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O USO DE ALGUMAS TECNOLOGIAS COMO METODOLOGIA ALTERNATIVA
PARA O ENSINO DE ÓPTICA: NATUREZA DA LUZ
Autora: Rejane MariaTomé1 Orientadora: Celia Kimie Matsuda2
Resumo
O presente trabalho é um projeto de intervenção pedagógica aplicado na turma do 3º ano do Ensino Médio por Blocos do Colégio Estadual Júlio Giongo – Ensino Fundamental Médio e Normal, que tem como objetivo criar durante as aulas de física um ambiente que estimule o maior número de sentidos possível bem como torná-las dinâmicas, interativas e atrativas, diminuindo as dificuldades no ensino aprendizagem. Com a vivência escolar pode-se afirmar que o ensino de física é fundamentado em aulas expositivas e com textos impressos, dificultando e desestimulando o aprendizado dessa disciplina. Para muitos especialistas e educadores é por meio das novas tecnologias como: Computadores conectados à internet, software de criação de sites, televisão a cabo, sistema de rádio e jogos eletrônicos que essa situação pode ser mudada. Diante disto, sabendo da importância para visualização e entendimento de vários conceitos dentro da ciência e tecnologia, escolheu-se a natureza da luz para ser abordada e discutida durante as aulas de física fazendo uso da tecnologia da TV multimídia. Inicialmente o educador dentro desse conceito, preparou e estruturou o modo como serão desenvolvidas as aulas. Em seguida, foram apresentadas aos alunos as etapas a serem seguidas durante as atividades dentre quais podemos citar: a explicação teórica pelo professor por meio da TV multimídia; Divisão da turma em grupo para elaboração das apresentações; Montagem das apresentações e esclarecimentos com o professor; Apresentação diante da turma; Análise do professor; Aula de Fechamento; Aplicação do questionário. Os resultados obtidos após a finalização da proposta pedagógica mostrou que o uso das tecnologias no ensino de física facilitou o aprendizado da óptica, bem como tornou as aulas mais dinâmicas e atrativas.
Palavras-chave: Tecnologias; Natureza da luz; Óptica
1 Pós-graduação em ensino de matemática, Matemática com habilitação em Física; Colégio Estadual
Júlio Giongo, Ensino Fundamental Médio e Normal; [email protected]. 2Professora Doutora e pesquisadora na UNICENTRO - Grupo de Física Aplicada em Materiais; [email protected].
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1. Introdução
A prática escolar demonstra que, ainda hoje, a educação é fundamentada
em mecanismos limitados, com aulas expositivas e conteúdos impressos, onde a
maioria dos alunos está desmotivada e encontra dificuldades no aprendizado das
disciplinas de Física, Matemática, Química, Biologia e Língua Portuguesa.
Nesse contexto, alguns recursos de transmissão de informação (conteúdo)
como computadores conectados à internet, software de criação de sites, televisão a
cabo, sistema de rádio e jogos eletrônicos, podem vir a facilitar o aprendizado dos
mesmos e por isso são necessárias que se busquem novas estratégicas
pedagógicas que visem inseri-los nessas aulas.
Dessa forma, o presente trabalho tem como tema o uso das tecnologias
digitais e de informação no ensino de Física, como forma de tornar as aulas de física
mais dinâmica, bem como despertar a curiosidade e envolvimento dos alunos sobre
o ensino da óptica (natureza da luz) e, por fim, aumentar a produtividade do ensino
durante as aulas. Inicialmente serão apresentadas as considerações feitas por
diversos autores sobre: os tipos de tecnologias, a educação, o uso dos sentidos em
benefício ao ensino, os questionamentos que surgem diante da abordagem teórica
da física e por fim conceitos relevantes dentro do conteúdo “natureza da luz”. Na
sequência, a metodologia adotada para elaboração e aplicação da proposta
pedagógica e por fim resultados e considerações feitas após a realização da
mesma.
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2. Fundamentação Teórica
2.1 Tecnologias
Tendo como objetivo, transformar o seu trabalho em um serviço mais leve,
facilitar sua locomoção e comunicação e tornar a vida mais agradável e divertida, o
homem buscou novos métodos de compreender e fazer o uso da tecnologia.
