uma adaptação curricular de física para ciências agrárias
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UMA ADAPTAÇÃO CURRICULAR DE FÍSICA PARA CIÊNCIAS AGRÁRIAS
ANA LÚCIA FIGUEIREDO DE SOUZA NOGUEIRA
SLIEC - 2010
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1- História
•Em 1996 ingressei na UNIMONTES, no curso de Agronomia com a disciplina de Física.
•Desafio: qual Física ensinar a um estudante de Agronomia?
•Proposta: ensinar uma Física que busque mostrar como ela pode ser importante na tomada de decisão de um agrônomo.
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Incremento de Idéias
Inovação tecnológica,
abertura econômica e
quebra de barreiras
Atualizar
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2- Objetivos:
A reorganização da disciplina tem como objetivo geral estabelecer uma relação entre a Física e a Agronomia para a prática profissional do agrônomo.
Propor uma abordagem que favoreça a articulação entre os conteúdos de Física e as várias áreas do saber que integram os ciclos básico e profissional do curso de Agronomia.
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3 - Metodologia
A disciplina tem carga horária de 90h/a.
Sua ementa é: Mecânica, Termodinâmica, Óptica, Eletromagnetismo e Noções de Física Moderna.
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Dificuldades
1ª dificuldade: montar o curso
2ª dificuldade: qual livro texto adotar?
3ª dificuldade: carga horária reduzida.
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4- Física x Agronomia
A relação proposta entre estas duas ciências (Física e Agronomia) pode ser melhor entendida se considerarmos a primeira como um instrumento da segunda, conforme figura abaixo.
Agronomia Física
Problemas específicos
de área
Solução einterpretação
Teoria e instrumentos
Elaboração de modelos
Integração deconteúdos
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Aplicações de Agronomia em Física:
•Mecânica:
Velocidade das águas nos canais.Irrigação por sulcos.Irrigação por aspersão.Pivô Central.Máquinas agrícolas.Conjunto moto-bomba.Carneiro Hidráulico.Aplicador portátil de produtos químicos via água de Irrigação.Empuxo exercido por um líquido sobre uma superfície plana imersa.
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•Termodinâmica e Óptica:Germinação e crescimento de plantasMeteorologia e ClimatologiaSecagem de sementes
•Ondas:Ondas eletromagnéticas, sensoriamento remoto e GPS
•Eletromagnetismo:Separador eletrostático de sementesCercas elétricasMotor de corrente contínua
•Noções de Física Quântica:Energia nuclear no combate de pragas e
conservação de Alimentos.
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Exemplo:
Velocidade das águas nos canais
Conteúdo de Física
•Técnicas de medição – algarismos significativos, média aritmética; precisão; cálculo de erros;•Cinemática – determinação da velocidade; movimento acelerado;•Dinâmica – ação da força gravitacional; força de atrito; leis de Newton;•Hidrostática – empuxo e condições para flutuação;•Hidrodinâmica – cálculo da vazão.
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5- Metodologia:
Sugerimos que as aulas sejam preparadas de acordo com os três “momentos pedagógicos” definidos por Delizoicov, quais sejam “problematização inicial, organização do conhecimento e aplicação do conhecimento”.
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Como problematização inicial, sugerimos que o professor apresente aos alunos, na primeira semana do curso, uma tabela onde relacionamos a Agronomia e a Física a eles associados, com uma das colunas em branco, solicitando que eles completem a coluna correspondente, justificando cada item adicionado.
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Temas de Agronomia Temas de Física
Irrigação localizada, velocidade de água em canais, pivô central e alcance.
Sistemas de cabos aéreos, tração animal e roldanas, peso e separação de sementes, atrito no solo, força erosiva da água no solo.
Erosão do solo, colisões de partículas do solo e impacto das gotas de chuva.
Trabalho e potência ou capacidade operacional de máquinas, energia da água no solo, energia solar na secagem de sementes, energia eólica, potencial da água, energia cinética da chuva.
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Densidade e compactação do solo, pressão, continuidade, vazão de orifícios, bombas de ar comprimido e carneiro hidráulico.
Temperatura ambiente, conforto ambiental e de estresse animal.
Separação de sementes.Reflexão e refração da luz nas plantas e pelas plantas.
Climatologia e radiação solar no crescimento das plantas, GPS e sensoriamento remoto.
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Condutividade elétrica da solução do solo e da água, perda de carga, separador eletrostático de sementes.
Cercas elétricas.
Motor de corrente contínua, separador magnético de sementes e transformadores.
Energia nuclear no combate de pragas e conservação de alimentos
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Como Organização do conhecimento sugerimos que o professor apresenta a Física formalmente, suas leis, conceitos básicos e equações.
A discussão seria feita de modo que os alunos sejam capazes de identificar fenômenos pertencentes aos diversos campos conceituais da Física; aplicar as leis; resolver problemas e analisar gráficos; relacionar conceitos e unidades de medida; reconhecer as interações fundamentais na Natureza.
