recortado em parágrafos, para que os alunos em grupo reconstruam o texto. Depois disso, os alunos fazem a leitura com o professor, que esclarece possíveis dúvidas.
Atividade 2 – Algumas teorias da luz na Antiguidade grega
Objetivo: Mostrar que as teorias elaboradas por esses filósofos eram hipóteses vinculadas ao modo
como cada um entendia o funcionamento do Universo.
Conteúdo: A luz para Leucipo, Empédocles e Aristóteles. Pensando sobre a diversidade de teorias. Recursos de Ensino: Apresentação em Slides; texto 2 de apoio, resolução e discussão de questões. Dinâmica da Atividade: Como os homens explicaram a luz em diferentes momentos da nossa
história? O professor apresenta algumas das primeiras teorias acerca da luz e da visão na Antiguidade grega, utilizando um projetor de multimídia com imagens e animações. Entrega o texto 2: “Um pouco sobre a luz na Antiguidade grega” aos alunos e propõe que eles respondam em pequenos grupos às questões propostas.
Atividade 3 – Sistematização
O professor ouve e comenta com toda a classe as repostas dos alunos às questões do texto 2. Nesse momento ele identifica os pontos em que os alunos demonstram insegurança ou dúvidas com
76 relação ao assunto tratado. Ele faz então a síntese do episódio, buscando enfatizar os aspectos em que os alunos mostraram dificuldades e ressaltando os aspectos pretendidos acerca da natureza da ciência.
!
Objetivos:
Mostrar que havia diferentes teorias no período e todas eram fundamentadas com relação ao que se considerava como válido na investigação da natureza. Grandes pensadores elaboraram teorias que hoje achamos absurdas.
Enfatizar que esse foi o período em que estava se delineando a concepção moderna de ciência e o método proposto por Newton em sua óptica foi considerado como o melhor método para a filosofia natural, prescrevendo a suposta observação “neutra” dos fenômenos. Porém pretendemos mostrar que havia mais de uma interpretação possível para esses fenômenos e, portanto, seria ingênuo acreditar em “observação neutra”.
Discutir a influência do prestígio de um cientista ou de um grupo na aceitação das teorias científicas.
Quadro Sintético:
ATIVIDADE MOMENTOS TEMPO
1. Esquentando os motores Quebra-cabeça com o texto 3: “O frágil bebê que se tornou o grande filósofo natural” Lição de casa 2. Revendo os fenômenos
ópticos: reflexão, refração e dispersão
Demonstração da dispersão da luz branca em um prisma; apresentação de imagens em Slides. Apresentação em Slides: teorias de Newton e
Huygens.
Demonstração com lanternas e bolas de gude. Leitura do texto 4: “Fim do século XVII:
corpúsculos ou pulsos no éter?”. 3. Luz no XVII: onda ou
corpúsculo?
Responder às questões do texto 4.
2
4. Sistematização Discussão sobre as questões e síntese do episódio. 1 Leitura do texto 5: “Os pulsos no éter de Huygens”;
texto 6: “A teoria corpuscular de Newton”. 5. Debate
Preparação em grupo para o debate.
Debate entre os grupos.
Total 6 aulas
Descrição das Atividades:
Atividade 1 - Esquentando os motores
Objetivo: Estabelecer um primeiro contato com o século XVII e abordar alguns aspectos da vida
de Isaac Newton, personagem que desempenha papel importante nas próximas discussões do curso. Busca-se retratar Newton de modo mais humanizado e visto no contexto de sua época, a partir de uma interpretação contextual da história da ciência.
Conteúdo: Breve síntese de aspectos biográficos de Isaac Newton. Recursos de Ensino: Texto 3.
Dinâmica da Atividade: Os alunos receberam na aula anterior o quebra-cabeça do texto 3 como
lição de casa. Como o texto está recortado em parágrafos, a leitura deve ser atenta, pois os alunos precisam reconstruí-lo.
Atividade 2 - Fenômenos ópticos
Objetivo: Rever com alunos os fenômenos ópticos que fundamentam a discussão sobre as teorias e
constituem os fenômenos que compõem o argumento para defender e refutar as hipóteses rivais.
