INSERÇÃO DE TÓPICOS DE FÍSICA MODERNA NA...

UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA

CURSO DE LICENCIATURA EM FSICA

JONATA EDUARDO DRESSENO ABILINO

INSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE

ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSE

TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO

CURITIBA

JULHO/2015

JONATA EDUARDO DRESSENO ABILINO

INSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE

ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSE

Trabalho de Concluso de Curso de graduao, apresentado disciplina de TCC 2, do Curso Superior de Licenciatura em Fsica do Departamento Acadmico de Fsica DAFIS da Universidade Tecnolgica Federal do Paran UTFPR, como requisito parcial para obteno do titulo de Licenciado. Orientador: Professor Doutor Nestor Cortez Saavedra Filho.

CURITIBA

JULHO/2015.

RESUMO

O presente trabalho diz respeito a uma pesquisa qualitativa realizada na cidade de Itaipolis/SC, localizada no planalto norte catarinense, cujo objetivo foi desenvolver e aplicar uma proposta de ensino de Fsica Moderna e Contempornea para o Ensino Mdio, com base nos tpicos: Efeito Fotoeltrico e Experimento Dupla-fenda, atravs de TIC e experimento na Escola Estadual Bsica Virglio Vrzea, respondendo pergunta: vivel a insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica Moderna e Contempornea mediadas pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito fotoeltrico e experimento dupla-fenda, em escolas pblicas? Para consolidar a pesquisa, a coleta dos dados foi feita utilizando-se de instrumentos de gravaes de udio e um dirio de campo. A apreciao e verificao dos dados foram feita via anlise de contedo, a partir do udio transcrito. Os dados coletados durante a pesquisa fornecem indicativos de que possvel aplicar tpicos de Fsica Moderna e Contempornea no Ensino Mdio, desde que o professor implante uma metodologia de ensino-aprendizagem mnima e use as TIC de forma a mediar transposio didtica, facilitando assim a aprendizagem dos alunos. A pesquisa tambm mostrou a importncia da formao do docente, de modo que o mesmo saiba usar o ferramental pedaggico adequadamente, e por fim mostra tambm que se vivel aplicar os tpicos de FMC na escola e seu contexto, deve ser tambm vivel extrapolar os resultados aplicando a proposta ao restante das escolas pblicas, salvo as condies mnimas de contorno.

Palavras-chave: Ensino de Fsica, Fsica Moderna e Contempornea, Tecnologias de Informao e Comunicao, Contexto Social Escolar.

ABSTRACT This study concerns a qualitative survey conducted in the city of Itaipolis / SC, located in northern Santa Catarina plateau, whose objective was to develop and implement a Modern Physics and Contemporary teaching proposal for Secondary Education, based on the topics: Photoelectric Effect and experiment Double-slit, through ICT and experience at the State Primary School Virgil Lowland, answering the question: Is it feasible to enter the discussion in high school on the Modern and Contemporary Physics ICT-mediated and experiments, based on the effect of topical photoelectric and double-slit experiment in public schools? To consolidate research, data collection was done using audio recordings of instruments and a field diary. The evaluation and verification of the data were made via content analysis, from the audio transcript. Data collected during the survey provide indications that can be applied topics of Modern and Contemporary Physics in high school since the teacher implant a minimum teaching-learning methodology and use ICT in order to mediate the didactic transposition, thus facilitating student learning. The research also showed the importance of training of the teaching, so that it knows how to use it properly pedagogical tools, and finally also shows that it is feasible to apply the topics of FMC in school and its context, it should also be feasible to extrapolate results by applying the proposal to the rest of the public schools, except the minimum boundary conditions. Keyword: Physics Education, Modern and Contemporary Physics, Information and Communication Technologies, and School Social Context.

AGRADECIMENTOS

A realizao deste trabalho s foi possvel graas colaborao de muitas

pessoas. Assim, manifesto minha gratido a todos que direta ou indiretamente

fizeram parte da minha formao.

Agradeo ao meu orientador pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelas

suas correes, incentivo, mas principalmente pela sua pacincia.

A esta Universidade e ao corpo docente do DAFIS que foram to importantes

na minha vida acadmica no desenvolvimento deste trabalho.

A diretora Ione, da Escola Virglio Vrzea, pela ajuda sempre que precisei.

No esquecendo tambm da minha fiel companheira ,amiga, namorada Dione

a qual sem o apoio durante o curso no teria completado.

SUMRIO

1. INTRODUO ..................................................................................................... 1

1.1. CONTEXTO DA PESQUISA .............................................................................. 1

2. JUSTIFICATIVAS ................................................................................................ 6

2.1. JUSTIFICATIVA PESSOAL ................................................................................ 6

3. OBJETIVOS ......................................................................................................... 7

3.1. OBJETIVOS ESPECFICOS .............................................................................. 7

4. QUESTO DE PESQUISA ................................................................................. 7

5. REFERENCIAL TERICO ............................................................................................. 8

6. METODOLOGIA ................................................................................................ 12

7. CONSTITUIO E ANLISE DE DADOS .................................................................. 14

7.1. DESCRIO DAS AULAS ............................................................................... 14

7.2. ANLISE DE CONTEDO ............................................................................... 18

7.3. CRITRIOS USADOS PARA DEFINIR AS CATEGORIAS ............................ 18

7.4. DADOS .............................................................................................................. 19

8. CONCLUSO .................................................................................................... 25

REFERNCIAS .................................................................................................................. 27

ANEXOS ................................................................................................................. 31

1

1. INTRODUO

A introduo de Fsica Moderna e Contempornea (FMC) no Ensino Mdio

j vem sendo discutida h tempos. O porqu e para que ensinar so temas cuja

necessidade um consenso na rea de Ensino de Fsica, pois h inmeras

pesquisas e autores que justificam a introduo de FMC. Terrazan (1994) elenca

inmeras justificativas, assim como Torres (1998), conforme ser melhor descrito ao

longo do texto. Todavia, alm de autores e pesquisas o que coopera fortemente para

a efetivao da insero de tpicos de FMC so os desdobramentos da Lei de

Diretrizes e Bases da Educao Nacional (LDB) 1996 e o Parmetro Curriculares

Nacionais (PCN). Neles existem inmeras menes sobre as atualizaes do

currculo em Fsica. Contudo, a questo que surge como fazer isso? Ou seja, qual

a viabilidade de se inserir tpicos de FMC nas escolas pblicas em turmas de

Ensino Mdio? Uma tentativa de se obter essa resposta est no uso de Tecnologias

da Informao e Comunicao (TIC), sendo o objetivo desta pesquisa avaliar a

possibilidade da insero da discusso no Ensino Mdio sobre Fsica Moderna e

Contempornea mediadas por TIC e experimentos.

1.1. CONTEXTO DA PESQUISA

A Escola de Educao Bsica Virglio Vrzea, foco desta pesquisa, est

situada no municpio de Itaipolis, planalto norte do estado de Santa Catarina.

