inserÇÃo de tÓpicos de fÍsica moderna na...
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UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA
CURSO DE LICENCIATURA EM FSICA
JONATA EDUARDO DRESSENO ABILINO
INSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE
ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSE
TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO
CURITIBA
JULHO/2015
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JONATA EDUARDO DRESSENO ABILINO
INSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE
ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSE
Trabalho de Concluso de Curso de graduao, apresentado disciplina de TCC 2, do Curso Superior de Licenciatura em Fsica do Departamento Acadmico de Fsica DAFIS da Universidade Tecnolgica Federal do Paran UTFPR, como requisito parcial para obteno do titulo de Licenciado. Orientador: Professor Doutor Nestor Cortez Saavedra Filho.
CURITIBA
JULHO/2015.
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RESUMO
O presente trabalho diz respeito a uma pesquisa qualitativa realizada na cidade de Itaipolis/SC, localizada no planalto norte catarinense, cujo objetivo foi desenvolver e aplicar uma proposta de ensino de Fsica Moderna e Contempornea para o Ensino Mdio, com base nos tpicos: Efeito Fotoeltrico e Experimento Dupla-fenda, atravs de TIC e experimento na Escola Estadual Bsica Virglio Vrzea, respondendo pergunta: vivel a insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica Moderna e Contempornea mediadas pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito fotoeltrico e experimento dupla-fenda, em escolas pblicas? Para consolidar a pesquisa, a coleta dos dados foi feita utilizando-se de instrumentos de gravaes de udio e um dirio de campo. A apreciao e verificao dos dados foram feita via anlise de contedo, a partir do udio transcrito. Os dados coletados durante a pesquisa fornecem indicativos de que possvel aplicar tpicos de Fsica Moderna e Contempornea no Ensino Mdio, desde que o professor implante uma metodologia de ensino-aprendizagem mnima e use as TIC de forma a mediar transposio didtica, facilitando assim a aprendizagem dos alunos. A pesquisa tambm mostrou a importncia da formao do docente, de modo que o mesmo saiba usar o ferramental pedaggico adequadamente, e por fim mostra tambm que se vivel aplicar os tpicos de FMC na escola e seu contexto, deve ser tambm vivel extrapolar os resultados aplicando a proposta ao restante das escolas pblicas, salvo as condies mnimas de contorno.
Palavras-chave: Ensino de Fsica, Fsica Moderna e Contempornea, Tecnologias de Informao e Comunicao, Contexto Social Escolar.
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ABSTRACT This study concerns a qualitative survey conducted in the city of Itaipolis / SC, located in northern Santa Catarina plateau, whose objective was to develop and implement a Modern Physics and Contemporary teaching proposal for Secondary Education, based on the topics: Photoelectric Effect and experiment Double-slit, through ICT and experience at the State Primary School Virgil Lowland, answering the question: Is it feasible to enter the discussion in high school on the Modern and Contemporary Physics ICT-mediated and experiments, based on the effect of topical photoelectric and double-slit experiment in public schools? To consolidate research, data collection was done using audio recordings of instruments and a field diary. The evaluation and verification of the data were made via content analysis, from the audio transcript. Data collected during the survey provide indications that can be applied topics of Modern and Contemporary Physics in high school since the teacher implant a minimum teaching-learning methodology and use ICT in order to mediate the didactic transposition, thus facilitating student learning. The research also showed the importance of training of the teaching, so that it knows how to use it properly pedagogical tools, and finally also shows that it is feasible to apply the topics of FMC in school and its context, it should also be feasible to extrapolate results by applying the proposal to the rest of the public schools, except the minimum boundary conditions. Keyword: Physics Education, Modern and Contemporary Physics, Information and Communication Technologies, and School Social Context.
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AGRADECIMENTOS
A realizao deste trabalho s foi possvel graas colaborao de muitas
pessoas. Assim, manifesto minha gratido a todos que direta ou indiretamente
fizeram parte da minha formao.
Agradeo ao meu orientador pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelas
suas correes, incentivo, mas principalmente pela sua pacincia.
A esta Universidade e ao corpo docente do DAFIS que foram to importantes
na minha vida acadmica no desenvolvimento deste trabalho.
A diretora Ione, da Escola Virglio Vrzea, pela ajuda sempre que precisei.
No esquecendo tambm da minha fiel companheira ,amiga, namorada Dione
a qual sem o apoio durante o curso no teria completado.
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SUMRIO
1. INTRODUO ..................................................................................................... 1
1.1. CONTEXTO DA PESQUISA .............................................................................. 1
2. JUSTIFICATIVAS ................................................................................................ 6
2.1. JUSTIFICATIVA PESSOAL ................................................................................ 6
3. OBJETIVOS ......................................................................................................... 7
3.1. OBJETIVOS ESPECFICOS .............................................................................. 7
4. QUESTO DE PESQUISA ................................................................................. 7
5. REFERENCIAL TERICO ............................................................................................. 8
6. METODOLOGIA ................................................................................................ 12
7. CONSTITUIO E ANLISE DE DADOS .................................................................. 14
7.1. DESCRIO DAS AULAS ............................................................................... 14
7.2. ANLISE DE CONTEDO ............................................................................... 18
7.3. CRITRIOS USADOS PARA DEFINIR AS CATEGORIAS ............................ 18
7.4. DADOS .............................................................................................................. 19
8. CONCLUSO .................................................................................................... 25
REFERNCIAS .................................................................................................................. 27
ANEXOS ................................................................................................................. 31
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1. INTRODUO
A introduo de Fsica Moderna e Contempornea (FMC) no Ensino Mdio
j vem sendo discutida h tempos. O porqu e para que ensinar so temas cuja
necessidade um consenso na rea de Ensino de Fsica, pois h inmeras
pesquisas e autores que justificam a introduo de FMC. Terrazan (1994) elenca
inmeras justificativas, assim como Torres (1998), conforme ser melhor descrito ao
longo do texto. Todavia, alm de autores e pesquisas o que coopera fortemente para
a efetivao da insero de tpicos de FMC so os desdobramentos da Lei de
Diretrizes e Bases da Educao Nacional (LDB) 1996 e o Parmetro Curriculares
Nacionais (PCN). Neles existem inmeras menes sobre as atualizaes do
currculo em Fsica. Contudo, a questo que surge como fazer isso? Ou seja, qual
a viabilidade de se inserir tpicos de FMC nas escolas pblicas em turmas de
Ensino Mdio? Uma tentativa de se obter essa resposta est no uso de Tecnologias
da Informao e Comunicao (TIC), sendo o objetivo desta pesquisa avaliar a
possibilidade da insero da discusso no Ensino Mdio sobre Fsica Moderna e
Contempornea mediadas por TIC e experimentos.
1.1. CONTEXTO DA PESQUISA
A Escola de Educao Bsica Virglio Vrzea, foco desta pesquisa, est
situada no municpio de Itaipolis, planalto norte do estado de Santa Catarina.
