A SEQUÊNCIA DIDÁTICA
A implementação ocorreu entre os meses de julho e setembro de 2018, ao longo de 14 aulas de 50 minutos cada, organizadas segundo 9 momentos, a seguir discutidos de maneira sintética. Antes de passar à discussão da estrutura que soergue a sequência didática, é oportuno recordar que a sugestão de uma forma pela qual conteúdos de FMC podem ser inseridos na Educação Básica, enquanto um dos propósitos do presente trabalho, será ao longo das próximas etapas levada a efeito. De fato, tópicos como dualidade onda-partícula, efeito fotoelétrico e espalhamento Compton estiveram presentes de maneira expressa ou não nas discussões, sempre fundamentados em conceitos clássicos com os quais os alunos já haviam entrado em contato, mormente aqueles relativos ao estudo de colisões entre partículas materiais.
1º Momento
Não prevista pelos passos constituintes de uma UEPS, a existência deste momento se justifica oportunidade de rememoração dos conceitos clássicos, precedentemente estudados, sobre os quais a interação das radiações eletromagnéticas com a matéria esteve assentada.
Quadro 1 - Objetivos e finalidades associadas ao 1º Momento.
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1º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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1ª |
Aplicar o Jogo Pedagógico Nível 1 a fim de consolidar e retomar conhecimentos sobre os tópicos usuais abordados quando do estudo de Colisões e Quantidade de Movimento. |
2º Momento
Associado ao 1º e 2º passos dentro da estrutura de UEPS, neste momento se procurou definir os tópicos a serem abordados e propor situações que levassem os alunos a revelar seus conhecimentos prévios sobre o assunto.
Quadro 2 - Objetivos e finalidades associadas ao 2º Momento
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2º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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2ª |
Levantar as concepções que têm os alunos a respeito de alguns dos tópicos centrais à temática da interação entre radiações eletromagnéticas e matéria. |
Inicialmente foram feitas algumas perguntas à classe em forma de discussão. Após isso, um questionário discursivo para registro das concepções prévias foi à turma distribuído.
3º Momento
Seguindo o 3º passo de uma UEPS, buscou-se propor situações-problema, a nível introdutório, que levassem em conta o conhecimento prévio do aluno e que, ao mesmo tempo, contribuíssem para preparar o terreno ao que estaria por vir.
Quadro 3 - Objetivos e finalidades associadas ao 3º Momento
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3º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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3ª |
Propiciar, nos alunos, a capacidade de confrontar o comportamento corpuscular com o ondulatório. |
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4ª |
Chamar a atenção para o comportamento dual exibido pela luz. |
As ações foram conduzidas de maneira a responder a uma situação-problema, a saber: A luz comporta-se como onda ou como “corpo”, ainda que seja este imaterial? Por essa razão, na primeira das duas aulas simulações foram exploradas com o intuito de destacar (a) propriedades do comportamento corpuscular que seriam relevantes quando a luz fosse examinada, por meio do programa Laboratório de Colisões, no PhET, e chamar a atenção para (b) qualidades do movimento ondulatório exibidas na água e no ar, mediante o programa Interferência de Ondas, da mesma plataforma.
Finalmente, na segunda aula o comportamento dual da luz recebeu o devido realce: primeiro, por meio de uma experiência virtual no já citado Interferência de Ondas, o comportamento ondulatório se viu manifesto quando se propagava de um ponto a outro do espaço; depois, enfatizou-se o comportamento corpuscular da luz exibido quando de sua interação com a matéria, algo realizado com o uso do programa Efeito Fotoelétrico, também do PhET.
Em consonância com as orientações gerais relativas ao 4º passo de uma UEPS, neste momento se procurou promover a apresentação do conhecimento a ser aprendido, começando com aspectos mais gerais e finalizando com conceitos mais específicos.
Quadro 4 - Objetivos e finalidades associadas ao 4º Momento
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4º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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5ª |
I. Estabelecer, em definitivo, o comportamento corpuscular da luz; II. Nominar as partículas que a compõem; apresentar a relação entre massa e energia proposta por Einstein; III. Introduzir a fórmula de Planck para o cálculo da energia de um fóton; IV. Derivar a expressão para quantidade de movimento do fóton. |
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6ª |
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Na primeira das duas aulas houve distribuição e subsequente análise de texto impresso, intitulado Fótons: Energia e Quantidade de Movimento, redigido pelos autores deste trabalho, por meio do qual foram atingidos todos os objetivos do momento em causa. Na aula seguinte, os alunos procederam ao cálculo da quantidade de movimento de fótons associados a algumas radiações do espectro eletromagnético.
5º Momento
Muito embora este momento não se enquadre dentro da estrutura de UEPS prevista por Moreira, o introduzimos, assim como se sucede com os demais dois em que há a aplicação dos jogos, almejando que se concretizasse como indutor de ânimo ao estudo dos tópicos subsequentes e retomada do que se passou. Além disso, não se pode perder de vista o caráter multifuncional dos jogos, com contribuições desde ao desenvolvimento da cognição, passando pela promoção da socialização e afeição.
