elo muito forte com a música através dos estudos sobre movimentos

    periódicos como os estudados no ramo de ondas e óptica em geral, mais

    especificamente, no estudo de ondas mecânicas.

    A proposta deste trabalho, do ponto de vista da instrumentação

    metodológica, é oferecer ao docente uma alternativa para avaliação ou para

    problematização de um tema relacionado à Ondulatória, Acústica ou

    Movimento Harmônico Simples, onde o docente possa escolher qual assunto

    (podendo ser mais de um) é mais interessante para se trabalhar em uma

    turma, sendo este o critério de recorte.

    Após esta escolha, avaliar os estudantes juntamente com um contexto

    musical, ou seja, uma dinâmica em grupo, através de um jogo de tabuleiro,

    abordando música sob o ponto de vista da física. O objetivo, do ponto de vista

    pedagógico, é aproximar o estudante que tem aptidão ou apenas interesses

    musicais dos conhecimentos físicos além de uma abordagem básica a fim de

    uma melhor formalização.

    A dissertação relata a relevância da utilização de jogos interativos e a

    eficácia intrínseca às possibilidades de incitação às dinâmicas de grupo no

    cenário de ensino-aprendizagem, além de relatar a experiência vivida no

    período de aplicação do produto expressando seus resultados.

    O produto, em uma visão mais global, se propõe a ser uma via

    convidativa ao universo científico por meio de uma concepção alternativa,

    problematizadora e lúdica. Se ao final do processo o estudante se sentir

    convidado a conhecer melhor os procedimentos físicos por trás da música ou

    se até mesmo despertar sua curiosidade científica em geral, todo o processo

    pedagógico pensado e aplicado terá atingido sua premissa no sentido mais

    nobre do ensino de ciências.

  • 3

    1.2 - A Escolha da Música como tema instigador

    O critério de escolha surgiu a partir da observação dos principais temas

    que atraem a atenção dos discentes em geral. A estratégia baseia-se na

    premissa de trazer um tema que os estudantes gostem de conversar em seus

    momentos livres, quando estão entre amigos e em seus respectivos ambientes

    sociais. Dentre os principais temas, os jovens costumam relatar que gostam de

    festas, afetividade, filmes e séries além de música em geral.

    Os estudantes, de maneira quase unânime, gostam de algum estilo

    musical, sendo este conhecido ou não, de variadas partes do mundo e esta

    preferência alinha-se com os ramos da física que permitem o conhecimento na

    perspectiva científica sobre os sons, suas propriedades, classificações e

    pertinência aos se estudar esse ramo ao depararmos com situações

    cotidianas.

    Saber explorar essa preferência, de acordo com a realidade de cada

    turma, possibilita a construção de um cenário de ensino-aprendizagem que

    favorece aos discentes uma agradável e potencial eficácia do ensino de física.

    1.3 - O relevante uso de jogos para o ensino de Ciências

    O ser humano, por ser interativo, afeiçoa-se melhor aos meios que

    interajam com os sentidos primitivos e essa identificação é proporcional ao

    número de sentidos envolvidos. Em outras palavras, quanto mais sentidos um

    método exigir, maior será o interesse de alguém por ele. Este é um princípio

    básico da sinestesia que, segundo a psicologia, basicamente trata-se de como

    um sentido pode complementar a percepção sensorial de um indivíduo. Algo

    desse tipo ocorre quando nos lembramos de algo ao ouvir um som (pode ser

    uma música, uma voz, um ruído etc.) ou sentimos um cheiro característico.

    Na aplicação de jogos, os movimentos e interação entre os estudantes

    com um propósito comum de “vencer” no jogo, pode ajudá-los a assimilar o

    conteúdo visto que há um conjunto maior de sentidos envolvidos e interação

    social. A afinidade musical intrínseca ao ser humano mostra-se pertinente em

    aplicabilidade e como catalisador sinestésico para potencializar a dinâmica de

    ensino-aprendizado.

  • 4

    Os jogos didáticos mostraram-se ferramentas aliadas ao docente dentro

    do cenário de ensino-aprendizagem, possibilitam uma exitosa prática para o

    desenvolvimento cognitivo além do sensório motor, de acordo com o tipo de

    jogo escolhido.

    O ser humano possui um senso competitivo que está associado ao seu

    instinto de sobrevivência. Por mais que existam pessoas com diferentes níveis

    de competitividade, está intrínseco à natureza humana o mínimo de

    curiosidade em descobrir seus limites, provar-se perante um grupo e firmar seu

    lugar em uma estrutura social. Cabe ao docente orientar sobre a relevância

    maior da interação sócio intelectual em detrimento da vitória em si, não

    devendo ultrapassar os limites considerados saudáveis para essa interação,

    como sentimentos de incapacidade, repulsa, medo, ansiedade,

    comportamentos hostis etc. A competição saudável deve apenas instigar a

    característica de interação social necessária para melhor desenvolver o

    convívio coletivo e o senso de cidadania. BECKEMKAMP e MORAES (2013)

    expõem alguns benefícios da utilização de jogos:

    Rizzo (1996), cita alguns procedimentos que auxiliam ao educador na

    realização de jogos, sendo que alguns destes itens são comuns a

    qualquer disciplina:

    ● incentivar a ação do aluno;

    ● apoiar as tentativas do aluno, mesmo que os resultados, no

    momento, não pareçam bons;

    ● incentivar a decisão em grupo no estabelecimento das regras;

    ● apoiar os critérios escolhidos e aceitos pelo grupo para

    decisões, evitando interferir ou introduzir a escolha destes critérios;

    ● limitar-se a perguntar, frente ao erro ou acerto, se concordam

    com os resultados ou se alguém pensa diferente e porquê, evitando

    apontar ou corrigir o erro;

    ● estimular a comparação, termo a termo, entre grandezas

    lineares;

    ● estimular a tomada de decisões que envolvam sempre que

    possível avaliação de grandeza;

    ● estimular a discussão de ideias entre os jogadores e a criação

    de argumentos para defesa de seus pontos de vista;

    ● estimular a criação de estratégias eficientes, discutindo os

    possíveis resultados;

  • 5

    ● estimular a antecipação dos resultados, no encaminhamento

    que se quer dar a partida;

    ● incentivar a criação e uso de sistemas próprios de operar

    (ação mental). (RIZZO, 1996 apud BECKEMKAMP e MORAES, 2013)

    Vale destacar também que, desde 1998, existem as orientações dos

    novos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN’s) que recomendam o uso de

    jogos como recurso pedagógico.

    Os jogos constituem uma forma interessante de propor problemas,

    pois permitem que estes sejam apresentados de modo atrativo e

    favorecem a criatividade na elaboração de estratégias de resolução e

    busca de soluções. Propiciam a simulação de situações-problema

    que exigem soluções vivas e imediatas, o que estimula o

    planejamento das ações. (BRASIL, 1998, p.47).

    Capítulo 2 - PROPOSTA METODOLÓGICA

    2.1 - O que vem sendo abordado sobre ensino de Física através da

    música

    A música e a física são abordadas de maneira a apresentar propostas

    sobre ensino de acústica e/ou ondulatória. Existem artigos dedicados à

    proposta de ensinar a estrutura das ondas mecânicas longitudinais, suas

    relações com as frequências sonoras além de abordar matematicamente a

    intensidade sonora e fenômenos como reflexão, eco, reverberação,

    ressonância etc.

