Proposta de Ação Profissional Docente: Radiação...

volume 11, 2016 11

Proposta de Ação Profissional Docente: Radiação Eletromagnética e Radioatividade

Liliane Pereira Furtado e Patrícia Fernandes L. Machado

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

Decanato de Pesquisa e Pós-Graduação Instituto de Ciências Biológicas

Instituto de Física Instituto de Química

Faculdade UnB Planaltina PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE CIÊNCIAS

MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE CIÊNCIAS

PROPOSTA DE AÇÃO PROFISSIONAL DOCENTE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA E RADIOATIVIDADE

LILIANE PEREIRA FURTADO

Proposta de Ação Profissional resultante da Dissertação realizada sob orientação da Prof.a Dr.a Patrícia Fernandes Lootens Machado e apresentado à banca examinadora como requisito parcial à obtenção do Título de Mestre em Ensino de Ciências pelo Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências da Universidade de Brasília.

BRASÍLIA – DF 2016

2

SUMÁRIO

APRESENTAÇÃO 3

INTRODUÇÃO 5

COMO CONSTRÍMOS ESSA PROPOSTA DE AÇÃO DIDÁTICA 6

APRESENTAÇÃO DA PROPOSTA DE AÇÃO DIDÁTICA 9

Plano de aula 1 11

Plano de aula 2 18

Plano de aula 3 25

Plano de aula 4 33

Plano de aula 5 40

Plano de aula 6 45

Plano de aula 7 51

Plano de aula 8 57

Plano de aula 9 60

CONSIDERAÇÕES FINAIS 65

REFERÊNCIAS 66

3

APRESENTAÇÃO

Prezado (a) Professor (a),

Este material didático é uma Proposição de Ação Profissional Docente, que

juntamente com a dissertação intitulada “Radiação eletromagnética e Radioatividade -

uma abordagem em aulas de Química do ensino médio em busca da (re) significação do

conhecimento dos alunos” resulta de estudos desenvolvidos durante curso de mestrado

em Ensino de Ciências, no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências (PPGEC)

da Universidade de Brasília (UnB).

A decisão de fazer o mestrado profissional foi devido a observações e

questionamentos que surgiram na minha vivência profissional. Entre observações e

questionamentos nas salas de aula, percebi a insatisfação dos alunos em estudar

determinados conteúdos e a constante busca deles por significado para o que estudam.

Há, por partes dos estudantes, um quê de imediatismo, uma falta de crença no

conhecimento escolar, que não seja aquele de utilidade ou mesmo uma ilusão que a

informação facilmente disponível é suficiente para lidar com os desafios quando eles

surgirem. Não precisamos investigar com profundidade para encontrar, nas salas de aulas,

dificuldade de compreensão de determinados conteúdos, principalmente, com relação a

associação deles com contextos reais. Um conteúdo que me chamou atenção foi

radioatividade. Grande parte dos alunos quando questionados sobre o que sabem a

respeito de radioatividade ressaltou somente aspectos negativos, como se todo o

conhecimento relacionado tivesse sido aplicado para desenvolver tecnologias lesivas ao

ambiente. Adicionado a isso, percebi que o conteúdo de radioatividade, abordado em

livros didáticos, traz uma exploração superficial em relação a sua aplicabilidade.

Encontramos livros que enfatizam os acidentes nucleares, como se eles fossem

consequência esperada de tecnologias que se baseiam no conhecimento sobre de

radioatividade.

Devido a esse conjunto de fatores, elaboramos um material de ensino na

perspectiva de contribuir para melhor compreensão / significação de conceitos relativos

a radioatividade a partir de uma abordagem CTS em aulas de Química no Ensino Médio,

4 para contrapor-se a visão negativa disseminada em livros (PNLEM e PNLD), jornais,

revistas e outras fontes.

Para isso, esse material didático buscou articular os conhecimentos da radiação

eletromagnética e da radioatividade às aplicações, vantagens, desvantagens e questões

ambientais relacionadas. Dessa forma, procuramos oportuniza a integração dos saberes

relacionando aos aspectos sociais, econômicos, políticos e ambientais envolvidos.

A proposição aqui apresentada foi aplicada em turmas de 3° ano do ensino médio

sob minha regência e a análise dos dados coletados durante essa experiência encontram-

se na dissertação da qual esse material é apêndice. Escolhemos dar início a proposição

diferenciando radiação ionizante e não ionizante pois percebemos que nossos alunos não

conseguiam diferenciá-las e identificar as diversas radiação. Além disso, para muitos,

toda e qualquer radiação era prejudicial à saúde. Dessa forma, nos dedicamos a elaborar

um material que estabelecesse relações entre os conhecimentos e promovesse significação

na aprendizagem. Nossa proposta assume uma perspectiva contextualizada voltada para

uma abordagem CTS. Dessa forma, os conhecimentos da Ciência estão atrelados às

aplicações na vida diária, envolvendo discussões, questionamentos e críticas em torno do

desenvolvimento científico-tecnológico.

Para desenvolver essa Proposição de Ação Profissional Docente (PAPD) foi

preciso uma minuciosa pesquisa referente ao conteúdo a ser trabalhado, estudo e revisão

de estratégias, uso de recursos, exploração dos conceitos prévios dos alunos, estudo dos

principais questionamentos feitos em sala de aula, organização de tempos, espaços e

recursos, entre outros.

Esperamos que esta proposta didática possa ajudá-los, prezado(a)s colegas a

explorar o ensino da radiação eletromagnética e da radioatividade numa perspectiva CTS,

valorizando a integração dos saberes relacionado ao cotidiano do aluno.

Nos colocamos à disposição para críticas, sugestões e sanar eventuais dúvidas.

Para isso, segue meu e-mail [email protected].

Boa Leitura!!!!

5 INTRODUÇÃO

O ensino de Ciências na perspectiva Ciência-Tecnologia-Sociedade pontua um

ensino crítico, problematizador voltado para formação da cidadania. Dessa forma, o

conhecimento científico deve proporcionar um ensino mais reflexivo e contextualizado,

oportunizando o educando a participar do processo democrático de tomada de decisões,

relacionado aos problemas sociais nos quais ele está inserido.

Para isso, é necessário que a escola crie um ambiente favorável para que nossos

alunos saibam avaliar e participar das decisões que envolvem a Ciência e a Tecnologia

(PINHEIRO; BAZZO; SILVEIRA., 2007). Essas decisões envolvem uma postura crítica

sobre o uso de determinados produtos que geram impactos para a natureza, bem como a

capacidade de avaliar as informações perpetuadas pela mídia e quais os interesses que

estão vinculados a esse tipo de informação. Dentro disso, podemos dizer que a abordagem

CTS também estabelece que se entenda o propósito de determinados tratamentos de saúde

/ exames médicos e os riscos gerados pelos mesmos, entre outros.

O estudo das radiações eletromagnéticas e da radioatividade proposto nesse

trabalho deve dar suporte para que os conhecimentos prévios dos alunos sejam explorados

e confrontados com os conhecimentos escolares, promovendo assim uma reflexão crítica

das informações vinculadas à mídia. A exploração desses conteúdos deve estar associada

ao cotidiano do aluno, buscando a contextualização dos saberes, para que os mesmos

utilizem esse conhecimento diante das problemáticas que envolvem C&T.

Assim sendo, ao construir esse módulo didático demos ênfase em articular os

conceitos da Ciência à realidade do aluno, utilizando-se de recursos de ensino como:

música, vídeo, atividades experimentais, apresentações de slides e textos de divulgação

científica e debates. A proposta foi desenvolvida em nove encontros de 100 minutos cada,

ou seja, com duas aulas de 50 minutos conjugadas, são elas:

Aula 01 – As radiações emitidas pelo sol;

Aula 02 – Rádio e Micro-ondas;

Aula 03 – Infravermelho e Luz visível;

Aula 04 – Ultravioleta;

Aula 05 – Raios X e Raios gama;

6 Aula 06 – Profissões que trabalham com radiações ionizantes;

Aula 07 – Radioatividade;

Aula 08 – O uso de radiações ionizantes em diagnósticos e tratamentos médicos;

Aula 09 – Exames médicos e aplicações da radiação ionizante.

Para o desenvolvimento dessas aulas foram utilizados diversos recursos de ensino,

uso de estratégias diversificadas bem como o estudo minucioso da temática. A seguir,

descreveremos a metodologia desenvolvida.

7 COMO ESSA PROPOSTA FOI ELABORADA?

A construção dessa proposta se iniciou após uma minuciosa pesquisa de como a

temática vem sendo abordada nos livros didáticos usados frequentemente nas escolas de

ensino médio do Distrito Federal. Percebemos que na maioria dos livros de ensino médio

as aplicações não se preocupavam em apresentar as diferentes radiações ionizantes, a

interação com o corpo humano e a diferença da radiação ionizante e não-ionizante. Ao

invés disso, os contextos associados exploravam acidentes radioativos, o emprego do

conhecimento para o desenvolvimento de bombas nucleares e toda uma gama de efeitos

deletérios.

Ainda fizemos uma pesquisa com nossos alunos a fim de explorar qual a

visão/ideia que eles tinham acerca da radiação e da radioatividade. Os resultados

reforçaram que a visão negativa era preponderante e que os mesmos apresentavam

equívocos conceituais.

A partir disso, optamos por explorar os seguintes conteúdos: radiações emitidas

pelo Sol; diferenças entre ondas eletromagnéticas e mecânicas; radiação ionizante e não-

ionizante, principais propriedades e características das ondas eletromagnéticas, como

ondas de rádio e TV, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X, raios

gama, partículas alfa, beta e pósitron; radioisótopos; radiofármacos; principais exames

diagnósticos de imagem; interação da radiação ionizante com a matéria e os tratamentos

médicos que envolvem radiação ionizante e energia nuclear.

Na exploração das radiações não-ionizantes, utilizamos atividades experimentais.

Escolhemos três experimentos simples para serem apresentados de forma demonstrativa,

que estivessem articulados com a vida dos alunos. Por meio dessas atividades,

exploramos o conhecimento que nossos alunos tinham a respeito dos fenômenos a serem

observados e depois confrontamos com as explicações apresentadas pela Ciência.

Outro recurso trabalhado foram três vídeos, que serão apresentados na descrição

das atividades. O primeiro deles permitiu-nos rever conceitos trabalhados em sala de aula.

O segundo foi uma reportagem que apresentava as principais profissões na área de saúde

que têm alta empregabilidade e isso nos possibilitou uma discussão sobre um assunto que

é tão presente na vida de alunos do último ano do nível médio. Já o terceiro vídeo contava

parte da história da família Curie. Esse último vídeo permitiu que a construção do

conhecimento sobre radioatividade fosse acompanhada numa perspectiva histórica,

valorizando todos os aspectos envolvidos no desenvolvimento desse conhecimento. Para

8 Moran (1995, p. 2): “O vídeo combina a comunicação sensorial-cinestésica, com a

audiovisual, a intuição com a lógica, a emoção com a razão. Combina, mas começa pelo

sensorial, pelo emocional e pelo intuitivo, para atingir posteriormente o racional. ”

Também elaboramos dois textos para trabalhar durante nossas aulas as radiações

infravermelho e ultravioleta. O uso dos textos ajuda a desenvolver a capacidade

interpretativa e crítica do educando, sendo de extrema relevância na sua vida cotidiana,

já que os alunos terão acesso constantemente a diversas informações. Wellington1 (1991,

p. 370 citado por SILVA, 2002, p. 55) defende que o ensino de Ciências deve ser

trabalhado na perspectiva da formação crítica: “um dos objetivos da educação formal é

certamente o de capacitar futuros cidadãos a darem sentido e examinarem criticamente os

materiais relacionados à ciência que eles encontrarão para ler ao longo de suas vidas após

cessar a educação formal”.

1 WELLINGTON, J. Newspaper science, school science: friends or enemies? International Journal of Science Education, 13, n.4, p. 363-372, 1991.

9 APRESENTAÇÃO DA PROPOSTA DIDÁTICA

Essa Proposição de Ação Profissional Docente (PAPD) contem nove aulas duplas,

ou seja, as duas aulas perfazem um total de 1 hora e 40 minutos. Sugerimos ao professor,

que desejar se utilizar dessa proposição, que adeque a proposta à realidade de sua escola.

A seguir serão apresentados um questionário que usamos para conhecer as concepções

dos estudantes sobre radioatividade e radiação eletromagnética, além dos Planos para as

nove aulas, acompanhados das estratégias e instrumentos de avaliação.

Atividade para investigar concepções iniciais

Nome: _______________________________________________ Série / Turma ________________

1. Em que escola você cursou o 9º ano do Ensino Fundamental e o 1º e 2º anos do Ensino Médio (EM).

Série Nome da Escola

9º ano EF

1º ano EM

2º ano EM

2. Assinale com um X se você teve ou não aula das matérias indicadas no quadro abaixo e se as aulas ocorreram ao longo de todo o ano ou em um dos semestres.

