EIXO TEMÁTICO: RECURSOS TECNOLÓGICOS

Material Extraído dos Cadernos Pedagógicos da UDESC

CONTEÚDO E METODOLOGIAS DO ENSINO DE CIÊNCIAS

Elaboração
Isabel Cristina da Cunha

Janice Miot Silva

Marise Borba da Silva

Colaboração
Maria Juliani Nesi

Florianópolis, junho de 2003.

ABORDAGEM DE CONCEITOS BÁSICOS DA FÍSICA, QUÍMICA E
BIOLOGIA NA EDUCAÇÃO INFANTIL E SÉRIES INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

Objetivo Geral: aprimorar a interpretação dos conceitos da Física que são trabalhados a partir das hipóteses que as crianças manifestam desde a educação infantil e as séries iniciais, proporcionando condições para que você desenvolva novas e necessárias formas de ensinar essa Ciência, permitindo que os alunos trabalhem os conhecimentos físicos, desenvolvendo habilidades para operá-los, revê-los e reconstruí-los, através da articulação entre a conceituação básica, a experimentação e a aplicação no cotidiano.

O DESENVOLVIMENTO DA FÍSICA COMO CIÊNCIA E COMO DISCIPLINA CURRICULAR

Objetivo específico: discutir com mais profundidade a Física como Ciência e como disciplina curricular, combinando reflexões teóricas com déias práticas para a sala de aula, na busca de novos caminhos para esse ensino.

O vocábulo ‘física’ provém do grego physiké, que quer dizer ‘natureza’. Portanto, num sentido amplo, a Física estuda os fenômenos naturais. E a ciência das propriedades da matéria, das forças naturais e interações da matéria e energia.

A filosofia nasceu como ‘física’ e o termo tinha o significado de “natureza, o mundo natural” (Physis). Portanto a física, originalmente, uma filosofia natural, tinha como campo de investigação o estudo sistemático de toda a natureza, animada e inanimada e os filósofos, que se dedicavam a esse estudo, foram denominados ‘físicos’.

Os gregos, pré-socráticos buscavam identificar o elemento primário da natureza, com base em quatro elementos: ar, água, terra ou fogo. Essa idéia sobre os quatro elementos formadores do Universo sobreviveu por quase dois mil anos, incluindo-se nesse período os alquimistas (muito importantes na história do surgimento da química), que admitiam ter o fogo um poder extraordinário para levá-los ao encontro da pedra filosofal e do elixir da vida. A primeira teoria atômica começa na Grécia com Demócrito, que formula as primeiras hipóteses sobre os componentes essenciais da matéria.

O renascimento do comércio e da vida nos centros maiores, no final da idade Média, criou um ambiente próprio para a renovação cultural que lançou as bases da Ciência moderna. Foi nesse ‘universo urbano’ em formação que viveu o personagem símbolo da Física: Galileu Galilei. Outro momento importante na constituição do conhecimento ligado à física ocorreu no século XVII com Isaac Newton, que realizou a primeira grande síntese da história da Física através da formulação de leis gerais, especialmente as leis do movimento.

A partir dos fundamentos lançados por Newton ocorreram importantes inovações científicas e técnicas. A teoria da relatividade, publicada por Einstein em 1905, provocou uma verdadeira revolução no campo científico. As mais arraigadas certezas, baseadas nas leis mecânicas de Newton, passaram a ser revistas. A grande revolução que leva a Física à modernidade é à teoria quântica, que começa a se definir no fim do século XIX. A grande marcada mecânica quântica é o rompimento definitivo com a mecânica clássica, que previa um universo determinístico, sendo uma teoria que passou a trabalhar com a categoria probabilidade na explicação dos fenômenos. No lugar do modelo planetário de átomo, com elétrons orbitando em volta de um núcleo, a quântica propõe um gráfico que indica zonas onde os elétrons têm maior ou menor probabilidade de existir.

