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O USO DE ALGUMAS TECNOLOGIAS COMO METODOLOGIA ALTERNATIVA

PARA O ENSINO DE ÓPTICA: NATUREZA DA LUZ

Autora: Rejane MariaTomé1 Orientadora: Celia Kimie Matsuda2

Resumo

O presente trabalho é um projeto de intervenção pedagógica aplicado na turma do 3º ano do Ensino Médio por Blocos do Colégio Estadual Júlio Giongo – Ensino Fundamental Médio e Normal, que tem como objetivo criar durante as aulas de física um ambiente que estimule o maior número de sentidos possível bem como torná-las dinâmicas, interativas e atrativas, diminuindo as dificuldades no ensino aprendizagem. Com a vivência escolar pode-se afirmar que o ensino de física é fundamentado em aulas expositivas e com textos impressos, dificultando e desestimulando o aprendizado dessa disciplina. Para muitos especialistas e educadores é por meio das novas tecnologias como: Computadores conectados à internet, software de criação de sites, televisão a cabo, sistema de rádio e jogos eletrônicos que essa situação pode ser mudada. Diante disto, sabendo da importância para visualização e entendimento de vários conceitos dentro da ciência e tecnologia, escolheu-se a natureza da luz para ser abordada e discutida durante as aulas de física fazendo uso da tecnologia da TV multimídia. Inicialmente o educador dentro desse conceito, preparou e estruturou o modo como serão desenvolvidas as aulas. Em seguida, foram apresentadas aos alunos as etapas a serem seguidas durante as atividades dentre quais podemos citar: a explicação teórica pelo professor por meio da TV multimídia; Divisão da turma em grupo para elaboração das apresentações; Montagem das apresentações e esclarecimentos com o professor; Apresentação diante da turma; Análise do professor; Aula de Fechamento; Aplicação do questionário. Os resultados obtidos após a finalização da proposta pedagógica mostrou que o uso das tecnologias no ensino de física facilitou o aprendizado da óptica, bem como tornou as aulas mais dinâmicas e atrativas.

Palavras-chave: Tecnologias; Natureza da luz; Óptica

1 Pós-graduação em ensino de matemática, Matemática com habilitação em Física; Colégio Estadual

Júlio Giongo, Ensino Fundamental Médio e Normal; rejanetome@hotmail.com. 2Professora Doutora e pesquisadora na UNICENTRO - Grupo de Física Aplicada em Materiais; cmatsuda@unicentro.br.

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1. Introdução

A prática escolar demonstra que, ainda hoje, a educação é fundamentada

em mecanismos limitados, com aulas expositivas e conteúdos impressos, onde a

maioria dos alunos está desmotivada e encontra dificuldades no aprendizado das

disciplinas de Física, Matemática, Química, Biologia e Língua Portuguesa.

Nesse contexto, alguns recursos de transmissão de informação (conteúdo)

como computadores conectados à internet, software de criação de sites, televisão a

cabo, sistema de rádio e jogos eletrônicos, podem vir a facilitar o aprendizado dos

mesmos e por isso são necessárias que se busquem novas estratégicas

pedagógicas que visem inseri-los nessas aulas.

Dessa forma, o presente trabalho tem como tema o uso das tecnologias

digitais e de informação no ensino de Física, como forma de tornar as aulas de física

mais dinâmica, bem como despertar a curiosidade e envolvimento dos alunos sobre

o ensino da óptica (natureza da luz) e, por fim, aumentar a produtividade do ensino

durante as aulas. Inicialmente serão apresentadas as considerações feitas por

diversos autores sobre: os tipos de tecnologias, a educação, o uso dos sentidos em

benefício ao ensino, os questionamentos que surgem diante da abordagem teórica

da física e por fim conceitos relevantes dentro do conteúdo “natureza da luz”. Na

sequência, a metodologia adotada para elaboração e aplicação da proposta

pedagógica e por fim resultados e considerações feitas após a realização da

mesma.

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2. Fundamentação Teórica

2.1 Tecnologias

Tendo como objetivo, transformar o seu trabalho em um serviço mais leve,

facilitar sua locomoção e comunicação e tornar a vida mais agradável e divertida, o

homem buscou novos métodos de compreender e fazer o uso da tecnologia.

