Proposta Curricular de Fisica

5/8/2018 Proposta Curricular de Fisica - slidepdf.com

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F Í S I C A

CURRICULARPROPOSTA

DO ESTADO DE SÃO PAULO



F Í S I C A

CURRICULARPROPOSTA

DO ESTADO DE SÃO PAULO

E N S I N O

M É D

I O



FísicaProposta Curricular do Estado de São Paulo

Proposta Curricular do Estado de São Paulo

para a disciplina de Física

Por que e para que aprender

Física hoje?*

O conhecimento cientíco desenvolvi-

do na escola média deve estar voltado para

a ormação de um cidadão contemporâneo,

atuante e solidário, com os instrumentos para

compreender a realidade, intervir nela e dela

participar. O mundo de hoje, dierente da-

quele de algumas décadas atrás, e muito di-

erente daquele do início do século passado,

é ruto das mútuas infuências entre a ciência,

a tecnologia e a sociedade. Neste contexto de

mudanças, a Física tem papel destacado ao

longo dos quatro séculos da modernidade e,em especial, nas revoluções tecnológicas que

mudaram proundamente a História.

Neste século mais recente, a quantida-

de de inovações e mudanças nas ormas de

produção, de comunicação e de relaciona-

mento entre os indivíduos, tem alcançado um

número surpreendente, se comparado ao deoutros períodos de nossa História. Tais modi-

cações se maniestam, por exemplo, nas no-

vas tecnologias presentes no cotidiano. Hoje,

ouvimos música digitalizada, manuseamos

computadores que operam com semicondu-

tores, a iluminação pública e as portas auto-

máticas são acionadas por otossensores, a

medicina dispõe de aparelhos de ressonância

magnética, as usinas nucleares são opções im-

portantes na produção de energia em grande

escala, ósseis e objetos cerâmicos antigos são

datados por meio de contadores radioativos e

o laser revolucionou as técnicas médicas.

O conhecimento ísico, tanto do micro-

cosmo quanto do macrocosmo, vem sendo

ampliado em decorrência de rupturas com

o conhecimento “senso comum”. Galileu eNewton iniciaram uma caminhada sem volta

na representação e na interpretação dos e-

nômenos naturais. As modernas teorias ísicas

têm servido de suporte para a produção de

conhecimentos em um novo panorama cien-

tíco e permitem leituras do mundo muito di-

erentes das explicações espontâneas daquilo

que é imediatamente percebido pelos senti-dos. É muito mais diícil agir e compreender o

cotidiano atual sem conhecimentos especia-

lizados, sendo necessária a incorporação de

*Estas orientações tomam como base os Parâmetros Curriculares Nacionais de Física, mais especifcamente o texto conhecido comoPCN+. Partes daquele texto oram tomadas na íntegra, pois acredita-se que as orientações aqui contidas colocam-se na mesmaperspectiva de mudança na educação de Física do Ensino Médio lá iniciado. Essas orientações, assim como aqueles Parâmetros, buscama aproximação entre o conhecimento ísico e o mundo vivenciado pelos adolescentes no início deste século.

Ensino Médio



Física Proposta Curricular do Estado de São Paulo

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bases cientícas para o pleno entendimento

do mundo que nos cerca.

Os alunos participam desse cotidiano

modicado pela ciência e pela tecnologia,

usuruindo das comodidades tecnológicas e

se deparando com nomes, conceitos e per-

sonagens da ciência veiculados pela mídia.

A cção cientíca estimula a imaginação do

adolescente, instigando a busca pelo novo,

pelo virtual e pelo extraordinário. Nesse sen-

tido, mesmo os jovens que, após a conclusão

do Ensino Médio, não venham a ter qualquer

contato com práticas cientícas, ainda terão

adquirido a ormação necessária para com-

preender o mundo em que vivem e participar

dele, enquanto os que se dirigirem para as

carreiras cientíco-tecnológicas terão as bases

do pensamento cientíco para a continuida-

de de seus estudos e para os aazeres da vidaprossional ou universitária.