    Instrumentos musicais de corda são frequentemente usados como

    problematização inicial e fontes análogas para a o entendimento da estrutura

    das ondas sonoras. Os softwares também são amplamente utilizados para

    estruturar um conjunto de organização de saberes que vai desde uma simples

    exposição até avaliações. É o que nos diz Zaczéski:

    Neste artigo será feita uma discussão sobre alguns dos principais

    aspectos de funcionamento do violão, iniciando por um breve

    histórico contextualizando as mudanças pelas quais o instrumento

  • 6

    passou ao longo dos séculos, incluindo alguns apontamentos feitos

    pelo físico Michael Kasha. Será dada ênfase na descrição do leque

    harmônico do violão, um conjunto de barras e travessas que possui

    finalidades acústicas e estruturais, e que apresentou uma evolução

    em forma e complexidade que acompanhou o desenvolvimento do

    violão. É feito um tratamento matemático do ressonador de Helmholtz

    formado pelo ar enclausurado pelo corpo do instrumento. Por fim, é

    feita uma discussão sobre os captadores magnéticos, os quais foram

    introduzidos no violão na primeira metade do séc. XX, visando um

    aumento do nível de intensidade sonora e, posteriormente levaram ao

    surgimento dos instrumentos de corpo sólido, como a guitarra e o

    baixo elétricos. (ZACZÉSKI, 2018)

    Ainda há trabalhos voltados para estudantes de engenharia, propondo

    auxílio de instrumentos musicais e softwares, é o que podemos constatar no

    resumo do artigo de Souza Filho e Gonçalves:

    A produção de som por instrumentos musicais acústicos é provocada

    pela vibração de uma estrutura ressonante que pode ser descrita por

    um sinal correspondente à evolução temporal da vibração associada

    com a pressão do som. O fato de que o som pode ser caracterizado

    por um conjunto de sinais, sugere que um dispositivo possa gerar

    som e, portanto, imitar sons de instrumentos acústicos. Tal dispositivo

    é chamado de sintetizador, seu principal componente na produção de

    som é um oscilador. Este trabalho apresenta a síntese de um tema

    clássico do West Coast Jazz que tem como peculiaridade uma

    métrica ímpar. Todas as notas foram identificadas na partitura e

    sintetizadas no computador. (SOUZA FILHO e GONÇALVES, 2015)

    Não foi encontrado qualquer trabalho abordando propostas de recortes

    específicos de acordo com a necessidade das turmas e paralelamente à

    realidade dos colégios, principalmente colégios públicos. Não foram

    encontrados trabalhos dessa natureza diretamente através da música em

    geral, sem a especificidade de um instrumento musical ou por meio de jogos

    interativos.

  • 7

    2.2 - Organização Metodológica. Os Três Momentos Pedagógicos

    Os três momentos pedagógicos consistem em um conjunto de

    abordagens problematizadoras, desde a ótica do estudante, sua visão sobre

    um determinado tema e, a partir disso, sistematizar e aplicar os conhecimentos

    adquiridos com a mediação do docente.

    Muenchen e Delizoicov (2014) abordam esses três momentos e afirmam

    que o primeiro é a “Problematização Inicial”, onde se apresentam determinadas

    situações aos estudantes, afim de que os mesmos respondam segundo suas

    vivências expondo o que pensam a respeito de um determinado tema.

    A “Organização do Conhecimento” é o segundo momento. É onde o

    professor orienta os estudantes sobre os conhecimentos apresentando

    modelos formais segundo a ciência e relacionando-os com o conhecimento

    informal que os estudantes apresentam inicialmente com o objetivo de

    sistematizar o conhecimento e promover uma linguagem coerente do ponto de

    vista científico.

    A “Aplicação do Conhecimento” é o terceiro momento pedagógico e tem

    como propósito a análise do conhecimento adquirido pelos estudantes

    permitindo inclusive momentos avaliativos mediante critérios de escolha do

    docente.

    Sendo assim, pelo fato de não conhecer a turma de estudantes, se fez

    necessária algumas adaptações à aplicação do produto para este trabalho. As

    adaptações estão detalhadas na seção 4.1 desta dissertação.

    Capítulo 3. EMBASAMENTO TEÓRICO DO RECORTE ESCOLHIDO

    O recorte escolhido para ser trabalhado em sala de aula nos dois

    primeiros momentos pedagógicos – consequentemente, na aplicação do

    produto durante o terceiro momento pedagógico – foi um conjunto de alguns

    tópicos sobre ondulatória e acústica para o nível médio, adaptando o nível das

    aulas e das questões do produto, de acordo com os resultados observados na

    primeira aplicação do questionário.

  • 8

    3.1 – Introdução à Ondulatória

    A Ondulatória, basicamente, é o ramo da física responsável por analisar

    e descrever ondas. Assim como nos demais ramos, aqui a física também

    mantém a sua essência de estudar os fenômenos naturais por meios científicos

    e com o auxílio da precisão matemática para formalização de um modelo.

    O estudo da ondulatória, além de possibilitar compreensão das ondas,

    permite a percepção destas como alguns exemplos de movimentos que

    ocorrem em repetição – movimentos também estudados em outros ramos da

    física – e estabelece um padrão importante para o processo de entendimento

    do seu comportamento.

    Uma onda é uma perturbação ocorrida em determinado espaço e tempo

    onde a mesma transporta energia e momento com determinada velocidade.

    Entretanto, a onda não transporta matéria, ou seja, é impossível que uma onda

    consiga “levar consigo” alguma coisa material. Dentre os tipos de ondas

    existentes na natureza, serão abordadas aqui as ondas de origem mecânica e

    eletromagnética.

    3.2 - Ondas Eletromagnéticas

    Essas ondas, curiosamente, têm natureza gerada através das

    oscilações entre campos elétricos e magnéticos (causa do nome), possuem as

    maiores velocidades já detectadas e são capazes de se propagar no vácuo

    (ausência de matéria), aonde chegam a uma velocidade muito próxima a 3x108

    m/s.

    Alguns exemplos dessas ondas: raios-X, raios infravermelhos, luz

    visível, ondas de rádio etc. Se considerarmos a velocidade que a luz possui no

    vácuo, ao notar que ela demora cerca de oito minutos e meio para vir da

    superfície do Sol à Terra, perceberemos quão longe do Sol estamos.

    3.3 - Ondas Mecânicas e Velocidades das Ondas

    Aqui temos uma série de comportamentos que se diferenciam das

    ondas eletromagnéticas. As ondas mecânicas possuem velocidade

  • 9

    relativamente menor e não conseguem se propagar no vácuo, elas precisam

    de um meio material para existir. Mais que isso, quanto mais denso for o meio

    em que elas existam, maior será a velocidade de propagação. Temos como

    exemplos de ondas mecânicas o som, os abalos sísmicos, etc.

    Fig. 3.0 - A dinâmica entre as velocidades das ondas de acordo com sua natureza e o meio.

    3.4 - Classificação das Ondas

    3.4.1 – Ondas Unidimensionais

    São ondas que se propagam em apenas uma direção, como por

    exemplo, uma corda quando sofre uma sucessão de pulsos.

    3.4.2 – Ondas Bidimensionais

    São ondas que se propagam em duas direções, como por exemplo, a

    superfície de um lago quando jogamos uma pedra sobre o mesmo. Neste caso,

    a onda irá propagar-se por dois eixos: um na vertical e um na horizontal, se

    considerarmos uma visão frontal desta onda.