Ao longo dos séculos XVIII e XIX, o progresso material derivado dessas novas teorias foi notável. A revolução industrial marca a nova Fase da Física. As áreas de estudos se especializam e a ligação com o modo de produção torna-se cada vez mais estreita. Ao mesmo tempo, a fragmentação do estudo dos fenômenos naturais, a exemplo da Física, em mais ramos, deve-se à contínua expansão de nosso conhecimento que resultaram de um longo processo hist6rico de experiências, descobertas, acertos e erros: surgem a astrofísica, a mecânica quântica, a biofísica, a geofísica etc. E novas especialidades continuam a surgir, o que nos prova o aumento da profundidade desses conhecimentos.

A relação entre a Física e o desenvolvimento cientifico tornou-se explícita a partir da chamada Revolução Técnico-Científica, ocorrida na segunda metade do século XIX, cujo final foi uma fase de excessivo otimismo. Muitos estudiosos de Física achavam que já conheciam os princípios e as leis fundamentais do funcionamento do universo. De lá para cá, os avanços foram enormes. A obtenção de energia a partir da desintegração atômica, os satélites e as viagens espaciais são alguns dos resultados mais conhecidos do progresso recente da Física.

No Brasil, a Física no ensino fundamental, inserida na disciplina Ciências, quase não é trabalhada, especialmente pela Formação deficiente do professor nessa área. No ensino médio, que possui disciplina específica em Física, o conteúdo ensinado é ainda extremamente formal e geralmente abstrato. O ensino da Física influi sobre a visão do mundo, além de facilitar novas descobertas e o desenvolvimento tecnológico. A Física é parte integrante da cultura de hoje e precisa ser ensinada como modo de olhar e estudar o mundo, tendo suas bases criadas desde a Formação inicial da criança, já que a criança não espera chegar à primeira série para se interessar pelos fenômenos da natureza. Estudar Física desenvolve o raciocínio, dinamiza a imaginação e a criatividade e possibilita acompanhar melhoro desenvolvimento da ciência e do que acontece ao nosso redor.

Torna-se, hoje, cada vez mais difícil delimitar o campo de ação ou a finalidade da Física, mas pode-se, em linhas gerais, dizer que compreende especialmente o estudo da estrutura da matéria, da natureza das radiações e suas interações, e uma tentativa de descrição unificada de todos os campos de força existentes na natureza. Em termos mais simples, a Física é a Ciência que estuda, pela experimentação e elaboração de teorias (conceitos), as propriedades fundamentais da matéria e do espaço-tempo. Como uma das ciências básicas da natureza, o estudo da Física é indispensável àqueles que querem entender os mecanismos mais profundos de tudo que ocorre na natureza, pois a Física estuda uma grande variedade de fenômenos e tem como objeto desde um mundo absolutamente invisível até medidas em que torna-se difícil à mente humana imaginar.

 A Física está presente em nosso cotidiano, no uso que os pedreiros fazem da alavanca e da roldana, no atrito que permite o movimento, até em procedimentos mais complexos como em artefatos das clínicas de Raio-X, artefatos bélicos etc.

CONCEITOS BÁSICOS DE FÍSICA

Objetivo específico: sistematizar elementos relacionados aos conceitos físicos, contribuindo, assim, para a ampliação dos conceitos dos alunos sobre a relação existente entre a ciência física, a vida cotidiana e as aplicações tecnológicas.

Os astrônomos contemporâneos apontam diversas hipóteses para o surgimento do universo. A mais conhecida delas é a que chamamos de Big Bang. Uma das ‘provas’ apontadas de que o Universo teria surgido do Big Bang, uma grande explosão, é o fato das galáxias estarem ainda se afastando umas das outras, a uma velocidade muito grande.