Em seu trabalho, Kensi (2006) afirma que, as tecnologias transformam a

maneira de pensar, sentir e agir do homem, além de mudar as formas de

comunicação e aquisição de conhecimentos.

Segundo Moran (2001), diante das tecnologias disponíveis, a sociedade

pode ser chamada de “sociedade da informação”, onde todos estão sujeitos a

reaprender a conhecer, a comunicar-se, a ensinar e aprender, e por fim a integrar o

humano e o tecnológico.

Para Ferreira e Silva Júnior (1986, p. 06):

A criatividade do professor aliada à consciência das funções dos componentes da aprendizagem e das características particulares dos diferentes recursos é o elemento fundamental para que cada vez mais se torne eficaz a sua atuação no processo da aprendizagem.

Assim, pode-se afirmar que saber adequar as tecnologias para serem

utilizadas como instrumentos de aprendizagem requerem uma reflexão profunda do

educador, a fim de compreender a lógica do ensinar na sociedade atual, e

compreender de fato o que se espera da escola hoje, melhor dizendo, o que se

espera do jovem que conclui o Ensino Médio.

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2.2 Educação

A escola ainda é uma instituição mais tradicional que inovadora. A cultura

escolar tenta investir bravamente nas mudanças, porém os modelos conservadores

de ensino continuam predominando.

Com os processos tradicionais de ensino e com a atual turbulência da vida

urbana causando uma grave dispersão da atenção, fica muito difícil a autonomia e a

organização pessoal, indispensáveis para os processos de aprendizagem. É difícil

manter a motivação se não houver o envolvimento dos alunos em processos

participativos, afetivos, que inspirem curiosidade e confiança.

Para Heckler et al. (2007), o ensino da Física é completamente

descontextualizado e o fracasso nessa disciplina se deve à falta de uma metodologia

moderna, tanto do ponto de vista pedagógico como tecnológico.

Segundo Kuenzer (2005, p.138): “Uma das situações normalmente

observadas no desenvolvimento de conteúdos escolares de Física é a sua pouca

vinculação com a realidade vivenciada pelos alunos.” E o motivo segundo o autor é

a preocupação da escola em preparar os alunos para os vestibulares de acesso ao

ensino superior.

Para Moraes e Maseto (1999) a mudança da educação deve ser realista e

equilibrada, onde a reestruturação do ensino deve ser avaliada individualmente,

caso por caso.

Sem dúvida essas considerações confirmam a dificuldade em manter o

interesse dos alunos durante as aulas de física, o que consequentemente afeta o

aprendizado dos mesmos. Por isso é fundamental que haja um meio termo entre o

ensino teórico e prático, uma transformação nos conteúdos abordados, bem como o

comprometimento dos educadores em enriquecerem seus conhecimentos e fazerem

uso das novas tecnologias como recursos pedagógicos, passando a serem gestores

de aulas transformadoras.

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2.3 O uso dos sentidos

Os dados obtidos a partir da pesquisa realizada por Secondy-Vacuum Oil

Co. Studies de 1971(modificado de Canabrava e Vieira, 2006) apresentou dados

interessantes sobre a retenção mnemônica, conforme pode ser observado na Figura

1.

Figura 1 - Percentual de Retenção Mnemônica

Fonte: Modificado de CANABRAVA e VIEIRA, 2006

Analisando a Figura 1, pode-se afirmar que o aprendizado é relativamente

alto quando se faz a união da leitura com a prática, onde o aluno realiza e discute o

conteúdo abordado pelo educador e não apenas recebe a informação.

Visto a diferença entre os dados retidos, cabe apresentar a consideração

feita por Ferreira e Silva Júnior (1986, p.04), que enfatiza a importância de “criar um

ambiente que permita estimular o maior número de sentidos”.

Deste modo, fazer uso de recursos como computador, TV, projetor de

multimídias, cartazes, quadro mural, transparências e videoconferências durante as

aulas, podem facilitar o processo de ensino aprendizagem, uma vez que os mesmos

aliam imagem e som, onde existe a possibilidade do estudante poder interagir com o

que está sendo ensinado.

