ro-monografia de final de curso_robenilson

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 UFRB UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES CAMPUS AMARGOSA ROBENILSON FERREIRA DOS SANTOS Formas de abordagem do con teúdo d e Física Moderna e Contemporânea em livros didáticos do Ensino Médio Amargosa-BA 2010

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UFRBUNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES

CAMPUS AMARGOSA

ROBENILSON FERREIRA DOS SANTOS

Formas de abordagem do conteúdo de Física Moderna eContemporânea em livros didáticos do Ensino Médio

Amargosa-BA2010

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ROBENILSON FERREIRA DOS SANTOS

Formas de abordagem do conteúdo de Física Moderna eContemporânea em livros didáticos do Ensino Médio

Orientadora: Profa. Msc. Simone Aparecida FernandesCo-Orientadora: Profa. Drª. Ana Carla Peixoto Bitencourt Ragni

Amargosa-BA2010

Trabalho de Conclusão de Curso apresentadoao componente curricular Monografia,disciplina obrigatória do curso de Licenciaturaem Física da Universidade Federal doRecôncavo da Bahia, como requisito parcialpara obtenção do título de Licenciado em

Física.

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FICHA CATALOGRÁFICAElaborado pela Biblioteca do CFP/UFRB

S237 Santos, Robenilson Ferreira dos.

Formas de abordagem do conteúdo de Física Moderna e

Contemporânea em livros didáticos do Ensino Médio/ RobenilsonFerreira dos Santos, 2010.

60 f; il.

Orientadora: Simone Aparecida Fernandes

Co-orientadora: Ana Carla Peixoto Bitencourt Ragni

Monografia (Graduação) – Universidade Federal do Recôncavo da

Bahia, Centro de Formação de Professores. 

1.  Ensino de Física 2. Física Moderna e Contemporânea I.Universidade Federal do Recôncavo da Bahia – Centro de Formação de

Professores. II. Título.

CDD 530.07 

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ROBENILSON FERREIRA DOS SANTOS

Formas de abordagem do conteúdo de Física Moderna eContemporânea em livros didáticos do Ensino Médio

Banca examinadora:

 ______________________________________ Prof. Msc. Simone Aparecida Fernandes

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

 _____________________________________ Prof. Drª. Ana Carla Peixoto Bitencourt Ragni

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

 _____________________________________ Prof. Msc. Joelma Cerqueira Fadigas

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

Amargosa-BA, 02 de Dezembro de 2010.

Trabalho de Conclusão de Curso apresentadoao componente curricular Monografia,

disciplina obrigatória do curso de Licenciaturaem Física da Universidade Federal doRecôncavo da Bahia, como requisito parcialpara obtenção do título de Licenciado emFísica.

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Dedico este trabalho especialmente para minha mãe:

Eulina Ramos Ferreira dos Santos

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AGRADECIMENTOS

A Deus pela existência e por sempre esta presente na minha vida.

Aos meus Pais Por acreditar nos meus esforços.

As minhas orientadoras, Simone Aparecida Fernandes e Ana Carla Peixoto

Bitencourt a quem sou eternamente grato pelo apoio e orientação.

À minha tia Maria Edna Ramos Ferreira, carinhosamente chamada

por mim de tia Neu, pelo apoio e incentivo.

Às minhas irmãs, Silmara Ramos Ferreira dos Santos e

Simone Ramos Ferreira dos Santos, pela confiança e apoio.

Ao prof. Carlos Alberto de Jesus, pelo incentivo e confiança.

Muito empenhado e responsável no que faz.

Aos meus colegas de República, Nilton César, Leonardo Cerqueira,

Ademir de Jesus e especialmente Beliato Campos aquém sou

grato pelas discussões e madrugadas de estudo. 

Aos meus professores José Geraldo, Cássio Bruno, Elton Malta, Ricardo Falcão,

Floricéa Magalhães e especialmente a profa. Patrícia Sousa, 

pelo empenho e responsabilidade. Vocês contribuíram muito para minha formação.

Aos meus amigos, em especial, Elymar Sousa, Antônio Albérico, Naiara Fonseca

Léa Almeida de Melo, Wanderson Silva de Jesus, Gerlan Cardoso Sampaio,

Isaías Santos Lima, Naiara Sales dos Santos Vieira, Josenilton do Nascimento

Sousa, Edmilson Macêdo. Muitos momentos foram marcantes

na nossa história ao longo do curso. 

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RESUMO

Frequentemente encontramos notícias na internet, televisão, jornais e revistas de

divulgação científica, sobre o desenvolvimento de uma nova tecnologia. Ou seja,

novas tecnologias estão cada vez mais presentes no cotidiano das pessoas e,

embora façam uso delas, a maioria não tem compreensão a respeito do seu

funcionamento. Em se tratando dos conteúdos escolares, percebe-se que a Física

Moderna e Contemporânea (FMC) está presente no desenvolvimento e

funcionamento de vários artefatos tecnológicos, porém os estudantes parecem não

reconhecer sua presença. Considerando que o livro didático é a principal ferramenta

pedagógica usada pelo professor, refletindo diretamente no processo ensino-aprendizagem, torna-se importante verificar a abordagem que é dada a esse

conteúdo nos livros de Física. Nesse sentido, partindo do que argumentam os PCNs

com relação ao ensino da FMC, neste trabalho é investigado se os livros didáticos

abordam seus conceitos através dos equipamentos tecnológicos, ou seja, se utilizam

os artefatos tecnológicos para abordar o conteúdo e aplicações da FMC com o

intuito de despertar o interesse e a aprendizagem na área. O objetivo geral é

analisar de que forma os livros didáticos do Ensino Médio abordam a FísicaModerna e Contemporânea contextualizada com os artefatos tecnológicos, partindo

do pré-suposto de um ensino voltado para a alfabetização científico-tecnológica. De

fato, pensar um ensino voltado para o cotidiano do estudante é importante, pois com

isso objetiva-se que ele possa entender o mundo que o cerca e compreender

notícias em jornais, revistas e outros. Assim, foi realizada a análise de doze livros

didáticos do Ensino Médio. Ao se definir a amostra, foram escolhidos,

primeiramente, os livros didáticos do 3° ano adotados pelas escolas públicas domunicípio de Amargosa-BA. Porém, considerando-se que essa amostra é pequena,

foram incluídos outros livros de Física mais conhecidos no país. E como resultado foi

verificada, a pouca presença de figuras ilustrando a aplicação da FMC,

equipamentos tecnológicos são escassos, bem como a contextualização histórica.

Observa-se que a FMC tem sido um fragmento do livro didático, que está pautado na

Física Clássica. Tendo em vista este cenário, faz-se necessário que o movimento de

inserção da FMC continue se intensificando e que o livro didático, não seja a única

ferramenta pedagógica adotada pelos professores.

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Palavras-Chaves: Ensino de Física Moderna e Contemporânea. ArtefatosTecnológicos. Livro Didático

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ABSTRACT

Frequently we found news in Internet, television, newspapers and scientific

divulgation magazines, about the development of a new technology. In other words,

new technologies are increasingly presents in the daily of the people and, although

they make use of them, most does not have understanding regarding its operation. In

the case of the school contents, it is clear that the Modern and Contemporary

Physics (FMC) is present in the development and operation of various technological

artifacts, however the students seem not to recognize their presence. Considering

that the didactic textbook is the main pedagogic tool used by the teacher, reflecting

directly in the teaching-learning process, it becomes important to verify the approachthat is given to those contents in Physics books. In that sense, taking into account

what argues PCNs regarding the teaching of FMC, in this work it will be investigated

if didactic textbooks approach the concepts through the technological equipments,

that is, if applications and explanations of how FMC is present in such artifacts, with

the intention of awake interest and learning in the area. The general objective is to

analyze how the high school textbooks approach the Modern and Contemporary

Physics, contextualized with the technological artifacts, starting from the pre-supposed of a teaching for scientific and technological literacy. In fact, it is important

to consider a teaching for everyday life, with the objective that the student can

understand the world, and news in newspapers, magazines and others. Them, it

carried out analysis of twelve high school textbooks. In defining the sample, it were

chosen, firstly, the textbooks of the third year adopted by the public high schools in

Amargosa-BA. However, considering that this sample is small, other better known in

Brazil Physics books were included. It was found a small presence of figuresillustrating the use of FMC, technological equipments as well as the historical context

are scarce. It is observed that FMC is a fragment of the book that is ruled in the

Classical Physics. In view of this scenario, it is necessary that the movement of

insertion of the FMC continues more intensified, and that the didactic textbook should

not be the only pedagogic tool adopted by teachers.

Keywords: Modern and Contemporary Physics Teaching. Technology Artifacts. DidacticTextbooks 

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 01 ........................................................................................................ 34

Figura 02 ........................................................................................................ 34Figura 03 ........................................................................................................ 34Figura 04 ........................................................................................................ 34Figura 05 ........................................................................................................ 34Figura 06 ........................................................................................................ 36Figura 07 ........................................................................................................ 39

 

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LISTA DE TABELAS

QUADRO I

CONTEÚDOS APRESENTADOS NOS LIVROS DIDÁTICOS .................................23

TABELA I

PRESENÇA DOS CONTEÚDOS DE FMC NOS LIVROS TEXTOS

SELECIONADOS ......................................................................................................27

GRÁFICO I

PRINCIPAIS CONTEÚDOS PRESENTES ...............................................................28

TABELA II

NÚMERO DE PÁGINAS DESTINADAS A FMC .......................................................29

GRÁFICO IIPRESENÇA DA FMC NOS LIVROS DIDÁTICO.......................................................30

QUADRO IITIPO DE CONTEXTUALIZAÇÃO .............................................................................32

TABELA III

ARTEFATOS TECNOLÓGICOS ENCONTRADOS NOS LIVROS ..........................33

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SUMÁRIO

1  INTRODUÇÃO.............................................................................................   12

2 OBJETIVOS................................................................................................. 15

2.1 OBJETIVO GERAL ..................................................................................... 15

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................... 15

3 JUSTIFICATIVA ........................................................................................... 16

4 REFERENCIAL TEÓRICO .......................................................................... 17

5 METODOLOGIA .......................................................................................... 20

6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................... 22

6.1 LEVANTAMENTO DOS CONTEÚDOS DE FÍSICA MODERNA E CON –TEMPORÂNEA NOS LIVROS DIDÁTICOS ............................................... 22

6.2 ANÁLISE DA ABORDAGEM DOS CONTEÚDOS DE FÍSICA MODERNA

NOS LIVROS DIDÁTICOS .......................................................................... 31

7 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................ 44

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................... 46

ANEXO ........................................................................................................ 50

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1 INTRODUÇÃO

As idéias relacionadas com a Física Moderna surgiram no final do século XIX,

tentando explicar resultados experimentais que não podiam ser previstos pelos

conceitos da Física Clássica como, por exemplo, a radiação do corpo negro. A

maneira encontrada para a explicação do espectro da radiação do corpo negro foi a

hipótese de Max Planck para a energia, que assume valores discretos ou

quantizados, diferentemente dos valores contínuos previstos pelo eletromagnetismo.

Esses conceitos estão relacionados com a Teoria Quântica, formulada por vários

cientistas. Outros fenômenos, envolvendo partículas com altas velocidades, foram

explicados com a teoria da relatividade restrita, formulada por Albert Einstein. Nestecaso, as grandezas como, por exemplo, massa, tempo e distância, são relativas ao

observador e não absolutas como eram consideradas pela Física Clássica.

Ostermann e Moreira (1998) consideram a Física Contemporânea iniciando-

se na década de 40, após o início da Segunda Guerra Mundial, até os dias de hoje

(ALVENTI, 1999, p. 36). Segundo Moreira (1998 apud  ALVENTI, 1999, p.36), a

Segunda Guerra Mundial

(...) foi a culminância de um processo de reordenamento econômicopolítico e militar do mundo. Instaurou também, e definitivamente, aCiência como matriz essencial para novos avanços tecnológicos. Odramático fim da guerra, selado pela explosão das bombas atômicasem Hiroshima e Nagasaki, no Japão, deixou claro o poder que aciência e a técnica haviam gerado. No pós-guerra uma intensaprodução acadêmica, com muitas aplicações tecnológicas delaresultantes, contribuiu para que os Estados Unidos assumissemdefinitivamente o papel central não só na ciência e na tecnologia,mas também na economia mundial. Na Física de 50 anos atrás,algumas novas teorias, descobertas e invenções registrariam essasmudanças.