Quadro 5 - Objetivos e finalidades associadas ao 5º Momento
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5º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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7ª |
Aplicar o Jogo Pedagógico Nível 2 com o intento de promover consolidação para o que foi, e estímulo ao que será trabalhado. |
Orientando-nos pelo 5º passo de uma UEPS, procedemos à retomada dos aspectos mais gerais, porém em um nível mais alto de complexidade em relação à apresentação precedente. O recurso a situações-problema mais sofisticados se fez presente.
Quadro 6 - Objetivos e finalidades associadas ao 6º Momento
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6º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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8ª |
I. Analisar tabelas onde se dispõem energias de ionização de certos átomos, e energias de algumas das ligações moleculares que compõem nosso corpo; II. Classificar as radiações em dois distintos grupos: ionizantes e não ionizantes. |
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9ª |
Examinar as consequências da colisão de fótons pertencentes aos dois grupos referidos com moléculas de DNA presentes em células do corpo humano. |
Analisou-se as energias de ionização e de ligação molecular de alguns átomos e moléculas abundantes na natureza, e posteriormente se solicitou o cálculo da energia transportada por alguns fótons a fim de classificar as radiações em ionizantes e não ionizantes. Enquanto as primeiras são assim chamadas pelo fato de transportarem energias típicas acima de 14 eV e serem capazes de ionizar uma molécula de ar, as outras, embora não provoquem ionização, quando incidem sobre a pele, por exemplo, podem causar um aumento de temperatura percebido ou não pelos sensores térmicos naturais, a depender do tempo de exposição, da intensidade da radiação e da espessura do tecido.
Na segunda aula, tendo sido iniciada pela situação-problema O que ocorrerá com uma molécula de DNA após de submeter à incidência de radiações ionizantes e não ionizantes?, os efeitos da interação de diferentes radiações eletromagnéticas com o nosso corpo – interações estas da mesma espécie que aquelas presentes no efeito fotoelétrico e no espalhamento Compton em razão do interesse nos níveis baixo e intermediário de energia dos fótons envolvidos - em especial com uma molécula de DNA, foram tratados.
O destaque especial conferido às moléculas de DNA se justifica em decorrência da função que assumem nos processos relativos à manutenção da vida como um todo.
O 6º passo constituinte de uma UEPS foi caracterizado pela conclusão da unidade com a retomada das características mais relevantes do conteúdo à guisa de uma perspectiva integradora, em harmonia às normas de Moreira (2011).
Quadro 7 - Objetivos e finalidades associadas ao 7º Momento.
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7º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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10ª e 11ª |
Apresentar trabalhos versando sobre as implicações biológicas das interações entre radiações ionizantes e não ionizantes com os seres vivos. |
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12ª |
Recordar acontecimentos históricos que retratam as consequências tanto do mau uso, quanto da utilização imprudente, de tal energia nuclear, de onde provêm radiações ionizantes. |
Nas duas primeiras aulas houve apresentação dos trabalhos pelos grupos. Na última, considerações de vídeos sobre os acidentes de Chernobyl e Goiânia (com o césio 137), e debate acerca dos benefícios e males provocados pelas radiações ionizantes foram levadas a cabo, com especial realce à interação das radiações ionizantes com moléculas importantes, como a de DNA, provocando desde mutação genética à morte celular.
Antes de passar à avaliação final, neste momento uma recordação dos últimos conceitos trabalhados foi instigada pela participação no jogo em questão.
Quadro 8 - Objetivos e finalidades associadas ao 8º Momento.
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8º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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13ª |
Aplicar do Jogo Pedagógico Nível 3 para o encerramento da sequência didática. |
Aplicação da avaliação final em conformidade com o 7º passo da composição de uma UEPS, a ser tomada em pé de igualdade com a avaliação formativa materializada nas situações, tarefas resolvidas colaborativamente e registros do professor.
Quadro 9 - Objetivos e finalidades associadas ao 9º Momento.
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9º Momento |
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Aula |
Objetivos e finalidades |
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14ª |
Submeter os alunos à avaliação final. |
A figura 5 apresenta uma síntese, em termos esquemáticos, do delineado acerca da sequência didática:
Figura 1 - Diagrama esquemático inter-relacionando passos, momentos e tópicos da UEPS.
Referência
SOUZA, R. B. de; CASTRO, L. M.; CAMPOS, S. S. Conceitos modernos propelidos por jogos pedagógicos em um pano de fundo clássico: UEPS sobre a interação das radiações com a matéria. Revista Experiências em Ensino de Ciências. Disponível em: https://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID720/v15_n2_a2020.pdf. Acesso em: 12 dez. 2020.
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