O estado de Santa Catarina apresenta os melhores ndices sociais do pas,

como ser descrito no decorrer deste tpico. Possui o mais alto ndice de

expectativa de vida do pas (empatado com o Distrito Federal), a menor taxa de

mortalidade infantil e tambm a unidade federativa com menor desigualdade

econmica e analfabetismo do Brasil. Alm disso, tambm considerado um estado

rico ostentando o sexto maior Produto Interno Bruto (PIB) da federao, com uma

economia diversificada e industrializada. Importante polo exportador e consumidor, o

estado um dos responsveis pela expanso econmica nacional, respondendo por

4% do Produto Interno Bruto do pas.1

1 Dados e informaes retirados do site: http://www.ibge.gov.br/estadosat/perfil.php?lang=&sigla=sc. Acesso em 06 de julho de 2015.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Expectativa_de_vidahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Expectativa_de_vidahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mortalidade_infantilhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mortalidade_infantilhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Desigualdade_econmicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Desigualdade_econmicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Analfabetismohttp://www.ibge.gov.br/estadosat/perfil.php?lang=&sigla=sc

2

De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica (IBGE), por

meio da Pesquisa Nacional por Amostra de Domiclios (Pnad), em 2013, a taxa de

analfabetismo no estado era de 3,2%, a menor do pas. A taxa de escolarizao na

faixa etria de 6 a 14 anos 99,2%, fazendo com que o estado seja lder nesse

quesito. Da populao, 16,3% dos catarinenses so analfabetos funcionais. Santa

Catarina tem o terceiro maior IDH-educao do Brasil, com um ndice de 0,934.2

Apesar disso, o planalto norte catarinense a regio mais pobre do estado,

sendo o territrio no qual se concentram os menores IDH-M, e o municpio de

Itaipolis est na 207 posio dentre os outros municpios de Santa Catarina, com

IDH-M de 0,708.3

De acordo com as estimativas do IBGE, para o ano de 2010, a populao de

Itaipolis era composta de 20.315 habitantes, o equivalente a 0,34% da populao

do estado. Em 2014, a populao estimada era de 21.139 habitantes. Itaipolis a

57 cidade no ranking populacional catarinense. Quanto ao ndice de

Desenvolvimento da Educao Bsica (Ideb)4 2013, o municpio ficou com 4,3.

Itaipolis est na 1579 posio de renda per capita no Brasil, sendo de R$ 625,36 a

mdia.5

No permetro urbano, onde a escola se encontra, h problemas de captao,

distribuio e qualidade da gua distribuda. Na rea rural, em muitas comunidades

no existe fornecimento desse recurso, com possveis riscos de contaminao dos

2 Informaes retiradas do site: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/trabalhoerendimento/pnad2013/. Acesso em 05 de junho de 2015. 3Pesquisa elaborada a partir do Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil 2013 divulgado pelo Programa das Naes Unidas para o Desenvolvimento - PNUD, Instituto de Pesquisa Econmica Aplicada - IPEA e Fundao Joo Pinheiro - FJP, com dados extrados dos Censos Demogrficos de 1991, 2000 e 2010. O ndice FIRJAN de Desenvolvimento Municipal (IFDM), criado pela Federao das Indstrias do Rio de Janeiro para acompanhar a evoluo dos municpios brasileiros e os resultados da gesto das prefeituras, apontou, em 2000, o municpio como o 234 colocado no ranking de desenvolvimento do Estado. Em 2006, com um ndice de 0,647, a cidade aparece na 215 posio estadual.

4 O ndice de Desenvolvimento da Educao Bsica (Ideb) foi criado em 2007 e tem como finalidade reunir em um s indicativo dois conceitos igualmente importantes para a qualidade da educao: fluxo escolar e mdias de desempenho nas avaliaes. O indicador calculado a partir dos dados sobre aprovao escolar, obtidos do Censo Escolar, e mdias de desempenho nas avaliaes do Inep, o Saeb para as unidades da federao e para o pas, e a Prova Brasil para os municpios. Dados obtidos do site do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Ansio Teixeira. Disponvel em: portal.inep.gov.br. Acesso em 08 de maior de 2015. 5 Dados e informaes obtidas atravs do site: http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=420810&search=santa-catarina|itaiopolis. Acesso em 05 de junho de 2015.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Taxa_de_analfabetismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Taxa_de_analfabetismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Analfabetismo_funcionalhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_estados_do_Brasil_por_IDHhttp://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/trabalhoerendimento/pnad2013/http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=420810&search=santa-catarina|itaiopolishttp://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=420810&search=santa-catarina|itaiopolis

3

habitantes, pelo fato dos lenis freticos, nascentes e riachos estarem

provavelmente contaminadas pelo uso de agrotxicos e lixo (embalagens)

depositados a cu aberto. No existem redes de esgoto e nem tratamento dos

mesmos e estes, de modo que so levados aos leitos dos rios, principalmente pelas

guas das chuvas.6

O municpio tem como uma das principais economias o setor agrcola,

principalmente na produo de gros (soja e milho) e na fumicultura que se

concentra nas pequenas propriedades. As microempresas, por serem administradas

por membros da famlia absorvem um nmero bem reduzido de mo-de-obra, muitas

vezes com menos qualificao utilizando um capital de giro menos expressivo.7

De acordo com o Projeto Poltico Pedaggico da escola, a comunidade

escolar constituda em grande parte por descendentes de alemes, poloneses,

ucranianos, indgenas e em menor nmero por outras etnias. Em relao s famlias,

46,91% delas possui renda at um salrio mnimo, 29,26% entre um e dois salrios,

14,85% de trs a quatro salrios, 4,97% de cinco a sete; 2,57% de oito a dez

salrios e 1,4% de 11 a 20 salrios mnimos. Algumas famlias recebem recursos do

Governo federal atravs dos programas sociais, como o Bolsa Famlia.8

A escola abrange comunidades distantes de at 40 km da sede da escola,

de modo que os alunos utilizam o transporte escolar gratuitamente, o que

gerenciado pela Secretaria Municipal de Educao.9

A Escola de Educao Bsica Virglio Vrzea a maior do municpio, tendo,

aproximadamente, 1233 alunos matriculados, 66 funcionrios e 57 professores.

Esses alunos constituem 44 turmas de Educao Bsica: desde o 2 ano a 8 srie

do Ensino Fundamental, Ensino Mdio e curso profissionalizante de Magistrio -

Habilitao em Educao Infantil e Sries Iniciais, possuindo ainda Servio de

Atendimento Especializado Educacional (SAEDE), em sala prpria para a incluso

social.

As dependncias fsicas da Escola no atendem as expectativas do

educando, estando em precrias condies de uso. No h laboratrio de Cincias

Fsicas, Biolgicas ou Qumica, ou seja, no h nenhum laboratrio. Falta espao

6 Informaes obtidas atravs do Plano Municipal de Educao PME de Itaipolis. 7 Idem. 8 Informaes obtidas do Plano Poltico Pedaggico da Escola. 9 Idem.

4

para abrigar o setor administrativo. A sala dos professores contm infiltrao de

gua na cobertura, causando transtornos e colocando em risco a integridade fsica

dos mesmos. No h espao fsico suficiente para os professores cumprirem com as

horas atividades, sendo insuficientes os equipamentos necessrios, como

computadores e impressoras para a preparao de provas e pesquisas diversas10.

Em 2013 o Ideb da escola foi de 4.8.11

Ainda de acordo com o Projeto Poltico Pedaggico da escola, esta tem

como objetivos, princpios e finalidades o seguinte:

I - A Escola tem seu embasamento nos Artigos 2,3, 22, 25, 26,29, 32, 35, 39 da Lei n 9394/96 e nos artigos 3,4,23, e 26 da Lei Complementar n170/98, oferecendo, Ensino Fundamental de 9 anos, tendo por objetivo geral o pleno desenvolvimento do aluno, seu preparo para o exerccio da cidadania e sua qualificao para o trabalho;

II - A Escola tem por finalidade atender o disposto nas constituies federal e estadual, na Lei de Diretrizes e Bases da Educao Nacional e no Estatuto da criana e do adolescente; ministrar o Ensino Fundamental, Ensino Mdio e Magistrio, observadas, em cada caso, a legislao e normas especificamente aplicveis;

III - A Escola oferecer aos seus alunos servios educacionais com base

nos princpios emanados das Leis especficas. 12

De acordo com a ementa da disciplina de fsica, os alunos da 3 Srie do

Ensino Mdio devem, durante o ano letivo, abordar os seguintes temas:

1. Eletrosttica. Carga Eltrica. Processos de eletrizao e eletroscpio.

Fora eltrica: lei de Coulomb. Campo eltrico e potencial e trabalho

de uma fora eltrica.

