CONSTRUÇÃO DE EXPERIMENTOS DIDÁTICOS DE TERMODINÂMICA

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1 CONSTRUÇÃO DE EXPERIMENTOS DIDÁTICOS DE TERMODINÂMICA Rainner Clen Lima 1, Salmo Moreira Sidel 2 1 Aluno do curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; rainnner@gmail.com; PIBIC/UFT 2 Orientador do Curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; sidel@uft.edu.br RESUMO Neste trabalho buscou-se identificar formas alternativas para o ensino da física de uma forma clara, simplificada e específica. O método utilizado para alcançar o melhor entendimento foi por meio de experimentos que representassem eventos físicos do cotidiano, sendo estes experimentos constituídos totalmente ou parcialmente de materiais recicláveis, aliando a sustentabilidade com a aprendizagem. O fato da maioria dos alunos de ensino médio oferecer certa resistência quanto ao ensino da disciplina de Física nos leva a pensar em meios alternativos que amenizem, ou quem sabe, que mudem estes conceitos estigmatizados desta disciplina. Desta forma, além de mostrar aos alunos de ensino médio que a Física não é bicho de sete cabeças deve-se sempre ter em mente que é muito importante também à conscientização de seus professores, pois, são eles os responsáveis por diminuir este problema. No entanto, os professores de ensino médio nem sempre tiveram o aperfeiçoamento mais adequado, sendo assim, é importante mostrar a esses educadores a importância da utilização de técnicas alternativas para o ensino da disciplina. Portanto, a Física deve ser apresentada aos alunos não como uma disciplina que envolve somente equações e leis, mas sim, uma disciplina que pode nos fornecer o entendimento de muitos fenômenos do nosso dia-dia, e isto é feito no momento em que o professor discute os conceitos físicos e em seguida os apresenta usando experimentos. Palavras-chave: Experimentos de Física de baixo custo; Termodinâmica; Física prática para o ensino médio. 1. INTRODUÇÃO Por décadas, devido ao avanço crescente das tecnologias e as dificuldades encontras no ensino e na aprendizagem, a física tem sido cada vez mais mistificada,

2 tanto por alunos quanto por professores. Nesse contexto, é necessário buscar novas formas que ajudem na interação e na apreciação da mesma, e isso é possível a partir de algumas formas bem viáveis, como por exemplo, a construção de experimentos de baixo custo. Porém, o desenvolvimento de experimentos para o ensino da física e relativamente complexo, uma vez que é necessária a abordagem de vários conceitos e aplicações. Tais conceitos dificultam a montagem de alguns tipos de equipamentos, seja por conta do alto custo dos materiais ou por não poder gerar a condição necessária para o experimento. Assim sendo forma construídos equipamentos que se enquadram nas condições econômicas e sociais da região. Algumas áreas dentro da física foram exploradas, a parte da eletrostática, eletrodinâmica, termodinâmica, mecânica entre outras. A produção de equipamentos baseados em materiais recicláveis ou de baixo aliado ao desenvolvimento teórico e matemático possibilita uma abordagem completa, aliando a parte teórica e prática da física cotidiana, fato que não é comumente visto na maioria das escolas brasileiras. Esse projeto veio como base auxiliar para a maior fixação e aprendizagem para o aluno, aumentando assim a absorção do conteúdo e despertando o interesse para com essa área do conhecimento que é muito mistificada. 2. OBJETIVOS Este projeto tem como principal objetivo potencializar o conhecimento científico embasado na concepção de que o processo ensino-aprendizagem ocorre principalmente devido a uma mudança conceitual, procedimental e atitudinal. O intuito é desenvolver formas alternativas para o ensino da física que contribua no processo de aprendizagem dos alunos do ensino médio. O desenvolvimento do projeto está ocorrendo da seguinte maneira: Desenvolver e recriar experimentos de Física usando material de baixo custo e até reaproveitar materiais; Demonstrar os experimentos propostos para o maior número de alunos possível;

