FINALIZADO TCC - adriana

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INSTITUTO FEDERAL DE 
EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLÓGIA DO PIAUÍ - CAMPUS PICOS-PI 
COORDENAÇÃO DO CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM ENSINO DE FÍSICA 
 
 
 
 
 
ADRIANA FRANCISCA DA ROCHA SILVA PEREIRA 
 
 
 
 
 
A INTERDISCIPLINARIDADE DA FÍSICA NO ENSINO DA ACÚSTICA NAS 
TURMAS DE 2º ANO DO ENSINO MÉDIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PICOS-PI 
Abril - 2019 
 
1 
 
ADRIANA FRANCISCA DA ROCHA SILVA PEREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
A INTERDISCIPLINARIDADE DA FÍSICA NO ENSINO DA ACÚSTICA NAS 
TURMAS DE 2º ANO DO ENSINO MÉDIO 
 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado 
à coordenação de Especialização em ensino 
de física do Instituto Federal do Piauí, Ciência 
e Tecnologia como requisito para obtenção de 
grau de Especialista. 
 
Orientador: Dr. Haroldo Reis Alves de Macêdo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Picos-PI 
Abril - 2019 
 
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RESUMO 
 
O som é um dos temas mais fascinantes tanto por sua diversidade quanto para sua 
complexidade. A produção, a propagação, a percepção do som envolvem conceitos 
físicos e biológicos que perpassam todas as áreas do conhecimento humano. Este 
trabalho é dedicado ao processo de ensino-aprendizagem de física aos alunos do 
2°ano do Ensino Médio, nele a biofísica revela seu papel como instrumento 
motivador e mediador desse processo ensino aprendizagem. É Focado 
especificamente na acústica, o qual pode ser estudado sob dois aspectos: físico e 
biológico. Tais questões levam a adotar uma nova abordagem para o ensino da 
acústica a partir da interdisciplinaridade dessas duas ciências. O presente trabalho é 
uma sugestão para que os docentes do 2ª ano do Ensino Médio da rede Estadual de 
Picos – PI adotem essa interdisciplinaridade como uma alternativa a mais para 
facilitar o ensino. A inserção das duas ciências em sala de aula na disciplina de 
acústica, pode ser trabalhada em 5 aulas, onde as duas primeiras aulas trabalhadas 
com o livro didático de física através da contextualização, bem como utilizando 
figuras das estruturas biológicas analisando o caminho que a onda percorre e como 
é transformada em impulsos nervosos que são transmitidas ao cérebro. Na 3ª e 4ª 
aula sugere-se a construção manual de um sistema auditivo identificando a orelha 
externa, orelha média e orelha interna ao mesmo tempo em que se explica a 
propagação, percepção do som e o caminho percorrido pelas ondas sonoras. Logo 
após, na quinta aula, deve ser aplicado um questionário com 13 questões, com 
perguntas relacionadas aos conteúdos trabalhados, com o intuito de identificar o 
rendimento e aprendizagem do alunado. É esperado que a abordagem 
interdisciplinar desperte interesse nos alunos pelo tema em questão e que possa 
estimular o questionamento e busca por respostas. 
 
Palavras chave: Acústica; Biofísica; Ondas. 
 
 
 
 
 
 
3 
 
ABSTRACT 
 
 
Sound is one of the most fascinating themes because of its diversity and its 
complexity. The production, propagation, and perception of sound involve physical 
and biological concepts that permeate all areas of human knowledge. This work is 
dedicated to the teaching-learning process of physics to the students of the second 
year of High School, in which biophysics reveals its role as a motivating and 
mediating instrument of this learning teaching process. It is specifically focused on 
acoustics, which can be studied in two aspects: physical and biological. These 
questions lead to a new approach to the teaching of acoustics from the 
interdisciplinarity of these two sciences. The present work is a suggestion so that the 
teachers of the second year of High School of the Picos - PI State network adopt this 
interdisciplinarity as a further alternative to facilitate teaching. The insertion of the two 
sciences in the classroom in the discipline of acoustics, can be worked in 5 classes, 
where the first two classes worked with the textbook of physics through 
contextualization, as well as using figures of biological structures analyzing the path 
that the wave and how it is transformed into nerve impulses that are transmitted to 
the brain. In the third and wednesday lesson we suggest the manual construction of 
an auditory system identifying the external ear, middle ear and inner ear at the same 
time as explaining the propagation, sound perception and the path traveled by sound 
waves. Soon after, in the fifth class, a questionnaire with 13 questions, with questions 
related to the contents worked, should be applied, in order to identify the income and 
learning of the student. It is expected that the interdisciplinary approach will arouse 
interest in the students in the subject in question and that can stimulate the 
questioning and search for answers. 
 
Keywords: Acoustics; Biophysics; Waves. 
 
 
 
 
 
4 
 
SUMÁRIO 
1 Introdução................................................................................................. 06 
2 Objetivos................................................................................................... 09 
2.1 Geral......................................................................................................... 09 
2.1 Específico................................................................................................. 09 
3 Referencial Teórico.................................................................................. 10 
3.1 Ondas Sonoras......................................................................................... 11 
3.2 Natureza das Ondas................................................................................. 12 
3.3 Propagação e Vibração das Ondas.......................................................... 14 
3.4 Efeitos Ondulatórios................................................................................. 15 
3.5 Ressonância............................................................................................. 16 
3.6 Percepção e Análise do Som.................................................................... 17 
3.7 Acústica e Anatomia do Sistema Auditivo................................................ 21 
3.8 Funções: Orelhas Externa, Média e Interna............................................. 22 
3.9 Contextualização e Interdisciplinaridade.................................................. 24 
3.10 Aprendizagem Significativa....................................................................... 25 
4 Metodologia.............................................................................................. 27 
5 Resultados Esperados.............................................................................. 32 
6 Considerações Finais................................................................................ 34 
7 Referências............................................................................................... 35 
 Apêndices.................................................................................................. 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 Comportamento das moléculas na propagação do som................... 11 
Figura 2 Exemplos de ondas mecânicas......................................................... 12 
Figura 3 Representação de onda eletromagnética.......................................... 13 
Figura 4 Onda transversal............................................................................... 14 
Figura 5 Onda longitudinal.............................................................................. 14 
Figura 6 Onda mista........................................................................................ 15 
Figura 7 Onda mecânica................................................................................. 18 
Figura 8 Altura e intensidade emitida por diferentes fontes sons................... 19 
Figura 9 Infrassons, som audível e ultrassons................................................ 20Figura 10 Características essenciais do som.................................................... 20 
Figura 11 Partes da orelha humana.................................................................. 21 
Figura 12 Anatomia do sistema auditivo............................................................ 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUCÃO 
 
Atualmente, a produção da aprendizagem tem que ser dinâmica, onde o aluno 
é levado em conta com todos os seus saberes e interconexões mentais. A partir do 
momento em que o aluno reconstrói o conhecimento e forma conceitos sólido sobre 
o mundo, possibilita o agir e reagir diante da realidade. Os docentes tem que 
trabalhar aulas contextualizadas, evitando a repetição automática para que dessa 
forma a aprendizagem significativa possa acontecer. 
 Para que a aprendizagem ocorra, é fundamental que o conteúdo a ser 
ensinado e a forma com que ele é transcrito no livro ou ministrado em sala tenha 
relação direta com o que o aluno já sabe, isto é, sejam eventos do cotidiano que 
possuam uma grande presença e relevância para o estudante, tais como a música, 
ou que sejam outras disciplinas como a biologia. 
 A física é tida por muitos alunos como umas das áreas mais complexas do 
conhecimento. No sistema educacional ela começa a ser apresentada no final do 
ensino fundamental e ganha ritmo no ensino médio, porém muitas vezes acaba 
sendo mal compreendida pelos alunos, que acabam por entender a física como uma 
matéria que serve apenas para memorizar fórmulas, sem saber a aplicação dessas 
fórmulas no cotidiano e todo impacto intelectual e tecnológico que elas possibilitam. 
Problema muitas vezes associado ao próprio processo de ensino aprendizagem. 
Dentre as disciplinas do curriculum do Ensino Médio está à disciplina de 
física, que está presente no Ensino Médio da seguinte forma: 1º, 2º e 3º ano 
conforme os PCNs. Um dos conteúdos trabalhados especificamente nas turmas de 
2º ano é o conteúdo sobre a acústica, que vem ser o ramo da física associado ao 
estudo do som. Conteúdo este que pode ser trabalhado em sala de aula de maneira 
interdisciplinar. 
A acústica está presente na sala de aula e juntamente com ela os conceitos e 
leis fundamentais da física, junto ao trabalho da acústica em sala de aula estão às 
dificuldades dos alunos no entendimento e, por conseguinte, na aplicabilidade 
desses conceitos e leis fundamentais em sua vida cotidiana. 
 