Matéria SIM NÃO Todo o ano letivo

Só no 1º Semestre

Só no 2º Semestre

Química

Física

Biologia

3. Em qual dessas matérias você estudou sobre radiação eletromagnética (por exemplos: infravermelho, ultravioleta, luz visível) ou radioatividade?

Física ( ) Química ( ) Biologia ( ) Não lembro ( ) Outra ( ): Especifique:____________

4. Marque com um X que radiações são emitidas pelo Sol:

( ) Ultravioleta ( ) Raios Gama ( ) Infravermelho ( ) Raios X

( ) Luz visível ( ) Micro-ondas ( ) Ondas de rádio

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5. Marque abaixo onde você já leu ou ouviu falar sobre radioatividade?

( ) Escola ( ) Livro didático ( ) Jornais ( ) Revistas ( ) Internet

( ) Conversa com seus pais ( ) com amigos ( ) com professores ( ) Nunca ouviu falar ou leu sobre 6. Marque abaixo onde você já leu ou ouviu falar sobre radiação infravermelho, ultravioleta ou luz visível?

( ) Escola ( ) Livro didático ( ) Jornais ( ) Revistas ( ) Internet ( ) Conversa com seus pais ( ) com amigos ( ) com professores ( ) Nunca ouviu falar ou leu sobre

7. No que a palavra radioatividade faz você pensar?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Se tivesse uma reportagem na sua frente, que em seu título aparecesse as palavras radiação infravermelha e ultravioleta, o que você esperaria ler no texto da reportagem? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Elabore uma pergunta sobre algo que você gostaria de saber a respeito de radioatividade e radiação infravermelho e ultravioleta. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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PLANO DE AULA 1 – AS EMISSÕES EMITIDAS PELO SOL

Iniciamos a primeira aula discutindo a importância do sol para a vida na Terra.

Recepcionamos os alunos com a música “O Sol” da banda Jota Quest. A escolha justifica-

se pela banda ser popular entre nossos alunos e a música trazer uma mensagem positiva.

Consideramos que a música deixa o ambiente mais favorável para que os alunos

participem das discussões. No entanto, para deixar a aula mais dinâmica, a exposição e a

explicação dos conceitos foi entremeada de questionamentos aos alunos, valorizando,

dessa forma, os conhecimentos espontâneos deles, acompanhadas da apresentação dos

conhecimentos da Ciência.

Introduzimos o que a Ciência tem estabelecido sobre cada uma das radiações

emitidas pelo sol, respeitando sempre o nível de ensino em que os alunos se encontravam.

Cada professor pode usar diferentes estratégias para ajudar seus alunos a buscarem

motivação e vontade para ampliar o próprio conhecimento.

Em nossa proposição, utilizamos slides nos quais abordamos desde as radiações

solares até as ondas eletromagnéticas e suas características. Ao final da primeira aula, a

turma foi dividida em dupla para responder a Atividade de sala 1, que explorou as ondas

eletromagnéticas e suas propriedades. Os alunos também levaram uma atividade para

casa, para exercitar-se com autonomia após uma revisão da primeira aula. A descrição

mais detalhada dessa aula encontra-se no Plano de Aula e nas atividades na sequência.

Professor! Valorize os conhecimentos espontâneos de seus alunos, pois a partir deles é

possível entender a diversidade de cada indivíduo e a sua bagagem cultural.

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PLANO DE AULA 1

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio

Professor(a): Duração: 1h40min

Objetivos da aula: - Discutir a importância do sol e as radiações que ele emite; - Discutir os conceitos de energia; - Conceituar onda e apresentar suas principais características; - Apresentar o espectro eletromagnético e as características das radiações eletromagnéticas. -Objetivos de ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Salientar a importância do sol e as radiações que são emitidas por ele; - Conhecer os diferentes conceitos de energia e sua aplicabilidade; - Explicar o que é uma onda e reconhecer suas principais características; - Distinguir as radiações eletromagnéticas por meio do comprimento de onda, da frequência e da energia. Desenvolvimento da aula: 1. Introdução Assistir o clipe da música: O sol (Jota Quest) 2. Discussão sobre a música Introduzir a discussão por meio das duas perguntas: Vocês saberiam dizer qual é a nossa fonte primária de energia? Qual a importância do sol para a vida na Terra? 3. Apresentação por meio de Datashow Apontar a importância do sol para a Terra e para os seres vivos; Apresenta as radiações provenientes do sol; Apresentar os vários conceitos de energia; Explorar o espectro eletromagnético; Introduzir o conceito de radiação 4. Apresentação por meio do Datashow Entender o que é uma onda Diferenciar onda mecânica e onda eletromagnética Distinguir as características das ondas: comprimento de onda e frequência Interpretar o espectro eletromagnético: as radiações que compõem o espectro eletromagnético e suas faixas de frequência 5. Atividade em sala Os alunos serão divididos em grupos de 3 alunos e esses terão que preencher uma tabela relacionando as radiações com sua frequência, comprimento de onda, energia e propriedades e em seguida desenhar o espectro Desenhar o espectro eletromagnético utilizando a tabela. Discussão e correção da atividade 6. Atividade para casa Compreender as diferentes radiações e suas características por meio do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=zFkaGmFZups Depois de assistir ao vídeo responder as seguintes questões:

a) O que você entendeu ser uma onda eletromagnética? b) Cite exemplos de regiões do espectro eletromagnético. c) Qual região do espectro a visão do ser humano consegue enxergar? d) O que diferencia as ondas eletromagnéticas?

Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas no ambiente escolar e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu). Fechamento da aula: A professora corrige a atividade e faz uma discussão em sala a fim de sanar as possíveis dúvidas.

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AULA 1

Os slides que utilizamos na primeira aula exploraram a temática “Radiações

emitidas pelo Sol”. A partir de imagens discutimos a importância do Sol como fonte de

energia luminosa e térmica para a Terra e para os animais. Demos continuidade à

apresentação explorando os diversos conceitos de energia, facilmente encontrados nos

livros didáticos.

Em seguida, discutimos os diferentes conceitos e tipos de energia, exploramos

como se dá essa transferência de energia a partir do Sol até a Terra. A partir disso,

conceituamos a radiação eletromagnética e definimos o que são ondas. Procuramos

diferenciar as ondas mecânicas das ondas eletromagnéticas.

Abaixo apresentamos somente alguns dos slides utilizados nessa aula, eles

representam fragmentos da forma como imaginei a apresentação. Cada professor tem sua

forma particular de organizar suas aulas e expor suas ideias.

Metodologia: aula expositiva estimulando o diálogo e o pensamento crítico utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, cartolina, projetor multimídia, slides (PowerPoint), roteiro da aula, vídeo (https://www.youtube.com/watch?v=zFkaGmFZups), música, atividades e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: - DORE S. A radiação ionizante. In: Curso de Física da Radiação I -2004/1, 2004. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Disponível em: http://www.if.ufrj.br/~dore/FisRad/FisRad1.pdf. Acessado em: 01 de novembro de 2015. - FILHO, K. S. O.; SARAIVA, M. F. O. Astronomia e Astrofísica. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2015. Disponível em: http://astro.if.ufrgs.br/esol/esol.htm. Acessado em: 01 de novembro de 2015. - GRAÇA, C. Ondas eletromagnéticas. In: Universidade Federal de Santa Maria, 2015. Disponível em: http://coral.ufsm.br/cograca/graca10.pdf. Acessado em; 3 de fevereiro de 2015. - ONDAS. Universidade Estadual Paulista, 2015. Disponível em: http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/Ondas.htm. Acessado em: 02 de novembro de 2015. - SANTOS, C. A. Raios X. Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod00/index.html>. Acesso em: 30 de out. 2015. - SOUZA, E. G. et al. Ondulatória. Escola Estadual Prof. Ascendino Reis, 2001. Disponível em: http://ww2.unime.it/weblab/awardarchivio/ondulatoria/ondas.htm#Teorias, seus criadores, sua prática Acessado em: 02 de novembro de 2015. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora deve escrever um apanhado geral sobre a aula, apontando o que foi positivo, o que precisa melhorar baseado no planejamento da aula.

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Atividade de sala 1

1. Para preencher o quadro abaixo, recorte as fichas da página seguinte e cole-as nos espaços correspondentes.

Ondas eletromagnéticas

Comprimento de onda (unidade comum)

Comprimento de onda em

metros (m)

Desenho da onda Propriedades

Rádio < 0,1 cm

Micro-ondas 0,1 – 100 cm

Infravermelho 700 nm – 1000

Visível 400 – 700 nm

Ultravioleta 10 – 400 nm

Raios X – 102 A

Raios gama >100 A

Para preencherem a terceira coluna da atividade acima, os alunos tiveram que

transformação as unidades de comprimento de onda. Nossa experiência mostrou que a

maioria dos alunos apresenta dificuldade em efetuar tais transformações. Por isso,

chamamos atenção para o professor que resolver realizar atividades semelhantes, é

necessário verificar se os alunos conhecem as unidades de medidas e se conseguem

16 autonomamente realizar a tarefa. Caso contrário, sugerimos que o professor não deixe

passar a chance de tirar as dúvidas de seus alunos.

Preparamos uma atividade de casa, para que os estudantes retomem os conceitos

e se exercitem para testar o que foi apreendido ou o que precisa ser revisto. O vídeo da

atividade de casa 1 tem duração de aproximadamente 8:00 min.

Na perspectiva de acessar quão profícuas foram as aulas no atendimento aos

objetivos de ensino, consideramos importante receber um feedback dos alunos após cada

encontro. Para isso, elaboramos um instrumento denominado Ficha de Avaliação, que foi

entregue faltando em torno de 5 min para o término da aula com as seguintes perguntas:

Atividade de casa 1

Antes de responder as questões abaixo, pedimos aos alunos que assistam o vídeo que se encontra em: https://www.youtube.com/watch?v=zFkaGmFZups 1. O que você entendeu ser uma onda eletromagnética?

2. Cite exemplos de regiões do espectro eletromagnético estudados.

3. O que diferencia as ondas eletromagnéticas das ondas mecânicas?

4. Qual a região do espectro eletromagnético que a visão do ser humano consegue enxergar? Cite pelo

menos duas características dessa região.

Ficha de Avaliação

Nome: __________________________________________________ Data: _____________________

1. O que você aprendeu nessa aula? __________________________________________________________________________________

2. O que você não aprendeu nessa aula? __________________________________________________________________________________

3. Como você avalia essa aula de 0 a 5? (Números próximos a 0 qualificam uma aula ruim e números próximos a 5 qualificam uma boa aula)

( ) Nota 0 ( ) Nota 1 ( ) Nota 2 ( ) Nota 3 ( ) Nota 4 ( ) Nota 5

Observações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Professor!!! Os vídeos são recursos que permitem aproximar a aula do cotidiano do

aluno, aguçando a imaginação e a fantasia.

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Pela experiência vivenciada, esse instrumento deve ser analisado após cada aula,

pois tem um grande potencial de retorno, possibilitando ao professor identificar

problemas no processo ensino-aprendizagem (dúvidas e questionamentos) e também

serve para acompanhar a capacidade de análise dos próprios alunos. Caso seja bem

utilizada, essa ficha é uma ferramenta de auto avaliação que também permite aos alunos

refletirem sobre o nível de compreensão que alcançaram para os diferentes conceitos

abordados em aula. Recomendamos utilizá-la ao final de todas as aulas.

Alguns estudantes usam a Ficha de Avaliação para externar preocupações,

problemas pessoais, dificuldades de relacionamento com os colegas ou mesmo com a

professora e até curiosidades relacionadas ao conteúdo. Sendo assim, pode também ser

considerada um instrumento de estreitamento das relações interpessoais, vindo a

contribuir positivamente para se alcançar bons resultados.

18 PLANO DE AULA 2 – RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS: ONDAS DE RÁDIO/TV E MICRO-ONDAS

Pare essa aula sugerimos que o professor discuta as principais aplicações das

ondas de rádio e as tecnologias envolvidas. Já com relação ao micro-ondas, o material

dessa proposição investiu numa abordagem histórica, nas diferentes formas de se utilizar

essa radiação e no funcionamento de um micro-ondas doméstico. Também apresentamos

uma atividade experimental demonstrativa, que contribui para explorar o uso da radiação

micro-ondas, aproximando os conceitos da Ciência ao cotidiano dos estudantes.

PLANO DE AULA 2

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Apresentar as radiações que estão contidas no espectro eletromagnético; - Explorar no espectro eletromagnéticas: as radiações que compreendem as Ondas de Rádio e TV e o Micro-ondas, diferenciando os períodos por meio do comprimento de onda; - Articular os conceitos científicos ao cotidiano do aluno por meio da experimentação. Objetivos de ensino- Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Reconhecer as radiações que compõem o espectro eletromagnético; - Diferenciar as radiações eletromagnéticas por meio das suas características, comprimento de onda, frequência e energia; - Relacionar os conceitos científicos e sua aplicabilidade. Desenvolvimento da aula: 1. Discussão e apresentação das Radiações eletromagnéticas: ondas de rádio, televisão e micro-ondas. 2. Por meio de slides mostrar as diferentes radiações eletromagnéticas: características - comprimento de onda, frequência e aplicações. 3. Discussão em sala por meio de uma Atividade Experimental Como funciona um micro-ondas? O que é e como funciona o magnetron? Por meio de questionamentos e observação do aquecimento de duas substâncias distintas (água e óleo mineral), discutir o funcionamento de um micro-ondas e mitos relacionados. Objetivo: Compreender o funcionamento de um micro-ondas e porque a água aquece e o óleo mineral não aquece.

