Tendências atuais no ensino de Física básica:

Transcrição

1 Laboratório de Pesquisa e Ensino de Física da Faculdade de Educação da USP Tendências atuais no ensino de Física básica: Prof. Dr. Maurício Pietrocola

2 ENSINO ATUAL DE FÍSICA Desperta pouco interesse nos alunos Desatualizado cientificamente Restrito a poucos domínios: Mecânica Centrado em poucas habilidades: resolução direta de exercícios Problema complexo: como/o que mudar?

3 Currículo Atual Mecânica newtoniana; cinemática-meados sec. XVII dinâmica- final do sec. XVII Termodinâmica termometria - meados sec. XVII trocas de calor - sec. XVIII máquinas térmicas - sec. XIX Eletromagnetismo eletrostática - final sec. XVIII indução eletromag. - meados sec. XIX campo elétrico - final do sec. XIX Teorias Clássicas: 100 anos de defasagem!!

4 Fuvest 2005 Um satélite artificial, em órbita circular em torno da Terra, mantém um período que depende de sua altura em relação à superfície da Terra. Determine a) o período T 0 do satélite, em minutos, quando sua órbita está muito próxima da superfície. (Ou seja, está a uma distância do centro da Terra praticamente igual ao raio da Terra). b) o período T 4 do satélite, em minutos, quando sua órbita está a uma distância do centro da Terra aproximadamente igual a quatro vezes o raio da Terra.

5 RESOLUÇÃO

6 Aspectos valorizados Conceituais Reter nomes, funções de objetos conceituais Resolução de exercícios Aplicação de algoritmo

7 Ênfases Curriculares Saber Científico Saber sobre a Ciência Saber sobre os Usos da Ciência

8 Tendências de Atualização Física contextualizada em problemas de relevância social - PCNs Novas Tecnologias Modernização de conteúdos - Física Moderna e Contemporânea Dimensão epistemológica da ciência

9 RISCOS NAS MUDANÇAS Ser guiado por modismos - valor do projeto social Propor mudanças Utópicaslimites do sistema didático

10 Saber Sistema didático Aluno Professor

11 Transposição Didática Saber Sábio - textos científicos Saber a Ensinar manuais/livros didáticos programas Noosfer a Saber Ensinado - aula

12 Saberes Escolares Saberes Científicos Condicionantes Redução do tempo necessidade de simplificação Dilemas a)proximidade dos processos reais ou b)abandoná-los em prol de objetivos educacionais Riscos a)inviabilidade temporal, inadequação b)descaracterização do saber

13 Desgaste dos Saberes Escolares Desgaste biológico desatualização científica: Sim - saberes oriundos de séculos passados Desgaste Moral Por um lado, inadequação ao Meio Ambiente - Sociedade: Física escolar não é percebida como importante Por outro lado, Termodinânica, Mecânica e Eletromagnetismo modernizados Incompatibilidade do Sistema de Ensino com o Meio Social

14 Sobrevivência dos Saberes Consenso Atualidade moral - necessidades sociais biológica - em relação ao Saber Sábio Operacionalidade - conteúdos devem ser ensináveis e avaliáveis Criatividade didática - identidade própria no contexto escolar Terapêutica - terem funcionado na sala de aula

15 Tendência Atual Inserção de Física Moderna e contemporânea

16 Por que Física Modernas? Em relação aos alunos: Curiosidade/ motivação de prospectar novos mundos - similar aos livros de aventura/ficção científica. Em relação aos Professores: Adequação aos condicionates da sala de aula - produção de atividades (fenomenologia) - terapeutica Em relação ao Saber (Física): Modernização

17 Seleção de conteúdos 1. Introdução à Teoria Quântica 2. Mundo do muito pequeno: Física Nuclear e de Partículas 3. Teoria da Relatividade Estranhamento em relação ao mundo vivencial

18 Produção, aplicação e avaliação de Seqüências de Ensino Temas: Dualidade onda-partícula Partículas elementares Teoria da Relatividade Público Estudantil: 15 a 17 anos (final da escola secundária Tempo: 2 aulas semanais durante 28 semanas

19 Tomada de dados/análise Filmagens Análise documental Textos escritos Exames Atividades propostas Exercícios Entrevistas

