Introdução à Astronomia

Autores: Daniel Matsukura, João Paulo Muniz, Rodrigo Tonon
Semestre: 1º
Palavras-chave: astronomia, constelações, estações do ano, calendário, planetas, telescópios

Apresentação


Este módulo de ensino foi desenvolvido originalmente como parte das atividades da disciplina Metodologia em Ensino de Física I, ministrada pelo docente Maurício Pietrocola na Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo, e foi aplicado na forma de mini-curso para os alunos de Ensino Médio da Escola Estadual Ana Rosa de Araújo, localizada à Rua Éden 100 (São Paulo – SP), sob supervisão do professor Vitor Fabrício Machado Souza.

Introduçao


Embora temas da Astronomia e Astrofísica apareçam com freqüência em revistas, noticiários, documentários e filmes, o tempo dedicado a esta área das ciências nos currículos tradicionais de Ensino Médio é muito restrito. Por um lado, temos a mídia estimulando o imaginário dos alunos, e por outro um ensino escolar incapaz de satisfazer-lhes a curiosidade e eliminar concepções equivocadas. Não é incomum que alunos questionem seus professores sobre estes temas com perguntas que vão muito além do que é contemplado no currículo, até mesmo fora do horário de aula. Apesar do interesse da maioria, alguns difundem a idéia de que os conhecimentos celestes pouco se relacionam com a vida cotidiana, ou que as pesquisas em astrofísica não trazem benefícios à população em geral. Com esta proposta de ensino, pretende-se confrontar esta idéia, uma vez que o movimento diário e anual dos astros é responsável pelas estações do ano, marés, duração do dia, e até mesmo pela forma como contamos o tempo, dividindo o dia em 24 horas, o ano em 365 dias, etc. As inovações tecnológicas desenvolvidas para fins de instrumentação astronômica, eventualmente também acabam influenciando no modo como vivemos, como foi o caso dos detectores CCD (Charge-coupled device) que hoje podem ser encontrados em qualquer câmera fotográfica de aparelhos celular. Ao introduzir conhecimentos básicos sobre o movimento dos astros no céu, coordenadas astronômicas e telescópios, pretendemos também capacitar os alunos a engajar-se em atividades de observação amadora, despertando uma postura investigativa e curiosidade pelo trabalho dos cientistas e pela prática científica de modo geral.

Objetivo


Desenvolver um conhecimento mais aprofundado sobre os conteúdos de Astronomia geralmente trabalhados no Ensino Médio, de forma que os alunos possam observar o céu com um olhar científico. Introduzir ferramentas que auxiliem os alunos nessa observação, tornando a atividade mais prazerosa e despertando o interesse neste ramo da Ciência. Estabelecer uma relação entre a astronomia desenvolvida na antiguidade e seu legado na atualidade (na contagem do tempo, nos horóscopos, etc.). Através da história da Astronomia, evidenciar a transitoriedade do pensamento científico. 

Público-alvo: Ensino Médio
Número de aulas: 4 aulas de 3 horas

Temática: 

Anexos:
Modulo_astronomia_completo.pdf 204263 bytes
apresentacao_telescopios.pdf 11474384 bytes

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Observando as geradoras de movimento

Autores: Victor Erlacher Dias; Walter Mendes Leopoldo
Semestre: 1SEM/2015
Palavras-chave: Leis de Newton

Apresentação

 

 