2. Linhas de fora e condutores em equilbrio eletrosttico, condutores

esfricos. Eletrodinmica. Corrente eltrica.

3. Leis de Ohm. Potncia eltrica. Associao de resistores.

4. Eletromagnetismo. Campo magntico gerado por corrente eltrica.

Fora Magntica. Induo eltron. Ondas Mecnicas. O som. Ondas

10 Dados retirados do Projeto Poltico Pedaggico da Escola. 11 Dado retirado do site: http://ideb.inep.gov.br/. Acesso em 06 de junho de 2015. 12 Idem.

http://ideb.inep.gov.br/

5

Eletromagnticas. Frequncia, velocidade, comprimento e perodo de

uma onda magntica. Fsica Moderna. 13

13 Esta emenda foi fornecida pelo Professor de Fsica responsvel pela disciplina do terceiro ano do Ensino Mdio, tendo sido transcrita conforme anotaes do plano de aula do professor.

6

2. JUSTIFICATIVAS

A justificativa principal para esta pesquisa seguir as recomendaes dos

Documentos Oficiais na realidade escolar do planalto norte catarinense, ou seja, na

Escola Educao Bsica Virglio Vrzea, situada no municpio de Itaipolis, na qual

se entende que o currculo da Fsica precisa ser atualizado. Outra justificativa

segundo as pesquisas de Ostermann e Cavalcanti (1999) e uma reviso feita mais

tarde por Ostermann (2009) de que existe pouco material disponvel em portugus.

Assim, est pesquisa tem a finalidade de contribuir para melhorar a relao ensino

aprendizagem em tpicos de Fsica Moderna. E, tambm, segundo Torre (1998

apud OSTERMANN, 2000, p.25), aproximar o aluno da Fsica Atual:

1. Conectar o estudante com as questes tecnolgicas atuais, mostrando a importncia de ser alfabetizado cientificamente e tecnologicamente; 2. Proteg-lo do obscurantismo, das pseudocincias e das charlatanias ps-modernas, coisas do tipo cura quntica e espiritualidade e teorias afins; 3. Que o aluno possa localizar corretamente o ser humano na escala temporal e espacial da natureza, dando assim a dimenso do conhecimento de ponta; 4. FMC possui mltiplas e evidentes consequncias tecnolgicas; 5. Por sua beleza, pelo prazer do conhecimento, porque uma parte inseparvel da cultura, porque o saber nos faz livres e valoriza a humanidade.

Outro objetivo dar uma finalidade didtica aos muitos materiais existentes

sobre TIC, applets, vdeos, textos e experimentos. Gil et al. (1987, apud

OSTERMANN, 2000, p.25) acreditam que o ensino de FMC a alunos de Ensino

Mdio tem grande importncia, uma vez que a introduo de tpicos atuais de Fsica

pode contribuir para dar uma imagem mais precisa da cincia e do prprio trabalho

cientfico. Esta nova imagem deve superar a viso linear da Fsica dando um carter

mais amplo e complexo a esta cincia do que a viso cumulativa e limpa do

conhecimento cientfico.

(...) a influncia crescente dos contedos de Fsica Moderna e Contempornea para o entendimento do mundo criado pelo homem atual, bem como, a insero consciente, participativa e modificadora do cidado neste mesmo mundo, definem por si s a necessidade de se debater e estabelecer as formas de abordar tais contedos na escola mdia. (Terrazzan, 1994, p. 43).

2.1. JUSTIFICATIVA PESSOAL

7

O interesse em relao FMC comeou quando estava na oitava srie,

quando assinei a revista Superinteressante e passei a acompanhar assuntos da

revista. At aquele momento eu no sabia na realidade do que se tratava a FMC,

porm quando passei para o Ensino Mdio, soube que havia uma distino entre a

Fsica Clssica e a FMC. Todavia, isto no estava claro, e ento passei a pesquisar

sobre o tema, comprei livros de divulgao cientfica recomendados pelos

professores de fsica e qumica, e o interesse foi aumentando, a ponto de cursar

fsica e escolher o tema como trabalho de concluso do curso.

3. OBJETIVOS DA PESQUISA

3.1. OBJETIVO GERAL

Desenvolver, verificar a viabilidade e aplicar uma proposta de ensino de

Fsica Moderna para o Ensino Mdio, com base nos tpicos: Efeito Fotoeltrico e

Experimento Dupla-fenda, atravs de TIC e experimento, no contexto de

Itaipolis/SC na Eeb Virglio Vrzea.

3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

1. Analisar a insero de Fsica Moderna e Contempornea e elaborar uma

interveno metodolgica com o uso dos vdeos do portal Cincia Curiosa

relacionados aos tpicos de Fsica Moderna.

2. Selecionar recursos de TIC e experimentos, sobre os tpicos de Efeito

Fotoeltrico e experimento de Dupla Fenda.

3. Elaborar uma proposta didtica em relao aos tpicos de Efeito

Fotoeltrico e Experimentos Dupla Fenda.

4. Verificar a viabilidade da sequncia didtica de acordo com alguns

critrios, como, por exemplo: financeiro, estrutural e pedaggico.

4. QUESTO DE PESQUISA

8

A insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica Moderna mediadas

pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito fotoeltrico e

experimento dupla-fenda, em escolas pblicas, vivel?

5. REFERENCIAL TERICO

Moreira e Ostermann (2000) fizeram uma reviso bibliogrfica sobre a rea

de pesquisa em Fsica Moderna Contempornea no Ensino Mdio, consultando

artigos, livros didticos, dissertaes, teses e internet que abordam o tema. A

pesquisa focou desde os primeiros trabalhos do final da dcada de 1970 at o ano

2000.

Esse levantamento concluiu que existem algumas linhas exploradas em

demasia, como; Apresentao de um tema em Fsica Moderna Contempornea e,

em contrapartida, linhas pouco exploradas, como: Concepes Alternativas da

Fsica Moderna Contempornea e propostas testadas em sala de aula.

Pode-se constatar nessa pesquisa que nada apareceu com relao s

Tecnologias da Informao e Comunicao (TIC), to em voga na atualidade. Mas,

se considerarmos o ano da pesquisa, visualizamos que a internet recm tinha

chegado ao Brasil, sendo pouco vivel a utilizao desse ferramental, uma vez que

a difuso de computadores e o acesso internet eram limitados a poucos.

Em outra pesquisa mais recente, Pereira e Ostermann (2009) realizaram

uma reviso bibliogrfica sobre a rea de pesquisa em Fsica Moderna

Contempornea no Ensino Mdio. Tal trabalho baseou-se na consulta de artigos,

livros didticos, dissertaes, teses e na internet. Esta pesquisa considerou desde

os primeiros trabalhos na dcada de 1970 at o ano de 2006.

Pode-se constatar nessa pesquisa que no faltam justificativas em defesa da

insero da FMC no Ensino Mdio, embora o material em lngua portuguesa seja

escasso. Tambm se verifica uma boa gama de tpicos sobre FMC que podem ou j

esto sendo utilizados para ensina FMC.

A pesquisa de Ostermann e Moreira (2000) causou alguma mudana com

relao rea de ensino. E para se verificar o seu impacto foi realizada uma

pesquisa, uma reviso da produo acadmica recentemente, entre 2001 a 2006,

tambm feita por Ostermann e Pereira (2009). Nela se fez uma verificao de

9

trabalhos em revistas e artigos do Brasil e exterior. Foram selecionados 102 artigos

correlacionados FMC. Tais trabalhos foram separados em quatro grandes linhas

ou categorias: propostas didticas testadas em sala de aula, levantamento de

concepes, bibliografia de consulta para professores e anlise curricular.