O estado de Santa Catarina apresenta os melhores ndices sociais do pas,
como ser descrito no decorrer deste tpico. Possui o mais alto ndice de
expectativa de vida do pas (empatado com o Distrito Federal), a menor taxa de
mortalidade infantil e tambm a unidade federativa com menor desigualdade
econmica e analfabetismo do Brasil. Alm disso, tambm considerado um estado
rico ostentando o sexto maior Produto Interno Bruto (PIB) da federao, com uma
economia diversificada e industrializada. Importante polo exportador e consumidor, o
estado um dos responsveis pela expanso econmica nacional, respondendo por
4% do Produto Interno Bruto do pas.1
1 Dados e informaes retirados do site: http://www.ibge.gov.br/estadosat/perfil.php?lang=&sigla=sc. Acesso em 06 de julho de 2015.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Expectativa_de_vidahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Expectativa_de_vidahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mortalidade_infantilhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mortalidade_infantilhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Desigualdade_econmicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Desigualdade_econmicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Analfabetismohttp://www.ibge.gov.br/estadosat/perfil.php?lang=&sigla=sc
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De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica (IBGE), por
meio da Pesquisa Nacional por Amostra de Domiclios (Pnad), em 2013, a taxa de
analfabetismo no estado era de 3,2%, a menor do pas. A taxa de escolarizao na
faixa etria de 6 a 14 anos 99,2%, fazendo com que o estado seja lder nesse
quesito. Da populao, 16,3% dos catarinenses so analfabetos funcionais. Santa
Catarina tem o terceiro maior IDH-educao do Brasil, com um ndice de 0,934.2
Apesar disso, o planalto norte catarinense a regio mais pobre do estado,
sendo o territrio no qual se concentram os menores IDH-M, e o municpio de
Itaipolis est na 207 posio dentre os outros municpios de Santa Catarina, com
IDH-M de 0,708.3
De acordo com as estimativas do IBGE, para o ano de 2010, a populao de
Itaipolis era composta de 20.315 habitantes, o equivalente a 0,34% da populao
do estado. Em 2014, a populao estimada era de 21.139 habitantes. Itaipolis a
57 cidade no ranking populacional catarinense. Quanto ao ndice de
Desenvolvimento da Educao Bsica (Ideb)4 2013, o municpio ficou com 4,3.
Itaipolis est na 1579 posio de renda per capita no Brasil, sendo de R$ 625,36 a
mdia.5
No permetro urbano, onde a escola se encontra, h problemas de captao,
distribuio e qualidade da gua distribuda. Na rea rural, em muitas comunidades
no existe fornecimento desse recurso, com possveis riscos de contaminao dos
2 Informaes retiradas do site: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/trabalhoerendimento/pnad2013/. Acesso em 05 de junho de 2015. 3Pesquisa elaborada a partir do Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil 2013 divulgado pelo Programa das Naes Unidas para o Desenvolvimento - PNUD, Instituto de Pesquisa Econmica Aplicada - IPEA e Fundao Joo Pinheiro - FJP, com dados extrados dos Censos Demogrficos de 1991, 2000 e 2010. O ndice FIRJAN de Desenvolvimento Municipal (IFDM), criado pela Federao das Indstrias do Rio de Janeiro para acompanhar a evoluo dos municpios brasileiros e os resultados da gesto das prefeituras, apontou, em 2000, o municpio como o 234 colocado no ranking de desenvolvimento do Estado. Em 2006, com um ndice de 0,647, a cidade aparece na 215 posio estadual.
4 O ndice de Desenvolvimento da Educao Bsica (Ideb) foi criado em 2007 e tem como finalidade reunir em um s indicativo dois conceitos igualmente importantes para a qualidade da educao: fluxo escolar e mdias de desempenho nas avaliaes. O indicador calculado a partir dos dados sobre aprovao escolar, obtidos do Censo Escolar, e mdias de desempenho nas avaliaes do Inep, o Saeb para as unidades da federao e para o pas, e a Prova Brasil para os municpios. Dados obtidos do site do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Ansio Teixeira. Disponvel em: portal.inep.gov.br. Acesso em 08 de maior de 2015. 5 Dados e informaes obtidas atravs do site: http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=420810&search=santa-catarina|itaiopolis. Acesso em 05 de junho de 2015.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Taxa_de_analfabetismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Taxa_de_analfabetismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Analfabetismo_funcionalhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_estados_do_Brasil_por_IDHhttp://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/trabalhoerendimento/pnad2013/http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=420810&search=santa-catarina|itaiopolishttp://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=420810&search=santa-catarina|itaiopolis
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habitantes, pelo fato dos lenis freticos, nascentes e riachos estarem
provavelmente contaminadas pelo uso de agrotxicos e lixo (embalagens)
depositados a cu aberto. No existem redes de esgoto e nem tratamento dos
mesmos e estes, de modo que so levados aos leitos dos rios, principalmente pelas
guas das chuvas.6
O municpio tem como uma das principais economias o setor agrcola,
principalmente na produo de gros (soja e milho) e na fumicultura que se
concentra nas pequenas propriedades. As microempresas, por serem administradas
por membros da famlia absorvem um nmero bem reduzido de mo-de-obra, muitas
vezes com menos qualificao utilizando um capital de giro menos expressivo.7
De acordo com o Projeto Poltico Pedaggico da escola, a comunidade
escolar constituda em grande parte por descendentes de alemes, poloneses,
ucranianos, indgenas e em menor nmero por outras etnias. Em relao s famlias,
46,91% delas possui renda at um salrio mnimo, 29,26% entre um e dois salrios,
14,85% de trs a quatro salrios, 4,97% de cinco a sete; 2,57% de oito a dez
salrios e 1,4% de 11 a 20 salrios mnimos. Algumas famlias recebem recursos do
Governo federal atravs dos programas sociais, como o Bolsa Famlia.8
A escola abrange comunidades distantes de at 40 km da sede da escola,
de modo que os alunos utilizam o transporte escolar gratuitamente, o que
gerenciado pela Secretaria Municipal de Educao.9
A Escola de Educao Bsica Virglio Vrzea a maior do municpio, tendo,
aproximadamente, 1233 alunos matriculados, 66 funcionrios e 57 professores.
Esses alunos constituem 44 turmas de Educao Bsica: desde o 2 ano a 8 srie
do Ensino Fundamental, Ensino Mdio e curso profissionalizante de Magistrio -
Habilitao em Educao Infantil e Sries Iniciais, possuindo ainda Servio de
Atendimento Especializado Educacional (SAEDE), em sala prpria para a incluso
social.
As dependncias fsicas da Escola no atendem as expectativas do
educando, estando em precrias condies de uso. No h laboratrio de Cincias
Fsicas, Biolgicas ou Qumica, ou seja, no h nenhum laboratrio. Falta espao
6 Informaes obtidas atravs do Plano Municipal de Educao PME de Itaipolis. 7 Idem. 8 Informaes obtidas do Plano Poltico Pedaggico da Escola. 9 Idem.
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para abrigar o setor administrativo. A sala dos professores contm infiltrao de
gua na cobertura, causando transtornos e colocando em risco a integridade fsica
dos mesmos. No h espao fsico suficiente para os professores cumprirem com as
horas atividades, sendo insuficientes os equipamentos necessrios, como
computadores e impressoras para a preparao de provas e pesquisas diversas10.
Em 2013 o Ideb da escola foi de 4.8.11
Ainda de acordo com o Projeto Poltico Pedaggico da escola, esta tem
como objetivos, princpios e finalidades o seguinte:
I - A Escola tem seu embasamento nos Artigos 2,3, 22, 25, 26,29, 32, 35, 39 da Lei n 9394/96 e nos artigos 3,4,23, e 26 da Lei Complementar n170/98, oferecendo, Ensino Fundamental de 9 anos, tendo por objetivo geral o pleno desenvolvimento do aluno, seu preparo para o exerccio da cidadania e sua qualificao para o trabalho;
II - A Escola tem por finalidade atender o disposto nas constituies federal e estadual, na Lei de Diretrizes e Bases da Educao Nacional e no Estatuto da criana e do adolescente; ministrar o Ensino Fundamental, Ensino Mdio e Magistrio, observadas, em cada caso, a legislao e normas especificamente aplicveis;
III - A Escola oferecer aos seus alunos servios educacionais com base
nos princpios emanados das Leis especficas. 12
De acordo com a ementa da disciplina de fsica, os alunos da 3 Srie do
Ensino Mdio devem, durante o ano letivo, abordar os seguintes temas:
1. Eletrosttica. Carga Eltrica. Processos de eletrizao e eletroscpio.
Fora eltrica: lei de Coulomb. Campo eltrico e potencial e trabalho
de uma fora eltrica.
2. Linhas de fora e condutores em equilbrio eletrosttico, condutores
esfricos. Eletrodinmica. Corrente eltrica.