Introduçao


Observando-se diferentes currículos de Física para o Ensino Médio percebemos que as discussões sobre forças e as três leis de Newton são conteúdos tidos indispensáveis. Devido a problemas de naturezas distintas, chegamos a ver cursos inteiros de Física (nos 1os, 2os e 3os anos do Ensino Médio) resumindo aos estudos da cinemática e mecânica newtoniana. Dentro deste cenário, temos que muitos professores apresentam aos seus alunos simples “transposições linguísticas” dos cálculos desenvolvidos no Ensino Superior, transformando, por exemplo, a Segunda Lei de Newton (F ⃗=(dp ⃗)/dt) em algo F ⃗=ma ⃗. No entanto, quase sempre estes conteúdos são apresentados aos alunos como “algo que caiu do céu” e que sua aplicação dá-se apenas no âmbito de sala de aula e nos exames escolares. Neste módulo de ensino inovador procura-se desenvolver com os alunos do ensino médio regular cada uma das Leis de Newton de forma dialógica, visando-se abordá-la por meio de problematizações geradas a partir de momentos de contextualização do módulo de cinemática e de experimentos chave separados por nós. Sendo assim, ao finalizar este módulo, pretendemos que o discente seja capaz compreender as diferentes concepções de força pertencentes ao senso comum, percebendo que por vezes esta concepção prévia está bastante relacionada a concepções já superadas por demais pensadores, bem como possa perceber que as leis newtonianas descrevem e preveem padrões de movimentos e explicações para eles se darem. Para este módulo, prevemos um total de nove aulas com cerca de quarenta minutos cada. Estas aulas estarão divididas em quatro atividades, que serão: Atividade 1: O que gera os movimentos? – Esta atividade tem como objetivo discutir as forças e como representar a sua ação em diferentes corpos; Atividade 2: Opa! Sir Newton e sua Primeira Lei – Nesta atividade objetivamos construir a noção de que para modificar o movimento uniforme de um corpo é necessário aplicarmos sobre ele uma força; Atividade 3: Mais uma senhor Newton? A Terceira Lei de Newton – Para esta atividade, almejamos discutir a Terceira Lei de Newton; Atividade 4: Ops, não aconteceu algo errado? Primeira e Terceira? Mas, e a Segunda Lei de Newton? – Nesta atividade pretendemos que o aluno consiga perceber a proporcionalidade entre a força aplica e a aceleração do corpo. De modo geral, todos os materiais utilizados nas atividades de Mão na Massa contam com materiais simples e fácil acesso. A única atividade que foge a essa regra é a Atividade 4; nela pressupomos a possiblidade de utilização do laboratório de informática para o uso de uma simulação computacional.

Objetivo


Desenvolver o conceito de força mecânica; Compreensão das Leis de Newton.

Público-alvo: Alunos do 1º ano do Ensino Médio
Número de aulas: 9

Temática: 

Anexos:
OBSERVANDO AS GERADORAS DE MOVIMENTO.docx 582720 bytes

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Física e Arte: uma proposta de mini-curso

Autores: Sofia Guilhem Basilio; Rafael Carlin
Semestre: 01/2015
Palavras-chave: física, arte, composição da luz branca

Apresentação


Esse módulo foi desenvolvido com o intuito de apresentarmos aos alunos questões referentes ao desenvolvimento científico a partir de pontos que não são comumente apresentados em sala de aula. Para tal, optamos por nos aproximar através das Artes, já que essa área possui uma relação dialética com a Ciência – em especial, com a Física. O principal objetivo, portanto, é mostrarmos aos alunos que conceitos físicos estão relacionados com o cotidiano e com a Natureza, muito além do tradicional quadro-negro e equações desenvolvidas em sala, muitas vezes sem sentidos para eles. Não pretendemos nos aprofundar matematicamente nos conceitos físicos tratados – como a natureza policromática da luz – porém vemos que uma aproximação com outras áreas seja positiva para o desenvolvimento de concepções da Física para os alunos.

Introduçao


Após o Ensino Médio, muitos de nossos alunos não continuam os estudos, seguindo diretamente para o mercado de trabalho. Outros seguem para o Ensino Superior nas mais diversas áreas de estudo. Porém, para a grande maioria, a Física se mantém distante da área de Humanas, como se na sociedade elas, de modo algum, não conversassem. Com esse módulo pretendemos aproximar diversos conceitos que estão presentes no atual currículo de Física com uma outra área que geralmente não é trabalhada: as Artes. Isso permitiria ao aluno uma visão mais ampla das aplicações dos conceitos científicos e uma maior apropriações destes.

Objetivo


Pretendemos que os alunos consigam relacionar conceitos da Física com assuntos atuais e cotidianos e que, após o módulo, se questionem sobre em quais outros lugares podemos aplicar a Física.

