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LICENCIATURA EM FÍSICA PRÁTICA COMO COMPONENTE CURRICULAR (PCC) 2° SEMESTRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA: UM ESTUDO SOBRE O ENSINO DE ATRAÇÃO GRAVITACIONAL DESENVOLVIDO COM FUTUROS PROFESSORES JÚLIO LOURENÇO DE SOUSA FILHO RA: 0539152 SOUSA - PB 2020 JÚLIO LOURENÇO DE SOUSA FILHO RA: 0539152 PRÁTICA COMO COMPONENTE CURRICULAR (PCC) HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA: UM ESTUDO SOBRE O ENSINO DE ATRAÇÃO GRAVITACIONAL DESENVOLVIDO COM FUTUROS PROFESSORES. Trabalho apresentado à Universidade Paulista – UNIP EaD, referente ao curso de Licenciatura em Física, como um dos requisitos para o cumprimento da carga horária referente à Prática Como Componente Curricular. SOUSA - PB 2020 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO................................................................................................................................3 2. OBJETIVOS.....................................................................................................................................3 2.1 OBJETIVO GERAL..................................................................................................................3 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................................................................................3 3. DESENVOLVIMENTO...................................................................................................................4 3.1 IDENTIFICANDO A BASE DE CONHECIMENTO DOS ALUNOS....................................4 3.2 CONTEÚDOS...........................................................................................................................4 3.2.1 Modelos Planetários...........................................................................................................4 3.2.2 Galileu Galilei....................................................................................................................5 3.2.3 Leis de Kepler....................................................................................................................5 3.2.4 Gravidade...........................................................................................................................6 4. EXPERIMENTO..............................................................................................................................6 4.1 MATERIAIS..............................................................................................................................6 4.2 DESENVOLVIMENTO DO EXPERIMENTO........................................................................6 REFERÊNCIAS...................................................................................................................................8 JÚLIO LOURENÇO DE SOUSA FILHO RA: 0539152 SOUSA – PB 2º SEMESTRE PCC – PRÁTICA COMO COMPONENTE CURRICULAR CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA História da Ciência no Ensino de Física: um estudo sobre o ensino de atração gravitacional desenvolvido com futuros professores. 1. INTRODUÇÃO O conhecimento presente na sociedade atual não é algo espontâneo, ele é fruto dos esforços de inúmeros pesquisadores que dedicavam suas vidas à produção e disseminação das informações. No entanto, em muitos estabelecimentos de ensino, não é dado o devido valor ao processo histórico de produção do conhecimento, e isso acaba por criar, nos alunos, uma falsa impressão ou desinformação da forma como tais conhecimentos foram produzidos e, como consequência, acaba por não despertar a curiosidade do alunado no que diz respeito a participação e assimilação da matéria que está sendo abordada. A abordagem de qualquer disciplina em sala de aula deve procurar instigar a curiosidade dos discentes, de forma que eles procurem entender para que serve tal conteúdo que esta sendo visto e quais esforços e experimentos foram feitos para se chegar a tais resultados. Nesta perspectiva, o ensino de ciências deve valorizar sua história, expondo a importância do que esta sendo ensinado, bem como a forma como foram produzidos esses conhecimentos. Levando-se para um campo mais específico, este trabalho visa abordar a história da ciência no ensino de física, nele serão abordados temas como: Modelos planetários, geocentrismo e heliocentrismo; Alguns estudos de Galileu; as Leis de Kepler; a gravidade e, por fim, será desenvolvido um experimento de exemplificará a atuação da gravidade no universo. Nos tópicos seguintes, serão apresentados breves resumos dos conteúdos abordados na aula, bem como a metodologia utilizada, os resultados esperados e a forma como se dará o experimento em sala de aula. 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Desenvolver a capacidade crítica dos aluno acerca da importância de se estudar a história da ciência. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Conhecer os diversos modelos planetários e sua evolução; - Identificar a forma como se da o movimento dos planetas; - Compreender os processos de atração gravitacional; - Reconhecer a atuação da lua no fenômeno das marés; - Aprender, por meio de um experimento, como se da atração da gravidade no espaço. 