As contribuições da Física Moderna e Contemporânea para a vida encontram-

se mais perto do que imaginamos, como por exemplo, nos “mostradores de cristais

líquidos, empregados na maioria dos displays de relógios ou calculadoras” (LABURÚ

et al. 1998,  apud  OSTERMANN, 1999, p.18), nos hospitais e consultórios

odontológicos, nos computadores, nos postes de iluminação pública, no laser , com

suas inúmeras aplicações, dentre outras.

Freqüentemente encontramos notícias sobre o desenvolvimento de uma nova

tecnologia, ou até mesmo, explicações sobre o funcionamento de um determinado

 _____________________________ 

Não segue as novas reformas ortográficas do Português.

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equipamento eletrônico que utiliza os princípios da Física Moderna e

Contemporânea (FMC) em internet , televisão, jornais e revistas de divulgação

científica. Porém, embora a FMC esteja presente na vida dos estudantes, percebe-

se que nem sempre é abordada no Ensino Médio. Neste sentido segundo o PCN.

o aprendizado de física deve estimular os jovens a acompanhar asnotícias científicas [...], notícias como uma missão espacial, umapossível colisão de um asteróide com a Terra, um novo método paraextrair água do subsolo, uma nova técnica de diagnóstico médicoenvolvendo princípios físicos, o desenvolvimento da comunicação viasatélite, a telefonia celular (BRASIL, 2000, p. 27).

Acredita-se que um dos fatores que têem contribuído para o distanciamento

entre essa realidade cercada de novas tecnologias e o ensino de Física praticado

nas escolas é o livro didático utilizado neste nível de escolarização.

Vários trabalhos discutem a inserção da FMC no Ensino Médio, seja através

de propostas didáticas testadas em sala de aula, da análise do livro didático, com

relação à bibliografia de consulta para professores, seja através do levantamento de

concepções alternativas (OSTERMANN, F. 1998; MOREIRA apud ALVENTI, 1999;

SILVA e KAWAMURA, 2001; OSTERMANN e FERREIRA, 2006; OSTERMANN e

MOREIRA, 2004; VALADARES e MOREIRA, 2004; OSTERMANN e CAVALCANTE,

2001; CAVALCANTE et al , 2001; CAVALCANTE e TAVOLARO, 2001; SANCHEZ e

SILVA, 2006; LOBATO e GRECA, 2005; BROCKINGTON e PIETROCOLA, 2005;

ARRIASSECQ e GRECA, 2002; OSTERMANN e RICCI, 2002). Porém, poucos

trabalhos fazem referência à análise de como a FMC encontra-se presente nos livros

didáticos com relação à sua forma de abordagem, ou seja, se é apresentada de

maneira conceitual, matematizada, contextualizada no que tange ao uso de

equipamentos tecnológicos ou se faz uso de textos informativos. Segundo WUO

(2003 apud SANCHES 2006, p. 42), o enfoque no livro didático só recentemente temsido apreciado pelas pesquisas sobre o ensino de física, tratando-se de uma área

pouco explorada tanto do ponto de vista histórico quanto da investigação sobre o

caráter do saber escolar que ele oferece. Nesse sentido, este trabalho tem como

objetivo principal investigar se os livros didáticos trazem os conceitos de FMC,

pautados na compreensão de artefatos tecnológicos, como orientado pelos

Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN+), de maneira a

contribuir para a compreensão dos equipamentos existentes no cotidiano dosestudantes. Por exemplo, o conhecimento e a compreensão do funcionamento e

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aplicações do laser , fibra ótica, transistor, raio-X, dentre outros, é importante para o

aluno do Ensino Médio pelo fato deste conviver entre computadores, celulares,

máquina de raio-X e outros, independente dele pretender ou não seguir a carreira

científica. Salientando que muitas vezes o estudante acaba estagnando os seus

estudos com a conclusão do Ensino Médio.

Nesta perspectiva, Monteiro e Nardi (2009, p. 2) argumentam que os

Parâmetros Curriculares Nacionais destinados ao Ensino Médio sugerem que o

ensino da FMC deve, entre outros enfoques, possibilitar que o aluno compreenda a

ciência presente nos artefatos tecnológicos. Considerando que o livro didático é a

principal ferramenta pedagógica usada pelo professor, refletindo diretamente no

processo ensino-aprendizagem, torna-se importante verificar a abordagem que édada à FMC nos livros de Física. Neste sentido, partindo do que argumentam os

PCN, neste trabalho é investigado se os livros didáticos abordam os conceitos

através dos equipamentos tecnológicos, ou seja, se trazem aplicações e explicações

de como a FMC está presente em tais artefatos, com o intuito de despertar o

interesse e a aprendizagem na área. Essa forma de abordagem pode contribuir para

que o aluno seja capaz de compreender as notícias de jornal, revista, internet , dentre

outros, possibilitando que entrem em contato com a Física dos séculos XX e XXI,não se restringindo aos conceitos da Física Clássica. Além disso, oportuniza uma

formação cidadã, científica e tecnológica, uma vez que vivemos em um meio repleto

de informações técnico-científicas que são difundidas muito rapidamente para a

população que, no entanto, não compreende o conhecimento envolvido nestas

informações.

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2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral:

Analisar se os livros didáticos do Ensino Médio abordam a Física Moderna e

Contemporânea, contextualizada com os artefatos tecnológicos, partindo do pré-

suposto de um ensino voltado para a alfabetização científico-tecnológica.

2.2 Objetivos específicos:

• Verificar, dentre os livros analisados, quais apresentam a FMC;

• Realizar levantamento dos principais temas de Física Moderna e

Contemporânea presente nos livros didáticos do Ensino Médio;

• Analisar como os temas são abordados a partir dos artefatos tecnológicos e

situações próximas ao cotidiano dos alunos;

• Analisar como esses artefatos têm sido utilizados na abordagem dos

conteúdos de FMC.

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3 JUSTIFICATIVA

O presente trabalho justifica-se pelo fato de que uma análise dos livros

didáticos do ensino médio, verificando a abordagem ou não da FMC e

diagnosticando como os temas são abordados a partir dos artefatos tecnológicos,

pode auxiliar o professor na escolha dos livros, tendo como base a abordagem na

qual este conhecimento é inserido nos livros, qual formalismo é usado e quais

assuntos são abordados. Este trabalho pretende contribuir também para as

discussões atuais acerca da inserção da FMC no ensino médio, seja na forma de

como é ensinada, na abordagem a ser adotada e na análise crítica dos manuais

(livros), seja nas justificativas do ensino de FMC pelo viés da contextualização.

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4 REFERENCIAL TEÓRICO

Ao longo dos séculos a Física sofreu várias modificações. Resultados

experimentais motivaram o desenvolvimento de novas teorias, trabalhos teóricos

foram implementados, teorias foram unificadas, leis da natureza foram formalizadas,

entre outras. O processo histórico é longo e pautado em muito esforço e estudo dos

pesquisadores. Porém, ao nos reportarmos ao ensino de Física em sala de aula é

possível verificar que houve uma estagnação. Um professor de cem anos atrás, não

teria, hoje, nenhuma dificuldade em ensinar, pois se fosse possível a viagem no

tempo, ao futuro, ele verificaria que está tudo igual (PAPERT, 1994). Percebe-se que

apenas a Mecânica Clássica é vista em sala de aula e, portanto, o aluno do EnsinoMédio não tem oportunidade de entrar em contato com a Física dos séculos XX e

XXI.

Ao perguntar a um grupo de alunos o que eles acham da Física é possível

escutar a queixa de que ela é chata e matematizada e muitos argumentam, ainda,

que é uma área de difícil entendimento (PIETROCOLA, 2004, p. 7). Possivelmente,

muitos desses argumentos relacionam-se ao fato dessa disciplina ser abordada de

maneira desvinculada da realidade dos estudantes, descontextualizada.É importante que o aluno do ensino médio tenha contato com a FMC e, então,

sugere-se que esse conteúdo seja incorporado mesmo para alunos que não vão

seguir carreira acadêmica. Nesta perspectiva Taylor e Zafiratos  (1991 apud  

MONTEIRO e NARDI, 2009, p. 2) argumentam que os princípios básicos da FMC

sejam trabalhados no contexto da educação básica. Pensar em um ensino voltado

para o cotidiano do estudante é importante, pois com isso ele pode entender o

mundo que o cerca e compreender notícias em jornais, revistas e outros meios decomunicação.

Outro fato que contribuiu para perceber a necessidade de inserção da FMC

na educação básica é apresentado por Valadares e Moreira, (1998, p.121). Segundo

esses autores, o trabalho com estudantes do ensino médio em uma perspectiva que

desperte o interesse dos mesmos para aspectos do cotidiano, esbarra em um

obstáculo: a ausência de fundamentos em conteúdos da FMC. Logo, argumentam

em defesa de a FMC ser incorporada às propostas curriculares do nível médio da

educação básica brasileira. Os autores argumentam também que os meios de

comunicação muito freqüentemente reportam-se ao desenvolvimento tecnológico, os

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  18

quais requerem o entendimento conceitual da ciência contemporânea. No pós-

guerra, houve uma intensa produção acadêmica com muitas aplicações

tecnológicas. Atualmente, os equipamentos tecnológicos como laser , fibra óptica,

semicondutores, dentre outros, estão cada vez mais presentes na atualidade. Neste

sentido, os PCN (2002, p.19) destinados ao ensino médio sugerem que o ensino da

FMC deve, entre outros enfoques, possibilitar ao aluno compreender a ciência

presente no artefato tecnológico.

Alguns aspectos da chamada FMC serão indispensáveis parapermitir aos jovens adquirir uma compreensão mais abrangentesobre como se constitui a matéria, de forma que tenham contato comdiferentes e novos materiais, cristais líquidos e laser presentes nosutensílios tecnológicos, ou com o desenvolvimento da eletrônica, doscircuitos integrados e dos microprocessadores (BRASIL, 2002, p. 19)

A FMC assegurou um lugar de destaque, constituindo-se um dos grandes

suportes teóricos no processo de criação tecnológica e tendo repercussão cultural e

filosófica na sociedade.

O Ensino Médio, nas diversas áreas do conhecimento, deve envolver de

forma combinada o desenvolvimento de conhecimentos práticos, contextualizados,

que respondam às necessidades da vida contemporânea, e o desenvolvimento de

conhecimentos mais amplos e abstratos, que correspondam a uma cultura geral e a

uma visão de mundo (BRASIL, 2000, p.6)

Segundo Ostermann (1999 apud  SANCHES 2006, p. 25) tópicos de FMC

despertam a curiosidade científica dos alunos, os motivam para aprender Física. Os

resultados apontam para o fato de que deveria haver mais Física Contemporânea no

ensino médio e menos “fósseis” de Física Clássica. Os alunos podem aprendê-la se

os professores estiverem adequadamente preparados e se bons materiais

instrucionais estiverem disponíveis. Com isso, os jovens podem ter umaescolarização de nível médio em Física atualizada e mais coerente com o pleno

exercício da cidadania na sociedade contemporânea.

Embora exista um movimento para inserir FMC no ensino médio, alguns

problemas são apontados, como por exemplo, dificuldade dos professores, alunos e

falta de materiais instrucionais. Além disso, segundo Alvarenga e Máximo (2000), no

Brasil, a diversidade de materiais postos à disposição do professor é muito reduzida,

sendo grande parte desses materiais inacessíveis ao professor e aos alunos. Aescolha fica restrita ao único material encontrado em profusão no mercado, que é o

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livro texto.

Ainda em uma tentativa da inserção da FMC, Ostermann e Moreira (2000

apud  DIAS e ALVES, 2007, p. 4) têm questionado sobre quais temas de Física

Moderna e Contemporânea deveriam ser objetos de especial atenção na formação

de professores de Física com vistas a uma adequada transposição didática para o

ensino Médio. Com o intento de se eleger uma lista com tópicos de FMC que

deveriam ser abordados, os referidos pesquisadores realizaram um trabalho com 54

físicos, dentre eles professores e pesquisadores em ensino de Física. Como

resultado deste trabalho, a lista final de tópicos de FMC eleita pelos 54 participantes

da pesquisa para serem abordadas no Ensino Médio foi a seguinte: efeito

fotoelétrico, átomo de Bohr, leis de conservação, radioatividade, forçasfundamentais, dualidade onda-partícula, fissão e fusão nucleares, origem do

Universo, raios-x, metais, semicondutores, lasers , supercondutores, partículas

elementares, relatividade especial, big bang , estrutura molecular e fibras ópticas.