7 
 
 Estudiosos estão desenvolvendo projetos que possam facilitar a assimilação 
dos conceitos físicos de forma que possam levar ao entendimento e á aprendizagem 
dos discentes. Tais métodos levam em conta as relações da física com outras áreas 
do conhecimento, ou seja, a interdisciplinaridade. A acústica tem muitas aplicações 
na área tecnológica, bem como na biologia, especificamente do funcionamento do 
aparelho auditivo, por isso torna-se um assunto de grande importância e que 
desperta o interesse nos alunos. 
Promover o estudo das ondas sonoras, contextualizado com a acústica do 
sistema auditivo humano, é uma oportunidade de enriquecer os conteúdos e cumprir 
metas pedagógicas e didáticas, explorando as competências e habilidades previstas 
nos PCN´S e demonstrar que a física é uma ciência de investigação que está 
relacionada com outras disciplinas, não se limitando somente á equações 
matemáticas. 
Por meio de uma abordagem interdisciplinar é possível mostrar que a física 
está relacionada com disciplinas como biologia, química e que com isso é possível 
enriquecer os conteúdos e cumprir metas pedagógicas e didáticas, explorando as 
competências e habilidades previstas nos PCN´S. 
A acústica é um tema muito presente e essencial na nossa vida cotidiana, 
porém mesmo com essa importância, esse tema fica delegado sempre ao final na 
sequência dos livros didáticos mais comuns, nos quais, em sua maioria, não se 
propõe a contextualizar eventos do cotidiano. Sendo essa medida fundamental para 
que os alunos se motivassem a aprender o assunto da acústica. 
Sabendo das dificuldades dos alunos no aprendizado do ensino da física, é 
que este presente trabalho busca uma nova metodologia no ensino, de forma que o 
aluno passe a entender a disciplina de uma maneira significativa, já que existem 
dificuldades para desenvolver a aprendizagem, podendo citar como exemplo a falta 
de contextualização e a falta associação dos conteúdos trabalhados ao cotidiano 
dos alunos. 
A biofísica da audição será usada como conteúdo interdisciplinar, que permite 
a contextualização da física juntamente com a biologia, auxiliando na didática para o 
ensino da acústica, para que dessa forma, os discentes passem a compreender que 
a física é uma ciência aplicada a outras ciências, que além de procurar explicar 
 
8 
 
fenômenos naturais como o mecanismo da audição, também usa destes 
conhecimentos para melhorar a qualidade de vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. OBJETIVOS 
 
2.1 GERAL 
 
 Propor uma abordagem interdisciplinar (entre física e biologia) e 
contextualizada no ensino da acústica para turmas do 2º ano do ensino 
médio. 
2.2 ESPECÍFICOS 
 
 Compreender as características essenciais do som; 
 Compreender os tipos de ondas que o ouvido percebe; 
 Compreender o mecanismo de percepção e análise do som; 
 Diferenciar ondas eletromagnéticas, mecânicas e ondas de matéria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. REFERENCIAL TEÓRICO 
Atualmente a disciplina física como disciplina obrigatória é lecionada na última 
etapa da educação básica, tendo seus conceitos iniciais introduzidos no último ano 
do ensino fundamental. 
 No entanto, muitos educadores e pesquisadores da área acreditam 
que o ensino de física seria mais eficaz se iniciado nos primeiros 
anos da vida escolar do aluno, o que poderia diminuir as dificuldades 
e estranheza à Física que muitos educandos apresentam no contexto 
escolar (Bezerra et al,2019). 
Ainda conforme Bezerra, 2009 os objetivos principais da disciplina de física no 
ensino médio, na prática, é a transmissão de conhecimentos de forma mecânica e 
organizados por parte do professor, cabendo ao aluno, assimilá-los. Tal modelo 
representa uma visão tradicional de ensino, que de modo geral, tem prevalecido. 
No ensino da acústica é ignorada a importância da disciplina na biologia, da 
medicina, sociologia, música e fisiologia. Essas integrações são omitidas desde o 
livro didático, tendo a grande maioria apenas o rigor matemático e umas poucas 
contextualizações aleatórias (MONTEIRO JÚNIOR; CARVALHO, 2011). 
 “É preciso que os professores saibam construir atividades 
inovadoras que levem os alunos a evoluírem, nos seus conceitos, 
habilidades e atitudes, mas é necessário também que eles saibam 
dirigir os trabalhos dos alunos para que estes realmente alcancem os 
objetivos propostos” (Carvalho e Perez, 2001, p. 114). 
Dentre os conteúdos de física que devem ser trabalhados no 2° ano do ensino 
médio, têm-se as ondas, como parte do conteúdo de ondas pode-se trabalhar a 
acústica que é a parte da física, cujo objetivo de estudo é o som, enquanto 
fenômeno físico, cuja base científica está fundada na teoria clássica das vibrações 
mecânicas. 
Hoje, consiste em uma teoria científica de tal amplitude que permite a 
análise dos mais diversos problemas da sociedade contemporânea, 
estando na base de todos os estudos das ciências biológicas, da 
Terra, da engenharia e das artes. Concernentes à produção, 
propagação ou recepção do som (JUNIOR; RODRIGUES; SILVA, 
2012; JÚNIOR; CARVALHO, 2012). 
 
 
 
11 
 
3.1 ONDAS SONORAS 
As ondas sonoras são produzidas por vibrações da matéria, e necessitam um 
meio físico (gás, líquido ou sólido) para se propagar. A sua propagação ocorre 
através da alteração do meio, gerando compressão e rarefação das partículas damatéria (ver Figura 1). As compressões são áreas de maior densidade de moléculas 
enquanto que as rarefações são áreas de menor densidade de moléculas, 
SAIEVICZ, 2010. 
Figura 1 - Comportamento das moléculas na propagação do som. 
 
Fonte:http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/Ondas.
htm. Acesso em 14/02/2019. 
A compressão pode ser chamada de “pico” e a rarefação pode ser chamada 
de “vale”. Como essa variação é relativa a um ponto zero, que seria a matéria em 
repouso, utiliza-se o termo “amplitude”. Para estudos mais simples da compressão e 
rarefação, é utilizada uma abordagem longitudinal: a amplitude é vista no eixo 
vertical e os picos e vales são observados ao longo do eixo horizontal (JANUS, 
2004). 
A frequência de uma onda é a quantidade de vezes que ela se repete em um 
segundo, no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida da 
frequência é o Hertz, em homenagem ao físico Heinrich Rudolf Hertz ( 1857 -1894). 
Portanto o período é o inverso da frequência, SAIEVICZ, 2010. 
 