A Física ensinada na escola deve, por-

tanto, ser pensada como um elemento bási-

co para a compreensão e a ação no mundo

contemporâneo e para a satisação cultural do

cidadão de hoje. No entanto, a escola média

tem tido diculdade em lidar adequadamentecom os conhecimentos ísicos na perspectiva

de uma ormação para a cidadania. Isso ca

evidenciado quando se analisam os currículos e

programas de Física destinados ao Ensino Mé-

dio. Tradicionalmente, a seleção desse conhe-

cimento tem sido eita em termos de concei-

tos considerados centrais em áreas especícas

da Física, delimitando os conteúdos a serem

abordados. Neles, os conteúdos escolares se

conguram como uma amostragem de temas

das principais teorias dos séculos XVII, XVIII e

XIX, a saber: Mecânica, Termologia, Óptica e

Eletromagnetismo.

Isso tem resultado quase sempre em

uma seleção tal, que os índices dos livros di-

dáticos de Ensino Médio se tornam, na verda-

de, uma versão abreviada daqueles utilizados

nos cursos de Física básica do Ensino Supe-

rior, ou uma versão um pouco mais estendida

dos que vinham sendo utilizados na 8ª série

do Ensino Fundamental. Tradicionalmente, os

programas dos cursos de Física seguem, de

maneira aproximada, as etapas de sua crono-

logia: inicia-se pela Cinemática (nal do sécu-

lo XVII), avançando pela Dinâmica, Hidrostá-tica, Termologia (século XVIII), e atingindo a

Termodinâmica e o Eletromagnetismo (século

XIX) nas etapas nais. Essa organização cur-

ricular refete uma estrutura conceitual linear

e hierárquica, pois considera o mais “antigo”

como logicamente precedente. Mesmo levan-

do em conta certa tradição, é preciso transpor

as ronteiras das teorias clássicas (produzidasaté o nal do século XIX) para contemplar os

desaos da sociedade moderna, em termos de

produção de energia e alimentos, preservação

do meio ambiente, assim como de instrumen-

tos para a saúde, a inormação e o lazer.




No momento atual, com o aumento da

complexidade da sociedade, com a tecnologia

integrada ao cotidiano, com os riscos ecológi-

cos ligados aos processos de produção em larga

escala, precisamos, mais do que nunca, de co-

nhecimento especializado para compreender e

intervir no cenário contemporâneo. A cultura, a

sociedade e a natureza se tornaram “tecnocul-

tura”, “tecno-sociedade” e “tecnonatureza”,

em grande parte pelo papel de destaque que o

conhecimento especializado tem na atualidade.

Cabe à escola o desao de tornar esse conheci-

mento um instrumento de todos.

Seja pela opção de abordar o maior nú-

mero de tópicos dentro de um vasto repertório

de conteúdos de mais de 300 anos de História,

seja pelas opções metodológicas de implemen-

tação em sala de aula, a Física escolar tem sido

pensada numa perspectiva eminentementeinterna aos seus interesses e necessidades. É

verdade que, ao produzir um currículo escolar,

sempre será necessário azer escolhas em rela-

ção ao que é mais importante ou undamental,

estabelecendo para isso reerências apropria-

das. Isso indica que toda proposta curricular

refetirá um projeto de ensino e ormação, e

deverá ser avaliada em termos dos acertos edos erros de sua real implementação.

De certa orma, a sinalização inicia-

da com a Lei de Diretrizes e Bases de 1996

e orientada pelos Parâmetros Curriculares é

explícita quanto à direção desejada. Mesmo

de maneira ainda irregular e parcial, essa si-

nalização vem sendo percebida pelos pro-

essores. O ensino de Física vem deixando

de se concentrar na simples memorização

de órmulas ou repetição automatizada de

procedimentos, em situações articiais ou

extremamente abstratas. Existe hoje entre os

educadores a consciência de que é preciso dar

um signicado ao que é ensinado nas aulas de

Física, explicitando seu sentido já no momen-

to do aprendizado, na própria escola média.

Ao mesmo tempo em que essa consciência

afora rente a tantas solicitações, dimensões

e recomendações a serem simultaneamente

contempladas, os proessores têm se sentido

perdidos, sem os instrumentos necessários

para as novas tareas, sem orientações mais

concretas em relação a o que azer.

Como modicar a orma de trabalharsem comprometer uma construção sólida

do conhecimento em Física? Até que ponto

se deve desenvolver o ormalismo da Física?

Como transormar o antigo currículo? Que tipo

de laboratório az sentido? Quais temas devem

ser privilegiados? É possível abrir mão do trata-

mento de alguns tópicos como, por exemplo, a

Cinemática? E na Astronomia, o que tratar? Énecessário introduzir a Física Moderna?