Estes conteúdos foram considerados como o conteúdo básico de FMC que os

alunos deveriam estudar no Ensino Médio.

Com base no que foi discutido sobre o ensino de FMC contextualizado com a

tecnologia, e tendo em vista a importância do ensino de Física mesmo para umaluno que não seguirá a careira científica, pretende-se que os estudantes tenham a

oportunidade de estudar FMC nos equipamentos tecnológicos que lhes cercam.

Para Valadares e Moreira (1998, p.121), é imprescindível que o estudante do Ensino

Médio conheça os fundamentos da tecnologia atual, já que ela atua diretamente em

sua vida e pode definir seu futuro profissional. Portanto, é importante a introdução de

conceitos básicos de FMC e, em especial, fazendo “a ponte” entre a Física da sala

de aula e a Física do cotidiano. Neste sentido, Laburú et  al (1998, p.193) ressalta, deuma forma irônica, que “devem os alunos secundários estudar FMC do século XX,

antes que ela acabe”. Assim, a investigação realizada neste trabalho foi pautada na

verificação se os livros didáticos, tão usados pelos professores, até mesmo como

única ferramenta pedagógica, abordam a FMC a partir dos artefatos tecnológicos

possibilitando, dessa forma, o estudo contextualizado.

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  20

5 METODOLOGIA

Tendo em vista que se trata de uma pesquisa bibliográfica, foram utilizadas

publicações para análise, mais especificamente, livros didáticos. Considerando que

o objetivo da pesquisa é analisar se os livros abordam FMC a partir de artefatos

tecnológicos e de que forma os livros didáticos tratam os conteúdos de Física

Moderna e Contemporânea, partindo-se do pré-suposto de um ensino voltado para a

alfabetização científico-tecnológica. O tipo de abordagem utilizada na pesquisa é o

quali-quanti , ou seja, os dados serão discutidos tanto quantitativamente quanto

qualitativamente. Para isso, foram realizadas análises de doze livros didáticos de

Física do Ensino Médio.Ao se definir a amostra, foram escolhidos, primeiramente, os dois livros

didáticos do 3° ano adotados pelas escolas públicas do município de Amargosa-BA.

Porém, considerando-se que essa amostra é pequena, foram incluídos dez livros de

Física que acredita-se serem os mais conhecidos no país.

Os livros adotados pelos estabelecimentos de ensino público de Amargosa

são: (i) Física Ciência e Tecnologia, volume 3, de autoria de Carlos Magno e Paulo

Cesar M. Torres, que é adotado pelo Colégio Estadual Pedro Calmon (CEPC), sendoutilizado pelo professor e pelos alunos; e (ii) o Universo da Física 3, volume 3, de

autoria de José L. Sampaio e Caio S. Calçada, adotado pelo Centro Educacional

Territorial de Ensino Profissionalizante do Vale do Jiquiriçá (CETEP), que é usado

como livro texto para preparação da aula pelo professor, cabe aqui salientar que não

há exemplares distribuídos para os alunos. Uma vez que no Colégio Estadual Santa

Bernadete o Ensino Médio está relacionado à Educação de Jovens e Adultos (EJA),

não são utilizados os livros didáticos tradicionais e sim outros materiais instrucionais.Embora possa ser interessante sua análise, não se enquadrava no foco dessa

pesquisa.

Em relação à amostra de livros considerada, vale ressaltar a variação no ano

de publicação dos livros, desde 1997 a 2008, e também que nem todos fazem parte

do Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM). Em

particular, apenas cinco livros da amostra fazem parte do PNLEM sendo que os

livros adotados pelo CEPC e pelo CETEP também fazem parte deste. Esse fato não

interfere nos resultados encontrados neste trabalho porque o objetivo foi analisar os

livros disponíveis no mercado, independentemente de fazerem parte ou não do

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  21

PNLEM.

Inicialmente, como metodologia de coleta de dados, foi realizado um

levantamento preliminar dos livros escolhidos, verificando no sumário dos mesmos a

abordagem ou não de conteúdos de FMC. Posteriormente, foi construído um quadro

apresentando quais são os conteúdos abordados e o número de páginas que o livro

destinava aos conteúdos de FMC. Assim, foi possível verificar os temas de FMC

mais presentes.

Esta primeira etapa da pesquisa tem característica quantitativa, pois segundo

Moreira (2003, p. 7) a abordagem quantitativa se caracteriza como sendo a pesquisa

que procura estudar os fenômenos de interesse geralmente através de estudos

experimentais ou correlacionais caracterizados primordialmente por mediçõesobjetivas e análise estatística. Assim, para análise, os dados foram tabulados e

apresentados em um quadro, contendo em suas colunas a identificação do livro,

conteúdos, número de páginas destinadas aos conteúdos de FMC. Os dados são

apresentados também em gráficos de barras.

A segunda etapa da pesquisa consistiu em analisar os conteúdos

apresentados pelos livros quanto à utilização de artefatos tecnológicos na

abordagem dos conteúdos de FMC. Assim, foi analisada a existência ou não defiguras/imagens de artefatos tecnológicos e, se a abordagem é pautada na

observação de artefatos ao longo dos conteúdos dos livros ou em textos

informativos, bem como foi observada a função das figuras, quando presentes, ou

seja, se elas são ilustrativas, explicativas ou apresentam outro propósito. Além disso,

analisamos se a abordagem do conteúdo é histórica, conceitual ou matematizada.

A técnica de coleta de dados usada foi o fichamento. Sendo que nas fichas

foram descritas como são dadas as abordagens dos conteúdos, ou seja, por textosinformativos, figuras ou outros. Posteriormente foi realizada uma categorização dos

artefatos tecnológicos quanto ao fato de estarem ou não próximos ao cotidiano dos

estudantes, ou seja, diretamente relacionados ao cotidiano, indiretamente

relacionados (vistos na TV, revistas, etc.) e fora do cotidiano.

Por fim, foi realizada uma discussão dos resultados obtidos e apresentadas as

considerações finais.

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6 RESULTADOS E DISCUSSÃO

6.1 LEVANTAMENTO DOS CONTEÚDOS DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPO-

RÂNEA NOS LIVROS DIDÁTICOS (LD)

Os doze livros didáticos do Ensino Médio da amostra analisada são listados

no Quadro I. Na primeira parte da pesquisa foi analisado o sumário destes livros. O

objetivo aqui colocado foi identificar quais livros apresentam a Física Moderna e

Contemporânea, assim como os tópicos que são abordados e o número de páginas

que são destinadas exclusivamente para essa parte da Física.

O quadro I apresenta os principais conteúdos de FMC discutidos nos livrostextos para posterior análise.

No anexo I encontra-se um quadro mais detalhado dos conteúdos de FMC,

presentes nos livros didáticos em pauta.

É notório perceber no quadro I que dos doze livros selecionados apenas um

livro, ou seja, o LD [12] não apresentou nenhum tópico de FMC. Contudo é muito

marcante a presença de conteúdos como Relatividade e átomo de Bohr. Por sua vez

nota-se ainda que o LD [3], com o ano de publicação de 1997, apresenta mais

tópicos de FMC que o LD [8] com ano de publicação de 2008, fato preocupante, pois

segundo Laburú et al  (1998, p.193), é importante que os estudantes do Ensino

Médio possam ver a Física do século XX e XXI, antes que ela acabe. Dessa forma

considerando a grande importância de um livro texto, julga-se necessário que este

possa contribuir com a inserção da FMC.

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QUADRO I

CONTEÚDOS APRESENTADOS NOS LIVROS DIDÁTICOS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONTEÚDOS TOTAL DE

PÁGINASLivro Didático [1]PARANÁ. Física Série Novo EnsinoMédio: Volume Único. 6. ed. SãoPaulo: Ática, 2002.

1. Os raios e os espectros.2. A Mecânica Quântica.3. A dualidade Onda partícula.4. Relatividade.5. Radioatividade.6. Fontes de energia.

400

Livro Didático [2]PENTEADO, P. C. M.; TORRES, C. M.A. Física Ciência e Tecnologia. São

Paulo: Moderna, 2005. v. 3.

1. Relatividade especial.2. Transformação de Galileu.3. A relatividade de Newton,o princípio de Galileu e oeletromagnetismo.4. Breve descrição da experiência de

Michelson e Morley.5. A relatividade de Einstein.6. Conseqüências da relatividade deEinstein.7. Adição de velocidades.8. Energia Relativística.9. Noções de relatividade geral.10. A radiação dos corpos e a teoriaquântica de Planck.11. Efeito fotoelétrico.12. O modelo atômico de Bohr.13. O átomo de hidrogênio.14. A dualidade onda-partícula.

15. O princípio da incerteza.16. O núcleo atômico.17. Radioatividade.18. A lei radioativa.19. Fissão e Fusão nuclear.20. Lixo nuclear.21. Acidentes nucleares.22. Um pouco da evolução estelar.23. As forças fundamentais danatureza.24. Partículas fundamentais damatéria-antimatéria.25. Um pouco de cosmologia.

262

Livro Didático [3]BONJORNO, J. R.; CLINTON, M. R.Temas de Física 3: Eletricidade eIntrodução à Física Moderna. SãoPaulo: FTD, 1997. v. 3.

1.Teoria da relatividade especial.2. Dilatação do tempo.3. Contração do comprimento.4. Equivalência entre massa eenergia.5. Radiação do corpo negro.6. A constante de Planck.7. Efeito fotoelétrico.8. Dualidade onda-partícula.9. Princípio da incerteza.10. Modelo atômico de Bohr.11. Mecânica quântica.

366

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QUADRO I (CONTINUAÇÃO):

CONTEÚDOS APRESENTADOS NOS LIVROS DIDÁTICOS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONTEÚDOS TOTAL DE

PÁGINASLivro Didático [4]CALÇADA, C. S.; SAMPAIO, J. L.Universo  da Física 3: Ondulatória,Eletromagnetismo e Física Moderna.2. ed. São Paulo: Atual, 2005. v. 3.

1. Supercondutividade.2.Ondas eletromagnéticas.3. A teoria da relatividade.4. Matéria e radiação.5. A equação E = mc².6. A energia de ligação.7. Unidades de massa e energia.8. Campos elétricos e magnéticos.9. A polêmica da massa.10. Teoria da relatividade geral.11. Mecânica Quântica.12. O efeito fotoelétrico.

13. Dualidade onda-partícula.14. O átomo de Bohr.15. A mecânica quântica.

480

Livro Didático [5]UENO, P. Física Série Novo EnsinoMédio: Volume Único. São Paulo:Ática, 2005.

1. A descoberta do elétron.2. Ondas eletromagnéticas.3. Quantum de Luz.4. A hipótese do quantum de energia.5. Efeito fotoelétrico.6. A energia cinética dos elétronsemitidos no efeito fotoelétrico.7. Modelos atômicos.8. Modelo dos orbitais atômicos.9. Modelo atômico de Bohr-

Sommerfeld.

416

Livro Didático [6]TOSCANO, C.; FILHO, A. G. Físicapara o Ensino Médio SérieParâmetros: Volume único. SãoPaulo: Scipione, 2002.

1. A formação do sistema solar.2. Luz Partícula ou onda?3. A difração da luz.4. Interferência ---- A interferêncialuminosa.5. A polarização da luz.6. A refração da Luz branca noprisma e na atmosfera.7. A velocidade da luz na refração.8. Átomo é “A-tomo”?

480

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QUADRO I (CONTINUAÇÃO):

CONTEÚDOS APRESENTADOS NOS LIVROS DIDÁTICOS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONTEÚDOS TOTAL DE

PÁGINAS

Livro Didático [7]GASPAR, A. Física:Eletromagnetismo e Física Moderna.São Paulo: Ática, 2000. v. 3.

1. Das ondas eletromagnéticas aosfótons.2. A experiência de Mayer e Gerlach.3. A dualidade onda-partícula.4.O eletromagnetismo, a óptica e osfótons.5. Relatividade.6. Dos raios X aos quarks.7. O átomo de Rutherford.8. O espectro do átomo dehidrogênio.9. O átomo de Bohr.