Para você ter uma idéia de como isso acontece, experimente pegar um balão vazio e marque nele alguns pontos, como se fossem as galáxias. Enchendo o balão, isto é, dando-lhe a forma curva como a do Universo, você perceberá que os pontos que marcou se afastam cada vez mais até que podem acontecer algumas coisas: ou você pára de encher o balão (que permanecerá com o volume alcançado), ou você continua enchendo até que ele estoure, ou, ainda, você o esvazia de novo podendo observar que os pontos (que representariam as galáxias) voltam a ficar juntos Com esse exemplo, muito simples, é possível ter uma idéia do Big Bang, como também do destino provável do nosso Universo, podendo fazer algumas suposições: será que ele explodirá, novamente, assim como estoura o balão? Atingirá o Universo um limite e permanecerá assim para sempre, como o balão amarrado de nossa experiência? Ou voltará ao ponto inicial, do mesmo jeito que uni balão que esvazia? Essa é uma atividade que você pode realizar com as crianças e que mostra a origem e o futuro do universo de acordo com o Steven Hawking.

No entanto, antes dessa moderna teoria, muitas pesquisas físicas foram realizadas, no sentido de entender, principalmente, as forças presentes na natureza. Newton foi o primeiro a sistematizar a moderna Ciência da natureza teorizando sobre as leis do movimento e da gravidade, e formulando os postulados que permitem definir as noções de massa, força, inércia, espaço, tempo e movimento.

Newton propôs que a rapidez com que um objeto cai, referente a uma pedra que jogamos num rio, por exemplo, depende da intensidade da força gravitacional que atua nele. Com sua teoria, explica a existência de uma força - a gravidade - que leva os objetos a serem atraídos mutuamente, dizendo  que a intensidade dessa força é proporcional às massas desses objetos, multiplicadas umas pelas outras. Quanto maiores as massas de dois objetos, e, quanto mais próximos eles estiverem, maior será a atração gravitacional entre ambos. Para você entender melhor, a gravidade aplica-se tanto às ‘maçãs’ caindo na terra como à força que mantém ligados ao Sol os planetas do Sistema Solar.

Embora não se propusesse mais o conhecimento das causas imateriais dos fenômenos (buscadas na divindade, por exemplo), mas a determinação das leis que os regem, a Ciência newtoniana coincidia ainda com a física de Aristóteles num ponto capital: a concepção do tempo e do espaço, como categorias invariáveis e fixas, referenciais absolutos, em função dos quais se explicam os movimentos do Universo. Albert Einstein refutou essa noção de espaço como categoria fixa e imóvel. Eliminados o espaço e o tempo absolutos, imagine você quanta coisa mudou: o Universo todo entra em movimento. Os estudos de Einstein foram a base para que os físicos demonstrassem, posteriormente, a unidade essencial da matéria e da energia, do espaço e do tempo, e a equivalência entre as forças de gravitação com outras forças. O espaço de Einstein, sem coisas que o ocupem e nele se movam, é um espaço sem fronteiras nem direção, e não apresenta nenhum ponto de referência que permita comparações absolutas, Os movimentos, portanto, sejam quais forem, só podem ser descritos e medidos uns em relação aos outros, uma vez que, no Universo, tudo está cm movimento.

Sabemos que existem forças ou interações, fundamentais na natureza. As forças que causam mudanças no movimento tios objetos podem ser desmembradas em vários tipos. São elas: a gravitacional — que já vimos - a eletromagnética e a nuclear. Com base no que esclarecemos anteriormente, sobre a relação tempo, espaço e movimento, vamos ver um pouco sobre cada uma dessas forças.

Durante muito tempo se pensou que existissem dois fenômenos totalmente independentes entre si na natureza: os fenômenos elétricos e os fenômenos magnéticos. Os fenômenos elétricos correspondem às forças elétricas devidas às cargas elétricas que fazem parte da matéria; o magnetismo, por sua vez, verifica-se na atração e repulsão que existe entre ímãs.

