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Diversificando em Física

atividades práticas e experiências de laboratório

Edson Luiz Lindner e Claudete Reichelt Ely (Orgs.)
ISBN: 978-85-7706-073-3
ed. 152 p.
A inclusão de uma parte diversificada no currículo do Ensino Médio sugere que as escolas busquem novas formas de abordagem para o conhecimento em áreas específicas, explorando aspectos e contextos que comumente não são abordados no âmbito do Ensino Médio. É justamente o que os autores deste livro pretendem ao trazerem sugestões de aulas práticas e de laboratório. Com base em conteúdos que constam da grade curricular, sugerem aos professores de Física um interessante rol de experiências e atividades organizadas por eles, com comentários e alternativas de aplicação em diferentes contextos educativos.
  • Sumário
    Prefácio
    Edson Luiz Lindner
    Claudete Reichelt Ely


    Apresentação
    César Augusto Steffens
    Marlusa Benedetti da Rosa


    Que medida é esta?
    Princípios orientadores
    Objetivos
    Abordagem metodológica
    Avaliação
    Atividades práticas/experiências de laboratório
    Contar, "chutar" ou estimar?
    Qual a medida mais confiável?
    "“Chute"” ou medida?
    Qual a unidade de medida mais confiável?
    Você realmente percebe o tempo passar?
    Com a mão na massa!
    Queimando neurônios!
    O processo da "integral"
    Temperatura basal e pressão arterial
    Pressão e volume no pulmão humano
    Medidad "impossíveis"
    Onde vocês está, terráqueo?

    Que relação é esta?
    Princípios orientadores
    Objetivos
    Abordagem metodológica
    Avaliação
    Atividades práticas e/ou experiências de laboratório
    Qual é o seu tempo de reação?
    Precisão e algarismos significativos
    Grandezas diretamente proporcionais?
    Proporcionalidade! Para quê?
    Um número bastante estranho
    Câmera escura
    Existe relação entre as grandezas?
    Áreas de quadrados
    O pêndulo e seu comprimento

    Que função é esta?
    Princípios orientadores
    Objetivos
    Abordagem metodológica
    Comentários
    Atividades práticas e/ou experiências de laboratório
    Imagens em lentes convergentes
    Aquecimento da água
    Amortecimento do pêndulo
    Resfriamento da água
    Espelhos em ângulo
    A primeira Lei de Ohm
    A segunda Lei de Ohm
    Trilho inclinado
    Gota no óleo
    Vazão de água
    Leme do barco
    Passo a passo

