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CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI RELÁTORIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO PROJETO PRÁTICO PERÍODO PANDEMIA COVID - 19 RIO VERMELHO 2021 SIBELE PAIM RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO PROJETO PRÁTICO RIO VERMELHO 2021 CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI SIBELE PAIM PROJETO PRÁTICO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO RIO VERMELHO 2021 Relatório de estágio apresentado à disciplina Estágio Supervisionado, do Centro Universitário FAVENI, no Curso 2ª Licenciatura em Física, como pré-requisito para aprovação. EXPERIMENTOS DE FÍSICA COMO AUXILIAR NA CONSTRUÇÃO DO CONHECIMENTO RESUMO O presente trabalho se trata de um projeto que apresenta um novo método de se trabalhar o estudo da física em sala de aula, uma vez que procura aliar a teoria e à prática, despertando um comportamento mais ativo no aluno.. A intenção do projeto proposto é trazer mais significado e resultados para a aprendizagem dos alunos, neste novo modelo será possível a interação entre professor e aluno, bem como entre os alunos a fim de buscar respostas, levantar hipótese e questionamentos acerca dos temas trabalhados. É muito importante aliar conteúdo e cotidiano, deixando os temas estudados o mais próximo possível da realidade dos alunos. Este projeto deverá ser aplicado aos alunos do ensino médio, e pretende- se com isso despertar interesse e necessidade em aprender, colocando o aluno como construtor principal de seu conhecimento e não apenas mero expectador. O conteúdo de física permite inúmeras possibilidades de se trabalhar de forma diferenciada e realmente significativa, este projeto mostra que não é preciso dispor de grandes tecnologias para realizar bons experimentos e alcançar êxito na aprendizagem. O objetivo é inter- relacionar a inserção da prática experimental com a teoria no desenvolvimento da Física PALAVRAS-CHAVE: Projeto. Experimento. Aprendizagem. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................7 2. DESENVOLVIMENTO.................................................................................................................8 3. CONCLUSÃO ........................................................................................................................... 12 REFERÊNCIAS ................................................................................................................................ 14 INTRODUÇÃO Da maneira em que ocorre à formalização dos conceitos nas aulas de Física, eles se tornam um conjunto de regras e fórmulas matemáticas que permitem a solução de exercícios, mas não o entendimento do fenômeno físico. Muitos dos conceitos abordados no ensino de Física, como força, movimento, velocidade, temperatura etc., já tem um significado para o aluno, pois são frutos de suas experiências diárias. Frente a esta realidade, tornou-se fundamental procurar estratégias que permitissem tornar a aprendizagem significativa, evitando que fosse valorizada apenas a memorização de conteúdos. O projeto aqui proposto busca possíveis soluções para alcançar o desenvolvimento de uma educação voltada para a participação mais efetiva dos estudantes nas aulas de Física, busca contemplar a assimilação de conteúdos associados aos experimentos que serão desenvolvidos, levando-os a perceber a presença da Física no mundo que os rodeia. Como os PCNs assinalam, as novas relações entre trabalho e conhecimento exigem muito mais capacidade de iniciativa e inovação, demandando mudanças nas formas de ensinar e aprender. Este projeto inclui a preocupação com a participação efetiva e o registro das ações pelos alunos visando facilitar a aprendizagem dos temas inerentes à disciplina de física e, valorizar o raciocínio por meio do levantamento de hipóteses, seguida da experimentação realizada em grupo e desenvolvida com pouca interferência do professor, objetivando testar as hipóteses levantadas para que sejam confirmadas e reformuladas. o uso de atividades experimentais, como estratégia de ensino de Física, tem sido indicado por professores e alunos como uma das formas mais eficientes de se minimizar as dificuldades de se aprender e de se ensinar a Física dentro de um contexto mais significativo e consistente. Nesse sentido, no