Aproximadamente em 1820, foi constatado que urna corrente elétrica é capaz de produzir um campo magnético, ou seja, em certas circunstâncias, é possível “misturar” fenômenos elétricos e magnéticos. Atualmente, sabe-se que o que acontece nos átomos de um ímã é um fenômeno da mesma natureza daquele que acontece num material eletrizado. Esses fenômenos receberam o nome de eletromagnéticos e seu estudo passou a chamar-se de eletromagnetismo, um dos maiores avanços da Física moderna.

Para você melhor compreender isso, lembre dos relâmpagos que vemos: esses, são descargas eletromagnéticas que ocorrem dentro da nossa atmosfera. Não só nesse, mas em outros exemplos, vemos a relação entre forças, como nas ondas do mar em que, também, existem processos de ação entre forças, sendo que a interação entre o vento, o movimento das águas e o fiando do mar forma as ondas, Os processos de marés, determinados pela interação gravitacional entre o nosso Planeta e a Lua influenciam o volume de mar que se aproxima da costa.

Já que fizemos referência à eletricidade e magnetismo, saibamos um pouco mais sobre essas forças. Os antigos já observavam a eletricidade nos raios de uma tempestade, só que não havia, ainda, uma explicação científica de como isso ocorria. Com o desenvolvimento da observação e experimentação científicas, o homem descobriu o que é a eletricidade, chegando a construir grandes usinas geradoras e a inventar inúmeros e complicados aparelhos que funcionam movidos pela energia elétrica.

Mas, afinal, o que vem a ser eletricidade e como pode ser produzida?

Os povos antigos já acreditavam que todas as coisas que existem no Universo, que chamamos de matéria, são compostas de partes muito pequenas, invisíveis a olho nu, chamadas átomos. Um átomo d0 caule de uma árvore, por exemplo, seria, então, a menor parte da matéria que compõe esse caule. Os cientistas atuais sabem que o átomo é formado de elementos ainda menores, que compõem o seu núcleo, e outros que giram ao redor do núcleo com muita velocidade, os elétrons, com carga elétrica negativa. Assim, a imagem que os cientistas fazem de um átomo, já que ainda não conseguiram vê-lo, seria aproximadamente a seguinte:

Coube a Tales de Mileto a descoberta da eletricidade, e, também, do magnetismo, ao observar a Magnésia, percebendo que algumas pedras atraiam a ponta de ferro do seu cajado. O homem passou a fabricar ímãs a partir da magnetita (pedras que são minério de ferro), conhecida, até hoje, como ímãs naturais, dando-lhes diversas formas, conforme a necessidade do seu uso. O magnetismo é, portanto, a propriedade que explica porque alguns corpos atraem o ferro, o níquel e vários outros metais. Essa força de atração, no entanto, não é a mesma em toda a extensão do ímã. Ela se acumula nas extremidades chamadas pólos. Veja a ilustração a seguir:

É interessante observar que pólos diferentes de dois ímãs se aproximam e que pólos iguais se repelem; assim também a corrente elétrica não passa senão observarmos corretamente os pólos (positivo ou negativo), ao colocarmos as pilhas num aparelho qualquer. Não esqueça: pólo norte de um ímã atrai sempre o pólo sul de outro.

Um exemplo de ímã natural é a Terra. Ela exerce uma atração constante sobre os Ímãs, fazendo com que seus pólos se orientem um para o norte e outro para o sul. Observando esse princípio foram inventadas as bússolas, que são instrumentos usados para orientação em navios e aviões. A bússola, invenção dos chineses, é formada por uma agulha magnética, colocada dentro de uma caixa metálica, sendo um objeto com uma agulha magnética que é atraída para o pólo magnético terrestre. No fundo da caixa da bússola estão os pontos cardeais e colaterais, gravados num disco. Como a agulha magnética aponta sempre para a mesma direção, o piloto do avião ou o comandante do navio se orientam com facilidade.

Muito bem! Já falamos da força gravitacional e do eletromagnetismo. Vários conceitos estão aí relacionados: matéria, massa, força, energia, tempo, espaço, movimento, eletricidade, magnetismo. Vimos, também, que toda a matéria existente no Universo é composta de partículas muito pequenas chamadas átomos, que já se sabe, não são as menores constituintes da matéria.

