5.1 - Habilidades e competências trabalhadas
Por meio desta intervenção, foram trabalhadas as seguintes competências e habilidades exigidas no Ensino Médio para o ramo de ciências da Natureza. Foram tomadas como referência, o anexo II da “Matriz de Competências e Habilidades do Ensino Médio”. Bem como as competências e habilidades exigidas pela Matriz de Referências do ENEM.
5.1.1 - Trabalho realizados seguindo a Matriz de Competências e Habilidades do Ensino Médio (anexo II) para Ciências da Natureza em geral.
43 II- Construir e aplicar conceitos das várias áreas do conhecimento para a compreensão de fenômenos naturais, de processos histórico-geográficos, da produção tecnológica e das manifestações artísticas.
III- Selecionar, organizar, relacionar, interpretar dados e informações representados de diferentes formas, para tomar decisões e enfrentar situações- problema.
5.1.1.2 - Competências Gerais
M1 - Compreender as ciências como construções humanas, relacionando o desenvolvimento científico ao longo da história com a transformação da sociedade.
M2 - Compreender o papel das ciências naturais e das tecnologias a elas associadas, nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social contemporâneo.
M3 - Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos relevantes para sua vida pessoal.
M6 - Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los a diferentes contextos.
5.1.1.3 - Habilidades
H1 - Identificar transformações de ideias e termos científico-tecnológicos ao longo de diferentes épocas e entre diferentes culturas.
H2 – Utilizar modelo explicativo de determinada ciência natural para compreender determinados fenômenos.
H3 - Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde, ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.
44 H4 - Confrontar diferentes interpretações de senso comum e científicas sobre práticas sociais, como formas de produção, e hábitos pessoais, como higiene e alimentação.
H6 – Identificar diferentes ondas e radiações, relacionando-as aos seus usos cotidianos, hospitalares ou industriais.
H7 – Relacionar as características do som a sua produção e recepção, e as características da luz aos processos de formação de imagens.
H26 - Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas Ciências, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
H27 - Analisar e prever fenômenos ou resultados de experimentos científicos organizando e sistematizando informações dadas.
H30 - Selecionar métodos ou procedimentos próprios das Ciências Naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.
5.1.2 - Trabalho realizado seguindo as exigências da Matriz de referências do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) especificamente para a prova de física.
5.1.2.1 - Competência 1
Compreender as Ciências Naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papeis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.
H1: Reconhecer característica ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-as a seus usos em diferentes contextos.
45 H2: Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
H3: Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
5.1.2.2 - Competência 5
Entender métodos e procedimentos próprios das Ciências Naturais e aplicá-los em diferentes contextos.
H17: Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, química ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
H18: Relacionar propriedades física, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
5.2 - Considerações Finais sobre a Experiência
Após a aplicação do produto, foram perceptíveis duas conquistas muito mais importantes que os números registrados e o estímulo cognitivo sobre os participantes. A primeira delas foi que os estudantes tiveram um senso de curiosidade científica despertada e este resultado foi mais além.
Houve um grande espaço, no terceiro encontro após a aplicação do produto, para reflexão dos estudantes sobre como as leis naturais são muito mais abrangentes que apenas exibição de fórmulas matemáticas. Após a aplicação, eles se aproximaram mais da disciplina sob uma óptica cotidiana e até lúdica, algo mais acessível e familiar.
A segunda conquista foi o despertar do exame de consciência dos estudantes, afinal, não posso deixar de registrar que, por se tratar de uma turma que está na 3ª série do Ensino Médio, muitos estudantes comentaram sobre como eles poderiam ter aproveitado melhor essa experiência se não existissem tantas lacunas vazias em suas formações matemáticas e científicas nos anos anteriores, além de uma conscientização de como eles precisariam
46 melhorar para a realização do ENEM bem como para suas vidas cotidianas, tendo o conhecimento científico como um aliado próximo, acessível e de relevante importância. Esta segunda conquista cumpre o propósito descrito na introdução desta dissertação, no final na seção 1.2.
Ft. 5.0 - Ao final da aplicação do produto, junto aos estudantes do FLOCA.