  • 10

    3.4.3 – Ondas Tridimensionais

    São ondas que se propagam em três direções, como por exemplo, o

    som, a luz etc.

    3.5 - Direção de propagação das ondas

    3.5.1 – Transversal

    Possuem vibrações perpendiculares à propagação (figura 3.2), como por

    exemplo, a luz, uma onda do mar antes de “quebrar”, uma corda vibrante etc.

    3.5.2 – Longitudinal

    Possuem propagação paralela ao sentido das vibrações, por exemplo, o

    som.

    Fig. 3.1 - O som como exemplo de Onda Longitudinal. Fonte:

    http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/Ondas.htm

    3.6 - Fisiologia das Ondas

    Para que haja um entendimento destes eventos, é necessária a

    compreensão das características de repetição. As ondas harmônicas, como

    tema central de estudos, possuem características em sua estrutura como:

    período, frequência, crista, vale, amplitude e comprimento de onda.

  • 11

    Fig. 3.2 - Fisiologia da onda, no caso de uma onda Transversal.

    A “Crista” e o “Vale” são respectivamente o ponto mais alto e mais baixo

    de uma onda enquanto que a “Amplitude” é a altura de uma onda medida

    desde a origem até a altura da Crista ou do Vale. O Comprimento de Onda,

    representado pela letra grega “Lambda” (λ), é a distância necessária para que

    a onda complete uma volta. Não existe uma regra absoluta sobre o local

    correto para começar a medição do “λ”, mas o recomendado é que esta

    medição ocorra entre duas Cristas ou dois Vales consecutivos.

    3.7 - Período (T) e Frequência (f)

    Consideremos o movimento de translação do planeta Terra em torno do

    Sol, no qual ocorre uma volta completa em torno da estrela em um ano

    terrestre (trezentos e sessenta e cindo dias terrestres e mais seis horas. Então,

    podemos afirmar que o período de repetição entre o evento “translação

    terrestre em torno do Sol” é de um ano terrestre. Período, por tanto, é o tempo

    necessário até que um evento se repita. De acordo com o “Sistema

    Internacional de Medidas” (S.I.), o período é medido em segundos (s).

    Imagine que um estudante, tendo aula semanalmente de segunda-feira

    até a sexta-feira, precise informar quantas vezes ele está na escola por

    semana, ele provavelmente responderá “cinco vezes por semana”, ou seja, ele

  • 12

    informou a sua frequência escolar semanal. Frequência, portanto, é a

    quantidade de repetições que ocorrem dentro de um período estabelecido. A

    unidade da frequência (S.I.) é o “Hertz” (Hz) em homenagem ao físico alemão

    Heinrich Rudolf Hertz. A frequência também pode ser facilmente entendida

    como sendo “unidade de tempo”. Quanto mais um evento se repete dentro de

    um intervalo de tempo, maior será a sua frequência.

    Matematicamente temos:

    𝑇 = 1

    𝑓

    Eq. 3.0 - O período (T) é inversamente proporcional à frequência (f).

    𝑓 = 1

    𝑇

    Eq. 3.1- A frequência (f) é inversamente proporcional ao período (T).

    3.8 - Equação Fundamental Da Ondulatória

    Sendo a velocidade uma taxa temporal de variação do espaço, a

    velocidade da onda é análoga a este princípio, matematicamente, o “espaço”

    de uma onda (360º) é o próprio comprimento de onda (λ), enquanto que o

    tempo para que isso se repita é o período (T). Tendo as ondas harmônicas

    velocidade constante, podemos então fazer a seguinte relação matemática

    dentro do contexto visto pelos estudantes do ensino médio:

    𝑉 = ∆𝑆

    ∆𝑡

    Eq. 3.2 - Equação da Velocidade Escalar Média segundo a Mecânica Clássica.

    𝑉 = λ

    𝑇

  • 13

    Eq. 3.3 - Análoga à eq.3.2, a velocidade de uma onda também é a taxa entre o espaço (λ) e o

    tempo (T).

    A relação matemática já define a velocidade de uma onda em função de

    seu período de oscilação, mas se formos analisar sob a relação com a

    frequência, basta relacionarmos o período de acordo com a eq. 3.4:

    𝑉 = λ

    1/𝑓

    Eq. 3.4 - Relação entre eq. 3.0 e eq. 3.3.

    Colocando a frequência no numerador desta fração, teremos a seguinte

    equação.

    𝑉 = λf

    Eq. 3.5 - Equação Fundamental da Ondulatória.

    Temos então, a equação fundamental da ondulatória.

    3.9 - Noções de Acústica. A Frequência e as Notas Musicais

    A música, como já citado na seção 3.1 deste capítulo, é essencialmente

    onda, mais precisamente onda mecânica. Trata-se de um composto de ondas

    sonoras devidamente ordenadas em um compasso. Tudo que conseguimos

    ouvir é uma tradução, feita pelo cérebro, da energia transportada pelas ondas

    sonoras e a frequência é diretamente relacionada ao tipo de som ouvido.

    As notas musicais são frequências bem definidas que nosso cérebro

    consegue discernir, ou seja, toda nota musical pode ser traduzida em números,

    em frequência. Um exemplo disso é a nota Lá 3 (diapasão) que vale 440Hz e

    isso significa que a nota Lá 3 é literalmente uma onda com 440 ciclos por

    segundo.

    Se uma nota possui frequência, então possui período, trata-se de uma

    onda, logo, pode ser descrita pelo ramo da ondulatória mas também pode ser

    estudada pela acústica, se considerarmos a interação dessas ondas em nossa

  • 14

    percepção auditiva bem como as características do som vindas de diferentes

    fontes sonoras.

    Fig. 3.3- Relação entre as notas musicais e a frequência. Fonte:http://afonso.mus.br/origem-

    das-notas-musicais-afonso-gomes-licoes-teoria-musical/

    Analisando a frequência e o comprimento de onda de notas musicais, há

    uma direta proporcionalidade entre a nota musical e a frequência desta nota.

    Quanto mais aguda for a nota, maior será a frequência. Logo abaixo, temos

    uma tabela relacionando as notas musicais com algumas características

    fisiológicas das ondas: frequência medida em Hertz e o comprimento de onda

    medido em metros.

    Nota Musical. Frequência

    (Hz)

    Comprimento

    de Onda (m)

    Dó (C 3) 261,625519 1,314856

    Dó Sustenido (C#

    3)

    277,182648 1,241059

    Ré (D 3) 293,664734 1,171404

    Ré Sustenido (D#

    3)

    311,126984 1,105658

  • 15

    Mi (E 3) 329,627533 1,043602

    Fá (F 3) 349,228241 0,985029

    Fá Sustenido (F# 3) 369,994385 0,929744

    Sol (G 3) 391,995392 0,877561

    Sol Sustenido (G#

    3)

    415,304688 0,828308

    Lá (A 3) 440 0,781818

    Lá Sustenido (A# 3) 466,163788 0,737938

    Si (B 3) 493,883301 0,696521

    Tabela adaptada da fonte:

    http://www2.eca.usp.br/prof/iazzetta/tutor/acustica/introducao/tabela1.html

    3.10 - As quatro características fundamentais do som

    3.10.1. - 1ª Altura

    Isso é bastante contra intuitivo. A altura não diz respeito ao volume

    (intensidade), mas sim à frequência da onda, como já citado. A frequência de

    uma onda sonora é a “tradução numérica” de um som qualquer e quanto maior

    for a frequência dessa onda, mais agudo o som será. É notório que a altura é a

    característica que nos permite saber diferenciar um som mais agudo de um

    som mais grave.