É muito importante você saber que a massa dos corpos do Universo pode ser transformada em energia. Uma grande forma de energia é a nuclear - energia presa dentro do núcleo de cada átomo. Há duas maneiras para a conversão de massa em energia: pela fissão (quebra do núcleo do átomo) e fusão (união dos núcleos de dois átomos) nuclear.

Os cientistas descobriram que os átomos de alguns materiais (como os de urânio) ao serem “bombardeados” por outras partículas (nêutrons, do interior do próprio átomo), numa velocidade muito elevada, o seu núcleo se rompe e suas partículas se separam, esbarrando umas nas outras, produzindo mais energia do que qualquer outro tipo de usina, O que acontece no interior do átomo é um fenômeno que se chama fissão nuclear, em que ocorre o processo de quebra de núcleos grandes com núcleos menores, liberando uma grande quantidade de energia.

A energia resultante da fissão nuclear é a que chamamos de energia nuclear e as usinas que a produzem são as usinas atômicas ou nucleares. Essa energia nuclear tem sido utilizada, por exemplo, nas usinas nucleares, para gerar eletricidade, e, por outro lado, é usada em bombas atômicas de enorme poder destruidor.

No Brasil, remos usinas nucleares funcionando em Angra dos Reis, no litoral do Estado do Rio de Janeiro. Com a descoberta da energia nuclear, os cientistas construíram a bomba atômica, usada na II Guerra Mundial e que arrasou as cidades japonesas de Hiroshima e Nagazaki. A energia nuclear, no entanto, também é usada para fins pacificas, especialmente em novas tecnologias na Medicina (raio laser). A obtenção de energia nuclear é menos dispendiosa do que a obtida por usinas hidrelétricas, em que grande área de terra precisa ser ocupada por barragens, mas ainda não conseguiu uma forma segura de lidar com o lixo atômico (basta lembrarmos do desastre atômico em Chernobyl e em Goiânia). A energia obtida pela fissão nuclear tem o grave inconveniente de liberar material radioativo. Quando, por qualquer
razão, esses materiais escapam das usinas nucleares, podem permanecer durante muito tempo na atmosfera, na água, no solo e nos seres vivos, causando sérias doenças, câncer e poluição de efeitos catastróficos e duradouros.

Outra forma de se obter energia comida no interior do átomo, é através da fusão nuclear. Já ouvimos alguém dizer que o Sol é uma bola de fogo. Será isso mesmo? O que estará queimando lá, então? Na verdade nada está queimando. No Sol, bem como em outras estrelas, ocorre um processo denominado “fusão nuclear”. Essa energia é produzida pela fusão de dois átomos de um gás que forma as estrelas e que se chama Hidrogênio. Dois átomos de Hidrogênio se unem e formam um átomo de Hélio, um gás muito quente. Dois átomos de Hélio se fundem e formam átomos de outra matéria e assim por diante, até chegar à formação dos metais, como ouro, prata, cobre, por exemplo.

Esses conteúdos possibilitam que em nossas aulas de Ciências as crianças comecem a construir uma noção de Universo, mais complexa do que seu conhecimento prévio, compreendendo que o conhecimento humano encontra, ainda, limites para que possa dar conta de explicar todos fenômenos naturais.

Propostas de atividades para o desenvolvimento aos conceitos básicos da Física.

• Com relação ao conceito de Universo, você pode solicitar que seus alunos representem, numa folha de papel, o que entendem por Universo, assinalando com um X o local onde pensam estar. A criança representa, assim, o conhecimento prévio que tem do Universo, sem qualquer interferência do professor. Dessa atividade é possível resultar, por exemplo, representações como as que foram feitas por alunos da 2^a série do ensino fundamental:

Percebe-se que essas representações contêm suas casas e alguns elementos a sua volta, como por exemplo, árvores, animais, o Sol, algumas nuvens e estrelas, mas, nada que aponte para a imensidão do Universo. Pode-se dizer que o conceito de Universo encontra-se restrito ao que lhes é próximo e perceptivo, da mesma forma as crianças conseguem se localizar, desenhando a si mesmas ou indicando com um ‘X’ onde pensam estar.