Público-alvo: Alunos do Ensino Médio que possuam noções básicas sobre ótica.
Número de aulas: 4 aulas

Temática: Vemos que os aspectos apresentados ao longo do curso, além de conterem conceitos físicos (por exemplo, a natureza policromática da luz branca), possibilitam uma relação íntima com temas do próprio cotidiano do aluno (como a diferença entre diversos tipos de lâmpadas e o papel de filtros de luz na iluminação).

Anexos:
Física e Arte – Uma proposta de mini-curso.pdf 277657 bytes

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Experimentando o Movimento. (Principio da relatividade de Galileu)

Autores: Fábio Martins de Carvalho e Fábio Da Silva Cruz
Semestre: Primeiro/2
Palavras-chave: Movimentos, Relatividade de Galileu

Introduçao


O módulo trabalha com a relatividade, mas especificamente com o Primeiro postulado da relatividade (O Princípio da Relatividade) de forma a da suporte a uma possível aplicação da relatividade restrita no terceiro ano do ensino médio.pretendeu-se estruturar módulo com os três momentos pedagógicos propostos por Demétrio Delizoicov.

Objetivo


Temos como objetivos que os alunos possam ao longo das atividades desenvolverem a concepção que o movimento é relativo ao referencial, ou seja, que para dizer que um corpo está em movimento ou parado depende do referencial, assim como os fenômenos Físicos independe do referencial inercial de forma que o mesmo possa extrapolar esse conhecimento aplicando no movimento dos corpos celeste. 

Público-alvo: Ensino médio e fundamental II
Número de aulas: 4

Temática: 

Anexos:
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Efeito Fotoelétrico

Introduçao


Realiza um minicurso para alunos do terceiro anos do ensino médio com conteúdo de Física Moderna, mais precisamente o Efeito Fotoelétrico. Este material irá tratar principalmente o conceito do Efeito Fotoelétrico e suas aplicações, tema muito pouco abordado no Ensino Médio, mas de grande relevância no desenvolvimento científico e tecnológico de nossa sociedade. Com este material os estudantes terão a oportunidade de ter o primeiro contato com o tema e perceber a importância do seu desenvolvimento no contexto socioeconômico, assim também haverá uma contextualização cotidiana, e a ligação do que é ensinado em sala de aula com a vida cotidiana dos estudantes, o que pode despertar o interesse para estudos mais profundos do tema.

Objetivo


O material terá uma abordagem CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) e HFF (História e Filosofia da Física), pois além de apresentar o Efeito Fotoelétrico, também trabalhará suas aplicações nas tecnologias atuais, assim como as mudanças que elas causaram influênciando o nosso modo de viver e pensar. O tema não será tratado de maneira isolada e sim de forma a mostrar como foi descoberto o fenômeno, quando, quais cinentístas estavam envolvidos e o contexto social da época, ou seja, apresentar como foi construido o conceito para explicar um fenômeno natural, com o intuito de trabalhar a ciência como construção humana. O desenvolvimento deste material é importante, pois irá mostrar com clareza os conceitos físicos envolvidos, bem como a sua contextualização na história da ciência e as suas aplicações no cotidiano. 

Público-alvo: Professsores
Número de aulas: 2

Anexos:
MODULO DE ENSINO

Primeira etapa 3

A Radiação na Medicina

utores: Adriana Cavalcanti, Fabio Gregorio, José Aldeni, Thiago de Oliveira, Zhouren Zhu
Semestre: 1º semestre 2016
Palavras-chave: 

