A.3.2 - Ensino de Física.
O uso do desenho como recurso avaliativo longitudinal da compreensão das representações,
propriedades e interações do par pósitron-elétron no Modelo Padrão de Partículas.
Leidi K. Giehl1, Paulo S. de Camargo Filho2, Carlos E. Laburú3
1. Estudante de Física – Licenciatura da Universidade Federal da Fronteira Sul, UFFS, Realeza/PR * [email protected]
2. Pesquisador do Depto.de Física da Universidade Federal da Fronteira Sul, UFFS, Realeza/PR
3. Pesquisador do Depto.de Física da Universidade Estadual de Londrina, UEL, Londrina/PR
Palavras Chave: Múltiplas Representações, Física de Partículas, Ensino Médio.
Introdução
Os
aprendizes
de
ciências
deveriam
ser desafiados a desenhar mais? Foi a partir deste
questionamento que Ainsworth, Prain e Tytler (2011)
fundamentaram cinco razões pelas quais o desenho deve
ser explicitamente reconhecido ao lado da escrita, leitura e
fala como um elemento-chave na educação científica: (1)
Desenhar para melhorar o engajamento; (2) desenhar para
aprender a representar cientificamente; (3) desenhar para
raciocinar cientificamente; (4) desenho como estratégia de
aprendizagem; (5) desenho como forma de comunicação.
Para esses autores, no entanto, os alunos nas aulas de
ciências tem focado principalmente em interpretar
representações visuais de outras pessoas. Mesmo quando
os estudantes constroem representações visuais em sala
de aula, é raro que sejam sistematicamente incentivados a
criar suas próprias formas visuais para desenvolver e
mostrar compreensão científica. Nesse sentido, este
estudo abordou o uso do desenho como recurso avaliativo
da evolução da aprendizagem do Modelo Padrão da Física
de Partículas (Figura 1), em especial, o par partículaantipartícula elétron-pósitron. Portanto, nesse estudo os
desenhos à mão livre foram usados como uma forma de
acompanhar como os alunos criam modelos e explicam
interações fundamentais da matéria de modo que esses
registros, fornecessem feedback ao longo do tempo. O
estudo longitudinal (WHITE; ARZI, 2005) proposto para
esta investigação foi escolhido em virtude de ser um
método de pesquisa mais adequado para avaliar a
evolução da aprendizagem em dois momentos distintos,
denominados Avaliação Diagnóstica 1 (AD1 - pré-teste) e
Avaliação Diagnóstica 2 (AD2 - pós-teste).
Figura 1. O Modelo Padrão da Física de Partículas.
É importante destacar que este estudo insere-se em uma
investigação que explorou o potencial didático de uma
estratégia de ensino que aborda o Modelo Padrão da
Física de Partículas no Ensino Médio. Em linhas gerais, a
estratégia ampara-se no modelo de ensino por meio de
multimodos e múltiplas representações, a qual tem por
objetivo proporcionar aos alunos um leque de
oportunidades para construir o conceito científico do
Modelo Padrão de Partículas.
A física de partículas é um ramo da física que estuda a
natureza das partículas que são os constituintes do que é
usualmente referido como matéria - partículas com massa;
e radiação - partículas sem massa. No entendimento atual,
as partículas são excitações de campos quânticos e
interagem conforme sua dinâmica. Conceitua-se que
antipartícula é a denominação que se utiliza para
partículas consideradas elementares pela física e que
apresentam a mesma massa, spin e paridade de uma
partícula. Porém, sua carga elétrica, número bariônico,
número leptônico e números quânticos de estranheza,
força trifônica, opostos. Nota-se que para cada partícula
corresponde uma antipartícula, sendo que os pares
partícula-antipartícula pode aniquilar uns aos outros,
produzindo fótons, uma vez que as cargas de que a
partícula e antipartícula são opostas, carga total é
conservada.
Resultados e Discussão
A análise conceitual dos desenhos desenvolvidos nos dois
momentos de avaliação (AD1 e AD2) mostram que o
desenho foi fundamental para gerar, justificar e refinar as
representações dos pares elétron-pósitron, mostrando sua
evolução e profundidade de compreensão. Isto foi possível
pois foram explorados os três papéis principais que as
Múltiplas
Representações
(AINSWORTH,
1999)
desempenham na compreensão de determinado objeto de
estudo – complementar, restringir e construir uma
interpretação mais profunda.
Conclusões
Os resultados desse trabalho corroboram com vários
programas de pesquisa focados no desenho no ensino de
ciências e, em especial, no Ensino de Física. A proposta
de ensino da qual este estudo tomou parte incentivou os
estudantes a aprofundar a sua compreensão do propósito
seletivo das escolhas de representação, assim como
estimulou os mesmos a aprofundarem-se no conteúdo de
Física de Partículas Elementares de uma forma mais
atrativa utilizando recursos semióticos como ilustrações,
simulações e jogos que possa tornar os conceitos
envolvidos como algo plausível para o nível de ensino
proposto, explicitando o que são as partículas
elementares, o que estas representam, e como podemos
entendê-las e compreendê-las como parte de nosso
universo.
Agradecimentos
CAPES e CNPq.
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ABDALLA, B.C. Maria. O Discreto Charme das Partículas Elementares. São
Paulo: Editora UNESP, 2006.
AINSWORTH, S. The functions of multiple representations. Computers &
Education, v. 33, p. 131–152, 1999.
AINSWORTH, S., PRAIN, V., TYTLER, R. Drawing to Learn in Science.
Science, v. 33, n. 6046, p. 1096-1097, 2011
WHITE, R. & ARZI, H. Longitudinal Studies: Designs, Validity, Practicality,
and Value. Research in Science Education, v. 35, n. 1, p. 137-149, 2005.
67ª Reunião Anual da SBPC