campo das pesquisas nessa área, pesquisadores têm apontado em literatura nacional recente a importância das atividades experimentais no processo de ensino-aprendizagem. (MORAES & MORAES, 2000). Incentivar a construção de conceitos, e a apropriação do conhecimento pelo aluno em cada atividade, e mostrar o quanto a física está presente, podendo ser observada e aplicada através de experimentos é o ponto primordial do projeto. DESENVOLVIMENTO Pinho-Alves (2000a) coloca que a liberdade especulativa da experiência se contrapõe à rigidez metodológica da experimentação; é mais livre por ser intuitiva e especulativa: A experimentação é um fazer elaborado, construído, negociado historicamente, que possibilita por meio de processos internos próprios estabelecer “verdades científicas”. Assim (“...) passaram [os investigadores] a dar importantes contribuições para a nova tendência ao experimentalismo, pois um dos traços característicos da revolução científica é a substituição da” experiência “evidente por si mesma, que formava a base da filosofia natural escolástica por uma noção de conhecimentos especificamente concebidos para esse propósito (HENRY, 1998 apud PINHO-ALVES, 2000a, p.150) Esse autor também enfatiza que a experimentação é como uma ferramenta utilizada na preparação da madeira. Se bem utilizada e com precisão o resultado será significativo e permanente, contribuindo para a construção do conhecimento científico. A experiência é um atributo inerente ao ser humano e responde por suas interações com o meio ambiente. É elemento presente na composição das experiências pessoais do ser humano, assim como se constitui em fonte de dados para a elaboração do senso comum. Pinho-Alves (2000a), ao traçar a trajetória da experimentação (e do método experimental) ao longo da História da Ciência, mostra que a experimentação tem sua história intimamente ligada à maneira como foi interpretado o procedimento de construção do conhecimento científico. Santin et al. (2017) dizem que a base da aprendizagem baseada em projetos é a utilização de situações reais, situações que estão intrinsecamente ligadas à formação do estudante. As situações são apresentadas aos alunos através de projetos para que eles os desenvolvam usando os conhecimentos previamente vistos em sala de aula. Este projeto trás uma breve definição dos conteúdos que serão abordados, ficando a cargo dos alunos a complementação dessas informações através de pesquisas em livros e sites. Conta também com uma seqüência de experimentos relacionados aos conteúdos, estes que serão executados no decorrer do ano letivo, bem como no evento Feira de Ciências, como consta no calendário escolar.Foi possível observar em anos anteriores o quanto os alunos se mostram engajados neste evento, por isso o desejo de levar este modelo pára outros momentos no decorrer do ano letivo. Além das opções de experimentos aqui apresentadas, os alunos também deverão buscar por outros experimentos relacionados aos temas que aqui se encontra , e a temas que serão apresentadosem outras ocasiões. Para cada experimento executado os alunos terão que fazer um esquema, ou fluxograma, sintetizando os conceitos, e elaborando um passo a passo, estes ficarão dispostos na parede da sala para possíveis retomada, caso se faça necessário.A idéia é aguçar cada vez mais a curiosidade dos mesmos. Os experimentos listados a seguir são de baixo custo e fácil execução, e portanto acessíveis. Eletrostática A eletrização de um corpo ocorre quando se produz um desequilíbrio entre o numero total de prótons e o numero total de elétrons de seus átomos. Com excesso de elétrons o corpo fica com carga negativa, com falta de elétrons o corpo fica com carga positiva. Quando dois corpos feitos de materiais diferentes são atritados entre si, o contato entre eles acontece com tal proximidade que os átomos de um material interagem fortemente com os átomos do outro. Nessa interação ocorre a transferência de elétrons de um corpo para outro. O que cede elétrons fica eletrizado positivamente e o que recebe elétrons fica eletrizado negativamente. Experimento sobre Eletrostática Material 1 canudinho plástico 1 porção de papel picado 1 folha de papel ou 1 pedaço de lã Procedimento Pegue o canudinho e esfregue-o com a folha de papel ou a lã, aproxime-o da porção de papel e observe que os pedaços