É a partir das representações prévias dos alunos, a respeito do Universo, que você poderá planejar e desenvolver suas aulas abordando as primeiras noções de Física. Cada aluno, ao apresentar seu desenho aos colegas e receber deles algumas objeções ou complementações, sob forma de perguntas Ou sugestões, contando com sua orientação e explicações, poderá observar contradições na forma como representa o Universo, caso ela não seja suficiente pai-a resolver os questionamentos surgidos em sala de aula, propostos pelos colegas e pelo professor. Esse é um momento importante para fazer aprendizagem avançar.

• Você pode, ainda, mostrar representações que povos antigos tiveram da Terra, ou as representações atuais dele, elaborados pelos astrônomos, com auxílio de imagens espaciais e estudos especializados. É importante, porém, promover uma discussão acerca de todas essas representações, e confronta-las com modelos mais recentes, veiculados pelos meios de comunicação em geral. Essas discussões em sala de aula permitem que o noticiário da televisão, a respeito das descobertas da Ciência, não seja mais um obstáculo para a democratização do conhecimento. Não raramente, as crianças levam pra dentro da sala de aula notícias a respeito da hipótese de que haja outro planeta no Sistema Solar, ou algo similar, por terem ouvido no Jornal televisivo.

• Uma sugestão importante é que você apresente aos alunos o filme Zoom Cósmico, do Programa Vídeo Escola, ou outro do gênero, através do qual as crianças podem, além das noções acerca de sua situação em relação ao Universo e às coisas que o formam, também, construir conceitos matemáticos de inclusão de classes e pertinência, necessários à Teoria Geral dos Conjuntos. Nesse filme, com o afastamento da câmera, a criança consegue incluir, no sentido de estar contido, a imagem de um barco com um menino e um cachorro, numa cidade, num país, num continente, no planeta Terra, no Sistema Solar, na Galáxia e, por fim, na infinitude do Universo. No sentido inverso, com o zoom da câmera se aproximando, ela recupera as imagens, no sentido de conter, até o infinitamente pequeno: do menino, sua mão sendo picada por um mosquito, células, moléculas e átomos, no interior do corpo do menino Atividades desenvolvidas a partir desse filme, permitem aos alunos o entendimento da lógica da classificação, sem o que qualquer conteúdo não cria habilidades de análise. Fica evidente, portanto, que conhecimentos das mais diversas disciplinas estão envolvidos nestas atividades. As crianças gostarão muito de fazer a atividade e, com certeza, aprenderão muito com ela.

• Com o objetivo de reforçar a construção dos conceitos lógicos de espaço, tempo e de inclusão de classes, o professor pode propor a seguinte tarefa: - “Imaginem que vocês sejam levados daqui por uma nave espacial e sejam abandonados no espaço, sem qualquer referência a respeito do lugar Imaginem, também, que apareçam seres espaciais generosos, que consigam.

 manter comunicação com vocês e se disponham a ajudá-los a voltarem para casa. Para isso, precisam saber onde vocês moram”. O professor deixa claro aos alunos que eles podem fazer mapas, maquetes, representações teatrais, enfim, podem criar a forma que julgam mais eficiente para explicar o endereço ao viajante do espaço, que se prontificou a trazê-los de volta para a Terra. Na execução dessa atividade, observamos que para algumas crianças, considerando as suas representações, o número da rua, o número da casa e o nome do bairro, por exemplo, são as informações suficientes para que o viajante do espaço saiba como trazê-los de volta. Outros alunos podem propor que se aponte o Brasil, como endereço suficiente. Outros ainda podem considerar, que se deva começar pelo nome de nossa Galáxia (Via Láctea), seguido do Sistema Solar, do Planeta Terra, chegando ao Continente americano, e ao Brasil. É possível que alunos cheguem até a rua onde moram.