12 
 
O conceito de frequência das ondas também pode ser aplicado às ondas 
quando os pulsos (perturbações) são produzidos de maneira uniforme, logo a 
frequência de uma onda corresponde ao número de oscilações por segundo, 
independentemente da frequência ou período, podem ocorrer variações no tempo, 
TORRES (2010). 
Nussenzveig, 2002, afirma em seu livro que: 
Num sentido bastante amplo, uma onda é qualquer sinal que se 
transmite de um ponto a outro de um meio, com velocidade definida. 
Em geral, fala-se de onda quando a transmissão do sinal entre dois 
pontos distantes ocorre sem que haja transporte direto de matéria de 
um desses pontos a outro, NUSSENZVEIG (2002). 
3.2 NATUREZAS DAS ONDAS 
Quanto à natureza das ondas elas podem se classificar em ondas mecânicas, 
ondas eletromagnéticas e ondas de matéria. Ondas mecânicas - São originadas pela 
deformação de uma região do meio elástico. Neste tipo de onda o que vibra são as 
porções de matéria. As ondas mecânicas não podem existir no vácuo, (MATTOS, 
2007). 
Donizete, (2017) complementa que a perturbação da onda mecânica é 
transmitida sucessivamente de um ponto para outro. As partículas do meio vibram 
próximas a seu ponto de equilíbrio sem se deslocar como um todo. O estudo das 
ondas mecânicas é governado pelas Leis de Newton. 
Figura 2 – Exemplos de ondas mecânicas: 
 
Fonte: cepa. if.usp.br. 
 
13 
 
Segundo Mattos, 2007 as ondas eletromagnéticas são originadas pela 
aceleração de cargas elétricas, gerando campos elétricos e magnéticos oscilantes 
que se propagam pelo espaço e não necessitam de um meio material para se 
propagar. Os campos elétricos e magnéticos são perpendiculares á direção de 
propagação, assim as ondas eletromagnéticas são sempre transversais. 
A Figura 3 – Mostra a representação de uma onda eletromagnética. Os 
campos elétricos (plano xy) representados pela cor vermelha e magnética (plano xz) 
representada pela cor azul oscilam de forma transversal à direção de propagação z. 
Figura 3: Representação de onda eletromagnética: 
 
Fonte: Adaptada de http://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectro-eletromagnetismo-dos-
elementos-quimicos.htm. Acesso em 16/11/2018. 
De acordo com Donizete, 2017 as ondas de matérias são governadas pela 
Mecânica Quântica e também conhecidas como ondas de De Broglie. A Mecânica 
quântica evidencia uma dualidade na matéria. Toda a matéria apresenta 
características tanto ondulatórias como corpusculares comportando-se de um ou 
outro modo dependendo das condições experimentais. De Broglie propôs então que 
a matéria teria um comprimento de onda associado a ela, dado pela equação 1: 
 λmin˭ 
ℎ
𝑚𝑣
 ( eq.01) 
 
14 
 
Onde λmin é o comprimento de onda mínimo, h é a constante de Planck cujo 
valor é, no SI, 6,63x10−34J.s.; m é a massa do corpo e v a sua velocidade. De 
acordo com a expressão o caráter ondulatório da matéria só seria perceptível para 
massas extremamente pequenas. 
3.3 PROPAGAÇÃO E VIBRAÇÃO DAS ONDAS 
A propagação e vibração das ondas podem ser transversal, longitudinal e 
mista. Donizete, 2017 diz que as ondas transversais são ondas em que a direção de 
vibração das partículas é perpendicular à direção de propagação da onda. 
Figura 4 - Onda transversal 
 
FONTE: Adaptado de https://www.colegioweb.com.br/nocoes-gerais-de- ondas/ondas-
longitudinais-e-ondas-transversais.html, acesso em 18/11/2018. 
As ondas longitudinais são as ondas onde a vibração da fonte é paralela ao 
deslocamento da onda, são aquelas nas quais a direção em que vibram as 
partículas coincide com a direção de propagação da onda, DONIZETE 2017. 
Figura 5 - Onda longitudinal:
 
Fonte: Rafael Pereira, março de 2010. 
https://www.colegioweb.com.br/nocoes-gerais-de-
 
15 
 
As ondas mistas são ondas em que as partículas vibram longitudinal e 
transversalmente, ao mesmo tempo. 
Figura 6 – Onda Mista. 
 
Fonte: Adaptado de https://www.colegioweb.com.br/nocoes-gerais-de-ondas/ondas- 
longitudinais-e-ondas-transversais.html, acesso em 18/11/2018. 
3.4 EFEITOS ONDULATÓRIOS 
Quatro aspectos dos sons, ressaltados por Wuensche (2006) e utilizando 
Halliday Resnick (1997): 
• Refração: Variação na direção da transmissão do som causada por 
uma variação espacial na velocidade de propagação do som no meio. Considerando 
o meio de propagação sendo o ar, um exemplo a ser dado é quando uma pessoa 
escuta uma música vinda de um quarto fechado e tenta colocar o ouvido na porta 
para escutar a música, mesmo que a música continue parecida com a original, 
algumas frequências serão ressaltadas e outras amortecidas. 
https://www.colegioweb.com.br/nocoes-gerais-de-ondas/ondas-
 
16 
 
• Difração: A difração ocorre devido à obstrução na passagem do som, 
mudando assim a direção de propagação da onda, o efeito é notório quando um som 
em outro cômodo da casa chega até uma pessoa mesmo distante. Porém esse 
fenômeno possui uma restrição: as dimensões da abertura não podem ser de ordem 
de grandeza maior que o comprimento da onda incidente. Dessa forma, no caso do 
estudo da acústica, a difração só ocorre em aberturas entre 2 centímetros a 20 
metros. 
• Reflexão: encontro de uma onda com uma superfície rígida mantém as 
características da onda mesmo depois de incidir na superfície, esse fenômeno se 
subdivide em três tipos: o reforço, a reverberação e o eco. Esses três fenômenos 
dependem do tempo que o som leva para retornar aos ouvidos, pois quando esse 
tempo é muito pequeno o cérebro não reconhece como sons diferentes. Sons com 
menos de 0,1 s de intervalos não são reconhecidos. Esse intervalo de tempo é 
chamado de persistência auditiva. 
• Absorção: ocorre quando a onda deixa parte de sua intensidade no 
obstáculo em forma de energia (normalmente térmica), e é refletida ou refratada com 
intensidade menor do que a incidente. 
Resumidamente Donizete, 2017 diz que quando a onda se propaga e 
encontra um obstáculo à onda pode sofrer um dos fenômenos a seguir: Reflexão (a 
onda interage com o obstáculo e retorna), Refração (a onda passa de um meio para 
outro e muda sua velocidade de propagação) e Difração (a onda “contorna” o 
obstáculo). 
3.5 RESSONÂNCIA 
Cada sistema físico capaz de vibrar possui uma ou mais frequências naturais, 
isto é, que são características do sistema, mais precisamente da maneira como este 
é construído. Como por exemplo, um pêndulo ao ser afastado do ponto de 
equilíbrio, cordas de um violão ou uma ponte para a passagem de pedestres sobre 
uma rodovia movimentada, DONIZETE, 2017. 
Donizete, 2017 ainda complementa que: 
 