1. Atividade individual em sala de aula: por meio de duas perguntas retomar os conceitos apresentados durante o experimento.

2. Atividade em grupo em sala: incidir luz branca sobre um prisma e sobre um CD e pedir aos alunos do grupo para desenharem o observado.

3. Atividade para casa: colocar uma característica para cada radiação do espectro eletromagnético: 1.1. Rádio e televisão; 1.2. Micro-ondas; 1.3.Luz visível.

Professor! A exploração da história possibilita humanização das Ciências, podendo

contribuir para superação do “mar de falta de significação” (MATTHEUS, 1995)

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Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, relatório de experimentos, atividades desenvolvidas em sala e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu). Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, slides (PowerPoint), roteiro da aula, aula experimental, texto, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: BOTTE, G. S.; ABRANTES, J.; SANCHES, J. Recursos para o ensino de Física, 2015. Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt/wwwfi/hipertextos/espectro/hiper_espectro_vis.html. Acessado em: 10 de novembro de 2015. MAI, I. Como os micro-ondas aquecem os alimentos? 2015. Disponível em: http://www.fabertec.com.br/microondas.html. Acessado em: 15 de novembro de 2015. PALHETA, F. C. Ciência, tecnologia e sociedade. Universidade Federal da Bahia, 2015. Disponível em: http://www2.ufpa.br/ensinofts/radiologia.html. Acessado em: 10 de novembro de 2015. SANTOS, W.; MÓL, G. Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais. São Paulo: Nova Geração, 2010. 2 v. SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na Sala de Aula. In: Anais do XVIII Simpósio de Ensino de Física, 2009, Vitória ES. Anais do XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2009. Disponível em: http://www.cienciamao.usp.br/dados/snef/_infravermelhonasaladeaul.trabalho.pdf. Acessado em: 15 de novembro de 2015. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora deve escrever um apanhado geral sobre a aula, apontando o que foi positivo e o que precisa melhorar baseado no planejamento da aula.

AULA 2

Por meio dos slides utilizados nessa aula, relacionamos cada radiação do espectro

eletromagnético ao seu comprimento de onda. Em seguida, exploramos as unidades de

comprimento de onda e frequência, bem como a conversão das mesmas. Também

trabalhamos a diferença de radiação ionizante e não ionizante e relacionar aos fenômenos

de excitação e ionização.

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Após essa discussão, apresentamos as ondas de rádio, suas principais

radiofrequências e seu emprego no cotidiano.

Ainda definimos micro-ondas, como essa radiação vem sendo utilizada em radares

e também exploramos o funcionamento e cuidados de manuseamento do aparelho

doméstico e as outras aplicações desse conhecimento.

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A ficha abaixo tem por objetivo orientar o professor que queira desenvolver a

atividade experimental para explorar o funcionamento do micro-ondas.

As atividades experimentais são muito discutidas por pesquisadores da área de

Ensino de Ciências e muitos acreditam fortemente no potencial de sua contribuição para

22 as aulas de Ciências. Para isso, no entanto, as pesquisas ressaltam a necessidade dos

professores terem clareza das funções de tais atividades, algumas delas foram destacadas

por Hodson (1998), como:

- Estimular a observação acurada e o registro cuidadoso de dados;

- Promover métodos de pensamento científico simples e de senso comum;

- Treinar em resolução de problemas;

- Adaptar as exigências das escolas;

- Promover a compreensão de fenômenos semelhantes explicados por uma mesma teoria;

- Verificar fatos e princípios estudados anteriormente;

- Vivenciar o processo de identificar fatos por meio da investigação, chegando a

seus princípios.

Silva, Machado e Tunes (2010) recomendam que certos experimentos

podem ser realizados de forma demonstrativa-investigativa, buscando conhecer

primeiramente o que os alunos sabem sobre o fenômeno e seguindo em diálogo com eles

explorando a sequência apresentada na ficha abaixo.

ATIVIDADE EXPERIMENTAL

Problema a ser resolvido com a atividade: Como aquecer um líquido sem utilizar fogo?

Introdução Essa atividade experimental consiste em investigar juntamente com os alunos como aquecer dois líquidos aparentemente iguais sem usar chama. Os alunos devem ser instigados a responder primeiramente o questionamento acima e, posteriormente, se haverá aquecimento dos dois líquidos que serão submetidos por um minuto (1 min) a elevada potência em um micro-ondas.

Objetivo:

Explicar o aquecimento diferenciado de dois líquidos após interação com micro-ondas.

Materiais:

x 2 béqueres; x 50 mL de água; x 50 mL de óleo mineral; x Etiquetas e caneta Pilot; x Aparelho de micro-ondas.

Procedimento:

x Identificar os béqueres: béquer 1 e béquer 2; x Adicionar ao béquer 1: 50 mL de água; x Adicionar ao béquer 2: 50 mL de óleo mineral;

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x Colocar os béqueres no centro de um micro-ondas por um minuto em potência elevada.

Deve ser colocado em um béquer 50 mL de água e em um outro recipiente idêntico 50 mL de óleo mineral. A identidade dos líquidos não deve ser divulgada aos alunos. A participação dos estudantes antes e depois do experimento é importantíssima, cabendo a eles analisar por meio do tato a temperatura dos frascos contendo os líquidos.

Observação Macroscópica: Antes de serem colocados no micro-ondas, ambos os béqueres devem ser descritos quanto à sua aparência e temperatura e ambos parecerão iguais nos dois parâmetros. Após submetidos por um minuto no micro-ondas os frascos dever ser retirados e os alunos convidados a tocarem novamente nos frascos. O béquer 1 terá temperatura elevada, enquanto o outro permanece praticamente com a mesma temperatura que entrou.

Interpretação Microscópica Em função de ser uma molécula pequena e polar, a água interage com as micro-ondas, que são um campo eletromagnético de elevada frequência. Esse campo oscilante tem a capacidade de provocar movimento das moléculas de água, alinhando-as e desalinhando-as em relação ao campo eletromagnético. As micro-ondas fazem as moléculas de água girarem numa frequência semelhante à própria frequência. Isso ocorre primeiramente com as moléculas mais próximas da fonte de micro-ondas e propagam-se para as que se encontram mais afastadas. Sendo assim, a água aquece. Por sua vez, o dipolo das moléculas do óleo mineral é considerado nulo, sendo elas apolares, o que dificulta a interação com as micro-ondas. Isso faz com que o óleo mineral não aqueça quando submetido ao micro-ondas.

Aspectos históricos e Interface CTS Antes do experimento, sugerimos apresentar o magnetron (válvula que gera micro-ondas) e explicar seu funcionamento. Caso o professor não tenha acesso a essa válvula, o mesmo poderá utilizar imagens e até mesmo vídeos da internet. O conhecimento sobre as ondas eletromagnéticas, dentre elas as micro-ondas, foi prevista em 1864 por James Clerk Maxwell. No entanto, foi somente durante a 2.ª Guerra Mundial, em 1940, que os cientistas britânicos, John Randall e H. A. Boot, desenvolveram o magnetron, um tubo com imãs ao seu redor que produz as micro-ondas. Esse aparelho permitiu aos radares detectar os aviões das tropas inimigas e evitar ataques. Poucos anos depois, em 1946, Percy Spencer, um físico e inventor americano, observou o chocolate que carregava no bolso amolecer quando encontrava-se próximo a um radar ativo. Ele não foi o primeiro a observar tal fenômeno, mas foi o primeiro a investigar. Testou muito alimentos, inclusive grãos de milho de pipoca. Spencer percebeu que apesar das micro-ondas terem comprimentos de onda entre 30 cm (frequência = 1 GHz) e 0,1 cm (300 GHz), as mais longas é que são adequadas para aquecimento no forno de micro-ondas. Foi a partir de toda essa investigação que se passou a utilizar as micro-ondas para aquecer e cozinhar alimentos. Apesar de já se compreender, por meio das explicações científicas, o funcionamento de aparelhos micro-ondas, ainda existem muitas pessoas que não têm esse eletrodoméstico por medo dele ser o causador de doenças. Sendo assim, essa atividade experimental também possibilita discutir com os alunos e tirar-lhes dúvidas sobre o micro-ondas.

Para avaliar o quanto o experimento foi compreendido pelos alunos, recomenda-

se a realização de uma atividade de sala, preferencialmente, que eles registrem suas

explicações em pequenos textos.

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Também disponibilizamos a atividade de casa 2, que possibilita aos alunos

sintetizarem o conhecimento visto na segunda aula e pesquisarem sobre os conceitos que

serão trabalhados na terceira aula.

Atividade de casa 2 1. Descreva os fenômenos de excitação e ionização e relacione-os com as radiações ionizante e não-ionizante? 2. Complete a tabela com os valores do intervalo de comprimentos de onda de rádio e de micro-ondas e marque com um X para classificá-las em radiação ionizante ou não ionizante.

Características da radiação

Comprimento de onda (nm)

Radiação Ionizante Radiação Não-Ionizante

Ondas de rádio

Micro-ondas

3. No que o conhecimento sobre as ondas de rádio e as micro-ondas influenciaram nossas vidas? 4. Pegue um CD e direcione sobre ele um feixe de luz branca (lâmpada fluorescente) acesa. Reproduza o que você observou por meio de um desenho. Explique o que ocorreu.

Atividade de sala 2

1. Qual sua explicação para o aquecimento diferenciado dos líquidos 1 e 2 no micro-ondas?

2. Ao aquecer um prato de comida em um micro-ondas, comumente percebe-se que o aquecimento

dos alimentos não ocorreu por igual, tendo partes mais quentes que outras. Por que isso acontece?

3. Como explicar a interação da radiação micro-ondas com a molécula de água?

4. Cite algumas medidas que um usuário de um aparelho doméstico de micro-ondas deve fazer para

evitar que o mesmo se deteriore, podendo causar vazamento de radiação não ionizante?

Professor! A tarefa de casa é importantíssima na construção da independência,

autonomia e responsabilidade de nossos alunos, ajudando-os a formar hábitos de

estudo (FUJIMOTO; MARTINS, 2013).

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PLANO DE AULA 3 – RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS: INFRAVERMELHO E LUZ VISÍVEL

Na aula 3, propomos que sejam exploradas as radiações eletromagnéticas

infravermelho e visível. Para o primeiro, sugerimos uma atividade experimental com o

controle remoto da televisão. Trata-se de investigar o porquê de não detectarmos a luz

emitida pelo controle remoto de uma TV, quando o mesmo é acionado para executar um

comando, como aumentar o volume ou mesmo trocar de canal. No entanto, uma câmara

fotográfica qualquer, até mesmo as de celulares são capazes de detectar essa luz, como

pode ser visto na figura 1.

Figura 1 - Foto do controle remoto quando se aperta um botão.

Esse experimento permite que o professor explique uma aplicação da radiação

infravermelha, fazendo uso de um objeto que faz parte do cotidiano dos alunos e, que

provavelmente, muitos desconheçam seu funcionamento. Além disso, a atividade

possibilita explicar a limitação dos seres humanos em enxergar essa faixa de radiação

eletromagnética. Ainda, sugerimos que o professor explore a diferença entre as faixas de

infravermelho curto e longo, para que os alunos possam compreender que, apesar de se

tratar da emissão de radiação infravermelha, essa luz do controle remoto não causa

queimadura pois o calor desprendido é insignificante.

A seguir encontra-se o Plano de Aula e os slides trabalhados nessa aula e,

posteriormente, as atividades experimentais, o texto e as tarefas de sala e casa.

