Porque a luz desvia? Plano de aula sobre Óptica

Universidade Federal de Rondônia. Alcides Antonio Marmentini (2019).

BNCC EM13CNT301; EM13CNT205

Pedagogia histórico-crítica

Uma pergunta muito ouvida pelos professores é “pra quê preciso saber isso?”

Ao fazer esta pergunta o aluno mostra que para ele não há conexão entre o que ele está vendo na sala de aula e seu cotidiano. Falta a contextualização, para trazer a realizade do aluno para a sala de aula e mostrar a ele que este conteúdo é parte de sua prática social.

Como estratégia para trazer contexto as aulas de física Alcides Antonio Marmentini buscou inspiração na pedagogia histórico crítica, e desenvolveu em seu mestrado duas sequências didáticas para o ensino de óptica.

Autores como Saviani e Gasparin serviram de inspiração para seu trabalho. Eles contemplam a pedagogia histórico-crítica como dialética e centrada na prática social. Ela é dividida em cinco passos: Prática Social Inicial do Conteúdo, Problematização, Instrumentalização, Catarse e Prática Social Final do Conteúdo.

A primeira etapa, tem como base o conhecimento prévio do aluno, as práticas realizadas pelo aluno no seu dia a dia, o conhecimento adquirido durante a sua vida, objetos que ele já utiliza e fazem parte da sua prática social. Aqui nós respondemos aquela velha pergunta “pra quê preciso saber isso?”, porque nós começamos a partir de um ponto que é familiar ao aluno, um ponto que ele reconhece e onde ele pode começar a estabelecer relações entre seus conhecimentos e os conteúdos que queremos abordar.

Na segunda etapa a problematização são abordados os principais problemas postos pela prática social, relacionados ao conteúdo que será tratado.

Na terceira etapa a instrumentalização o professor introduz o conhecimento necessário para o estudo dos problemas, e utilizando estes conhecimentos os alunos buscam soluções para os problemas levantados na fase da problematização.

Na quarta etapa a catarse, os alunos podem expressar o que foi problematizado no início, mas agora incluindo os conhecimentos que aprenderam na instrumentalização. Esta nova maneira de ver a sua prática social, pode ser expressada em cartazes, colagens, textos, modelos, e diversas outras formas.

Na prática Social Final o aluno apresenta uma visão mais completa, já que seus atraves da aprendizagem ele adquiriu uma percepção mais elaborada, científica que dá a ele ferramnetas para transformar sua realidade social.

Alcides elaborou duas sequencias didáticas:

Refração da luz (2 aulas; 50 min)

Índice de refração

Primeira lei da refração

Segunda lei da refração

Efeitos da refração da luz

Dioptro plano

Reflexão total

Lentes delgadas (2 aulas; 50 min)

Lentes convergentes

Lentes divergentes

Distancia focal de uma lente

Formação de imagens com lentes esféricas

Faça o download das duas sequências didáticas elaboradas por Alcides clicando aqui.

Sequência I

Refração da luz

Prática social Inicial

Discutir com os alunos sobre refração utilizando exemplos do cotidiano como óculos, objetos que parecem com imagens distorcidos dentro de um copo com água, a piscina que aparenta ser mais rasa do que realmente é.

Problematização

Exemplo 1: Apresentar aos alunos um copo transparente com água e um canudo dentro para observar a distorção da imagem, questionar porque isso acontece e o que explicaria o fato.

Exemplo 2: No mesmo copo com água adicionar açúcar e introduzir a luz de um laser de várias ângulos diferentes demonstrando o desvio sofrido pela luz, que ocorre pelo efeito Tyndal das misturas coloidais.

Exemplo 3: Em um copo de vidro colocar glicerina e introduzir um pedaço pequeno de vidro dentro e observar o que acontece, porque o vidro aparenta ter sumido.

Exemplo 4: Com um pedaço de vidro e um laser demonstrar que a luz muda de direção indagando porque acontece que lei da física explica.

Exemplo 5: Com um pedaço de vidro comprido e um laser demonstrar que a luz muda de direção e tem reflexão total a partir de determinado ângulo, demonstrando o que acontece na fibra óptica indagando porque acontece que lei da física explica.