  • 16

    3.10.2 - 2ª Intensidade

    É o volume de um som e está diretamente relacionada à amplitude de

    uma onda sonora. Quanto mais intenso for o som, maior será a amplitude

    (representada pelo símbolo “A” na figura 2) desta onda, consequentemente

    maior será o volume.

    3.10.3 - 3ª Timbre

    É a característica de um som que permite diferenciar sons produzidos

    por diferentes fontes mesmo que esses sons possuam mesma frequência e

    intensidade. Basicamente, é o som da frequência fundamental emitida por uma

    fonte junto com seus respectivos harmônicos, sendo esta quantidade de

    harmônicos relacionada com o tipo de fonte que está produzindo este som.

    Mesmo que uma idêntica nota seja emitida por outra fonte, o timbre

    possibilita a caracterização da fonte. Em outras palavras, é a qualidade pela

    qual a frequência chega ao receptor. Podemos tomar como exemplo uma

    mesma nota emitida por quatro fontes diferentes: se um violino, uma flauta,

    uma clarineta e uma voz humana emitirem uma mesma nota musical (na

    mesma frequência) e na mesma intensidade, é possível distinguirmos qual

    fonte sonora está emitindo essa nota, pois cada um possui seu próprio timbre,

    sua própria maneira de emitir a mesma frequência, ou seja, cada fonte emite a

    frequência fundamental juntamente com determinada quantidade de

    harmônicos.

  • 17

    Fig. 3.4 - A forma da onda emitida por diferentes fontes em relação ao diapasão.

    Fonte: http://caixinhamusical.com.br/voce-sabe-o-que-e-timbre/

    3.10.4 - 4ª Duração

    Esta característica é bem autoexplicativa, a duração é literalmente o

    tempo que a nota perdura até deixar de existir, ou seja, é o tempo de existência

    de uma onda sonora.

    3.11 - Noções sobre o Efeito Doppler para ondas mecânicas

    No contexto das ondas mecânicas, trata-se da dinâmica na relação

    entre fonte sonora e o receptor (ou observador). Um receptor ouvirá uma

    diferente frequência de acordo com o movimento relativo que ele tiver com a

    fonte emissora. Quando, por exemplo, estamos na rua e uma ambulância

    passa rapidamente por nós com a sirene ligada, ouvimos uma mudança no

    som emitido pela sirene na medida em que a mesma se aproxima e/ou se

    afasta de nós. Este fenômeno chama-se Efeito Doppler.

  • 18

    Fig. 3.5 - Uniformidade das frequências captadas por R1 e R2 devido ao movimento relativo

    constante em relação à fonte sonora.

    Fig. 3.6 - Aproximação da fonte sonora de R1 e afastamento de R2. Ilustração das ondas

    findando em sons mais agudos na perspectiva de R1 e sons mais graves na perspectiva de R2.

    Nesse caso, a fonte sonora aproxima-se de R1 e afasta-se de R2, como

    ilustrado. As ondas chegam mais próximas de R1 que consiste em ouvir um

    som mais agudo, já R2 ouvirá um com mais grave devido à frequência maior.

  • 19

    Por tanto, o Efeito Doppler está diretamente relacionado à variação da

    frequência (altura) do som.

    Matematicamente, a partir da equação 3.3, podemos estabelecer a

    relação do comprimento de onda com o período e a velocidade:

    λ = vT

    Eq. 3.6 - Relação entre o comprimento de onda, a velocidade e o período.

    Então, considerando o observador em repouso, vf como a velocidade da

    fonte e v como a velocidade da onda, temos a relação:

    λ𝑜 = 𝑣𝑇 − 𝑣𝑓𝑇

    Eq. 3.7 - Relação entre o comprimento de onda, a velocidade da onda e a velocidade da fonte.

    colocando o período em evidência, temos:

    λ𝑜 = 𝑇(𝑣 − 𝑣𝑓)

    Eq. 3.8 - Equação 3.7 com o período em evidência.

    Lembrando da equação 3.1 e chamando f0 de frequência percebida pelo

    observador, temos

    𝑓𝑜 = 𝑣1

    λ𝑜

    Eq. 3.9 - Frequência percebida pelo observador.

    𝑓𝑜 = 𝑣

    𝑇(𝑣 − 𝑣𝑓)

    Eq. 3.10 - Substituindo a Eq. 3.8 em 3.9

    𝑓𝑜 = 𝑣

    (𝑣 − 𝑣𝑓)𝑓⁄

    Eq. 3.11 - Considerando também a velocidade da fonte.

  • 20

    Mas também, temos que lembrar que quando a fonte sonora se afasta

    do observador, o comprimento de onda aumenta. Então, análogo ao raciocínio

    usado desde a equação 3.6 até a equação 3.11, trocando o sinal da velocidade

    v0, teremos:

    𝑓𝑜 = 𝑣

    (𝑣 + 𝑣𝑓)𝑓⁄

    Eq. 3.12 - Análoga à equação 3.11 porém considerando a fonte sonora se afastando o

    do observador.

    Mas quando um observador se aproxima da fonte, se depara com mais

    frentes de onda. Neste caso, ele perceberá uma frequência maior que aquela

    emitida pela fonte sonora. Então, é a velocidade de propagação da onda que

    está maior:

    𝑣1 = 𝑣 + 𝑣𝑜

    Eq. 3.13 - A velocidade do observador ao aproximar-se da fonte.

    𝑓𝑜 =𝑣 + 𝑣𝑜

    𝑣𝑓⁄

    Eq. 3.14 - É a substituição da equação 3.13 na equação 3.9 sabendo que λ = v/f

    Quando o observador afasta-se da fonte, a mesma analogia pode ser

    usada, porém com o sinal de v0trocado, então:

    𝑓𝑜 = 𝑣 − 𝑣𝑜

    𝑣𝑓⁄

    Eq. 3.15 - Análogo à dedução da equação 3.14 porém com o observador afastando-se

    da fonte.

    Combinando a equação 3.14 com 3.15, podemos generalizar em uma

    única equação para o efeito Doppler.

    𝑓0 = 𝑓(𝑣 ± 𝑣𝑜)

    (𝑣 ∓ 𝑣𝑓)

    Eq. 3.16 - Equação do Efeito Doppler.

  • 21

    Capítulo 4 - O PRODUTO

    4.1 - Proposta do produto e descrição da metodologia

    Foi escolhido, como proposta de intervenção, um jogo de tabuleiro no

    qual a turma será dividida em quatro equipes e terão como propósito

    atravessar o tabuleiro de uma extremidade até a outra oposta, mediante o

    avanço de etapas por meio de perguntas e respostas sobre música no contexto

    da física. As perguntas elaboradas estão descritas na seção 4.9.

    Foram realizados quatro encontros com duração de uma hora e

    quarenta minutos cada um, ou seja, cada encontro teve o tempo equivalente a

    duas aulas com duração de cinquenta minutos cada uma, totalizando oito aulas

    ou quatrocentos minutos com a turma de estudantes.