O grande problema é que respostas

objetivas e gerais a todas essas perguntas

não podem ser apresentadas porque talvez

inexistam. Para a implementação dessas




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novas orientações, ou seja, para sua tradu-

ção em práticas escolares concretas, não

existem órmulas prontas. Esse processo

depende, ao contrário, de um movimento

contínuo de relexão, investigação e atua-

ção, necessariamente permeado de diálo-

go constante. Depende de um movimento

permanente, com idas e vindas, por meio

do qual possam ser identiicadas as várias

dimensões das questões a serem enrenta-

das, um movimento a ser constantemente

realimentado pelos resultados das ações

realizadas. E para isso será indispensável

estabelecer espaços coletivos de discussão.

Essas discussões deverão versar sobre os

desaios e sobre ormas de superação, so-

bre os dierentes entendimentos e sobre as

experiências vivenciadas a partir dessas no-

vas propostas, incluindo-se possíveis inter-

pretações, implicações, desdobramentos,assim como também recursos, estratégias

e meios necessários a sua instauração e

seu desenvolvimento.

É nesse sentido que encaminhamos

essa discussão, com a advertência explícita

de que não será possível apresentar soluções

para todos os problemas e todas as inquie-tações. Trata-se, ao contrário, de trazer ele-

mentos que possam subsidiar os proessores

em suas escolhas e práticas, contribuindo,

assim, para o processo de discussão. Para

isso, buscou-se aproundar e, sobretudo,

concretizar melhor, tanto habilidades e com-

petências como conhecimentos, atitudes e

valores que a escola deveria ter por meta ao

promover o Ensino Médio.

O que ensinar?

A seleção de conteúdos a serem tra-

balhados no Nível Médio, embora possa ser

variada, deve ter como objetivo a busca de

uma ormação que habilite os estudantes a

traduzir sicamente o mundo moderno, seus

desaos e as possibilidades que o intelecto

humano oerece para representar esse mun-

do. Para tanto são necessários conhecimentos

em Física, pois competências e habilidades so-

mente podem ser desenvolvidas em torno de

assuntos e problemas concretos, que exigem

aprendizagem de leis, conceitos e princípios

construídos por meio de um processo cuida-

doso de identicação das relações internas doconhecimento cientíco.

Entretanto, no intervalo de tempo des-

tinado, dentro da educação média, ao ensi-

no de Física e às competências e habilidades

correlatas, ca impossível tratar de todos os

tópicos da Física; será necessário azer esco-

lhas que dependem da realidade escolar, eestabelecer os critérios que levem em conta

os processos e enômenos ísicos de maior

relevância no mundo contemporâneo. Tam-

bém é preciso garantir o estudo de dierentes

campos de enômenos e dierentes ormas de

abordagem, privilegiando a construção de um




olhar investigativo sobre o mundo real.

Dierentes campos de enômenos são

tratados nas áreas tradicionais da Física,

como Mecânica, Termodinâmica, Óptica, Ele-

tromagnetismo e Física Moderna. Essa divisão

refete uma unidade conceitual historicamen-

te construída pela Ciência e também está em

sintonia com a cultura dos proessores de Físi-

ca atuantes no ensino. No entanto, é preciso

admitir a ampliação dos objetivos educacio-

nais, no sentido de uma aprendizagem mais

signicativa. A ampliação pode ser eita em

três novos sentidos, a saber:

I. na perspectiva de sua construção histórica,

e não apenas de sua exploração conceitual

ou meramente “ormulística”, pois amplia

o valor e o sentido dos conteúdos em sala

de aula;

II. nas conexões que se estabelecem da Física

com as necessidades e os desaos da so-

ciedade moderna, pois despertam o inte-

resse e a motivação do aprendiz;

III. na tomada dos enômenos ísicos como

desaos, pois estimulam a imaginação a sesuperar, gerando o prazer de aprender e o

gosto pela Ciência.