de papel são atraídos pelo canudinho por um certo tempo. Explanando um pouco mais o experimento repita o processo de atrito com o canudinho e agora e agora encoste- o na parede, observe que ele fica grudado. Observação e registro: È possível observar que ao atritar o canudinho com o papel ocorre transferência de cargas e eletrização, o excesso de cargas no canudinho induz cargas de sinais opostos nos pedaços de papel e na parede, se eletrizarmos dois canudinhos desta mesma forma e, aproximá- los segurando pelas pontas é possível observar que existe uma força de repulsão ( cargas iguais se repelem). Outros experimentos relacionados à Eletrostática que poderão ser executados: Força invisível, Experiência de eletrostática usando bexiga e água, levitação eletromagnética caseira, etc. Termodinâmica A Termodinâmica tem como foco estudar como a energia térmica (calor) pode ser usada para produzir trabalho ( energia mecânica). Os estudos nesta área intensificaram-se no século XVIII com o inicio da Revolução Industrial, para compreender o funcionamento das maquinas a vapor. Automóveis, trens a vapor, refrigeradores como o aparelho de ar condicionado e geladeira são exemplos de maquinas cujo funcionamento se baseia nas conclusões dos estudos em Termodinâmica. Empregam- se os gases para sofrer transformações que resultem em ações mecânicas em troca de calor. Para isso, os gases são submetidos a transformações que variam a sua pressão, volume e temperatura. Experimento latas ao sol Material 1 lata de refrigerante vazia pintada de preto 1 lata de refrigerante vazia pintada de branco 1 lata de refrigerante vazia recoberta de papel- alumínio 3 termômetros 1 placa de isopor Água de torneira Procedimento 1) Introduza os termômetros em cada uma das latinhas, enchendo-as , a seguir, com água da torneira. 2) Aguarde dois minutos para que os termômetros se equilibrem termicamente e anote as indicações de suas temperaturas. 3) Exponha agora as latas ao sol, posicionando- as sobre a placa de isopor. 4) Durante os próximos 20 minutos, anote as temperaturas registradas pelos termômetros a cada dois minutos e monte uma tabela. 5) Leve as latas e a placa de isopor para um ambiente à sombra, de preferência o interior de uma sala. 6) Acompanhe as temperaturas das latas pelos próximos 10 minutos, anotando seus valores de minuto a minuto, e monte outra tabela. Agora responda 1. Que função tem a placa de isopor no experimento? 2. Por que as latinhas sofreram aumento de temperatura quando expostas ao sol? 3. Construa o gráfico de aquecimento das latinhas mostrando as suas temperaturas com o passar do tempo. 4. Durante o aquecimento, as latas receberam a mesma quantidade de energia solar? As temperaturas finais após o aquecimento são iguais ou diferentes? 5. Como ocorreu o resfriamento das latas? 6. A que conclusão podemos chegar comparando as duas etapas do experimento? Outras opções de experimento: Barquinho a vapor, dilatação volumétrica, balão à prova de fogo, etc. CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO Também chamada de momento linear, a quantidade de movimento, é a grandeza vetorial que resulta do produto da velocidade do corpo por sua massa. Essa grandeza deve ser conservada para um sistema livre da ação de forças externas. Forças externas e internas Um sistema é o conjunto de corpos que são objetos de estudo. Qualquer ação de um agente externo sobre um corpo que constitui o sistema é definida como força externa. As forças de interação entre os corpos que constituem o sistema são determinadas como forças internas. Em uma colisão entre dois veículos, por exemplo, os móveis são considerados como o sistema, e as forças geradas a partir da colisão são forças internas, existentes por meio da interação entre os objetos constituintes do sistema. Teorema do Impulso e Conservação da Quantidade de Movimento O impulso (I) é a grandeza vetorial que resulta do produto da força aplicada sobre um objeto (força externa) pelo tempo de aplicação da força. Sendo assim, podemos escrever: I = F. Δt O chamado Teorema do Impulso mostra que essa grandeza é igual à variação da quantidade de movimento. I = ΔQ I = QFINAL – QINICIAL Um sistema só é considerado conservativo se não existir ação de forças externas, portanto, para um sistema conservativo, o impulso é nulo. Tendo isso em vista, podemos