17 
 
A ressonância vem ser o fenômeno que acontece quando um 
sistema físico recebe energia por meio de excitações de frequência 
igual a uma de suas frequências naturais de vibração. Assim, o 
sistema físico pode vibrar com amplitudes cada vez maiores. 
(DONIZETE, 2017). 
A frequência naturalde vibração é o modo normal de vibração das moléculas 
de um corpo, pois todos os corpos vibram de alguma forma, devido sua energia 
interna, essa frequência depende de diversas características moleculares da 
matéria. Quando essa frequência natural coincide com a frequência da fonte sonora 
ocorre um aumento da energia devido ao som ceder essa energia ao sistema, esse 
é o fenômeno chamado de ressonância. 
Young e Freedman (2004, p.281) possuem um exemplo interessante a ser 
colocado: 
“Um exemplo é um tubo aberto de um órgão é colocado nas 
proximidades de um alto-falante, excitado por um amplificador, 
emitindo ondas senoidais puras com frequência f que pode variar 
ajustando-se o amplificador. O ar no interior do tubo aberto é forçado 
a oscilar com a mesma frequência f da força motriz produzida pelo 
alto-falante. Em geral, a amplitude deste movimento é pequena e o 
movimento do ar no interior do tubo não possui nenhum dos modos 
normais. Porém, quando a frequência f da força motriz possuir um 
valor próximo ao de uma das frequências dos modos normais, o ar 
no interior do tubo oscilará com a mesma frequência deste modo 
normal e a amplitude aumentará consideravelmente”. 
3.6 PERCEPÇÃO E ANÁLISE DO SOM 
O som é uma forma de energia produzida por um movimento vibratório que se 
propagam em forma de ondas em um meio sólido, líquidas ou gasosas. Trata-se de 
uma onda mecânica do tipo longitudinal porque sua direção de propagação é 
paralela às de vibração das moléculas do meio onde se propagam. 
A velocidade de propagação do som depende de suas propriedades 
elásticas e inerciais e do meio onde ele se propaga. Em função da 
sua natureza longitudinal nessas ondas, ocorrem zonas alternadas 
de compressão e rarefação nas moléculas do meio, PIETROCOLA 
(2010). 
 
 
 
 
18 
 
Figura 7 - Onda mecânica: 
 
Fonte: Mundo da educação. 
Quanto às qualidades fisiológicas do som, Pietrocola (2010) destaca que por 
meio das sensações causadas pelo som, é possível perceber diferentes 
características. É possível distinguir sons fortes e fracos quando a onda sonora 
vibra, respectivamente com grande ou pequena amplitude, variando sua intensidade 
sons grave de agudos se a onda sonora vibra respectivamente, com baixa ou alta 
frequência. Pode-se também reconhecer diferentes fontes sonoras por meio de seus 
timbres. 
O som possui três características essenciais: intensidade, altura, timbre. De 
acordo com Torres (2010) a intensidade é uma característica do som que está 
associada à amplitude da onda sonora e possibilita distinguir sons fortes de sons 
fracos. Quando as ondas sonoras são muito intensas, muito carregadas de energia 
geram sons fortes. Essa propriedade do som relacionada com a energia de vibração 
da fonte que emite a onda sonora e depende da sua amplitude. Quando a onda se 
propaga, transporta energia, distribuindo-a em todas as direções, quanto maior for à 
quantidade de energia que a onda transportar até nossa orelha, maior será a 
intensidade do som que percebido. 
 
19 
 
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a intensidade do som é medida 
em bel, em homenagem ao cientista escocês, Graham Bell (1847-1922). Na prática, 
usa-se mais comumente um submúltiplo desta unidade o decibel (dB), 1dB = 0,1 bel. 
A altura é a qualidade associada à frequência da onda sonora. Som agudo 
apresenta alta frequência enquanto som fraco corresponde à baixa frequência. 
Figura 8 - Altura e intensidade emitida por diferentes fontes sonoras: 
 
Fonte: Adaptado de https://www.obaricentrodamente.com/2014/02/qualidades-do- 
som.html, acesso em 18/11/2018. 
Segundo Torres (2010): 
”o sistema auditivo de um ser humano normal é capaz de perceber 
ondas sonoras situadas num intervalo de frequências de, 
aproximadamente, 20 Hz a 20.000 Hz, ou seja, o som de 20 Hz é o 
mais grave que o ouvido pode perceber, e o som mais agudo 
detectável, é de 20.000 Hz. Sons com frequência abaixo de 20 Hz 
são denominados infrassons, e os sons com frequência acima de 
20.000Hz são chamados de ultrassons”. (TORRES, 2010). 
 
 
https://www.obaricentrodamente.com/2014/02/qualidades-do-
 
20 
 
Figura 9 - Infrassom, som audível e ultrassons: 
 
Fonte: Adaptado de: http://blogoosfero.cc/informacaoincorrecta/blog/insolito-o- 
misterioso-infrassom-36-acima. Acesso em 18/11/2018. 
Finalmente, dois sons de mesma intensidade e mesma altura podem 
proporcionar sensações diferentes, ou seja, se distinguem pelo o timbre. É o que 
sente quando se ouve um violino e um piano, BRAGA (2005). 
Figura 10 - Características essenciais do som: 
 
 Fonte: DIOGO, 2011. 
http://blogoosfero.cc/informacaoincorrecta/blog/insolito-o-
 
21 
 
 
Conforme destaca Pietrocola (2010) o som é caracterizado pela formação de 
regiões alternadas de maior ou menor pressão no ar. Essa pressão se repete 
regularmente. No caso do ruído, essa regularidade não existe, ele corresponde a 
um abalo mecânico isolado, ou seja, sua produção é causada por uma brusca 
variação de pressão em determinado instante sem repetição. Isso significa que as 
ondas sonoras com alturas definidas correspondentes a frequências regulares e 
periódicas, são denominadas som, já as vibrações sem alturas definida, não 
periódicas e sem regularidade, são denominadas ruído. 
3.7 ACÚSTICA E ANATOMIA DO SISTEMA AUDITIVO 
Ludovico e Lourençoni (2005, p. 146), explicam que “para realizar o papel de 
condução de informação do estímulo sonoro até o sistema nervoso central, o ouvido 
humano está dividido em três partes: orelha externa, média e interna”. Este último é 
o mais complexo de todos e está ligado diretamente ao encéfalo pelo nervo auditivo. 
Conforme Fig. 11: 
Figura 11 – Partes da Orelha humana: 
 
Fonte: CÉSAR E FILHO (2002). 
 
22 
 
É importante salientar que o encéfalo faz parte do sistema auditivo, que é ele 
que decodifica os impulsos elétricos gerados no ouvido interno. Sem o encéfalo os 
sons não teria sentido. Os conceitos físicos aparecem de forma dissociada de 
conceitos de outras áreas, como a biologia, permitindo assim, através da aplicação 
de conceitos interdisciplinares, a compreensão do funcionamento do próprio corpo 
humano e favorecendo uma aprendizagem significativa. 
Braga et. al 2005 diz que , o ouvido converte a energia das ondas sonoras em 
impulsos nervosos, que são interpretados no cérebro, resultando na sensação do 
som. No organismo humano, o som captado chega até o tímpano, e a membrana 
timpânica se move, funcionando como um ressoador, que produz as vibrações da 
fonte sonora. 
Conforme cita Braga et. al 2005: 
Esses movimentos são transmitidos aos três ossículos do ouvido 
médio, que funcionam como um sistema de alavancas, convertendo 
mecanicamente as vibrações. Essas vibrações passam para o ouvido 
interno pela janela oval e daí para as células que produzem impulsos 
nervosos, enviados para o cérebro (região do córtex auditivo), 
produzindo sensação de som. (BRAGA et. al, 2005. p. 211). 
Ainda conforme o mesmo autor: 
A principal forma de captação de sons pelo ser humano está 
associada a um mecanismo presente em nossos ouvidos chamado 
tímpano, que percebe essas variações de pressão devido ás 
vibrações e as transforma em impulsos nervosos, acabam 
codificados pelo cérebro. (BRAGA, 2005. p.211). 
3.8 FUNÇÕES ORELHA EXTERNA, MÉDIA E INTERNA 
O ouvido externo é formado por duas estruturas, o pavilhão auricular ou 
orelha e canal auditivo externo. O pavilhão auricular tem a função de captar as 
ondas sonoras e direcioná-las para o meato acústico. Entretanto, grande parte dos 
sons audíveis é refletida no pavilhão auricular, pois ela é menor que a maioria dos 
comprimentos de onda dos sons. Os sons audíveis possuem ondas mecânicas que 
vibram em uma frequência de 20 a 20.000 hertz (Hz),sendo perceptíveis pelo ouvido 
humano. (MENEZES et. al, 2005). 
Menezes et. al 2005 ainda complementa que, o pavilhão tambémauxilia na 
localização da fonte sonora. O meato acústico externo possui um comprimento de 
 