Vale ainda destacar duas dimensões

importantes do conhecimento ísico, que,

embora tratadas no ensino atual, o são de

orma pouco proveitosa para a ormação

dos estudantes, a saber: a matematização

e a experimentação. Essas duas dimensões

destacam-se por estarem ligadas ao próprio

nascimento da ciência moderna no século

XVII. Numa tradição iniciada ainda na Idade

Antiga, com Pitágoras, Platão e Aristóteles,

prosseguindo pela Idade Média com Roger

Bacon e consolidada no Renascimento, a

ciência criou uma nova orma de represen-

tar o mundo, azendo uso da experimenta-

ção controlada e da linguagem matemática.

Galileu tem sido considerado um sistematiza-

dor no uso de montagens experimentais para

testar hipóteses e do uso da linguagem mate-

mática, como a da Geometria, para representar

regularidades no comportamento da natureza

ísica. Essas duas características no azer cien-

tíco são parte importante da dierença entre

o conhecimento produzido por esta e outrasormas de conhecer o mundo.

Por equívocos pedagógicos, a Matemá-

tica tem sido considerada um dos principais

vilões no ensino e na aprendizagem da Física.

Para os estudantes, ela reúne o pior de dois

mundos: as diculdades nas operações ma-

temáticas e na interpretação de enômenosnaturais. Aliás, o exercício puro e simples dos

instrumentos matemáticos, como unções al-

gébricas, equações e recursos geométricos,

não garante o domínio das competências

necessárias para tratar matematicamente o

mundo ísico; os alunos devem ser capazes de




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interpretar enômenos ísicos antes de preten-

der expressá-los azendo uso das estruturas

oerecidas pela Matemática. Por exemplo, ao

escrever que um corpo em lançamento oblí-

quo descreve uma parábola, esta curva mate-

mática empresta sua “orma” para estruturar

uma compreensão sobre o mundo. O mesmo

acontece, por exemplo, no uso da unção se-

noidal para representar as ondulações sonoras

e as ondas eletromagnéticas.

A experimentação, por sua vez, tem

sido identicada apenas com as práticas la-

boratoriais e tem servido de pano de undo

para o exercício do suposto “método cientí-

co”. Não se deve descuidar da introdução

do domínio empírico nas aulas de Física,

mas isso pode ser eito de diversas manei-

ras, como no uso de pequenos objetos e

equipamentos simples do cotidiano, comocata-ventos, seringas de injeção, molas,

alto-alantes e controles remotos, que po-

dem servir para demonstrar determinados

enômenos sobre os quais se deseja iniciar

uma discussão. O uso de lmes comerciais e

didáticos, envolvendo enômenos naturais,

tecnologias e montagens experimentais,

também permite introduzir na sala de aulaa dimensão empírica. A própria vivência dos

estudantes, como participantes de um mun-

do rico em enômenos percebidos e objetos

manipuláveis, pode servir de conteúdo em-

pírico a ser tratado no ensino e na aprendi-

zagem da Física. Entende-se dessa maneira

que a experimentação engloba muito mais

do que as práticas laboratoriais, sendo esta

última apenas uma entre várias práticas in-

ternas do azer do ísico.

Com o compromisso de resguardar algu-

mas tradições no ensino da Física mas de também

inovar, buscando a mudança sem perder de vista

o já consagrado, apresentamos os conjuntos de

temas e conteúdos que serão desenvolvidos no

currículo de Física no Ensino Médio.

A Mecânica pode corresponder às com-

petências que possibilitam, por exemplo, ana-

lisar movimentos de coisas que observamos,

identicando suas causas, sejam carros, aviões,

oguetes ou mesmo movimentos das águas

de um rio ou dos ventos, sejam sistemas nos

quais os movimentos dependem da ampliação

de orças, como as erramentas e os utensílios.Também podem compor esse espaço a análise

de sistemas que requerem ausência de movi-

mento, ou seja, o equilíbrio, como o de uma

estante de livros, de uma escada de apoio ou

de um malabarista.

A Mecânica deve propiciar a compre-

ensão de leis de regularidades, expressas nosprincípios de conservação, como os das quan-

tidades de movimento e da energia, e também

dar elementos para que os estudantes tomem

consciência da evolução tecnológica relaciona-

da às ormas de transporte ou do aumento da

capacidade produtiva do ser humano. Essa visão




da Mecânica pode ser compreendida como o

estudo do tema Movimentos: variações e

conservações.