10. A experiência de Frank - Hertz.11. A difração dos raios X.12. O spin do elétron.13. Pauli e o princípio da Exclusão.14. As ondas de matéria.15. A mecânica ondulatória.16. O princípio da Incerteza.17. O nêutron e o pósitron.18. O neutrino e a conservação daenergia.19. O novo modelo atômico e onúcleo.20. Energia nuclear.

21. Um novo tipo de partícula.22. A física de partículas.

448

Livro Didático [8]GASPAR, A. Física: Volume Único..São Paulo: Ática, 2008.

1. Das ondas eletromagnéticas aosfótons.2. Da inexistência do éter à teoria darelatividade restrita.3. A impossibilidade dasimultaneidade.4. Energia relativística.5. O nascimento da mecânicaquântica.Do átomo de Rutherford ao de Bohr.6. Do modelo atual do átomo à física

de partículas.

12

Livro Didático [9]HEWITT, P. G. Física ConceitualVolume Único. 9. ed. Porto Alegre:Bookman, 2002.

1. Os quanta da luz.2. O átomo e o quantum.3. O número atômico e aradioatividade.4. Fissão e fusão nucleares.5. A teoria especial da relatividade.6. Teoria geral da relatividade.

631

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QUADRO I (CONTINUAÇÃO):

CONTEÚDOS APRESENTADOS NOS LIVROS DIDÁTICOS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONTEÚDOS TOTAL DE

PÁGINAS

Livro Didático [10]ALVARENGA, B.; MÁXIMO, A. Física:Volume Único.  São Paulo: Scipione,1997.

1. Reflexão total – fibras óticas.2. Dispersão da luz-espectro da luzbranca.3. As enormes dimensões douniverso.4. A natureza da luz.5. Ondas eletromagnéticas.6. Interferência com a luz.

670

Livro Didático [11]ALVARENGA, B.; MÁXIMO, A. Curso

de Física. São Paulo: Scipione, 2000.v. 3.

Tópico fora da parte destinada aFMC1. O espectro eletromagnético.Tópico na parte destinada a FMC.

No início deste capítulo há umafotografia de uma galáxia.1. Uma visão panorâmica.

432

Livro Didático [12]BOA, M. F.; GUIMARÃES, L. A.Física: Eletricidade e Ondas. 2. ed.Niterói, RJ: Futura, 2004. v. 3.

Não apresenta nenhum tópico ligadoa Física Moderna e Contemporânea.

0

Assim como apresentado no referencial teórico, o trabalho desenvolvido por

Ostermann e Moreira (2000 apud  DIAS e ALVES, 2007, p. 4) levantou temas de

FMC a serem trabalhados no Ensino Médio, os conteúdos estão listados na tabela I.Uma vez que tais conteúdos foram citados por 54 profissionais em Física,

dentre eles professores de física do Ensino Médio e pesquisadores em ensino de

Física, no ano de 1998 foi publicada uma lista com os tópicos de FMC, os quais,

segundo os professores e pesquisadores, os alunos do Ensino Médio deveriam ao

menos entrar em contato. Com base nisso, será utilizada essa mesma lista para

verificar a existência de tais conteúdos nos livros selecionados. A tabela I mostra a

presença desses conteúdos nos livros didáticos (LD) numerados de um a doze.

Tendo em vista a tabela I, é possível perceber a inexistência de tópicos como

metais e semicondutores, assim como fibras óticas e laser , que também são pouco

presentes. Atualmente os semicondutores estão sendo bastante discutidos e

pesquisados, sendo materiais cuja resistência diminui rapidamente à medida que

aumenta a temperatura. O silício é um exemplo típico de material semicondutor. No

entanto, apenas alguns livros, como é o caso do LD [11], apresentam textos

informativos em seções especiais do livro que tratam esse tema. Por outro lado um

tópico marcante nesta análise se refere ao efeito fotoelétrico e também o tópico raio-

X. No geral, tendo por base a lista de conteúdos levantada por Ostermann e Moreira

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(2000 apud  DIAS e ALVES, 2007, p. 4) os livros apresentam alguns tópicos, não

existindo nenhum livro da amostra que contemple todos os tópicos sugeridos. É

importante destacar que, por exemplo, o livro LD [3] apresenta mais tópicos de FMC

que o LD [8]. Isso remete a uma reflexão e nos faz acreditar que a gama de

trabalhos que, ao longo dos anos, passaram a discutir a importância e a

necessidade da inserção da FMC no Ensino Médio pode contribuir para que mais

temas estejam mais presentes em um LD do que em outro, pois o ano de publicação

do LD [3] é 1997, enquanto o ano de publicação do LD [8] é de 2008.

TABELA I

PRESENÇA DOS CONTEÚDOS DE FMCNOS LIVROS TEXTOS SELECIONADOS

LD

Conteúdos1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tópico [1] Efeito Fotoelétrico X X X X X X X

Tópico [2] Átomo de Bohr X X X X X X X X

Tópico [3] Radioatividade X X X X X X

Tópico [4] Forças Fundamentais X XTópico [5] Dualidade Onda-Partícula X X X X X X X X

Tópico [6] Fissão e fusão nuclear X X X

Tópico [7] Origem do Universo X

Tópico [8] Raio-X X X X X X X

Tópico [9] Metais

Tópico [10] Semicondutores

Tópico [11] Lasers X XTópico [12] Supercondutores X X

Tópico [13] Partículas elementares X X X X X

Tópico [14] Relatividade X X X X X X X

Tópico [15] Big-Bang X

Tópico [16] Estrutura Molecular X X

Tópico [17] Fibras ópticas X

A porcentagem de conteúdos de FMC presentes nos LD é apresentada no

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gráfico I, no qual é possível perceber a diferença existente entre os livros textos no

que concerne a tais conteúdos. Dessa forma cabe ao professor realizar uma seleção

detalhada do livro texto a ser adotado como fonte de trabalho.

GRÁFICO I

PRINCIPAIS CONTEÚDOS PRESENTES

Partindo para o contexto dos temas relacionados aos artefatos tecnológicos

nota-se uma pequena presença destes nos livros textos. O tópico laser , por

exemplo, está presente em 16,66%, dos livros, o tópico fibras óticas está presente

cerca de 8,33% dos livros e nenhum tópico foi encontrado para discutir o conteúdo

metais e semicondutores. Por sua vez, dois tópicos bastante presentes são raio-X,

que aparece em 50% dos livros e o átomo de Bohr, presente em 66,33% dos livros

didáticos.

Uma vez que o interesse encontra-se pautado em fornecer informações que

sirvam como base teórica para a compreensão do mundo tecnológico, essa análise

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preliminar indica que os livros didáticos, na sua maior parte, não buscam incorporar

subsídios que culminam na compreensão e funcionamento dos objetos como laser, 

fibra ótica, usinas nucleares, entre outros. O tópico semicondutor, muito importante

em circuitos integrados, células solares, na eletro-eletrônica, na confecção de chips ,

dopantes, não estão inseridos nos livros analisados. Nota-se, ainda, que 50 % dos

livros tratam o conteúdo raio-x, assim como 50 % deles abordam o tópico

radioatividade, o que indica certa valorização destes conteúdos em relação aos

outros tópicos supracitados. Possivelmente, esta valorização deve-se ao fato destes

conteúdos estarem mais presentes na vida dos estudantes, seja em hospitais,

clínicas ou nos meios de comunicação.

Abaixo segue a tabela II que explicita o número de páginas destinadasexclusivamente a FMC, assim como no gráfico II.

TABELA II

NÚMERO DE PÁGINAS DESTINADAS A FMC

Livro Didático Total de páginas Destinas a FMC Porcentagem

LD [10] 670 0 0%LD [9] 631 119 18,85%

LD [8] 550 12 2,18%

LD [4] 480 25 5,20%

LD [6]** 480 0 0%

LD [7] 448 83 18,52%

LD [11]* 432 11 2,54%

LD [5] 416 10 2,40%LD [1] 400 26 6,5%

LD [3] 366 15 4,16%

LD [12]** 327 0 0%

LD [2] 262 63 24%

____________________________________

* Apresenta os tópicos de FMC espalhados pelo livro.** Não apresenta nenhum tópico destinado a FMC

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GRÁFICO IIPRESENÇA DA FMC NOS LIVROS DIDÁTICO

Na tabela II é possível notar que apenas três livros destinam mais de 18 % da

sua obra para tratar exclusivamente de FMC. Em geral, a maioria não utiliza nem 7%

de sua obra para discutir as construções e avanços tecnológicos, assim como o

processo de evolução das idéias e a concretude dos modelos teóricos.

Por sua vez, o livro LD [2] adotado no Colégio Estadual Pedro Calmon

(CEPC), apresenta 24 % da obra destinadas apenas a FMC enquanto o livro LD [4]

adotado pelo Centro Educacional Territorial do Vale do Jiquiriçá (CETEP), apresentaum total de 5,20 %, como visto no gráfico II. Esse resultado indica a necessidade de

material complementar caso o professor deseje abordar conteúdos de FMC.

Por outro lado, é destacado o livro LD [7] que no seu terceiro volume dedica

18,52 % à FMC, e o LD [9] que no seu volume único tem 18,85 % da sua obra

dedicada a FMC. É interessante ressaltar que alguns livros apresentaram os tópicos

ligados a FMC distribuídos pelo livro todo ou pelos seus volumes, como nos casos

dos livros dos autores Toscano e Filho (2005) e Alvarenga e Máximo (2000). Essestópicos são postos como textos informativos ou como introdução de alguns

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conteúdos.

Com base nos dados levantados, percebe-se que ainda há uma certa

resistência, por parte de alguns autores, em inserir a FMC no Ensino Médio. Um fato

interessante é que os tópicos geralmente são reservados ao final do livro, o que leva

a crer que, devido à pequena carga horária de Física no Ensino Médio, ou seja, duas

horas/aula por semana, quase nunca será possível implementá-los/abordá-los nos

programas dessa disciplina.

Todavia 91,66% da amostra de livros apresentou algum conteúdo de FMC.

Esse é um dado importante, pois indica que pelo menos os autores dos livros citam

a FMC, de maneira a indicar a sua existência. Porém, foi percebido que os livros

analisados apenas mostram um panorama da FMC.Com base no gráfico II pode-se visualizar melhor a marcante diferença na

porcentagem de espaço dedicado à FMC, assim, nota-se o quanto os autores de

livros ainda se sentem intimidados com a inserção da FMC. Percebe-se, ainda que

apenas um livro apresenta mais de 20% do seu conteúdo em tópicos de FMC, sendo

que a maior parte dos LDs destina menos de 5% da obra para tratar tópicos de FMC.

Na seção a seguir são discutidas as abordagens daqueles conteúdos mais

freqüentes nos livros didáticos. Consideramos aqui mais freqüentes os conteúdosapresentados em mais de 25% dos livros, são eles: Efeito fotoelétrico, Átomo de

Bohr, Radioatividade, Dualidade Onda-Partícula, Raio-X, Relatividade Restrita.

6.2 ANÁLISE DA ABORDAGEM DOS CONTEÚDOS DE FÍSICA MODERNA

NOS LIVROS DIDÁTICOS

As análises foram realizadas levando-se em conta a utilização de artefatos

tecnológicos como recurso para a contextualização, usando como parâmetro as

formas de contextualização. Para isso, considera-se artefatos tecnológicos segundo

os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN+, 2000) e Monteiro

e Nardi (2009), como aqueles equipamentos que utilizam princípios da Física

Moderna e Contemporânea.

Como apresentado anteriormente, além de verificar se tais artefatos estão

presentes nos LD, procura-se também analisar se são utilizados como forma de

contextualização do conteúdo. Porém, a contextualização pode se dar de diferentes

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maneiras, dependendo da realidade vivida pelo aluno. Assim, uma usina nuclear

pode compor o cotidiano imediato de um estudante da cidade de Angra dos Reis,

mas está fora do cotidiano imediato da maioria dos estudantes brasileiros. Nesse

sentido foram criadas três categorias para as formas de contextualização a serem

consideradas por este trabalho. A primeira refere-se a artefatos tecnológicos

diretamente relacionados ao cotidiano  da maioria dos estudantes, aos quais eles

podem ter acesso fácil para conhecer, manusear, ou mesmo utilizar, por exemplo,

em exames. Como exemplos pode-se destacar o raio-x utilizado em exames e

clínicas, o forno de microondas, o laser , computadores, entre outros.

