62ª Reunião Anual da SBPC
A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 2. Ensino de Física
A CONSTRUÇÂO DO CONCEITO DE ÁTOMO A PARTIR DO MOVIMENTO BROWNIANO - RELATO DE UMA EXPERIÊNCIA DIDÁTICA NA EDUCAÇÃO BÁSICA.
João Eduardo Fernandes Ramos 1
Jaqueline Sales 2
Bruno Carneiro da Cunha 2
1. Instituto de Física, Universidade de São Paulo - IF USP
2. Depto. de Física, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE
INTRODUÇÃO:
Desde o final de 2008, ocorreu na Universidade Federal de Pernambuco - UFPE o Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência - PIBID, a partir do qual se realizaram atividades de ensino em 3 escolas públicas da região metropolitana da cidade do Recife (PE). As áreas envolvidas foram Biologia, Física, Matemática e Química no Ensino Médio (EM) e Ciências nas turmas de 8º e 9º anos do Ensino Fundamental (EF). Com o intuito de utilizar os laboratórios destas escolas - até então parados -, auxiliar os professores e criar atividades mais interessantes para os alunos, foram propostos diversos experimentos, tendo como base o currículo das escolas. Nosso trabalho, realizado com as turmas de 9º ano, teve como objetivo a realização de um experimento que abordasse o tema "átomo". Para tanto utilizamos o famoso experimento do movimento browniano (Brown, 1827), retomado por Einstein, em 1905. Além do mais, isto, nos possibilitou a explicação do conceito de temperatura de maneira simples e direta, utilizando conceitos microscópicos. Desta maneira, foi possível, a partir de um experimento bastante simples, despertar o interesse dos alunos e mostrar-lhes que a ciência pode acontecer quando voltamos nossos olhos, de maneira crítica e curiosa para a natureza.
METODOLOGIA:
O trabalho teve início com questionamentos sobre qual seria a melhor maneira de responder a pergunta: 'o que é o átomo?'. Após a consulta a alguns livros didáticos de ciências do EF, observamos que tal pergunta só é respondida de forma histórica e distante da realidade dos alunos. Assim tivemos a ideia de utilizar um experimento que contribuiu para a discussão da existência do átomo, que é o movimento browniano. Organizado o material, partimos para a realização da prática nas escolas, onde trabalhamos com 8 turmas. Inicialmente debatemos com os alunos o que entendiam por matéria e átomos. Após, os alunos realizaram a prática de soltar pequenos grãos de pólen numa placa de Petri contendo água e observar, com a ajuda e um papel milimetrado, o que ocorria. Minutos depois, projetávamos com um retroprojetor, na parede da sala, para que fosse possível observar o fenômeno. Marcávamos a trajetória de alguns grãos e os alunos eram convidados a responder o que fazia o grão se mover. Por fim, trocávamos a água, até então fria, por água quente e perguntávamos aos alunos se havia alguma diferença no movimento, sendo possível evidenciar a relação entre temperatura e agitação das moléculas. A avaliação dos alunos foi realizada a partir de uma ficha de aula, respondida durante o experimento.
RESULTADOS:
Após a realização da atividade, que contou com um total de 185 alunos, obtivemos os seguintes dados relativos as perguntas respondidas pelos alunos: a) 97,8% dos alunos conseguiu notar algum movimento do pólen em suspensão na água fria; b) em relação ao que fazia o pólen se mover, as respostas foram bastante variadas: 60,0% dos alunos pensaram na estrutura microscópica da água, ou seja, sugerindo a existência de moléculas e átomos na água, 1,1% dos alunos sugeriram a existência de algum tipo de correnteza, 15,1% dos alunos propuseram que a atração se dava magneticamente, 23,8% deixaram em branco; e c) 98,9% dos alunos, notou a alteração do movimento do pólen na água quente. Comparando o movimento do pólen na água fria e quente, apenas 3,2% dos alunos não viram nenhuma diferença; 64,32% perceberam que o grão de pólen se move mais rápido na água quente e 14,05% disseram, surpreendentemente, que o pólen se move mais rápido na água fria (acreditamos que isso possa estar ligado com algum erro da observação experimental). Por fim, em relação a direção que o pólen se move, que é completamente aleatório no movimento browniano, 73,1% perceberam um movimento aleatório, sem nenhuma direção e sentido preferencial, 18,9% citaram alguma direção definida e 7,6% deixaram a questão em branco.
CONCLUSÃO:
Consideramos que nossos objetivos foram alcançados, tanto quanto a utilização de experimento didático como a observação sobre o movimento browniano em si. Uma boa percentagem dos alunos percebeu a estrutura microscópica da matéria, o que normalmente é muito complicado, sobretudo para alunos do EF. Além disso, grande parte dos estudantes percebeu um movimento mais acentuado na água quente, evidenciando a relação entre o aumento da agitação molecular com o aumento da temperatura. Os alunos também puderam notar que o movimento realizado é aleatório, inclusive alguns realizaram uma analogia com a multidão do bloco pernambucano Galo da Madrugada e o movimento de uma bola inflável sendo jogada de um lado para o outro. Em relação ao experimento, alguns pontos podem ser aprimorados a fim de minimizar os possíveis erros de observação, uma vez que nem toda a ficha de aula era entregue completa. Por fim, consideramos, do ponto de vista da docência na Educação Básica, que práticas educativas centradas na investigação científica, por parte dos estudantes, são positivas tanto para a assimilação do conhecimento como para um aumento do interesse. Salientamos, ainda, a importância da realização do projeto PIBID, que incentivou e possibilitou esta atuação mais direta nas escolas públicas de PE.
Instituição de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Palavras-chave: PIBID, Movimento browniano, Átomo.