O estudo dos movimentos de objetos

na superície da Terra, seja dos movimentos

balísticos, dos satélites articiais, da Lua em

torno da Terra ou dos planetas em torno do

Sol, tradicionalmente apresentados como

exemplos de movimentos circulares ou de

orças centrais, pode ser organizado em um

contexto mais abrangente das interações

gravitacionais. Nesta abordagem, será preci-

so desenvolver competências para lidar com

as leis de conservação (do momento angu-

lar) e de elementos indispensáveis para uma

compreensão da cosmologia, permitindo ao

estudante refetir sobre a presença humana

no tempo e no espaço universal, adquirindo

uma compreensão atualizada das hipóteses,modelos e ormas de investigação da origem

e da evolução do Universo. Assim, Univer-

so, Terra e vida passam a constituir um se-

gundo tema.

Identicar enômenos, ontes e siste-

mas que envolvem a troca de calor no coti-

diano, assim como as medidas do calor, seconstitui numa orma de entender o com-

portamento da matéria com as variações de

temperatura. Os dierentes processos de tro-

cas de calor (condução, convecção e irradia-

ção) e seus respectivos modelos explicativos

permitem ao estudante entender a natureza

do calor e suas ormas de maniestação. Re-

conhecer o processo histórico de unicação

entre calor e trabalho mecânico e o princípio

de conservação da energia amplia a discus-

são, eita no primeiro ano, da compreen-

são do calor como orma de trocar energia,

e habilita o tratamento dos ciclos térmicos

em enômenos atmoséricos. Finalmente, as

máquinas térmicas tornam-se objeto para

entender o uso da ciência e da tecnologia

na ampliação das atividades produtivas, no

aumento do conorto cotidiano e nos riscos

ambientais. Assim, Calor, ambiente e usos

de energia passam a constituir um terceiro

tema.

O estudo tradicional das ondas mecâ-

nicas e eletromagnéticas ganha novo sentido

quando relacionado ao contexto da música e

da comunicação. Pode-se tratar com o con-ceito de onda sonora as ormas de vibração

dos materiais na construção de instrumentos

musicais, o uncionamento do ouvido hu-

mano e a dierenciação entre ruídos e sons

signicativos ou expressivos. Ao lado disso,

as ondas eletromagnéticas são erramentas

intelectuais importantes para o entendimen-

to dos modernos sistemas de comunicação,como as emissões de rádio, as teleonias xa

e móvel e a propagação de inormações atra-

vés de cabos ópticos.

As cores são objetos da arte e da ciência,

na medida em que podem ser entendidas nos




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dois sistemas de conhecimento. Apreciá-las

na arte e na Física depende de entender

sua natureza, sua relação com a luz, com

o meio e com a percepção do olho huma-

no. Finalmente, a produção e o tratamento

de imagens são alguns dos principais temas

da atualidade. Desde as câmeras analógi-

cas até as modernas imagens digitais em

equipamentos eletrônicos, há um grande

numero de tópicos passíveis de serem trata-

dos pela Física. Assim, Som, imagem e co-

municação passam a constituir um quarto

tema.

Os enômenos elétricos e magnéticos

encontram-se presentes no cotidiano de to-

dos, em uma innidade de equipamentos e

aparelhos cujo uncionamento depende de

correntes elétricas. Lâmpadas, eletrodomésti-

cos, aparelhos de som, celulares, assim comoos complexos sistemas de geração e distribui-

ção de energia elétrica são possíveis em vir-

tude dos campos eletromagnéticos no inte-

riorfundamental da matéria”. Os componentes

eletrônicos de processamento e armazenamen-

to da informação são outros assuntos propícios

a um tratamento físico neste bloco.

A proposta de temas e sua distribuição

ao longo dos três anos do Ensino Médio é:

dos materiais condutores e isolantes. Assim,

Equipamentos elétricos passam a constituir

um quinto tema.

Matéria e radiação são o sexto e último

tema, que visa a aproximar os estudantes do

Ensino Médio dos desenvolvimentos recentes

da Física. Nesse tema, será tratada a organiza-

ção microscópica da matéria e sua relação com

as propriedades macroscópicas conhecidas, a

exemplo das condutividades térmica e elétrica.

A radiação e as formas de emiti-la e absorvê-

la são responsáveis por parte importante das

tecnologias modernas e seus benefícios, como

em certas lâmpadas e equipamentos de trata-

mento e diagnóstico médico e com os perigos

de que é preciso ter consciência.

