65ª Reunião Anual da SBPC

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

Ensino da óptica através de experimentação com banco óptico de baixo custo.

Marcelo Alexandrino Calado - Departamento de Física – UFRPE Wictor Carlos Magno - Prof. Dr. / orientador - Departamento de Física - UFRPE

INTRODUÇÃO:

O estudo da óptica no ensino médio pode proporcionar ao estudante um entendimento do meio que o cerca, além de possibilitar a exploração dos seus conhecimentos de fenômenos corriqueiros e do cotidiano, relacionados com diferentes campos da Física. O uso da experimentação no Ensino da óptica facilita o entendimento dos fenômenos observados através da manipulação de instrumentos ópticos, facilitando a absorção do conteúdo e favorecendo a aprendizagem. Uma dificuldade enfrentada por muitos educadores e a disponibilidade do material necessário para a realização dos experimentos; os quais podem ser relativamente caros, frente à realidade das escolas públicas brasileiras. Propomos neste trabalho a construção e utilização de um banco óptico a baixo custo, para realização de diferentes experimentos de óptica com lentes e espelhos, formação de imagens e também a construção de alguns instrumentos ópticos simples. Um banco óptico feito de forma caseira foi utilizado e manuseado por alunos da Escola de Referência do Ensino Médio Professor Cândido Duarte (EREMPCD), as leis básicas da óptica geométrica básica foram comprovadas pelos próprios alunos, proporcionando aos mesmos uma construção da sua própria aprendizagem de forma bem dinâmica e utilizando de materiais relativamente baratos.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Despertar o senso crítico e científico de alunos de ensino médio para comprovação prática de algumas leis básicas da óptica geométrica, explorando fenômenos físicos abstratos e poucos explorados sem a experimentação, motivando o aluno na realização de experiências didáticas e elucidando muitos fenômenos ópticos comuns à sua experiência corriqueira.

MÉTODOS:

As atividades foram iniciadas por uma aula introdutória teórica, com a finalidade de preparação e motivação da turma. Logo depois, os alunos começaram a utilizar a o banco óptico para testar e provar algumas propriedades demonstradas teoricamente, como por exemplo, a formação da imagem por lentes positivas (convergentes), o fator de ampliação lateral da lente e testar a validade da equação de Gauss. O banco óptico construído utilizou materiais de fácil acesso e baixo custo como: uma calha de persiana (1,0 metro de comprimento); o qual continha fitas métricas em suas laterais, permitindo a observação das medidas das distâncias em centímetros, blocos de madeira de tal formato que possam mover-se ao longo do trilho. Os componentes ópticos e um anteparo claro podem ser presos sobre os blocos. O anteparo foi feito com uma placa de fórmica branca, no qual irão se formar as imagens dos objetos. Utilizamos como objeto luminoso uma vela de parafina. As lentes divergentes e convergentes utilizadas foram retiradas de lupas e óculos de grau fornecidos pelos próprios alunos. O experimento ocorreu no laboratório de Física e Matemática da EREMPCD, laboratório de boa estrutura física e que contém um espaço razoável para a realização dos experimentos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Os alunos do 3º ano do Ensino Médio da escola pública Cândido Duarte participaram de uma aula diferenciada na qual o conhecimento adquirido não foi simplesmente memorizado, ele foi construído concretamente através da experimentação. O aluno foi desafiado a utilizar o experimento e comparar seus resultados práticos com os resultados teóricos ensinados previamente, favorecendo assim uma fixação dos conteúdos e uma aprendizagem mais significativa. Durante as experimentações as dúvidas iam surgindo naturalmente, pela observação concreta dos fenômenos que eles próprios produziam. Neste momento a aula tornou-se muito mais interessante, pois o próprio aluno buscava o conhecimento para entender os fenômenos observados; enquanto que o professor tornava-se presente para explicar aquilo que ainda não entendiam. Os alunos também puderam entender o funcionamento do olho humano, descobrindo que o cristalino funciona como uma lente convergente, e sobre a possibilidade de corrigir problemas de refração como a miopia, a hipermetropia e o astigmatismo, através do uso de diferentes tipos de lentes; uma para cada tipo de problema de visão.

CONCLUSÕES:

Através da utilização do banco óptico de baixo custo, pode-se observar o dinamismo na aplicabilidade da experimentação correlacionado a teoria, em um conteúdo onde a não experimentação acaba por causar certa abstração na cabeça do aluno, em apenas confiar que aqueles desenhos geométricos encontrados nos livros didáticos; ou então feitos pelo professor na lousa, têm realmente alguma relação com o mundo real. O banco óptico de baixo custo construído neste trabalho é muito fácil de ser montado e pode ser usado em diferentes escolas, oferecendo uma excelente oportunidade aos alunos, para que fiquem a par de um conteúdo rico e presente ao seu cotidiano; porém tão pouco explorado e ensinado no Ensino Médio. A ciência pode ser descoberta através da curiosidade humana e comprovada por sua criatividade. O ensino da Física como ciência exata não pode ser diferente. Temos que buscar no aluno um senso crítico e investigativo, que só conseguimos quando o deixamos curioso o bastante para buscar o conhecimento. A adoção de práticas de ensino alternativas pode fazer com que alguns materiais simples e de fácil acesso transformem as aulas em algo atrativo, lúdico e ao mesmo tempo didaticamente significativo.

Palavras-chave: Óptica geométrica, Banco óptico de baixo custo, Experimentação.