Ou seja, houve uma melhora em relao s publicaes aps a divulgao

da pesquisa de Moreira e Ostermann (2000) sobre ensino de FMC no Ensino Mdio.

Logo, constatou-se uma evoluo ao uso de FMC em sala de aula por parte dos

docentes. Todavia, ainda a maioria das publicaes era referente bibliografia de

consulta para professores. Uma linha nova e interessante surgiu nessa pesquisa

recente, dentro da categoria propostas didticas testadas em sala de aula: o uso de

TIC. Foram identificados seis trabalhos, conforme os pargrafos que seguem:

Muller e Wiesner (2002) na Alemanha, ambos da Universidade de Munique,

realizaram um curso introdutrio de Mecnica Quntica para alunos de faixa etria

equivalente ao Ensino Mdio no Brasil, no qual fizeram uso de programas de

simulao computacional envolvendo o experimento da dupla fenda e o

interfermetro March-Zenhder.

Ostermann e Ricci (2004) com base em um trabalho publicado na Alemanha,

construram uma unidade didtica conceitual usando tpicos de FMC. Para isso,

fizeram uso de dois softwares originalmente usados no trabalho de pesquisadores

alemes citados no pargrafo anterior. Os softwares so uma simulao do

interfermetro March-Zenhder e outro com experimento da dupla fenda. Essa

experincia foi realizada em uma turma de mestrado profissional.

Ostermann e Ricci (2005) usaram novamente dois softwares para elaborar

atividades relacionadas a conceitos de fsica quntica na formao de professores,

em uma segunda de turma de Mestrado Profissional. Um dos softwares simula um

interfermetro de Mach-Zehnder e outro a experincia de dupla fenda com ondas de

matria. A pesquisa demonstrou como se faz um uso mais adequado da TIC, no s

em carter demonstrativo, afirmando a viabilidade das TIC.

Machado e Nardi (2006) usaram um software educacional com tpicos de

FMC para alunos do terceiro ano do ensino mdio. Na realidade tratou-se de um

hipertexto, onde houve interao entre a interface digital e os alunos. Os resultados

foram positivos.

Trindade, Fiolhais e Gil (2005), em Portugal, usaram um software chamado

gua Virtual o qual um ambiente virtual 3-D para explorar conceitos de FMC,

10

tpicos sobre orbitais atmicos e estrutura da gua, para ensinar FMC em turmas do

fim do secundrio e incio da faculdade.

Gunel (2006) usou power-point em tpicos de FMC e fez um comparativo

entre a apresentao em formato resumo e power-point.

Aps essa pesquisa, de Ostermann e Pereira (2009), para fins de realizar-se

uma nova pesquisa ou um levantamento mais atual sobre a linha de TIC e FMC, foi

feita uma breve averiguao das publicaes em eventos como passo inicial. Foi

realizada uma triangulao entre as publicaes dos ltimos 10 anos do Encontro de

Pesquisa em Ensino de Fsica - EPEF 2004-2014. Alguns critrios foram usados

para a pesquisa. As publicaes teriam que ter nfase em FMC e TIC, baseadas

principalmente nestes dois critrios. Foram selecionados artigos, os quais no

passaram de algumas dezenas. Embora, para o fim da pesquisa foram usados no

mais do que 15 artigos dos EPEF, ocorridos entre 2004-2014. Finalizada a pesquisa

constatou-se ainda um baixo volume de publicaes na linha atual de FMC e TIC.

Diante desse olhar na rea de FMC, surgiu uma considerao importante,

notou-se que existe uma dificuldade de transpor didaticamente a FMC, ento

primeiramente, tem-se que discutir os conceitos envolvidos na transposio didtica

e suas regras, considerando o contexto e as condies de contorno da FMC.

Pietrocola e Brockington (2005) fazem est considerao, situando a ideia

de Transposio Didtica que originalmente surgiu com o socilogo Michel Verret

em 1975, e foi utilizada e explorada por Yves Chevallard em sua obra La

transposicin didctica.

Chevallard (1991) usou a ideia de transposio para elucidar a

transformao do conceito de distncia entre pontos em sua origem, como o

pesquisador matemtico, at chegar sala de aula. Ou seja, do conhecimento

bruto at a lapidao para se tornar acessvel ao aluno.

Yves Chevallard chama o conhecimento produzido pelo cientista de saber

sabio. J o saber a ensinar aquele que aparece j modificado nos materiais

didticos, e o saber ensinado o que se realiza em sala de aula. Um exemplo

aplicvel seria o artigo feito por Albert Einstein sobre o efeito fotoeltrico, em 1905,

onde pode ser visto como o saber sbio, o qual consta nos livros e manuais para

ensino de fsica (saber a ensinar) e o que um professor e seus alunos fazem em sala

saber ensinado.

11

Um ponto relevante que a transformao ou a transposio dos saberes

no uma mera simplificao, uma reduo de nvel para se fazer compreensvel o

conhecimento pelo aluno. Chevallard deixa claro que o saber sbio sobrevive, em

forma de processos ou transformaes at a sala de aula. Pode-se imaginar os trs

saberes como conjuntos que possuem uma interseco, a qual Chevallard chama de

noosfera. nela que a mediao do conhecimento feita e o saber final ou saber

ensinado resiste. Nessa ideia de conjuntos nota-se claramente que no se trata de

uma mera simplificao do saber sbio e sim de algo anlogo. H uma filtragem,

onde se reside tanto parte do saber original (a descoberta) feita pelo cientista at a

compreenso do aluno em sala de aula.

A referida filtragem denominada por Pietrocola e Brockington (2005), mais

corretamente, de sobrevivncia dos saberes. Para que haja isso um saber deve ter

algumas caractersticas: um saber deve ser consensual, ou seja, o saber j adquiriu

a posio de verdade, mesmo que temporariamente. Basicamente o saber um

consenso geral.

Outra caracterstica, mencionada por Yves Chevallard a Atualidade. Esse

atributo o autor dividiu em dois: atualidade moral, pela qual a sociedade reconhece a

importncia do saber sbio e da necessidade na composio dos currculos; e a

atualidade biolgica que, simplificando, significa que um saber deve ser

contemporneo cincia.

Uma terceira caracterstica a operacionalidade. Entende-se que o saber

pode ser trabalhado gerando atividades didticas. Seriam experimentos, exerccios

ou mesmo textos. E, no rol de caractersticas um saber sbio deve permitir o que

Yves Chevallard chama de atividade didtica, uma analogia que um saber sbio

pode ser visto como barro, e que ao ser transposto o saber remodelado para um

vaso em sala de aula. Todavia, ainda assim barro e guarda semelhanas com o

original, isto o que se denomina, ou seja, um saber flexvel, malevel, porm

mantem-se sempre fiel ao original.

Tambm definida uma qualidade que Chevallard chama de teraputica. Ou

seja, uma espcie de garantia, de adaptao, que permite um saber passar por

testes da realidade escolar.

Astolfi (1997) props algumas regras ou padres que podem ajudar na

transposio didtica de um saber:

I Modernizar o saber escolar;

12

II Atualizar o saber escolar;

III Articular o saber novo com o Antigo;

IV Transformar um saber em exerccios e problemas;

V Tornar um conceito mais compreensvel;

Diante desse cenrio, como aponta Siqueira e Pietrocola (2006), transpor

toda a FMC no seria adequado, pois existem inmeras dificuldades, s quais de

acordo com a ideia principal de Chevallard, so conflitantes. Uma opo para tornar

a FMC adequada a linha TIC mencionada na pesquisa de Pereira e Ostermann

(2009) que pode ser uma alternativa vivel para efetuar a transposio didtica de

tpicos de FMC.