3. Leis de Ohm. Potncia eltrica. Associao de resistores.
4. Eletromagnetismo. Campo magntico gerado por corrente eltrica.
Fora Magntica. Induo eltron. Ondas Mecnicas. O som. Ondas
10 Dados retirados do Projeto Poltico Pedaggico da Escola. 11 Dado retirado do site: http://ideb.inep.gov.br/. Acesso em 06 de junho de 2015. 12 Idem.
http://ideb.inep.gov.br/
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Eletromagnticas. Frequncia, velocidade, comprimento e perodo de
uma onda magntica. Fsica Moderna. 13
13 Esta emenda foi fornecida pelo Professor de Fsica responsvel pela disciplina do terceiro ano do Ensino Mdio, tendo sido transcrita conforme anotaes do plano de aula do professor.
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2. JUSTIFICATIVAS
A justificativa principal para esta pesquisa seguir as recomendaes dos
Documentos Oficiais na realidade escolar do planalto norte catarinense, ou seja, na
Escola Educao Bsica Virglio Vrzea, situada no municpio de Itaipolis, na qual
se entende que o currculo da Fsica precisa ser atualizado. Outra justificativa
segundo as pesquisas de Ostermann e Cavalcanti (1999) e uma reviso feita mais
tarde por Ostermann (2009) de que existe pouco material disponvel em portugus.
Assim, est pesquisa tem a finalidade de contribuir para melhorar a relao ensino
aprendizagem em tpicos de Fsica Moderna. E, tambm, segundo Torre (1998
apud OSTERMANN, 2000, p.25), aproximar o aluno da Fsica Atual:
1. Conectar o estudante com as questes tecnolgicas atuais, mostrando a importncia de ser alfabetizado cientificamente e tecnologicamente; 2. Proteg-lo do obscurantismo, das pseudocincias e das charlatanias ps-modernas, coisas do tipo cura quntica e espiritualidade e teorias afins; 3. Que o aluno possa localizar corretamente o ser humano na escala temporal e espacial da natureza, dando assim a dimenso do conhecimento de ponta; 4. FMC possui mltiplas e evidentes consequncias tecnolgicas; 5. Por sua beleza, pelo prazer do conhecimento, porque uma parte inseparvel da cultura, porque o saber nos faz livres e valoriza a humanidade.
Outro objetivo dar uma finalidade didtica aos muitos materiais existentes
sobre TIC, applets, vdeos, textos e experimentos. Gil et al. (1987, apud
OSTERMANN, 2000, p.25) acreditam que o ensino de FMC a alunos de Ensino
Mdio tem grande importncia, uma vez que a introduo de tpicos atuais de Fsica
pode contribuir para dar uma imagem mais precisa da cincia e do prprio trabalho
cientfico. Esta nova imagem deve superar a viso linear da Fsica dando um carter
mais amplo e complexo a esta cincia do que a viso cumulativa e limpa do
conhecimento cientfico.
(...) a influncia crescente dos contedos de Fsica Moderna e Contempornea para o entendimento do mundo criado pelo homem atual, bem como, a insero consciente, participativa e modificadora do cidado neste mesmo mundo, definem por si s a necessidade de se debater e estabelecer as formas de abordar tais contedos na escola mdia. (Terrazzan, 1994, p. 43).
2.1. JUSTIFICATIVA PESSOAL
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O interesse em relao FMC comeou quando estava na oitava srie,
quando assinei a revista Superinteressante e passei a acompanhar assuntos da
revista. At aquele momento eu no sabia na realidade do que se tratava a FMC,
porm quando passei para o Ensino Mdio, soube que havia uma distino entre a
Fsica Clssica e a FMC. Todavia, isto no estava claro, e ento passei a pesquisar
sobre o tema, comprei livros de divulgao cientfica recomendados pelos
professores de fsica e qumica, e o interesse foi aumentando, a ponto de cursar
fsica e escolher o tema como trabalho de concluso do curso.
3. OBJETIVOS DA PESQUISA
3.1. OBJETIVO GERAL
Desenvolver, verificar a viabilidade e aplicar uma proposta de ensino de
Fsica Moderna para o Ensino Mdio, com base nos tpicos: Efeito Fotoeltrico e
Experimento Dupla-fenda, atravs de TIC e experimento, no contexto de
Itaipolis/SC na Eeb Virglio Vrzea.
3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS
1. Analisar a insero de Fsica Moderna e Contempornea e elaborar uma
interveno metodolgica com o uso dos vdeos do portal Cincia Curiosa
relacionados aos tpicos de Fsica Moderna.
2. Selecionar recursos de TIC e experimentos, sobre os tpicos de Efeito
Fotoeltrico e experimento de Dupla Fenda.
3. Elaborar uma proposta didtica em relao aos tpicos de Efeito
Fotoeltrico e Experimentos Dupla Fenda.
4. Verificar a viabilidade da sequncia didtica de acordo com alguns
critrios, como, por exemplo: financeiro, estrutural e pedaggico.
4. QUESTO DE PESQUISA
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A insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica Moderna mediadas
pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito fotoeltrico e
experimento dupla-fenda, em escolas pblicas, vivel?
5. REFERENCIAL TERICO
Moreira e Ostermann (2000) fizeram uma reviso bibliogrfica sobre a rea
de pesquisa em Fsica Moderna Contempornea no Ensino Mdio, consultando
artigos, livros didticos, dissertaes, teses e internet que abordam o tema. A
pesquisa focou desde os primeiros trabalhos do final da dcada de 1970 at o ano
2000.
Esse levantamento concluiu que existem algumas linhas exploradas em
demasia, como; Apresentao de um tema em Fsica Moderna Contempornea e,
em contrapartida, linhas pouco exploradas, como: Concepes Alternativas da
Fsica Moderna Contempornea e propostas testadas em sala de aula.
Pode-se constatar nessa pesquisa que nada apareceu com relao s
Tecnologias da Informao e Comunicao (TIC), to em voga na atualidade. Mas,
se considerarmos o ano da pesquisa, visualizamos que a internet recm tinha
chegado ao Brasil, sendo pouco vivel a utilizao desse ferramental, uma vez que
a difuso de computadores e o acesso internet eram limitados a poucos.
Em outra pesquisa mais recente, Pereira e Ostermann (2009) realizaram
uma reviso bibliogrfica sobre a rea de pesquisa em Fsica Moderna
Contempornea no Ensino Mdio. Tal trabalho baseou-se na consulta de artigos,
livros didticos, dissertaes, teses e na internet. Esta pesquisa considerou desde
os primeiros trabalhos na dcada de 1970 at o ano de 2006.
Pode-se constatar nessa pesquisa que no faltam justificativas em defesa da
insero da FMC no Ensino Mdio, embora o material em lngua portuguesa seja
escasso. Tambm se verifica uma boa gama de tpicos sobre FMC que podem ou j
esto sendo utilizados para ensina FMC.
A pesquisa de Ostermann e Moreira (2000) causou alguma mudana com
relao rea de ensino. E para se verificar o seu impacto foi realizada uma
pesquisa, uma reviso da produo acadmica recentemente, entre 2001 a 2006,
tambm feita por Ostermann e Pereira (2009). Nela se fez uma verificao de
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trabalhos em revistas e artigos do Brasil e exterior. Foram selecionados 102 artigos
correlacionados FMC. Tais trabalhos foram separados em quatro grandes linhas
ou categorias: propostas didticas testadas em sala de aula, levantamento de
concepes, bibliografia de consulta para professores e anlise curricular.
Ou seja, houve uma melhora em relao s publicaes aps a divulgao
da pesquisa de Moreira e Ostermann (2000) sobre ensino de FMC no Ensino Mdio.
Logo, constatou-se uma evoluo ao uso de FMC em sala de aula por parte dos
docentes. Todavia, ainda a maioria das publicaes era referente bibliografia de
consulta para professores. Uma linha nova e interessante surgiu nessa pesquisa
recente, dentro da categoria propostas didticas testadas em sala de aula: o uso de
TIC. Foram identificados seis trabalhos, conforme os pargrafos que seguem:
Muller e Wiesner (2002) na Alemanha, ambos da Universidade de Munique,
realizaram um curso introdutrio de Mecnica Quntica para alunos de faixa etria
equivalente ao Ensino Mdio no Brasil, no qual fizeram uso de programas de
simulao computacional envolvendo o experimento da dupla fenda e o
interfermetro March-Zenhder.
