OFICINA DE CIÊNCIAS: PROPOSTAS DE ENSINO DE FÍSICA CONTEXTUALIZADAS COM A ASTRONOMIA E A ASTRONÁUTICA Hugo Henrique de Abreu Pinto (SEEDUC-RJ) MATERIAIS DA OFICINA TODO MATERIAL ESTÁ DISPONÍVEL EM: www.hugo.pro.br ENLIF 2012 A OFICINA Apresentar duas propostas de aula de física para o ensino médio, onde conceitos tradicionais da física são introduzidos de forma contextualizada com temas astronômicos e astronáuticos. Por que utilizar a “astronomia e astronáutica” no ensino de física? Caráter interdisciplinar. Caráter motivador. O que é contextualização??? O ENSINO CONTEXTUALIZADO Nova proposta dos PCNEM (BRASIL, 2000): Não se trata, portanto, de elaborar novas listas de tópicos de conteúdo, mas sobretudo (...) promover um conhecimento contextualizado e integrado à vida de cada jovem. Apresentar uma Física que explique a queda dos corpos, o movimento da lua ou das estrelas no céu, o arcoíris e também os raios laser, as imagens da televisão e as formas de comunicação. (...) Uma Física cujo significado o aluno possa perceber no momento em que aprende, e não em um momento posterior ao aprendizado (GRIFOS NOSSOS). O ENSINO CONTEXTUALIZADO PCN+ (BRASIL, 2002): contextualização através de temas estruturadores. Exemplos: Movimentos: variações e conservações. Calor, ambientes, fontes e usos de energia. Equipamentos eletromagnéticos e telecomunicações. Som, imagem e informação. Matéria e radiação. Universo, terra e vida. O ENSINO CONTEXTUALIZADO Algumas grades curriculares baseadas nos PCNs+: Currículo Mínimo de Física (SEEDUC-RJ). Proposta Curricular do Estado de São Paulo (SEE-SP). Algumas referências de ensino “contextualizado”: GREF. Quanta Física. Dissertação de Mestrado: “Uma proposta de ensino de mecânica contextualizado com a astronomia e a astronáutica”. www.hugo.pro.br ASTRONOMIA DOWNLOADS METODOLOGIA Exemplo: Conteúdo curricular Tema astronômico (contexto) Planeta Mercúrio. Temperaturas entre -180 oC e 430 oC. Calor e temperatura Planeta Vênus. Temperatura média de 482 oC. Temperaturas dos planetas do Sistema Solar ensino PLANO DE AULA 1: INTRODUÇÃO À MECÂNICA E REFERENCIAIS Pressupostos conceituais necessários: Nenhum. Objetivos: Entender a “mecânica” como um ramo da física. Compreender os conceitos de movimento, repouso e trajetória. Entender que movimento, repouso e trajetória dependem do referencial adotado. Duração da aula: 100 min. Materiais necessários: Computador com programa Stellarium instalado (http://www.stellarium.org/pt/). Datashow. PLANO DE AULA 1: INTRODUÇÃO À MECÂNICA REFERÊNCIAIS Estratégias: 1. 2. 3. 4. Definir Mecânica. Dar exemplos. Questionar os alunos: “como saber se algo está em movimento ou em repouso?” Apresentar exemplo da observações dentro e fora de um ônibus. Questionar os alunos: “um poste na rua, está em movimento ou em repouso?” PLANO DE AULA 1: INTRODUÇÃO À MECÂNICA E REFERENCIAIS Estratégias: 5. Questionar os alunos: “a Terra, está em movimento ou em repouso?” 6. Utilização de animação computacional para responder à questão anterior. (disponível para download livre em http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/TerraLuaSol.html) PLANO DE AULA 1: INTRODUÇÃO À MECÂNICA E REFERENCIAIS Estratégias: 7. Questionar os alunos: “o Sol, está em repouso ou em movimento?” 