Conteúdo: Reflexão da luz, refração da luz e dispersão da luz em um prisma. Recursos de Ensino: Retroprojetor; tecido preto; prisma de acrílico; data-show.
Dinâmica da Atividade: O retroprojetor foi utilizado para fornecer luz branca de intensidade
adequada à demonstração. Com o tecido preto, criou-se um feixe de luz branca entre a superfície plana do retroprojetor e a célula que desvia a luz, projetando-a no anteparo. O prisma foi colocado no orifício deixado pelo tecido preto, enviando a luz já dispersa para a célula que a projetava na parede da sala, formando o espectro alongado de cores. A professora apresentou a dispersão no prisma, ressaltando o aspecto contínuo do espectro em oposição ao famoso “sete cores” do arco- íris. Ela perguntou aos alunos como eles acham que isso ocorre, preparando a discussão sobre a controvérsia no XVII sobre o prisma modificar e não separar a luz. Depois disso, foram apresentadas à classe imagens dos fenômenos ópticos da reflexão e refração e suas representações geométricas em Slides.
78
Atividade 3 - Luz no XVII: onda ou corpúsculo?
Objetivo: Apresentar breve panorama da óptica no século XVII e enfatizar as teorias de Huygens e
Newton quanto à natureza da luz, fornecendo subsídios para a discussão dos aspectos da natureza da ciência pretendidos:
• a formulação de hipóteses e a construção de modelos admitem pressupostos que influenciam a observação dos experimentos;
• teorias não podem ser provadas e não são elaboradas unicamente a partir da experiência.
Conteúdo: A luz como ondas no éter para Huygens, os corpúsculos da luz de Newton e as
controvérsias acerca do experimento de Newton com o prisma.
Recursos de Ensino: Textos 4; 5 e 6, data-show; lanternas e bolas de gude.
Dinâmica da Atividade: Com os Slides, a professora apresentou uma síntese da óptica no século
XVII, dando especial ênfase às teorias de Newton e Huygens, ressaltando os aspectos favoráveis e as dificuldades de cada teoria, no que se refere à natureza da luz. Para ilustrar as idéias do encontro dos raios luminosos em ambas as teorias, ela utilizou duas lanternas com que demonstrou o cruzamento dos raios luminosos e a colisão entre dois feixes de bolas de gude.
Atividade 4 – Sistematização
O professor ouve e comenta com toda a classe as repostas dos alunos às questões do texto 4. Nesse momento ele identifica os pontos em que os alunos demonstram insegurança ou dúvidas com relação ao assunto tratado. Ele faz então a síntese do episódio, buscando enfatizar os aspectos em que os alunos mostraram dificuldades e ressaltando os aspectos pretendidos acerca da natureza da ciência e mostrando pontos favoráveis e dificuldades em ambas as teorias.
Atividade 5 - Debate
Objetivo: Permitir que os alunos vivenciem o debate entre idéias e percebam que há bons
argumentos em ambas as teorias, bem como limitações.
Conteúdo: Aspectos da natureza da luz nas teorias de Huygens e Newton. Recursos de Ensino: Textos 4, 5 e 6; simulação do debate.
Dinâmica da Atividade: O professor faz a leitura dos textos 5 e 6 com os alunos, esclarece
dúvidas, levanta questões, discute exemplos. Depois os grupos do debate se reúnem para a preparação da argumentação, enquanto o restante da classe que fará o papel de júri elabora perguntas para os grupos. No dia seguinte os alunos colocam-se em dois grupos diante do júri e
inicia-se o debate. Ao final, o júri se reúne para escolher a teoria mais bem defendida e os argumentos mais consistentes.
, ,
Objetivos:
Discutir com os alunos os seguintes aspectos da natureza da ciência: 1) teorias não podem ser provadas;
2) teorias não são elaboradas unicamente a partir de experimentos, mas estes são muito importantes para a elaboração do conhecimento científico;
3) os cientistas formulam hipóteses, constroem modelos, e admitem certos pressupostos que influenciam a observação dos experimentos.
4) cientistas que compartilham os mesmos pressupostos sobre o funcionamento do mundo tendem a aceitar as mesmas teorias.
