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Universidade Presbiteriana Mackenzie

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A FÍSICA EXPERIMENTAL NO ENSINO MÉDIO PARA ALUNOS DAS REDES PÚBLICAS MUNICIPAIS E ESTADUAIS – ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO

Michel Malanos Junior (IC) e Ítalo Francisco Curcio (Orientador)

Apoio: PIVIC Mackenzie/MackPesquisa

Resumo

As competências para o estudo da Física sugerem conteúdos relacionados com a investigação e compreensão de fenômenos, utilização de linguagem científica e sua contextualização histórico-social. Tais conteúdos devem ser trabalhados visando possibilitar um ensino de ciências interdisciplinar. Orientando-se pelos PCNEM, verifica-se que a experimentação é indispensável ao longo do processo de desenvolvimento das competências em Física, pois desta forma pode-se promover uma profícua construção do conhecimento pelo próprio aluno. É através de experimentos que este desenvolverá sua curiosidade e o hábito de indagar. Desta forma, infere-se que o conceito de experimentação necessita ser mais difundido e melhorado, não se limitando apenas a experiências pré-elaboradas, desenvolvidas em laboratórios convencionais com roteiros repetidos, semelhantes a “receitas de bolo”, que fazem pouco sentido para os alunos. Além das experiências convencionais que apresentem os conteúdos de Física, deve-se atentar a situações-problema e fenômenos do cotidiano dos educandos. Porém, embora se reiterem estes pormenores, deve-se também atentar à realidade brasileira, que mostra uma estrutura educacional carente de recursos econômicos. Um laboratório para ensino de Física demanda investimentos significativos, pois seus dispositivos são geralmente caros, sendo às vezes até importados. Sobretudo nas escolas públicas, municipais e estaduais, os recursos estão muito abaixo de suas necessidades. Assim, desenvolveu-se o presente trabalho com o objetivo de se produzir materiais didáticos de baixo custo, para uso em laboratórios, duráveis e de boa qualidade, abrangendo conteúdos de Eletromagnetismo. Com isto, proporciona-se para as escolas de poucos recursos econômicos, uma possibilidade consistente de desenvolver um ensino de Física satisfatório.

Palavras chaves: eletromagnetismo, laboratório, recursos didáticos

Abstract

The skills for the study of physics suggest content related to research and understanding of phenomena, use of scientific language and its historical and social context. Such content must be worked in order to enable an interdisciplinary science education. Guided by the PCNEM, it appears that experimentation is essential throughout the process of developing skills in physics, because this way we can promote a useful construction of knowledge by the student. It is through experiments that this will develop their curiosity and the habit of asking. Thus, it appears that the concept of experimentation needs to be improved and more widespread, not limited only to testing pre-designed, developed in laboratories with conventional repeated tours, similar to "cake recipes" that make little sense for students. In addition to the conventional experiments showing the contents of physics, one must pay attention to problem situations and phenomena of everyday life of learners. However, although reiterate these details, you should also pay attention to the Brazilian reality, which shows a poor educational structure of economic resources. A laboratory for teaching of physics demand significant investments because their devices are usually expensive, and sometimes even imported. Especially in public schools, municipal and state resources are far below their needs. Thus, we

VII Jornada de Iniciação Científica - 2011

developed this study with the goal of producing low-cost educational materials for use in laboratories, durable and of good quality, covering contents of Electromagnetism. With it provides to the schools of limited economic resources, a possibility of developing a consistent teaching of physics satisfactory.

Key words: electromagnetism, laboratory, teaching resources


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INTRODUÇÃO

Quando se fala em ensino de Física no contexto didático-pedagógico, deve-se observar em

que condições o mesmo será desenvolvido. Certamente, as condições que se considerariam

“ideais” são relativas e, portanto, dependeriam de vários fatores, como objetivos gerais e

específicos da Escola, expressos em seus Projetos Pedagógicos ou nos Planos de Ensino,

dos recursos materiais disponíveis ou que então poderiam ser adquiridos e, como elementos

de aplicação, os recursos humanos.

Mediante uma análise de vários trabalhos, conhecidos através de publicações em revistas

de relevante valor científico, ou em livros, cujo propósito é o de dar subsídios para o Ensino

das Ciências da Natureza, e também por meio de pesquisa de campo, conclui-se que muitas

das afirmações difundidas no meio educacional brasileiro são inconsistentes.