Em seu trabalho, Kensi (2006) afirma que, as tecnologias transformam a
maneira de pensar, sentir e agir do homem, além de mudar as formas de
comunicação e aquisição de conhecimentos.
Segundo Moran (2001), diante das tecnologias disponíveis, a sociedade
pode ser chamada de “sociedade da informação”, onde todos estão sujeitos a
reaprender a conhecer, a comunicar-se, a ensinar e aprender, e por fim a integrar o
humano e o tecnológico.
Para Ferreira e Silva Júnior (1986, p. 06):
A criatividade do professor aliada à consciência das funções dos componentes da aprendizagem e das características particulares dos diferentes recursos é o elemento fundamental para que cada vez mais se torne eficaz a sua atuação no processo da aprendizagem.
Assim, pode-se afirmar que saber adequar as tecnologias para serem
utilizadas como instrumentos de aprendizagem requerem uma reflexão profunda do
educador, a fim de compreender a lógica do ensinar na sociedade atual, e
compreender de fato o que se espera da escola hoje, melhor dizendo, o que se
espera do jovem que conclui o Ensino Médio.
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2.2 Educação
A escola ainda é uma instituição mais tradicional que inovadora. A cultura
escolar tenta investir bravamente nas mudanças, porém os modelos conservadores
de ensino continuam predominando.
Com os processos tradicionais de ensino e com a atual turbulência da vida
urbana causando uma grave dispersão da atenção, fica muito difícil a autonomia e a
organização pessoal, indispensáveis para os processos de aprendizagem. É difícil
manter a motivação se não houver o envolvimento dos alunos em processos
participativos, afetivos, que inspirem curiosidade e confiança.
Para Heckler et al. (2007), o ensino da Física é completamente
descontextualizado e o fracasso nessa disciplina se deve à falta de uma metodologia
moderna, tanto do ponto de vista pedagógico como tecnológico.
Segundo Kuenzer (2005, p.138): “Uma das situações normalmente
observadas no desenvolvimento de conteúdos escolares de Física é a sua pouca
vinculação com a realidade vivenciada pelos alunos.” E o motivo segundo o autor é
a preocupação da escola em preparar os alunos para os vestibulares de acesso ao
ensino superior.
Para Moraes e Maseto (1999) a mudança da educação deve ser realista e
equilibrada, onde a reestruturação do ensino deve ser avaliada individualmente,
caso por caso.
Sem dúvida essas considerações confirmam a dificuldade em manter o
interesse dos alunos durante as aulas de física, o que consequentemente afeta o
aprendizado dos mesmos. Por isso é fundamental que haja um meio termo entre o
ensino teórico e prático, uma transformação nos conteúdos abordados, bem como o
comprometimento dos educadores em enriquecerem seus conhecimentos e fazerem
uso das novas tecnologias como recursos pedagógicos, passando a serem gestores
de aulas transformadoras.
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2.3 O uso dos sentidos
Os dados obtidos a partir da pesquisa realizada por Secondy-Vacuum Oil
Co. Studies de 1971(modificado de Canabrava e Vieira, 2006) apresentou dados
interessantes sobre a retenção mnemônica, conforme pode ser observado na Figura
1.
Figura 1 - Percentual de Retenção Mnemônica
Fonte: Modificado de CANABRAVA e VIEIRA, 2006
Analisando a Figura 1, pode-se afirmar que o aprendizado é relativamente
alto quando se faz a união da leitura com a prática, onde o aluno realiza e discute o
conteúdo abordado pelo educador e não apenas recebe a informação.
Visto a diferença entre os dados retidos, cabe apresentar a consideração
feita por Ferreira e Silva Júnior (1986, p.04), que enfatiza a importância de “criar um
ambiente que permita estimular o maior número de sentidos”.
Deste modo, fazer uso de recursos como computador, TV, projetor de
multimídias, cartazes, quadro mural, transparências e videoconferências durante as
aulas, podem facilitar o processo de ensino aprendizagem, uma vez que os mesmos
aliam imagem e som, onde existe a possibilidade do estudante poder interagir com o
que está sendo ensinado.