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PLANO DE AULA 3

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Explorar no espectro eletromagnéticas: as radiações que compreendem o Visível e o Infravermelho, diferenciando os períodos por meio do comprimento de onda; - Articular os conceitos científicos ao cotidiano do aluno por meio da experimentação. - Objetivos de ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Diferenciar as radiações eletromagnéticas por meio das suas características, comprimento de onda, frequência e energia; - Relacionar os conceitos científicos e sua aplicabilidade. Desenvolvimento da aula: 1. Experimento demonstrativo Apresentar aos alunos a decomposição da luz branca usando um prisma. 2. Discussão sobre a luz visível Por meio de slides, mostrar as características da luz branca (comprimento de onda e frequência) e como é a interação da luz com a visão humana. 3. Experimento: Infravermelho Experimento: observar o feixe infravermelho de um controle remoto; Objetivo: Visualizar a radiação infravermelha. Por que isso acontece? Texto: ler o texto “O que Controles Remotos têm a ver com radiação eletromagnética? ” e responder as perguntas relacionadas ao texto. 4. Discussão sobre a onda infravermelha Por meio de slides discutir as características das radiações infravermelhas. 5. Atividade individual Atividade sobre as radiações infravermelhas. 6. Atividade para casa

Colocar características para cada radiação: 1. Luz visível; 2. Infravermelha. Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala e em casa e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, slides (PowerPoint), roteiro da aula, aula experimental, texto, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: BOTTE, G. S.; ABRANTES, J.; SANCHES, J. Recursos para o ensino de Física, 2000. Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt/wwwfi/hipertextos/espectro/hiper_espectro_vis.html. Acessado em: 10 de novembro de 2015. MAI, I. Como os micro-ondas aquecem os alimentos? 2015. Disponível em: http://www.fabertec.com.br/microondas.html. Acessado em: 15 de novembro de 2015. PALHETA, F. C. Ciência, tecnologia e sociedade. Universidade Federal da Bahia, 2015. Disponível em: http://www2.ufpa.br/ensinofts/radiologia.html. Acessado em: 10 de novembro de 2015. SANTOS, W.; MÓL, G. Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais. São Paulo: Nova Geração, 2010. 2 v. SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na Sala de Aula. In: Anais do XVIII Simpósio de Ensino de Física, 2009, Vitória ES. Anais do XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2009. Disponível em: http://www.cienciamao.usp.br/dados/snef/_infravermelhonasaladeaul.trabalho.pdf. Acessado em: 15 de novembro de 2015. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora deve escrever um apanhado geral sobre a aula, apontando o que foi positivo, o que precisa melhorar baseado no planejamento da aula.

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AULA 3

Iniciamos a exploração da temática descrevendo a definição da radiação infravermelha,

sua frequência e seu comprimento de onda. Ainda, relacionamos a interação dessa

radiação com as vibrações de algumas moléculas.

Em seguida, apresentamos algumas aplicações dessa radiação: equipamentos que

identificam corpos com baixas intensidades de luz, aparelhos que são utilizados para

identificar doenças, controle remoto e o ferro de passar roupa. Discutimos também os

principais efeitos no corpo e as recomendações relacionadas a proteção adequada.

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Problema a ser resolvido com a atividade: O que os controles remotos têm a ver com radiação eletromagnética? Objetivo: Identificar e visualizar a emissão de luz ao acionar um controle remoto de TV. Materiais:

x 1 controle remoto usado de televisão; x 1 câmera fotográfica ou celular com câmera fotográfica.

Procedimento: Apertar qualquer tecla de um controle remoto, como por exemplo, para mudar de canal ou aumentar volume de uma TV e pedir para um aluno olhar para ponta do aparelho. Ao mesmo tempo, um outro aluno apontará uma câmara fotográfica para a ponta do controle e quando o mesmo for acionado deverá ser informado para que tire uma foto. Ambos deverão relatar se observaram algo no instante em que a tecla foi acionada. Esse evento pode ser realizado com várias duplas de alunos e eles devem apresentar suas explicações para o fato.

Observação macroscópica: Os alunos que estiverem olhando para o controle quando o mesmo for acionado não verão nenhuma luz acender, enquanto aqueles que estiver fotografando a ponta do controle observarão a emissão de luz.

Interpretação Microscópica Tanto a interpretação microscópica quanto os aspectos históricos e CTS encontram-se no texto disponibilizado a seguir.

O que Controles Remotos têm a ver com radiação eletromagnética?

Professor! Professor!!! A experimentação possibilita que o aluno reconheça o conhecimento cientifico em situações do seu cotidiano (REGINALDO; SHEID;

GULLICH, 2012).

Professor! O uso de textos em sala de aula possibilita a aquisição de hábitos de

leituras, favorece a capacidade de interpretação e desencadeiam debates com alto grau

de participação dos alunos (FERREIRA; QUEIROZ, 2012).

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Os primeiros controles remotos emitiam rádio frequência e foram usados pelos alemães para controlar navios contra os aliados na Primeira Guerra Mundial. Na Segunda Guerra, os controles remotos foram utilizados novamente, só que dessa vez, para detonar bombas. Dez anos após o final da Grande Guerra, o americano Eugene Polley veio a criar, em 1955, o controle remoto sem fio para TV, semelhante ao que temos hoje. No entanto, para fazer funcionar os primeiros controles remotos era preciso ter uma mira excepcional, isto é, achar o ângulo perfeito e apontar o controle em direção à TV.

Hoje em dia, os controles remotos de nossas casas usam raios infravermelho (IV), radiação que nossos olhos não conseguem detectar, pois está fora da faixa do espectro eletromagnético visível. A radiação IV do controle remoto emite sinais que são captados pelos receptores localizados à frente dos equipamentos de TV e vídeo, por exemplo. A fonte da luz infravermelho dos controles são LEDs. Quanto maior potência tiverem os LEDs transmissores dessa radiação, mais eficaz será seu funcionamento.

Ao clicar no botão “ligar” de seu controle remoto, você força um contato com a placa de circuito interno. Então, ao promover esse contato, o circuito é fechado e o LED transmissor do controle envia uma série de pulsos de luz correspondentes ao comando binário “ligar” para o receptor localizado à frente da TV. De acordo com a tabela a seguir esse código será 0010101. Por sua vez, o receptor da TV decodifica os pulsos de luz em dados binários compreendidos pelo microprocessador da TV. Por fim, o microprocessador executará a tarefa solicitada, ou seja, “ligar” o aparelho. Por meio desse sistema, conseguimos controlar a TV sentados no sofá, sem ter mais que levantar para “ligar”, “trocar de canal”, “aumentar ou abaixar volume”.

O comando binário é um sistema de numeração em que para representar qualquer quantidade se utiliza somente os números zero e um (0 e 1). Esse sistema é o mesmo usado para todas as tarefas desempenhadas pelos computadores. A combinação dos dígitos 0 e 1 leva o controle remoto a criar várias informações, como por exemplo:

Botão Código Binário

LIGAR 001 0101

DESLIGAR 010 1111

AUMENTAR VOLUME 001 0010

BAIXAR VOLUME 0010011

CANAL 4 000 0011

O sinal do controle remoto é designado para um determinado aparelho receptor, por isso, dificilmente você conseguirá utilizar o controle de seu aparelho de TV em outros equipamentos. Os controles remotos de IV sem fio têm um alcance de aproximadamente 10 metros. Portanto, são sinais limitados, eles não atravessam paredes, nem fazem curvas. Sendo assim, você não conseguirá do seu quarto abaixar o volume da TV de seus pais na sala, nem mudar o canal da TV da casa de seu amigo, mesmo que ele seja seu vizinho de porta.

Como existem outras fontes de raios infravermelho, como o Sol, os controles remotos têm que ser modulados em uma frequência que não esteja presente na luz solar para evitar interferências. Você pode imaginar se outras fontes dessa radiação pudessem interferir no seu controle remoto?

A radiação infravermelha emitida pelos controles remotos tem comprimento de onda com cerca de 1000 nm, um pouco maior do que a luz vermelha que enxergamos. Logo, a luz emitida fica próximo à radiação visível, mas os sensores da nossa retina captam apenas radiações na faixa de 400 a 700 nm. É por isso que quando apertamos o botão do controle remoto não somos capazes de ver a luz IV emitida. Já o sensor da máquina fotográfica capta na faixa de infravermelho curto, próximo do visível. Sendo assim, uma máquina digital qualquer consegue fotografar a luz emitida pelo controle remoto quando acionado. Entretanto, a mesma máquina não é sensível ao infravermelho longo, emitido por coisas na temperatura ambiente ou até bem acima dela, como por exemplo, o infravermelho no forno do fogão e dos corpos dos animais.

Adaptado dos textos encontrados nas páginas: http://tecnologia.hsw.uol.com.br/controle-remoto.htm. & http://www.if.ufrgs.br/cref/?area=questions&id=554. Ambas consultadas em: 17/03/2016.

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Atividade de sala 3

Após o experimento e a leitura do texto, responda as questões abaixo.

1. O que você acha que faltava nos primeiros controles remotos para que eles funcionassem melhor? 2. Use a tabela e descreva o que acontece quando você aperta o botão “baixar o volume” no seu controle remoto. 3. Se o comando do controle fosse decimal ao invés de binário, quais números seriam usados para codificar os comandos? 4. Suponha que você resolveu fazer um lanche na cozinha de sua casa, que fica a 1100 cm de distância da televisão da sala. Sentado na mesa da cozinha, você consegue ver sua TV. Você levou o controle remoto para mudar de canal. Após ler o texto, você acha que conseguiria mudar de canal? Por que? 5. Por que os nossos olhos não enxergam a luz que se acende quando trocamos de canal da TV com o controle remoto, mas se eu tirar uma foto da parte do controle onde está o LED na hora da troca do canal essa luz aparecerá? 6. Se você mirar o controle remoto de sua TV e ficar apertando uma tecla qualquer, a luz infravermelha emitida pelo controle seria capaz de queimar sua pele? Por quê?

Nessa mesma aula também apresentamos o conceito de luz visível, indicamos a

sua faixa de frequência e do seu comprimento de onda.

Ainda, relacionamos a frequência a sua cor correspondente, exploramos como se

dá o processo da visão no olho humano e finalizamos relacionando a dispersão das cores

ao fenômeno arco íris.

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Em relação ao segundo experimento (luz visível), o professor poderá utilizar um

prisma ou um CD de música (ou DVD). Ao colocar esses objetos sob uma fonte de luz (o

sol, por exemplo) os mesmos mostram a dispersão das cores, conforme podemos

visualizar na figura 2:

Figura 2 - Desenho de um CD quando incidimos luz sob ele.

Com a atividade experimental a seguir, o professor poderá explicar os principais

fenômenos físicos das ondas eletromagnéticas, inclusive explorar a formação do arco íris

e a explicar a cor do céu, por exemplo.


Problema a ser resolvido com a atividade: Como fazer um arco íris sem água?

Objetivo: Observar o fenômeno de dispersão de cores. Materiais:

x Um CD ou um prisma; x Uma fonte de luz (lanterna, sol, vela etc.)

Procedimento:

x Pegar o CD (ou prisma) e incidir um feixe de luz solar ou branca. Observação Macroscópica: Ao incidir um feixe de luz branca em um CD (ou com prisma) observa-se que ele é dividido em diferentes cores, assemelhando-se a um arco íris. Interpretação Microscópica: A luz visível, também conhecida como luz branca, consiste de uma coleção de cores componentes. Estas cores são frequentemente observadas quando a luz passa através de um prisma triangular. No caso desse experimento, após incidir a luz sob a superfície do CD, a luz branca é separada em suas cores componentes - vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. A separação da luz visível nas suas diferentes cores é conhecida como dispersão. A cada uma dessas cores está associada uma frequência e um comprimento de onda distinto. O efeito observado no CD é criado por interferência construtiva e destrutiva da luz que atinge o filme sobre o CD. Um CD comum pode servir com uma rede de difração. As trilhas do CD, onde estão codificados os sons, são muito estreitas e comprimidas, como as ranhuras

32

da rede de difração. É exatamente por isso que o CD apresenta cores tão vívidas quando reflete a luz em certos ângulos. Podemos usar o CD para dispersar a luz proveniente de diversas fontes e observar diferentes tipos de espectro.

Relacionado a essa aula, apresentamos uma atividade que possibilita a integração

dos conhecimentos ao cotidiano do aluno para ser realizada em casa.

Atividade de casa 3

1. Complete a tabela com os valores do intervalo de comprimentos de onda das radiações visível e infravermelho e classifique-as em radiação ionizante ou não ionizante, marcando com um X.


Comprimento de onda (nm)

Radiação Ionizante

Radiação Não-Ionizante

Visível

Infravermelho

2. Como você explica a formação de um arco-íris? 3. Por que usando câmeras fotográficas de celular conseguimos enxergar a luz que sai no controle remoto da TV quando resolvemos mudar de canal ou aumentar o volume? 4. No que o conhecimento sobre a radiação infravermelho influenciou nossas vidas?

33 PLANO DE AULA 4 – RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA: ULTRAVIOLETA

O foco da aula 4 é a radiação ultravioleta, que desempenha um papel fundamental

para Terra e tem influência direta na saúde dos seres vivos. Essa radiação está no centro

de diversas discussões ambientais, devido à redução de espessura da camada de ozônio a

níveis críticos em determinadas regiões do Planeta Terra. A camada de ozônio, localizada

na estratosfera, ocupa cerca de 30 a 40 km de espessura na atmosfera terrestre e funciona

como um filtro para a radiação ultravioleta. A redução dessa camada vem sendo apontada

por cientistas, desde a década de 1980, como consequência da presença do gás CFC

(clorofluorcarbono), utilizado em refrigeradores, ar condicionados e embalagens

aerossóis.

Segundo os cientistas, a redução de espessura na camada de ozônio a níveis

críticos está relacionada diretamente a emissões antrópicas de CFC. Esse fato é de tal

relevância que justifica o professor promover discussões em sala de aula para conduzir

seus alunos a refletirem sobre sua contribuição como indivíduo para agravar essa

problemática e também desenvolver neles o hábito de pensar e agir para minimizar tais

problemas ambientais.

