62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 2. Ensino de Física

A INSERÇÃO DA FÍSICA DE PARTÍCULAS ELEMENTARES E INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS NO ENSINO MÉDIO E EM CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS DA NATUREZA

Elaine Santana de Souza ¹
Wander Gomes Ney ¹

1. Instituto Federal Fluminense/ IFF

INTRODUÇÃO:

Apesar do avanço da física no que tange a estrutura da matéria, o conteúdo de partículas elementares e interações fundamentais no contexto do Modelo Padrão ainda têm sido fracamente abordados no Ensino Médio e nas Licenciaturas em Ciências. O estudo da Estrutura da Matéria costuma ficar restrito a prótons, nêutrons e elétrons, o que se mostra desatualizado. Algumas conseqüências são erros estruturais, tais como explicar a estabilidade nuclear justificando que nêutrons bloqueiam a repelência, não atribuindo à interação forte como uma das quatro interações fundamentais. Isso indica uma necessidade da inserção do ensino do Modelo Padrão adequado a esses níveis de ensino, possibilitando aos alunos um aprendizado moderno a respeito da estrutura elementar da matéria. Nossa pesquisa busca uma análise da inserção desse assunto no curso de Licenciatura em Ciências da Natureza e no Ensino Médio do Instituto Federal Fluminense (IFF). Buscamos investigar defasagens do ensino em relação às pesquisas científicas e verificar como esse estudo melhora e moderniza o ensino da estrutura da matéria. Na pesquisa buscamos explorar bibliografias que adequam o Modelo Padrão (e física além do Modelo Padrão) ao nível de ensino pesquisado e entender se e como os alunos têm alcançado esse conhecimento.

METODOLOGIA:

Foi feita pesquisa bibliográfica para obtenção de material com uma abordagem histórica e conceitual do Modelo Padrão das partículas elementares aos níveis de ensino pesquisados. Foram utilizados principalmente artigos da Revista Brasileira de Ensino de Física e Física na Escola e livros que buscam divulgar o Modelo Padrão sem se preocupar com aprofundamentos matemáticos, mas com grande foco na organização das partículas em lépton, quarks, partículas de Higgs e o mecanismo das interações fundamentais e sobre física além do Modelo Padrão. A partir daí, buscamos uma análise da presença do assunto na grade curricular do Ensino Médio em física e química, no curso de Licenciatura em Ciências da Natureza do IFF e em livros didáticos utilizados. Foram aplicados questionários para uma avaliação qualitativa no intuito de obter dados do conhecimento de alunos e professores em relação ao tema. Além disso, realizamos atividades tipo seminários sobre o Modelo Padrão e aplicamos novo questionário para verificar quanto o assunto foi assimilado nesse nível de ensino.

RESULTADOS:

Através da pesquisa, pôde-se constatar pouca presença de conhecimentos sobre partículas elementares no Ensino Médio do IFF. Quanto à Licenciatura em Ciências da Natureza, apesar dos livros didáticos falarem sobre o assunto, este raramente é aproveitado, uma vez que o assunto é abordado apenas em capítulos finais de alguns livros, deixando assim, os alunos com pouco ou nenhum conhecimento sobre esse assunto. Constatamos a carência do ensino de conteúdos de física mais próximos da realidade dos avanços obtidos na área no século XX. Verificamos as potencialidades da utilização de artigos que trazem esses conhecimentos adaptados a uma linguagem adequada ao nível de ensino. Através da apresentação de seminários sobre o Modelo Padrão, percebemos as potencialidades na compreensão do assunto e um aprendizado mais moderno da estrutura da matéria e do processo histórico de suas descobertas, e também como essas partículas interagem para formar estruturas mais complexas. Esse processo despertou melhor compreensão da interdisciplinaridade entre a física e a química.

CONCLUSÃO:

A necessidade de atualização do conteúdo ensinado aos alunos no que se refere à estrutura elementar da matéria é de suma importância para um entendimento mais amplo e moderno do assunto. Infelizmente, enquanto pesquisas avançam, o ensino de ciências não tem acompanhado suficientemente, ficando assim defasado. A atual bibliografia científica em artigos e livros sobre o assunto mostra que esse conhecimento não precisa ser somente de alcance de pesquisadores na área, mas que pode ser adaptado aos níveis de ensino tanto médio, quanto Licenciaturas. Constatamos uma grande necessidade em investimentos que conectem os conhecimentos do Modelo Padrão (e física além do modelo Padrão) com a sala de aula. Com essa pesquisa esperamos contribuir para que Ensino Médio e licenciaturas em ciências estejam mais próximos da fronteira do conhecimento que constitui a realidade do século XXI.

Instituição de Fomento: CNPq

Palavras-chave: Modelo Padrão de partículas elementares, Licenciatura em Ciências, Atualização do ensino.