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Por tudo isto, acredita-se que se as aulas forem planejadas utilizando: o ler,
o ver, o escrever, o escutar, o dizer, o realizar e o discutir; talvez seja possível mudar
a realidade das aulas de física, alcançando os objetivos deste trabalho.
2.4 A Abordagem do conteúdo
Diante de conteúdos teóricos da Física, surgem diversos questionamentos
em relação à sua abordagem, uma vez que são grandes os desafios, tais como: fugir
da monotonia, tornar as aulas mais dinâmicas, interativas e atrativas, despertar a
curiosidade, criatividade e produtividade durante as aulas, entre outros.
Para isso, segundo a reportagem feita pela Revista Atividades &
Experiências (2005) o educador deve ser um gestor de atividades de pesquisa,
experimentação e projetos e quanto maior o avanço da tecnologia, maior é a
necessidade de educadores preparados intelectualmente e emocionalmente, para
utilizá-la como apoio durante as aulas presenciais e à distância.
Dessa forma, para a mudança efetiva do modo como é abordado o conteúdo
durante as aulas de física, é necessário um trabalho conjunto entre todos os
envolvidos na educação desta escola, pois é necessário permitir e dar condições
aos educandos a buscarem conhecimento e informações de maneira orientada,
como forma de mantê-los em sintonia com as mudanças científicas e tecnológicas
da atualidade.
2.5 A Natureza da luz
De acordo com Barthem (2005) e Salvetti (2008) a natureza da luz pode ser
explicada inicialmente a partir do uso do fogo nas Eras do Paleolítico Posterior e
Neolítico tanto na Europa como na Ásia, onde provavelmente o primeiro encontro do
humano primitivo com o fogo ocorreu após observações de árvores atingidas por
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raios. A partir deste momento, o homem primitivo levou o fogo até as habitações por
meio de hastes em madeira onde o fogo se mantinha como uma fonte de calor, luz e
proteção.
Assim pode-se afirmar que o fogo foi à primeira fonte de Luz utilizada de
forma controlada pelo ser humano, pois além de ampliar a visão diurna para os
domínios da noite e para os locais de baixa luminosidade, introduziu na sociedade a
capacidade de cozinhar alimentos.
No entanto, ainda segundo os mesmos autores é importante saber que a
Luz já era produzida e utilizada muito antes por outros seres vivos, por meio da
bioluminescência, isto é, a Luz produzida por seres vivos a partir de algumas
transformações de energia, que além de servir como meio de comunicação, protegia
contra ataques, atraía presas e iluminava aos arredores.
A bioluminescência aparece quando reações químicas resultam na liberação
de Luz, e isso ocorre principalmente por causa da estrutura das proteínas chamadas
luciferinas. A Luz é emitida quando esta molécula passa de um estado de maior
energia para um de menor energia. No caso do vaga-lume, por exemplo, o oxigênio
é enviado para o tecido chamado lanterna, onde reage produzindo a oxiluciferina,
que libera energia em forma de Luz. Ainda pode aparecer em algumas algas
marinhas, no peixe lanterna, entre outros. Normalmente esses seres utilizam os
efeitos bioluminiscentes à noite ou em locais de baixa luminosidade natural,
apresentando uma vantagem competitiva ao viabilizarem uma atividade de
comunicação noturna.
2.5.1 Alguns pensadores
A seguir, serão apresentados alguns pensadores que de alguma forma
contribuíram para o entendimento da natureza da luz na física e que foram alvo do
estudo dos educandos.