23 
 
aproximadamente 2 a 3 cm, está preenchido por ar e sua extremidade interna é 
fechada pela membrana timpânica. Sua função é transferir o som captado pela 
orelha até o ouvido médio. 
O ouvido médio é uma cavidade limitada pelo tímpano, é pelas paredes 
ósseas, se comunicando como o exterior através da trompa de Eustáquio. A função 
desse canal é equalizar as pressões interna e externa, porque qualquer gradiente de 
pressão entre o ouvido médio e o ambiente, é intolerável. No ouvido médio esta a 
cadeia mecânica que transmite o som para as estruturas do ouvido interno. Essa 
cadeia é formada pelo tímpano e por três ossículos: martelo, bigorna e estribo. 
(HENEINE, 2010). 
Menezes 2005 diz que o som pode chegar ao ouvido interno por 3 vias, pela 
cadeia de ossículos – por essa via, a onda sonora vibra o tímpano, a cadeia de 
ossículos (martelo, bigorna e estribo) e a janela oval, que pertence à cóclea. Por 
essa via, ocorre à amplificação do som; pela via aérea – o som pode se propagar 
pelo ar contido nos ouvidos externo e médio e vibrar diretamente as janelas oval e 
redonda. Entretanto, grande parte da energia do som é perdida por reflexão do som 
na passagem do ar do ouvido médio para o líquido do ouvido interno; pela via óssea 
(ossos do crânio) – o som também pode chegar ao ouvido interno através dos ossos 
do crânio. 
Ainda conforme Menezes, 2005: 
O som propagado por via óssea não alcançará o ouvido interno 
quando ele vem se propagando pelo ar devido a grande perda de 
energia do som ao atingir o tecido ósseo. Essa via só tem 
importância quando um diapasão em vibração é encostado no crânio. 
Desta forma, o som pode se propagar pelas estruturas ósseas e 
alcançar o ouvido interno. 
No ouvido interno contém a cóclea e os canais semicirculares. A cóclea tem a 
função de transformar a energia mecânica em energia elétrica e se comunica com 
os canais semicirculares. É da cóclea que sai o nervo ótico que leva impulsos 
nervosos ao cérebro (HENEINE, 2010). 
 
24 
 
3.9 CONTEXTUALIZAÇÃO E INTERDISCIPLINARIDADE 
Os PCN de Física orientam que o ensino deve ser contextualizado, voltado 
para a realidade do aluno, priorizando conteúdos que ajudem a desenvolver a 
autonomia intelectual e pensamento crítico, utilizando a tecnologia como objeto de 
estudo. Dessa forma, o objetivo do ensino médio será uma formação geral do aluno, 
suficiente para decidir sobre seu futuro (PCN-Bases Legais, 2000). 
De acordo com as Bases Legais dos Parâmetros Curriculares Nacionais, o 
conceito de interdisciplinaridade e contextualização se traça da seguinte forma: 
São recursos complementares para ampliar as inúmeras 
possibilidades de interação entre disciplinas e entre as áreas nas 
quais disciplinas venham a ser agrupadas. Juntas, elas se comparam 
a um trançado cujos fios estão dados, mas cujo resultado final pode 
ter infinitos padrões de entrelaçamento e muitas alternativas para 
combinar cores e texturas (PCN – Parâmetros Curriculares Nacional, 
2000, p. 84). 
Segundo as orientações curriculares para o Ensino Médio (2006) a 
interdisciplinaridade é definida como sendo uma competência crítico-analítica de 
representação da realidade que não se insere em uma única disciplina, devido à 
grande complexidade envolvida em questão, ou seja, a interdisciplinaridade não veio 
unir disciplinas básicas como a Física, a Química e a Biologia em um todo, mas veio 
agregar os valores históricos e epistemológicos de cada área para assim levar a um 
novo saber muito mais amplo. “Trata-se da construção de um novo saber a respeito 
da realidade, recorrendo-se aos saberes disciplinares e explorando ao máximo os 
limites e as potencialidades de cada área do conhecimento” (PCNEM, 2006, p.51). 
Os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNs) orientam para 
o desenvolvimento de um currículo que contemple a interdisciplinaridade como algo 
que vá além da justaposição de disciplinas e, ao mesmo tempo, evite a diluição das 
mesmas de modo a se perder em generalidades. O trabalho interdisciplinar precisa 
“partir da necessidade sentida pelas escolas, professores e alunos de explicar, 
compreender, intervir, mudar, prever, algo que desafia uma disciplina isolada e atrai 
a atenção de mais de um olhar, talvez vários” (BRASIL, 1999, p. 88-89). 
A interdisciplinaridade é entendida como a necessidade de integrar, articular e 
trabalhar em conjunto. Os professores devem ser os protagonistas na implantação 
 
25 
 
de práticas interdisciplinares na escola como afirma Morin (2002B, p.35) “a reforma 
deve se originar dos próprios educadores e não do exterior”. 
Ela não vem dilui as disciplinas, ao contrário, mantém sua individualidade. 
Mas integra as disciplinas a partir da compreensão das múltiplas causas ou fatores 
que intervêm sobre a realidade e trabalha todas as linguagens necessárias para a 
constituição de conhecimentos, comunicação e negociação de significados e registro 
sistemático dos resultados. BRASIL (1999, p.89). 
(...) É importante enfatizar que a interdisciplinaridade supõe um eixo 
integrador, que pode ser o objeto de conhecimento, um projeto de 
investigação, um plano de intervenção. Nesse sentido ela deve partir 
da necessidade sentida pelas escolas, professores e alunos de 
explicar, compreender, intervir, mudar, prever, algo que desafia uma 
disciplina isolada e atrai a atenção de mais de um olhar, talvez 
vários. Explicação, compreensão, intervenção são processos que 
requerem um conhecimento que vai além da descrição da realidade 
mobiliza competências cognitivas para deduzir, tirar inferências ou 
fazer previsões a partir do fato observado (Parâmetros Curriculares 
Nacionais – Ensino Médio. Brasília: MEC, 2002, p. 88 e 89). 
 
