PROGRAMA DE FÍSICA (NECESSIDADES EDUCATIVAS ESPECIAIS) 10ª Classe Formação de Professores para o Pré-Escolar e para o Ensino Primário Opção: Ensino Primário Ficha Técnica Título Programa de Física - 10ª Classe Formação de Professores para o Pré-Escolar e para o Ensino Primário Editora Editora Moderna, S.A. Pré-impressão, Impressão e Acabamento GestGráfica, S.A. Ano / Edição / Tiragem / N.º de Exemplares 2013 / 2.ª Edição / 1.ª Tiragem / 2.000 Ex. E-mail: [email protected] © 2013 EDITORA MODERNA Reservados todos os direitos. É proibida a reprodução desta obra por qualquer meio (fotocópia, offset, fotografia, etc.) sem o consentimento escrito da editora, abrangendo esta proibição o texto, as ilustrações e o arranjo gráfico. A violação destas regras será passível de procedimento judicial, de acordo com o estipulado no código dos direitos de autor. ÍNDICE Introdução ----------------------------------------------------------------------- 4 Objectivos Gerais --------------------------------------------------------------- 5 Objectivos Específicos ---------------------------------------------------------- 6 Esquema Geral dos Conteúdos e Distribuição por Trimestre ---------------- 7 Conteúdos Programáticos ------------------------------------------------------ 8 Sugestões Metodológicas ------------------------------------------------------ 12 Avaliação ----------------------------------------------------------------------- 13 Bibliografia --------------------------------------------------------------------- 14 3 10ª CLASSE INTRODUÇÃO A melhoria da qualidade científica/pedagógica dos professores constitui uma das condições fundamentais, para elevar o nível da qualidade do ensino, e levar a que este se adapte às mudanças socioeconómicas do País. A disciplina de Física, visa proporcionar ao futuro professor, competências necessárias a uma formação global, que lhe permita actuar como um profissional esclarecido e capaz de intervir de forma responsável na resolução dos problemas que envolvam conhecimentos científicos e tecnológicos. A formação profissional, requer o aprofundamento dos conhecimentos específicos já adquiridos, o que pressupõe o desenvolvimento de competências e capacidades científicas de modo a que seja possível gerir os programas das disciplinas do Ensino Primário de forma globalizante. Porém, devido à complexidade e amplitude da Física, o futuro professor tem o dever de manter-se suficientemente informado para cumprir a tarefa de sensibilizar os mais novos para a importância e para a grandiosidade da disciplina. É fundamental que o aluno desenvolva capacidades que lhe permitam compreender as aplicações e os efeitos possíveis do conhecimento científico e tecnológico e, ainda, participar nas decisões a tomar. A integração educativa destas duas realidades justifica-se plenamente para a formação profissional, fundamentalmente na criação de situações de aprendizagem para os futuros alunos, assegurando a intervenção dos adolescentes no acto de uma aprendizagem e nas relações interdisciplinares que promovam um desenvolvimento integral e harmonioso. Através de experiências físicas, recorrendo a diferentes áreas do saber pela abordagem interdisciplinar que a caracteriza, e pela valorização das vivências do aluno que ressaltam das actividades propostas, procura-se ajudar o professor a conseguir um maior sucesso escolar. O programa desenvolve-se numa perspectiva multifacetada que se baseia na integração de saberes como forma de apreensão e explicação da realidade, evitando a compartimentação dos conteúdos e promovendo desta forma a aprendizagem pela consciencialização dos problemas existentes, contribuindo para a formação de um indivíduo autónomo e actuante, capaz de sugerir meios e de tomar atitudes para solucionar problemas. 4 PROGRAMA DE FÍSICA OBJECTIVOS GERAIS ›› Aprofundar o trabalho de exploração de conteúdos no âmbito da Física com o apoio das diferentes áreas científicas; ›› Interpretar os resultados experimentais obtidos por investigadores na área da Física; ›› Realizar experiências e observações que proporcionem a apropriação de conhecimentos sólidos; ›› Interpretar modelos, gráficos e diagramas; ›› Evidenciar atitudes de autonomia, rigor, responsabilidade, tolerância e solidariedade; ›› Compreender as implicações do conhecimento científico e tecnológico sobre os problemas que mais preocupam o Homem e a sociedade; ›› Desenvolver o espírito de iniciativa, a criatividade e o sentido de responsabilidade; ›› Desenvolver competências e práticas de recolha, selecção, interpretação, organização e apresentação da informação. 