É comum ouvir-se que os alunos do Ensino Médio não gostam de estudar, ou então, que

são indisciplinados e por decorrência menosprezam as atividades sugeridas pelos

professores. Que as condições de trabalho são limitadas e que por isso não é possível ter

um rendimento mínimo aceitável por parte do corpo discente.

Estas são algumas das afirmações reiteradas em reuniões pedagógicas, encontros de

professores, colóquios, simpósios e congressos de Educação, de uma maneira geral.

Fazendo-se uma leitura específica deste caso e abordando exclusivamente os efeitos

concernentes aos métodos e estratégias utilizadas pelos professores em sala de aula,

independentemente do perfil de Escola que se discute, é possível que se tenha um

referendo das afirmações citadas anteriormente e que tanto preocupam a comunidade como

um todo: pais ou responsáveis, professores, coordenadores, diretores, etc. Todavia, há de

se ressaltar que a leitura deve ser abrangente e simultaneamente pormenorizada.

Abrangente no que diz respeito ao aluno no contexto sócio-econômico, juntamente com sua

família; e pormenorizado, porque se devem conhecer, ou pelo menos se tentar conhecer, as

possíveis causas deste tão alardeado insucesso e baixo nível de intelectualidade dos

estudantes brasileiros.

Em qualquer área de ensino e, especialmente, o das Ciências da Natureza, que envolve a

Física, deve-se ter conhecimento do contexto histórico no qual se encontra a atual Escola

Brasileira.

O Ensino de Física no contexto nacional brasileiro apresenta características próprias ao ser

comparado ao de outros países. Historicamente, seu desenvolvimento se deu quase sempre

com improvisações, tanto em relação aos recursos humanos, na figura do professor e de

técnicos, como também com o material didático utilizado. Até quase a primeira metade do


século XX, não se tinha formação específica de professores de Física e tampouco produção

organizada e seriada de recursos materiais.

O estudo de Física no Brasil é recente. Até o início dos anos 1930, praticamente não havia

pesquisa científica nesta área de conhecimento e a formação de professores era

inadequada, excetuando-se alguns autodidatas que se dispunham a trabalhar com o

assunto, em praticamente todos os níveis de ensino. Apenas em 1934, com a criação da

Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo, professores

europeus, como Gleb Wataghin e Giuseppe Ochialini, passaram a utilizar uma pratica

sistemática de experimentos em Física, particularmente sobre raios cósmicos. No Rio de

Janeiro tinha-se a figura isolada de Bernard Gross, que realizou estudos no Instituto

Nacional de Tecnologia (Rio de Janeiro) sobre propriedades de materiais.

Entretanto, não obstante o vislumbre de um desenvolvimento técnico-científico para o Brasil

naquela época, as limitações que se tinham fizeram com que fosse marcante a influência

européia antes da segunda grande guerra e, posteriormente a norte-americana. Nos anos

de 1960, devido a acordos como o MEC-USAID, não se tinha a elaboração de materiais

didáticos e capacitação de professores que se enquadrassem à realidade brasileira.

Apenas a partir da década de 1970, discussões para a melhoria do ensino de Física com

características e condições nacionais começaram a tomar forma. Essa foi a ênfase do 1º

Simpósio Nacional de Ensino de Física, realizado em 1970 em São Paulo, organizado pela

Sociedade Brasileira de Física (SBF) (I SNBF). Em decorrência às discussões do simpósio,

aprovaram-se verbas para a viabilização de projetos brasileiros, de elaboração de textos e

material didático para o ensino da Física.

O suporte legal, que poderia proporcionar recursos financeiros para o desenvolvimento de

tais projetos, veio em 1971 com a promulgação da lei 5692/71, a qual tinha por objetivo

reestruturar os antigos cursos Primário, Ginasial e Colegial. A estrutura básica consistia de

dois níveis de ensino: O Primeiro Grau, com oito séries, correspondeu à junção dos antigos

cursos Primário (quatro séries) e Ginasial (quatro séries), e o Segundo Grau, sucessor do

até então Curso Colegial, sem, contudo, a especificidade das áreas. Deixou de se ter a

divisão em Humanas, Exatas e Biológicas, que corresponderiam, respectivamente aos até

então denominados cursos Clássico e Científico, e passou-se ao Segundo Grau.

Em 1972, com o lançamento do Projeto Nacional para a Melhoria do Ensino de Ciências, o

qual propunha o estudo das ciências em forma de disciplinas específicas e o fornecimento a

alunos e professores de materiais didáticos de qualidade e adaptados a realidade brasileira,

objetivava-se grande impulso. Porém, apesar de um discreto avanço, com o surgimento de

alguns projetos de ensino de Física, não se atingiu plenamente o esperado.