6. METODOLOGIA

Uma pesquisa em ensino, como o prprio nome menciona, tem como objeto

o ensino. Ela procura responder questionamentos sobre fenmenos de interesse, os

quais envolvem a aprendizagem, o currculo, a avaliao e as condies de

contorno (MOREIRA; ROSA, 2008).

Esta pesquisa em ensino uma pesquisa qualitativa, que leva em conta

somente os aspectos qualitativos das aulas. Esta possui caractersticas subjetivas,

com resultados que no so generalizveis, no sendo ela estruturada e ampla.

Esta leva em conta o contexto e as interaes. As ferramentas no so somente a

estatstica. Ela privilegia o uso de outras ferramentas (ROSA, 2011) com carter

interpretativo e subjetivo.

Uma pesquisa qualitativa, em conjuntos com suas ferramentas e com a

codificao dos sujeitos, pode responder questes e hipteses levantadas sobre a

origem de um determinado dado, que no pode ser mensurado.

Esta pesquisa em ensino foi efetuada em uma escola pblica com alunos do

ensino mdio, em uma turma que estava iniciando o contedo de Eletricidade. Foi

um total de seis aulas, todas lecionadas uma seguida da outra, ocorrendo duas

aulas em cada encontro.

No primeiro encontro, aulas 1 e 2, a aula ministrada foi expositiva e

dialogada, tendo como enfoque principal a discusso acerca da natureza da luz em

seu carter ondulatrio. Esta abordou o contexto histrico em relao s primeiras

13

discusses sobre a luz e as teorias vigentes. Os alunos ficaram a par da parte

ondulatria em relao luz.

Aps a exposio terica, foi exibido um vdeo do portal Cincia Curiosa,

com o objetivo de dar aos alunos uma ideia do que se pode fazer em laboratrio nos

dias atuais. Em seguindo, um applet que simula o experimento de Young da dupla

fenda, foi exposto. Neste os alunos fizeram um experimento virtual, realizando-se

uma anlise qualitativa do software, sendo levantadas questes sobre a natureza da

luz e seu carter ondulatrio para os alunos.

O Dirio de Campo foi um dos meios utilizados para realizar a coleta de

dados, que se segundo FALKEMBACH (1987) nele que se anota todas as

impresses, fatos do fenmeno observado, para se manter uma mxima preciso

nas observaes feitas pelo pesquisador, em todos os encontros e atividades

previstas. Outro meio empregado para se coletar os dados foram as gravaes em

udio, alm da tcnica de anlise de contedo, que segundo ROSA (2011) e

BARDIN (2011) muito utilizada em pesquisas nas quais se busca obter uma

interpretao dos dados.

No segundo encontro, aulas 3 e 4, foi demonstrado como se faz o

experimento da dupla-fenda na sala de aula e como os alunos podem reproduzi-lo

em casa. Com isso, os alunos ficaram convencidos, at aquele momento, que a

luz era uma onda. Em seguida, ministrou-se uma aula expositiva dialogada sobre a

natureza da luz e sob o ponto de vista corpuscular, sendo discutida e explorada

tanto a parte histrica quanto a parte fenomenolgica do efeito-fotoeltrico. Aps

esta aula foi mostrado outro vdeo do portal Cincia Curiosa, mas o assunto do

vdeo foi o efeito fotoeltrico.

No terceiro e ltimo encontro, portanto aulas 5 e 6, apresentou-se um applet,

o qual simulou o efeito-fotoeltrico e suas especificidades. Com base nisso, o

professor levantou questes sobre a natureza da luz, acirrando a discusso sobre a

luz ser onda ou partcula. Aqui, tambm foi feita uma anlise qualitativa do

experimento virtual. Aps essa discusso foi apresentado um experimento

demonstrativo o qual, reproduz o efeito fotoeltrico. Neste caso, devido s

dificuldades da reproduo, tanto do applet quando do experimento demonstrativo

feito em sala, discusso foi efetuada de forma qualitativa. Ao final fez-se a anlise

dos dados coletados em udio e das notas do dirio de campo a fim de responder

pergunta: vivel a insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica

14

Moderna mediadas pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito

fotoeltrico e experimento dupla-fenda, em escolas pblicas?

A anlise foi feita por meio da transcrio das aulas, nas quais ficou evidente

que os alunos conseguem apropriar-se do jargo usado pelo professor e as

interpretaes feitas em sala, ou seja, apareceram termos como efeito fotoeltrico,

onda-partcula, dualidade, dupla fenda, eltrons, Fsica Moderna, Einstein, luz,

carter corpuscular, carter ondulatrio. Desse modo consegue-se detectar indcios

de que a transposio didtica foi efetivada, assim respondendo pergunta central.

7. CONSTITUIO E ANLISE DOS DADOS

7.1. DESCRIO DAS AULAS

Nas aulas um e dois, o objetivo foi discutir e analisar a natureza da Luz a

partir do Experimento de Young. Os recursos usados foram quadro, giz, computador

e projetor. A Aula foi composta por trs momentos, iniciou-se com a pergunta: O que

a Luz? Aps a questo levantada foi apresentado o aspecto histrico em relao

discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e conclu mostrando o

experimento de Young do portal Cincia Curiosa. Durante a passagem do vdeo

fazia pausas para explicar termos desconhecidos pelos alunos ou para questiona-

los. Ao final fiz a observao que por hora a luz tem um comportamento ondulatrio.

Esta primeira ilustrao corresponde justamente s aulas um e dois, nas

quais foi realizada a demonstrao do experimento de Young. Como se pode

observar pela foto, esta foi tirada dentro da sala de aula, sendo que os instrumentos

utilizados para efetuar o experimento estavam dispostos encima da mesa do

professor. O notebook que aparece na foto pertencia ao pesquisador, assim, como

todo o material.

15

Fotografia 1 - Sala do projetor: Demonstrao do Experimento de Young.

J esta segunda foto, foi tirada apenas com o intuito de apresentar a sala do

projetor, local que, na maioria das vezes, no ocupada por alunos, mas to

somente quando algum professor necessita utilizar o projetor.

Fotografia 2 - Sala do projetor

No segundo momento, ou seja, na segunda aula, os alunos fizeram uso do

applet do site Walter Fendt. 14 Os alunos mexeram na simulao variando os

elementos livremente e vendo o que acontece. Despois solicitei a eles que

mudassem alguns parmetros e respondessem as perguntas elencadas na tabela

de dados.

14 Site referente ao applet utilizado pelos alunos: www.walter-fendt.de/ph14br/.

16

A terceira e quarta ilustrao correspondem ao laboratrio de informtica da

escola, o qual foi utilizado pelos alunos para exploraram o applet. Para utilizar este

espeo na escola, foi necessrio reservar junto ao responsvel pelo laboratrio.

Fotografia 3 - Laboratrio de Informtica.

Fotografia 4 Laboratrio de Informtica.

Na quarta aula o objetivo foi discutir e analisar a natureza da luz, a partir do

efeito fotoeltrico. A aula foi composta de dois momentos. Iniciou-se com a pergunta:

O que a Luz? Ela uma onda? Aps apresentou-se o aspecto histrico em

relao a discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e concluiu-se

17

mostrando o que o efeito fotoeltrico atravs do vdeo do site Cincia Curiosa15.

Durante a explanao do vdeo, foram feitas pausas para complementar ou explicar

termos e fazer questionamentos aos alunos. Ao final desta aula, fiz a observao

que a luz tem um comportamento corpuscular tambm. E por fim levantei a questo:

A Luz onda? Ou uma partcula? E continuei com questes exposta na tabela

denominada pelo pesquisador Tabela Qualitativa.