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Galileu Galilei (1564 a 1642): Com o grande sucesso do telescópio de
Galileu, em 1609, começou uma nova fase no estudo da luz, onde o mesmo ousou a
pensar uma forma de verificar o impasse entre Kepler e Descartes, onde o primeiro
pensava que a luminosidade decrescia com o inverso do quadrado da distância e o
último fundamentava sua opinião dizendo que se não fosse à velocidade da luz
infinita, deveria haver um movimento das estrelas fixas. Apesar de ter proposto um
meio para averiguar o problema, Galileu não conseguiu resolvê-lo. (CARVALHO,
2005)
Francesco Maria Grimaldi (1618 a 1663): Descobriu o fenômeno de difração
por meio da observação de bandas de luz na sombra de um bastão iluminado por
uma pequena fonte. Em seguida, Robert Hooke (1635-1703) refez esses
experimentos e observou padrões coloridos de interferência em filmes finos,
concluindo que o fenômeno observado devia-se à interação entre a luz refletida nas
duas superfícies do filme e propôs que a luz originava-se de um movimento
ondulatório rápido no meio, propagando-se a uma velocidade muito grande. (ZILIO,
2012)
Leonardo da Vinci (1452 a 1519): As primeiras referências à difração
apareceram nas anotações de Leonardo da Vinci, cerca de 100 anos antes de
Galileu apresentar o telescópio. No entanto, seus trabalhos foram divulgados após a
morte de Grimaldi, em 1663. (BARTHEM, 2005)
Christian Huygens (1629 a 1695): Em 1678, propôs a teoria ondulatória da
luz baseada em um modelo escalas. Para Huygens a luz se desloca no espaço sob
a forma de ondas e não como partículas. Ele apresentou a chamada teoria
ondulatória da luz. (ON, 2011)
Isaac Newton (1642 a 1727): Foi um dos primeiros físicos a estudar a
natureza da luz de acordo com Gomes, Di Giorgi e Raboni (2011). Por meio da
experiência de fazer um raio de luz do sol incidir num prisma, decompondo-a em
suas cores básicas (fenômeno da dispersão da luz), possibilitou compreender que a
luz branca é formada por inúmeras cores, explicando, por exemplo, a formação do
arco-íris. Ainda Newton acreditava que a luz era formada por sete tipos
de partículas e cada uma, de tamanho diferente, referia-se a uma cor. A cor do
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objeto seria, assim, a reflexão de um raio de luz (várias partículas), o qual era
formado pela união das sete cores, em diferentes proporções.
Albert Einstein (1879 a 1955): Usando a idéia de Planck (1900) mostrou que
a energia de um feixe de luz era concentrada em pequenos pacotes de energia,
denominados fótons, que explicava o fenômeno da emissão fotoelétrica. Em 1905
fez a famosa teoria da relatividade, que sugeria analisar os movimentos das
partículas que apresentavam grandes velocidades para as quais a mecânica
Newtoniana não era válida. (USP, 2012)
Arthur Holly Compton (1892 – 1962): Em 1922 fez uma experiência que
confirmou o caráter corpuscular da luz. Ele fez com que raios X de comprimento de
onda λO incidissem sobre um alvo de grafite. Os raios X quando atingiam os elétrons
da grafite se espalhavam. Assim ele elaborou uma equação de espalhamento
desses raios. (CHIBENI, 2012)
3. Metodologia
A proposta de intervenção pedagógica contida neste artigo foi elaborada e
implantada durante o segundo semestre do ano de 2011, nas turmas do 3º ano do
Ensino Médio por Blocos do Colégio Estadual Júlio Giongo – Ensino Fundamental
Médio e Normal; sendo escolhida a óptica como assunto a ser abordados durante as
aulas de física.
A óptica, um dos ramos da física, foi selecionada como assunto deste
trabalho, devida a sua importância para visualização e entendimentos de vários
conceitos dentro da ciência e tecnologia, por exemplo, o simples uso de um laser
permite a visualização de um dado efeito como função de vários parâmetros,
facilitando o aprendizado.
Sendo assim, inicialmente o educador com o auxílio de materiais didáticos e
tecnologias digitais buscou informações para planejar suas aulas com qualidade e
maior facilidade durante a abordagem do conteúdo teórico.
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Após a estruturação da aula, iniciou-se a montagem de slides para a
apresentação do conteúdo aos discentes, conforme o exemplificado na Figura 2.