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Paralelamente, a sociedade evoluiu e com isto as necessidades também aumentaram.

Diante da atual realidade, o objetivo de um ensino de Física satisfatório foi

consequentemente ampliado, ou seja, além da característica conteudista, ainda presente na

Escola Brasileira, almeja-se uma transdisciplinaridade através dos conteúdos aprendidos,

proporcionando ao educando a formação de um cidadão contemporâneo, atuante e

solidário.

A mais atual proposta metodológica do ensino de Física apresentada aos educadores é

dada pelos PCNEM, Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências Naturais do Ensino

Médio, apoiados na nova lei de diretrizes e bases da educação, 9394/1996, os quais

sugerem como competências para o estudo de Física conteúdos relacionados com a

investigação e compreensão dos fenômenos físicos, utilização da linguagem física e sua

comunicação, e aqueles que tenham a ver com a contextualização histórico social da Física.

Tais conteúdos devem ser trabalhados de maneira a possibilitar o ensino interdisciplinar e

científico questionável, ou seja, aquele que não compreende uma verdade absoluta e

acabada.

De acordo com os PCNEM a experimentação é indispensável ao longo do processo de

desenvolvimento das competências de Física, já que é desta forma que se garante a

construção de conhecimento pelo próprio aluno, desenvolvendo-se sua curiosidade e o

habito de indagar. Porém, o conceito de experimentação é amplo e não deve se resumir

apenas em experiências pré-elaboradas e convencionais, as quais, além de requererem um

investimento econômico significativo, muitas vezes não trazem sentido algum para os

alunos. Atividades experimentais que apresentem além dos conteúdos de Física, situações-

problema e fenômenos do cotidiano, também devem fazer parte das aulas.

Quando se fala de escolas privadas, que são mantidas por entidades que disponibilizam

recursos econômicos suficientes para a construção de laboratórios adequados e

consonantes com seus projetos pedagógicos, que atendem ao mesmo tempo aos anseios

dos alunos e de seus pais e (ou) responsáveis, as aulas de Física podem efetivamente

atender aos propósitos estabelecidos; contudo, tratando-se de escolas públicas, os parcos

recursos destinados para esse fim, impossibilitam a plenitude desta visão. Diante disto, é

oportuno propor então a elaboração de um laboratório que atenda ao mesmo tempo as

necessidades descritas anteriormente, mas que não requer alto investimento econômico.

A partir da experiência adquirida durante o desenvolvimento dos trabalhos decorrentes do

projeto de Iniciação Científica denominado A FÍSICA EXPERIMENTAL NO ENSINO MÉDIO

PARA ALUNOS DAS REDES PÚBLICAS MUNICIPAIS E ESTADUAIS, bem sucedido e

encerrado em fevereiro de 2010, a proposta do presente trabalho e a de se continuar este


projeto, agora com a especificidade do conteúdo programático de Eletricidade e

Eletromagnetismo.

Quando se analisa um processo pedagógico com vistas ao desenvolvimento de um curso e

particularmente de um componente curricular, é recomendável que se tenha um

conhecimento prévio de experiências adquiridas, que se encontram registradas na literatura.

Mas, se além deste alicerce, se dispõe também de uma experiência pessoal que logrou

êxito, certamente a continuidade das atividades deverá caracterizar-se por um resultado

ainda mais profícuo.

Observando-se a história da humanidade, com o foco voltado para os conceitos físicos,

assimilados e desenvolvidos há muito tempo, tem-se inicialmente a impressão que o

processo empírico prevaleceu sobre o modelo teórico. Neste caso, a exemplo do trabalho

anterior, focado em experimentos de Termodinâmica, também em Eletricidade e

Eletromagnetismo vê-se através da literatura disponível que a teoria integra a conduta dos

pesquisadores há muito tempo.

Baseados nesta referência, destacou-se que o objetivo do presente trabalho foi o de

desenvolver um plano de ensino de Física para alunos do Ensino Médio, de conteúdo

específico de Eletricidade e Eletromagnetismo, que contemple especialmente aulas em

laboratório, com experiências práticas, apoiadas em conteúdo teórico. Tanto os dispositivos

utilizados nas experiências, quanto a elaboração dos textos teóricos, foram de baixo custo,

em comparação aos kits encontrados no mercado de material didático industrializado.