8. Utilização do programa Stellarium para responder à questão anterior. PLANO DE AULA 1: INTRODUÇÃO À MECÂNICA E REFERENCIAIS Estratégias: 9. Exibir vídeo do “brinquedo de parque de diversão”, para exemplificar observações em referenciais em movimento. (disponível em http:// http://www.youtube.com/watch?v=I6QT-aBeCCQ&feature=related) 10. Retomar a questão: “um poste está em repouso ou em movimento?” PLANO DE AULA 1: INTRODUÇÃO À MECÂNICA E REFERENCIAIS Atividade para casa: Leitura do site: “Física e o Universo”, Unidade 2, seções 1 a 6. (www.hugo.pro.br/astronomia.htm) Resolução de alguns exercícios. Atividade relacionada: Observação do céu telescópio (Galilescópio). com PLANO DE AULA 2: INTRODUÇÃO ÀS LEIS DE NEWTON Pressupostos conceituais necessários: Objetivo: Movimento, repouso e referenciais. Velocidade (média e instantânea). Movimento Retilíneo Uniforme. Ter uma apresentação qualitativa das Leis de Newton e compreender sua importância na atualidade. Tempo de aula: 100 min. PLANO DE AULA 2: INTRODUÇÃO ÀS LEIS DE NEWTON Materiais necessários: Computador. Datashow. Garrafa PET de 2 litros. Arame. Alicate. Prego. Fio de Nylon (ou linha de pesca, ou “linha de pedreiro”). Borrifador de plantas. Álcool etílico líquido (92,8º). Fósforo ou isqueiro . PLANO DE AULA 2: INTRODUÇÃO ÀS LEIS DE NEWTON Estratégias: 1. Apresentar a Mecânica Newtoniana. 2. Explicar que a Mecânica Newtoniana continua a ser usada até hoje. Exemplos: Satélites. Previsões de eclípses e posicionamento de planetas. Monitoramento de asteroides. Lançamento de foguetes espaciais. PLANO DE AULA 2: INTRODUÇÃO ÀS LEIS DE NEWTON Estratégias: 3. Realizar o “Experimento do Foguete de Garrafa PET”. OBS.: ALERTAR OS ALUNOS PARA NÃO REPETIREM O EXPERIMENTO EM CASA!!! 4. Explicar, de forma qualitativa, a terceira lei de Newton aplicada ao lançamento de foguetes. PLANO DE AULA 2: INTRODUÇÃO ÀS LEIS DE NEWTON Estratégias: 5. Mostrar vídeo sobre lançamento de ônibus espacial . (disponível em http://www.youtube.com/watch?v=IJNw7HH-9fY) 6. Explicar de forma qualitativa a Primeira e a Segunda Lei de Newton, ambas aplicadas à missão do ônibus espacial. PLANO DE AULA 2: INTRODUÇÃO ÀS LEIS DE NEWTON Atividade para casa: Leitura do site: “A Física e o Universo”, Unidade 2, seções de 8 a 12. (www.hugo.pro.br/astronomia.htm) Resolução de alguns exercícios. Atividade relacionada: Exibição do filme “O Céu de Outubro” (1999). QUESTÕES As propostas são aplicáveis em diferentes contextos escolares? As propostas podem contribuir para a aprendizagem dos conteúdos físicos curriculares? E para a formação cidadã? As propostas estão de acordo com as orientações dos PCNs? REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais Ensino Médio. Brasília: SEMTEC/MEC, 2000. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf.> Acesso em: 2 out. 2012. BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN+ Ensino Médio: orientações educacionais complementares aos parâmetros curriculares nacionais - Física. Brasília: SEMTEC/MEC, 2002. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf>. Acesso em 2 out. 2012. KANTOR, C. A. et al. Coleção Quanta Física. Editora PD. Material de presentação <http://www.edicoessm.com.br/pnld/pnld-2012-em/quantafisica/quanta-fisica>. Acesso em 2 out 2012. O GREF – Grupo de Reorientação do Ensino de Física. Disponível em: <www.if.usp.br/gref>. Acesso: 2 out. 2012. PINTO, H. H. A. Uma Proposta de Ensino de Mecânica no Ensino Médio Contextualiado com a Astronomia e a Astronáutica. Dissertação de mestrado (Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática). CEFET/RJ, Rio de Janeiro, 2012. Disponível em: <http://www.hugo.pro.br/astronomia_downloads.htm>. Acesso em 2 out. 2012. RIO DE JANEIRO. Currículo mínimo 2012 – Física. SEEDUC-RJ, em:<http://www.rj.gov.br/web/seeduc/exibeconteudo?article-id=759820>. Acesso em 2 out. 2012. SÃO PAULO. Proposta Curricular do Estado de São Paulo – Física – Ensino Médio. São Paulo: SEE, 2008. Disponível em: <http://www.rededosaber.sp.gov.br/portais/Portals/18/arquivos/Prop_FIS_COMP_red_md_20_03.pdf>. Acesso em 2 out. 2012. disponível 2012. em Disponível FIM