Ostermann e Ricci (2004) com base em um trabalho publicado na Alemanha,
construram uma unidade didtica conceitual usando tpicos de FMC. Para isso,
fizeram uso de dois softwares originalmente usados no trabalho de pesquisadores
alemes citados no pargrafo anterior. Os softwares so uma simulao do
interfermetro March-Zenhder e outro com experimento da dupla fenda. Essa
experincia foi realizada em uma turma de mestrado profissional.
Ostermann e Ricci (2005) usaram novamente dois softwares para elaborar
atividades relacionadas a conceitos de fsica quntica na formao de professores,
em uma segunda de turma de Mestrado Profissional. Um dos softwares simula um
interfermetro de Mach-Zehnder e outro a experincia de dupla fenda com ondas de
matria. A pesquisa demonstrou como se faz um uso mais adequado da TIC, no s
em carter demonstrativo, afirmando a viabilidade das TIC.
Machado e Nardi (2006) usaram um software educacional com tpicos de
FMC para alunos do terceiro ano do ensino mdio. Na realidade tratou-se de um
hipertexto, onde houve interao entre a interface digital e os alunos. Os resultados
foram positivos.
Trindade, Fiolhais e Gil (2005), em Portugal, usaram um software chamado
gua Virtual o qual um ambiente virtual 3-D para explorar conceitos de FMC,
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tpicos sobre orbitais atmicos e estrutura da gua, para ensinar FMC em turmas do
fim do secundrio e incio da faculdade.
Gunel (2006) usou power-point em tpicos de FMC e fez um comparativo
entre a apresentao em formato resumo e power-point.
Aps essa pesquisa, de Ostermann e Pereira (2009), para fins de realizar-se
uma nova pesquisa ou um levantamento mais atual sobre a linha de TIC e FMC, foi
feita uma breve averiguao das publicaes em eventos como passo inicial. Foi
realizada uma triangulao entre as publicaes dos ltimos 10 anos do Encontro de
Pesquisa em Ensino de Fsica - EPEF 2004-2014. Alguns critrios foram usados
para a pesquisa. As publicaes teriam que ter nfase em FMC e TIC, baseadas
principalmente nestes dois critrios. Foram selecionados artigos, os quais no
passaram de algumas dezenas. Embora, para o fim da pesquisa foram usados no
mais do que 15 artigos dos EPEF, ocorridos entre 2004-2014. Finalizada a pesquisa
constatou-se ainda um baixo volume de publicaes na linha atual de FMC e TIC.
Diante desse olhar na rea de FMC, surgiu uma considerao importante,
notou-se que existe uma dificuldade de transpor didaticamente a FMC, ento
primeiramente, tem-se que discutir os conceitos envolvidos na transposio didtica
e suas regras, considerando o contexto e as condies de contorno da FMC.
Pietrocola e Brockington (2005) fazem est considerao, situando a ideia
de Transposio Didtica que originalmente surgiu com o socilogo Michel Verret
em 1975, e foi utilizada e explorada por Yves Chevallard em sua obra La
transposicin didctica.
Chevallard (1991) usou a ideia de transposio para elucidar a
transformao do conceito de distncia entre pontos em sua origem, como o
pesquisador matemtico, at chegar sala de aula. Ou seja, do conhecimento
bruto at a lapidao para se tornar acessvel ao aluno.
Yves Chevallard chama o conhecimento produzido pelo cientista de saber
sabio. J o saber a ensinar aquele que aparece j modificado nos materiais
didticos, e o saber ensinado o que se realiza em sala de aula. Um exemplo
aplicvel seria o artigo feito por Albert Einstein sobre o efeito fotoeltrico, em 1905,
onde pode ser visto como o saber sbio, o qual consta nos livros e manuais para
ensino de fsica (saber a ensinar) e o que um professor e seus alunos fazem em sala
saber ensinado.
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Um ponto relevante que a transformao ou a transposio dos saberes
no uma mera simplificao, uma reduo de nvel para se fazer compreensvel o
conhecimento pelo aluno. Chevallard deixa claro que o saber sbio sobrevive, em
forma de processos ou transformaes at a sala de aula. Pode-se imaginar os trs
saberes como conjuntos que possuem uma interseco, a qual Chevallard chama de
noosfera. nela que a mediao do conhecimento feita e o saber final ou saber
ensinado resiste. Nessa ideia de conjuntos nota-se claramente que no se trata de
uma mera simplificao do saber sbio e sim de algo anlogo. H uma filtragem,
onde se reside tanto parte do saber original (a descoberta) feita pelo cientista at a
compreenso do aluno em sala de aula.
A referida filtragem denominada por Pietrocola e Brockington (2005), mais
corretamente, de sobrevivncia dos saberes. Para que haja isso um saber deve ter
algumas caractersticas: um saber deve ser consensual, ou seja, o saber j adquiriu
a posio de verdade, mesmo que temporariamente. Basicamente o saber um
consenso geral.
Outra caracterstica, mencionada por Yves Chevallard a Atualidade. Esse
atributo o autor dividiu em dois: atualidade moral, pela qual a sociedade reconhece a
importncia do saber sbio e da necessidade na composio dos currculos; e a
atualidade biolgica que, simplificando, significa que um saber deve ser
contemporneo cincia.
Uma terceira caracterstica a operacionalidade. Entende-se que o saber
pode ser trabalhado gerando atividades didticas. Seriam experimentos, exerccios
ou mesmo textos. E, no rol de caractersticas um saber sbio deve permitir o que
Yves Chevallard chama de atividade didtica, uma analogia que um saber sbio
pode ser visto como barro, e que ao ser transposto o saber remodelado para um
vaso em sala de aula. Todavia, ainda assim barro e guarda semelhanas com o
original, isto o que se denomina, ou seja, um saber flexvel, malevel, porm
mantem-se sempre fiel ao original.
Tambm definida uma qualidade que Chevallard chama de teraputica. Ou
seja, uma espcie de garantia, de adaptao, que permite um saber passar por
testes da realidade escolar.
Astolfi (1997) props algumas regras ou padres que podem ajudar na
transposio didtica de um saber:
I Modernizar o saber escolar;
-
12
II Atualizar o saber escolar;
III Articular o saber novo com o Antigo;
IV Transformar um saber em exerccios e problemas;
V Tornar um conceito mais compreensvel;
Diante desse cenrio, como aponta Siqueira e Pietrocola (2006), transpor
toda a FMC no seria adequado, pois existem inmeras dificuldades, s quais de
acordo com a ideia principal de Chevallard, so conflitantes. Uma opo para tornar
a FMC adequada a linha TIC mencionada na pesquisa de Pereira e Ostermann
(2009) que pode ser uma alternativa vivel para efetuar a transposio didtica de
tpicos de FMC.
6. METODOLOGIA
Uma pesquisa em ensino, como o prprio nome menciona, tem como objeto
o ensino. Ela procura responder questionamentos sobre fenmenos de interesse, os
quais envolvem a aprendizagem, o currculo, a avaliao e as condies de
contorno (MOREIRA; ROSA, 2008).
Esta pesquisa em ensino uma pesquisa qualitativa, que leva em conta
somente os aspectos qualitativos das aulas. Esta possui caractersticas subjetivas,
com resultados que no so generalizveis, no sendo ela estruturada e ampla.
Esta leva em conta o contexto e as interaes. As ferramentas no so somente a
estatstica. Ela privilegia o uso de outras ferramentas (ROSA, 2011) com carter
interpretativo e subjetivo.
Uma pesquisa qualitativa, em conjuntos com suas ferramentas e com a
codificao dos sujeitos, pode responder questes e hipteses levantadas sobre a
origem de um determinado dado, que no pode ser mensurado.
Esta pesquisa em ensino foi efetuada em uma escola pblica com alunos do
ensino mdio, em uma turma que estava iniciando o contedo de Eletricidade. Foi
um total de seis aulas, todas lecionadas uma seguida da outra, ocorrendo duas
aulas em cada encontro.