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Após cada capítulo estudado, de acordo com o
terceiro momento pedagógico, o professor
solicita aos alunos que apliquem o conhecimento
incorporado, apresentando para a turma, na
forma de seminário, trabalhos cujos temas
relacionem a Física com a Agronomia.
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6- Resultados obtidos:
• A primeira turma a passar por este trabalho foi em 2002.
• Segundo Freire: Saber que ensinar não é transmitir conhecimento, mas criar as possibilidades para a sua própria produção ou a sua construção.
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•A abordagem de uma Física contextualizada propiciou uma mudança drástica no comportamento dos alunos de Agronomia. •A partir de 2002, estes têm mostrado um crescente interesse pela disciplina, compreendendo a importância desse conhecimento científico na sua prática profissional.•Esse fato é atestado pela seriedade e envolvimento manifestados durante a participação de trabalhos em grupo e melhora no desempenho nas provas, comprovado pelos dados apresentados a seguir.
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•O índice de alunos reprovados na disciplina, antes da abordagem contextualizada era em torno de 12%, com 17% dos alunos necessitando das notas do exame especial para ser aprovado. •Entre 2002 e 2007, apenas 1,5% dos alunos foram reprovados, com 1,3% necessitando do exame especial para aprovação.
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7- Considerações finais
O enfoque do trabalho é sugerir uma abordagem possível que favoreça a articulação entre os conteúdos de Física e as várias áreas do saber que integram os ciclos básico e profissional do curso de Agronomia.
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Sugerimos que o conhecimento seja construído em conjunto com os alunos a partir da problematização da realidade. Assim, acreditamos que estaremos capacitando esse aluno a enfrentar e solucionar satisfatoriamente novas situações que poderão surgir no campo de trabalho.
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Destacamos também a importância da utilização de atividades experimentais como estratégia de ensino de Física, confirmada pela grande quantidade de trabalhos publicados no assunto.
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O conhecimento, que antes era visto como "desnecessário", nas palavras dos próprios alunos, pois “não se faz prova de Física no concurso vestibular para entrar para o curso de Agronomia da UNIMONTES”, tornou-se interessante e próximo da realidade, ante a discussão das diversas aplicações da Física na prática agrônoma, motivando-os a estudar.
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O número de disciplinas do curso de Agronomia relacionada com a Física é bastante significativo, justificando assim esta adaptação curricular que ora propomos. Isso somado aos resultados significativos obtidos em relação à aprovação dos alunos na disciplina em função da nova abordagem adotada, reforçam a idéia dos efeitos positivos que se pode conseguir a partir da mudança das estratégias de ensino utilizadas.
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Currículo do curso:
• Irrigação
• Climatologia
• Mecânica e máquinas agrícolas
• Beneficiamento de sementes
• Solos
• Hidráulica
• Topografia
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Irrigação
• É importante compreender como se dá a infiltração de água no solo,
• Porosidade do solo,• Evaporação(déficit de saturação de pressão de vapor),• Potencial de água e do solo (mátrico + osmótico +
pressão + força gravitacional da planta e da atmosfera),• Condutividade elétrica da solução do solo e da água,• Condutividade hidráulica do solo,• Equação da continuidade,• Vazão de orifícios,• Alcance ou raio molhado.
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Climatologia:
• Conceitos sobre o sistema solar – Energia solar, radiação, fotossíntese, reflexão
• Gases e suas Leis
• Calor e processos termodinâmicos
• Movimento circular uniforme
• Força gravitacional
• Pressão atmosférica
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Beneficiamento de Sementes:
• Etapas do processo: recepção, pré-limpeza e limpeza• A separação de sementes pode ser por:
– Tamanho: máquinas de ar e peneiras– Forma: separador em espiral, sementes redondas, chatas ou
irregulares– Peso: máquina de ar e peneiras, máquina de gravidade– Textura da casca: rolos, tapete rolante e separador magnético– Cor: catadeiras eletrônicas e reflexão– Afinidade com líquidos: separador magnético– Condutividade: separador eletrostático
• A secagem de sementes pode ser feita com:– Uso de energia solar e ar natural– Secador de sementes
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Solos:
• A erosão e conservação do solo baseia-se na energia cinética da chuva
• Compactação do solo (peso por unidade de volume das partículas sólidas e sua textura)
• Melhoramento do solo• Deslocamento de partículas do solo por:
– Impacto das gotas de chuva– Erosão por quedas d´água
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Hidráulica:
• Condutividade
• Cálculo do espaçamento entre drenos
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Topografia:
• Aparelhos de medida de distância como teodolitos e níveis ópticos: lentes
• GPS
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A Física estará sempre presente na maioria dos fenômenos que analisarmos, desde o ato de cavar a terra para o plantio, como para irrigar, construir, drenar e mecanizar. Tudo isso exige um conhecimento das leis e princípios da Física, que regem os processos básicos e tecnológicos em prol do desenvolvimento.
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Segundo Paulo Freire, quando a prática de ensinar tem um suporte pedagógico apropriado, ela torna-se algo bonito e prazeroso. É assim que a Física deve ser vista pelos futuros agrônomos, é assim que proponho que ela seja ensinada, com toda a sua “boniteza” e seriedade.
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