A segunda forma de contextualização diz respeito àqueles artefatos

tecnológicos indiretamente relacionados ao cotidiano  da maioria dos estudantes,como, por exemplo, o tomógrafo, que diferentemente do raio-x, não pode ser

encontrado com facilidade em todos os hospitais. Embora não esteja presente no

cotidiano mais imediato da maioria dos estudantes, esse tipo de artefato tecnológico

pode ser visto na TV, em vídeos, filmes, internet , entre outros. Por fim, a terceira

forma de contextualização será denominada fora do cotidiano  da maioria dos

estudantes brasileiros. O quadro II traz todas essas considerações de forma

resumida.

QUADRO II

TIPO DE CONTEXTUALIZAÇÃO

FORMAS DE CONTEXTUALIZAÇÃO DESCRIÇÃO

Diretamente relacionados ao cotidiano São os artefatos presentes mais

diretamente na vida do aluno.Indiretamente relacionados ao

cotidiano

São os artefatos vistos pela TV,

internet , sendo pouco presentes na

vida cotidiana do aluno.

Fora do cotidiano São os artefatos de difícil acesso, os

quais a maioria dos alunos brasileiros

não tem acesso imediato e muitos

desconhecem sua existência.

A tabela III destaca os artefatos tecnológicos apresentados pelos LD para

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cada um daqueles tópicos de FMC mais presentes no seu conteúdo.

TABELA III

ARTEFATOS TECNOLÓGICOS ENCONTRADOS NOS LIVROS

TÓPICO ARTEFATO TECNOLÓGICO

Efeito fotoelétrico • Visor noturno

• Placa de fotocélula

• Células fotoelétricas

Efeito fotovoltáico • Placas solares do satélite Hubble

• Satélites artificiais

• Painéis solares

Fotocondutividade • Postes de iluminação pública

Fissão e Fusão nuclear • Usina nuclear (Angra dos Reis e

Three Mille)

Raio-x • Máquina de raio-x, sendo usada no

hospital em terapia contra doença.

• Tomógrafo

• Máquina de radioterapia

Radioatividade • Células de raio gama

Espectro eletromagnético • Máquina que usa o laser na

indústria

Cosmologia • Telescópio espacial Hubble

O novo modelo atômico • Máquina de Ressonância magnética

Relatividade restrita • Satélite de comunicação

Energia nuclear • Reator nuclear

Física de Partículas • LHC

Dualidade onda-partícula • Microscópio eletrônico

A seguir, pretende-se discutir a abordagem de cada tópico com relação aosartefatos da tabela III e também quanto às formas de contextualização. Dessa forma,

serão discutidos, a seguir, os tópicos mais freqüentes.

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EFEITO FOTOELÉTRICO

Dentre os livros analisados, foi possível notar a presença do tópico Efeito

fotoelétrico em sete livros, nos quais o conteúdo em pauta faz parte do conteúdo

obrigatório, e em alguns casos este é também discutido em textos complementares

no final do capítulo ou como tópico especial antes da parte destinada a FMC.

Nestes livros, uma parte da obra é reservada para tratar a FMC, sendo que

dos sete livros, apenas três citam as aplicações tecnológicas do Efeito Fotoelétrico.

Segundo o Gaspar (2000), esse conteúdo não se restringe apenas à revisão do

modelo ondulatório da luz e à criação do fóton, ele tem inúmeras aplicações

tecnológicas.Nessa perspectiva, em dois livros foi possível encontrar o mesmo exemplo de

artefato tecnológico, um visor noturno usado na guerra contra o Iraque (figuras 1 a

4).

Figura 1: Exemplo de aplicação do EfeitoFotoelétrico (Paraná, 2002, p. 319)

Figura 2: Exemplo de aplicação doEfeito Fotoelétrico (Paraná, 2002, p. 319)

Figura 5: Exemplo de aplicação doEfeito Fotoelétrico (Paraná, 2002, p. 319).

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Nos dois livros citados nas figuras acima, o artefato tecnológico, categorizado

como indiretamente relacionado ao cotidiano, não é usado apenas como ilustração,mas sim para explicação do conteúdo.

O livro de autoria do Gaspar (2000) além de discutir o conteúdo reserva, no

final do capítulo, um espaço para discutir as aplicações do efeito fotoelétrico e outros

fenômenos semelhantes. Ou seja, no texto apresentado no livro não é discutido

apenas e exclusivamente o efeito fotoelétrico, mas também outros fenômenos como

a fotocondutividade e o efeito fotovoltáico. O autor destaca a diferença entre esses

três fenômenos.

O efeito fotoelétrico consiste no fato de que ao incidir luz sobre um material

metálico, elétrons podem ser arrancados da superfície do metal, enquanto que no

caso do efeito fotovoltaico, os fótons da radiação incidente provocam o aparecimento

de novos portadores de carga, o que resulta numa diferença de potencial entre duas

camadas de materiais semicondutores diferentes. No caso da fotocondutividade há

um aumento da condutividade de um material semicondutor provocada pela

excitação dos portadores de carga adicionais, causada pelos fótons da radiação

incidente.

O texto apresentado no livro é bem interessante, pois

diferencia/classifica/explica separadamente cada fenômeno e, além disso, são

apresentados artefatos tecnológicos que partem desse pressuposto. Nesta

perspectiva é apresentado um esquema de circuito usado na iluminação pública e

também a foto das células solares do satélite espacial Hubble . Além dessas imagens

usadas para ilustrar as aplicações desse fenômeno o texto ainda apresenta um

esquema de uma célula solar. No entanto, nesta fase será necessário

conhecimentos de semicondutores do tipo P e do tipo N e as questões referentes à

Figura 3: Exemplo de aplicação do EfeitoFotoelétrico (Visor Noturno), Gaspar (2000,p.282)

Figura 4: Exemplo de aplicação do EfeitoFotoelétrico (Imagem de um bombardeionoturno no Iraque 1998), Gaspar (2000p.282).

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 junção P-N.

Em dois livros, dos autores Paraná (2002) e Penteado e Torres (2005), uma

figura de uma foto célula (figura 5) é também apresentada como aplicação

tecnológica deste conteúdo. Nos dois casos a imagem serve tanto para ilustrar,

como também ajuda a compreender o assunto.

Nos demais livros, ou seja, nos cinco livros restantes, esse tópico faz parte do

conteúdo, porém não são apresentadas imagens de artefatos tecnológicos

relacionados a esse conteúdo. O que se encontra são apenas esquemas e

desenhos de fótons incidindo em uma placa metálica com um circuito, como forma

de afirmar que é possível observar a formação de uma corrente detectada por um

amperímetro.No livro dos autores Calçada e Sampaio (2005), ao tratar o sub-tópico

Geradores Fotovoltaicos, é proporcionado ao aluno o primeiro contato com o Efeito

Fotoelétrico, mesmo este conteúdo estando presente fora da parte destinada a FMC.

É apresentado um desenho esquemático de fótons incidindo em uma placa metálica,

bem como são dados exemplos de aplicações tecnológicas do efeito fotovoltaico,

que também é chamado de células fotovoltaicas (figura 6).

Nestes casos podemos observar a aplicação do efeito fotovoltaico. No

exemplo mostrado na figura 6 (a) o motor do carro é acionado pela corrente elétrica

produzida por células solares. No exemplo apresentado pela figura 6 (b) os painéis

solares são utilizados para obter energia elétrica para abastecer pequenas cidades.

Essas e outras fotos ajudam os estudantes a compreenderem os fenômenos

estudados, os conceitos envolvidos, e por que estudá-los, podendo, assim,

Figura 6: Exemplos de aplicação do Efeito Fotoelétrico (Calçada eSampaio 2005, pg. 29)

(a) (b)

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relacioná-los a aplicações reais mesmo que parte delas estejam indiretamente

relacionadas ao seu cotidiano. Apesar desses conteúdos não estarem apresentados

na parte que os livros destinam à FMC, são exemplos de artefatos tecnológicos

usados como ilustração, afirmando a utilidade do conteúdo.

Durante a análise dos livros foi encontrado, por outro lado, um artefato

tecnológico considerado como estando indiretamente ligado à realidade dos alunos,

um satélite. Esse artefato tecnológico é visto apenas em livros ou na televisão,

quando é citado em notícias relacionadas ao assunto. As placas solares podem ser

consideradas, como um artefato diretamente ligado ao cotidiano do aluno, pois hoje

 já é bastante difundida a aquisição dessas placas usadas como captação de energia

solar, e a sua conversão em energia elétrica.No geral, tomando-se os livros que abordam Efeito Fotoelétrico, percebe-se

que não é freqüente o uso de artefatos tecnológicos mostrando as principais

aplicações desse efeito e, portanto, apresentando aos estudantes o significado e a

importância desse conhecimento para o desenvolvimento da tecnologia.

Um ponto interessante que merece ser destacado é que sempre está sendo

retomado o conceito de semicondutores nos livros texto e na mídia, porém, os livros

não apresentam nenhum tópico destinado a este assunto.Considerando-se que o tópico Efeito Fotoelétrico faz parte do conteúdo

obrigatório dos livros, é apresentado apenas na forma de um desenho esquemático,

que tenta ajudar os estudantes a compreenderem como esse modelo funciona.

Uma forma de motivar os estudantes é dar significado ao conteúdo estudado,

uma vez que em muitos casos é possível mostrar a sua utilidade na vida cotidiana.

ÁTOMO DE BOHR

Este assunto encontra-se presente em aproximadamente 66 % dos livros

analisados, ou seja, em oito livros. A abordagem do conteúdo é feita

majoritariamente através de textos, que fazem parte do conteúdo obrigatório, não

sendo tratado em textos no final do capítulo ou em seções especiais, sendo

apresentado na parte específica do livro que trata a FMC.

Nos livros analisados não são apresentadas figuras de artefatos tecnológicos,

pois se trata de um modelo teórico que tentava explicar problemas encontrados no

modelo atômico de Rutherford. Este modelo, baseado na FMC, não explicava o fato

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do átomo possuir órbitas estacionárias, pois ao orbitar ao redor do núcleo, por causa

da aceleração centrípeta, o elétron deveria emitir radiação eletromagnética, e

perderia energia, portanto a sua órbita e seu raio deveriam diminuir, de forma que a

trajetória passaria a ser uma espiral e o elétron colapsaria com o núcleo. Assim, o

modelo não explicava a estabilidade do átomo bem como não explicava as linhas

espectrais do átomo de hidrogênio.

Na maioria dos livros analisados é apresentada a figura do modelo de

Rutherford espiralando e, em seguida, o modelo proposto por Bohr. No que tange a

abordagem do conteúdo apresentada nos livros dos autores Ueno (2005), Gaspar

(2008) e Paraná (2002), só é apresentada a equação E =hf . Por outro lado, nos

outros livros são apresentados esquemas do átomo de Bohr para as primeirasórbitas do átomo de hidrogênio, além de equações para o cálculo das energias das

órbitas e também para o cálculo da diferença dos níveis de energia, E f  - Ei =hf .

No livro dos autores Penteado e Torres (2005) é dada uma introdução sobre o

tema em uma única página, na qual os problemas do modelo atômico de Rutherford

são discutidos brevemente, sendo apresentada a solução com o modelo de Bohr.

São introduzidos os conceitos de estados estacionários e de quantização da energia

do elétron. Em seguida os autores apresentam o átomo de hidrogênio e o espectrode emissão de alguns elementos químicos no estado gasoso. Assim, como no livro

do autor Calçada e Sampaio (2005), são apresentadas as equações para encontrar

a expressão que permite calcular os níveis de energia dos estados estacionários

para o átomo de Bohr, ou seja:

Pode-se concluir que para abordar esse assunto, cinco livros mencionam

apenas a equação E =hf , pautando-se em uma abordagem mais teórico-conceitual,

com esquemas do modelo de Rutherford e depois do modelo de Bohr. Três livros

apresentam um tratamento mais matemático.

RADIOATIVIDADE

O conceito de Radioatividade é definido como a emissão de partículas por

átomos com núcleos instáveis, ou seja, partículas alfa, beta e gama.

22

0

4

2 8.

1

h

me

n E 

n

ε 

=

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Na maioria dos livros analisados, este assunto vem discutido no capítulo

destinado a FMC. Apenas o livro dos autores Alvarenga e Máximo (1997, 2000), trata

esse conteúdo fora da parte destinada exclusivamente a FMC, no Tópico Espectro

Eletromagnético, ao discutir ondas eletromagnéticas.