Figura 2- Exemplo de slides montados pelo educador
Fonte: Autora, 2012
Com a aula já pronta, dividiu-se a turma em grupos onde foi apresentado
como seria a abordagem da presente proposta de intervenção pedagógica. Nessa
primeira aula, explicou-se o porquê do tema escolhido dentro da física e a
importância do conhecimento da Teoria da Luz.
Na aula posterior, como forma de sondar o conhecimento dos alunos a
respeito da teoria da luz, iniciaram-se alguns questionamentos: O que é Luz? Como
ela é absorvida pela matéria? Luz pode ser criada e destruída? O que dizem os
pensadores sobre a Luz? E por fim qual é a natureza da Luz?
Devido às dificuldades em respondê-las como já era esperado, orientou-se
os alunos a buscarem por meio das tecnologias digitais às devidas soluções, onde
os mesmos tiveram a oportunidade de encontrarem informações sobre a história da
luz e seus pensadores para em seguida iniciarem a montagem das suas
apresentações.
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Depois dos devidos esclarecimentos e orientações deu-se início a exposição
do conteúdo por cada grupo com o auxílio da TV multimídia. Durante a apresentação
o professor analisou a qualidade da pesquisa, a forma como o conteúdo foi
apresentado, a desenvoltura e participação dos alunos do grupo e por fim a
participação e entendimento dos demais alunos.
Após todas as apresentações fez-se a aula de fechamento (conclusão),
apresentando os pontos positivos e negativos de toda atividade, porém sempre
incentivando os alunos a buscarem nas tecnologias, novas formas de melhorar e
assimilar o seu aprendizado.
Na última aula, por fim, foi aplicado um questionário com seis perguntas
informativas, verificando o aprendizado, as dificuldades encontradas por cada aluno
e a opinião dos mesmos sobre a atividade apresentada pelo professor, são elas:
1- O que você entende por luz?
2- Podemos criar e destruir a luz?
3- Qual a natureza da luz?
4- Como a luz é absorvida pela matéria?
5- Cite algum pensador e alguma consideração feita por ele sobre a luz.
6- O que você achou dessa atividade? Apresente os pontos positivos e
negativos.
4. Resultados e Análises
Com a aplicação da metodologia sugerida chegou-se aos seguintes
resultados:
Durante o primeiro questionamento feito, antes do desenvolvimento desta
proposta pedagógica, percebeu-se que a maioria dos alunos somente diferenciava
luz solar da luz artificial, sem ter a “mínima ideia”; como muitos afirmaram sobre qual
sua natureza, como ela poderia ser criada ou absorvida pela matéria, bem como não
conheciam nenhum pensador referente a este conteúdo.
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Com relação à montagem das apresentações em PowerPoint percebeu-se
grande dificuldade na informática básica e interpretação de textos, por exemplo,
como copiar citações e colocar no slide ou escrever com as próprias palavras o que
haviam pesquisado. No entanto, como os alunos estavam motivados, os mesmos
conseguiram montar uma boa sequência de slides e, sobretudo fizeram um bom
trabalho, o que facilitou a apresentação oral.
Nessa etapa houve problemas de conexão da internet, atrasando e
dificultando a conclusão dos trabalhos e por esse motivo os mesmos tiveram que
finalizar as apresentações em casa.
Com relação à participação dos colegas que não estavam apresentando,
como o assunto era o mesmo (pensadores), os mesmos prestaram atenção e
anotaram as considerações e questionamentos feitos pelo professor, de modo a
complementarem o seu trabalho.
Após o fechamento final e com aplicação do questionário, percebeu-se que
as respostas foram mais completas, confirmando o aprendizado dos mesmos. Além
disso, a maioria escreveu que gostou da atividade.
5. Considerações finais
Diante dos resultados verificados após a finalização da proposta pedagógica
conclui-se que o uso das tecnologias no ensino de física facilitou o aprendizado da
óptica, bem como tornou as aulas mais dinâmicas e atrativas.
No entanto, acredita-se que deve ser investido no ensino da informática nas
escolas bem como montagem e estruturação de textos normalizados e, além disso,
como forma de aperfeiçoar essa proposta, sugere-se que cada grupo trabalhe com
os pensadores existentes em cada era, de forma a não tornar repetitiva as
apresentações.
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