A despeito de uma quase tradição vivida pelos alunos de Ensino Médio das redes públicas

de ensino no Brasil, que se caracteriza praticamente pelo estudo exclusivo da Mecânica ou

mesmo nas raras exceções, abordagens insignificantes de Termodinâmica, Eletricidade e

Óptica, a proposta deste trabalho reforçou substancialmente o estudo da Eletricidade e

Eletromagnetismo.

As experiências que foram desenvolvidas decorreram da pesquisa bibliográfica

desenvolvida para este projeto, norteada pela evolução histórica do conteúdo programático.

REFERENCIAL TEÓRICO

Quando se analisa um processo pedagógico com vistas ao desenvolvimento de um curso e

particularmente de um componente curricular, é recomendável que se tenha um

conhecimento prévio de experiências adquiridas, que se encontram registradas na literatura.

Observando-se a história da humanidade, com o foco voltado para os conceitos físicos,

assimilados e desenvolvidos há muito tempo, tem-se inicialmente a impressão de que o


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processo empírico prevaleceu sobre o modelo teórico. Todavia, verifica-se também que o

Senso Comum foi muito valorizado.

Robert Locqueneux (1987) mostra em sua obra, História da Física, que o pensamento

Aristotélico prevaleceu por séculos: “... de facto, estas obras são construções hipotético-

dedutivas (no sentido aristotélico do termo) cuja forma, colhida na geometria, deve pouco à

experiência”.

Outro ponto que não se pode negligenciar vem do discernimento de registros disponíveis, os

quais levam a concluir que também a teoria integra a conduta dos estudiosos há tempo.

O conteúdo específico foi fundamentado pelas obras de Pierre de Maricourt (século XIII),

William Gilbert (1544-1603), Benjamin Franklin (1706-1790), Charles Coulomb (1736-1806),

Georg Simon Ohm (1789-1854), Michael Faraday (1791-1867), James Clerk Maxwell (1831-

1879), Thomas Edison (1847-1931), Joseph John Thomson (1856-1940).

A despeito de uma quase tradição vivida pelos alunos de Ensino Médio das redes públicas

de ensino no Brasil, que se caracteriza praticamente pelo estudo exclusivo da Mecânica ou

com pequenas “porções” de Termodinâmica, Eletricidade e Óptica, apresentou-se neste

trabalho uma proposta de enriquecimento do estudo da Eletricidade e Eletromagnetismo

com a elaboração de material teórico e conjuntos de elementos para aulas experimentais.

Quanto aos métodos e estratégias, o referencial teórico está nos próprios PCNEM.

De acordo com os PCNEM a experimentação é indispensável ao longo do processo de

desenvolvimento das competências de Física, já que é desta forma que se garante a

construção de conhecimento pelo próprio aluno, desenvolve sua curiosidade e o habito de

questionar e perguntar.

As pesquisas desenvolvidas por professores de Ciências e em particular os de Física levam

sempre à conclusão de que através de aulas de laboratório convenientemente relacionadas

ao desenvolvimento teórico, os alunos obtêm resultados muito melhores.

A partir de uma revisão bibliográfica e pesquisa de campo chegou-se à conclusão que na

maioria das vezes o trabalho pedagógico desenvolvido pelos professores de Física carece

destes laboratórios por “simples” falta de recursos econômicos e consequentemente

materiais.

Diante da realidade, propôs-se com este trabalho o suprimento destas necessidades através

da montagem de conjuntos pelos próprios professores e alunos, com materiais de baixo

custo, sem se perder, contudo, o cunho científico do Conteúdo disponibilizado e

posteriormente cobrado do corpo discente.


Nestes conjuntos laboratoriais constam experimentos que exprimem situações-problema e

fenômenos do cotidiano dos alunos, relacionados aos conteúdos de física da Eletricidade e

Eletromagnetismo, tema central do proposto trabalho.

A pesquisa mostrou que, em alguns casos, professores, mesmo imbuídos de boa vontade,

trabalham sem a “marca” da Física como ciência aplicada em todos os níveis do

conhecimento humano. A excessiva utilização de sucatas em experiências didático-

pedagógicas leva os alunos a uma ciência desatrelada da alta tecnologia utilizada em seu

cotidiano.

Os dispositivos desenvolvidos neste projeto-modelo, para o ensino de Física, não são

resultados de aproveitamento de sucatas ou simples práticas que possam dar a idéia de

uma ciência banal, mas sim da utilização de material de baixo custo encontrado no mercado

e que fazem parte da realidade e do cotidiano dos alunos.