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Por tudo isto, acredita-se que se as aulas forem planejadas utilizando: o ler,

o ver, o escrever, o escutar, o dizer, o realizar e o discutir; talvez seja possível mudar

a realidade das aulas de física, alcançando os objetivos deste trabalho.

2.4 A Abordagem do conteúdo

Diante de conteúdos teóricos da Física, surgem diversos questionamentos

em relação à sua abordagem, uma vez que são grandes os desafios, tais como: fugir

da monotonia, tornar as aulas mais dinâmicas, interativas e atrativas, despertar a

curiosidade, criatividade e produtividade durante as aulas, entre outros.

Para isso, segundo a reportagem feita pela Revista Atividades &

Experiências (2005) o educador deve ser um gestor de atividades de pesquisa,

experimentação e projetos e quanto maior o avanço da tecnologia, maior é a

necessidade de educadores preparados intelectualmente e emocionalmente, para

utilizá-la como apoio durante as aulas presenciais e à distância.

Dessa forma, para a mudança efetiva do modo como é abordado o conteúdo

durante as aulas de física, é necessário um trabalho conjunto entre todos os

envolvidos na educação desta escola, pois é necessário permitir e dar condições

aos educandos a buscarem conhecimento e informações de maneira orientada,

como forma de mantê-los em sintonia com as mudanças científicas e tecnológicas

da atualidade.

2.5 A Natureza da luz

De acordo com Barthem (2005) e Salvetti (2008) a natureza da luz pode ser

explicada inicialmente a partir do uso do fogo nas Eras do Paleolítico Posterior e

Neolítico tanto na Europa como na Ásia, onde provavelmente o primeiro encontro do

humano primitivo com o fogo ocorreu após observações de árvores atingidas por

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raios. A partir deste momento, o homem primitivo levou o fogo até as habitações por

meio de hastes em madeira onde o fogo se mantinha como uma fonte de calor, luz e

proteção.

Assim pode-se afirmar que o fogo foi à primeira fonte de Luz utilizada de

forma controlada pelo ser humano, pois além de ampliar a visão diurna para os

domínios da noite e para os locais de baixa luminosidade, introduziu na sociedade a

capacidade de cozinhar alimentos.

No entanto, ainda segundo os mesmos autores é importante saber que a

Luz já era produzida e utilizada muito antes por outros seres vivos, por meio da

bioluminescência, isto é, a Luz produzida por seres vivos a partir de algumas

transformações de energia, que além de servir como meio de comunicação, protegia

contra ataques, atraía presas e iluminava aos arredores.

A bioluminescência aparece quando reações químicas resultam na liberação

de Luz, e isso ocorre principalmente por causa da estrutura das proteínas chamadas

luciferinas. A Luz é emitida quando esta molécula passa de um estado de maior

energia para um de menor energia. No caso do vaga-lume, por exemplo, o oxigênio

é enviado para o tecido chamado lanterna, onde reage produzindo a oxiluciferina,

que libera energia em forma de Luz. Ainda pode aparecer em algumas algas

marinhas, no peixe lanterna, entre outros. Normalmente esses seres utilizam os

efeitos bioluminiscentes à noite ou em locais de baixa luminosidade natural,

apresentando uma vantagem competitiva ao viabilizarem uma atividade de

comunicação noturna.

2.5.1 Alguns pensadores

A seguir, serão apresentados alguns pensadores que de alguma forma

contribuíram para o entendimento da natureza da luz na física e que foram alvo do

estudo dos educandos.