Dessa forma, a finalidade da interdisciplinaridade é de ampliar uma ligação 
entre o momento identificador de cada disciplina de conhecimento e o necessário 
corte diferenciador. Não se trata de uma simples deslocação de conceitos e 
metodologias, mas de uma recriação conceitual e teórica (PAVIANI, p. 41, 2008). 
3.10 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA 
Os três pressupostos básicos da aprendizagem significativa (AS) abordados 
por Ausubel et al. (1980; 2003), nortearam este estudo: o desenvolvimento de um 
material potencialmente significativo, a estrutura cognitiva preexistente ser 
considerada durante as atividades e o estímulo da predisposição do aluno em querer 
aprender. Ensino e aprendizagem, segundo estes referenciais, estão relacionados 
de modo intrínseco, ou seja, não possuem existência isolada quando se almeja 
implementar intervenções significativas. 
Ausubel (1982), em sua teoria da aprendizagem defende a valorização dos 
conhecimentos prévios dos alunos possibilitando construção de estruturas mentais 
por meio da utilização de mapas conceituais que abrem um leque de possibilidades 
para descoberta e redescoberta de outros conhecimentos, viabilizando uma 
 
26 
 
aprendizagem que dê prazer a quem ensina e a quem aprende e também que tenha 
eficácia. 
Rogers (2001, p. 01) conceitua a aprendizagem significativa da seguinte 
maneira: 
 Uma aprendizagem significativa é mais do que uma 
acumulação de fatos. É uma aprendizagem que provoca uma 
modificação, quer seja no comportamento do indivíduo, na orientação 
futura que escolhe ou nas suas atitudes e personalidade. É uma 
aprendizagem penetrante, que não se limita a um aumento de 
conhecimento, mas que penetra profundamente todas as parcelas da 
sua existência. 
A mediação da aprendizagem deve interligar os assuntos, explorando e 
facilitando a compreensão do mundo e suas interações. Tem um caráter 
fundamental, para que ocorram aprendizagens significativas, um ensino 
contextualizado de Biologia, Física e Química de modo inter-relacionado, refletindo 
sobre o contexto social e cultural (MORAES, 2008). 
. Ensinar é umprocesso envolvendo condições mínimas para que ocorram 
aprendizagens significativas: o material adequado, a motivação para aprender e 
conceitos prévios suficientes ao nível de dificuldade, AUSUBEL, 1980. 
Para Zompero e Laburú, 2010 o conhecimento prévio (estrutura cognitiva) é a 
variável fundamental para a ocorrência da aprendizagem significativa. Contudo, só 
isso não basta. É necessário que o professor considere os desejos e motivações 
(interesses) de seus alunos, para proporcionar uma aprendizagem significativa. Esta 
vontade ou pré-disposição é necessária, pois aprender requer sempre um esforço do 
sujeito em superar suas limitações, POZO, 1998. 
A aprendizagem será muito mais significativa na medida em que o novo 
material for incorporado as estruturas de conhecimento de um aluno e adquirir 
significado para ele, á partir da relação com seu conhecimento prévio e vem a 
oferece vantagens notáveis, tanto do ponto de vista da lembrança posterior e a 
utilização para experimentar novas aprendizagens, AUSUBEL, 1982. 
 
 
 
 
27 
 
4 METODOLOGIA 
 A metodologia adotada consiste em realizar em escolas da rede estadual 05 
aulas sobre acústica onde será implantada a biofísica da audição como um 
complemento para a fixação desse conteúdo. Essas 05 aulas distribuídas da 
diferente forma: inicialmente 02 aulas contextualizadas e expositivas utilizando o 
livro didático e abordando o conteúdo sobre a acústica, trabalhando o que são 
ondas, quais tipos existem, percepção e análise de som e demais conteúdos 
referentes ao ensino da acústica. É sugestivo fazer um passeio por meio de vários 
conhecimentos interdisciplinares, usando conceitos da biologia e compreendendo 
cada função tanto física quanto biológica do sistema auditivo usando o ensino da 
acústica e biofísica da audição. 
Após as aulas contextualizadas, em 02 aulas será construindo manualmente 
o sistema auditivo compreendendo a estrutura e função do ouvido externo, ouvido 
médio e ouvido interno, buscando associar o caminho que a onda percorre e o 
processo que ocorre até essa onda se tornar elétrica dentro do sistema. Mantendo 
sempre o foco interdisciplinar no ensino da física. 
 Depois de realizadas as aulas e após a construção do sistema auditivo será 
aplicado em 01 aula um questionário aos alunos de múltipla escolha contendo 10 
questões com perguntas relacionadas ao que foi abordado nas aulas, questionário 
este que tem o intuito de verificar o grau de aprendizagem e qual eficácia teve essa 
interdisciplinaridade para a construção do conhecimento. 
4. 1 Sequência didática de acústica e biofísica da audição usada em sala de 
aula: 
A sequência didática foi planejada para ensinar um conteúdo, etapa por 
etapa, e organizadas de acordo com os objetivos que se pretende alcançar. A 
presente sequência didática é composta de 5 aulas de conceitos trabalhados na 
acústica, sendo eles: Classificação das ondas; Velocidade de propagação de uma 
onda; Velocidade do som; Comprimento de onda; Reflexão, refração e difração de 
ondas; Interferência de ondas bidimensionais; Qualidades fisiológicas do som: 
timbre, altura e intensidade. E Através da interdisciplinaridade, inserir a biofísica da 
audição como um complemento a mais no ensino da acústica, tendo como 
 
28 
 
conteúdos: Audição em mamíferos; Trompa de Eustáquio; Cóclea; Como ouvimos 
os sons? Como se percebe a qualidade do som? Anatomia do sistema auditivo. 
As 5 aulas da sequência didática foram distribuídas da seguinte forma: 
Aula 1: Utilizar o livro didático e realizar uma aula expositiva, buscando a 
compreensão dos alunos na classificação das ondas e sua velocidade de 
propagação. Assim sendo, anunciar três perguntas para os alunos discutirem em 
grupo e verificarem a diferença entre aquilo que eles sabem e aquilo que os colegas 
sabem, propiciando assim um debate entre os alunos. Essa construção é importante 
para que exista uma troca de conceituações sobre ondas sonoras sejam elas 
erradas ou certas, pois a discussão tende a aguçar a percepção sobre aquilo que se 
imaginar saber. Em seguida indagar aos alunos em sala sobre a velocidade do som 
e qual conhecimento prévio eles tem sobre o comprimento de onda e através dessa 
indagação dar continuidade a uma aula expositiva. Por fim explanar a intensidade 
sonora, característica relacionada à amplitude da onda sonora, e relacionar a 
potência da onda e os limiares de máximo e mínimo que o ser humano escuta, e 
para encerrar discutir sobre a potência do som em sua escala mais conhecida, o bel. 
O professor tem papel fundamental na mediação e condução das discussões. 
Livro didático utilizado para a realização da aula: 
 
Aula 2: Ainda com a utilização do livro didático dar continuidade a aula 
através de aula oral e expositiva buscando que os alunos consigam diferenciar a 
 
29 
 
reflexão; refração e difração de ondas e a interferência de ondas bidimensionais. Em 
seguida buscar junto aos alunos o conhecimento prévio que os alunos têm sobre as 
qualidades fisiológicas do som: timbre, altura e intensidade. Buscando sempre 
relacionar ao que é visto no nosso cotidiano. Em seguida expor os tipos de ondas 
que nosso ouvido percebe e que com isso consigam diferenciar a classificação das 
ondas. Para haver compreensão, diferenciação e assimilação dos conteúdos 
sugere-se a continuação da utilização do livro didático e associar as figuras ao 
conteúdo dado através da contextualização, buscando a compreensão através das 
figuras das estruturas biológicas, analisando o caminho que a onda percorre e como 
é transformada de onda mecânica para onda elétrica. 
Aula 3:Utilizar os livros didáticos de biologia e física, com o livro de biologia 
iniciar uma aula expositiva e oral sobre a audição em mamíferos, em seguida 
explanar sobre a trompa de Eustáquio, cóclea indagando e demonstrando a função 
física e biológica nos sistema auditivo. Na sequência consultar os alunos sobre o 
que foi compreendido através de duas perguntas Como ouvimos os sons? e como 
se percebe a qualidade do som?. Em seguida, analisar a anatomia do sistema 
auditivo e descrever a função biofísica do ouvido externo, ouvido médio e ouvido 
interno. Em seguida com o livro de física buscar a compreensão e a caracterização 
de como a energia mecânica é transformada em onda elétrica no ouvido interno. 
Livros didáticos utilizados: 
 