5 10ª CLASSE OBJECTIVOS ESPECÍFICOS ›› Analisar o movimento de partículas; ›› Aplicar os conceitos de cinemática em situações da vida quotidiana; ›› Analisar situações de movimento e repouso, conjugando as leis de força com as leis fundamentais de Newton; ›› Compreender a relação entre o conceito de trabalho mecânico, como processo físico, e a energia mecânica; ›› Compreender o significado físico dos conceitos de potência e rendimento de uma máquina; ›› Conhecer as grandezas de impulso e momento linear; ›› Analisar as noções fundamentais relacionadas com o movimento dos corpos rígidos; ›› Conhecer as leis da cinemática do sistema solar; ›› Aplicar a lei da gravitação na resolução de questões que envolvam a massa do sol e da terra e a velocidade orbital de planetas e satélites; ›› Compreender o conceito de força e campo; ›› Analisar diagramas que descrevam os movimentos no campo gravitatório; ›› Compreender o significado físico da diferença de fase de dois movimentos harmónicos simples; ›› Aplicar o estudo do movimento harmónico simples à resolução de problemas; ›› Analisar as condições em que se pode observar o fenómeno da ressonância; ›› Compreender o mecanismo de propagação das ondas mecânicas; ›› Compreender a evolução dos conhecimentos que conduziram à elaboração da mecânica do sistema solar; ›› Analisar o fenómeno das interferências de ondas; ›› Conhecer o Efeito de Doppler; ›› Compreender a Teoria da Relatividade; ›› Aplicar a equação de Bernoulli para os fenómenos de dinâmica dos fluidos. 6 PROGRAMA DE FÍSICA ESQUEMA GERAL DOS CONTEÚDOS E DISTRIBUIÇÃO POR TRIMESTRE 1º TRIMESTRE 20 horas Tema 1 - Forças e Movimentos ........................................ 8 horas Tema 2 - Trabalho e Energia .......................................... 12 horas 2º TRIMESTRE 20 horas Tema 3 - Dinâmica dos Fluidos ....................................... 6 horas Tema 4 - Termodinâmica ............................................... 14 horas 3º TRIMESTRE 20 horas Tema 5 – Electricidade .................................................... 8 horas Tema 6 – Oscilação e Ondas ........................................... 12 horas 7 10ª CLASSE CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS Tema 1 - Forças e Movimentos ›› Lei da Inércia (1ª Lei); ›› Lei da Força (2ª Lei); ›› Lei da acção e reacção (3ª Lei); ›› Força de atrito, coeficiente de atrito; ›› Aplicações das leis do movimento mecânico na solução dos problemas. Tema 2 - Trabalho e Energia ›› Conceito de trabalho mecânico; ›› Trabalho das forças que formam ângulo com a direcção do deslocamento; ›› Forças conservativas e não conservativas; ›› Potência mecânica; ›› Energia potencial e cinética; ›› Lei da conservação da energia; ›› Gravitação universal; ›› Campo gravitatório; ›› Variações da aceleração da gravidade; ›› Massa inercial e massa gravitatória; ›› Satélites artificiais da terra. Tema 3 - Dinâmica dos Fluidos ›› Definições fundamentais; ›› Equação de continuidade; ›› Equação de Bernoulli; 8 PROGRAMA DE FÍSICA ›› Fluidos viscosos; ›› Movimento relativo de sólidos em fluidos viscosos. Tema 4 - Termodinâmica ›› Noções sobre teoria cinético-molecular. • Teoria cinética do gás ideal; • Fenómenos térmicos; • 1ª Lei da Termodinâmica; ›› Aplicações da 1ª Lei da Termodinâmica; ›› 2ª Lei da Termodinâmica; ›› Processos cíclicos; ›› Motores térmicos. Tema 5 – Electricidade ›› O circuito eléctrico básico; ›› A carga eléctrica; ›› O campo eléctrico: • Lei de Coulomb; • Potencial eléctrico e tensão eléctrica; • A capacitância; • Carregar e descarregar de um condensador; • A energia do campo eléctrico. ›› O movimento das partículas carregadas no campo eléctrico: • Condutibilidade eléctrica nas substâncias sólidas; • Condutibilidade eléctrica nas substâncias líquidas: -- Leis de electrólise; 9 10ª CLASSE -- A carga elementar. • Condutibilidade eléctrica nas substâncias gasosas e no vácuo; • Condutibilidade eléctrica nos semi-condutores. ›› O campo magnético: • A densidade do fluxo magnético: -- A Força de Lorentz; -- A Lei de Indução; -- A Lei de Lenz; -- Auto-indução de uma bobina; -- A relação entre campo eléctrico e magnético. Tema 6 – Oscilação e Ondas ›› Leis de uma oscilação mecânica; ›› Equação básica de oscilação; ›› A energia de uma oscilação mecânica; ›› A oscilação amortecida; ›› Ondas mecânicas; ›› Equação básica de onda; ›› O Efeito Doppler; ›› As características de ondas; ›› Interferência; ›› Reflexão e refracção; ›› O Princípio de Huygens; ›› Dispersão. 