PLANO DE AULA

I - IDENTIFICAÇÃO

Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMSCurso: Aula contextualizada de ótica Ano: 2006Carga Horária: 1 horas/aula H/Aula: 50 minProfessore: Valdinei Jacques Alves

II – EMENTA

Revisão do conteúdo de ótica e suas aplicações; Problemas da visão; Trabalho em grupo;

III – OBJETIVOS

Ao final da aula o aluno deverá ser capaz de:1. Identificar os problemas da visão mais comuns;2. Identificar os tipos mais comuns de lentes de óculos e suas aplicações;3. Interpretar uma receita de óculos emitida por um oftalmologista e o(s) problemas

de visão associados; 4. Conhecer a verdade sobre os mitos mais comuns sobre a visão;

IV – PROGRAMA

Parte I – Introdução – 05 minutos (expositiva dialogada)1.1 – Apresentação dos objetivos1.2 - Revisão dos assuntos de ótica abordados;1.3 – Aplicações de Espelhos;1.4 – Aplicações de lentes;

Parte II – Funcionamento da visão humana – 15 minutos (expositiva)2.1 – Como funciona o sistema da visão;2.2 – Partes do olho;2.3 – Defeitos da visão e suas causas;2.4 – Lentes corretivas;

Parte III – Procedimento experimental – 20 minutos3.1 – Receitas oftalmológicas;3.2 Testes simples de visão;3.3 – Identificação de lentes;

Parte IV – Encerramento – 10 minutos4.1 – Mitos mais comuns sobre os problemas da visão ;

V – PROCEDIMENTOS DE ENSINO

As aulas serão utilizadas utilizando as seguintes metodologias:1 – Aula expositiva dialogada;2 – Aula com utilização de recursos audiovisuais (Apresentação de Slides);3 – Procedimento experimental estruturado;

VI – RECURSOS

1. Professor; 2. Sala de aula; 3. Microcomputador com Powerpoint instalado; 4. Réguas; 5. Lentes de óculos dos tipos mais comuns; 6. Livros;

VII – BIBLIOGRAFIA BÁSICA

Máximo, Antônio e Alvarenga, Beatriz. Curso de Física, vol. 2. Editora Edusp, São Paulo, 2000.

VIII – AVALIAÇÃO

Utilização de fichas de observação (2 pontos);Análise de Relatório experimental (8 pontos);

A nota final será obtida mediante a soma das notas das avaliações.

ANEXO I – Script de aula;

Professor: (Com os materiais em cima da mesa e após preparar os slides no computador) Bom dia pessoal.

Alunos: Bom dia professor;

Alunos: (Possível pergunta) Para que esse material aí professor?

Professor: Pois é pessoal, vamos fazer uma aula diferente hoje!

Professor: O assunto que abordaremos hoje, como nos últimos meses, é ótica. O tema específico da aula são as aplicações dos conceitos que aprendemos durante esse período.Conforme vocês devem ter observado, teremos uma aula diferente hoje, vamos utilizar o computador para rever o conteúdo e aprender sobre o funcionamento da visão, depois vamos fazer alguns testes bem interessantes sobre a visão. Imagino que vocês vão gostar. Vamos fazer então uma revisão sobre o que aprendemos de ótica.

Professor: Quais foram os dois principais assuntos que nós vimos nesses últimos meses:

Alunos: Espelhos e lentes;

Professor: Vamos falar um pouquinho sobre os espelhos então: Quais são os dois tipos de espelhos que estudamos?

Alunos: Espelhos planos e espelhos esféricos.

Professor: Alguém pode me dar um exemplo de cada um desses espelhos no dia a dia.

Alunos: O espelho plano é um espelho comum como esses de banheiro e um espelho esférico pode ser um desses que se vê na saída de estacionamentos.

Professor: E por que os espelhos esféricos são utilizados em estacionamentos?

Alunos: Porque diminuem as imagens ampliando o campo de visão.