3. DESENVOLVIMENTO 3.1 IDENTIFICANDO A BASE DE CONHECIMENTO DOS ALUNOS Inicialmente é preciso identificar o que o aluno já sabe acerca da história da ciência, quais os seus conhecimento no tange ao universo, planetas e estrelas; o que eles sabem sobre as bases da física e da gravidade. Após essa fase de percepção, é possível ajustar o conteúdo que será abordado de acordo com o nível da sala. 3.2 CONTEÚDOS 3.2.1 Modelos Planetários Durante séculos a humanidade vem tentando entender o universo, no início, quando não se tinham aparatos tecnológicos que permitissem obter de forma clara certos conhecimentos, os conceitos sobre o mundo e o universo eram dados por meio da observação e reflexão, algumas vezes surgiam ideias muito mais ligadas a ideologias do que com apropria observação. Vejamos algumas visões apresentadas. Aristóteles: Segundo sua concepção, o Universo seria uma esfera finita (esfera celeste) cujas estrelas ficariam todas presas. A Terra permaneceria no centro do Universo e os planetas e astros do sistema solar orbitariam ao seu redor. A atração da gravidade seria resultado da tendência que todas as coisas teriam de ir ao seu lugar natural no Universo, o centro, e logo, a Terra. Ptolomeu: seguindo modelo de Aristóteles, criou o modelo planetário preditivo, no qual o sol e a lua tinha orbitas em torno da terra e os planetas tinham órbitas em epiciclo (orbitas com centro em outro circulo), orbitas confusas. Por isso o nome planeta, que significa errante. Modelo defendido pela igreja durante idade média e renascimento. Copérnico: Heliocentrismo, o sol era o centro do universo. Os planetas tinham órbitas circulares em torno do sol. Johannes Kepler: defendia o modelo heliocêntrico. O Universo representaria Deus, o sol (pai), os astros (o filho) e o espaço (o espírito santo). Por meio de dados de órbitas, verificou-se que elas eram elípticas. 3.2.2 Galileu Galilei Galilei: defendia o heliocentrismo. Realizou experimentos para comprovar isso. Com telescópio observou os satélites de Júpiter, as fases e tamanho de Vênus, manchas solares e afirmou que não era possível medir a distância entre estrelas pelo método de paralaxe. Galilei fui julgado pela igreja e obrigado a negar suas concepções e foi preso em prisão domiciliar perpétua, além do banimento de seu manuscrito. Galileu também realizou estudos em diversas outras áreas, como uma das mais famosas observações, determinou que o período de oscilação dos pêndulos é o mesmo, independente da amplitude, que dependiam do tamanho fio (fio longo tempo maior) e que independe do peso do objeto. 3.2.3 Leis de Kepler Apoiando-se em estudos e anotações feitas por um astrônomo, Kepler formulou suas três leis, vejamos. Primeira lei de Kepler: Lei das órbitas: As órbitas dos planetas sãoelipses com o Sol localizado em um dos focos. Os planetas giram em torno do sol na forma de uma elipse (circulo é um caso de elipse com excentricidade zero). Segunda Lei de Kepler: ta lei afirma que o movimento dos planetas ao longo de suas órbitas elípticas se dá de tal forma que uma linha imaginária que conecte o planeta ao Sol varre áreas iguais em intervalos de tempo iguais. Então área varrida pelo tempo é uma constante: Obs.: As velocidades dos planetas são maiores quando se localizam em posições próximas ao sol. Terceira Lei de Kepler: a razão entre os quadrados dos períodos de revolução de diferentes planetas ao redor do Sol é igual à razão entre os cubos das distâncias médias até o Sol desses mesmos planetas. A expressão matemática dessa lei pode ser escrita da seguinte maneira: Obs.: Esta lei vale para satélites, luas e planetas ao redor de outro sol. 3.2.4 Gravidade A Gravidade é uma força fundamental da natureza, que começou a ser mais amplamente discutida após a definição da Lei da Gravitação Universal de Newton, a qual afirma que se dois corpos possuem massa, ambos estão submetidos a uma força de atração mútua, proporcional as suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de massas. Atualmente a descrição de gravidade é dada pela Teoria da Relatividade Geral de Eistein, na qual afirma que o fenômeno é causado pela curvatura do espaço-tempo que regula o movimento de objetos inertes. É a gravidade que mantêm a terra em órbita ao redor do sol, e a lua em órbita ao redor da terra. 4. EXPERIMENTO 4.1 MATERIAIS 1. 01 (um) metro quadrado de tecido; 2. 01 (um) bambolê 3. Bolas de gude de diferentes tamanhos 4.2 DESENVOLVIMENTO DO EXPERIMENTO Dois alunos esticariam o tecido sobre o bambolê de forma que ele fique bem firme e reto, as bolas de gudes seriam postas em posições e distancias diferentes de modo que se pudesse observar a deformação do tecido e, dependendo da massa das bolas, se tal deformação seria suficiente para alterar a posição de outras bolas presentes no mesmo tecido, imitando, deste modo, a atuação da gravidade no espaço. 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo de física não é algo simples, e o professor deve fazer uso de todos os meios disponíveis para despertar a curiosidade e o interesse dos alunos. Nesse sentido, o ensino da história da ciência pode ser um forte aliado, uma vez que mostra como se deu a produção do conhecimento atualmente presente, desde as ideias mais simples ate experimentos e visões sofisticadas. Ao final da aula, espera-se que os alunos tenham compreendido a importância do estudo da história da ciência no desenvolvimento da aprendizagem; tenham observado os diversos modelos planetários existentes; tenham compreendido o processo histórico de desenvolvimento da ciência e produção do conhecimento; e, por fim, saibam como se dá o movimento dos planetas no universo e como é a atuação da gravidade na terra, no espaço e sua relação com o movimento dos corpos celestes. REFERÊNCIAS BATISTA, MORGADO RAFAEL. História da Ciência. São Paulo: Editora Sol, 2017. Gravidade. In: WIKIPÉDIA: a enciclopédia livre. Wikimedia. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade>. Acesso em: 15 de junho de 2020. Lei da Gravitação Universal. In: WIKIPÉDIA: a enciclopédia livre. Wikimedia. Disponível em: <htp t s://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_da_gravita%C3%A7%C3%A3o_universal >. Acesso em: 15 de junho de 2020. https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_da_gravita%C3%A7%C3%A3o_universal https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_da_gravita%C3%A7%C3%A3o_universal https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_da_gravita%C3%A7%C3%A3o_universal https://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade 1. INTRODUÇÃO 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3. DESENVOLVIMENTO 3.1 IDENTIFICANDO A BASE DE CONHECIMENTO DOS ALUNOS 3.2 CONTEÚDOS 3.2.1 Modelos Planetários 3.2.2 Galileu Galilei 3.2.3 Leis de Kepler 3.2.4 Gravidade 4. EXPERIMENTO 4.1 MATERIAIS 4.2 DESENVOLVIMENTO DO EXPERIMENTO REFERÊNCIAS
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