 
30 
 
 
Aula 4: Nesta aula, relacionar o ensino da acústica a biofísica construindo 
manualmente o sistema auditivo, identificando a orelha externa, média e interna ao 
mesmo tempo em que compreendendo a propagação, percepção do som e o 
caminho percorrido pelas ondas sonoras. Para realizá-la essa atividade será 
utilizado um desenho computadorizado que deve ser distribuído e construindo 
individualmente; folha sem pauta; lápis de cor; tinta guache; quadro negro e pincel. 
O sistema a ser construído em aula deverá ser semelhante ao apresentado na 
figura 12: 
Figura 12: Anatomia do sistema auditivo 
 
Fonte: Adaptado de: https://www.anatomiadocorpohumano.com/aparelho-auditivo/ acesso em 
09/01/2019. 
Aula 5: Foi aplicado um questionário com 13 questões de múltipla escolha sobre o 
conteúdo ministrado nas aulas anteriores, afim de verificar se os conceitos físicos e 
suas aplicações foram apreendidos, e se houve uma aprendizagem significativa 
através da interdisciplinaridade da acústica e biofísica audição trabalhada em sala. 
Nessa etapa, procurou-se oferecer questões que pudessem verificar o nível de 
 
31 
 
aprendizagem tanto no que se refere a conhecimento exclusivamente descritivo, e 
até de exclusiva memorização, procurando perceber se o conteúdo foi assimilado de 
forma consciente e crítica. 
Através destas 5 aulas, buscou-se uma abordagem mais ampla dos conceitos 
de acústica, sempre trazendo uma abordagem diferente em cada aula, através das 
quais poderiam ser discutidos esses conceitos de modo maisintegral e correlato à 
vida estudantil e social dos alunos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
5 RESULTADOS ESPERADOS 
 
É esperado que a abordagem interdisciplinar desperte interesse nos alunos 
pelo tema em questão, e que possa estimular o questionamento e busca por 
respostas. Espera-se que sejam despertadas curiosidades relacionadas à Física e 
as disciplinas afins; tornando os alunos como agentes ativos na construção do 
conhecimento, e que os mesmos posam ser mais participativos e questionadores. 
Essa interdisciplinaridade vem ser um facilitador na construção do 
conhecimento, visto que muitos trabalhos relatam as dificuldades que os alunos têm 
em absorver e compreender os conteúdos de física, trabalhados em sala pelos 
professores, dessa forma o aluno poderá aprender através da associação e da 
ligação existente entre física e biologia. 
Em relação aos professores é esperado que os mesmo aceitem e coloquem 
em prática a biofísica da audição como uma ferramenta a mais para o ensino da 
física (acústica),vendo a biofísica da audição como um facilitador para construção e 
desenvolvimento do conteúdo em sala de aula, compreendendo sua importância e 
adotando como um complemento para melhor compreensão dos discentes e para o 
processo de ensino aprendizagem. 
 Entretanto, espera-se que os professores compreendam que para que a 
aprendizagem ocorra através da interdisciplinaridade, é fundamental que o conteúdo 
a ser ensinado pelos docentes e a forma com é transcrito no livro ou ministrado em 
sala tenha relação direta com o que o aluno já sabe, isto é, sejam eventos do 
cotidiano que possuam uma grande presença e relevância para ele, tais como a 
música, ou que sejam outras disciplinas que ele estuda, como no caso o do presente 
estudo, a Biologia. 
É Esperado também que os professores se sintam estimulados e que 
estimulem outros professores, de outras escolas, a utilizar a sequência didática 
como uma ferramenta pedagógica, de forma a facilitar a transmissão e a construção 
do conhecimento. De forma que, em uma sequência didática bem estruturada pode-
se organizar temas de conteúdos mais simples e fundamentais antes de temas mais 
complexos para que haja realmente uma sucessão lógica dos conteúdos para 
facilitar o entendimento do aluno. Além disso, essa sequência estruturada pode 
 
33 
 
fornecer um encadeamento de grandes temas correlatos evidenciando a ligação que 
existe entre as grandes áreas de uma disciplina ou até mesmo, numa perspectiva 
mais ampla, de disciplinas diferentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
A Física participa do desenvolvimento científico e tecnológico com 
importantes contribuições específicas, cujas consequências têm alcance econômico, 
social e político. A sociedade e seus cidadãos interagem com o conhecimento físico 
por diferentes meios. A Física no ensino médio é vista como uma ciência 
experimental e de grande aplicação no dia-a-dia, têm como competência a 
investigação e o resgate ao espírito questionador. 
Muitas vezes o ensino de física tanto por diretrizes ou materiais acaba sendo 
mostrado de uma forma estranha ao pensamento cientifico, com aulas sendo 
pautadas pelas repetições e por decorar formulas, devemos nos atentar para que 
essas concepções errôneas sejam cada vez menores dentro das escolas, para 
construir um saber de física cada vez mais consistente, contextualizado e efetivo em 
nossas instituições educacionais. 
É demonstrada aqui uma proposta de sequência didática utilizando material 
acessível, propondo a implantação da biofísica como um recurso didático viável para 
o ensino de Física em um contexto mais atual que contribui para a melhoria da 
prática docente no Ensino Médio. A sequência didática foi construída de maneira 
flexível para ser a mais prática possível ao cotidiano de sala de aula. Propondo 
atividades simples, porém interessantes para os alunos que se adequa à uma 
grande maioria das realidades de ensino. Essa é uma tentativa para que a 
sequência didática seja um instrumento válido para os docentes que optarem por 
uma abordagem diferente desse assunto. 
Finaliza-se com o intuito de tornar essa proposta aqui apresentada como algo 
conclusivo quanto à eficácia da biofísica para o ensino da acústica e a compreensão 
da interdisciplinaridade para os conceitos da física aos alunos do Ensino Médio. 
 
 
 
 
35 
 
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ZOMPERO, A.F.; LABURÚ, C.E. As atividades de investigação no Ensino de 
Ciências na perspectiva da teoria da Aprendizagem Significativa. Revista 
Electronica de Investigacion en Educacion en Ciencias, v. 5, n. 2, p.12-19, 2010. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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APÊNDICES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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APÊNDICE A - Questionário de Pesquisa 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ – 
CAMPUS PICOS-PI. 
COORDENAÇÃO DE ESPECIALIZAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA 
ESCOLA:____________________________________________________ 
SÉRIE:_________ TURNO:__________________ IDADE:__________ 
 
QUESTIÓNARIO AO ALUNO 
 
1ª) Ondas Sonoras, Velocidade do Som e Acústica(UFPA) Assinale a 
alternativa que completa corretamente a frase seguinte: Com relação às ondas 
sonoras, podemos afirmar que elas são ondas ………………………….. e 
……………………………… . 
a) eletromagnéticas – longitudinais 
b) mecânicas – transversais 
c) eletromagnéticas – transversais 
d) mecânicas – longitudinais 
e) elétricas – polarizadas 
2ª) A respeito das características fisiológicas do som, marque a alternativa 
FALSA. 
a) A intensidade sonora está relacionada com o volume. 
b) O som alto é um som agudo, de alta frequência. 
c) A caraterística que permite distinguir sons de fontes distintas mesmo que emitam 
ondas sonoras de mesma intensidade e frequência é o timbre. 
d) Quanto maior a frequência do som produzido por uma fonte, mais grave o som 
será. 
3ª) Quais são as frequências sonoras ouvidas pelo Homem? 
a) ( ) de 20 Hz a 20.000 Hz 
 
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b) ( ) de 20Hz a 22Hz 
c) ( ) de 22Hz a 250.000 Hz 
d) ( ) de 20Hz a 200.000Hz 
e) ( ) de 20 Hz a 200Hz 
4ª) Qualidade que permite distinguir um som forte de um som fraco: 
a) timbre; 
b) intensidade; 
c) altura; 
d) eco; 
5ª) O som se propaga com maior velocidade: 
a) nos sólidos; 
b) na atmosfera; 
c) no vácuo; 
d) nos líquidos; 
6ª) Para que um corpo vibre em ressonância com um outro é preciso que: 
a) seja feito do mesmo material que o outro; 
b) vibre com a maior amplitude possível; 
c) tenha uma frequência natural igual a uma das frequências naturais do outro; 
d) vibre com a maior frequência possível; 
e) vibre com a menor frequência 
7ª)Num exame de Física, o professor coloca um despertador programado 
para tocar às 11h 50 min, dentro de um recipiente no qual se faz vácuo. 
Analise as alternativas abaixo e assinale a correta. 
a) O despertador toca na hora certa, mas os alunos não escutam nada. 
b) O despertador toca com atraso de alguns minutos, por causa da existência 
do vácuo dentro do recipiente em que se encontra. 
c) O despertador vai tocar alguns minutos antes do horário programado, por 
causa da existência do vácuo no recipiente. 
d) O despertador só tocará na hora em que for retirado do recipiente. 
 