    Referências
  • Trecho
    Apresentação
     
    Esta publicação resultou de uma longa caminhada dos autores no sentido de buscar e criar situações provocadoras de aprendizagem em Física. Elas têm, por objetivo, propiciar a todos os sujeitos envolvidos no processo o desenvolvimento de conhecimentos que permitam a ressignificação e a reorganização dos conteúdos que formam o pano de fundo teórico do que aqui se propõe. As atividades propostas geram situações provocadoras e, por meio dos procedimentos realizados, possibilitam o desenvolvimento de habilidades e competências fundamentais para um desenvolvimento integral do ser humano. Acredita-se que a abordagem dos conteúdos, a partir de atividades experimentais, oportuniza aos alunos a compreensão da importância do que estão estudando. Assim, por meio de uma série de atividades experimentais, retomam-se e aprofundam-se conceitos importantes para a compreensão dessa área do conhecimento. Sem dúvida, percebe-se a Matemática como estruturante da Física e vice-versa, e defende-se que a aprendizagem nas duas ciências avança na medida em que alunos e professores reconhecem a integração existente entre os seus conceitos. As atividades e experiências, aqui apresentadas, em Física foram organizadas tomando como fundamento essa inter-relação. A nossa proposta visa a desenvolver os conteúdos de forma integrada, promovendo uma aprendizagem significativa e despertando o desejo pelo saber, a curiosidade e o questionamento reconstrutivo, fontes do conhecimento (Rosa, 2005). As atividades foram organizadas com o objetivo de levar os alunos à construção de diversos conhecimentos, favorecendo o estabelecimento de relações funcionais entre grandezas. Desde os primeiros experimentos, pretende-se que os alunos sejam provocados a compreender uma realidade desconhecida por meio da coleta, registro e análise de dados, tornando possível encontrar a resposta de uma determinada questão. Acrescenta-se a habilidade de utilização dos instrumentos de medida, a adequação de unidades de medida, a significação dos resultados obtidos e a maior segurança ao expressar um resultado obtido em experimentos.
    A ideia fundamental é que, partindo da realização de um experimento, o aluno possa perceber a situação e as mudanças que nela ocorrem. A partir da análise e interpretação dos dados obtidos, podem ser feitas previsões sobre situações cuja realização experimental seja inviável. A linguagem matemática surge, assim, como uma estratégia capaz de auxiliar os alunos na caracterização de um determinado evento. Dessa forma, constitui-se como a própria generalização do evento estudado, originária da relação conteúdo e forma, conforme propõe Piaget (1995). Normalmente, podem-se associar diversas grandezas físicas a um mesmo evento. Para fins de análise, é possível selecionar duas ou três grandezas com o objetivo de observar o comportamento de uma delas em função de outras. As tabelas facilitam a organização dos dados obtidos na observação do comportamento dessas grandezas, auxiliando na produção de uma análise sobre os dados obtidos nas medições. Outra maneira interessante de registrar o comportamento das grandezas físicas é sob a forma gráfica. Utilizando o plano cartesiano, a relação entre as grandezas tende a ser visualizada mais rapidamente quando se tem um conhecimento matemático mais denso. Os gráficos, a partir da sua forma, permitem que se visualize o modelo relacional mais conveniente para as variáveis envolvidas. O traçado da curva possibilita que se busquem modelos de funções capazes de reproduzir, com pequenos ajustes, a forma que mais se aproximada do comportamento observado nas grandezas. Isso porque os gráficos permitem uma visão ampla do comportamento das situações mais diversas e, em especial, das grandezas físicas, tornando mais eficaz a geração de previsões, de induções e antecipando resultados. Ao teorizar sobre um determinado tema, os alunos têm a possibilidade de representar o objeto que está sendo estudado em um modelo teórico. Esse modelo teórico se constitui na própria representação do sistema hipotético-dedutivo presente na elaboração do pensamento. Isso se deve ao fato do modelo teórico ser construído, não a partir do real, mas a partir de proposições feitas sobre ele.
    As atividades e experiências foram desenvolvidas em vários ambientes: salas de aula, laboratórios de Física e de Informática. Elas foram produzidas e analisadas com a colaboração de Marlusa Benedetti da Rosa, professora de Matemática. Todas elas foram utilizadas em diferentes momentos, ora com grupos de alunos, como nas atividades de enriquecimento curricular, ora com grupos de professores em cursos de extensão e em oficinas ministradas ou apresentadas em congressos.
    A elaboração dos roteiros propostos procurou seguir três critérios que foram classificados em: ação, formulação e validação (Pinheiro et al., 2001). As questões correspondentes à ação referem-se à montagem do experimento e à plotagem dos dados em gráficos e tabelas. As relativas à formulação exigem que os alunos façam uma análise mais sistemática dos dados para chegarem à obtenção das respostas. E, finalmente, as questões referentes à validação consistem na generalização do experimento, permitindo a realização de previsões e interpolação de dados de difícil obtenção a partir do material concreto (Rosa, 2005).
    A cada atividade, os alunos, partindo das questões propostas, chegam às soluções por meio do debate com seus pares. Assim, consideram-se todos os participantes da proposta como mediadores e, por isso, a orientação do trabalho sempre deverá ser realizada a partir de questionamentos (Steffens, 2008).
    Neste trabalho, foram organizadas e apresentadas algumas propostas de atividades experimentais ou “"virtuais"” com uso da Internet, mesmo cientes de que é um recurso ainda pouco acessível às escolas do país. Tratam-se de atividades interessantes que não quisemos deixar de apresentar como sugestão aos professores do aproveitamento desse recurso tecnológico da atualidade. Para uma melhor utilização pelos professores, o livro foi organizado em três capítulos, a saber:
    O capítulo 1, “"Que medida é esta"?”, é indicado para alunos iniciantes no Ensino Médio e alunos das séries finais do Ensino Fundamental e da EJA. Tem por objetivo favorecer e incentivar, por meio de atividades experimentais ou virtuais, o desenvolvimento de conceitos e de habilidades na coleta de dados. Os experimentos propostos envolvem estimativas, contagens e medidas de grandezas físicas a serem utilizadas para melhor descrever o universo que os rodeia. Espera-se, também, um aumento do interesse e da participação dos alunos, tanto na execução de tarefas como na resolução de questionamentos, gerando uma disposição positiva e a prontidão ao iniciar as atividades nas etapas posteriores da escolaridade, sem esquecer a satisfação no fazer ciência.
    O capítulo 2, "“Que relação é esta"?”, é indicado para alunos que já completaram a parte iniciante. Partindo da coleta e análise de dados, as atividades se propõem a favorecer a expressão de grandezas físicas, questionando a precisão envolvida no instrumental e os erros de medida decorrentes do processo.
    Além das diversas formas de representação dos dados de uma relação, priorizam-se atividades envolvendo a dependência entre variáveis selecionadas, bem como relações de proporcionalidade e não proporcionalidade.
    O capítulo 3, "“Que função é esta"?”, é igualmente sugerido a alunos que participaram das etapas anteriores. São propostos vários experimentos nos quais as relações estabelecidas entre as grandezas são modelizadas a partir da análise simples dos dados obtidos empiricamente.
    A articulação entre os dados obtidos, seu registro nas tabelas e gráficos e o conhecimento do tipo de relação permitem que os alunos cheguem ao equacionamento das situações específicas que originaram as leis de formação correspondentes às funções que modelam o fenômeno estudado.
    O trabalho integrado, nessa etapa, possibilita a reflexão e análise sobre discriminação entre variáveis dependentes e independentes, modelização de relações que possibilitam a síntese do conceito de lei física e do conceito de função, a discriminação entre função e as ferramentas analíticas usadas para descrever sua lei e a desmitificação da proporção como uma relação especial (Rosa; Steffens, 2006).
    Espera-se que a dedicação e a seriedade, que pautaram o desenvolvimento deste livro, sejam suficientes para motivar e interessar os professores, permitindo que as atividades e experiências sejam utilizadas e adaptadas a outras realidades. Que cada professor, ao propor tais adaptações, contemple características individuais e pedagógicas do seu contexto escolar e tenha a oportunidade de sentir o entusiasmo e a satisfação que tivemos ao produzir essa publicação, sentimentos esses indispensáveis a um trabalho pedagógico de qualidade.

    César Augusto Steffens
    Marlusa Benedetti da Rosa

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