A quinta aula estava destinada a se fazer uma demonstrao do efeito

fotoeltrico, porm o dia estava chuvoso, o que atrapalhou a prtica. Mesmo assim,

o aparato experimental foi montado, apontando-se o que iria acontecer Atravs de

um vdeo com a demonstrao do experimento.

Na imagem abaixo, pode-se visualizar a demonstrao do efeito-fotoeltrico

no Laboratrio de Informtica. Sobre a carteira, est uma luminria com luz negra,

l, pedao de PVC e um aparato simulando um eletroscpio feito com uma latinha,

papel alumnio e plstico.

Fotografia 5 - Demonstrao do efeito-fotoeltrico no Laboratrio de Informtica.

Na sexta aula os alunos deveriam utilizar o applet do site Phet Colorado16.

Mas como o laboratrio de informtica muito obsoleto a simulao no rodou.

Ento mostrei a simulao no projetor, expus como ela funcionava e dei uma

explicao do que estava acontecendo. Solicitei aos alunos que me ajudassem a

mudar os parmetros da simulao e ento aps comecei a levantar questes com

relao ao applet, as mesmas podem ser verificadas na tabela qualitativa.

15 Material retirado do site http://www.cienciacuriosa.com.br/. 16 https://phet.colorado.edu/pt-BR/

http://www.cienciacuriosa.com.br/

18

7.2. ANLISE DE CONTEDO

O procedimento adotado para se analisar os dados foi:

1. Transcrio das respostas dada pelos alunos durante as aulas.

2. Seleo das respostas relevantes.

3. Confeco de uma tabela com as respostas e as categorias.

4. Classificao das respostas de acordo com as categorias.

5. Verificao da quantidade de respostas em cada categoria.

6. Elaborao de uma tabela com a quantidade de respostas por

categoria, a fim de ilustrar os indcios de aprendizagem.

7. Anlise da tabela de dados.

Utilizando a tabela da anlise qualitativa a fim de ilustrar e apresentar

indcios de aprendizagem, as categorias foram rotuladas da seguinte maneira:

Compreenso Total = A

Compreenso Parcial = B,

Concepo Espontnea =C

Nenhuma compreenso ou Indefinido = D.

Atravs destes resultados possvel ter indicativos de aprendizagem dos

alunos.

7.3. CRITRIOS USADOS PARA DEFINIR AS CATEGORIAS

Compreenso total: O aluno respondeu pergunta feita pelo professor,

usando argumentos e termos abordados em aula, mostrando assim domnio da

linguagem e apropriao do jargo. Enfim, respondeu corretamente pergunta.

19

Compreenso parcial: O aluno responde corretamente, porm usando

linguagem coloquial e termos usados em sala, mostrando assim indcios de

entendimento, mas sem dominar completamente o contedo.

Concepo Espontnea: O aluno usa linguagem totalmente coloquial,

responde parcialmente de acordo com o que foi abordado em aula e parcialmente

com concepo prpria, resposta curta e correta, demonstrando assim uma tentativa

de compreenso.

Nenhuma compreenso ou indefinido: O aluno no responde ou responde,

mas erroneamente e em linguagem coloquial, ou ainda uma resposta muito curta,

sem sentido, do tipo sim e no, com relao pergunta feita pelo professor.

7.4. DADOS

Tabela 1 Tabela Qualitativa

Aulas 1 e 2

Perguntas feitas pelo pesquisador

Respostas dos alunos Categorias (n)

Caracterizao dos sujeitos

1.O que a Luz? Nenhuma resposta. D 1 X

2. Vocs j ouviram falar de Newton?

Sim! C 2 X

3. E de Huygens? Alguns sim, outros No. C 3 X

4.Vocs tm ideia do que uma onda?

Como uma onda no mar. D 4 A1

5. O que uma onda? Nenhuma resposta. D 5

6.Quem defendia que a luz era uma partcula?

Newton. B 6 A1 A2 e A3

7. O que voc acha baseado no princpio de Huygens?

Eu acho que sim, se colocar mais barreiras ela vai diminuindo.

B 7 A4 e A5

8. O que interferncia? Nenhuma resposta. D 8 N

9. O que difrao? o desvio da luz. B 9 A1

Aluno respondendo perguntas 8 e 9

H, sei l professor a difrao tipo a capacidade de contornar objetos, a luz no caso, j a interferncia uma onda que se propaga em uma onda, isso que eu entendi dos teus exemplos.

B 10 A4

10. Se mudar o comprimento de onda no Applet o que acontece?

S muda a cor. C 11 A6

20

11. Se variar a distncia entre as fendas o que ocorre?

Quando se aumenta a distncia acontece mais interferncia.

A 12 A5

12. Se mudar a cor o que ocorre?

Muda o padro dependendo da cor.

A 13 A7 E A8

13. Esto conseguindo verificar que conforme muda o comprimento de onda, muda-se o padro?

Sim, muda a cor, muda o padro.

A 14 A7 E A8

14.Alm do padro tem outra coisa que muda?

O ngulo da interferncia, deixa maior.

B 15 A9

15. Cada cor tem um padro especfico?

Sim. C 16 A 10

16.Qual a concluso que vocs chegaram com essa aula?

Que a luz uma onda. B 17 A1 E A4

17 respostas

Aulas 3 e 4


Respostas dos alunos Categorias

17. Antes a luz era uma onda, no interfere na matria, porm agora como feita de pacotes ela interfere. Qual a ideia que vocs tm agora?

uma onda de pacotes D 18 A1

18. Como seria essa onda de pacotes?

Cheia de partculas, da uma onda, da uma partcula de uma onda. J foi na praia? Olha o tamanho que a onda da partcula de uma onda, pega um saco joga no mar, enfim no tem como explicar, uma confuso.

C 19 A1

Os pacotes esto parados, a vem uma onda e empurra eles, no assim?

D 20 A1

19.Como vamos explicar a luz? Os fenmenos, as duas teorias?

Eu acho que as duas teorias esto certas, tipo se os dois experimentos funcionaram, o segundo experimento como o professor falou, que bate na chapa e arranca eltrons. E se a luz fosse uma onda, mas quando ela

B 21 A11

21

batesse numa determinada superfcie, ela virasse uma partcula, alguma coisa assim.

20. Mais alguma outra ideia?

Eu acho que partcula de uma onda de um pacote.

C 22 A1

Aulas 5 e 6


Respostas dos alunos. Categorias

21.No simulador com um comprimento de 440 nm e zero de intensidade nada acontece, mas se aumento a intensidade, o que ocorre?

Est saindo eltrons. B 23 A12

21. Mudei a cor, e agora o que ocorre?

Deve estar saindo alguma coisa, mas a gente no enxergar.

C 24 A8

22. Se mudar a intensidade a intensidade de 100% para 12%, o que acontece?

Esto andando mais devagar.

D 25 A13

Aumenta a velocidade e diminui os eltrons.

D 26 A13

23. A velocidade est realmente aumentada?

Ah, No!! C 27 A13

24. Alterando a intensidade de 12% para 50%, o que acontece?

Aumenta a quantidade de eltrons.

A 28 A12

25. E em 100% Aumentou os eltrons. A 29 A13

Aumentou a corrente. A 30 A14

26. Troquei a luz e o que est ocorrendo com a velocidade?

A velocidade dos eltrons est diminuindo.

A 31 A13

27. Agora mudei a intensidade de 100% para 12%.

A quantidade menor B 32 A12

28. No vermelho em 100%, o que est acontecendo?

Bloqueou. B 33 A14

30. Por que o efeito fotoeltrico depende do que?

Da cor B 34 A15

31.Bom agora eu mudei o material e alterei a intensidade da luz no ultravioleta, o que ocorre?