    No primeiro encontro, houve uma conversa inicial com os estudantes

    sobre o processo a ser realizado e também a aplicação de um pequeno

    questionário com perguntas sobre ondulatória e acústica, com um tempo de

    uma hora e quarenta minutos para responder. Após o recolhimento do

    questionário, não houve qualquer menção ao gabarito ou à resolução das

    questões. Os objetivos por trás da aplicação deste primeiro questionário são

    detalhados na seção 4.4. As fotos da primeira aplicação do questionário estão

    na seção 4.5.

    A metodologia foi baseada nos três momentos pedagógicos da dinâmica

    de ensino-aprendizagem, com algumas adaptações. A “Problematização

    Inicial” foi feita na primeira metade do segundo encontro onde abordamos os

    temas escolhidos a partir da visão dos estudantes e, assim, pudemos entender

    melhor como eles pensam e qual ideia eles tinham sobre o recorte escolhido.

    4.1.1 – Descrição do segundo encontro

    Na ocasião, o papel desempenhado diante dos estudantes foi o de

    questionar, incitar o debate e mediar as manifestações de ideias provindas de

    cada um dos participantes que se propôs a expressar o que pensa. Foi

    questionado aos estudantes, o que eles entendem como “onda”, os estudantes

  • 22

    citaram exemplos como: a onda do mar e ondas produzidas nas cordas. Foi

    então utilizada uma mola de brinquedo para exemplificar uma onda.

    Neste momento inicial, também foi questionado se a onda é capaz de

    transportar alguma coisa, os estudantes responderam que sim. Então,

    perguntei se eles achavam que uma “ôla mexicana” pode ser reconhecida

    como uma onda, e os estudantes responderam que sim. Partindo desta

    resposta, organizamos uma “ôla mexicana” na sala de aula, combinamos o

    momento exato e eles realizaram o movimento da “ôla mexicana” como se

    estivessem na arquibancada de um evento.

    Em seguida, os estudantes foram questionados se alguém saiu

    horizontalmente do lugar e eles responderam que não. Neste momento,

    questionei se uma onda é capaz de transportar matéria. Alguns alunos ficaram

    pensativos, mas a maioria reconheceu que uma onda não é capaz de

    transportar matéria.

  • 23

    Ft. 4.0 - Mola de brinquedo usada para problematizar as características das ondas,

    durante o primeiro momento (realizado no segundo encontro).

    Na segunda metade deste mesmo encontro, realizamos a “Organização

    do Conhecimento”, onde debatemos sobre os conceitos físicos e fizemos

    alguns contrapontos com as ideias ditas pelos alunos no início.

    A partir do debate e da observação de pequenos experimentos feitos

    com uma mola de brinquedo, momento em que foi problematizado as

    características de uma onda – foi feita também demonstração de uma onda

    transversal, longitudinal – que as ondas possuem velocidade e que não

    transportam matéria, também tivemos o auxílio de slides feitos na versão

    gratuita do Prezi.

    Os questionamentos inicialmente levantados seguiram a sequência de

    temas paralelamente ao recorte escolhido para ser trabalhado. Na versão do

    Prezi, usada para sistematizar o conhecimento dos alunos, foram abordados

    temas que estão detalhados no capítulo 3 como: tipos de ondas, suas

    propriedades, velocidade das ondas (seção 3.3) classificações (seção 3.4),

    direção de propagação (seção 3.5), fisiologia das ondas (seção 3.6), algumas

    relações matemáticas (seções 3.7 e 3.8), noções de acústica (seções 3.9 e

    3.10), efeito Doppler (seção 3.11) além de exemplos do cotidiano.

    Fig. 4.0 - Apresentação, no Prezi, usada no segundo momento pedagógico, para a

  • 24

    sistematização do conhecimento.

    O terceiro momento, a “Aplicação do Conhecimento”, foi trabalhado

    durante a aplicação do produto. Os estudantes puderam colocar em prática os

    conhecimentos compartilhados nos momentos anteriores. Os detalhes de

    aplicação do produto são detalhados na seção 4.3. As fotos da aplicação do

    produto estão no Apêndice A.

    4.2 – Aplicação do produto: local e público alvo

    O trabalho foi aplicado juntamente com estudantes do terceiro ano,

    turma “B” do Ensino Médio da Escola Estadual Desembargador Floriano

    Cavalcanti (FLOCA) localizada na Praça do Conjunto Mirassol - Av. Passeio

    das Rosas - Capim Macio, Natal - RN, 59078-110. Sob autorização da

    coordenação.

    O critério para a escolha da turma foi a disponibilidade de horários de

    todos os envolvidos no experimento, uma vez que somente se podia aplicar o

    produto nas sextas-feiras devido às atividades de trabalho e esta turma

    possuía dois horários destinados à disciplina de física nesse dia, antes da

    mudança de horários pós-recesso do meio do ano naquela escola.

    4.3 - Materiais e sequência de aplicação do produto

    Foi confeccionado um tabuleiro em lona medindo 2,50m x 2,50m para

    ser colocada no chão. Nessa lona, foi impresso um caminho que liga uma

    extremidade à outra do tabuleiro. Esse caminho contém uma sequência de

    pequenos quadrados (“casas”) contendo perguntas relacionando a música com

    os recortes escolhidos, ou seja, as perguntas contidas no jogo abordaram uma

    interdisciplinaridade entre a música e a parte da física que interessa ser

    abordada pelo docente.

    Além do jogo de tabuleiro impresso em lona, também foi utilizado um

    dado de papel colorido, feito artesanalmente para baratear o custo. O dado

    propositalmente tem dimensões maiores que um dado de tabuleiro comum

  • 25

    para facilitar a visualização dos estudantes independente das posições que os

    mesmos ocupem na sala de aula.

    Os demais materiais usados foram: folhas de papel ofício contendo as

    perguntas da gincana, pincel, apagador e quadro branco para responder às

    perguntas que envolvam cálculos permitindo que as equipes possam ter um

    espaço para melhor desenvolver as respostas. A foto do dado utilizado

    encontra-se no Apêndice A.

    A aplicação ocorreu no terceiro encontro e seguiu as regras descritas e

    no quarto encontro, houve a reaplicação do questionário do primeiro encontro

    para contrapor os resultados iniciais, sendo divulgado o gabarito oficial

    somente ao final do experimento.

    4.4 - Reconhecimento e avaliações

    Por se tratar de uma turma desconhecida, fez-se necessário, no primeiro

    encontro, a aplicação de um pequeno questionário de reconhecimento e

    análise contendo diferentes níveis de perguntas.

    É importante citar que, apesar do produto em si já servir como uma

    metodologia alternativa de avaliação, o questionário tem dois propósitos muito

    particulares nesta aplicação: o primeiro propósito é o de ajudar a identificar

    qual a escala de conhecimento da turma para um melhor desenvolvimento das

    perguntas a serem feitas no produto.

    O segundo propósito é o de evidenciar uma intrínseca consequência que

    uma concepção alternativa de avaliação pode ter em uma concepção

    tradicional, motivo pelo qual foram desenvolvidos diversificados gráficos de

    análise, comparando os primeiros com os últimos resultados bem como uma

    segunda aplicação do questionário tradicional no último encontro. Os gráficos,

    contendo o contraponto de resultados obtidos, encontram-se na seção 4.11.