• Você pode, ainda trabalhar com o vídeo “O Nascimento do Universo”, da Enciclopédia Britânica. Essa atividade tem por objetivo permitir que a criança comece a estruturar conceitos científicos mais complexos, relacionados à Física, especialmente às forças da Natureza. Através deste vídeo, a criança poderá entrar em contato com eventos, tais como: Big Bang, Buracos negros e Gravidade, entre outros, além de poder familiarizar-se melhor com os nomes de Aristóteles, Ptolomeu, Galileu, Newton, Einstein etc. Essa atividade é de especial interesse das crianças, porque dinamiza sua imaginação e sua criatividade, tornando-se elas mesmas partícipes na elaboração das teorias apresentadas.

• Para avaliar os resultados de seu trabalho, você poderá solicitar aos alunos que representem, novamente, através um desenho, o que entendem, agora, ser o Universo. Depois do desenho feito, cada criança receberá de volta o seu primeiro desenho. Comparando os dois, ela mesma terá oportunidade de constatar e comentar o que mudou nas suas representações. O professor se reportará, então, às diferenças entre a representação antiga do Universo e as imagens contemporâneas, mostradas no vídeo, tornando mais evidentes, tanto as transformações das representações dos cientistas, quanto as transformações da própria criança. Com essa expansão conceitual da criança, a professora agora pode trabalhar a teoria da gravidade, entre outras, para fazer com que as crianças compreendam Como. Os corpos celestes se equilibram no espaço, e com isso estabeleçam comparações com a forma como os sábios antigos pensavam que a Terra estava localizada no espaço, redimensionando seu próprio conceito sobre o Sistema Solar.

• Uma outra atividade é: analisando a figura que segue, Como as crianças continuariam o diálogo entre Colombo e os tripulantes de sua caravela, com base na idéia que eles têm sobre nosso planeta?

Reprodução a partir da ilustração de ARAGONÊS, Sérgio. Mais do que palavras. São Paulo: Abril, 1999.

Quando constatam os movimentos da Terra, as crianças têm, também, de admitir a sua forma, evento esse que é contrário às suas representações iniciais, contra o qual as crianças não têm como argumentar, pois, como explicar que no fim da Terra não haja um fim, como um abismo onde poderiam cair os navegadores?  

• Com o objetivo de introduzir as crianças numa discussão acerca de outras forças da natureza, a eletromagnética e a nuclear, o professor pode exibir, por exemplo, a Fita de vídeo “As forças da natureza”, do Programa Vídeo Escola. Pode, assim, reportar-se à Filosofia, relatando o pensamento dos gregos, como Demócrito, precursores dos conhecimentos sobre o átomo. Com isso, ela estará contextualizando historicamente a Ciência. Não se pode esperar que a criança compreenda facilmente a idéia de corrente elétrica e, muito menos de energia nuclear, por representarem para ela forças desconhecidas, ‘invisíveis’ e poderosas. Por certo que a criança vê uma lâmpada acender ou um aparelho de TV funcionando, mas os mecanismos que fazem essas coisas funcionar, estão ocultos em alguns fios e na tomada elétrica, distantes de seu próprio controle. As crianças, também, podem ter ouvido falar sobre bombas atômicas, mas, para elas, como isso funciona, se aproxima muito mais da imaginação do que da realidade.

Mesmo que a apresentação desses temas, inicialmente, seja por demais complexa à compreensão da criança, é necessário que se inicie, levando-se em conta que a estruturação de conceitos científicos pode se dar de forma gradativa; a criança deve, desde cedo, tomar conhecimento de que essas forças físicas têm explicação científica e que os homens podem conhecê-las e controlá-las. Por isso, o professor deve sempre ter em mente que ensinar Ciências é como “alfabetizar cientificamente”, vida à fora, isso significando que é preciso desenvolver conhecimentos e habilidades não só para manusear instrumentos, mas, sobretudo, para compreender os princípios e as leis que regem o mundo natural.