escrever que a quantidade de movimento final de um sistema deve ser exatamente igual à sua quantidade de movimento inicial. I = QFINAL – QINICIAL 0 = QFINAL – QINICIAL QFINAL = QINICIAL A partir do entendimento de que a quantidade de movimento de um sistema é conservada, pode-se compreender inúmeras situações. Um exemplo é a possibilidade de determinação da velocidade de recuo de uma arma após disparar um projétil. Experimento: Trombada Material 2 miniaturas se automóveis de metal iguais Procedimento Usando as duas miniaturas de automóveis simule situações que ilustrem a conservação da quantidade de movimento.Com isso poderá entender também como se dá essa conservação em casos nos quais os corpos estão em movimento em sentidos contrários. Arranje uma pista para seu “racha”, que pode ser uma mesa bem lisa e horizontal. 1ª observação: Faça um carrinho parado bater no outro logo à sua frente Responda: 1) O que acontece ao carrinho da frente? 2) O que acontece ao carrinho de trás? 3) A velocidade do carrinho da frente é igual à que o outro tinha antes de bater nele? 2ª observação: Faça- os bater de frente, ambos com a mesma velocidade Responda: 1) O que acontece a cada carrinho após a batida? 2) A velocidade dos dois carrinhos é igual após a colisão? 3ª observação: Faça- os bater de frente, um deles com velocidade bem superior Responda: 1) O que acontece ao carrinho mais veloz após bater? 2) E com o carrinho mais lento, o que acontece? Ampliando o experimento, deve- se propor que repitam o processo utilizando miniaturas de tamanhos diferentes e anotar as observações nos movimentos. Outras Experiências relacionadas ao conteúdo: Queda livre, Queda dos corpos, Observação da gota de água em queda num recipiente transparente preenchido com óleo. CONCLUSÃO No projeto aqui apresentado, o que se busca é contribuir para a aprendizagem do aluno mediante uma forma mais atrativa de abordagem da Física em sala de aula e, por isso mesmo, mais conseqüente para a sua vida. Por todas as pesquisas realizadas com relação a experimentação comocomplemento para o ensino da Física , conclui- se que é uma das formas mais relevantes para produzir um ensino capaz de contornar o problema da aversão pela Física e de melhorar o aprendizado do aluno. Espera- se que ocorra a aprendizagem significativa critica, estimulando no aluno a busca por questionamentos. O aluno será avaliado durante todo o desenvolvimento dos experimentos e, não apenas no final. cabe ao professor enxergar esta necessidade de inovação como uma possibilidade e não como um obstáculo, vencer as barreiras do ensino tradicional e ir em busca de novas metodologias.Apostar em novas metodologias é acreditar que o ensino que vem sendo massacrado por tantos anos pode ser ressignificado e desenvolver nos estudantes a capacidade de tomar decisões e de agir de maneira critica na sociedade. Este projeto é só um caminho, mas que traz possibilidades para o enriquecimento e aprimoramento das aulas. REFERÊNCIAS BAEYER, Hans Christian Von. A Física e o mundo que nos rodeia. Rio de Janeiro: Campus, 1994 BRASIL - Ministério da Educação - Parâmetros Curriculares Nacionais – Ensino Médio CARVALHO, A. X. Z. Física térmica.Belo Horizonte: pax,2009 HEWITT, P. G.: WOLF, P. R. Fundamentos da física conceitual. Porto Alegre: Artmed, 2009 https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica https://pt.wikipedia.org/wiki/David_Ausubel https://www.nucleodoconhecimento.com.br/fisica/ensino-aprendizagem-de-fisica MORAES, M.C.M. Reforma de ensino, modernização administrada PINHO ALVES , J. –Atividades Experimentais do Método à Prática Construtivista. Tese de Doutorado, CED, UFSC, 302 p. 2000. SANTIN, Gerson Carlos. "Aplicação da metodologia de aprendizagem baseada em projetos em curso de educação profissional". 2018. Artigo (Especialização) – Curso de Docência na Educação Profissional, Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 29 jan. 2018. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/2208 https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica https://pt.wikipedia.org/wiki/David_Ausubel http://hdl.handle.net/10737/2208 www.manualdomundo.uol.com.br www.novaescola.com.br http://www.manualdomundo.uol.com.br/ http://www.novaescola.com.br/ DESENVOLVIMENTO REFERÊNCIAS
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