    A partir do insatisfatório desempenho dos estudantes nessa primeira

    aplicação, foi percebida uma maior relevância na aplicação dos três momentos

    pedagógicos para um problematizar conceitos físicos contidos em um recorte já

    detalhado no capítulo 3 e assim aplicar o produto para avaliar os estudantes

    com mais elementos a serem acrescentados. O professor titular de cada turma

  • 26

    tem a liberdade de aplicar ou não um questionário similar modificando as

    questões de acordo com a necessidade da turma.

    4.5 - Questionário de análise aplicado aos estudantes

    Na primeira aplicação, os estudantes receberam um questionário

    contendo quinze questões, sendo cinco delas questões de ENEM e

    vestibulares em geral.

    Neste processo foi omitida a origem das cinco questões finais a fim de

    evitar que os estudantes pudessem desenvolver algum bloqueio psicológico,

    por se tratar de questões de vestibular, objetivando uma maior concentração

    nas questões em si.

    As alternativas corretas encontram-se sublinhadas.

    4.5.1 - Início do questionário

    1 - No contexto da física, uma onda é basicamente

    a) algo que se move em trajetórias circulares.

    b) a variação da velocidade em função do tempo.

    c) o comportamento provocado por um meio.

    d) uma progressão melódica .

    e) um movimento causado por uma perturbação.

    2 – Uma onda transporta

    a) matéria.

    b) massa.

    c) aceleração.

    d) energia.

    e) nada.

    3 - O som é uma onda

    a) mecânica.

    b) intensa.

  • 27

    c) térmica.

    d) eletromagnética

    e) nenhuma das anteriores.

    4 – A frequência de uma onda equivale

    a) ao dobro do período.

    b) à quarta parte do período.

    c) ao inverso do período.

    d) à raiz quadrada do período.

    e) ao triplo do período.

    5 - O que é a altura de um som?

    a) É o volume.

    b) É o tempo de duração do som.

    c) É a qualidade com a qual o som se mostra.

    d) É a frequência ouvida.

    e) É a intensidade do som.

    6 - Qual é o nome do ponto mais alto de uma onda?

    a) Vale

    b) Amplitude

    c) Período

    d) Crista

    e) Frequência

    7 – A velocidade de uma onda pode ser calculada através da equação

    a) V=fw

    b) V=λf

    c) V=Tf

    d) V=aλ

    e) V=ma

    8 – Dentre as características do som, podemos destacar que o mesmo

    a) não possui período.

  • 28

    b) trata-se de uma onda eletromagnética.

    c) trata-se de uma onda longitudinal.

    d) apresenta comportamento irregular.

    e) propaga-se através do espaço sideral.

    9 – À distância entre os dois pontos mais altos e consecutivos de uma onda,

    damos o nome de

    a) vale da onda.

    b) crista da onda.

    c) período de onda.

    d) frequência de onda.

    e) comprimento de onda.

    10 - (UFMG) Uma pessoa toca no piano uma tecla correspondente à nota mi e,

    em seguida, a que corresponde a sol. Pode-se afirmar que serão ouvidos dois

    sons diferentes porque as ondas sonoras correspondentes a essas notas têm:

    a) amplitudes diferentes

    b) frequências diferentes

    c) intensidades diferentes

    d) timbres diferentes

    e) velocidade de propagação diferentes

    11 - (UFU) O efeito Doppler está relacionado com a sensação de:

    a) variação de altura do som;

    b) variação de timbre do som;

    c) aumento de intensidade do som;

    d) diminuição de intensidade do som;

    e) constância da altura do som.

    12 - (IFRS) O som é a propagação de uma onda mecânica longitudinal apenas

    em meios materiais. O som possui qualidades diversas que o ouvido humano

    normal é capaz de distinguir. Associe corretamente as qualidades fisiológicas

    do som apresentadas na coluna da esquerda com as situações apresentadas

    na coluna da direita.

  • 29

    Qualidades fisiológicas

    (1) Intensidade

    (2) Timbre

    (3) Frequência

    Situações

    ( ) Abaixar o volume do rádio ou da televisão.

    ( ) Distinguir uma voz aguda de mulher de uma voz grave de homem.

    ( ) Distinguir sons de mesma altura e intensidade produzidos por vozes de

    pessoas diferentes.

    ( ) Distinguir a nota Dó emitida por um violino e por uma flauta.

    ( ) Distinguir as notas musicais emitidas por um violão.

    A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

    a) 1 – 2 – 3 – 3 – 2

    b) 1 – 3 – 2 – 2 – 3

    c) 2 – 3 – 2 – 2 – 1

    d) 3 – 2 – 1 – 1 – 2

    e) 3 – 2 – 2 – 1 – 1

    13 - (UFAM) Considere as seguintes afirmativas sobre as ondas sonoras:

    I. O som é uma onda mecânica progressiva longitudinal cuja

    frequência está compreendida, aproximadamente, entre 20Hz e

    20kHz.

    II. O ouvido humano é capaz de distinguir dois sons de mesma

    frequência e mesma intensidade desde que as formas das ondas

    sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Os dois

    sons têm timbres diferentes.

    III. A altura de um som é caracterizada pela frequência da onda sonora.

    Um som de pequena frequência é grave (baixo) e um som de grande

    frequência é agudo (alto).

    IV. Uma onda sonora com comprimento de onda de 10 mm é

    classificada como ultrassom.

  • 30

    V. A intensidade do som é tanto maior quanto menor for a amplitude da

    onda sonora.

    Assinale a alternativa correta:

    DADO: Quando necessário, adote o valor de 340 m/s para a velocidade do

    som no ar.

    a) Somente as afirmativas I, II, III e IV estão corretas.

    b) Somente as afirmativas II, III e V estão corretas.

    c) Somente as afirmativas I, III, IV e V estão corretas.

    d) Somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas.

    e) Somente as afirmativas I, II, IV e V estão corretas.

    14 – (ENEM 2013. C1 H1) Uma manifestação comum das torcidas em estádios

    de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar

    e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados

    com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do

    estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.

    Ola mexicana feita por torcedores em estádios de futebol

    Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45 km/h, e

    que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam

    organizadamente e distanciadas entre si por 80 cm.

    Disponível em: www.ufsm.br.

    Acesso em: 7 dez. 2012 (adaptado).

    Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo

    de

    a) 0,3

    b) 0,5

    c) 1,0

  • 31

    d) 1,9

    e) 3,7.

    15 – (ENEM 2010. H1.C1) As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as

    ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então, as ondas

    de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região

    amazônica do Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que

    é possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à

    ionosfera.Com a ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o

    litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da

    a) reflexão.

    b) refração.

    c) difração.

    d) polarização.

    e) interferência.

    4.6 - Resultados da primeira aplicação do questionário

    Após a primeira aplicação do questionário, ficou notória uma realidade

    muito precária de conhecimento. Foi observada uma deficiência muito grande

    nas habilidades e competências objetivadas no estudo da física.

    Praticamente todos os estudantes não possuíam um embasamento

    matemático necessário para a realização das questões, a maioria dos

    estudantes evitou responder às questões que necessitavam de cálculo para a

    resolução e os poucos que tentaram, erraram na aplicação dos procedimentos

    matemáticos como multiplicação, divisão, transformações de unidades, etc.