No primeiro encontro, aulas 1 e 2, a aula ministrada foi expositiva e
dialogada, tendo como enfoque principal a discusso acerca da natureza da luz em
seu carter ondulatrio. Esta abordou o contexto histrico em relao s primeiras
-
13
discusses sobre a luz e as teorias vigentes. Os alunos ficaram a par da parte
ondulatria em relao luz.
Aps a exposio terica, foi exibido um vdeo do portal Cincia Curiosa,
com o objetivo de dar aos alunos uma ideia do que se pode fazer em laboratrio nos
dias atuais. Em seguindo, um applet que simula o experimento de Young da dupla
fenda, foi exposto. Neste os alunos fizeram um experimento virtual, realizando-se
uma anlise qualitativa do software, sendo levantadas questes sobre a natureza da
luz e seu carter ondulatrio para os alunos.
O Dirio de Campo foi um dos meios utilizados para realizar a coleta de
dados, que se segundo FALKEMBACH (1987) nele que se anota todas as
impresses, fatos do fenmeno observado, para se manter uma mxima preciso
nas observaes feitas pelo pesquisador, em todos os encontros e atividades
previstas. Outro meio empregado para se coletar os dados foram as gravaes em
udio, alm da tcnica de anlise de contedo, que segundo ROSA (2011) e
BARDIN (2011) muito utilizada em pesquisas nas quais se busca obter uma
interpretao dos dados.
No segundo encontro, aulas 3 e 4, foi demonstrado como se faz o
experimento da dupla-fenda na sala de aula e como os alunos podem reproduzi-lo
em casa. Com isso, os alunos ficaram convencidos, at aquele momento, que a
luz era uma onda. Em seguida, ministrou-se uma aula expositiva dialogada sobre a
natureza da luz e sob o ponto de vista corpuscular, sendo discutida e explorada
tanto a parte histrica quanto a parte fenomenolgica do efeito-fotoeltrico. Aps
esta aula foi mostrado outro vdeo do portal Cincia Curiosa, mas o assunto do
vdeo foi o efeito fotoeltrico.
No terceiro e ltimo encontro, portanto aulas 5 e 6, apresentou-se um applet,
o qual simulou o efeito-fotoeltrico e suas especificidades. Com base nisso, o
professor levantou questes sobre a natureza da luz, acirrando a discusso sobre a
luz ser onda ou partcula. Aqui, tambm foi feita uma anlise qualitativa do
experimento virtual. Aps essa discusso foi apresentado um experimento
demonstrativo o qual, reproduz o efeito fotoeltrico. Neste caso, devido s
dificuldades da reproduo, tanto do applet quando do experimento demonstrativo
feito em sala, discusso foi efetuada de forma qualitativa. Ao final fez-se a anlise
dos dados coletados em udio e das notas do dirio de campo a fim de responder
pergunta: vivel a insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica
-
14
Moderna mediadas pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito
fotoeltrico e experimento dupla-fenda, em escolas pblicas?
A anlise foi feita por meio da transcrio das aulas, nas quais ficou evidente
que os alunos conseguem apropriar-se do jargo usado pelo professor e as
interpretaes feitas em sala, ou seja, apareceram termos como efeito fotoeltrico,
onda-partcula, dualidade, dupla fenda, eltrons, Fsica Moderna, Einstein, luz,
carter corpuscular, carter ondulatrio. Desse modo consegue-se detectar indcios
de que a transposio didtica foi efetivada, assim respondendo pergunta central.
7. CONSTITUIO E ANLISE DOS DADOS
7.1. DESCRIO DAS AULAS
Nas aulas um e dois, o objetivo foi discutir e analisar a natureza da Luz a
partir do Experimento de Young. Os recursos usados foram quadro, giz, computador
e projetor. A Aula foi composta por trs momentos, iniciou-se com a pergunta: O que
a Luz? Aps a questo levantada foi apresentado o aspecto histrico em relao
discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e conclu mostrando o
experimento de Young do portal Cincia Curiosa. Durante a passagem do vdeo
fazia pausas para explicar termos desconhecidos pelos alunos ou para questiona-
los. Ao final fiz a observao que por hora a luz tem um comportamento ondulatrio.
Esta primeira ilustrao corresponde justamente s aulas um e dois, nas
quais foi realizada a demonstrao do experimento de Young. Como se pode
observar pela foto, esta foi tirada dentro da sala de aula, sendo que os instrumentos
utilizados para efetuar o experimento estavam dispostos encima da mesa do
professor. O notebook que aparece na foto pertencia ao pesquisador, assim, como
todo o material.
-
15
Fotografia 1 - Sala do projetor: Demonstrao do Experimento de Young.
J esta segunda foto, foi tirada apenas com o intuito de apresentar a sala do
projetor, local que, na maioria das vezes, no ocupada por alunos, mas to
somente quando algum professor necessita utilizar o projetor.
Fotografia 2 - Sala do projetor
No segundo momento, ou seja, na segunda aula, os alunos fizeram uso do
applet do site Walter Fendt. 14 Os alunos mexeram na simulao variando os
elementos livremente e vendo o que acontece. Despois solicitei a eles que
mudassem alguns parmetros e respondessem as perguntas elencadas na tabela
de dados.
14 Site referente ao applet utilizado pelos alunos: www.walter-fendt.de/ph14br/.
-
16
A terceira e quarta ilustrao correspondem ao laboratrio de informtica da
escola, o qual foi utilizado pelos alunos para exploraram o applet. Para utilizar este
espeo na escola, foi necessrio reservar junto ao responsvel pelo laboratrio.
Fotografia 3 - Laboratrio de Informtica.
Fotografia 4 Laboratrio de Informtica.
Na quarta aula o objetivo foi discutir e analisar a natureza da luz, a partir do
efeito fotoeltrico. A aula foi composta de dois momentos. Iniciou-se com a pergunta:
O que a Luz? Ela uma onda? Aps apresentou-se o aspecto histrico em
relao a discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e concluiu-se
-
17
mostrando o que o efeito fotoeltrico atravs do vdeo do site Cincia Curiosa15.
Durante a explanao do vdeo, foram feitas pausas para complementar ou explicar
termos e fazer questionamentos aos alunos. Ao final desta aula, fiz a observao
que a luz tem um comportamento corpuscular tambm. E por fim levantei a questo:
A Luz onda? Ou uma partcula? E continuei com questes exposta na tabela
denominada pelo pesquisador Tabela Qualitativa.
A quinta aula estava destinada a se fazer uma demonstrao do efeito
fotoeltrico, porm o dia estava chuvoso, o que atrapalhou a prtica. Mesmo assim,
o aparato experimental foi montado, apontando-se o que iria acontecer Atravs de
um vdeo com a demonstrao do experimento.
Na imagem abaixo, pode-se visualizar a demonstrao do efeito-fotoeltrico
no Laboratrio de Informtica. Sobre a carteira, est uma luminria com luz negra,
l, pedao de PVC e um aparato simulando um eletroscpio feito com uma latinha,
papel alumnio e plstico.
Fotografia 5 - Demonstrao do efeito-fotoeltrico no Laboratrio de Informtica.
Na sexta aula os alunos deveriam utilizar o applet do site Phet Colorado16.
Mas como o laboratrio de informtica muito obsoleto a simulao no rodou.
Ento mostrei a simulao no projetor, expus como ela funcionava e dei uma
explicao do que estava acontecendo. Solicitei aos alunos que me ajudassem a
mudar os parmetros da simulao e ento aps comecei a levantar questes com
relao ao applet, as mesmas podem ser verificadas na tabela qualitativa.
15 Material retirado do site http://www.cienciacuriosa.com.br/. 16 https://phet.colorado.edu/pt-BR/
http://www.cienciacuriosa.com.br/
-
18
7.2. ANLISE DE CONTEDO
O procedimento adotado para se analisar os dados foi:
1. Transcrio das respostas dada pelos alunos durante as aulas.
2. Seleo das respostas relevantes.
3. Confeco de uma tabela com as respostas e as categorias.
4. Classificao das respostas de acordo com as categorias.
5. Verificao da quantidade de respostas em cada categoria.
6. Elaborao de uma tabela com a quantidade de respostas por
categoria, a fim de ilustrar os indcios de aprendizagem.
