Astronomia no Ensino de Física
Agregando significado às medidas de comprimento com o uso do paquímetro na construção do Sistema Planetário em escala.
Agregando significado às medidas de comprimento com o uso do paquímetro na construção do Sistema Planetário em escala.
Motivação
Esta Proposta Pedagógica integra o cursode formação de professores e foi elaborada como complemento a uma das oficinasorientada pela Profª Dra. Maria de Fátima Oliveira Saraiva do Departamento deAstronomia da UFRGS durante o Galileo TeacherTraining Program - GTTP - Gramado 2012, realizado entre 23 a 26 de outubro de 2012.
Esta Proposta Pedagógica integra o cursode formação de professores e foi elaborada como complemento a uma das oficinasorientada pela Profª Dra. Maria de Fátima Oliveira Saraiva do Departamento deAstronomia da UFRGS durante o Galileo TeacherTraining Program - GTTP - Gramado 2012, realizado entre 23 a 26 de outubro de 2012.
Introdução
A partir da prática em sala de aula e correção das avaliações, observa-se, entre os alunos, carência de compreensão do significado físico de muitas respostas matemáticas para os problemas em Física.
Essa carência se evidencia, muitas vezes, ao atingirem resultados incompatíveis com a realidade física da situação problema. Não raro, justificam-nos afirmando que o alcançaram com o uso da calculadora, atendo-se à resposta em si, sem questionarem o significado físico de suas respostas.
Além disso, equívocos matemáticos presentes no Ensino Fundamental I são recorrentes ainda no Ensino Médio, colaborando para a falta de significado físico das respostas aos exercícios propostos.
A falta de familiaridade com o dimensionamento dos fenômenos físicos torna a discussão a respeito dos algarismos significativos de qualquer medida física ainda mais difícil.
Introduzir conteúdos de Física a alunos do 5º ano do Ensino Fundamental se apresenta como proposta na familiarização das grandezas e dimensões físicas.
O emprego do paquímetro, como ferramentas para dimensionar os planetas em sementes e castanhas representativas, e de uma trena, para dimensionar as distâncias entre eles e o Sol, é proposta.
A partir da prática em sala de aula e correção das avaliações, observa-se, entre os alunos, carência de compreensão do significado físico de muitas respostas matemáticas para os problemas em Física.
Essa carência se evidencia, muitas vezes, ao atingirem resultados incompatíveis com a realidade física da situação problema. Não raro, justificam-nos afirmando que o alcançaram com o uso da calculadora, atendo-se à resposta em si, sem questionarem o significado físico de suas respostas.
Além disso, equívocos matemáticos presentes no Ensino Fundamental I são recorrentes ainda no Ensino Médio, colaborando para a falta de significado físico das respostas aos exercícios propostos.
A falta de familiaridade com o dimensionamento dos fenômenos físicos torna a discussão a respeito dos algarismos significativos de qualquer medida física ainda mais difícil.
Introduzir conteúdos de Física a alunos do 5º ano do Ensino Fundamental se apresenta como proposta na familiarização das grandezas e dimensões físicas.
O emprego do paquímetro, como ferramentas para dimensionar os planetas em sementes e castanhas representativas, e de uma trena, para dimensionar as distâncias entre eles e o Sol, é proposta.
Objetivos
Motivar o pensamento científico, a partir de fenômenos físicos, entre alunos de 5º ano do Ensino Fundamental.
Agregar significado físico às medidas de comprimento na construção de parte do Sistema Planetário em escala.
Criar uma dimensão espacial em escala do Sistema Planetário na escala 1:6×10, aproximadamente.
Conhecer e aplicar o paquímetro em medidas de comprimento.
Conhecer e aplicar a trena em medidas de comprimento.
Motivar o pensamento científico, a partir de fenômenos físicos, entre alunos de 5º ano do Ensino Fundamental.
Agregar significado físico às medidas de comprimento na construção de parte do Sistema Planetário em escala.
Criar uma dimensão espacial em escala do Sistema Planetário na escala 1:6×10, aproximadamente.
Conhecer e aplicar o paquímetro em medidas de comprimento.
Conhecer e aplicar a trena em medidas de comprimento.
Metodologia e desenvolvimento das atividades
A aula, com duração de duas horas, foi aplicada a três turmas de 5º ano, com dez alunos em média. Essas aulas compõem um Componente Curricular Optativo no Colégio Anchieta, no qual os alunos são inscritos voluntariamente.