    Muitos estudantes não conseguiam assimilar os conceitos básicos

    naturais dos conteúdos. A turma teve um rendimento muito abaixo do esperado

    nestes assuntos propostos. A porcentagem de acertos variou de 6,6 % até

    46,6% sendo destes, 0% dos estudantes acertaram acima de 50% das

    questões.

    A média geral de acertos da turma foi de 26,6%

  • 32

    4.7 - As regras do jogo

    Trata-se de um jogo de tabuleiro com uma meta familiar para a melhor

    compreensão dos estudantes, que é a de se chegar à outra extremidade do

    tabuleiro deslocando-se por um caminho feito por aglomerações de pequenos

    quadrados (“casas”). O número de quadrados a ser avançado será mediante a

    utilização de um dado lançado.

    A cada três “casas”, existem perguntas relacionadas à física e à música

    de maneira interdisciplinar ou exclusivamente sobre ondulatória e acústica. As

    “casas” podem conter desde perguntas mais simples até perguntas mais

    complexas em relação ao nível de conhecimento da turma.

    Existe um critério de premiação para os acertos, assim como existe uma

    consequência negativa para quem errar as questões. O número de avanços de

    “casas” é diretamente proporcional à dificuldade das questões e seus critérios

    cognitivos envolvidos na resolução das mesmas.

    4.8 - Aplicação do produto

    A turma de estudantes foi dividida em duas equipes, ambas iniciaram na

    mesma extremidade do tabuleiro e ambas as equipes tinham o mesmo objetivo

    de chegar à outra extremidade do tabuleiro, mediante as mesmas regras e com

    possibilidade de responderem à mesma quantidade de questões de acordo

    com o sorteio do dado.

    A aplicação foi extremamente positiva com uma participação muito ativa

    dos estudantes, por meio de colaboração coletiva entre as equipes, algo muito

    similar ao tipo de cooperação observado na aplicação de tradicionais

    atividades de sala em grupo, mas com o diferencial de se tratar de uma

    avaliação lúdica e mais dinâmica.

    4.9 - Questões usadas na aplicação do produto

    1 – Uma música da banda Chiclete com Banana possui o seguinte refrão:

    “pode chover, relampejar, trovão gritar, raio cair, mas eu chego aí”, neste

  • 33

    trecho, o trovão é a parte audível de uma descarga elétrica, logo esta parte

    audível é uma onda

    a) Mecânica.

    b) Eletromagnética.

    Se acertar, avança 1 casa.

    Se errar, volta 1 casa.

    2 – Imagine que você tem um vizinho chato que é baterista e adora ensaiar de

    madrugada. Se, por acaso alguém pedir para ele “baixar o som”, ele teria que

    a) Diminuir o volume.

    b) Afinar a bateria em um tom mais baixo.

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    3 – Se Ivete Sangalo e Saulo Cantarem junto alguma música no mesmo tom, o

    que vai diferenciar a voz de cada um deles é

    a) O timbre.

    b) A altura.

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    4 – Uma onda sonora possui amplitude elevada, então significa que ela está

    transportando mais

    a) Matéria.

    b) Energia.

    Se acertar, avança 1 casa.

    Se errar, volta 1 casa.

    5 – Um técnico de som acoplou um gerador de audiofrequência em um alto-

    falante. Depois de aumentar a frequência do aparelho de 400Hz para 1600Hz,

    viu que o som produzido pelo aparelho ficou.

  • 34

    a) menos intenso ou mais fraco;

    b) mais alto ou agudo;

    c) mais baixo ou grave.

    Se acertar, avança 4 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    6 - Um som muito agudo possui um comprimento de onda muito curto e uma

    frequência muito.

    a) Alta;

    b) Baixa.

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    7 – Se um som, por ser agudo, possui uma frequência muito alta, então

    podemos dizer que seu período é

    a) Muito baixo;

    b) Muito alto.

    Se acertar, avança 1 casa.

    Se errar, volta 1 casa.

    8 – De acordo com a equação V = λf podemos dizer que a velocidade de uma

    onde depende

    a) Da frequência e do comprimento de onda;

    b) Da resistência do ar e da frequência.

    Se acertar, avança 1 casa.

    Se errar, volta 1 casa.

    9 – Considere uma onda harmônica com frequência igual a 100Hz, sendo a

    velocidade dessa onda igual a 300 m/s, então o comprimento dessa onda vale

    a) 3 m;

    b) 30.000 m.

  • 35

    Se acertar, avança 4 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    10 – A banda de Reagge Natiruts possui um DVD acústico gravado no Rio de

    Janeiro, onde eles regravaram suas músicas com uma roupagem mais naturais

    som de violões. Na versão que eles fizeram para a música “Reagge Power”,

    logo no início, uma violonista toca com um violão de 12 cordas, este violão

    possui cordas com sons mais agudos junto com cordas tradicionais, dando a

    sensação de que dois violões estão sendo tocados ao mesmo tempo. Se a

    violonista toca uma mesma nota nesse violão, ouviremos dois sons, um mais

    grave e um mais agudo, uma das diferenças entre esses sons que ouvimos é

    a) A frequência;

    b) A amplitude;

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    11 – Sabendo que o período equivale ao inverso de uma frequência, então

    uma onda com frequência igual a 0,5 Hz possui período igual a

    a) 0,5 s

    b) ½ s

    c) 2 s

    d) 1/5 s

    Se acertar, avança 4 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    12 – Na música O Sol, de Vitor Kley, logo no início ele canta: “Ô, Sol Vê se não

    esquece e me ilumina Preciso de você aqui” e num outro trecho da música ele

    canta “Ô, Sol Vem, aquece a minha alma e mantém a minha calma”. O mesmo

    Sol produz luz e calor, e esses dois produtos solares, podemos dizer que a luz

    é uma onda

    a) Mecânica.

    b) Eletromagnética.

  • 36

    Se acertar, avança 1 casa.

    Se errar, volta 1 casa.

    13 – Quando uma pessoa canta, todos que estão em sua volta e perto, podem

    ouvir o canto porque o som é uma onda.

    a) Unidimensional;

    b) Bidimensional;

    c) Tridimensional.

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    14 – Uma onda sonora é

    a) Transversal;

    b) Longitudinal.

    Se acertar, avança 1 casa.

    Se errar, volta 1 casa.

    15 – Aquela sensação sonora vinda, por exemplo, dos carros quando passam

    por nós, acontece devido a um fenômeno chamado

    a) Reflexão da onda;

    b) Efeito Doppler;

    c) Eco.

    Se acertar, avança 4 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    16 – No efeito Doppler, quando uma fonte sonora se afasta de nós, temos uma

    sensação sonora muito característica, isso ocorre porque.

    a) A frequência (ou seja a altura) muda;

    b) O timbre muda;

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

  • 37

    17 – A velocidade do som no ar possui uma média de 340 m/s, se um som, que

    se propaga pelo ar possui frequência igual a 100 Hz, então o comprimento da

    onda deste som será de

    a) 340 m

    b) 34 m

    c) 3,4 m

    d) 0,34 m

    Se acertar, avança 4 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    18 – Quando ouvimos música no nosso fone e baixamos o volume, estamos

    baixando

    a) A frequência;

    b) O timbre;

    c) A intensidade.

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    19 – O ouvido humano só consegue captar sons de 20Hz até 20KHz, então,

    um som que está acima de 20KHz está

    a) Tão grave que nem conseguimos ouvir;

    b) Tão agudo que nem conseguimos ouvir.