Em particular, portanto, o material desenvolvido será para as aulas de Eletricidade e

Magnetismo, inerentes ao programa tradicionalmente desenvolvido no Ensino Médio.

MÉTODO

Na concepção de Vygotsky a educação cumpre um papel primordial na constituição dos

sujeitos. A escola representa o elemento imprescindível para a realização plena dos sujeitos

que vivem em uma sociedade letrada, os alunos são desafiados a entender as bases do

sistema de concepções científicas e tomar consciência de seus próprios processos mentais.

Ela possibilita novas formas de pensar, de comportamento de inserção e atuação em seu

meio.

Sob esta fundamentação e a das propostas apontadas pelos PCNEM, o presente trabalho

seguiu o método exploratório e explicativo, acompanhado de uma fundamentada pesquisa

etnográfica.

Registros de pesquisas desenvolvidas por professores de Ciências e em particular os de

Física mostram que, por meio de aulas de laboratório convenientemente relacionadas ao

desenvolvimento teórico, os alunos obtêm resultados muito melhores.

A partir de uma revisão bibliográfica e pesquisa de campo concluiu-se que, na maioria das

vezes, o trabalho pedagógico desenvolvido pelos professores de Física carece destes

laboratórios por “simples” falta de recursos econômicos e consequentemente materiais.

Diante da realidade, propôs-se com este trabalho o suprimento destas necessidades através

da montagem de conjuntos pelos próprios professores e alunos, com materiais de baixo


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custo, sem se perder, contudo, o cunho científico do Conteúdo disponibilizado e

posteriormente cobrado do corpo discente.

Esta pesquisa mostrou que, em alguns casos, professores, mesmo imbuídos de boa

vontade, trabalham sem a “marca” da Física como ciência aplicada em todos os níveis do

conhecimento humano.

Em particular, portanto, foi desenvolvido o material para as aulas de Eletricidade e

Eletromagnetismo, inerentes ao programa tradicionalmente desenvolvido no Ensino Médio.

Sob esta fundamentação teórica e da avaliação das informações obtidas com a investigação

efetuada, o trabalho aqui apresentado seguiu-se nesta sequência:

2.1 - Desenvolvimento de plano estratégico

Inicialmente processou-se uma avaliação dos conhecimentos prévios apresentados pelos

alunos aos quais se destina a aplicação deste projeto-modelo. Com isto é possível delinear

e fazer o Plano de Ensino.

Em seguida, verificou-se a disponibilidade de recursos econômicos da Escola, tais como os

provenientes das Entidades Mantenedoras, Associações de Pais e Mestres (APMs),

Sociedades Amigos de Bairros, Igrejas, Instituições Filantrópicas e Voluntariado comunitário.

Tomou-se o conhecimento do tempo disponível dentro do horário normal de aulas, do

interesse e da possibilidade de desenvolvimento de atividades extra-classe por parte dos

alunos.

Diante da realidade observada, da obtenção dos recursos humanos e econômicos, e do

tempo disponível, traçou-se um plano estratégico para o desenvolvimento do projeto.

2.2 - Desenvolvimento de textos teóricos

Sem deixar de utilizar o material disponível para o aluno, como livros ou apostilas, previstos

no Plano de Ensino, independente de sua origem (enviado pelo Ministério da Educação ou

adquirido pelo aluno), desenvolveu-se um texto que estabeleceu o elo entre o conteúdo

teórico desenvolvido e a experiência feita em laboratório.

O conjunto de textos elaborados segundo esta finalidade compôs uma apostila que foi

disponibilizada ao aluno de acordo com os recursos obtidos, previamente conhecidos.

2.3 – Conteúdos dos textos teóricos

Efetuou-se a avaliação do Conteúdo Programático previsto no Plano de Ensino,

estabeleceu-se um cronograma de aulas e elegeram-se os temas que embasaram o

desenvolvimento do material que foi trabalhado. Mediante estes temas, criaram-se os títulos

específicos para cada atividade.


Os textos teóricos foram elaborados em linguagem cotidiana, sem, contudo, perder-se o

rigor gramatical e científico, julgado como primordial no processo de ensino-aprendizagem

pelo presente projeto-modelo.

O texto fez transparecer ao aluno uma ciência que contempla a descrição de fenômenos da

natureza, passíveis de modelagem matemática, popularmente identificada com equações e

fórmulas matemáticas, mas principalmente a importância da Física nas suas relações com o

desenvolvimento social, econômico e, sobretudo, científico nas demais áreas do

conhecimento. Houve sempre a correlação com um Tema Transversal proposto em nível de

classe ou mesmo de Escola, integrante de projetos pedagógicos propostos para

determinado período.