Instrumentalização

Os alunos e o conteúdo a ser aprendidos, são postos em recíproca relação, com o professor como mediador. Os alunos buscam o conhecimento por meio de análise de livros e sites na internet e a análise dos experimentos apresentados em sala de aula buscando demonstrar as leis que regem o fenômeno.

Catarse

Momento que o aluno expressa sua nova maneira de ver o conteúdo, através de relatórios explicando os experimentos demonstrados aplicando as leis da refração, exercícios, ou produzem trabalhos com demonstrações explicando esses fenômenos.

Pratica social final

Onde professor e aluno têm uma nova visão sobre a Prática Social Inicial do conteúdo, esta exige uma ação real do sujeito que aprendeu, requer uma aplicação prática no seu cotidiano. Isso pode ser apenas uma conversa ou cada aluno, pode fazer uma breve descrição sobre a mudança na maneira de perceber a aplicabilidade de óptica no seu cotidiano.

Sequência II

Lentes delgadas

Prática social Inicial

Discutir com os alunos sobre objetos que se comportam como lentes que façam parte de seu cotidiano, como lupa, data show, microscópio, binóculos, câmeras fotográficas que utilizam lentes, gotas de água sobre a tela do celular, óculos e outros objetos que façam parte do seu dia-dia que promovam o aumento, diminuição ou inversão da imagem.

Problematização

Exemplo 1: Colocando pequenas gotas de agua sobre a tela do celular fazendo a demonstração para que os alunos notem a ampliação das leds que compõe a tela e as corres que compõe.

Exemplo 2: O que faz com que os binóculos ou lunetas aparentam ter uma imagem mais próxima do que a real; se tiver um binoculo ou luneta disponível utilizá-los para demonstrar a aproximação realizada por eles.

Exemplo 3: Utilizando um copo com água e um papel com uma seta demonstrando que ao passar por traz do copo provoca inversão da imagem.

Exemplo 4: Se a aula for durante o dia e o tempo não tiver nublado e em condições de demostrar ao ar livre utilizar uma lupa simples deixando os alunos manusearem a lupa e queimar pequenos pedaços de papel e folhas secas demonstrando e indagando o porquê da concentração dos raios, qual fenômeno explicaria essa situação.

Exemplo 5: Utilizando os alunos com óculos como demonstração, observar que em alguns casos o olho parece ser maior e outros aparentam ser menor.

Exemplo 6:Demonstrar alguns tipos de lentes divergentes convergentes; utilizando lupas como lentes convergente e um copo com fundo côncavo como lente divergente. Com os alunos manuseando e observando objetos com elas.

Exemplo 7: Incidir a luz de um lazer sobre as lentes, demonstrando a trajetória da luz, para melhor visualizar a trajetória utilizar um desodorante aerossol ou um aromatizante de ambiente aerossol (Bom Ar), mas alguns o desodorantes tem número maior de partículas, tendo melhor resultado, fazendo uma nuvem de partículas onde a luz sofre espalhamento por efeito Tyndall e ser melhor visualizado.

Exemplo 8: Com o celular, uma lâmpada e uma lupa projetar imagem do celular e da lâmpada na parede demonstrando como funciona um data show.

Instrumentalização

O professor fa uma abordagem teórica levando em conta os experimentos demonstrados na problematização, demonstrando a maneira científica de resolver os problemas.

Catarse

Podemos propor aos aluno que realizem o calculo do foco de uma lupa através do ângulo de desvio provocado pela luz. Assim como calcular o foco de uma ou várias lentes diferentes. Fazer cálculos de acordo com a Lei de Gauss, identificando Ampliação, distância entre o objeto e a lente e entre a lente e a imagem, identificar o ponto focal da lente. Os alunos podem tambem construir um Datashow em uma caixa de sapato, com celular e uma lupa, calculando a posição do celular até a lupa e da lupa até a parede demonstrando porque precisa-se ajustar o foco de lentes e Datashow.

Pratica social final

Depois da aplicação dos experimentos e conteúdo, os alunos levam para o seu cotidiano novo conhecimento sobre o funcionamento de alguns objetos e aparelhos que fazem parte do seu dia a dia podendo é assim melhor utilizá-lo favorecendo a melhora da sua prática social pois em determinadas situações ele tem além do conhecimento prático também o conhecimento científico, sobre fenômenos físicos que acontecem à sua volta.

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