7. Anlise da tabela de dados.
Utilizando a tabela da anlise qualitativa a fim de ilustrar e apresentar
indcios de aprendizagem, as categorias foram rotuladas da seguinte maneira:
Compreenso Total = A
Compreenso Parcial = B,
Concepo Espontnea =C
Nenhuma compreenso ou Indefinido = D.
Atravs destes resultados possvel ter indicativos de aprendizagem dos
alunos.
7.3. CRITRIOS USADOS PARA DEFINIR AS CATEGORIAS
Compreenso total: O aluno respondeu pergunta feita pelo professor,
usando argumentos e termos abordados em aula, mostrando assim domnio da
linguagem e apropriao do jargo. Enfim, respondeu corretamente pergunta.
-
19
Compreenso parcial: O aluno responde corretamente, porm usando
linguagem coloquial e termos usados em sala, mostrando assim indcios de
entendimento, mas sem dominar completamente o contedo.
Concepo Espontnea: O aluno usa linguagem totalmente coloquial,
responde parcialmente de acordo com o que foi abordado em aula e parcialmente
com concepo prpria, resposta curta e correta, demonstrando assim uma tentativa
de compreenso.
Nenhuma compreenso ou indefinido: O aluno no responde ou responde,
mas erroneamente e em linguagem coloquial, ou ainda uma resposta muito curta,
sem sentido, do tipo sim e no, com relao pergunta feita pelo professor.
7.4. DADOS
Tabela 1 Tabela Qualitativa
Aulas 1 e 2
Perguntas feitas pelo pesquisador
Respostas dos alunos Categorias (n)
Caracterizao dos sujeitos
1.O que a Luz? Nenhuma resposta. D 1 X
2. Vocs j ouviram falar de Newton?
Sim! C 2 X
3. E de Huygens? Alguns sim, outros No. C 3 X
4.Vocs tm ideia do que uma onda?
Como uma onda no mar. D 4 A1
5. O que uma onda? Nenhuma resposta. D 5
6.Quem defendia que a luz era uma partcula?
Newton. B 6 A1 A2 e A3
7. O que voc acha baseado no princpio de Huygens?
Eu acho que sim, se colocar mais barreiras ela vai diminuindo.
B 7 A4 e A5
8. O que interferncia? Nenhuma resposta. D 8 N
9. O que difrao? o desvio da luz. B 9 A1
Aluno respondendo perguntas 8 e 9
H, sei l professor a difrao tipo a capacidade de contornar objetos, a luz no caso, j a interferncia uma onda que se propaga em uma onda, isso que eu entendi dos teus exemplos.
B 10 A4
10. Se mudar o comprimento de onda no Applet o que acontece?
S muda a cor. C 11 A6
-
20
11. Se variar a distncia entre as fendas o que ocorre?
Quando se aumenta a distncia acontece mais interferncia.
A 12 A5
12. Se mudar a cor o que ocorre?
Muda o padro dependendo da cor.
A 13 A7 E A8
13. Esto conseguindo verificar que conforme muda o comprimento de onda, muda-se o padro?
Sim, muda a cor, muda o padro.
A 14 A7 E A8
14.Alm do padro tem outra coisa que muda?
O ngulo da interferncia, deixa maior.
B 15 A9
15. Cada cor tem um padro especfico?
Sim. C 16 A 10
16.Qual a concluso que vocs chegaram com essa aula?
Que a luz uma onda. B 17 A1 E A4
17 respostas
Aulas 3 e 4
Perguntas feitas pelo pesquisador
Respostas dos alunos Categorias
17. Antes a luz era uma onda, no interfere na matria, porm agora como feita de pacotes ela interfere. Qual a ideia que vocs tm agora?
uma onda de pacotes D 18 A1
18. Como seria essa onda de pacotes?
Cheia de partculas, da uma onda, da uma partcula de uma onda. J foi na praia? Olha o tamanho que a onda da partcula de uma onda, pega um saco joga no mar, enfim no tem como explicar, uma confuso.
C 19 A1
Os pacotes esto parados, a vem uma onda e empurra eles, no assim?
D 20 A1
19.Como vamos explicar a luz? Os fenmenos, as duas teorias?
Eu acho que as duas teorias esto certas, tipo se os dois experimentos funcionaram, o segundo experimento como o professor falou, que bate na chapa e arranca eltrons. E se a luz fosse uma onda, mas quando ela
B 21 A11
-
21
batesse numa determinada superfcie, ela virasse uma partcula, alguma coisa assim.
20. Mais alguma outra ideia?
Eu acho que partcula de uma onda de um pacote.
C 22 A1
Aulas 5 e 6
Perguntas feitas pelo pesquisador
Respostas dos alunos. Categorias
21.No simulador com um comprimento de 440 nm e zero de intensidade nada acontece, mas se aumento a intensidade, o que ocorre?
Est saindo eltrons. B 23 A12
21. Mudei a cor, e agora o que ocorre?
Deve estar saindo alguma coisa, mas a gente no enxergar.
C 24 A8
22. Se mudar a intensidade a intensidade de 100% para 12%, o que acontece?
Esto andando mais devagar.
D 25 A13
Aumenta a velocidade e diminui os eltrons.
D 26 A13
23. A velocidade est realmente aumentada?
Ah, No!! C 27 A13
24. Alterando a intensidade de 12% para 50%, o que acontece?
Aumenta a quantidade de eltrons.
A 28 A12
25. E em 100% Aumentou os eltrons. A 29 A13
Aumentou a corrente. A 30 A14
26. Troquei a luz e o que est ocorrendo com a velocidade?
A velocidade dos eltrons est diminuindo.
A 31 A13
27. Agora mudei a intensidade de 100% para 12%.
A quantidade menor B 32 A12
28. No vermelho em 100%, o que est acontecendo?
Bloqueou. B 33 A14
30. Por que o efeito fotoeltrico depende do que?
Da cor B 34 A15
31.Bom agora eu mudei o material e alterei a intensidade da luz no ultravioleta, o que ocorre?
Sa um monte de bolinhas, eltrons.
B 35 A8
32. Como fao para Muda a cor da luz. A 36 A13
-
22
mudar a velocidade dos eltrons? Se mudar a intensidade,
vai mudar a velocidade. D 37 A13
33.Ento alterei a intensidade, a velocidade mudou?
S muda o tanto de eltrons.
C 38 A8
34. Alterei a cor e agora? Aluna que respondeu muda a cor da luz, gritou que estava certa, Viu!!!!!!!!!!
C 39 A13
35. A Luz pode se as duas coisas ao mesmo tempo? Partcula e onda?
Uma palavra paradoxo. C 40 A11
36. Aps todas essas aulas, o que vocs acham?
Uma onda C 41 X
Uma partcula C 42 X No sabe C 43 X Outra coisa, nenhum dos
dois fenmenos C 44 A16
Uma partcula, porque a luz mexe com os eltrons.
B 45 A17
O que a gente v como uma onda, mas porque assim voc diz que partcula. Uma partcula tem massa? No ento no tem como pegar a Luz, como se fosse uma partcula.
B 46 A4
Se a luz sofre os efeitos de difrao e interferncia ela uma onda, mas ela tem mais alguma coisa a, se no, no faz sentido
B 47 A11
Ao mesmo tempo, que eu acho que uma partcula, eu tambm acho que uma onda, ento est tudo dentro de um pacote.
C 48 A1
Os sujeitos foram caracterizados A1 at A34, dado que a turma era
composta de 34 alunos, a letra X significa que a resposta foi de muitos alunos sem
poder identificar nas gravaes e a letra N significa que no responderam
pergunta feita pelo pesquisador.