Percebe-se que a abordagem do conteúdo é feita teoricamente, quase não

apresentando nenhuma figura ou artefato tecnológico. O conteúdo é abordado com o

auxílio de um esquema (desenho) que mostra o poder de penetração das partículas

alfa, beta e gama. O tratamento tem caráter histórico e não há textos informativos

para este tópico.

No livro dos autores Alvarenga e Máximo (1997)  é mostrado um artefato

tecnológico que explica como os raios gama são usados no tratamento de um tumorcancerígeno. Essa figura serve para ilustrar a aplicabilidade desses raios. Na edição

do ano de 2000, os autores mostram uma antiga célula de raios gama, um aparato

usado para irradiar amostras de substâncias com objetivo tecnológico ou de

pesquisa (figura 7).

O livro dos autores Penteado e Torres (2005) apenas menciona as aplicações

da Radioatividade na medicina, sem apresentar nenhum artefato tecnológico. No

entanto, há um texto informativo no final do capítulo, na seção “Aplicações 

Tecnológicas” com o título “A radioatividade Tecnológica na Medicina ”. Nesta seção

Figura 7: Antiga célula de raiosgama (Alvarenga e Máximo, 2000,p. 332).

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é apresentada a foto de um Tomógrafo por emissão de pósitrons (TEP scanner ),

ilustrando assim o uso da FMC. A Tomografia por emissão de pósitrons (TEP) é o

estudo e a visualização da fisiologia humana pelo decaimento de substâncias de

meia-vida curta emissoras de pósitrons, diluída em fluidos farmacológicos, é uma

terapia que pode rotineiramente medir a atividade metabólica, bioquímica e funcional

de tecidos vivos, em tempo real. Este artefato é classificado como indiretamente

ligado à realidade, porém, a figura é mal explorada, sendo usada apenas como

ilustração.

Percebe-se ainda que os livros limitam-se a um tratamento histórico, sendo

apresentado um desenho sobre o poder de penetração das partículas alfa, beta e

gama. Os artefatos tecnológicos, mesmo quando mostrados, não são exploradospara explicar esse conteúdo, ou mesmo para servir como motivação para os

estudantes.

DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA

A indefinição sobre a natureza da luz é algo já entendido e aceito pela

comunidade científica, porém, para o estudante do Ensino Médio adquirir acompreensão desse caráter dual da luz, dependente do fenômeno estudado, não é

tarefa fácil. Assim como não é fácil também para o professor levar o aluno a essa

compreensão. Mesmo assim, esse conteúdo está presente em quase todos os

livros, o que torna importante investigar como este tem se apresentado.

No livro Física Conceitual (HEWTTI, 2002) é usada, no tratamento desse

tema, a foto de um microscópio eletrônico, que é um artefato fora da realidade dos

alunos do Ensino Médio. O microscópio, nesse caso, é utilizado como exemplo deuma aplicação desse conteúdo, tendo a função de ilustrar a presença da FMC, pois

sua concepção e funcionamento são baseados nos conceitos de FMC. Nesse caso,

o tratamento é teórico e o conteúdo faz parte do assunto, não sendo dado de forma

complementar, ou seja, o conteúdo faz parte do capítulo obrigatório do livro.

Contudo, a forma de abordagem é dada majoritariamente sem nenhuma aplicação

tecnológica.

Nos livros dos autores Calçada e Sampaio (2005) e Bonjorno e Clinton (1997), 

esse tópico é discutido em menos de meia página e sem nenhum desenho

ilustrativo. Por outro lado, destacamos o livro dos autores Penteado e Torres (2005)

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e Gaspar (2000), que apresentam uma figura representando o fenômeno de difração

tanto levando-se em conta o caráter corpuscular quanto ondulatório da luz. Além

disso, no final do capítulo há um texto informativo sobre computação quântica e

microscópio eletrônico na seção “Aplicações Tecnológicas ”.

No livro do autor Gaspar (2000) são usados esquemas ilustrativos para esse

conteúdo, bem como é apresentado o texto intitulado “O comportamento individual 

dos fótons ”, mas nenhum artefato tecnológico é mostrado, e o conteúdo é tratado de

forma teórica-conceitual e sem expressões matemáticas.

RAIO X

Dentre os seis livros analisados, quatro apresentam o tópico raio-X e fora da

parte reservada exclusivamente a FMC, discutido no capítulo reservado a espectro

eletromagnético. Nesses livros notou-se ser freqüente a presença de foto de

radiografias com o objetivo de ilustrar a principal aplicação do raio-X. Em particular,

no livro dos autores  Penteado e Torres (2005),  o conteúdo é apresentado

inicialmente de maneira histórica, com a descoberta de Wilhelm Rontgen (1845-

1923), e depois com esquemas desenhados que exemplificam o funcionamento deuma máquina de raio-X, sendo apresentada a imagem da radiografia ao lado. Além

disso, a foto de um paciente sendo submetido a exame em um tomógrafo moderno é

mostrada. Embora o livro traga esse aparato tecnológico, segundo nossas

categorias de proximidade do mesmo com o cotidiano da maioria dos estudantes,

esse aparato é categorizado como indiretamente ligado com o cotidiano. No entanto,

um ponto significativo é o fato desse artefato ser bem explorado na explicação do

assunto, não sendo apenas ilustrativo. Esse tópico não é discutido em textosinformativos com caráter de divulgação científica no final do capítulo deste livro. Por

outro lado, no livro do autor Paraná (2002), antes da parte destinada a FMC, há um

pequeno texto informativo sobre raio-X, na seção “Contextos, aplicações 

interdisciplinares ”.

Os livros dos autores Penteado e Torres (2005) e dos autores Alvarenga e

Máximo (1997, 2000) apresentam artefatos tecnológicos ao tratarem o tema. Porém,

em Alvarenga e Máximo (1997, 2000) o papel é meramente ilustrativo, no sentido

que não usa esse recurso para explicar o conteúdo; assim como no livro Física

Conceitual (2002) é mostrado o esquema de um equipamento de raio-X, em

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desenho, e uma radiografia de mão.

Por fim, pode-se considerar que a abordagem do conteúdo na maior parte dos

livros seguiu a estrutura texto-desenho–imagem de radiografia, considerando

desenho como esquema, diferentemente de imagens representadas, na sua maioria,

por fotos. Frequentemente a forma de abordagem é contextual, uma vez que usa o

recurso das imagens de radiografia para discutir o assunto, e com pouco uso de

artefatos tecnológicos. Na maioria das vezes, apenas uma máquina de raio-x é

apresentada, não exemplificando o uso do raio-x em outros equipamentos como no

forno de microondas, tão presente no cotidiano de muitos estudantes.

RELATIVIDADE RESTRITA

A abordagem do conteúdo na maioria dos livros é dada com auxílio de figuras,

ou seja, esquemas de forma a facilitar a abstração do conteúdo. Nesta perspectiva,

apenas dois livros usaram artefatos tecnológicos em sua exposição. O livro do autor

Paraná  (2002) apresentou a foto de um satélite, categorizado neste trabalho como

indiretamente ligado ao cotidiano do aluno. A intenção era ilustrar a impossibilidadeda simultaneidade, porém, a imagem simplesmente é usada como ilustração, não

sendo explorada na explicação do assunto. Em Gaspar (2000), é apresentado um

pequeno texto informativo intitulado “A simultaneidade nas transmissões via satélite ”,

sendo este inserido no meio do capítulo e usado para demonstrar a simultaneidade

fazendo uso da foto de um satélite. No livro dos autores Penteado e Torres (2005) é

apresentado um texto informativo explorando aplicações tecnológicas, com o título

“Relatividade em baixas velocidades ”. Todavia, não utiliza qualquer tipo de imagem.É importante ressaltar que dois dos sete livros analisados apresentam menos de três

páginas para discutir o conteúdo de Relatividade. São eles o livro dos autores

Paraná (2002) e Gaspar (2008), que apresentam apenas um simples panorama do

assunto.

Majoritariamente, os livros não apresentam textos informativos nem no meio

nem no final do capítulo, as figuras que aparecem de artefatos tecnológicos são

meramente ilustrativas, a saber, imagens de satélites. Sendo assim, embora em

alguns casos o conteúdo seja apresentado com o auxílio de várias figuras,

esquemas e desenhos para melhor abstração, estes são pouco explorados. No que

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concerne ao número de páginas destinado a este tópico, é possível destacar o livro

Gaspar (2000), que destina 14 páginas só para discutir Relatividade e também o

livro Penteado e Torres (2005), que dispõe de 13 páginas para este tópico. Estes

dados nos leva a inferir que existe uma certa preocupação na abordagem desse

conteúdo por parte desses autores.

Em resumo, após todas as análises realizadas pode-se considerar que, no

que concerne à forma de abordagem dos tópicos analisados, verificou-se uma

abordagem conceitual, com poucas equações. Os livros que apresentaram os

artefatos tecnológicos mostraram-se pautados apenas na sua utilização enquanto

recurso de ilustração e alguns como uma aplicabilidade do conteúdo. Em particular,

o livro do autor Paraná (2002), ao mostrar a figura do visor noturno, além de ilustrar,também explora a explicação do assunto. Em outros casos os artefatos tecnológicos

são discutidos em textos informativos ao final dos capítulos. Enfim, não foram

encontrados casos nos quais os artefatos tecnológicos contextualizassem a FMC de

forma que essa fosse apresentada ou discutida pelo viés do artefato tecnológico.

Assim, estes são usados como uma simples ilustração da aplicabilidade do

conteúdo. Por fim, foi percebido também que nem todos os livros apresentam a FMC

em um mesmo capítulo. Nos livros dos autores Alvarenga e Máximo (2000) e Gaspar(2000), este conteúdo apresenta textos informativos distribuídos pelos livros no final

do capítulo em seções especiais. Destacam-se nas análises os livros Gaspar (2000)

volume 3, por reservar uma boa parte à FMC, e Penteado e Torres (2005) por ser o

livro que mais se aproximou do objetivo da pesquisas que era encontrar os artefatos

tecnológicos contextualizados com os conteúdos de FMC.

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7 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este trabalho teve o intuito de verificar a presença da Física Moderna e

Contemporânea nos livros didáticos do Ensino Médio, diagnosticando como os

temas são abordados a partir dos artefatos tecnológicos partindo do pré-suposto de

um ensino voltado para a alfabetização científico-tecnológica. Para isso, foram

analisados doze livros didáticos do Ensino Médio, sendo dois destes usados pelos

estabelecimentos públicos de Ensino Médio do município de Amargosa e os outros

dez por serem os mais conhecidos no país.

Deve-se destacar que, diferentemente de alguns anos atrás, a FMC tem sido

pelo menos abordada. Talvez isso se deu devido a um movimento nas pesquisas daárea de ensino de Física, principalmente na década de 1990, em defesa da inserção

desse tópico no Ensino Médio. Nessa análise, por exemplo, 91,66 % dos livros, ou

seja, 11 livros mencionam a FMC, mesmo em textos informativos em seções

especiais ou espalhadas pelo livro. Porém, verificou-se a pouca presença de

artefatos tecnológicos e a apresentação da FMC ainda de maneira tímida, sendo

esta deixada para o final do livro. O que se percebe é que a FMC é apresentada

como um fragmento do livro que está pautado na Física Clássica. Esse fato nos levaa pensar na grande necessidade de material complementar, pois se o objetivo é

fazer com que o jovem compreenda a ciência nos artefatos tecnológicos como

mencionado nos PCNs, apenas com os livros didáticos não será possível contemplar

esse objetivo.

Por sua vez, as figuras devem ser usadas não somente como ilustração ou

motivação sem significado em relação à aprendizagem, mas também com o objetivo

de contribuir para a compreensão do conteúdo e para a aprendizagem.Um ponto preocupante é o fato do uso dos livros didáticos, por parte dos

professores, como única ferramenta pedagógica, mantendo-os confinados nas

paredes de um mundo restrito. Assim, embora a FMC esteja presente na vida dos

estudantes, percebe-se que nem sempre será abordada no Ensino Médio e quando

abordada, estará restrita às concepções do autor do livro.