Quadro Sintético:
ATIVIDADE MOMENTOS TEMPO
1. Fazendo uma ponte Quebra-cabeça do texto 7: “A luz e o Século das Luzes”. Lição de casa Apresentação do teatro
texto 8: “O éter e a natureza da luz”. Discussão com a classe sobre a apresentação. 2. Teatro
Questões sobre o teatro.
2
Demonstração da difração e da interferência. Trecho do vídeo: Dr. Quantum – Doublé slit
experiment, Disponível em:
<http://www.youtube.com/watch?v=lytd7B0WRM8> Apresentação Slides 3:
* Fenômenos ópticos: sombras e difração; sobreposição e interferência
* As teorias da luz e o éter luminífero no início do século XIX.
3. Difração e interferência luminosa:
onda ou corpúsculo?
Texto 9: “As teorias da luz e o éter luminífero no início do século XIX”.
7: Responder às questões do texto 9.
Correção e discussão das questões. 4. Sistematização
Síntese do episódio.
1
Total 6 aulas
Descrição das Atividades:
Atividade 1 – Fazendo uma ponte
Objetivo: Estabelecer uma ligação entre os episódios II e III, favorecendo a compreensão dos
debates que ocorreram no início do século XIX entre as teorias corpuscular e ondulatória para a luz.
Conteúdo: Aspectos da sistematização da doutrina newtoniana realizada ao longo do XVIII,
especialmente com relação à teoria corpuscular para a luz.
Recursos de Ensino: Texto 7: “A luz e o Século das Luzes”.
Dinâmica da Atividade: Os alunos receberam na aula anterior o quebra-cabeça do texto 7. O
professor esclarece que sua leitura é importante para compreender o teatro da aula seguinte. Como o texto está recortado em parágrafos, a leitura deve ser atenta, pois os alunos precisam reconstruí- lo.
Atividade 2 - Teatro
Objetivo: Criar uma atividade pedagógica motivadora envolvendo os principais aspectos acerca da
natureza da ciência tratados ao longo do curso.
Conteúdo: Situações fictícias imaginadas a partir de alguns aspectos da história da óptica
envolvendo o conceito das teorias luminosas com o éter luminífero.
Recursos de Ensino: Texto 8: “O éter e a natureza da luz”.
Dinâmica da Atividade: No bimestre anterior ao módulo em que a seqüência didática foi aplicada,
o professor apresentou a proposta do teatro para a classe e perguntou quais alunos estavam interessados em participar. Como a escola trabalha no sistema modular com as disciplinas organizadas em dias consecutivos, foi necessário entregar o texto antes que o curso iniciasse. Explicamos aos alunos que nesse momento eles decorariam as falas, mesmo sem compreender os aspectos conceituais envolvidos no texto. Essa compreensão viria durante o curso. Tais alunos ensaiaram o texto e criaram os recursos sugeridos, como a abertura, o cenário, o figurino, e um episódio introdutório, que não estava previsto no roteiro, com a finalidade de mais alunos poderem participar, já que os interessados eram em maior número que os personagens previstos. Após a
apresentação, a professora reuniu toda a sala para uma discussão sobre os assuntos tratados na peça e a compreensão sobre o tema.
Atividade 3 – Difração e interferência luminosa: onda ou corpúsculo?
Objetivos: Mostrar por que o fenômeno da difração e interferência não era explicado
satisfatoriamente pela teoria corpuscular e como isso favorecia a teoria ondulatória; a necessidade do ente inobservável, éter luminífero, para lidar com tal questão; alguns fatores que permearam essa mudança na aceitação de teorias, além de aspectos experimentais, como o prestígio de Arago e seu apoio a Fresnel e a sofisticação matemática de Fresnel no desenvolvimento da teoria ondulatória.
Conteúdo: Revisão de alguns fenômenos ópticos: sombras e difração; sobreposição e interferência;
o vazio e a importância do éter na teoria ondulatória; rompendo com a tradição corpuscular; o experimento de Arago; os corpuscularistas e o premio de Fresnel; a teoria de Fresnel e a aceitação da teoria ondulatória.
Recursos de Ensino: Data-show; folhas de papel escuro com figuras geométricas recortadas no
centro; trecho inicial do vídeo disponível no Youtube: Dr. Quantum e o experimento da dupla fenda; apresentação em slides; texto 9: “As teorias da luz e o éter luminífero no início do século XIX”.