Um outro fator relacionado à radiação UV, que merece abordagem em aulas de

Ciência, é sua participação essencial na saúde humana. Esse assunto, bem como as

questões ambientais citadas foram abordados em um texto que será disponibilizado na

sequência. Adicionalmente, sugerimos a realização de um experimento que auxiliará a

compreender como os raios UV interagem com a pele humana, provocando o

bronzeamento e o papel dos protetores solares. Lembrando que é muito importante

instigar a participação dos alunos, buscando conhecer o que eles sabem sobre o assunto.

Apresentaremos o Plano de Aula 4 com as estratégias didáticas sugeridas para se

trabalhar a radiação ultravioleta.

PLANO DE AULA 4

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula:

34 - Explorar no espectro eletromagnético: as radiações que compreendem as faixas do Ultravioleta, diferenciando os períodos por meio do comprimento de onda; - Articular os conceitos científicos ao cotidiano do aluno por meio da experimentação. Objetivos de ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Diferenciar as radiações eletromagnéticas por meio das suas características, comprimento de onda, frequência e energia; Desenvolvimento da aula: 1. Experimento Fazer atividade experimental em sala de aula: Como mudar a cor de uma presilha de cabelo sem pintá-la? Observar o efeito de proteção dada a presilha de cabelo pelo uso do protetor solar quando se expõe a presilha à radiação ultravioleta Objetivo: investigar o efeito da radiação ultravioleta sobre a presilha. 2. Atividade individual Atividade sobre a radiação ultravioleta – Leitura do Texto e resposta do questionário. 3. Discussão sobre a radiação ultravioleta Por meio de slides, mostrar as características da radiação ultravioleta e sua aplicabilidade. 4. Atividade para casa Colocar uma característica para cada radiação: 1.1.Ultravioleta

Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala e em casa e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, slides (PowerPoint), roteiro da aula, aula experimental, texto, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: BOTTE, G. S.; ABRANTES, J.; SANCHES, J. Recursos para o ensino de Física, 2000. Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt/wwwfi/hipertextos/espectro/hiper_espectro_vis.html. Acessado em: 10 de novembro de 2015. MAI, I. Como os micro-ondas aquecem os alimentos? 2015. Disponível em: http://www.fabertec.com.br/microondas.html. Acessado em: 15 de novembro de 2015. PALHETA, F. C. Ciência, tecnologia e sociedade. Universidade Federal da Bahia, 2015. Disponível em: http://www2.ufpa.br/ensinofts/radiologia.html. Acessado em: 10 de novembro de 2015. SANTOS, W.; MÓL, G. Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais. São Paulo: Nova Geração, 2010. 2 v. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora deve escrever um apanhado geral sobre a aula, apontando o que foi positivo, o que precisa melhorar baseado no planejamento da aula.

AULA 4

Os slides da quarta aula foram voltados para a exploração da radiação ultravioleta.

Começamos apresentando o conceito de radiação ultravioleta e sua faixa de comprimento

de onda e de frequência. Também abordamos a absorção e reflexão dos raios

Ultravioletas na camada de ozônio.

Ainda explorando essa temática, discutimos sobre os cuidados e proteção

referente a essa radiação e identificamos as principais atividades que utilizam UV.

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Problema a ser resolvido com a atividade: Por que as continhas plásticas e os prendedores de cabelo mudam de cor quando expostos à luz UV? Objetivo: Identificar e visualizar a emissão de luz ao acionar um controle remoto de TV. Materiais:

x 1 lanterna com luz ultravioleta (UV) ou luz negra; x Contas de polímero fotocrômico; x Presilha de cabelo de polímero fotocrômico x Protetor solar FPS 30 x Creme hidratante

Procedimento: As presilhas e as contas são expostas a luz ultravioleta, em seguida elas são observadas e removidas da exposição até que voltem a coloração inicial. Depois algumas contas recebem uma finíssima camada de protetor solar e o mesmo é feito em um dos lados da presilha. Em seguida, os objetos são novamente

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colocados sob da luz negra. Recomenda-se realizar o mesmo procedimento usando creme hidratante ao invés do protetor solar. Comparar o que ocorreu com os objetos sem e com protetor e com creme hidratante. Observação macroscópica: As presilhas e as contas expostas a luz ultravioleta mudarão de cor após algum tempo sob à luz negra. Depois, quando algumas contas receberem uma finíssima camada de protetor solar e o mesmo for feito em um dos lados da presilha e elas voltarem a ser expostas a luz negra não ocorrerá alteração de cor. Os objetos com creme hidratante após colocados sob a luz UV mudarão de cor, pois o creme não contém substâncias que interagem com a radiação ultravioleta, evitando a mudança de coloração. Interpretação Microscópica O fenômeno observado de aparecimento e desaparecimento da cor das presilhas e das contas ocorre devido à presença de duas substâncias de cores distintas nos polímeros fotocrômicos. Essas substâncias encontram-se em equilíbrio, isso significa que a velocidade da substância A se transformar na substância B e vice-versa é igual. Uma dessas substâncias, A, é incolor, enquanto a outra, B, é colorida. No estado de equilíbrio as concentrações das espécies permanecem constantes. Quando incidimos a radiação UV, usando a lanterna, perturba-se o estado de equilíbrio, que tentará retornar ao estado de equilíbrio inicial. Segundo o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio se deslocará para o lado oposto à perturbação. Nesse caso, significa dizer que o sistema buscará contrabalancear a perturbação e, deslocará o equilíbrio para formar a substância colorida B. Enquanto a luz da lanterna incidir sobre os objetos, a reação continuará a se processar, formando mais substância B. Caso a luz seja removida, a reação de formação da substância colorida cessará e passa ocorrer a reação inversa, isto é, a de formação da substância incolor A. Logo que incidimos a luz UV sobre os objetos, a velocidade da formação da substância colorida B (reação direta) é muito maior do que a velocidade de formação da substância incolor A (reação inversa). Mas depois de algum tempo a velocidade da reação direta vai diminuindo, enquanto a velocidade da reação inversa vai aumentando até um momento em que ambas se tornam iguais novamente. Nesse instante, podemos dizer que temos formação da substância colorida B, mas na mesma velocidade em que ela se transforma em A. Isso significa que o sistema alcançou um novo estado de equilíbrio e, portanto, as concentrações de A e B permanecem constantes.

Esse experimento permite que o professor discuta a realização do experimento a

importância de usar o protetor solar, para evitar queimaduras, envelhecimento da pele,

formação de manchas etc. Ao mesmo tempo pode ser ressaltada a importância do sol para

a produção da vitamina D, o fortalecimento dos ossos, a produção da melanina e sua

importância para a proteção do sol. Pode ser aprofundada a discussão sobre a eficiência

do Fator de Proteção Solar (FPS), como é feito o cálculo desse fator e as diferenças entre

um protetor solar e um bloqueador solar, entre outras coisas.

Para auxiliar essas discussões elaboramos o texto abaixo. Dessa forma, o professor

poderá fazer uma leitura com seus alunos e discutir os pontos principais do texto. Em

seguida, indicamos a atividade de sala para que os conceitos vistos e discutidos durante a

aula sejam retomados e reorganizados.

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Radiação Ultravioleta

O Sol é a nossa principal fonte de radiação ultravioleta. No entanto, há um número de fontes artificiais de luz UV, incluindo a luz negra, camas de bronzeamento (Figura 1) e lâmpadas de vapor de mercúrio. A radiação ultravioleta é invisível aos nossos olhos, mas é importante que conheçamos sobre ela e suas consequências para que possamos usufruir dos benefícios e nos proteger das consequências lesivas de uma exposição excessiva.

Figura 1

Quando a radiação ultravioleta da luz solar, principalmente os raios UVB, tocam a pele humana, a substância 7- dehidrocolesterol se desloca para superfície da pele (a epiderme) reage, passa por diversas reações químicas e se transforma em Vitamina D. O comprimento de onda ideal para esse processo 295-297 nanometros, que ocorre mais comumente em áreas tropicais, como o Brasil.

Figura 2

Para assegurarmos a produção da Vitamina D, essencial à nossa saúde, é recomendável que estejamos expostos ao sol diariamente por períodos de 10-15 minutos. Essa exposição deve ser preferencialmente por contato direto do sol com a face e os braços sem o uso de protetor. Contudo, sempre que esse período de tempo for maior, os cuidados e a proteção da pele são necessários para evitarmos os danos.

Não podemos esquecer que a exposição excessiva à radiação UVA provoca perda de elasticidade e umidade da pele, deixando-a grosseira e ressecada. O excesso de UVA também afeta o sistema de defesa do organismo humano, pode causar queimaduras dolorosas na córnea e aumentar da incidência de catarata. Embora menos destrutiva, a exposição excessiva à UVB também pode levar a vários tipos de doenças, como: queimaduras solares, manchas na pele, algumas formas de câncer de pele, fadiga visual e também catarata. O tipo mais destrutivo da radiação ultravioleta é a UVC, mas quase nunca é vista na natureza, pois acredita-se que seja absorvida antes de nos atingir.

Um fator ambiental importante relacionado a incidência de radiação UV na Terra é a destruição da camada de ozônio (O3) por ações dos seres humanos. Essa camada fica na estratosfera, acima da atmosfera terrestre, e absorve grande parte dos raios UV. Isso significa que com a ausência ou diminuição da camada de ozônio, a Terra sofreria grandes mudanças na distribuição térmica e na circulação da atmosfera, havendo incidência direta da radiação ultravioleta, que afetaria em muito à vida terrestre (Figura 3).

Do que a Ciência conhece até hoje, existem três tipos de radiação UV na Terra: UVA, UVB e UVC (Figura 2). A radiação UVA é o tipo mais comum de luz ultravioleta encontrada na superfície da Terra. É responsável pelos efeitos de bronzeamento da pele humana e tem uma importância para o organismo humano que é favorecer a produção da Vitamina D pelo organismo. A função mais relevante dessa vitamina é promover a absorção do cálcio das fontes dietéticas e fortalecer os ossos, mas também está ligada a redução dos riscos de vários tipos de câncer e outras doenças.

Pessoas, que habitam as regiões polares ou mesmo países com longos períodos de inverno rigoroso, expõem-se pouco à radiação solar e sofrem os riscos da deficiência da Vitamina D. A quantidade de exposição solar não é igual para todos os tipos de pele, por exemplo, pessoas com a cor da pele mais escura necessitam de mais exposição para dar início a produção da vitamina D do que as peles mais claras.

38

Valor do Índice de exposição aos raios

UV

Categoria de

Exposição Proteção recomendada

0 a 2 Mínima Usar boné ou chapéu 3 a 4 Baixa Usar boné ou chapéu + protetor solar (FPS 15+)

5 a 6 Moderada Usar boné ou chapéu + protetor solar (FPS 15+) e permanecer em áreas com sombra

7 a 9 Alta

Usar boné ou chapéu + protetor solar (FPS 15+) e permanecer em áreas com sombra. Preferencialmente permanecer em espaços fechados no período de máxima incidência (10:00 h às 16:00 h)

+10 Muito alta Permanecer o máximo possível em espaços fechados no período de máxima incidência (10:00 h às 16:00h)

Como vemos no quadro, os protetores solares são uma das medidas possíveis para evitar o excesso de exposição solar. Tem-se notícia que civilizações antigas, como a egípcia, a grega e a romana já utilizavam alguns materiais com o objetivo de se protegerem da ação dos raios solares. Eram aplicadas sobre o corpo diversas misturas a base de mamona, extrato de magnólia, azeite de oliva e até mesmo areia. Os protetores de hoje são mais sofisticados, conhecidos também como filtros solares, são classificados como filtros físicos ou químicos, de acordo com seu mecanismo de atuação. Os filtros físicos atuam como uma barreira refletindo os raios ultravioletas. O dióxido de titânio e o óxido de zinco são exemplos de substâncias contidas nos protetores físicos. Já os filtros químicos são compostos orgânicos que absorvem a radiação UV, transformando-a em outra forma de energia menos nociva ao organismo. Um exemplo de substâncias desses filtros é o ácido p-aminobenzóico (PABA). A eficiência de um protetor solar é medida pelo Fator de Proteção Solar ou FPS. Para calcular o FPS considera-se o tempo que uma pessoa poderá ficar exposta à radiação UVB sem que ocorra a formação de eritemas (Dose Mínima Eritematosa – DME). O eritema solar é comumente conhecido como queimadura solar. O valor do FPS é dado pela razão entre a DME para uma pele com proteção e a DME para uma pele sem proteção.

𝐹𝑃𝑆 = 𝐷𝑀𝐸 (𝑝𝑒𝑙𝑒 𝑐𝑜𝑚 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒çã𝑜)𝐷𝑀𝐸 (𝑝𝑒𝑙𝑒 𝑠𝑒𝑚 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒çã𝑜)

Um filtro com fator de proteção 10 significa que ele permite que se fique ao sol dez vezes mais tempo do que sem sua utilização. Apesar dos aspectos positivos dos protetores solares, existem estudos sendo realizados sobre o impacto deles na natureza, bem como na saúde humana e dos animais. Algumas substâncias usadas nos filtros podem estar atuando no corpo humano como falsos hormônios. Os efeitos dessas e de outras substâncias continuam sendo alvo de investigação pela medicina dermatológica. Algumas pesquisas desenvolvidas no Brasil apontam para impactos ambientais causados por certas substâncias presentes nos protetores solares. Altos teores da substância octocrileno foram encontrados no fígado de golfinhos (Figura 4), bem como na placenta de fêmeas grávidas, capturados na faixa litorânea que vai do Rio Grande do Sul ao Espírito Santo. Uma hipótese provável de se fazer é que se ocorre contaminação na placenta de golfinhos (mamíferos), pode acontecer o mesmo tipo de situação na placenta humana.