2.4 – Desenvolvimento dos dispositivos de laboratório

O material didático proposto, destinado à parte experimental, que é o objeto central deste

trabalho, será fundamentado pelas obras de Pierre de Maricourt (século XIII), William Gilbert

(1544-1603), Benjamin Franklin (1706-1790), Charles Coulomb (1736-1806), Georg Simon

Ohm (1789-1854), Michael Faraday (1791-1867), James Clerk Maxwell (1831-1879),

Thomas Edison (1847-1931), Joseph John Thomson (1856-1940).

2.5 – Desenvolvimento dos dispositivos de laboratório

O trabalho contemplou alunos do Terceiro Ano do Ensino Médio, com carga horária semanal

de duas aulas, na Escola Estadual Antonio Lisboa, localizada na Rua Prof. Fábio Fanuchi,

425, Jd. S. Paulo, São Paulo – SP, Escola Estadual Buenos Aires, localizada na Rua Olavo

Egídio, 1008, Santana, São Paulo – SP e Escola Estadual Albino Cesar, localizada na Rua

Cajamar, 05, Vila Mazzei, São Paulo – SP.

Depois de elencar as necessidades, o trabalho prosseguiu com as seguintes experiências.

Experiência 1: Energia eletrostática gerada por atrito.

Objetivo:

Compreensão através do experimento, de como se procede a obtenção da energia

eletrostática, dando ênfase às aulas teóricas abordadas em classe.

Material utilizado:

- Copo de plástico transparente (descartável);

- Dois canudos de plástico;

- Um palito de madeira;


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- Duas toalhas de papel.

Montagem:

- Dobrou-se ao meio um dos canudos de plástico, obtendo-se seu centro de

gravidade.

- Furou-se com o palito de madeira o centro da base do copo plástico

transparente e fixou-se o palito de madeira.

- Colocou-se o centro do canudo plástico dobrado sobre o palito de madeira.

Procedimento:

Atritou-se a toalha de papel com o canudo plástico não dobrado para gerar energia

eletrostática.

Aproximou-se o canudo plástico que foi atritado com a toalha de papel e observou-se a

atração do canudo plástico que estava suspenso sobre o palito de madeira.

Atritou-se uma das extremidades do canudo plástico dobrado, aproximou-se novamente o

outro canudo plástico e notou-se a repulsão do canudo plástico suspenso.

Fig. 1 – Material utilizado na obtenção de energia eletrostática.

Fig. 2 – Resultado do experimento da atração e repulsão dos canudos de plástico,

provocado pela energia eletrostática.


Experiência 2: Montagem de um circuito simples.

Objetivo:

Observação através da montagem de um circuito simples do funcionamento da corrente

elétrica.

Material utilizado:

- Cabo flexível de cor amarela, de 30 cm;

- Cabo flexível de cor branca, de 30 cm;

- Soquete de porcelana para lâmpada incandescente;

- Lâmpada incandescente de 60 W;

- Pino macho para tomada.

Montagem:

- Descascaram-se as extremidades dos cabos branco e amarelo, fixou-as no

pino macho e no soquete de porcelana.

- Rosqueou-se a lâmpada incandescente no soquete.

Fig. 3 – Material utilizado para montagem de um circuito simples.


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Procedimento:

Encaixou-se o pino macho na tomada (energia eletromotriz).

Observou-se que a lâmpada incandescente iluminou-se.

Experiência 3: Montagem de um circuito em série.

Objetivo:

Demonstrar através do experimento o funcionamento de um circuito em série.

Material utilizado:

- Três cabos flexíveis de cor amarela, de 30 cm;

- Três cabos flexíveis de cor branca, de 30 cm;

- Três soquetes de porcelana para lâmpada incandescente;

- Três lâmpadas incandescentes de 60 W;

- Pino macho para tomada;

- Alicate de corte;

- Chave Philips.

Fig. 4 – Demonstração do circuito simples em funcionamento.

Fig. 5 – Material utilizado na montagem de um circuito em série.


Montagem:

- Descascaram-se as extremidades dos cabos branco e amarelo, utilizando um

alicate de corte, fixou-as no pino macho e nos soquetes de porcelana com uma

chave tipo philips.

- Rosquearam-se as lâmpadas incandescentes nos soquetes de porcelana.