No que se refere à inserção da FMC, por mais que ainda não seja o modelo

desejado, é visto que aos poucos esta é inserida no Ensino Médio. Porém, ainda é

necessário muito mais do que os fragmentos de FMC encontrados nos livros

didáticos analisados. Tendo em vista este cenário, é necessário que continue ainda

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mais intensificado o movimento de inserção da FMC no Ensino Médio e, ainda, que

o livro didático não seja a única ferramenta pedagógica dos professores e alunos.

Ressaltando aqui, a importância para o uso de outros recursos, como internet ,

simuladores, livros para didáticos, entre outros.

Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais, é de suma importância que,

mesmo o aluno que não irá continuar os seus estudos científicos posteriores, possa

entrar em contato com os artefatos tecnológicos como forma de promoção de sua

alfabetização científico-tecnológica. Neste sentido, cabe ao professor, realizar uma

análise detalhada e crítica do livro texto a ser adotado como uma de suas

ferramentas de trabalho. Uma vez que o Programa Nacional do Livro Didático do

Ensino Médio (PNLEM), instituído pelo Ministério da Educação e Cultura (MEC),concede, pela primeira vez na história, a liberdade de o professor escolher o livro

didático, deve-se avaliar, analisar e escolher com muita responsabilidade esse

material.

Por se tratar de uma monografia, este trabalho é pautado apenas em uma das

vertentes que envolvem o processo de inserção da FMC no currículo de física do

Ensino Médio. Assim, acredita-se que a pesquisa aqui desenvolvida abre

oportunidades para investigações mais aprofundadas sobre a utilização de artefatostecnológicos como recursos para a contextualização da FMC, para discussões de

metodologias, questionamentos a respeito da formação de professores, a respeito

de como a FMC pode ser inserida no Ensino Médio, assim como acerca da

necessidade de elaboração de materiais instrucionais que auxiliem professores no

uso da FMC na sala de aula.

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GRECA, I. M. Discutindo aspectos metodológicos da pesquisa em ensino deciências: algumas questões para refletir. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , v. 2, n. 1, p. 73-82, 2002.

GUERRA, A.; BRAGA, M.; REIS, J. C. Bohr e a interpretação Quântica da natureza .São Paulo: Atual, 2005.

HEWITT, P. G. Física Conceitual Volume Único . 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

LABURÚ, C. E.; SIMÕES. A. M.; URBANO. A. A. Mexendo com polaróides emostradores de cristais líquidos (o ensino de Física Contemporânea tendo comopano de fundo a física do cotidiano). Caderno Catarinense de Ensino de Física.Florianópolis , v. 15, n. 2, p. 192-202, 1998

LAKATOS, E. V.; MARCONI, M. A. Técnicas de Pesquisa. 6. ed. São Paulo: Atlas,2007.

 ___________________________; Fundamentos de metodologia científica. 6. ed.São Paulo: Atlas, 2007.

LAMAQUE, T.; TERRAZZAN, E. A. Física Moderna nos livros didáticos do programanacional do livro didático para o ensino médio (PNLEM). In: SIMPÓSIONACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XVIII., 2009, Espírito Santo. Anaiseletrônicos... Espírito Santo: Sociedade Brasileira de Física, 2009.Disponível em: <www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xviii/>. Acessoem: 23 set. 2010.

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  48

MARTINS, I. Analisando livros didáticos na perspectiva dos estudos do discurso:Compartilhando reflexões e sugerindo uma agenda para a pesquisa. Pro-Posicções,v. 17, n. 1(49), 2006.

MONTEIRO, M. A.; NARDI, R. A Física Moderna e Contemporânea no ensino médioe a formação de professores: racionalidade técnica ou racionalidade comunicativa ?.In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XVIII ., 2009, Espírito Santo.Anais eletrônicos ... Espírito Santo: Sociedade Brasileira de Física, 2009. Disponívelem: <www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xviii/>. Acesso em: 18 mar. 2010.

MOREIRA, M. A. Pesquisa em ensino: aspectos metodológicos. Texto de Apoio N°19 do Programa Internacional de Doutorado em Ensino de Ciências da Universidadede Burgos, Espanha, em convênio com a UFRGS, 2003. Publicado em Actas del

PIDEC, 1:05-38, 1999.

OSTERMANN. F.; FERREIRA, L. M.; CAVALCANTI, C. J. H. Tópicos de FísicaContemporânea no ensino médio: Um texto para professores sobresupercondutividade. Revista Brasileira de Ensino de Física . Porto Alegre, v. 20, n. 3,p. 270-288, 1998.

OSTERMANN, F.; PEREIRA, A. P. Sobre o ensino de Física Moderna eContemporânea: Uma revisão da produção acadêmica recente. Revista Investigação em Ensino de Ciências , Porto Alegre, v. 14, n. 3, p. 393-420, 2009.

OSTERMANN, F.; RICCI, T. F. Relatividade Restrita no ensino médio: Os conceitosde massa relativística e de equivalência massa-energia em livros didáticos de Física.Caderno Brasileiro de Ensino de Física . Porto Alegre, v. 21, n. 1, p. 83-102, 2004.

OSTERMANN, F. Tópicos de Física Contemporânea em escolas de nível médio e na formação de professores de física . 1999. 175 f. Tese (Doutorado em Ciências) –

Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1999.

PAPERT, Seymour. A máquina das crinaças repensando a escola na era da informática . Artes Médicas: Porto Alegre, 1994, 210 p.

PARANÁ. Física Série Novo Ensino Médio: Volume Único. 6. ed. São Paulo: Ática,2002.

PENTEADO, P. C. M.; TORRES, C. M. A. Física Ciência e Tecnologia . São Paulo:Moderna, 2005. v. 3.

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  49

PIETROCOLA, M.; UETA, N. Física: Física Moderna e Contemporânea. São Paulo:EDUSP, 2004.

SANCHES, M. B. A Física Moderna e Contemporânea no ensino médio: Qual sua 

presença em sala de aula . 2006. 108 f. Dissertação (Mestrado em Educação para aCiência e o Ensino da Matemática) – Universidade Estadual de Maringá, Maringá,2006.

SEVERINO, J. S. Metodologia do trabalho cientifico . 23. ed. São Paulo: Cortêz,2007.

TOSCANO, C.; FILHO, A. G. Física para o Ensino Médio Série Parâmetros: VolumeÚnico. São Paulo: Scipione, 2002.

UENO, P. Física Série Novo Ensino Médio: Volume Único. São Paulo: Ática, 2005.

VALADARES, E. C.; CHAVES, A.; ALVES, E. G. Aplicações da Física Quântica do transistor a nanotecnologia . São Paulo: Livraria da Física, 2005. 

VALADARES, E. C.; MOREIRA, A. M. Ensinando Física Moderna no segundo grau:efeito fotoelétrico, laser e emissão de corpo negro. Caderno Catarinense de Ensino de Física , Florianópolis, v. 15, n. 2, p. 121-135, 1998.

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  50

ANEXO

TABELA COMPLETA DOS CONTEÚDOS DE FMC NOS LIVROS DIDÁTICOS DOENSINO MÉDIO

DESCRIÇÃO DO

LIVRO

CONTEÚDOS TOTAL DE

PÁGINAS

TEXTOS INFORMATIVOS

PARANÁ. Física Série

Novo Ensino Médio:

Volume Único. 6. ed.

São Paulo: Ática,

2002.

1. Os raios e os espectros.

2. A Mecânica Quântica.

3. A dualidade Onda partícula.

4. Relatividade

5. Radioatividade.

6. Fontes de energia.

400

Texto no final do capítulo na seção:

Contextos, aplicações

interdisciplinares.

Texto 1: Perspectivas do

combustível limpo.

UENO, P. Física Série

Novo Ensino Médio:

Volume Único. São

Paulo: Ática, 2005.

1. A descoberta do elétron1.1 Tubos de descarga elétrica e

raios catódicos.

1.3 As experiências de Thompsom

1.4 A experiência de Milikan e a

carga do elétron;

2. Ondas eletromagnéticas

3 Quantum de Luz;

4. A hipótese do quantum de

energia;

5. Efeito fotoelétrico;

6. A energia cinética dos elétrons

emitidos no efeito fotoelétrico;

7. Modelos atômicos:

7.1 Teoria atômica de Dalton;

7.2 Thompson;

7.3 Rutherford;

7.4 Modelo atômico de Bohr;8. Modelo dos orbitais atômicos

9. Modelo atômico de Bohr-

Sommerfeld

416

Texto informativo no final de capítulo.

• Texto 1: Fontes de Energia:

Prós e Contras.

• Texto 2: Como funciona uma

impressora jato de tinta.

1. Das ondas eletromagnéticas aos

fótons.

1.1 A natureza corpuscular das

ondas eletromagnéticas.

1.1.1 O efeito fotoelétrico

2. A experiência de Mayer e

Gerlach.

Os textos informativos estão

classificados em diferentes

seções, a saber: Histórico,

Tecnológico, Aprofundamento,

Cotidiano.

Permeados no final dos capítulos

e em alguns casos no meio do

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  51

 

GASPAR, A. Física:

Eletromagnetismo e

Física Moderna. São

Paulo: Ática, 2000. v. 3

3. A dualidade onda-partícula.

4.O eletromagnetismo, a óptica e

os fótons.

5. Relatividade.5.1 As coordenadas do espaço

tempo.

5.2 A relatividade Galileana.

5.3 A relatividade e o movimento

ondulatório.

5.4 O enigma do éter.

5.5 Os postulados da Teoria da

Relatividade Restrita.

5.6 A impossibilidade dasimultaneidade.

5.7 A dilatação do tempo.

5.8 A relatividade das velocidades.

5.9 Quantidade de movimento e

massa relativística.

5.10 Energia relativística.

5.11 Energia e quantidade de

movimento relativística.

6. Dos raios X aos quarks.

6.1 Os raios X e a radioatividade.

6.2 Raios catódicos, raios beta,

elétrons.

6.3 Radiação Térmica.

6.4 O enigma do espectro da

radiação térmica.

6.5 O quantum de ação.

7. O átomo de Rutherford.8. O espectro do átomo de

hidrogênio.

9. O átomo de Bohr.

10. A experiência de Frank - Hertz.

11. A difração dos raios X.

12. O spin do elétron.

13. Pauli e o princípio da Exclusão.

14. As ondas de matéria.

15. A mecânica ondulatória.

16. O princípio da Incerteza.

448

capítulo.

Texto 1: Rastro e

propriedades de partículaselementares.

Texto 2 explicativo: Radiação

ou onda eletromagnético?

Texto 3 explicativo: Einstein

e o efeito fotoelétrico.

Texto 4 explicativo:

Aplicações do efeito

fotoelétrico e semelhantes.

Texto 5 explicativo: Aexperiência de Millikan.

Texto 6 :A eletrodinâmica

quântica.

Texto 7: O comportamento

individual dos fótons.

Texto 8: Albert Einstein.

Texto 9: O espelho de

Einstein.

Texto 10: O maravilhoso éter.

Texto 11: A simultaneidade

nas transmissões via satélite.

Texto 12: A longa vida do

múon.

Texto 13: A relatividade da

massa.

Texto 14: A teoria da

Relatividade Geral. Texto 15: Wilhelm Konrad

Röntgen.

Texto 16: Röntgen: Um dos

primeiros astros da ciência.

Texto 17: Marie Curie.

Texto 18: J.J. Thomson.

Texto 19: A radiação térmica.

Texto 20: Freqüência x

comprimento de onda.

Texto 21: A cor do calor.

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  52

17. O nêutron e o pósitron.

18. O neutrino e a conservação da

energia.

19. O novo modelo atômico e onúcleo.

20. Energia nuclear.

21. Um novo tipo de partícula.

22. A física de partículas.

22.1 A busca da ordem no caos.

22.2 Hádrons e quarks.

22.3 Bósons e as quatro interações

fundamentais.

22.4 Léptons.

Texto 22: Pode-se ver um

corpo negro.

Texto 23: A cor de um corpo

negro. Texto 24: O que eram os

osciladores ?

Texto 25: Max Karl Ernst

Ludwing Planck.

Texto 26: Ação, uma

grandeza física quase

desconhecida.

Texto 27: A natureza das

partículas alfa. Texto 28: As hipóteses

contraditórias de Bohr.

Texto 29: Niels Bohr.

Texto 30:

Complementaridade e

correspondência.

Texto 31: Príncipe Louis

Victor Pierre Raymond de

Broglie.

Texto 32: Onda X partícula.

Texto 33: Erwin Schrödinger.