As partículas elementares permitem

questionar a elementaridade do átomo e a ne-cessidade de rever o sonho, perseguido desde

antes da Antiguidade grega, de encontrar o

“bloco fundamental da matéria”. Os compo-

nentes eletrônicos de processamento e arma-

zenamento da informação são outros assuntos

propícios a um tratamento físico neste bloco.

A proposta de temas e sua distribuiçãoao longo dos três anos do Ensino Médio é

mostrada na tabela seguinte.




1ª Série 2ª Série 3ª Série

1º semestre Movimentos: varia-

ções e conservações

Calor, ambiente e

usos de energia

Equipamentos

elétricos

2º semestreUniverso, Terra

e vida

Som, imagem e

comunicação

Matéria e radiação

Nos quadros que seguem apresentamos

uma proposta de organização dos conteúdos

escolares por meio de cada tema estruturador,

dos conteúdos gerais e especícos.




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Proposta Curricular da disciplina de Física

1ª Série – Tema: Movimentos: variações e conservações

Conteúdos gerais Conteúdos específcos

1º Bimestre

Grandezas do movimento: identicação,

caracterização e estimativa de valores

Movimentos que se realizam no•

cotidiano e as grandezas relevantes parasua observação (distância percorrida,percurso, velocidade, massa, tempo etc.);

Características comuns e ormas de•

sistematizar os movimentos (segundotrajetórias, variações de velocidade etc.);

Estimativas e escolha de procedimentos•

adequados para realização de medidas(por exemplo, uma estimativa do tempode percurso entre duas cidades pordierentes meios de transporte ou davelocidade média de um entregador de

compras).

Quantidade de movimento linear:

variação e conservação

Modicações nos movimentos como•

conseqüência de interações (porexemplo, para que um carro paradopasse a se movimentar, é necessária umainteração com o piso);

Causas da variação de movimentos,•

associadas às intensidades das orças eao tempo de duração das interações (por

exemplo, os dispositivos de segurança);

Conservação da quantidade de•

movimento e a identicação deorças para azer análises, previsões eavaliações de situações cotidianas queenvolvem movimentos.

Ensino Médio




Leis de Newton

As leis de Newton na análise de partes•

de um sistema de corpos;

Relação entre as leis de Newton e a•

lei da conservação da quantidade demovimento.

2º Bimestre

Trabalho e energia mecânica

Trabalho de uma orça como uma•

medida da variação do movimento,inclusive nas situações envolvendo atrito;

Formas de energia mecânica e sua•

associação aos movimentos reais;

Avaliação dos riscos da alta velocidade•

em veículo por meio dos parâmetrosenvolvidos na variação do movimento.

Equilíbrio estático e dinâmico Condições necessárias para a•

manutenção do equilíbrio de objetos,incluindo situações no ar ou na água;

Processos de amplicação de orças em•

erramentas, instrumentos ou máquinas;

Processos ísicos e a conservação do•

trabalho mecânico;

Evolução histórica dos processos de•

utilização do trabalho mecânico (como,por exemplo, na evolução dos meios detransporte ou de máquinas mecânicas) esuas implicações na sociedade.




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1ª Série – Tema: Universo, Terra e vida


3º Bimestre

Universo: elementos que o compõem

Os dierentes elementos que compõem•

o Universo e sua organização a partirde características comuns em relação amassa, distância, tamanho, velocidade,trajetória, ormação, agrupamentoetc. (planeta, satélite, estrela, galáxia,sistema solar etc.);

Modelos explicativos da origem e da•

constituição do Universo, segundo

dierentes culturas, buscandosemelhanças e dierenças em suasormulações.

Interação gravitacional O modelo explicativo das interações•

astronômicas: campo gravitacional; aordem de grandeza das massas na quala interação gravitacional começa a azer

sentido;

Movimentos próximos da superície•

terrestre: lançamentos oblíquos emovimentos orbitais;

Validade das leis da Mecânica•

(conservação da quantidade demovimento linear e angular) nasinterações astronômicas.