Procedimento:


Observou-se que as três lâmpadas incandescentes iluminaram-se com a mesma

intensidade luminosa.

Tirou-se uma das lâmpadas e o observou-se que as outras ainda continuaram acesas e com

mesma intensidade luminosa.

Experiência 4: Montagem de um circuito em paralelo.

Objetivo:

Demonstrar através do experimento o funcionamento de um circuito em paralelo.

Material utilizado:

- Três cabos flexíveis de cor amarela, de 30 cm;

- Três cabos flexíveis de cor branca, de 30 cm;

- Três soquetes de porcelana para lâmpada incandescente;

- Três lâmpadas incandescentes de 60 W;

- Pino macho para tomada;

- Alicate de corte;

- Chave Philips;

- Fita isolante.

Fig. 6 – Circuito em série em funcionamento.


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Montagem:

- Descascaram-se as extremidades dos cabos branco e amarelo utilizando um

alicate de corte e fixou-as no pino macho.

- Prenderam-se os cabos amarelo e branco em um soquete de porcelana. Após

este procedimento fixou-se no mesmo soquete um cabo amarelo e outro branco.

- Ligou-se a outra extremidade do cabo amarelo em um novo soquete e

sucessivamente no mesmo soquete conectou-se um novo cabo amarelo.

- Ligou-se a outra extremidade do cabo branco em um novo soquete e

sucessivamente no mesmo soquete conectou-se um novo cabo branco.

- Emendaram-se as extremidades dos cabos amarelo e branco com a utilização

da fita isolante fechando o circuito.

- Rosquearam-se as lâmpadas incandescentes nos soquetes de porcelana.

Procedimento:


Observou-se que as três lâmpadas incandescentes iluminaram-se, porém com intensidade

luminosa diferente, a primeira mais intensa e as demais com menor intensidade, pois a

corrente elétrica foi dividida.

Tirou-se uma das lâmpadas que estavam em paralelo e outra apagou.

Fig. 7 – Material utilizado na montagem de um circuito em paralelo.


Experiência 5: Observação das correntes continua e alternada através de um

voltímetro.

Objetivo:

Compreender através de observação os dois tipos de corrente elétrica (continua e

alternada).

Material utilizado:

- Voltímetro;

- Pilha alcalina de 1,5 V.

Fig. 9 – Demonstração da falta de contato da lâmpada incandescente com o soquete,

interrompendo a passagem da corrente elétrica no circuito em paralelo.

Fig. 8 – Funcionamento de um circuito em paralelo.

Fig. 10 – Material utilizado para medição das correntes alternada e continua.


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Montagem:

- Conectaram-se os cabos do voltímetro nas extremidades positiva e negativa

da pilha alcalina.

- Fixaram-se os cabos do voltímetro na tomada de 110 V.

Procedimento:

Selecionou-se a chave do voltímetro para corrente continua em 10 V, prendeu-se os cabos

do voltímetro na pilha alcalina em seus respectivos pólos e notou-se a passagem de

corrente elétrica.

Selecionou-se a chave do voltímetro para corrente alternada em 220 V, prendeu-se os

cabos do voltímetro na tomada de 110 V e notou-se a passagem de corrente elétrica.

Experiência 6: Montagem de uma bussola caseira.

Objetivo:

Demonstrar através de uma bussola os pólos magnéticos terrestres.

Fig. 11 – Medição de corrente continua.

Fig. 12 – Medição de corrente alternada.


Material utilizado:

- Copo de vidro;

- Agulha de costura;

- Água.

Montagem:

- Colocou-se água no copo de vidro e com cuidado introduziu-se a agulha

sobre a tensão superficial da água, de modo que fique suspensa na superfície.

Procedimento:

Colocou-se água no copo de vidro e com cuidado introduziu-se a agulha sobre a tensão

superficial da água, de modo que fique suspensa na superfície.

Fig. 13 – Bussola caseira demonstrando os pólos magnéticos terrestres.


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Custo do material utilizado nas experiências:

- Agulha de costura: R$ 6,00.

- Alicate de corte: R$ 8,00.

- Cabo flexível amarelo 1,5

mm: R$ 7,50.

- Cabo flexível branco 1,5

mm: R$ 7,50.

- Copo de vidro: R$ 3,00.

- Canudo plástico: R$ 2,00.

- Chave Philips: R$ 4,00.

- Copo plástico descartável:

R$ 3,59.

- Fita isolante: R$ 2,50.