3 3. MATERIAIS E MÉTODOS Para que fossem feitas as construções dos experimentos se fez necessário à busca do enriquecimento do conhecimento sobre os mesmos, possibilitando assim a escolha dos materiais que aliariam o menor custo com a melhor abordagem de ensino possível. 3.1 MAQUINA TÉRMICA Sendo assim para a construção da maquina térmica foi necessário materiais recicláveis que possuíssem uma alta resistência térmica, assim os materiais escolhidos foram: um tubo de vidro de aproximadamente 20 cm; quatro esferas de material metálico; dois pistões perfurados; base de madeira (30cm x 20cm); seringa; um bico de Bunsen. É importante ressaltar que as maquinas térmicas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, seu rendimento não é 100%. Sendo assim, buscamos uma maior eficiência do resultado durante a construção do equipamento, tentando cada vez mais deixar o corpo do mesmo isolado, fazendo com que o tubo sofra o mínimo de vazamentos possíveis. Para a construção do destilador, como no primeiro caso foram necessários materiais que possuíssem uma determinada resistência térmica, sendo assim os materiais escolhidos foram: uma garrafa pet; uma mangueira de aproximadamente 1 metro; uma lâmpada; massa isolante. Outros experimentos foram realizados em laboratório, como a garrafa de Leyden, gerados de Van der Graaff, e as malhas de Kirchhoff, alguns desses serão apresentados a seguir juntamente com o método de construção apresentado. 3.2 CONDUÇÃO DE CALOR Para demonstrar como o calor fluir através de um corpo metálico usamos um pedaço de barra de alumínio, cera de abelha, tachinhas e um bico de Bunsen. O sistema consiste em colar as tachinhas com a cera na barra, em seguida, acende o bico de Bunsen e coloca a chama em contato com a barra. Durante a experiência verifica-se que

4 as tachinhas vão se desprendendo da barra conforme sua distância do ponto de aplicação da chama. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Com base nos resultados obtidos, podemos falar que os experimentos realizados são potencias motivadores no processo ensino/aprendizagem da Física. Ficou claro que ao longo da realização dos experimentos práticos o interesse dos alunos foi notoriamente superior à demonstração da equação em quadro, assim podemos falar que os alunos aumentam seu interesse quando aplicamos a física cotidiana em seu dia-a-dia. Com isso pode-se quebrar um pouco o método utilizado na maioria das escolas de ensino fundamental/médio no Brasil, a interatividade do experimento aliada ao conhecimento do conteúdo provou ser uma excelente forma de fixação do conteúdo e de despertar o interesse do aluno junto à matéria. Com base nisso temos que uma abordagem mais dinâmica faz com que os alunos deixem de mistificar e começar a perceber o lado mais divertido da física. Durante as apresentações ficou explícita a mudança dos alunos quanto ao interesse pela Física, pois, os mesmos, em sua maioria, pela primeira vez estavam podendo observar alguns fenômenos físicos que só eram ensinados teoricamente. A partir das fotos ilustradas na Figura 1 pode-se notar que os alunos observam atentamente as explicações atentamente. Vale ressaltar que as apresentações contam com os experimentos elaborados no projeto e também com alguns equipamentos do laboratório de Física. Figura 1- Fotos de uma das apresentações no Colégio Militar de Palmas.

5 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARVALHO, A. M. P. et al. Ciências no ensino fundamental. 1. ed., São Paulo: Scipione, p. VALADARES, E.C. Física mais que divertida. 2. ed., Belo horizonte: Ed. UFMG, p. HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física: Gravitação, ondas e termodinâmica. 7 ed. vol. 1, Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos HEINECK, R. Relações entre as disciplinas de Física e de Didática de Ciências no curso de magistério-ensino médio Dissertação (M estrado em Educação) Faculdade de Educação, Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, VYGOTSKY, L. S. A formação social da mente. 6.ª ed. São Paulo, Martins Fontes, PNEU Plano Nacional de Extensão Universitária. Fórum de Pró-Reitores de Extensão das Universidades Públicas Brasileiras e SESu/MEC, Brasil, CARVALHO, R.P. Física do dia a dia 105 perguntas e respostas sobre a Física fora da sala de aula. 3. ed. vol. 1, Rio de Janeiro: Autêntica CARVALHO, R.P. Física do dia a dia Mais 104 perguntas e respostas sobre a Física fora da sala de aula... E uma na sala de aula!. 1. ed. vol. 2, Rio de Janeiro: Autêntica GASPAR, A. Experiências de Ciências para o ensino fundamental. 1. ed., São Paulo: Ática, AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com o apoio da UFT.