Apresentação


Os principais aspectos pertinentes do Módulo, que o torna inovador, é se tratar de um conteúdo não abordado no Ensino Médio e ser interdisciplinar, reunindo elementos de Física, Química, Biologia e História, todos altamente relacionados. A metodologia adotada envolve o uso extensivo de textos curtos e questionários para discussões, além das apresentações com bastantes ilustrações e vídeos (também curtos), com a ideia de trazer o aluno do 3º ano, mesmo com pouca bagagem de conteúdo, efetivamente para as discussões e levando a um bom entendimento do tema. Alguns assuntos trazem bastantes controvérsias, e o tema radiação com certeza faz parte dessa lista, tendo os meios de comunicação um papel fundamental na divulgação do tema, mas, em geral, sem um embasamento científico para que a população estabeleça opiniões sólidas a respeito. Quando esse embasamento aparece, alguns conceitos são de difícil entendimento. O espectro eletromagnético, por exemplo, ainda que conste no currículo, dificilmente é discutido. Com base nisso, propomos um Módulo que tenta caracterizar o aspecto de dualidade da radiação, ou seja, que pode ser benéfica ou não aos seres humanos, de uma forma não neutra (pois acreditamos em um fator risco benefício positivo no uso das radiações) mas que tenta abordar ambos os aspectos e que permita ao aluno refletir sobre e construir sua própria opinião, além de adquirir uma bagagem de conhecimentos físicos novos. Temos também por finalidade concatenar o conteúdo ao que é ministrado no ensino médio, de forma a explorar e aprofundar em alguns conceitos como os modelos atômicos e núcleos atômicos, decaimento, partículas, emissão e radiação eletromagnética, espectro de energia e dualidade onda partícula e assim promover um avanço qualitativo a cerca de informação a cerca desses conceitos, aprofundando-os tecendo assim um fio de continuidade para aquilo que foi visto no ensino médio e que nós do grupo julgamos ser muito superficial e pouco valorizado nos livros didáticos para o ensino médio.

Introduçao


Este Módulo de Ensino Inovador foi concebido de modo a trazer um assunto ao mesmo tempo de alta relevância história e contemporâneo, e não presente no currículo do Ensino Médio. Cotidianamente estamos em contato com diferentes tipos de radiação e, em nosso Módulo, optamos por explorar alguns deles, em particular, os que tem aplicação direta na medicina. Módulo, portanto, pretende trabalhar com o tema da radiação, na medicina, desde os aspectos históricos de sua descoberta (e sua aplicação quase imediata nos hospitais, sem ponderar suas consequências) até a Física envolvida nos processos, priorizando os aspectos qualitativos.

Objetivo


Com a proposta de introdução à Física Médica, o Módulo tem o objetivo mostrar-lhes o mundo que os cercam no que diz respeito às radiações, e seus benefícios e malefícios associados ao tema. A radioatividade será trabalhada a partir do modelo atômico planetário ou orbital supostamente conhecido ao longo do ensino médio (porém, aqui revisado), avançando com as definições, características e fenômenos relacionados aos usos da radioatividade na medicina, bem como os efeitos biológicos e as proteções radiológicas. Ao final do Módulo, espera-se que os alunos conheçam alguns tipos de radiações (eletromagnética e proveniente da emissão de partículas) e seus efeitos, de modo que ele saia com uma visão desmistificada do assunto. Espera-se também que os alunos tenham noções básicas das aplicações diretas das radiações na medicina e o funcionamento básico de alguns equipamentos, além da noção elementar de proteção, que visa minimizar ao máximo os potenciais efeitos nocivos.

Público-alvo: Ensino Médio
Número de aulas: 8

Temática: Os fatores que nos motivaram a adotar o tema tiveram início pelo significado dado à radiação pela sociedade, em geral como algo nocivo, perigoso, a ser temido. Nós, como estudantes de Física, temos um embasamento um pouco maior que nos permite concluir de maneira diferente a respeito disso. Por outro lado, essa mesma população que tem medo das radiações convive tranquilamente com os exames de raios X, para citar o mais comum. Julgamos importante, trazer essa discussão, sobre a quão nociva pode ser a exposição à radiação e, por outro lado, o impacto positivo que as tecnologias associadas pode trazer. Esse se mostrou um ótimo pretexto para falar de uma Física, além de pouco abordada no contexto do Ensino Médio, bastante interessante e que possui poucos pré-requisitos considerando nossa abordagem predominantemente qualitativa.

Anexos:
Apresentação

Módulo de Ensino Inovador