• Uma outra sugestão que damos, é a de que você apresente um vídeo em que apareça a história do nosso Planeta, seu esfriamento, sua estrutura, o aparecimento da água em estado líquido e, com ela, a possibilidade da vida, a deriva dos continentes, etc. O Vídeo “Uma breve História do Tempo”, do Programa Vídeo Escola, é um documentário interessante que trata da descida do homem à Lua - nosso satélite natural-, explicando seu movimento, fases e eclipses. É mostrado, ainda, o Sistema Solar, o planeta Terra e a Lua, e a importância que eles têm como referência à elaboração de calendários e de instrumentos de medição do tempo.

É importante que o professor solicite para as crianças olharem o céu durante várias noites, com intervalos semanais, observando a Lua e as estrelas, e, depois, preencham um mapa, desenhando esse satélite, conforme foi visto. Os alunos também podem entrevistar as pessoas da comunidade sobre o que pensam a respeito desse satélite em sua vida e na natureza. Para o trabalho ficar enriquecido, sugerimos que as crianças registrem o que viram cm diferentes momentos, até que, no final de um ciclo lunar elas tenham feito anotações e desenhos das fases lunares, para que, com a ajuda do professor, possam elaborar distinções entre o que é crendice e o que é científico, para que continuem elaborando seus conceitos.

ATIVIDADE 1 – COMENTADA

 A força da gravidade aplicada em situações do cotidiano.

Observe uma situação: Um carro e um caminhão, que têm massas bem diferentes, estão enguiçados numa estrada. Qual você acha mais difícil de empurrar: o carro ou o caminhão? Como você interpretaria essa situação, sabendo que esse conhecimento é necessário para que você possa trabalhar noções sobre força com seus alunos.

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Comentário: se você analisar, em relação ao carro, o caminhão necessita de uma força bem maior para começar a se mover, tanto é verdade que uma única pessoa consegue em certos casos empurrar um carro. E um caminhão? Foi a partir de observações semelhantes a essa que Newton concluiu que a força dependo da massa. Pois bem, a gravidade esta relacionada com a massa e com o raio de um dado planeta. A massa da Terra, por exemplo, é cerca de oitenta vezes maior que a da Lua, e o raio da Terra é pouco menos de quatro vezes maior que o da Lua. Por isso os astronautas na Lua podem dar pulos bem longos sem grande esforço. Se a Terra atrai os corpos o os corpos atraem a Terra com igual força, o que acontece com a Terra? É muito simples!  A quantidade de atração entre dois corpos depende do valor das massas e da distância de que eles estão separados. Os corpos, por exemplo, uma maçã, têm uma massa bem menor que a da Terra, daí o efeito da gravidade ser maior sobre esta do que sobre o nosso planeta. Assim, quanto maior a massa de um objeto, maior a força necessária para acelerá-lo ou freá-lo. Isto é o que diz a segunda lei de Newton. É a mesma história do carro e do caminhão.

Massa e peso não são, portanto, a mesma coisa. Quando subimos numa balança, o mostrador indica a massa e não o nosso peso, como estamos costumados a dizer. O peso se reporta à ação da gravidade sobre um objeto e a massa é uma grandeza escalar que traduz a quantidade de matéria do um corpo. A massa é expressa em kg (múltiplos e submúltiplos) e o peso é expresso em N (unidade que significa Newton).

ATIVIDADE 2 – AULA APLICADA

Seleção do ano de ensino para aplicação da aula, tema e conteúdos;

Montagem do plano de aula;

Planejamento de atividades e conteúdos de introdução, desenvolvimento e síntese da aula;

Confecção dos materiais e recursos pedagógicos;

Planejamento de técnicas e instrumentos avaliativos.