Alguns cientistas vêm medindo quanto de raios UV atingem à superfície da Terra em diferentes locais do planeta e nos mais variados horários do dia. Eles desenvolveram um índice especial de exposição ao UV para nos ajudar. Veja o quadro abaixo: Figura 3

39

Adaptado dos textos encontrados nas revistas e páginas: -LANGANKE, R. Camada de Ozônio. Disponível em: http://eco.ib.usp.br/lepac/conservacao/ensino/des_ozonio.htm -JANJUA, N. R.; MOGENSEN, B; ANDERSSON, A-M.; PETERSEN, J. H.; HENRIKSEN, M.; SKAKKEBAEK, N. E.; WULF, H. C. Journal of Investigative Dermatology, v. 123, n. 1, p.57-61, 2004. -KUGLER, H. Ciência Hoje 2014, 315, 44 -SILVA, R. R., MACHADO, P.F.L., ROCHA; R. J. SILVA, C. F. Revista Virtual de Química, v. 7, n. 1, p. 218-241. 2015.

Atividade de casa 4

1. Destaque do texto consequências do conhecimento desenvolvido sobre radiação ultravioleta?

2. Que cuidados o texto recomenda para ajudar na produção da vitamina D, sem deixar de se proteger da radiação ultravioleta?

3. Qual as funções da camada de ozônio relacionadas com a temática do texto?

4. Pesquise e cite um problema que contribui para destruição da camada de ozônio.

5. Extraia do texto um exemplo que mostra que a interação da radiação UV está relacionada com o tipo de pele e de condições geográficas.

6. Que partes do texto, você diria que mostra que o conhecimento da Ciência é dinâmico e deve se renovar sempre?

7. Qual a diferença de ação dos protetores físicos e dos químicos?

8. Cite uma evidência, observada no experimento realizado em sala, sobre a eficácia dos protetores solares. Eles funcionam mesmo?

O conhecimento sobre as diversas formas de radiação, inclusive a ultravioleta, é vasto e, como vocês puderam perceber está muito relacionado com nossa vida. Então, estudar as radiações eletromagnéticas pode nos preparar melhor para entender reportagens, participar de discussões e fazer escolhas de produtos, vestimentas e até, alimentos mais adequados.

Figura 4

40

PLANO DE AULA 5 – RAIOS X E RAIOS GAMA

Nessa aula, sugerimos que o professor comece explorando a diferença de radiação

ionizante e radiação não-ionizante. Classificá-las é imprescindível para a compreensão da

interação dessas radiações com a matéria. Para isso, o desenho do espectro

eletromagnético seria um ponto de partido para explorar esse conhecimento.

Figura 3 - Classificação das radiações ionizantes e não-ionizantes.

Abaixo, apresentamos o plano de aula desse encontro.

PLANO DE AULA 5

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Introduzir a diferença entre radiação não ionizante e ionizante. -Explorar no espectro eletromagnético: as radiações que compreendem as faixas do Raios X e Raios Gama, diferenciando os períodos por meio dos comprimentos de onda; - Articular os conceitos científicos ao cotidiano do aluno por meio da experimentação. Objetivos de ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Diferenciar as radiações eletromagnéticas por meio de seus comprimentos de onda; - Distinguir radiação não ionizante e radiação ionizante. Desenvolvimento da aula:

1. Introduzir a diferença de Radiação ionizante e não ionizante Diferenciar as radiações ionizantes e não ionizantes

2. Atividade em grupo Entregar várias radiografias e discutir com os alunos as regiões claras e escuras relacionando a faixa do espectro eletromagnético.

Professor! O uso de imagens desempenha um papel facilitador na explicação de

conceitos e são importante recurso para a comunicação das ideais científicas

(KLEIN; LABURÚ, 2009).

41

3. Apresentação das radiações: Raios X e Raios gama. Por meio de slides, mostrar as características das radiações: Raio X e Raios Gama.

4. Atividade para casa Colocar uma característica para cada radiação: 1.1. Raios X; 1.2 Raios gama. Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala e em casa e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, slides (PowerPoint), roteiro da aula, aula experimental, texto, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem.

AULA 5

Iniciamos retomando o conceito de radiação ionizante. Após, diferenciamos as

radiações ionizantes eletromagnéticas e corpusculares.

Nessa aula, exploramos também os Raios X e sua faixa de frequência e de

comprimento de onda. Além disso, apresentamos uma das suas aplicações na medicina.

42

Prosseguimos e descrevemos os raios gamas, como esses são produzidos, apresentamos

sua faixa de comprimento de onda e de frequência.

Salientamos que na literatura há divergência quanto a classificação das radiações

ionizantes e não-ionizantes. Para alguns autores, apenas os raios X e os raios gama são

considerados radiações ionizantes, para outros, parte do intervalo da radiação ultravioleta,

a UVC, também é radiação ionizante. Optamos por esclarecer essa diferença para os

alunos. Mostrar que nem sempre a Ciência tem unanimidade é imprescindível para que

os estudantes entendam que a Ciência não é feita de verdades absolutas.

Ainda, sobre a diferença de radiação ionizante e não-ionizante considero relevante

que o professor discuta microscopicamente como ocorre a interação dessas radiações com

a matéria. Sugerimos que mais uma vez o professor se utilize de desenho, nesse caso, o

desenho do átomo como temos na figura 4. Assim, ele consegue mostrar a excitação e a

ionização.

Figura 4 - Diferença de excitação e de ionização.

43

Em seguida, o professor deve explorar os raios X, que são uma radiação conhecida

por todos, visto que muitos anos vem sendo usada na medicina. Eles são rotineiramente

utilizados para investigar, principalmente, deformações ou traumas ósseos. Dessa forma,

sugerimos que o professor analise diversas radiografias junto aos seus alunos. A turma

pode ser dividida em grupos de no máximo 4 alunos para discutirem entre si as

radiografias analisadas.

Abaixo sugerimos algumas perguntas para essa atividade:

Questionário relacionado às radiografias 1. Quais as partes do corpo observadas nas radiografias?

2. Observe as radiografias apresentadas por seu professor e identifique as partes do Corpo correspondentes às regiões claras e escuras nas radiografias

3. Os raios x são absorvidos de forma diferente por partes do corpo, por quê?

4. Em que circunstância o médico pede para o paciente fazer uma radiografia?

Em seguida, o professor poderá fazer uma discussão sobre as radiografias

analisadas e levantar questionamentos acerca do uso das radiografias, quando são

necessárias, o excesso de exames de raio X para a saúde humana, entre outros.

Dando prosseguimento, outro ponto relevante que pode ser explorado nessa aula

é a diferença dos raios X e dos raios gama. No nosso trabalho, verificamos que a maioria

dos nossos alunos relacionava os raios X com o fenômeno de radioatividade. Dessa forma,

sugerimos que o professor verifique os conhecimentos prévios de seus alunos e os

confrontem com os conhecimentos da Ciência.

Como proposta, na atividade 5 de sala, os alunos deverão responder questões

relacionados aos principais conceitos explorados. Salientamos que por meio dessa

atividade, o professor poderá avaliar o entendimento dos alunos quanto a abordagem do

tema e os conceitos trabalhados.

Atividade de sala 5

Professor! Explore temas que fazem parte do cotidiano de seus alunos , para que os

mesmos compreendam conceitos da Ciência uteis para o entendimento de fenômenos

naturais, que apresentam implicações relevantes para nossa vida, permitindo que se

posicionem perante questões tecnológicas e científicas (SOUZA; ARAÚJO, 2010).

44

1. O que é radiação ionizante? Exemplifique 2. Qual as principais diferenças entre radiação ionizante eletromagnética e corpuscular?

Radiação Ionizante Eletromagnética Radiação Ionizante Corpuscular Exemplos: Exemplos:

3. Como você explica a formação dos raios X? 4.Complete a tabela com os valores do intervalo de comprimentos de onda dos raios X e radiação gama e classifique-as em radiação ionizante ou não ionizante, marcando com um X.


Comprimento de onda (nm) Radiação Ionizante

Radiação Não-Ionizante

Raios X

Raios Gama

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PLANO DE AULA 6 – PROFISSÕES QUE TRABALHAM COM RADIAÇÃO IONIZANTE

Nessa aula, sugerimos que o professor retome os conceitos de radiação ionizante

e radiação não-ionizante visto no encontro anterior.

Prosseguindo, o professor pode discutir algumas profissões que trabalham com

radiação ionizante. Utilizamos um vídeo na internet para mostrar para nossos alunos as

profissões que estão com alta empregabilidade. Essa e as demais estratégias encontram-

se no Plano de Aula apresentado a seguir.

PLANO DE AULA 6

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Retomar a diferença entre radiação ionizante e não ionizante; - Apontar as profissões da área de saúde que trabalham com radiação ionizante e suas atividades; - Explorar a aplicação da radiação na medicina; - Introduzir o conceito de radioatividade; Objetivos de Ensino: ao final da aula os alunos deverão saber: - Diferenciar a radiação ionizante e não ionizante; - Identificar atividades laborais que envolvem o uso da radiação ionizante e a diferença da jornada de trabalho dos profissionais que manuseiam equipamentos com emissões ionizantes; - Reconhecer a aplicação da radiação na medicina; - Conceituar radioatividade. Desenvolvimento da aula: 1. Introdução Revisar o assunto da aula com as perguntas: 1) O que é o espectro eletromagnético? 2) O que diferença as ondas eletromagnéticas? 2. Rever a distinção de radiações ionizantes e não ionizantes – Por meio de slides mostrar a diferença das radiações ionizantes e não ionizantes 3. Introduzir por meio de perguntas as profissões que estão em alta no mercado e os cursos técnicos 4. O vídeo - exibição do vídeo que mostra as profissões que têm alta empregabilidade https://www.youtube.com/watch?v=8LVbqDGaYWE. 5. Discussão e apresentação das profissões da saúde Por meio de slides mostrar as profissões da saúde que trabalham com radiação ionizante e ressaltar o regime especial de trabalho e benefícios da profissão (remuneração, salários, jornada de trabalho, tempo de contribuição etc.) 7. Apresentar o regime de trabalho dos profissionais que trabalham com radiação ionizante e os protocolos de segurança que esses profissionais devem seguir Por meio de slides apresentar as principais profissões que trabalham com radiação ionizante, seu regime de trabalho, remuneração, férias, aposentadoria e os protocolos de segurança que esses profissionais devem seguir. 9. Atividade de sala Responder perguntas sobre radiação ionizante, radioisótopos, radioatividade e regime de trabalho dos profissionais que trabalham com radiação ionizante. 10. Atividade de casa

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Assistir o vídeo “O clã Curie” (https://www.youtube.com/watch?v=nqXguKTFa0c) e responder um questionário sobre o filme.

Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala, atividades para casa e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, slides (PowerPoint), roteiro da aula, vídeo (https://www.youtube.com/watch?v=8LVbqDGaYWE e https://www.youtube.com/watch?v=nqXguKTFa0c), atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: Pesquisa aponta que profissões das áreas de saúde possuem mais vantagens profissionais. Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea), 2013. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=8LVbqDGaYWE. SANTOS, W.; MÓL, G. Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais. São Paulo: Nova Geração, 2010. 2 v. BRASIL, ministério da educação. Módulos de Química. Disponível: http://rived.mec.gov.br/modulos/quimica/radioatividade/pdf/guia-md2-atividade2.pdf. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora deve escrever um apanhado geral sobre a aula, apontando o que foi positivo, o que precisa melhorar baseado no planejamento da aula.

AULA 6

Nessa aula, iniciamos o uso de slides retomando a diferença de radiação não

ionizante e radiação ionizante, apresentando as principais características dessas radiações.

A partir do terceiro slide trabalhamos com a temática: profissões que trabalham com

radiação ionizante. Dentro dessa temática, exploramos as principais características,

funções e regime de trabalho dos seguintes profissionais: Técnico em Radiologia,

Tecnólogo em Radiologia, Médico Radiologista, Radioterapeuta e Médico Nuclear.

Discutimos sobre o limite de tolerância para exposição ocupacional à radiação dos

profissionais.

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Finalizamos retomando exemplos de radiações ionizantes e o conceito de radioatividade.

O vídeo com a reportagem sobre as profissões pode dar início à aula, dando

subsídios para a realização de um debate acerca de algumas profissões, mercado trabalho,

empregabilidade, salários entre outros.

Sugerimos a atividade de sala 6, que procura explorar os conceitos trabalhados

nessa aula e retoma alguns conceitos que foram explorados em momentos anteriores.