10 PROGRAMA DE FÍSICA ›› Oscilação eléctrica e ondas electromagnéticas: • O circuito oscilatório eléctrico; • Oscilação eléctrica não amortecida; • Ondas electromagnéticas; • Técnicas básicas de transmissão de rádio e TV. ›› A Luz: • A óptica geométrica; • A velocidade de luz, reflexão e refracção; • A interferência; • A dispersão; • A polarização; • Aparelhos ópticos; • O espectro electromagnético. 11 10ª CLASSE SUGESTÕES METODOLÓGICAS Para o desenvolvimento da disciplina, sugere-se a utilização de diferentes metodologias dinâmicas que passamos a indicar: Pesquisa individual: Utiliza-se a partir de temas organizadores dos conteúdos que estão a ser trabalhados. Terá como objectivo o de aprofundar e complementar capacidades de auto-formação. Visitas de estudo: Organizam-se de acordo com um roteiro previamente estabelecido. Pressupõe o registo de dados, anotações e um documento síntese para defender as reflexões em torno dos apontamentos e registos. Trabalho de laboratório: A actividade experimental no laboratório permite ao aluno, numa situação de aprendizagem, construir o seu próprio conhecimento, manipulando o material laboratorial. Construção e interpretação de gráficos, diagramas e esquemas: São elementos textuais que podem facilitar a aprendizagem científica e desenvolver a capacidade de resolução de problemas. Pesquisa bibliográfica: Constitui um meio excelente de investigação e aprofundamento dos conhecimentos, recorrendo a fontes diversas. Debates: Deve ser promovido em pequenos grupos. Revela-se útil para despertar o interesse dos alunos e desenvolver a participação da turma. Sublinhamos que, todas as sugestões podem ser utilizadas em cada uma das classes no desenvolvimento dos diferentes temas, como forma de variar a metodologia durante o processo de ensino e facilitar a aprendizagem. 12 PROGRAMA DE FÍSICA AVALIAÇÃO 1. MODALIDADES DE AVALIAÇÃO Função pedagógica 1.1. Avaliação diagnóstica ›› Identificação de recursos e das necessidades dos alunos. ›› Recolha de informações. 1.2. Avaliação formativa ›› Regulação pedagógica. ›› Análise e interpretação dos erros. ›› Constatação do 1.3. Avaliação afastamento em sumativa relação à norma. Momento de utilização ›› Início de uma aprendizagem, ciclo, ano. Instrumentos de avaliação ›› Entrevista (individual ou colectiva). ›› Provas abertas. ›› Observação. ›› Observação. ›› Durante a aprendizagem. ›› Entrevista. ›› Acompanhamento das aprendizagens. ›› Análise dos erros. ›› Provas. ›› Auto-avaliação. ›› Fim da aprendizagem. ›› Prova individual em tempo limitado (exame). 2. OBJECTO DE AVALIAÇÃO Devem ser avaliados os seguintes aspectos: ›› Domínio das teorias, leis e princípios; ›› Grau de compreensão dos fenómenos abordados; ›› Capacidade de aplicar os conhecimentos adquiridos; ›› Capacidade de manusear os aparelhos e utensílios de laboratório; ›› Capacidade de interpretar os fenómenos observados; ›› Capacidade de observação e descrição. 3. INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO Devem ser utilizados instrumentos diversificados, tais como: testes escritos, ensaios experimentais, pesquisas individuais e/ou de grupo, diálogo com o aluno. 13 10ª CLASSE BIBLIOGRAFIA BUKHOVTSEV. B., MIAKICHEV, G. - Física 1, Editora Mir Moscovo, 1986. BUKHOVTSEV. B., MIAKICHEV, G. - Física 4, Editora Mir Moscovo, 1987. BUKHOVTSEV. B., KLIMONTOVITCH, I., MIAKICHEV, G. - Física 3, Editora Mir Moscovo, 1987. FIOLHAIS, C., VALADARES, J., SILVA, L., TEODORO, V. D. - Física - 11º Ano de Escolaridade, Didáctica Editora, 1997. FIOLHAIS, C., VALADARES, J., SILVA, L., TEODORO, V. D. - Física - Manual de Actividades - 11º Ano de Escolaridade, Didáctica Editora. SILVA, Luís e VALADARES, J. - Compêndio de Física - 1º Ano do curso complementar, Livraria Popular de Francisco Franco, 1976. SILVA, Luís e VALADARES, J. - Física – Mecânica Fundamental - Curso Complementar do Ensino Secundário - Curso Propedêutico, Livraria Popular de Francisco Franco, 1977. SILVA, Luís e VALADARES, J. - Física – Mecânica - 12º Ano de Escolaridade, Didáctica Editora, 1986. SILVA, Luís e VALADARES, J. - Física – Ondas e Campos - 12º Ano de Escolaridade, Didáctica Editora, 1987. 14