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e) O despertador não toca, por causa da existência do vácuo no recipiente. 
 8ª)A quebra de um copo de cristal submetendo-o a sons agudos é 
manifestação do fenômeno de: 
a) ressonância. 
b) efeito Doppler. 
c) batimento. 
d) formação de ventre na embocadura do copo. 
e) formação de nó na embocadura do copo 
9ª) A audição é um sentido ligado à percepção dos sons e está 
relacionada diretamente com o funcionamento adequado da orelha. Sobre 
esse sentido e o órgão responsável por ele, marque a alternativa 
INCORRETA: 
a) A orelha é dividida em orelha externa, média e interna. 
b) A orelha externa capta as ondas sonoras. 
c) O nervo auditivo está localizado na orelha média. 
d) Na orelha média encontra-se a membrana do tímpano. 
e) A cóclea contém células responsáveis por captar sons. 
10ª) O pavilhão auricular é a parte visível do ouvido e a sua função é 
auxiliar a captação e a canalização dos sons para: 
a) Cóclea 
b) Vestíbulo 
c) Tímpano 
d) Labirinto 
e) Meato acústico externo 
 
11ª) No ouvido, para a chegada de informações sonoras ao cérebro, o 
som se propaga, de modo simplificado, por três meios consecutivos: o ar, 
no ouvido médio, um meio sólido (os ossos martelo, bigorna e estribo) e 
um meio líquido, no interior da cóclea. Ao longo desse percurso, as 
ondas sonoras têm: 
 
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a) mudança de frequência de um meio para o outro. 
b) manutenção da amplitude entre os meios. 
c) mudança de velocidade de propagação de um meio para o outro. 
d) manutenção na forma de onda e na frequência entre os meios. 
12ª) Na orelha são encontrados receptores sensoriais que permitem a 
captação do som. De acordo com o estímulo captado, esse receptor pode 
ser classificado como: 
a) Quimiorreceptor; 
b) Proprioceptor; 
c) Mecanorreceptor; 
d) Fotoreceptor. 
13ª) O órgão relacionado com a nossa audição é a orelha, que é composta 
por três regiões. Analise as alternativas a seguir e marque aquela que 
indica corretamente a região onde se encontra a cóclea. 
a) orelha intermediária; 
b) orelha média; 
c) orelha externa; 
d) orelha interna. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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APÊNDICES B – PLANOS D AULA 
 
 INST. FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ – IFPI 
CAMPUS PICOS-PI. 
ADRIANA FRANCISCA DA ROCHA SILVA PEREIRA 
DISCIPLINA: FÍSICA 
SÉRIE: 2ª CARGA HORÁRIA: 80 MIN. 
 
PLANO DE AULA 
 
I-OBJETIVOS: 
• Compreender o que são ondas e sua velocidade de propagação; 
• Compreender o mecanismo de percepção e análise de som; 
• Diferenciar a classificação das ondas; 
• Conceituar reflexão, refração, difração e interferência de ondas 
bidimensionais; 
• Compreender infrassom, som audível e ultrassons; 
• Diferenciar os tipos de onda que o ouvido percebe; 
• Compreender timbre, altura e intensidade. 
II-CONTEÚDOS: 
• Classificação das ondas; 
• Velocidade de propagação de uma onda; 
• Velocidade do som; 
• Comprimento de onda; 
• Reflexão, refração e difração de ondas; 
• Interferência de ondas bidimensionais; 
• Qualidades fisiológicas do som: timbre, altura e intensidade. 
 
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III-PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS: 
 
 As aulas ministradas serão aulas expositivas, utilizando o livro didático 
associando as figuras ao conteúdo dado através da contextualização, e 
compreendendo através das figuras as estruturas biológicas e analisando o 
caminho que a onda percorre e como é transformada de onda mecânica para 
onda elétrica. Buscar a compreensão dos alunos nos conceitos de onda e sua 
velocidade de propagação. Discutir em sala sobreo conteúdo trabalhado e em 
seguida indagar aos alunos em sala sobre a análise de som e qual 
conhecimento prévio eles tem sobre timbre, altura e intensidade. 
IV-RECURSOS DIDÁTICOS: 
• Livro didático; 
• Quadro negro; 
• Pincel; 
V-AVALIAÇÃO: 
• Participação 
VI- REFERÊNCIAS: 
MARTINI, Glorinha. et al. Conexões com a física. 3ª ed.; Ed. Moderna; São 
Paulo, 2016. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INST. FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ – IFPI 
CAMPUS PICOS-PI 
PROFESSOR: ADRIANA FRANCISCA DA ROCHA SILVA PEREIRA 
DISCIPLINA: FÍSICA 
SÉRIE: 2ª CARGA HORÁRIA: 80 MIN. 
 
PLANO DE AULA 
 
I-OBJETIVOS: 
• Compreender os tipos de ondas o ouvido percebe e qual frequência é 
considerado som audível; 
• Descrever e caracterizar como a energia mecânica do som é 
transformada em elétrica no ouvido interno; 
• Analisar a anatomia do aparelho auditivo; 
• Descrever a função biofísica do ouvido externo, ouvido médio e ouvido 
interno; 
II-CONTEÚDOS: 
• Audição em mamíferos; 
• Trompa de Eustáquio; 
• Cóclea; 
• Como ouvimos os sons? 
• Como se percebe a qualidade do som? 
• Anatomia do sistema auditivo. 
III-PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS: 
Utilizando os livros didáticos de biologia e física, com o livro de biologia analisar 
a anatomia do aparelho auditivo e descrever a função biofísica do ouvido 
externo, ouvido médio e ouvido interno. Em seguida com o livro de física 
buscar a compreender e a caracterizar como a energia mecânica é 
 
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transformada em elétrica no ouvido interno. Relacionar o ensino da acústica a 
biofísica construindo manualmente o sistema auditivo, identificando a orelha 
externa, média e interna ao mesmo tempo em que compreendendo a 
propagação, percepção do som e o caminho percorrido pelas ondas sonoras. 
 
IV-RECURSOS DIDÁTICOS: 
• Desenho computadorizado do sistema auditivo; 
• Livro didático; 
• Folha sem pauta; 
• Lápis de cor; 
• Quadro negro; 
• Pincel 
 Tinta guache 
V-AVALIAÇÃO: 
• Construção manual e individual do sistema auditivo; 
• Participação. 
VI- REFERÊNCIAS: 
AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia dos 
organismos. 3ª ed.; Ed. Moderna, São Paulo, 2010. 
MARTINI, Glorinha. et al. Conexões com a física. 3ª ed.; Ed. Moderna, São 
Paulo, 2016.