- Lâmpada incandescente 60

W: R$ 6,00.

- Palito de madeira: R$ 1,50.

- Pilha alcalina 1,5 V: R$

8,50.

- Pino macho de tomada: R$

3,00.

- Soquete de porcelana: R$

6,00.

- Toalha de papel: R$ 3,00.

- Total: R$ 68,74.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Após o desenvolvimento do projeto, com o respectivo levantamento das necessidades

dos recursos humanos e econômicos, o mesmo foi aplicado integralmente nas três

escolas estaduais de Ensino Médio identificadas anteriormente, ou seja: Escola

Estadual Antonio Lisboa, Escola Estadual Buenos Aires e Escola Estadual Albino

Cesar.

Durante a aplicação junto aos alunos das escolas mencionadas, puderam-se atestar

as propostas inferidas por Paulo Freire, em que os conteúdos de Física utilizados,

abordando exemplos do cotidiano dos educandos, facilitaram a sua compreensão e

entendimento:

“Educar exige respeito aos saberes dos educandos, logo, deve-se estabelecer uma

intimidade entre os saberes curriculares fundamentais aos alunos e a experiência

social que eles têm como indivíduos”. (Freire, 1996)

O trabalho de experimentação em laboratório, de conteúdos específicos de

Eletricidade e Eletromagnetismo, foi muito bem aceito tanto pelos professores quanto

pelos alunos, devido à facilidade de serem montados e manuseados até mesmo na

própria sala de aula. Isto porque no transcorrer da pesquisa desenvolvida,


evidenciaram-se e atingiram-se os objetivos propostos, dentre os quais se apontou

que, mesmo em escolas com recursos materiais limitados, ou que, por algum outro

motivo não possuíssem um laboratório ou uma sala especifica para experimentos

laboratoriais de Física, as tarefas propostas poderiam ser realizadas de maneira

segura e proveitosa em outros locais.

Neste trabalho se propuseram seis apostilas relacionadas a seis experimentos

pertinentes à Eletricidade e Eletromagnetismo, com o objetivo de facilitar a

compreensão e assimilação do conteúdo, em complemento ao curso teórico

ministrado em sala de aula.

As apostilas contêm a identificação da experiência, um resumo da teoria que a baseia,

seus objetivos, a relação de materiais utilizados, a orientação de montagem e o

procedimento a ser realizado, para proporcionar sua conclusão. Após realizarem as

experiências em sala de aula convencional ou específica de laboratório,

acompanhados pelo professor e com o uso das apostilas, os alunos resolveram

exercícios propostos e fizeram o relatório.

Verificou-se que, com as tarefas experimentais, mediante a “montagem” do laboratório

em sala de aula, os alunos tiveram uma melhor assimilação dos conteúdos teóricos,

outrora desenvolvidos exclusivamente, bem como a resolução dos exercícios

propostos. Este resultado confirmou-se, pois as respostas apresentadas foram claras

e acompanhadas de idéias consistentes. A compreensão dos conteúdos associados

ao funcionamento dos dispositivos de laboratório do presente trabalho levaram a

discussões mais abrangentes e aprofundadas.

As apostilas foram organizadas como complemento pedagógico do professor e podem

subsidiar mais trabalhos de pesquisa e observação, assim como a elaboração de

novos experimentos laboratoriais em conjunto com os alunos.

5. CONCLUSÃO

De acordo com Assmann o ambiente pedagógico tem de ser um lugar de fascinação e

inventividade, não deve inibir, mas propiciar uma dose de alucinação entusiástica

requerida para que o processo de aprender aconteça como mixagem de todos os

sentidos.

Sendo assim, estratégias criativas que envolvam os alunos, com a finalidade de

alcançar o efetivo processo ensino-aprendizagem devem ser utilizadas pelos

professores em sala de aula.


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Desta forma, o conjunto de atividades laboratoriais de Eletricidade e

Eletromagnetismo, particularmente proposto neste trabalho consistiu de metodologia

plausível, pois, além de colocar em prática as proposta dos PCNEM, de

experimentação para o desenvolvimento das competências de Física, trouxe para os

alunos uma possibilidade coerente com o aprendizado almejado, e compatível com

seu contexto econômico e social, uma vez que as experiências selecionadas utilizaram

materiais de baixo custo, condizentes com a realidade dos educandos.

4. REFERÊNCIAS

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PCN e PCN + (PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS). MEC – Ministério da

Educação.

Contato: [email protected] e [email protected]

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