Sa um monte de bolinhas, eltrons.

B 35 A8

32. Como fao para Muda a cor da luz. A 36 A13

22

mudar a velocidade dos eltrons? Se mudar a intensidade,

vai mudar a velocidade. D 37 A13

33.Ento alterei a intensidade, a velocidade mudou?

S muda o tanto de eltrons.

C 38 A8

34. Alterei a cor e agora? Aluna que respondeu muda a cor da luz, gritou que estava certa, Viu!!!!!!!!!!

C 39 A13

35. A Luz pode se as duas coisas ao mesmo tempo? Partcula e onda?

Uma palavra paradoxo. C 40 A11

36. Aps todas essas aulas, o que vocs acham?

Uma onda C 41 X

Uma partcula C 42 X No sabe C 43 X Outra coisa, nenhum dos

dois fenmenos C 44 A16

Uma partcula, porque a luz mexe com os eltrons.

B 45 A17

O que a gente v como uma onda, mas porque assim voc diz que partcula. Uma partcula tem massa? No ento no tem como pegar a Luz, como se fosse uma partcula.

B 46 A4

Se a luz sofre os efeitos de difrao e interferncia ela uma onda, mas ela tem mais alguma coisa a, se no, no faz sentido

B 47 A11

Ao mesmo tempo, que eu acho que uma partcula, eu tambm acho que uma onda, ento est tudo dentro de um pacote.

C 48 A1

Os sujeitos foram caracterizados A1 at A34, dado que a turma era

composta de 34 alunos, a letra X significa que a resposta foi de muitos alunos sem

poder identificar nas gravaes e a letra N significa que no responderam

pergunta feita pelo pesquisador.

23

Tabela 2 Tabela de Resultados

Total de respostas em cada categoria:

Nmero de respostas por categoria:

Compreenso Total = A 8

Compreenso Parcial = B 15

Concepo Espontnea =C 16

Nenhuma compreenso ou Indefinido = D

9

Total 48

Ao analisar os dados da tabela, verificou-se que no incio da pesquisa, ou

seja, nas aulas 1 e 2 existem 4 respostas de um total de 9 na categoria D, ou seja,

nenhuma compreenso. um nmero elevado, visto que o resto das respostas de

nvel D ficaram mais distribudas nas outras aulas. Isso esperado visto que as

variveis adversas, como a falta de alguns contedos e lacunas que o professor de

fsica no segundo ano no conseguiu cumprir, segundo relatos obtidos na escola, a

falta de tempo, ao invs de 2 aulas de fsica na semana 3 por exemplo, a

infraestrutura sem um laboratrio para as prticas, um laboratrio de informtica

completamente arcaico, falta de projetor disponvel, pois era necessrio reservar

antes. O fato de ser uma escola em um municpio agrcola no interior do estado de

Santa Catarina como descrito na introduo, pode-se configurara como uma das

variveis que mais contriburam para o no andamento da pesquisa.

Tambm poderia ser previsto que dadas as dificuldades j tradicionais no

ensino pblico do sistema Brasileiro as respostas de nvel A no seriam em grande

nmero, mas note que a concentrao de respostas de nvel A esto mais ao final

da pesquisa durante as aulas 5 e 6. So 5 respostas de um total de 8. Isso no tem

como prever, sendo um dado merecedor de ateno, que pode indicar a resposta

questo inicial da pesquisa.

As respostas de nvel B esto dispostas de maneira mais uniforme, porm

elas esto mais concentradas nas aulas 3, 4, 5 e 6. As respostas 8 de 15 esto nas

aulas finais. Isso tambm um indicativo da efetividade da proposta, ainda mais

24

que as aulas 3 e 4 no contriburam nas respostas de nvel B, pois foram aulas mais

tericas com pouca interatividade com os alunos.

Outro fator foi o nvel de dificuldade das perguntas feitas pelo pesquisador

nas aulas iniciais, as quais foram perguntas mais simples, principalmente na primeira

aula. Este fator fica evidenciado na Tabela Qualitativa.

Das questes de nvel C, 10 delas esto nas aulas finais e somente 4 nas

aulas iniciais, isso de um total de 16 questes, assim ficou ainda mais evidente a

evoluo das respostas em relao as aulas ministradas no incio.

Estes dados indicam que houve traos de aprendizagem durante o decorrer

das aulas. A distribuio das respostas notvel, ficando evidente que grande parte

delas, as mais produtivas, esto ao final do processo. Isto no tem como esperar,

uma vez que a quantidade de variveis contrrias proposta considervel.

25

8. CONCLUSO

Considerando o ambiente scio-econmico-cultural do planalto Norte de

Santa Catarina e ainda a cidade de ITAIPOLIS, a qual foi descrita contextualizando

o problema e as dificuldades de realizao da pesquisa com relao ao ambiente

escolar, no caso a Escola de Educao Bsica Virglio Vrzea, somadas as

adversidades como falta de tempo hbil para o professor do segundo ano para

vencer a matria, falta de infraestrutura como laboratrios apropriados tanto de

informtica quanto de fsica, a disponibilidade de um projetor para a sala de aula, o

fato de o professor da escola em questo no ser formado em Fsica, fato esse

muito comum nas escolas brasileiras, pode-se ento responder ao questionamento

inicial da pesquisa: vivel a insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica

Moderna mediadas pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito

fotoeltrico e experimento dupla-fenda, em escolas pblicas? A resposta sim! Se

fosse obedecido o Plano Poltico Pedaggico da escola, com relao aos contedos

de FMC e a ementa elaborada pelo professor, todavia isso no acontece na

realidade. Por qu? No se tem ideia, uma hiptese provvel encontra-se na

formao do docente que pode no corresponder expectativa descrita na LDB, ou

ainda o que pior, o professor est deslocado do contexto regional da escola e no

tem a formao necessria para lecionar Fsica e, principalmente, a competncia

indispensvel para inserir tpicos de FMC. Evento este que no s verdade na

escola em que a pesquisa ocorreu, mas sim na maior parte do pas. Existe, portanto,

uma enorme lacuna em relao a como a Fsica ensinada, somada a formao do

professor e o contexto de seus alunos, isso faz com que a carncia no ensino de

FMC seja ainda maior que a lacuna j existente.

Entretanto, considerando como fundamento os dados obtidos com anlise

da tabela qualitativa, a resposta positiva ao questionamento motivador da

pesquisa. Os dados indicam que possvel, e isto depende basicamente do

professor, ou seja, da formao do docente em FMC. Este deve ter uma formao

slida em Fsica e em FMC voltada ao ensino com conhecimentos de Metodologias,

Teorias de Aprendizagem, Didtica, Histria e Filosofia da Cincia e demais

disciplinas de um bom currculo. Ele deve aplicar esses conhecimentos em suas

aulas, ou seja, no basta, por exemplo, o docente ter acesso s TIC, o mesmo deve

elaborar um conjunto de aes, uma sequncia didtica, uma metodologia mnima

26

que permita o uso delas de forma que possa existir uma espcie de trinmio

professor-TIC-aluno favorecendo assim a aprendizagem, tendo a TIC o papel de

catalisador, e cabendo ao professor mediar transposio do conhecimento.

Outro ponto que com o acesso s tecnologias de informao e

comunicao, se torna mais acessvel, do ponto de vista da viabilidade. O ensino de

tpicos de Fsica Moderna e Contempornea, tema esse de extrema importncia

dada a complexidade e custo envolvidos nos laboratrios para o ensino de FMC.