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Galileu Galilei (1564 a 1642): Com o grande sucesso do telescópio de

Galileu, em 1609, começou uma nova fase no estudo da luz, onde o mesmo ousou a

pensar uma forma de verificar o impasse entre Kepler e Descartes, onde o primeiro

pensava que a luminosidade decrescia com o inverso do quadrado da distância e o

último fundamentava sua opinião dizendo que se não fosse à velocidade da luz

infinita, deveria haver um movimento das estrelas fixas. Apesar de ter proposto um

meio para averiguar o problema, Galileu não conseguiu resolvê-lo. (CARVALHO,

2005)

Francesco Maria Grimaldi (1618 a 1663): Descobriu o fenômeno de difração

por meio da observação de bandas de luz na sombra de um bastão iluminado por

uma pequena fonte. Em seguida, Robert Hooke (1635-1703) refez esses

experimentos e observou padrões coloridos de interferência em filmes finos,

concluindo que o fenômeno observado devia-se à interação entre a luz refletida nas

duas superfícies do filme e propôs que a luz originava-se de um movimento

ondulatório rápido no meio, propagando-se a uma velocidade muito grande. (ZILIO,

2012)

Leonardo da Vinci (1452 a 1519): As primeiras referências à difração

apareceram nas anotações de Leonardo da Vinci, cerca de 100 anos antes de

Galileu apresentar o telescópio. No entanto, seus trabalhos foram divulgados após a

morte de Grimaldi, em 1663. (BARTHEM, 2005)

Christian Huygens (1629 a 1695): Em 1678, propôs a teoria ondulatória da

luz baseada em um modelo escalas. Para Huygens a luz se desloca no espaço sob

a forma de ondas e não como partículas. Ele apresentou a chamada teoria

ondulatória da luz. (ON, 2011)

Isaac Newton (1642 a 1727): Foi um dos primeiros físicos a estudar a

natureza da luz de acordo com Gomes, Di Giorgi e Raboni (2011). Por meio da

experiência de fazer um raio de luz do sol incidir num prisma, decompondo-a em

suas cores básicas (fenômeno da dispersão da luz), possibilitou compreender que a

luz branca é formada por inúmeras cores, explicando, por exemplo, a formação do

arco-íris. Ainda Newton acreditava que a luz era formada por sete tipos

de partículas e cada uma, de tamanho diferente, referia-se a uma cor. A cor do

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objeto seria, assim, a reflexão de um raio de luz (várias partículas), o qual era

formado pela união das sete cores, em diferentes proporções.

Albert Einstein (1879 a 1955): Usando a idéia de Planck (1900) mostrou que

a energia de um feixe de luz era concentrada em pequenos pacotes de energia,

denominados fótons, que explicava o fenômeno da emissão fotoelétrica. Em 1905

fez a famosa teoria da relatividade, que sugeria analisar os movimentos das

partículas que apresentavam grandes velocidades para as quais a mecânica

Newtoniana não era válida. (USP, 2012)

Arthur Holly Compton (1892 – 1962): Em 1922 fez uma experiência que

confirmou o caráter corpuscular da luz. Ele fez com que raios X de comprimento de

onda λO incidissem sobre um alvo de grafite. Os raios X quando atingiam os elétrons

da grafite se espalhavam. Assim ele elaborou uma equação de espalhamento

desses raios. (CHIBENI, 2012)

3. Metodologia

A proposta de intervenção pedagógica contida neste artigo foi elaborada e

implantada durante o segundo semestre do ano de 2011, nas turmas do 3º ano do

Ensino Médio por Blocos do Colégio Estadual Júlio Giongo – Ensino Fundamental

Médio e Normal; sendo escolhida a óptica como assunto a ser abordados durante as

aulas de física.

A óptica, um dos ramos da física, foi selecionada como assunto deste

trabalho, devida a sua importância para visualização e entendimentos de vários

conceitos dentro da ciência e tecnologia, por exemplo, o simples uso de um laser

permite a visualização de um dado efeito como função de vários parâmetros,

facilitando o aprendizado.

Sendo assim, inicialmente o educador com o auxílio de materiais didáticos e

tecnologias digitais buscou informações para planejar suas aulas com qualidade e

maior facilidade durante a abordagem do conteúdo teórico.

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Após a estruturação da aula, iniciou-se a montagem de slides para a

apresentação do conteúdo aos discentes, conforme o exemplificado na Figura 2.

