Uma Proposta para o Ensino da Teoria da Relatividade Especial no Nível Médio.

Autor
Carlos Magno Lima Fernandes e Silva

Orientação
Marcílio Colombo Oliveros

Grau de Titulação
Mestrado

/RN

Dependência Administrativa:
Federal

Resumo
As novas diretrizes curriculares apontam para uma necessidade de se introduzir conceitos de Física Moderna e Contemporânea no nível médio. O objetivo desse trabalho é desenvolver uma metodologia e produzir material didático para o ensino da Teoria da Relatividade Especial (TRE) no nível médio. Na primeira etapa fizemos um levantamento bibliográfico coletando artigos e livros sobre a TRE e seu ensino. Na análise destes trabalhos destacamos alguns pontos importantes para o processo ensino aprendizagem como as concepções prévias, a utilização da História e Filosofia da Ciência na compreensão da evolução do conhecimento, os equívocos que são praticados em relação a alguns conceitos da TRE, especialmente sobre a equivalência massa energia e sobre a massa. Nesse trabalho apresentamos uma proposta pedagógica baseada em fundamentos da aprendizagem por construção do conhecimento por parte do aluno e a metodologia utilizada leva à participação ativa do aluno através de um estímulo à reflexão. Na primeira aula aplicamos um questionário com questões relacionadas ao conteúdo para fazer um levantamento de algumas concepções prévias dos alunos e, depois de analisar as respostas foi feito uma discussão e a colocação do problema. Na seqüência foi feita uma revisão dos conceitos de Mecânica Clássica no sentido de reafirmar algumas idéias que estarão em questão ao longo do curso e para as quais se busca uma evolução conceitual. Seguindo uma abordagem problematizadora foram trabalhadas quatro atividades envolvendo situações da natureza que não podem ser descritas pela Física Clássica, criando dessa forma uma necessidade de novos conhecimentos para a compreensão do comportamento da natureza. Agindo assim deixamos o ensino tradicional no sentido de o aluno somente receber a informação sem refletir sobre ela. A metodologia escolhida foi a preparação de textos com informações e perguntas cadenciadas para levar aos alunos alguns conflitos entre dados experimentais e teóricos. Na aplicação dessas atividades os alunos foram divididos em grupos de três para responder as perguntas à medida que avançavam na leitura. Ao final de cada atividade fizemos uma discussão e síntese no sentido de reforçar e garantir que o objetivo da atividade fosse alcançado. Foram preparadas ainda seis atividades com perguntas e respostas que poderão ser utilizadas pelo professor de acordo com a sua disponibilidade de tempo e as condições da turma. Devido à inexistência de um texto adequado à metodologia utilizada também foi preparado um material específico para o aluno com o objetivo de dar suporte ao trabalho da sala de aula. Isso exigiu bastante tempo de preparação. O material desenvolvido foi aplicado em duas turmas compostas de alunos de terceiro ano do ensino médio. Uma turma foi formada com alunos e alunas do terceiro ano do ensino médio da Escola Doméstica de Natal e do Complexo Educacional Henrique Castriciano e a outra foi formada com dezesseis alunos sendo que cinco já haviam terminado o ensino médio e onze estavam concluindo o terceiro ano do ensino médio em diversos colégios de Natal. Devido a vários problemas estruturais não foi possível, como planejado, aplicar o material em turmas regulares do ensino médio. Um dos fatores foi a dificuldade de se enquadrar a carga horária necessária para aplicação do material dentro da programação da escola. Ao final foi aplicado novamente o questionário inicial acrescido de mais três questões para se avaliar a evolução conceitual dos alunos e a aplicação das novas idéias da TRE. Da experiência vivida na aplicação do material constatamos que a metodologia utilizada é viável e efetiva, mas encontra alguns problemas relacionados com o tempo de operacionalização, com a formação dos professores e com o nível geral do ensino médio. Os problemas envolvendo a formação dos professores serão considerados na seqüência desse trabalho através de cursos de extensão. Fazendo isso estaremos divulgando nossas idéias junto à comunidade e aperfeiçoando o trabalho.

Palavras Chave
Relatividade Especial, Ensino de Física, Material Didático, Abordagem Problematizadora, Concepções Prévias, História e Filosofia da Ciência, Ensino da Relatividade Especial.