No encontro anterior, houve orientação aos alunos para trazerem as sementes, castanhas, cola e cartolina ou assemelhado.
Todos receberam um paquímetro didático de plástico (precisão de 0,05 mm e limite de
15 mm) e foram orientados como usá-lo em diferentes possibilidades de medidas. Durante essa orientação, o professor usou um paquímetro de madeira (precisão de 0,1 cm e limite de 40 cm).
Os alunos se agruparam em duplas. A partir do material disposto pela Profa. Fátima, os alunos encontraram as representações dos planetas em escala, colaram as sementes e castanhas sobre o papel e escreveram seu nome, respectivamente. O Sol foi representado pela esfera de alumínio do Gerador de Van de Graaf. Essa fase relacionou os tamanhos relativos entre o Sol e cada planeta.
Para determinar na mesma escala as distâncias relativas do Sol aos planetas e destes entre si, usou-se uma trena flexível (precisão de 0,2 mm e limite de 10 m) ao longo de um corredor do colégio.
A aula, com duração de duas horas, foi aplicada a três turmas de 5º ano, com dez alunos em média. Essas aulas compõem um Componente Curricular Optativo no Colégio Anchieta, no qual os alunos são inscritos voluntariamente.
No encontro anterior, houve orientação aos alunos para trazerem as sementes, castanhas, cola e cartolina ou assemelhado.
Todos receberam um paquímetro didático de plástico (precisão de 0,05 mm e limite de
15 mm) e foram orientados como usá-lo em diferentes possibilidades de medidas. Durante essa orientação, o professor usou um paquímetro de madeira (precisão de 0,1 cm e limite de 40 cm).
Os alunos se agruparam em duplas. A partir do material disposto pela Profa. Fátima, os alunos encontraram as representações dos planetas em escala, colaram as sementes e castanhas sobre o papel e escreveram seu nome, respectivamente. O Sol foi representado pela esfera de alumínio do Gerador de Van de Graaf. Essa fase relacionou os tamanhos relativos entre o Sol e cada planeta.
Para determinar na mesma escala as distâncias relativas do Sol aos planetas e destes entre si, usou-se uma trena flexível (precisão de 0,2 mm e limite de 10 m) ao longo de um corredor do colégio.
Fotos
Paquímetros usados pelo professor e pelos alunos.
Trenas usadas pelo professor e pelos alunos.
Uso da trena na determinação das distâncias relativas entre os astros.
Alunos em torno da "Terra" colada no cartão azul: o "Sol" é a bola cinza no fundo do corredor.
Conclusões
A receptividade frente ao uso do paquímetro foi adequada à perspectiva, havendo pedidos de conferência da medida realizada de modo satisfatório. Os alunos demonstraram capacidade de fazer medidas incluindo o uso do nônio. Tais medidas conferiram até cinco algarismos significativos e precisão de até 0,05 mm, típicas dos paquímetros usados.
Foram discutidos o significado dos algarismos numa medida e confrontados com um exemplo de medida da altitude de uma cidade.
O dimensionamento em escala do Sistema Planetário provocou o espanto de muitos deles, demonstrando que a metodologia aplicada os afetou. A associação do planeta a um elemento concreto, como sementes e castanhas, mostrou-se adequado à faixa etária, permitindo a apropriação do conhecimento e dando significado ao aprendizado.
O Componente Curricular Optativo do qual os alunos participaram não exige avaliação formal, sendo as conclusões aqui descritas resultado de observações e anotações do próprio professor.
A receptividade frente ao uso do paquímetro foi adequada à perspectiva, havendo pedidos de conferência da medida realizada de modo satisfatório. Os alunos demonstraram capacidade de fazer medidas incluindo o uso do nônio. Tais medidas conferiram até cinco algarismos significativos e precisão de até 0,05 mm, típicas dos paquímetros usados.
Foram discutidos o significado dos algarismos numa medida e confrontados com um exemplo de medida da altitude de uma cidade.
O dimensionamento em escala do Sistema Planetário provocou o espanto de muitos deles, demonstrando que a metodologia aplicada os afetou. A associação do planeta a um elemento concreto, como sementes e castanhas, mostrou-se adequado à faixa etária, permitindo a apropriação do conhecimento e dando significado ao aprendizado.
O Componente Curricular Optativo do qual os alunos participaram não exige avaliação formal, sendo as conclusões aqui descritas resultado de observações e anotações do próprio professor.