Texto 34: As mecânicas

quânticas de Heisenberg e

Dirac.

Texto 35: Deus joga dados?

Texto 36: O efeito Compton.

Texto 37: A antimatéria. Texto 38: Os raios cósmicos.

Texto 39: Enrico Fermi.

Texto 40: O incrível neutrino.

Texto 41: Camadas e

números mágicos do núcleo.

Texto 42: O spin dos núcleos

e a ressonância magnética

nuclear.

Texto 43: Como liberar e

ganhar energia?

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  53

Texto 44: Fusão nuclear:

Origem da vida.

Texto 45: Fissão nuclear:

Energia de guerra e paz? Texto 46: Interação e troca

de partículas.

Texto 47: Emulsões

fotográficas.

Texto 48: César Lattes.

Texto 49: A descoberta do

antipróton e do neutrino.

GASPAR, A. Física:

Volume Único. São

Paulo: Ática, 2008.

1. Das ondas eletromagnéticas aos

fótons.2. Da inexistência do éter à teoria

da relatividade restrita.

3. A impossibilidade da

simultaneidade.

4. Energia relativística.

5. O nascimento da mecânica

quântica.

Do átomo de Rutherford ao de

Bohr.

6. Do modelo atual do átomo à

física de partículas.

12

Não apresenta textos informativos.

TOSCANO, C.; FILHO,

A. G. Física para o

Ensino Médio Série

Parâmetros: Volume

único.  São Paulo:

Scipione, 2002.

1. A formação do sistema solar.

2. Luz Partícula ou onda?

2.1 Luz como partícula aplicações

3. A difração da luz;

4. Interferência ---- A interferência

luminosa.5. A polarização da luz;

6. A refração da Luz branca no

prisma e na atmosfera.

7. A velocidade da luz na refração;

7.1 Índice de refração e a aplicação

da luz.

8. Átomo é “A-tomo”?

8.1 A descoberta do elétron

8.2 A descoberta do núcleo.

8.3 Modelo atômico baseado nas

480

Este livro apresenta textos na

Seção:Texto e interpretação.

Texto 1: Teoria da gravitação

ontem e hoje.

Texto 2: E = mc2

A dinâmica das altas

velocidades

Texto 3: Luz: Onda ou

partícula.

Texto 4: A imagem no tubo

de TV

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  54

idéias de Rutherford.

8.4 Estrutura da matéria

ÁLVARES, B. A.;

MÁXIMO, A. Física:

Volume Único. São

Paulo: Scipione, 1997.

1. Reflexão total – fibras óticas.

2. Dispersão da luz-espectro da luzbranca.

3. As enormes dimensões do

universo.

4. A natureza da luz.

4.1 O modelo corpuscular da luz.

4.2 O modelo ondulatório da luz.

4.3 Difração com a luz.

5. Ondas eletromagnéticas.

5.1 O que é uma ondaeletromagnética.

5.2 A luz é uma onda

eletromagnética.

5.3 O espectro eletromagnético.

5.4 Ondas de rádio.

5.5 Microondas.

5.6 Radiação visível.

5.7 Radiação infravermelho e

radiação ultravioleta.

5.8 Raios x e raios gama

5.9 O que é o raio laser.

6. Interferência com a luz.

670 Não apresenta textos informativos.

ÁLVARES, B. A.;

MÁXIMO, A. Curso de 

Física. São Paulo:

Scipione, 2000. v. 3.

Tópicos fora da parte destinada a

FMC

1. O espectro eletromagnético.

1.1 O que é um

Espectro. eletromagnético.1.2 Ondas de rádio.

1.3 Microondas.

1.4 Radiação infravermelha.

1.5 Radiação visível.

1.6 Radiação ultravioleta.

1.7 Raios X.

1.8 Raios gama.

Tópicos na parte destinados a

FMC.

432

Textos informativos no final de

capítulo na seção: Tópico especial

para você aprender um pouco mais.

Texto1: A experiência deMillikan.

Texto 2: Variação da

resistência com a

temperatura. “O que é a

supercondutividade”

Texto 3: A válvula eletrônica

e o transistor.

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  55

No início deste capítulo há uma

fotografia de uma galáxia.

1. Uma visão panorâmica.1.1 O que é a nova física.

1.2 O mundo dos muitos pequenos

- Quais são as partículas

elementares.

1.3 No interior dos Hádrons.

1.4 O mundo do muito grande.

1.4.1 A nova teoria gravitacional.

1.4.2 O desenvolvimento da

cosmologia.1.4.3 Origem do universo - BIG

BANG

1.5 O mundo das estruturas

complexas.

1.5.1 Outra direção no campo de

estudo da Física.

1.5.2 A tendência à auto-

organização dos sistemas

complexos.

1.5.3 O Hélio tomado como modelo

para o estudo de materiais

complexos e a superfluidez do

Hélio Líquido.

1.5.4 Comportamento caótico da

Natureza.

Texto 4: O cíclotron

Texto 5: Como se forma a

imagem em um tubo de TV ?

Texto 6: A descoberta do

elétron.

Texto 7: As unificações das

teorias físicas.

Texto 8: Amplificação da luz

por emissão estimulada deradiação – laser.

Texto 9: Transmissão e

distribuição de energia

elétrica.

BOA, M. F.;

GUIMARÃES, L. A.Física: Eletricidade e

Ondas. 2. ed. Niterói,

RJ: Futura, 2004. v. 3.

Não apresenta nenhum tópico

ligado a Física Moderna eContemporânea. 0 Não apresenta textos informativos. 

BONJORNO, J. R.;

CLINTON, M. R.

Temas de Física 3:

Eletricidade e

Introdução à Física

Moderna.. São Paulo:

FTD, 1997. v. 3.

1.Teoria da relatividade especial.

Dilatação do tempo.

Contração do comprimento.

Equivalência entre massa e

energia.

Radiação do corpo negro.

A constante de Planck.

366Não apresenta textos informativos. 

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  56

Efeito fotoelétrico.

Dualidade onda-partícula.

Princípio da incerteza.

Modelo atômico de Bohr.Mecânica quântica.

PENTEADO, P. C. M.;

TORRES, C. M. A.

Física Ciência e

Tecnologia. São

Paulo: Moderna, 2005.

v. 3.

1.Relatividade especial.

2. Transformação de Galileu.

3. A relatividade de Newton O

princípio de Galileu e o

eletromagnetismo.

4. Breve descrição da experiência

de Michelson e Morley.

5. A relatividade de Einstein.6. Conseqüências da relatividade

de Einstein.

7. Adição de velocidades.

8. Energia Relativística.

9. Noções de relatividade geral.

10. A radiação dos corpos e a

teoria quântica de Planck.

11. Efeito fotoelétrico.

12. O modelo atômico de Bohr.

13. O átomo de hidrogênio.

14. A dualidade onda-partícula.

15. O princípio da incerteza.

16. O núcleo atômico.

17. Radioatividade.

18. A lei radioativa.

19. Fissão e Fusão nuclear.

20. Lixo nuclear.21. Acidentes nucleares.

22. Um pouco da evolução estelar.

23. As forças fundamentais da

natureza.

24. Partículas fundamentais da

matéria-antimatéria.

25. Um pouco de cosmologia.

262

Texto informativo na seção:

Aplicações tecnológicas.

Texto 1: O scanner do código de

barras.

Texto 2: Relatividade em baixas

velocidades.

Texto 3: O eclipse de Einstein.

Texto 4: Teleportação quântica-

Partículas gêmeas.

Texto 5: Computação quântica.

Texto 6: Fóton solitário seria

mensageiro perfeito.

Texto 7: A radioatividade tecnológica

na medicina.

Texto 8: Inpe estuda energia por

fusão termonuclear.

1. Supercondutividade.

2.Ondas eletromagnéticas.

3. A teoria da relatividade.

Texto complementar na seção Física

no devido tempo.

Os textos são espalhandos em todo

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  57

 

CALÇADA, C. S.;

SAMPAIO, J. L.

Universo da Física 3: 

Ondulatória,

Eletromagnetismo e

Física Moderna. 2. ed.

São Paulo: Atual,

2005.v. 3.

3.1 Origem da teoria da

relatividade.

3.2 O problema da luz.

3.3 O problema doeletromagnetismo.

3.4 Os postulados de Einstein.

3.5 A relatividade do tempo.

3.6 Evidências da dilatação

temporal.

3.7 A relatividade do comprimento.

3.8 Massa e quantidade de

movimento.

4. Matéria e radiação.5. A equação E = mc² .

6. A energia de ligação.

7. Unidades de massa e energia.

8. Campos elétricos e magnéticos.

9. A polêmica da massa.

10. Teoria da relatividade geral.

11. Mecânica Quântica.

11.1 A radiação do corpo negro.

11.2 O fóton.

11.2.1 A massa e a quantidade de

movimento do fóton.

11.2.2 O fóton e a gravidade.

12. O efeito fotoelétrico.

13. Dualidade onda-partícula.

14. O átomo de Bohr.

15. A mecânica quântica.

15.1 O princípio da incerteza.

480

o livro, não vindo necessariamente

na parte destinada a FMC.

Texto 1: Os quarks.

Texto 2: Kirchhoff.

Texto 3: A descoberta do

Elétron, o experimento de

Thomson, o experimento de

Millikan.

Texto 4: Supercondutividadee magnetismo: Levitação

magnética; Efeito Meisser.

Texto 5: Não é bem assim

( fala sobre a bomba atômica

o funcionamento).

HEWITT, P. G. Física

Conceitual Volume

Único. 9. ed. Porto

Alegre: Bookman,

2002.

1. Os quanta da luz.

1.1 O nascimento da Teoria

Quântica.

1.2 A quantização e a constante de

Planck

1.3 O efeito fotoelétrico.

1.4 Dualidade onda-partícula.

1.5 O experimento da fenda dupla.

1.6 Partículas como ondas:

Difração de elétrons.

631

Textos informativos

Texto 1: Previsibilidade e

caos.

Texto 2: Irradiação dos

alimentos.

Texto 3: Biografia: Albert

Einstein

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  58

1.7 O princípio da incerteza.

1.8 Complementaridade.

2. O átomo e o quantum.

2.1 A descoberta do núcleoatômico.

2.2 Os espectros atômicos: Pistas

de estrutura atômica.

2.3 O modelo atômico de Bohr.

2.4 Os tamanhos relativos dos

átomos.

2.5 A explicação para os níveis de

energia quantizada: ondas de

elétron.2.6 A mecânica quântica.

2.7 O princípio da correspondência.

3. O número atômico e a

radioatividade.

3.1 Raios-X e radioatividade.

3.2 Radiação alfa, beta e gama.

3.3 O núcleo.

3.4 Isótopos.

3.5 Por que os átomos são

radioativos.

3.6 Meia-vida.

3.7 Detectores de radiação.

3.8 Transmutação natural de

elementos.

3.9 Transmutação artificial de

elementos.

3.10 Isótopos radioativos.3.11 Datação pelo carbono.

3.12 Datação pelo Urânio.

3.13 Efeitos da Radiação sobre

seres humanos.

3.14 Dosagem de radiação.

4. Fissão e fusão nucleares.

4.1 Fissão nuclear.

4.2 Reatores de fissão nuclear.

4.3 O plutônio.

4.4 O reator regenerador.

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  59

4.5 Energia de fissão.

4.6 Equivalência Massa-Energia.

4.7 Fusão nuclear.

4.8 Fusão controlada.5. A teoria especial da relatividade.

5.1 O movimento é relativo.

5.2 O experimento de Michelson-

Morley.

5.3 Os postulados da teoria

especial da relatividade.

5.4 Simultaneidade.

5.5 O espaço-tempo.

5.6 Dilatação temporal.5.7 A viagem do gêmeo.

5.8 Adição de velocidades.

5.9 Viagens espaciais.

5.10 Contração do comprimento.

5.11 Momentum relativístico.

5.12 Massa, energia

E= mc².

5.13 O princípio da

correspondência.

6. Teoria geral da relatividade.

6.1 O princípio da equivalência.

6.2 Desvio da luz pela gravidade.

6.3 Gravidade e tempo: O desvio

para o vermelho gravitacional.

6.4 Gravidade e espaço: O

movimento de Mercúrio.

6.5 Gravidade, espaço e uma novageometria.

6.6 Ondas gravitacionais.

6.7 Gravitação Newtoniana e

gravitação einsteniana.