Professor: Mas qualquer tipo de espelho esférico? Falando nisso, quais são os dois tipos de espelhos esféricos?

Alunos: Côncavos e convexos.

Professor: Vamos dar uma olhada aqui em uma animação que eu preparei para verificarmos o que acontece com as imagens em espelhos côncavos e convexos.

Professor: Em um espelho côncavo, a medida que o objeto se aproxima do Foco, as imagens são reais, invertidas, afastam-se do espelho e aumentam de tamanho. Com o objeto no foco a imagem se forma no infinito e com antes do foco, se aproximando do vértice, diminuem do tamanho e são diretas.

Professor: Para um espelho convexo, a imagem é sempre virtual, direta e menor que o objeto. Como nos espelhos existentes nos estacionamentos!

Professor: Além dessas aplicações, os espelhos são utilizados também em instrumentos sofisticados como telescópios, projetores, retro-projetores entre outros.

Professor: E as lentes? Lente é todo meio transparente limitado por duas superfícies curvas ou por uma superfície curva e outra plana. Alguém pode me dar algum exemplo de aplicação de lentes?

Alunos: Óculos, máquinas fotográficas, filmadoras, lunetas, microscópios, lupas...

Professor: Qual é a lei física que rege os fenômenos óticos em uma lente?

Alunos: A lei de Snell ou lei da refração.

Professor: Exatamente, diferente dos espelhos onde ocorre reflexão, nas lentes ocorre o fenômeno da refração. Essa lei é expressa matematicamente pela seguinte expressão: n1sen1 = n2sen2 , onde n1 é o índice de refração do meio 1, n2 o índice de refração do meio 2, 1 o ângulo entre o feixe de luz incidente e a normal e 2 o ângulo entre o feixe de luz refratado e a normal.

Professor: Vamos relembrar então quais são os tipos de lentes que estudados. Existem, basicamente dois tipos, quais são? Alguém se lembra?

Alunos: Convergentes e divergentes.

Professor: Isso quanto à trajetória da luz. Mas em relação ao formato?

Alunos: Côncavas e convexas.

Professor: Exatamente. As côncavas são as que tem as extremidades mais largas que o centro e as convexas possuem as extremidades mais finas que o centro. Correto?

Alunos: Isso mesmo.

Professor: Podemos dizer que uma lente convexa é sempre convergente? E uma lente côncava é sempre diverte?

Alunos: Podemos.

Professor: Mas só se o meio em que estiverem imersas tiver um índice de refração menor que o delas. O que é o caso do ar. Se o índice de refração do meio for maior a lente divergente se torna convergente e a convergente se torna divergente. É importante não se esquecer disso.

Professor: E como podemos determinar a imagem formada por uma lente?

Alunos: Na mesma maneira que fizemos para os espelhos esféricos, traçando a trajetória dos raios de luz.

Professor: Muito bem. Só para finalizar então, quais eram esses raios e suas propriedades?

Alunos: Um raio incidindo paralelamente ao eixo principal passa pelo foco da imagem.

Professor: Outro.

Alunos: Um raio incidindo sobre o centro de curvatura não sofrerá desvio.

Alunos: Um raio partindo de um dos focos emergirá paralelo ao eixo principal.

Professor: Muito bem pessoal. A imagem será localizada pelo encontro de dois desses raios ou pelo encontro do prolongamento dos feixes emergentes.

Professor: Agora que já revimos nosso conteúdo vamos estudar um pouco a visão humana para que possamos entender como funciona a utilização de lentes para a correção dos problemas da visão.

Neste momento será utilizada uma apresentação de slides mostrando o funcionamento da visão e as causas de cada um dos tipos de problemas mais comuns.

Após esta apresentação o professor deverá instruir os alunos a formar grupos de no máximo 4 alunos e distribuir os materiais e instruir os alunos a seguir os procedimentos do anexo II.

Ao final o professor deverá encerrar a aula falando sobre os mitos mais comuns sobre os problemas da visão.