4º Bimestre

Sistema Solar

Transormação da visão de mundo•

geocêntrica para a heliocêntrica,relacionando-a às mudanças sociais que

lhe são contemporâneas, identicandoresistências, diculdades e repercussõesque acompanharam essa transormação;

Campos gravitacionais e relações de•

conservação na descrição do movimentodo sistema planetário, dos cometas, dasnaves e dos satélites;

As inter-relações Terra-Lua-Sol.•

O Universo, sua origem e compreensão

humana

Teorias e modelos propostos para•

origem, evolução e constituição doUniverso, além das ormas atuais parasua investigação e os limites de seusresultados, no sentido de ampliar a visãode mundo;

As etapas da evolução estelar (ormação,•

gigante vermelho, anã branca,supernova, buraco negro etc.);

Estimativas das ordens de grandeza de•

medidas astronômicas para situar a vidaem geral, e vida humana em particular,temporal e espacialmente no Universo;

Avaliação cientíca das hipóteses de vida•

ora da Terra;

Evolução dos modelos sobre o Universo•

(matéria, radiação e interações) a partirde aspectos da evolução dos modelos daciência;

Algumas especicidades do modelo•

cosmológico atual (espaço curvo,universo infacionário, Big Bang etc.).




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2ª Série – Tema: Calor, ambiente e usos de energia


1º Bimestre

Fenomenologia: calor, temperatura e ontes

Fenômenos, ontes e sistemas que•

envolvem a troca de calor no cotidiano;

Formas de controle de temperatura•

realizadas no cotidiano;

Estimativas e medidas de temperatura,•

escolhendo equipamentos eprocedimentos adequados para isso;

Procedimentos adequados para medição•

do calor.

Trocas de calor e propriedades térmicas

da matéria

Propriedades térmicas dos materiais•

(dilatação/contração; conduçãoe armazenamento de calor; calorespecíco e capacidade térmica)envolvidos em sistemas ou processostérmicos do cotidiano;

Quanticação do calor envolvido em•

processos termodinâmicos reais;

Dierentes processos de trocas de calor•

(condução, convecção e irradiação)e identicação dos seus respectivosmodelos explicativos (calor comoprocesso e calor como radiação térmica).

Aquecimento e clima Ciclos de calor no sistema terrestre•

(clima, enômenos atmoséricos e eeito

estua);

Avaliação cientíca das hipóteses•

sobre aquecimento global e suasconseqüências ambientais e sociais.




2º Bimestre

Calor como energia

Processo histórico da unicação entre•

calor e trabalho mecânico e o Princípiode Conservação da Energia;

A conservação da energia em sistemas•

ísicos (como por exemplo, nas trocas decalor com mudança de estado ísico, nasmáquinas mecânicas e a vapor).

Máquinas térmicasCaracterização do uncionamento das•

máquinas térmicas em termos de ciclosechados;

Calculo da potência e do rendimento de•

máquinas térmicas reais;

Impactos sociais e econômicos das•

máquinas térmicas no processo históricode desenvolvimento da sociedade(revolução industrial).

Entropia e degradação da energiaFontes de energia na Terra, suas•

transormações e sua degradação;

O ciclo de energia no Universo e•

sua infuência nas ontes de energiaterrestre;

Balanços energéticos de alguns•

processos de transormação da energiana Terra.

As necessidades energéticas como•

problema da degradação da energia.




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2ª Série – Tema: Som, imagem e comunicação


3º Bimestre

Som: ontes, características ísicas e usos

Dierenças ísicas entre ruídos, sons•

harmônicos e timbre e suas ontes deprodução;

Caracterização ísica de ondas•

mecânicas, por meio dos conceitosde amplitude, comprimento de onda,reqüência, velocidade de propagação eressonância;

Problemas do cotidiano que envolvem•

conhecimentos de propriedades de sons;

Elementos que compõem o sistema de•

audição humana, os limites de conortoe a relação com os problemas causadospor poluição sonora.

Luz: ontes e características ísicasProcessos de ormação de imagem•

e as propriedades da luz, como a da

propagação retilínea, da refexão e dareração;

Sistemas que servem para melhorar•

e ampliar a visão: óculos, lupas,telescópios, microscópios etc.

4º Bimestre

Luz e cor

As dierenças entre cor luz e cor•

pigmento;

A luz branca como luz composta•

policromática;

As três cores primárias (vermelho, verde•

e azul) no sistema de percepção de coresno olho humano e em equipamentos;

O uso adequado de ontes de•

iluminação em ambientes do cotidiano.




Ondas eletromagnéticasO modelo eletromagnético da luz como•

uma representação possível das cores nanatureza;

Emissão e absorção de dierentes cores•

de luz;

Evolução histórica dos modelos de•

representação da luz (luz como ondaseletromagnéticas).