    Se acertar, avança 2 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    20 – Algumas bandas preferem realizar seus ensaios em estúdios musicais nas

    chamadas “salas com isolamento acústico”, lá, as bandas possuem uma

    melhor qualidade na hora de ouvir o som porque as paredes dessas salas

    a) Refletem bem o som e preservam a qualidade audível;

    b) Refratam bem o som e preservam a qualidade audível.

  • 38

    Se acertar, avança 6 casas.

    Se errar, volta 1 casa.

    4.10 - Resultados da segunda aplicação do questionário

    Após a aplicação do produto, foi realizada uma segunda aplicação do

    questionário onde o mesmo tempo de aplicação foi cedidos aos estudantes

    para realização. O resultado foi bem positivo, houve uma melhora significativa,

    mesmo considerando a realidade de baixa instrução dos estudantes. A

    porcentagem de acertos variou de 20% a 66,6% sendo destes, 43,4% dos

    estudantes acertaram acima de 50% das questões.

    A média geral de acertos da turma foi de 44,3%, ou seja, houve um

    aumento de 16,7% na média geral da turma.

    4.11 - Gráficos Dos Resultados

    Fig. 4.1 - Resultados da primeira aplicação do questionário.

  • 39

    Fig. 4.2 - Nenhum estudante obteve acertos acima de 50% na primeira aplicação.

    Fig. 4.3 - Resultados da segunda aplicação do questionário.

  • 40

    Fig. 4.4 - 43% dos estudantes acertaram mais da metade do questionário na segunda

    aplicação.

    Fig. 4.5 - Comparando todas as notas dasavaliações na primeira e na segunda

    aplicação. Houve uma maior diversidade de pontuações além de um aumento geral.

  • 41

    Fig. 4.6 - Entre as menores notas da primeira e da segunda aplicação, houve um

    aumento de 13,4%.

    Fig. 4.7 - Entre as maiores notas da primeira e da segunda aplicação, houve um

    aumento de 20%.

  • 42

    Fig. 4.8 - A média geral da turma aumentou em 16,7%.

    Capítulo 5 - HERANÇA DE APRENDIZAGEM APÓS A APLICAÇÃO DO

    PRODUTO

    5.1 - Habilidades e competências trabalhadas

    Por meio desta intervenção, foram trabalhadas as seguintes

    competências e habilidades exigidas no Ensino Médio para o ramo de ciências

    da Natureza. Foram tomadas como referência, o anexo II da “Matriz de

    Competências e Habilidades do Ensino Médio”. Bem como as competências e

    habilidades exigidas pela Matriz de Referências do ENEM.

    5.1.1 - Trabalho realizados seguindo a Matriz de Competências e

    Habilidades do Ensino Médio (anexo II) para Ciências da Natureza em

    geral.

    5.1.1.1 - Eixos Cognitivos

  • 43

    II- Construir e aplicar conceitos das várias áreas do conhecimento para

    a compreensão de fenômenos naturais, de processos histórico-geográficos, da

    produção tecnológica e das manifestações artísticas.

    III- Selecionar, organizar, relacionar, interpretar dados e informações

    representados de diferentes formas, para tomar decisões e enfrentar situações-

    problema.

    5.1.1.2 - Competências Gerais

    M1 - Compreender as ciências como construções humanas,

    relacionando o desenvolvimento científico ao longo da história com a

    transformação da sociedade.

    M2 - Compreender o papel das ciências naturais e das tecnologias a

    elas associadas, nos processos de produção e no desenvolvimento econômico

    e social contemporâneo.

    M3 - Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às

    ciências naturais em diferentes contextos relevantes para sua vida pessoal.

    M6 - Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais

    e aplicá-los a diferentes contextos.

    5.1.1.3 - Habilidades

    H1 - Identificar transformações de ideias e termos científico-tecnológicos

    ao longo de diferentes épocas e entre diferentes culturas.

    H2 – Utilizar modelo explicativo de determinada ciência natural para

    compreender determinados fenômenos.

    H3 - Associar a solução de problemas de comunicação, transporte,

    saúde, ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e

    tecnológico.

  • 44

    H4 - Confrontar diferentes interpretações de senso comum e científicas

    sobre práticas sociais, como formas de produção, e hábitos pessoais, como

    higiene e alimentação.

    H6 – Identificar diferentes ondas e radiações, relacionando-as aos seus

    usos cotidianos, hospitalares ou industriais.

    H7 – Relacionar as características do som a sua produção e recepção, e

    as características da luz aos processos de formação de imagens.

    H26 - Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de

    linguagem e representação usadas nas Ciências, como texto discursivo,

    gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

    H27 - Analisar e prever fenômenos ou resultados de experimentos

    científicos organizando e sistematizando informações dadas.

    H30 - Selecionar métodos ou procedimentos próprios das Ciências

    Naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem

    social, econômica ou ambiental.

    5.1.2 - Trabalho realizado seguindo as exigências da Matriz de referências

    do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) especificamente para a

    prova de física.

    5.1.2.1 - Competência 1

    Compreender as Ciências Naturais e as tecnologias a elas associadas

    como construções humanas, percebendo seus papeis nos processos de

    produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.

    H1: Reconhecer característica ou propriedades de fenômenos

    ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-as a seus usos em diferentes

    contextos.

  • 45

    H2: Associar a solução de problemas de comunicação, transporte,

    saúde ou outro, com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do

    tempo ou em diferentes culturas.

    H3: Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas

    no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

    5.1.2.2 - Competência 5

    Entender métodos e procedimentos próprios das Ciências Naturais e

    aplicá-los em diferentes contextos.

    H17: Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de

    linguagem e representação usadas nas ciências físicas, química ou biológicas,

    como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem

    simbólica.

    H18: Relacionar propriedades física, químicas ou biológicas de produtos,

    sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.

    5.2 - Considerações Finais sobre a Experiência

    Após a aplicação do produto, foram perceptíveis duas conquistas muito

    mais importantes que os números registrados e o estímulo cognitivo sobre os

    participantes. A primeira delas foi que os estudantes tiveram um senso de

    curiosidade científica despertada e este resultado foi mais além.

    Houve um grande espaço, no terceiro encontro após a aplicação do

    produto, para reflexão dos estudantes sobre como as leis naturais são muito

    mais abrangentes que apenas exibição de fórmulas matemáticas. Após a

    aplicação, eles se aproximaram mais da disciplina sob uma óptica cotidiana e

    até lúdica, algo mais acessível e familiar.

    A segunda conquista foi o despertar do exame de consciência dos

    estudantes, afinal, não posso deixar de registrar que, por se tratar de uma

    turma que está na 3ª série do Ensino Médio, muitos estudantes comentaram

    sobre como eles poderiam ter aproveitado melhor essa experiência se não

    existissem tantas lacunas vazias em suas formações matemáticas e científicas

    nos anos anteriores, além de uma conscientização de como eles precisariam

  • 46

    melhorar para a realização do ENEM bem como para suas vidas cotidianas,

    tendo o conhecimento científico como um aliado próximo, acessível e de

    relevante importância. Esta segunda conquista cumpre o propósito descrito na

    introdução desta dissertação, no final na seção 1.2.

    Ft. 5.0 - Ao final da aplicação do produto, junto aos estudantes do FLOCA.

    Na condição de professor, responsável pela mediação entre estudantes

    e conheci