Anexo II – Atividade experimental com testes de visão/óculos

1) Observe o modelo de receita abaixo:

Esférica Cilíndrica Eixo D.N.P.

LongeODOE

PertoODOE

OD: Olho direitoOE: Olho esquerdoLente esférica: Todo feixe de luz que atinge essa lente pelo mesmo raio, em relação ao seu centro, é desviada para um mesmo ponto. Por convenção utiliza-se o sinal + na receita para identificar as lentes convergentes recomendadas, assim como o sinal – é utilizado por convenção para identificar as lentes divergentes.Lente cilíndrica: apenas parte da luz que incide nesta lente é desviada, pois ela corrige distorções de imagem decorrentes da deformação da curvatura das lentes do olho (córnea e cristalino).Eixo: Indica a direção da curvatura da lente em relação ao olho.DNP: Distância naso-pupilar: Identifica a distância do centro da fronte ao centro da pupila, que pode ser diferente para cada olho (principalmente para pessoas estrábicas)

Discuta com seus colegas e identifique cada uma das receitas que você recebeu de acordo com os problemas da visão (miopia, hipermetropia ou astigmatismo).

2) Aproxime lentamente um livro de seu rosto, mantendo um dos olhos fechado ou coberto. Quando o livro estiver na posição em que as letras aparecem “borradas”, peça um colega para medir com a régua a distância entre o livro e seu rosto. Se você usa lentes de correção tente fazer o teste sem as lentes. Repita esse procedimento com o outro olho. Anote as distâncias encontradas.

Q1. As distâncias são as mesmas para os dois olhos?Q2. Essas distâncias são as mesmas para todos os componentes do seu grupo?

3) Mantenha um dos olhos fechados e observe as linhas da figura radial abaixo:

Você vê todos os raios da roda igualmente negros ou alguns dos raios aparecem mais negros que outros?

Repita o procedimento com o outro olho.

4) Com as lentes fornecidas, verifique o que acontece com as letras de um livro quando você as observa através dessa lente, movimentando-a, por exemplo da esquerda para a direita, afastando e aproximando da folha e girando a lente.

Q1. De acordo com o que você aprendeu sobre lentes, que tipo de lente é esta e para que tipo de problema de visão é indicada?

Repita este procedimento para 3 tipos de lentes diferentes e anote os resultados.

5) Discuta com seu grupo sobre as questões abaixo e responda:

a) Sobre o uso constante de óculos pelos alunos é correto afirmar:Deve-se usa-los constantementeNão deve-se usa-los constantemente pois enfraquece a visãoNão deve-se usa-los constantemente pois o uso “vicia”

b) Sobre as conseqüências do uso constante do uso intensivo de óculos:Agrava problemas visuais existentesCausa problemas visuaisNão interfere na visão

c) Quanto às conseqüências do hábito de assistir televisão a menos de 2 metros de distância:Traz problemas de visãoNão traz problemas de visão

d) Quanto às conseqüências do hábito de assistir televisão com a luz apagada:Causa miopiaCausa hipermetropiaCausa estrabismoCausa irritação nos olhosNão interfere na visão

e) Quanto às conseqüências da leitura em veículos em movimento:Pode acarretar problemas de vistaPode agravar problemas de vistaPode causar desconforto mas não danos à visão

http://www.excimerlaser.med.br/html/doencas/doencas/defeitosrefrativos.htmlhttp://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-89102000000100003&lng=pt&nrm=iso/.htmhttp://www.portaldaretina.com.br/testes/testedecores.asp

Receita 1:

Esférica Cilíndrica Eixo

LongeOD -2,25D -1,00D 180°OE -3,00D -4,00D 175°

PertoODOE

Receita 2:

Esférica Cilíndrica Eixo

LongeODOE

PertoOD +1,30DOE +2,50D

Receita 3:

Esférica Cilíndrica Eixo

LongeOD -0,75DOE -0,25D

PertoODOE