Transmissões eletromagnéticas Produção, propagação e detecção das•

ondas eletromagnéticas;

Princípio de uncionamento•

dos principais equipamentos decomunicação com base na propagaçãode ondas eletromagnéticas (rádio,teleonia celular, bras ópticas);

Evolução histórica dos meios e•

da velocidade de transmissão deinormação e seus impactos sociais,econômicos ou culturais.




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3ª Série – Tema: Equipamentos elétricos


1º Bimestre

Circuitos elétricos

Dierentes usos e consumos de•

aparelhos e dispositivos elétricosresidenciais e os signicados dasinormações ornecidas pelosabricantes sobre suas características;

O modelo clássico de matéria e de•

corrente na explicação do uncionamentode aparelhos ou sistemas resistivos;

Dimensionamento do custo do consumo•

de energia em uma residência ououtra instalação, propondo alternativasseguras para a economia de energia;

Os perigos da eletricidade e os•

procedimentos adequados parao seu uso.

Campos e orças eletromagnéticos Propriedades elétricas e magnéticas da•

matéria e as ormas de interação pormeio de campos;

Ordens de grandeza das cargas elétricas,•

correntes e campos elétrico e magnéticono cotidiano.




2º Bimestre

Campos e orças eletromagnéticos

As ormas de interação da eletricidade e•

do magnetismo e o conceito de campoeletromagnético (lei de Oersted, lei de

indução de Faraday);

Evolução histórica das equações do•

eletromagnetismo como a unicação dasteorias elétricas e magnéticas.

Motores e geradoresFuncionamento de motores, geradores•

elétricos e seus componentesevidenciando as interações entreos elementos constituintes ou astransormações de energia envolvidas.

Produção e consumo de energia elétricaProcessos de produção da energia•

elétrica em grande escala (princípios deuncionamento das usinas hidroelétricas,térmicas, eólicas, nucleares etc.) eseus impactos ambientais (balançoenergético, relação custo-beneício);

Transmissão da eletricidade a grandes•

distâncias;

Evolução da produção, do uso social e•

do consumo de energia, relacionado-os ao desenvolvimento econômico,tecnológico e à qualidade de vida aolongo do tempo.




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3ª Série – Tema: Matéria e radiação


3º Bimestre

Matéria: suas propriedades e organização

Modelos atômicos e de organização•

de átomos e moléculas na constituiçãoda matéria para explicação dascaracterísticas macroscópicasobserváveis;

Constituição e organização da matéria•

viva, suas especicidades e suas relaçõescom os modelos ísicos estudados;

Os modelos atômicos de matéria•

(Rutherord, Bohr).

Átomo: emissão e absorção da radiaçãoA quantização da energia para explicar•

a absorção e a emissão da radiação pelamatéria.

O problema da dualidade onda-partícula;•

Sistematização das radiações no•

espectro eletromagnético e suautilização pelas tecnologias a elasassociadas (por exemplo, em laser,emissão e absorção de luz, fuorescênciae osorescência etc.).

Núcleo atômico e radioatividadeTransormações nucleares que•

dão origem à radioatividade e oreconhecimento de sua presença nanatureza e em sistemas tecnológicos;

A natureza das interações e a dimensão•

da energia envolvida nas transormaçõesnucleares para explicar o seu uso (porexemplo, em indústria e medicina);

Radioatividade e radiações ionizantes•

e não-ionizantes: eeitos biológicos,ambientais e medidas de proteção.




4º Bimestre

Partículas elementares

Evolução no tempo dos modelos•

explicativos da matéria: do átomo gregoaos quarks;

Existência e diversidade de partículas•

subatômicas;

Processos de identicação e detecção de•

partículas subatômicas;

Natureza das interações e a dimensão da•

energia envolvida nas transormações departículas subatômicas (relação massa-energia).

Eletrônica e inormáticaSemicondutores: sua presença em•

componentes eletrônicos e suaspropriedades nos equipamentoscontemporâneos;

Elementos básicos da microeletrônica•

no processamento e no armazenamentode inormações (processadores, discosmagnéticos, CDs etc.);

Impacto social e econômico da•

automação e inormatização na vidacontemporânea.

Proposta Curricular de Fisica

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