Professor! Os Parâmetros Curriculares Nacionais já preveem e sugerem que a

preparação para vida profissional seja uma das funções do ensino básico (BRASIL,

2000).

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Atividade de sala 6

1. Explique com suas palavras, o que é radioisótopo? Dê exemplos de radioisótopos utilizados em diagnóstico e tratamentos de câncer?

RADIOISÓTOPOS: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Radioisótopos para Diagnóstico Radioisótopos para Tratamento de câncer

2. Cite três coisas em comum que têm os profissionais técnico em radiologia, tecnólogo em radiologia, médico radiologista, médico nuclear e o radioterapeuta? 3. Marque na figura abaixo as faixas de radiação que são ionizantes (de caneta vermelha) e as não ionizantes (de caneta azul). Qual dúvida que a Ciência tem sobre a radiação Ultravioleta (UVA, UVB e UVC)?

4. Escreva com suas palavras o que você entende por radioatividade? Dê exemplos de isótopos ou átomos de elementos radioativos. 5. Cite benefícios para humanidade alcançados pelo conhecimento sobre os raios X? 6. Coloque V se a afirmação for verdadeira e F para afirmações falsas baseadas no conhecimento da Ciência. Nos itens “falsos” sublinhe a parte da informação que está equivocada. ( ) O fenômeno de raio X pode ser considerado uma reação nuclear. ( ) Por causa das elevadas energias que possuem, os raios gama constituem um tipo de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente. ( ) O conhecimento científico desenvolvido sobre radiações ionizantes e não ionizantes provocou a necessidades de se criar várias profissões na área da saúde. ( ) Os fenômenos radioativos ocorrem e tornam os átomos dos elementos mais energéticos.

Como proposta para a atividade extraclasse, recomendamos a exploração do vídeo

o clã Curie que se encontra no site: https://www.youtube.com/watch?v=nqXguKTFa0c>.

Após os alunos assistirem ao vídeo, os mesmos devem responder a atividade de casa 6

que conta a história de Marie e Pierre Curie. Essa atividade é imprescindível para que os

alunos entendam como se deu a construção do conhecimento sobre radioatividade e,

também para estarem preparados para a aula seguinte.

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Atividade de casa 6 1. Qual o ano e a cidade em que nasceu Marie Sklodowska, mais conhecida por nós como Marie Curie? 2. Qual a profissão dos pais de Marie Sklodowska? 3. O que pensava o pai de Marie sobre o trabalho e a educação? Você considera que esse posicionamento de seu pai teve influência nas escolhas profissionais das filhas? 4. Como você descreveria a relação entre Marie e sua irmã Bronia Sklodowska? 5. O que você diria sobre o posicionamento político de Marie Sklodowska quanto à terra natal? Ela tinha ideais parecidas com a de seus pais? ( ) SIM ( ) NÃO 6. Qual e onde fica a instituição em que Marie Sklodowska foi estudar Matemática e Física? 7. Em função das características das universidades no ano de 1891 (quando Marie tinha 24 anos), que tipo de dificuldade você acredita que ela tenha enfrentado ao longo de seu curso? 8. Quais características você acha que eram comuns a Marie Sklodowska e Pierre Curie, que os levaram a se apaixonar, se casar e compartilhar até a profissão? 9. O que o pai de Pierre Curie achava da escola? E que atitude tomou para evitar que seus filhos se prejudicassem? 10. Por que Marie ficou hesitante com o pedido de casamento de Pierre? 11. Quais os sonhos que segundo Pierre Curie seriam compartilhados por ele e Marie e o fariam felizes como um casal? 12. Após ter sua primeira filha Irene Curie em 1897, qual foi a decisão de Marie que acabou por beneficiar anos mais tarde a humanidade? 13. Qual a relação de Henri Becquerel com os interesses científicos de Marie Curie? 14. Por que Becquerel chegou à conclusão de que o Urânio emite raios espontaneamente? 15. Toda pesquisa científica é baseada em uma pergunta. Que pergunta feita por Marie Curie sobre a experiência realizada por Becquerel norteou a pesquisa dela de doutorado? 16. Quais as condições de trabalho de Marie Curie quando desenvolveu seu doutorado? Pode-se dizer que eram condições insalubres? ( ) SIM ( ) NÃO 17. Que características tinha o Urânio usado no experimento de Marie Curie que tornou o ar condutor e deixou uma corrente passar entre as placas de ionização do medidor de radiação? 18. A hipótese lançada por Marie Curie que a Uraninita contém uma substância que emite uma radiação mais ativa do que o Urânio levou a descoberta de quais elementos da Tabela Periódica? 19. O que Marie Curie chamou de radioatividade? 20. Explique porque bem no começo do vídeo o narrador diz que as descobertas da família Curie permitiram a compreensão da estrutura da matéria. 21. Pode-se dizer que o pai de Marie e seu marido Pierre, ambos do século XIX, tinham comportamento machista e misógino? ( ) SIM ( ) NÃO. Explique.

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PLANO DE AULA 7 – RADIOATIVIDADE E EMISSÕES RADIOATIVAS

Propomos para essa aula conceituar radioatividade e trabalhar com as emissões

radioativas: alfa, beta, gama e pósitron através do uso de slides, priorizando explorar

conceitualmente esse conhecimento baseado nas informações do vídeo “O Clã Curie”.

Abaixo, encontra-se o planejamento mais detalhado para essa aula.

PLANO DE AULA 7

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Introduzir o conceito de Radioatividade; - Explorar a diferença de ondas eletromagnéticas e partículas; - Apresentar e caracterizar as emissões radioativas; - Explorar as principais interações da radiação ionizante com a matéria e suas consequências. Objetivos do ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Saber explicar o conceito de Radioatividade; - Diferenciar ondas eletromagnéticas e partículas; - Reconhecer as principais características das emissões radioativas; - Reconhecer as principais interações da radiação ionizante com a matéria e suas consequências. Desenvolvimento da aula: 1) Introdução Por meio de perguntas retomar o conceito de radioatividade 2) Discussão e apresentação dos conhecimentos que envolvem Radioatividade Por meio de slides apresentar Radioatividade, discutir as principais diferenças de ondas eletromagnéticas e partículas e caracterizar as emissões radioativas: alfa, beta e gama. 3) Atividade em sala Preencher a tabela indicando as principais emissões radioativas; 2) Conceituar Radioatividade; 3) Explicar o que são pósitrons. 4) Discussão da interação da Radiação ionizante Por meio de slides mostrar como se dá a interação da Radiação ionizante com a matéria. 5) Atividade em sala Atividade sobre a interação da Radiação ionizante com a matéria. Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala e fora de sala, e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, roteiro da aula, textos, imagens, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: AQUINO, K. A. S; AQUINO, F.S Radioatividade e meio ambiente: os átomos instáveis da natureza. Sociedade Brasileira de Química, Coleção química nova no cotidiano, vol. 8, 2012, 144p. disponível em: https://www.ufpe.br/cap/images/quimica/katiaaquino/3anos/complementar/08colaiqradiacao.pdf. Acesso em: 10 dez. 2015. CARDOSO, E. M. Radioatividade. Comissão Nacional de Energia Nuclear-CNEN, 2000. ESTON, V. R., ESTON, T., KIDA, S., BITELLI, T., & CARVALHO, N. Noções gerais sobre o emprego dos radioisótopos em medicina e biologia. Revista de Medicina, 46(4), 1962, p. 141-198.

52

OKUNO, E.; YOSHIMURA, E. M. Física das Radiações. 1. ed. S. Paulo: Oficina de Textos, 2010. v. 1. 296p. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora realiza uma reflexão sobre a aula apontando suas considerações

AULA 7 – PARTE 1

Nos primeiros slides exploramos a temática Radioatividade. Apresentando as

principais diferenças das emissões radioativas (emissões de partículas e de ondas

eletromagnéticas). Discutimos também as principais diferenças das emissões radioativas

(alfa, beta, gama e pósitron) e suas características.

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Após as discussões sobre os vários conceitos, sugerimos que o professor utilize as

questões 1, 2 e 3 da atividade 7.

Atividade de sala 7

1. Complete o quadro a seguir:

Radiação Composição Símbolo Massa Relativa

Carga relativa

Propriedades

Alfa

Beta

Gama

2. Utilizando as palavras: ondas eletromagnéticas / partículas / emissão / energia / instáveis, conceitue Radioatividade: 3. O que são partículas pósitrons?

54

4. O que acontece quando há interação das Radiações ionizantes com a matéria? 1_________________________________________________________ 2_________________________________________________________ 3_________________________________________________________ 4_________________________________________________________ 5. Os desenhos a seguir mostram a radiação ionizante interagindo com moléculas do corpo humano. Qual a diferença observada nas duas figuras?

Dando prosseguimento a aula, propomos trabalhar com a interação da radiação

ionizante com a matéria. Muitas dúvidas estão relacionadas a essa temática, os alunos têm

dificuldade de compreender porque nem toda radiação é prejudicial à saúde.

Adicionalmente, os livros de ensino médio não veiculam esse conhecimento. Por esses

motivos, elaboramos um material para que os professores possam incluir esse assunto em

suas aulas. Enfatizamos que o uso de figuras é fundamental para que o aluno entenda

como ocorre a interação da radiação ionizante com a matéria, por isso optamos por utilizar

os slides abaixo.

AULA 7 – PARTE 2

A segunda parte é referente a interação da radiação ionizante com a matéria. Para

a exploração desse conhecimento buscamos explorar o que pode acontecer quando há

interação da radiação ionizante com a matéria, os fatores que influenciam os danos

provocados por essa radiação e as suas consequências.

Ainda, trabalhamos a interação da radiação ionizante no corpo humano (quais os

mecanismos de ação) e as consequências e efeitos dessas interações.

56

Ao final da aula, sugerimos que os alunos retomem a atividade 7 de sala e

respondam as questões 4 e 5.

57

PLANO DE AULA 8 – APLICAÇÕES DA RADIOATIVIDADE NA MEDICINA

Para a aula 8, recomendamos a exploração das aplicações da radiação ionizante

nos diagnósticos e tratamentos médicos. É interessante que o professor mostre os

principais radioisótopos utilizados na medicina e os tratamentos voltados para o câncer.

Professor, nessa aula, muitos questionamentos e dúvidas serão levantadas, visto

que nossos alunos já presenciaram ou vivenciaram algum desses tratamentos. Por isso,

sugerimos que deixe os alunos contarem suas experiências, isso irá auxiliá-los a

compreenderem melhor o uso de radiações ionizantes no tratamento/diagnóstico de

doenças.

PLANO DE AULA 8

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professor(a): Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Discutir e apontar as principais aplicações da Radiação ionizante na medicina; - Explorar a importância da Radiação ionizante para a sociedade. Objetivos do ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Reconhecer as principais aplicações da Radiação ionizante na medicina; - Refletir sobre o uso da Radiação ionizante na sociedade. Desenvolvimento da aula: 1) Introdução Introduzir o assunto da aula por meio da seguinte pergunta: “Quais os principais tratamentos médicos que envolvem Radiação ionizante?’ 2) Apresentação das aplicações da Radiação ionizante na medicina Por meio de slides apresentar as principais aplicações da Radiação ionizante no diagnóstico e no tratamento de doenças. 3) Atividade de casa Pesquisar sobre aplicações que envolvem a Radioatividade.

Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala e fora de sala, e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, roteiro da aula, textos, imagens, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: AQUINO, K. A. S; AQUINO, F.S Radioatividade e meio ambiente: os átomos instáveis da natureza. Sociedade Brasileira de Química, Coleção química nova no cotidiano, vol. 8, 2012, 144p. disponível em: https://www.ufpe.br/cap/images/quimica/katiaaquino/3anos/complementar/08colaiqradiacao.pdf. Acesso em: 10 dez. 2015.

58

CARDOSO, E. M. Radioatividade. Comissão Nacional de Energia Nuclear-CNEN, 2000. COLLUCCI, C. Excesso de raios X expõe pacientes a risco. Folha de São Paulo. São Paulo, 05 set. 2010. Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2010/09/794325-excesso-de-raios-x-expoe-pacientes-a-risco.shtml. Acesso em: 02 dez. 2015. ESTON, V. R., ESTON, T., KIDA, S., BITELLI, T., & CARVALHO, N. Noções gerais sobre o emprego dos radioisótopos em medicina e biologia. Revista de Medicina, 46(4), 1962, p. 141-198. SANTOS, W.; MÓL, G. Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais. São Paulo: Nova Geração, 2010. 2 v. OKUNO, E.; YOSHIMURA, E. M. Física das Radiações. 1. ed. S. Paulo: Oficina de Textos, 2010. v. 1. 296p. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora realiza uma reflexão sobre a aula apontando suas considerações.

AULA 8

Nessa aula abordamos nos slides as aplicações da radiação ionizante na medicina.

Iniciamos a exploração dessa temática retomando a função dos radioisótopos na medicina

e os principais radioisótopos traçadores (Iodo-131, Tecnécio-99, Tálio-201 e Gálio-67).