20 Dados e Análise Siqueira, dissertação de mestrado - IF/FE-USP Curso de Física de partículas elementares para ensino Médio: Aulas filmadas em 2005 numa escola da rede pública estadual de São Paulo

21 Resultados 1. Pesquisa Dissertações, teses, artigos 2. Intervenção Produção de material de ensino, Proposta curricular de São paulo

22 Grade Curricular de Física - São Paulo Matéria licenc para uso no sit É estritamente 1º Semestre 1ª Série 2ª Série 3ª Série Movimentos: variações e conservações Calor, ambiente e usos de energia Equipamentos elétricos 2º Semestre Universo, Terra e vida Som, imagem e comunicação Matéria e radiação

23 caderno do PROFESSOR ensino médio 3ª SÉRIE 3º bimestre FÍSICA

24 São Paulo faz escola Uma Proposta Curricular para o Estado 5 Ficha do Caderno 7 Orientação sobre os conteúdos do bimestre 8 Tema 1 Matéria, suas propriedades e organização. Átomo: emissão e absorção da radiação 9 Situação de Aprendizagem 1 Objetos que compõem o nosso mundo: semelhanças e diferenças 11 Situação de Aprendizagem 2 Como podemos ver um átomo? 14 Situação de Aprendizagem 3 Dados quânticos 18 Situação de Aprendizagem 4 Identificando os elementos químicos dos materiais 22 Situação de Aprendizagem 5 Um equipamento astronômico 25 Situação de Aprendizagem 6 Astrônomo amador 30 Situação de Aprendizagem 7 O misterioso laser 33 Grade de avaliação das Situaçõesde Aprendizagem 37 Propostas de questões para aplicação em avaliação 38 Tema 2 Fenômenos Nucleares 39 Situação de Aprendizagem 8 Formação nuclear 40 Situação de Aprendizagem 9 Decaimentos nuclear: uma família muito estranha 44 Situação de Aprendizagem 10 Desvendando o que há por dentro da caixa-preta 48 Grade de avaliação das Situaçõesde Aprendizagem 51 Propostas de questões para aplicação em avaliação 52 Proposta de Situações de Recuperação 53 Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para acompreensão do tema 54 Considerações finais 55

25 caderno do PROFESSOR ensino médio 3ª SÉRIE 4º bimestre FÍSICA Fisica_3A_4bi.indd 1 2/9/ :59:04

26 SUMÁRIO São Paulo faz Escola Uma Proposta Curricular para o Estado 5 Ficha do Caderno 7 Orientação sobre os conteúdos do bimestre 8 Tema 1 Física de Partículas Elementares 9 Situação de Aprendizagem 1 A matéria em uma perspectiva histórica 10 Situação de Aprendizagem 2 A ciência no Brasil 13 Situação de Aprendizagem 3 Novas partículas no cenário da Física 16 Situação de Aprendizagem 4 Transformações de partículas 24 Situação de Aprendizagem 5 O modelo dos quarks 27 Situação de Aprendizagem 6 Aceleradores de partículas: novas perspectivas para o conhecimento 30 Tema 2 Microeletrônica e Informática 33 Situação de Aprendizagem 7 Os meios de comunicação 33 Situação de Aprendizagem 8 Transistores: o ouvido eletrônico 36 Situação de Aprendizagem 9 A informação e a tecnologia na vida atual 40 Grade de Avaliação 42 Proposta de Situações de Recuperação 44 Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para a compreensão do tema 45 Considerações Finais 46

27 Algumas Atividades

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31 Recursos de ensino Roteiro da atividade 5 Placas de madeira (com desenhos de figuras geométricas em relevo na parte de baixo da placa) para atividade 5 Bolinhas para atividade 5 Discussão entre professor e alunos

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36 ASTRÔNOMO MIRIM Guia do Professor Guia do Aluno Objeto de Aprendizagem Animação para Macintosh Animação para Windows EFEITO FOTOELÉTRICO Guia do Professor Guia do Aluno Objeto de Aprendizagem Animação para Macintosh Animação para Windows

37 Laboratório de Pesquisa e Ensino de Física da Faculdade de Educação da USP

38 OBRIGADO!!