O acesso s TIC facilita consideravelmente o trabalho do professor bastando

um computador e um projetor para mostrar fenmenos qunticos complexos, os

quais sem um laboratrio de alta tecnologia seriam impossveis de se reproduzir em

sala de aula, e de posse das TIC isso pode ser feito quase em qualquer localidade,

visto o contexto adverso da pesquisa. Mas, novamente enfatizando, tambm

depende do professor, nunca esquecendo que o aluno a pea central, pois nele

que so centradas as atividades elaboradas pelo docente.

A efetividade da proposta ligada diretamente formao do professor em

Fsica e em FMC, e da sua conduta. ele que assume a responsabilidade de ser

um agente ativo na aprendizagem que pode continuar sua formao e melhorar o

coeficiente de ensino aprendizagem em sua atividade ou no, de modo que a

desculpa sobre no ser vivel o ensino por falta de um laboratrio e demais

estruturas, por exemplo, no mais aceitvel, podendo assim ensinar FMC em todo

o pas, requerendo claro algumas condies de contorno mnimas elencadas

durante a pesquisa.

27

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SIQUEIRA, Maxwell.; PIETROCOLA, Maurcio. A Transposio Didtica Aplicada a

Teoria Contempornea: A Fsica de Partculas Elementares no Ensino Mdio. X

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TRINDADE, J.; FIOLHAIS, C.; GIL, V. Atomic orbitals and their representation: Can

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origem do universo, Fsica das Radiaes, Raios-X e Semicondutores. XIV

Encontro de Pesquisa em Ensino de Fsica. Maresias, 2012.

31

ANEXOS

PLANO DE AULA 1 e 2

Professor: Jonata Eduardo Dresseno Abilino Unidade concedente:

Eeb Virglio Vrzea

Srie/Turma: 3 Ano do Ensino Mdio/3 II

Data: 03/04/2015

Horrio: 08:00 at 08:45/08:45 at 09:30

Durao: 2h/aula

Tema: Dualidade da luz

Objetivos: Discutir e analisar o carter ondulatrio da Luz Contedos: Experimento de Young

Estruturao da aula: A aula ser composta de 3 momentos. Inicia-se com a pergunta: O que a Luz? Aps apresenta-se o aspecto histrico em relao h discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e conclui-se mostrando o experimento de Young:

https://www.youtube.com/watch?v=WmW6nCjrGXI ao final faz-se a observao que por hora

a luz tem um comportamento ondulatrio. No segundo momento, ou seja, na segunda aula os

alunos faro uso do applet: http://www.walter-fendt.de/ph14pt/doubleslit_pt.htm Os alunos

iro usar a simulao variando os elementos livremente e vendo o que acontece. Tambm

ser pedido para os alunos fazerem determinadas aes com o appplet:

1. O que acontece se mudar o comprimento de onda?

2. O que acontece se mudar a distncia entre as fendas?

3. O que acontece se mudar tanto o comprimento de onda quantos as distncias entre

elas?

Variar para no mnimo 5 valores.

No terceiro momento pedido aos alunos para expressarem o que eles concluem? O

descobriram em relao luz?

Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, laboratrio de informtica

Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da

UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN

DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA


https://www.youtube.com/watch?v=WmW6nCjrGXIhttp://www.walter-fendt.de/ph14pt/doubleslit_pt.htm

32

Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional

em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979.

GUALTER, Jos Biscuola; NEWTON, Villas Bas; DOCA, Ricardo Helou. Fsica. Vol. 3. So

Paulo: Saraiva, 2010.

HALLIDAY D.; RESNICK R. e WALKER J. Fundamentos de Fsica: ptica e fsica moderna. Volume 4. 8 edio. Editora LTC, 2009.

MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz, Curso de Fsica, Vol 3. 5 Edio. So Paulo:

Scipione, 2000.

PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG, 2014.

33

PLANO DE AULA 3

Estagirio: Jonata Eduardo Dresseno Abilino Unidade concedente:

Eeb Virglio Vrzea


Data: 10/04/2015 Horrio: 08:00 at 08:45

Durao: 1h/aula


Objetivos: Analisar e discutir o experimento de Young Contedos: Experimento de Young

Estruturao da aula: A aula ser uma demonstrao do experimento em sala, com matrias de laboratrio, tambm ser mostrado aos alunos como fazer uma variao do mesmo em casa com matrias relativamente simples.

Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, materiais de laboratrio

Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio

de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979.




34





Scipione, 2000.

PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora

Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG,

2014.

35

PLANO DE AULA 4

Estagirio: Jonata Eduardo Dresseno Abilino

Unidade concedente:

EEB Virglio Vrzea

Srie/Turma: 3 Ano do Ensino Mdio/3 II Data: 10/04/5015

Horrio: 08:45 at 09:30

Durao: 1h/aula

Tema: Dualidade da luz.

Objetivos: Analisar e discutir a Luz sob o ponto de vista corpuscular, tendo por base o efeito fotoeltrico.

Contedos: Efeito Fotoeltrico

Estruturao da aula: A aula ser composta de 2 momentos. Inicia-se com a pergunta: O que a Luz? Ela uma onda? Aps apresenta-se o aspecto histrico em relao h discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e conclui-se mostrando o que o efeito fotoeltrico atravs do vdeo: https://www.youtube.com/watch?v=_vBBpcJofj0. Ao final faz-se a observao que a luz tem um comportamento corpuscular tambm. No final da aula levanta-se a questo: A Luz onda? Ou uma partcula? Ou ....

Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, computador, projetor, laboratrio de informtica

Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio




https://www.youtube.com/watch?v=_vBBpcJofj0

36

de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979.





Scipione, 2000.

PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG, 2014.

37

PLANO DE AULA 5 e 6

Estagirio: Jonata Eduardo Dresseno Abilino Unidade concedente:

EEB Virglio Vrzea


Data: 17/04/2015 Horrio: 08:00 at 08:45/08:45 at 09:30

Durao: 2h/aula


Objetivos: Analisar e discutir a Luz sob o ponto de vista corpuscular, tendo por base o efeito fotoeltrico. Contedos: Efeito Fotoeltrico Estruturao da aula: A aula ser composta de 2 momentos. No primeiro momento os alunos iro fazer de um applet https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/photoelectric onde a pedidos do pesquisador vo realizar algumas aes:

1. Mude o material e a intensidade para 100% o que acontece? Faa isso para todos os

materiais.

2. Agora mude a cor para ultravioleta e teste para todos os materiais. O que acontece?

3. Agora mude para o vermelho e mais outras cores. O que acontece?

Aps ser realizada uma demonstrao do efeito fotoeltrico em sala com materiais de

laboratrio, tambm ser mostrado como os alunos podem repetir a demonstrao em casa com materiais encontrados no cotidiano.

Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, computador, projetor, laboratrio de informtica, materiais de laboratrio.

Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional

em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto




https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/photoelectric

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Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio

de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979. GUALTER, Jos Biscuola; NEWTON, Villas Bas; DOCA, Ricardo Helou. Fsica. Vol. 3. So




Scipione, 2000.

PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG,

2014.

Capa TCC Eduardo (1)INSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSEINSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSE

TCC Eduardo final Correo Nestor1. INTRODUO1.1. CONTEXTO DA PESQUISA

2. JUSTIFICATIVAS2.1. JUSTIFICATIVA PESSOAL

3. OBJETIVOS DA PESQUISA3.1. OBJETIVO GERAL3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

4. QUESTO DE PESQUISA5. REFERENCIAL TERICO6. METODOLOGIA7. CONSTITUIO E ANLISE DOS DADOS7.1. DESCRIO DAS AULAS7.2. ANLISE DE CONTEDO7.3. CRITRIOS USADOS PARA DEFINIR AS CATEGORIAS7.4. DADOS

8. CONCLUSOREFERNCIASANEXOS

INSERÇÃO DE TÓPICOS DE FÍSICA MODERNA NA...

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