Dinâmica da Atividade: O professor utilizou o data-show e as folhas com figuras geométricas
recortadas para demonstrar a formação de sombras com formas bem definidas, a difração da luz quando usou uma única fenda no papel feita com a navalha de um estilete, e o fenômeno da interferência quando utilizou um papel com fendas duplas. Depois disso, utilizou o início do filme Dr. Quantum para mostrar os padrões de interferência esperados num anteparo ao fazer incidir em fendas um feixe de partículas e um feixe de ondas na água. Em analogia com o filme, e durante a apresentação das teorias históricas no Slides, o professor discute as limitações da teoria corpuscular na explicação do fenômeno óptico da interferência luminosa. Os alunos fazem a leitura e respondem às questões do texto 9.
Atividade 4 – Sistematização
O professor ouve e comenta com toda a classe as repostas dos alunos às questões do texto 9. Nesse momento ele identifica os pontos em que os alunos demonstram insegurança ou dúvidas com relação ao assunto tratado. Ele faz então a síntese do episódio, buscando enfatizar os aspectos em que os alunos mostraram dificuldades e ressaltando os aspectos pretendidos acerca da natureza da ciência.
8)
Objetivos:
Avaliar o conteúdo trabalhado durante o curso, além de oferecer aos alunos mais um contato com o material fornecido.
Quadro Sintético:
ATIVIDADE MOMENTOS TEMPO
1. Avaliação com consulta Avaliação individual. 2
2. Festival cultural Apresentação de músicas, história e poesia 2
Total 4 aulas
Descrição das Atividades:
Atividade 1 – Avaliação com consulta Objetivo: A avaliação como uma estratégia de aprendizado.
Conteúdo: Questões sobre o conteúdo desenvolvido durante o curso.
Recursos de Ensino: A avaliação com consulta inspirada na “prova operatória” foi elaborada
como mais um momento de contato do aluno com o conteúdo, pretendendo levá-lo a refletir de modo crítico; a interpretar o texto, e elaborar conclusões a partir dele (Ronca & Terzi, 1993). As questões foram desenvolvidas de modo que o conteúdo seja “a ponte para pensar, a alça para operar” (Ronca & Terzi, 1993, p. 39).
Dinâmica da Atividade: Os alunos respondem às questões individualmente, podendo consultar
todo o material utilizado no curso.
Atividade 2 – Festival cultural
Objetivo: Pretendeu-se observar como o aluno compreendeu o conteúdo tratado durante o curso,
adotando uma atividade didática diferente e motivadora.
Conteúdo: Todo o conteúdo tratado durante o curso.
Recursos de Ensino: Show com músicas, leitura de uma poesia e relato de uma história, baseados
no conteúdo do curso.
Dinâmica da Atividade: Os alunos escreveram letras de músicas, uma poesia e uma história
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Os textos a seguir foram entregues aos alunos ao longo da aplicação do curso piloto em 2007. O conteúdo era primeiramente discutido durante a aula, com apresentações em Slides, exemplos, algumas demonstrações de experimentos, para só depois a professora fazer a leitura junto com os alunos. Algumas questões eram repetidas propositalmente, buscando problematizar o mesmo aspecto da natureza da ciência de diferentes modos.
Alguns textos foram utilizados de maneira diferenciada por grupos de alunos. A peça de teatro, por exemplo, foi entregue ao grupo que faria a representação, com um mês de antecedência, para os ensaios, mas o restante da sala só leu o texto depois de ter assistido à peça. Os dez alunos que integraram o debate entre a teoria ondulatória e a corpuscular também receberam os textos 4, 5 e 6 antes dos colegas. Como a escola em que o curso foi aplicado trabalha no sistema modular, as aulas ocorrem em dias subseqüentes, portanto, os alunos não teriam tempo entre as aulas para estudar e preparar os argumentos para o debate, desse modo, eles receberam os textos no início do curso. Os textos 3 e 7, cujo conteúdo desempenhava o papel de preparação para o episódio histórico seguinte, foram entregues como lição de casa, recortados em parágrafos, para que fossem reconstruídos pelos alunos.
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