Posteriormente, descrevemos o que é o câncer e os principais tratamentos dessa doença.

Para isso, exploramos o que é radioterapia, sua finalidade, as diferenças de braquiterapia

e telerapia e os principais radioisótopos utilizados nesses métodos. Ainda diferenciamos

a quimioterapia da Radioterapia.

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PLANO DE AULA 9 – APLICAÇÕES DA RADIAÇÃO IONIZANTE, ENERGIA NUCLEAR E REJEITOS RADIOATIVOS

Chegamos à última aula da Proposição de Ação Profissional Docente. Durante a

aplicação dessa proposta, percebemos muitas curiosidades por parte dos nossos alunos

acerca dos exames médicos. Por esse motivo, exploramos os principais exames médicos

utilizados em diagnósticos de doenças. Para essa temática, utilizamos um quadro

comparativo em que mostrava as principais diferenças de cada exame – técnicas,

finalidade e limitação. Ressaltamos que as técnicas utilizadas nesses exames não são

simples de serem explorados, pois alguns conceitos sequer são abordados no ensino

médio. Para atender a curiosidade dos alunos, sugerimos que o professor apenas mostre

as principais diferenças desses exames e suas aplicações.

Ainda, recomendamos que o professor explore outras aplicações da radiação

ionizante. Para isso agrupamos as principais aplicações dessa radiação. Entre as

aplicações da radiação ionizante não podemos deixar de citar a energia nuclear. Para essa

aula, também sugerimos que o professor explore o que é energia nuclear, vantagens e

desvantagens e ainda trabalhe com a questão dos rejeitos radioativos, uma problemática

ambiental que está em diversas discussões entre diferentes segmentos na sociedade.

Professor!! É essencial que seja ministrada educação sobre questões ambientais às

gerações jovens como a todos os adultos, com a finalidade de desenvolver as bases

necessária para estabelecer a opinião pública e dar aos indivíduos, empresas e

coletividades o sentido de suas responsabilidades no que concerne à proteção e

melhoria do meio ambiente em toda a sua dimensão humana (BRASIL, 1972).

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PLANO DE AULA 9

Data:

PERÍODO LETIVO:

Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Professora: Duração: 1h40min Objetivos da aula: - Explorar as técnicas que envolvem os exames médicos; - Demonstrar outras aplicações da radiação ionizante; - Introduzir o que é Energia Nuclear; - Discutir e refletir sobre os rejeitos radioativos; - Aplicar os conhecimentos na resolução de problemas que envolve a Radiação ionizante. Objetivos do ensino - Ao final da aula os alunos deverão ser capazes de: - Reconhecer as aplicações da Radiação ionizante; - Identificar lugares adequados para o descarte e armazenamento dos resíduos radioativos; - Distinguir as vantagens e desvantagens da Energia Nuclear; - Apontar possíveis usos da radiação ionizante na sociedade e os cuidados necessários; - Ser capaz de apontar algumas soluções para problemas que envolvem a radiação ionizante. Desenvolvimento da aula: 1) Introdução Introduzir a aula com a seguinte pergunta: “A radiação está presente nos tratamentos médicos como vimos nas aulas passadas. Existe outras aplicações que envolve a radiação ionizante?” 2) Apresentação dos principais exames médicos Por meio de slides apresentar como é a técnica de alguns exames médicos, finalidade e limitação. 3) Apresentação de outras aplicações que envolve a radiação ionizante. Por meio de slides apresentar outras aplicações que envolve a radiação ionizante. 4) Discussão ambiental Apresentar as principais vantagens e desvantagens do uso da energia nuclear; Exibir os graves problemas que podem ser causados pelos rejeitos radioativos; Apontar soluções para a questão do lixo nuclear. 5) Atividade de sala Por meio de uma tabela que compara a energia termelétrica e a energia nuclear, os alunos terão que apontar as principais vantagens e desvantagens do uso das duas energias. Além disso, os alunos terão que indicar as principais soluções para a questão dos rejeitos radioativos.

Avaliação: A avaliação se dará ao longo da aula nos seguintes momentos: questionamentos durante as discussões, atividades desenvolvidas em sala e fora de sala, e fichas de avaliação de aprendizagem (solicitar ao aluno que escreva na frente da ficha o que aprendeu nesta aula e no verso o que não aprendeu. Fechamento da aula: A professora realiza uma síntese da aula relacionando com os objetivos propostos. Metodologia: aula expositiva com discussões dialógicas utilizando os seguintes recursos didáticos: quadro, pincel, projetor multimídia, roteiro da aula, textos, imagens, atividade e fichas de avaliação de aprendizagem. Referências: Gerenciamento de resíduos radioativos. Eletronuclear – Eletrobrás Termonuclear S.A. Disponível em: http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/Gerenciamentoderes%C3%ADduos/Res%C3%ADduosradioativos.asp. Acesso em: 12 fev. 2016. MASILI, G. S.; ESTEVES, R. J. G. A. Usina Nuclear. Disponível em:< http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/nuclear/nuclear.htm> Acesso em: 10 fev. 2016. PEDRO, A. F. P. Angra I e II: o que fazer com o lixo nuclear? Ambiente legal – Agência de Inteligência Corporativa Ambiental (AICA). Disponível em: http://www.ambientelegal.com.br/angra-i-e-ii-o-que-fazer-com-o-lixo-nuclear/. Acesso em: 13 fev. 2016. Para onde vai o lixo Nuclear? Biomania, 2016. Disponível em: http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=3931. Acesso em: 10 fev. 2016. SILVA, C. A. M. Tecnologia dos reatores de potência e de pesquisa. I SENCIR Semana de engenharia Nuclear e ciências das Radiações. In: Escola de Engenharia UFMG, 2012. Disponível em:

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http://www.cctn.nuclear.ufmg.br/wp-content/uploads/2012/06/Reator_Pesq_Potencia.pdf. Acesso: 10 fev. 2016. Reflexões sobre a aula: Logo após o término da aula, a professora realiza uma reflexão sobre a aula apontando suas considerações.

AULA 9

Os slides da aula 9 são referentes as outras aplicações da radiação ionizante: os aparelhos

de imagens, a irradiação de materiais médicos/ hospitalares/ alimentícios e, por fim, a

energia nuclear. Começamos descrevendo a técnica, a finalidade e a limitação dos

seguintes exames médicos: Raios X simples (Radiografia), Mamógrafo, Ressonância

magnética, PET e SPECT. Também, mostramos as principais aplicações dos

Radioisótopos.

Descrevemos também a irradiação dos materiais médicos- hospitalares e dos

produtos alimentícios, indicando as principais fontes utilizadas, a finalidade dessa técnica

e alguns exemplos desses materiais e produtos.

Em relação a Energia Nuclear, apresentamos como é obtida e sua principal finalidade.

Ainda, apontamos discussões referente aos resíduos nucleares, a destinação desses e as

principais discussões ambientais.

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Atividade de sala 9

1. No último 26 de abril, completou-se 30 anos do acidente de Chernobyl. Os médicos bielorrussos observam entre a população do país a persistência da chamada "Síndrome de Chernobyl", ou seja, um transtorno de ansiedade relacionado com fobias à radiação e ao câncer. Não é de se estranhar, uma vez que milhares de pessoas já morreram em decorrência de efeitos da radiação proveniente de bombas atômicas ou acidentes nucleares. Entretanto, também não podemos esquecer da quantidade de pessoas que são curadas ou tratadas diariamente com métodos que envolvem diferentes tipos de radiações (Adaptado do livro Química Cidadã, vol. 2)

a) Diante do texto acima, responda e justifique à pergunta: A mesma radiação que pode causar o câncer, também pode curá-lo?

b) Para muitas pessoas, os aspectos negativos relacionados a consequência do uso da Radioatividade, citado no texto, se sobrepõe aos aspectos positivos do uso desse conhecimento. Qual sua opinião sobre isso?

2. Análise a tabela abaixo e responda as questões:

a) Pelos dados da tabela, que vantagens e desvantagens você apontaria quanto à produção de

energia nuclear em comparação à geração de energia por usinas termelétricas? b) Indique possíveis soluções para a questão dos rejeitos radioativos.

3. Analise as três afirmações a seguir. Coloque V se a frase for verdadeira e F para falsa. Justifique sua resposta. ( ) “Todo radiofármaco é um radioisótopo, mas nem todo radioisótopo é um radiofármaco.” ( ) “Os radiofármaco ingeridos para exames diagnósticos são compostos por substâncias com meia vida longa.” ( ) “Quanto maior o tempo de meia vida de um radioisótopo, mais cuidados devem ser tomados quando tiver que encaminhá-lo para seu destino final como lixo.”

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

Essa Proposição de Ação Profissional Docente teve como objetivo desenvolver

estratégias de ensino direcionadas para a exploração dos conteúdos relacionados a

radiação eletromagnética e radioatividade. A proposta, desenvolvida em nove (9) aulas

com duração de 1h40min, explorou conceitos, definições, características, propriedades

sempre atrelado a aplicações voltadas para o cotidiano do aluno. Dessa forma,

procuramos uma abordagem que contemplasse tanto as vantagens como as desvantagens

do uso desse conhecimento, para isso, nosso material pode ser utilizado para promover

discussões acerca do uso desse conhecimento em nossa sociedade.

Os recursos e estratégias didáticas foram desenvolvidos para aguçar a curiosidade,

participação, integração, socialização dos nossos alunos nas aulas. Para isso, promovemos

trabalhos em grupos, aulas dialógicas, uso de vídeos, atividades extraclasse, músicas,

atividades experimentais, entre outros.

Assim sendo, acreditamos que essa proposta pode auxiliar o professor a trabalhar

os principais conceitos/ conhecimentos da radiação eletromagnética e da radioatividade,

a promover discussões acerca do uso desse conhecimento e favorecer a reflexões e

tomadas de decisão mais consciente pelos educandos.

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REFERÊNCIAS

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais para o ensino médio (PCNEM). Brasília: MEC/SEF, 2000.

FERREIRA, L.; QUEIROZ, S. Textos de Divulgação Científica no Ensino de Ciências: uma revisão. Revista de Educação em Ciência e Tecnologia, v. 5, n. 1, p. 3-31, 2012.

FUJIMOTO, A. O. P.; MARTINS, R. A. Z. A Lição de casa no processo ensino-aprendizagem: Um estudo de caso em Itapevi/SP. E-FACEQ: revista dos discentes da Faculdade Eça de Queirós, v. 2., 2013.

HODSON, D. Is this really what scientists do? Seeking a more authentic science in and beyond the school laboratory. In: WELLINGTON, J. Pratical Work in school science: which way now? London: Routledge, 1998. p.93-108.

KLEIN, T. A. S.; LABURÚ, C. E. Imagem e ensino de ciências: análise de representações visuais sobre DNA e biotecnologia segundo a retórica da conotação. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 7., 2009, Campinas. Anais eletrônicos... Campinas: ENPEC, 2009. Disponível em: < http://posgrad.fae.ufmg.br/posgrad/viienpec/pdfs/1639.pdf>. Acesso: 15 jul. 2016.

MATTHEWS, M. História, filosofia e ensino de ciências: a tendência atual de reaproximação. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 12, n. 3, p. 164-214, 1995. Disponível em: < https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/7084/6555>. Acesso em: 22 jul. 2016.

MORAN, J. M. O vídeo na sala de aula. Comunicação & Educação, n. 2, p. 27-35, 1995. Disponível em: <http://www.revistas.usp.br/comueduc/article/view/36131>. Acesso em: 8 jul. 2016.

PINHEIRO, N. A. M.; BAZZO, W. A; SILVEIRA, R. M. C. F. Ciência, Tecnologia e Sociedade: a relevância do enfoque CTS para o contexto do ensino médio. Ciência &Educação, v. 13, n. 1, p. 71-84, 2007.

REGINALDO, C. C.; SHEID, N. J.; GÜLLICH, R. I. C. O ensino de ciências e a experimentação. In: Seminário de pesquisa em educação da Região Sul, Caxias do Sul, 2012. Anais eletrônicos... Caxias do Sul, UCS, 2012. Disponível em: < http://www.ucs.br/etc/conferencias/index.php/anpedsul/9anpedsul/paper/view/2782/286>. Acesso em: 14 de jul. 2016.

SILVA, H. C. Discursos escolares sobre gravitação newtoniana. Tese de Doutorado. Campinas, SP: Faculdade de Educação/UNICAMP, 2002.

SILVA, R. R.; MACHADO, P. F. L.; TUNES, E. Experimentar sem medo de errar. In: SANTOS, W. L. P.; MALDANER, L. O. (ORG.) Ensino de Química em foco. Ijuí: Editora da Unijuí, Cap. 9, 2010.

67

SOUZA, A. J.; ARAÚJO, M. S. T. A produção de raios X contextualizada por meio do enfoque CTS: um caminho para introduzir tópicos de FMC no ensino médio. Educar em Revista, n. 37, p. 191-209, 2010. Disponível em: < http://www.scielo.br/pdf/er/n37/a12n37.pdf>. Acesso em: 16 jul. 2016.

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