-
23
Tabela 2 Tabela de Resultados
Total de respostas em cada categoria:
Nmero de respostas por categoria:
Compreenso Total = A 8
Compreenso Parcial = B 15
Concepo Espontnea =C 16
Nenhuma compreenso ou Indefinido = D
9
Total 48
Ao analisar os dados da tabela, verificou-se que no incio da pesquisa, ou
seja, nas aulas 1 e 2 existem 4 respostas de um total de 9 na categoria D, ou seja,
nenhuma compreenso. um nmero elevado, visto que o resto das respostas de
nvel D ficaram mais distribudas nas outras aulas. Isso esperado visto que as
variveis adversas, como a falta de alguns contedos e lacunas que o professor de
fsica no segundo ano no conseguiu cumprir, segundo relatos obtidos na escola, a
falta de tempo, ao invs de 2 aulas de fsica na semana 3 por exemplo, a
infraestrutura sem um laboratrio para as prticas, um laboratrio de informtica
completamente arcaico, falta de projetor disponvel, pois era necessrio reservar
antes. O fato de ser uma escola em um municpio agrcola no interior do estado de
Santa Catarina como descrito na introduo, pode-se configurara como uma das
variveis que mais contriburam para o no andamento da pesquisa.
Tambm poderia ser previsto que dadas as dificuldades j tradicionais no
ensino pblico do sistema Brasileiro as respostas de nvel A no seriam em grande
nmero, mas note que a concentrao de respostas de nvel A esto mais ao final
da pesquisa durante as aulas 5 e 6. So 5 respostas de um total de 8. Isso no tem
como prever, sendo um dado merecedor de ateno, que pode indicar a resposta
questo inicial da pesquisa.
As respostas de nvel B esto dispostas de maneira mais uniforme, porm
elas esto mais concentradas nas aulas 3, 4, 5 e 6. As respostas 8 de 15 esto nas
aulas finais. Isso tambm um indicativo da efetividade da proposta, ainda mais
-
24
que as aulas 3 e 4 no contriburam nas respostas de nvel B, pois foram aulas mais
tericas com pouca interatividade com os alunos.
Outro fator foi o nvel de dificuldade das perguntas feitas pelo pesquisador
nas aulas iniciais, as quais foram perguntas mais simples, principalmente na primeira
aula. Este fator fica evidenciado na Tabela Qualitativa.
Das questes de nvel C, 10 delas esto nas aulas finais e somente 4 nas
aulas iniciais, isso de um total de 16 questes, assim ficou ainda mais evidente a
evoluo das respostas em relao as aulas ministradas no incio.
Estes dados indicam que houve traos de aprendizagem durante o decorrer
das aulas. A distribuio das respostas notvel, ficando evidente que grande parte
delas, as mais produtivas, esto ao final do processo. Isto no tem como esperar,
uma vez que a quantidade de variveis contrrias proposta considervel.
-
25
8. CONCLUSO
Considerando o ambiente scio-econmico-cultural do planalto Norte de
Santa Catarina e ainda a cidade de ITAIPOLIS, a qual foi descrita contextualizando
o problema e as dificuldades de realizao da pesquisa com relao ao ambiente
escolar, no caso a Escola de Educao Bsica Virglio Vrzea, somadas as
adversidades como falta de tempo hbil para o professor do segundo ano para
vencer a matria, falta de infraestrutura como laboratrios apropriados tanto de
informtica quanto de fsica, a disponibilidade de um projetor para a sala de aula, o
fato de o professor da escola em questo no ser formado em Fsica, fato esse
muito comum nas escolas brasileiras, pode-se ento responder ao questionamento
inicial da pesquisa: vivel a insero da discusso no Ensino Mdio sobre a Fsica
Moderna mediadas pelas TIC e experimentos, tendo por base os tpicos de efeito
fotoeltrico e experimento dupla-fenda, em escolas pblicas? A resposta sim! Se
fosse obedecido o Plano Poltico Pedaggico da escola, com relao aos contedos
de FMC e a ementa elaborada pelo professor, todavia isso no acontece na
realidade. Por qu? No se tem ideia, uma hiptese provvel encontra-se na
formao do docente que pode no corresponder expectativa descrita na LDB, ou
ainda o que pior, o professor est deslocado do contexto regional da escola e no
tem a formao necessria para lecionar Fsica e, principalmente, a competncia
indispensvel para inserir tpicos de FMC. Evento este que no s verdade na
escola em que a pesquisa ocorreu, mas sim na maior parte do pas. Existe, portanto,
uma enorme lacuna em relao a como a Fsica ensinada, somada a formao do
professor e o contexto de seus alunos, isso faz com que a carncia no ensino de
FMC seja ainda maior que a lacuna j existente.
Entretanto, considerando como fundamento os dados obtidos com anlise
da tabela qualitativa, a resposta positiva ao questionamento motivador da
pesquisa. Os dados indicam que possvel, e isto depende basicamente do
professor, ou seja, da formao do docente em FMC. Este deve ter uma formao
slida em Fsica e em FMC voltada ao ensino com conhecimentos de Metodologias,
Teorias de Aprendizagem, Didtica, Histria e Filosofia da Cincia e demais
disciplinas de um bom currculo. Ele deve aplicar esses conhecimentos em suas
aulas, ou seja, no basta, por exemplo, o docente ter acesso s TIC, o mesmo deve
elaborar um conjunto de aes, uma sequncia didtica, uma metodologia mnima
-
26
que permita o uso delas de forma que possa existir uma espcie de trinmio
professor-TIC-aluno favorecendo assim a aprendizagem, tendo a TIC o papel de
catalisador, e cabendo ao professor mediar transposio do conhecimento.
Outro ponto que com o acesso s tecnologias de informao e
comunicao, se torna mais acessvel, do ponto de vista da viabilidade. O ensino de
tpicos de Fsica Moderna e Contempornea, tema esse de extrema importncia
dada a complexidade e custo envolvidos nos laboratrios para o ensino de FMC.
O acesso s TIC facilita consideravelmente o trabalho do professor bastando
um computador e um projetor para mostrar fenmenos qunticos complexos, os
quais sem um laboratrio de alta tecnologia seriam impossveis de se reproduzir em
sala de aula, e de posse das TIC isso pode ser feito quase em qualquer localidade,
visto o contexto adverso da pesquisa. Mas, novamente enfatizando, tambm
depende do professor, nunca esquecendo que o aluno a pea central, pois nele
que so centradas as atividades elaboradas pelo docente.
A efetividade da proposta ligada diretamente formao do professor em
Fsica e em FMC, e da sua conduta. ele que assume a responsabilidade de ser
um agente ativo na aprendizagem que pode continuar sua formao e melhorar o
coeficiente de ensino aprendizagem em sua atividade ou no, de modo que a
desculpa sobre no ser vivel o ensino por falta de um laboratrio e demais
estruturas, por exemplo, no mais aceitvel, podendo assim ensinar FMC em todo
o pas, requerendo claro algumas condies de contorno mnimas elencadas
durante a pesquisa.
-
27
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origem do universo, Fsica das Radiaes, Raios-X e Semicondutores. XIV
Encontro de Pesquisa em Ensino de Fsica. Maresias, 2012.
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ANEXOS
PLANO DE AULA 1 e 2
Professor: Jonata Eduardo Dresseno Abilino Unidade concedente:
Eeb Virglio Vrzea
Srie/Turma: 3 Ano do Ensino Mdio/3 II
Data: 03/04/2015
Horrio: 08:00 at 08:45/08:45 at 09:30
Durao: 2h/aula
Tema: Dualidade da luz
Objetivos: Discutir e analisar o carter ondulatrio da Luz Contedos: Experimento de Young
Estruturao da aula: A aula ser composta de 3 momentos. Inicia-se com a pergunta: O que a Luz? Aps apresenta-se o aspecto histrico em relao h discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e conclui-se mostrando o experimento de Young:
https://www.youtube.com/watch?v=WmW6nCjrGXI ao final faz-se a observao que por hora
a luz tem um comportamento ondulatrio. No segundo momento, ou seja, na segunda aula os
alunos faro uso do applet: http://www.walter-fendt.de/ph14pt/doubleslit_pt.htm Os alunos
iro usar a simulao variando os elementos livremente e vendo o que acontece. Tambm
ser pedido para os alunos fazerem determinadas aes com o appplet:
1. O que acontece se mudar o comprimento de onda?
2. O que acontece se mudar a distncia entre as fendas?
3. O que acontece se mudar tanto o comprimento de onda quantos as distncias entre
elas?