Figura 2- Exemplo de slides montados pelo educador

Fonte: Autora, 2012

Com a aula já pronta, dividiu-se a turma em grupos onde foi apresentado

como seria a abordagem da presente proposta de intervenção pedagógica. Nessa

primeira aula, explicou-se o porquê do tema escolhido dentro da física e a

importância do conhecimento da Teoria da Luz.

Na aula posterior, como forma de sondar o conhecimento dos alunos a

respeito da teoria da luz, iniciaram-se alguns questionamentos: O que é Luz? Como

ela é absorvida pela matéria? Luz pode ser criada e destruída? O que dizem os

pensadores sobre a Luz? E por fim qual é a natureza da Luz?

Devido às dificuldades em respondê-las como já era esperado, orientou-se

os alunos a buscarem por meio das tecnologias digitais às devidas soluções, onde

os mesmos tiveram a oportunidade de encontrarem informações sobre a história da

luz e seus pensadores para em seguida iniciarem a montagem das suas

apresentações.

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Depois dos devidos esclarecimentos e orientações deu-se início a exposição

do conteúdo por cada grupo com o auxílio da TV multimídia. Durante a apresentação

o professor analisou a qualidade da pesquisa, a forma como o conteúdo foi

apresentado, a desenvoltura e participação dos alunos do grupo e por fim a

participação e entendimento dos demais alunos.

Após todas as apresentações fez-se a aula de fechamento (conclusão),

apresentando os pontos positivos e negativos de toda atividade, porém sempre

incentivando os alunos a buscarem nas tecnologias, novas formas de melhorar e

assimilar o seu aprendizado.

Na última aula, por fim, foi aplicado um questionário com seis perguntas

informativas, verificando o aprendizado, as dificuldades encontradas por cada aluno

e a opinião dos mesmos sobre a atividade apresentada pelo professor, são elas:

1- O que você entende por luz?

2- Podemos criar e destruir a luz?

3- Qual a natureza da luz?

4- Como a luz é absorvida pela matéria?

5- Cite algum pensador e alguma consideração feita por ele sobre a luz.

6- O que você achou dessa atividade? Apresente os pontos positivos e

negativos.

4. Resultados e Análises

Com a aplicação da metodologia sugerida chegou-se aos seguintes

resultados:

Durante o primeiro questionamento feito, antes do desenvolvimento desta

proposta pedagógica, percebeu-se que a maioria dos alunos somente diferenciava

luz solar da luz artificial, sem ter a “mínima ideia”; como muitos afirmaram sobre qual

sua natureza, como ela poderia ser criada ou absorvida pela matéria, bem como não

conheciam nenhum pensador referente a este conteúdo.

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Com relação à montagem das apresentações em PowerPoint percebeu-se

grande dificuldade na informática básica e interpretação de textos, por exemplo,

como copiar citações e colocar no slide ou escrever com as próprias palavras o que

haviam pesquisado. No entanto, como os alunos estavam motivados, os mesmos

conseguiram montar uma boa sequência de slides e, sobretudo fizeram um bom

trabalho, o que facilitou a apresentação oral.

Nessa etapa houve problemas de conexão da internet, atrasando e

dificultando a conclusão dos trabalhos e por esse motivo os mesmos tiveram que

finalizar as apresentações em casa.

Com relação à participação dos colegas que não estavam apresentando,

como o assunto era o mesmo (pensadores), os mesmos prestaram atenção e

anotaram as considerações e questionamentos feitos pelo professor, de modo a

complementarem o seu trabalho.

Após o fechamento final e com aplicação do questionário, percebeu-se que

as respostas foram mais completas, confirmando o aprendizado dos mesmos. Além

disso, a maioria escreveu que gostou da atividade.

5. Considerações finais

Diante dos resultados verificados após a finalização da proposta pedagógica

conclui-se que o uso das tecnologias no ensino de física facilitou o aprendizado da

óptica, bem como tornou as aulas mais dinâmicas e atrativas.

No entanto, acredita-se que deve ser investido no ensino da informática nas

escolas bem como montagem e estruturação de textos normalizados e, além disso,

como forma de aperfeiçoar essa proposta, sugere-se que cada grupo trabalhe com

os pensadores existentes em cada era, de forma a não tornar repetitiva as

apresentações.

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