Variar para no mnimo 5 valores.
No terceiro momento pedido aos alunos para expressarem o que eles concluem? O
descobriram em relao luz?
Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, laboratrio de informtica
Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da
UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN
DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA
CURSO DE LICENCIATURA EM FSICA
https://www.youtube.com/watch?v=WmW6nCjrGXIhttp://www.walter-fendt.de/ph14pt/doubleslit_pt.htm
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Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional
em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979.
GUALTER, Jos Biscuola; NEWTON, Villas Bas; DOCA, Ricardo Helou. Fsica. Vol. 3. So
Paulo: Saraiva, 2010.
HALLIDAY D.; RESNICK R. e WALKER J. Fundamentos de Fsica: ptica e fsica moderna. Volume 4. 8 edio. Editora LTC, 2009.
MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz, Curso de Fsica, Vol 3. 5 Edio. So Paulo:
Scipione, 2000.
PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG, 2014.
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PLANO DE AULA 3
Estagirio: Jonata Eduardo Dresseno Abilino Unidade concedente:
Eeb Virglio Vrzea
Srie/Turma: 3 Ano do Ensino Mdio/3 II
Data: 10/04/2015 Horrio: 08:00 at 08:45
Durao: 1h/aula
Tema: Dualidade da luz
Objetivos: Analisar e discutir o experimento de Young Contedos: Experimento de Young
Estruturao da aula: A aula ser uma demonstrao do experimento em sala, com matrias de laboratrio, tambm ser mostrado aos alunos como fazer uma variao do mesmo em casa com matrias relativamente simples.
Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, materiais de laboratrio
Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio
de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979.
UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN
DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA
CURSO DE LICENCIATURA EM FSICA
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GUALTER, Jos Biscuola; NEWTON, Villas Bas; DOCA, Ricardo Helou. Fsica. Vol. 3. So
Paulo: Saraiva, 2010.
HALLIDAY D.; RESNICK R. e WALKER J. Fundamentos de Fsica: ptica e fsica moderna. Volume 4. 8 edio. Editora LTC, 2009.
MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz, Curso de Fsica, Vol 3. 5 Edio. So Paulo:
Scipione, 2000.
PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora
Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG,
2014.
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PLANO DE AULA 4
Estagirio: Jonata Eduardo Dresseno Abilino
Unidade concedente:
EEB Virglio Vrzea
Srie/Turma: 3 Ano do Ensino Mdio/3 II Data: 10/04/5015
Horrio: 08:45 at 09:30
Durao: 1h/aula
Tema: Dualidade da luz.
Objetivos: Analisar e discutir a Luz sob o ponto de vista corpuscular, tendo por base o efeito fotoeltrico.
Contedos: Efeito Fotoeltrico
Estruturao da aula: A aula ser composta de 2 momentos. Inicia-se com a pergunta: O que a Luz? Ela uma onda? Aps apresenta-se o aspecto histrico em relao h discusso sobre as teorias ondulatria e corpuscular da luz e conclui-se mostrando o que o efeito fotoeltrico atravs do vdeo: https://www.youtube.com/watch?v=_vBBpcJofj0. Ao final faz-se a observao que a luz tem um comportamento corpuscular tambm. No final da aula levanta-se a questo: A Luz onda? Ou uma partcula? Ou ....
Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, computador, projetor, laboratrio de informtica
Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio
UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN
DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA
CURSO DE LICENCIATURA EM FSICA
https://www.youtube.com/watch?v=_vBBpcJofj0
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de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979.
GUALTER, Jos Biscuola; NEWTON, Villas Bas; DOCA, Ricardo Helou. Fsica. Vol. 3. So
Paulo: Saraiva, 2010.
HALLIDAY D.; RESNICK R. e WALKER J. Fundamentos de Fsica: ptica e fsica moderna. Volume 4. 8 edio. Editora LTC, 2009.
MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz, Curso de Fsica, Vol 3. 5 Edio. So Paulo:
Scipione, 2000.
PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG, 2014.
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PLANO DE AULA 5 e 6
Estagirio: Jonata Eduardo Dresseno Abilino Unidade concedente:
EEB Virglio Vrzea
Srie/Turma: 3 Ano do Ensino Mdio/3 II
Data: 17/04/2015 Horrio: 08:00 at 08:45/08:45 at 09:30
Durao: 2h/aula
Tema: Dualidade da luz
Objetivos: Analisar e discutir a Luz sob o ponto de vista corpuscular, tendo por base o efeito fotoeltrico. Contedos: Efeito Fotoeltrico Estruturao da aula: A aula ser composta de 2 momentos. No primeiro momento os alunos iro fazer de um applet https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/photoelectric onde a pedidos do pesquisador vo realizar algumas aes:
1. Mude o material e a intensidade para 100% o que acontece? Faa isso para todos os
materiais.
2. Agora mude a cor para ultravioleta e teste para todos os materiais. O que acontece?
3. Agora mude para o vermelho e mais outras cores. O que acontece?
Aps ser realizada uma demonstrao do efeito fotoeltrico em sala com materiais de
laboratrio, tambm ser mostrado como os alunos podem repetir a demonstrao em casa com materiais encontrados no cotidiano.
Ambientes/recursos didticos: Quadro, giz, computador, projetor, laboratrio de informtica, materiais de laboratrio.
Referncias: ALVARENGA, Luciano L. Introduo Fsica Moderna no Ensino Mdio Atravs da Discusso do Dualismo Onda-Partcula. 2008. 127 f. Dissertao (Mestrado Profissional
em Ensino de Fsica) - Instituto de Fsica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto
UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN
DEPARTAMENTO ACADMICO DE FSICA
CURSO DE LICENCIATURA EM FSICA
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/photoelectric
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Alegre, 2008. CARUSO, Francisco. Fsica Moderna: Origens Clssicas e Fundamentos Qunticos. Rio
de Janeiro: Elsevier, 2006. EISBERG, R. M., RESNICK, R., Fsica Quntica: tomos, Molculas, Slidos e Partculas. 35 Tiragem. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1979. GUALTER, Jos Biscuola; NEWTON, Villas Bas; DOCA, Ricardo Helou. Fsica. Vol. 3. So
Paulo: Saraiva, 2010.
HALLIDAY D.; RESNICK R. e WALKER J. Fundamentos de Fsica: ptica e fsica moderna. Volume 4. 8 edio. Editora LTC, 2009.
MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz, Curso de Fsica, Vol 3. 5 Edio. So Paulo:
Scipione, 2000.
PESSOA JUNIOR, Osvaldo. Conceitos de Fsica Quntica. 1 ed. So Paulo: Editora Livraria da Fsica, 2003. WOLNEY FILHO, Waldemar. Mecnica Quntica. 2 ed. rev. ampl. Goinia: Editora UFG,
2014.
Capa TCC Eduardo (1)INSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSEINSERO DE TPICOS DE FSICA MODERNA NA REALIDADE ESCOLAR DO PLANALTO NORTE CATARINENSE
TCC Eduardo final Correo Nestor1. INTRODUO1.1. CONTEXTO DA PESQUISA
2. JUSTIFICATIVAS2.1. JUSTIFICATIVA PESSOAL
3. OBJETIVOS DA PESQUISA3.1. OBJETIVO GERAL3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS
4. QUESTO DE PESQUISA5. REFERENCIAL TERICO6. METODOLOGIA7. CONSTITUIO E ANLISE DOS DADOS7.1. DESCRIO DAS AULAS7.2. ANLISE DE CONTEDO7.3. CRITRIOS USADOS PARA DEFINIR AS CATEGORIAS7.4. DADOS
8. CONCLUSOREFERNCIASANEXOS