Na condição de professor, responsável pela mediação entre estudantes e conhecimento sobre as leis naturais, a experiência pode ser considerada satisfatória e o propósito descrito nesta seção foi atingido, satisfazendo não apenas as condições de aplicação deste produto, como também comprovando a probabilidade de eficácia ao se optar por uma concepção alternativa de método, segundo uma visão menos pragmática e mais dinâmica no processo de ensino-aprendizagem.
47 REFERÊNCIAS
AGUIRRE, Laura. Jogos didáticos online envolvendo a criação dos jogos e
sua utilização. Disponível em
<https://sites.google.com/site/aprendemosjogando/home>. Acesso em: 27 mar 2018.
BECKEMKAMP, Daiana; MORAES, Marcos. A utilização dos jogos e brincadeiras em aula: uma importante ferramenta para os docentes. Revista Digital, Buenos Aires, v. 18, n. 186, novembro. 2013. Disponível em <http://www.efdeportes.com/efd186/jogos-e-brincadeiras-em-aula.htm>.
Acesso em: 20 de abril de 2018.
BRASIL, Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais: Terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental, Ciências Naturais. Brasília, 1998. 138 p.
BRASIL, Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília, 2000. 109 p.
BRASIL, Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: apresentação dos temas transversais / ética. Brasília, 1997. 146 p.
GRANJA, Carlos Eduardo de Souza Campos. Musicalizando a escola: música, conhecimento e educação. São Paulo: Escrituras Editora, 2008
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: gravitação, ondas e termodinâmica.vol. 2. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
MUENCHEN, Cristiane ; DELIZOICOV, Demétrio. Os três momentos pedagógicos e o contexto de produção do livro "Física". Ciência e Educação – Bauru. Disponível em <http://dx.doi.org/10.1590/1516- 73132014000300007>. Acesso em 20 abr 2018.
48 OLIVEIRA, Marcos. História da Música. Disponível em <https:// pt.scribd.com/doc/59973611/ARTIGO-Origem-Historia-Da-Musica-Completo>. Acesso em: 20 mar 2018.
O. Pinto Neto; M. Magini; M.M.F. Saba, Revista Brasileira de Ensino de Física, nº 28, p. 235. 2006.
R.R. Cuzinatto, E.M. Morais e C.N. Souza, Revista Brasileira de Ensino de Física, nº 3306, p. 36. 2014.
SANTOS, Antonio Carlos F.; AGUIAR, Carlos Eduardo. ONDAS E TERREMOTOS. Scientific American Brasil: Aula Aberta, São Paulo, v. 12, p.56-57. 2012.
SOUZA FILHO, N.E.; GONÇALVES, B.A; OLIVEIRA, V.T. Música para estudantes de engenharia: Síntese sonora de tema de jazz. Revista Brasileira de Ensino de Física, Jun 2015, vol.37, nº.2, ISSN 1806-1117
ZACZÉSKI, Monicky E. et al. Violão: aspectos acústicos, estruturais e históricos. Revista Brasileira de Ensino de Física, 2018, vol.40, no.1. ISSN 1806-1117
49 Apêndice A - Registros fotográficos da aplicação do produto.
50
Ft. 2 - Estudantes durante a realização da primeira aplicação do questionário.
51
Ft. 4 - Sala de Aula preparada para recepcionar os alunos, no terceiro encontro, onde deu-se a aplicação do produto.
52
54
Ft. 6 - Os estudantes no início do jogo.
Ft. 7- Os representantes de cada equipe chegando à metade do jogo enquanto os demais membros auxiliavam nas respostas.
55
Ft. 8 - Os representantes chegando ao final do jogo.
Ft. 9 - Estudantes durante a realização da segunda aplicação do questionário, realizada no quarto e último encontro.
57
Ft. 10 - Estudantes durante a realização da segunda aplicação do questionário.
58 Apêndice B – Manual do Produto
MNPEF - Polo 51
Escola de Ciências e Tecnologia Pró-Reitoria de Pesquisa
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
JOGO DE TABULEIRO MUSIWAVE
Manual do Professor
Maxmyller Rezende Costa
Natal 2018
1 SUMÁRIO
1 - Introdução ... 2
2 - Ao docente ... 2
3 - O Musiwave ... 3
4 - Objetivo e Regras do Jogo ... 4
5 - Orientações sobre as questões ... 5
5.1 - Sobre as questões de ondulatória ... 5
5.2.1 - Alguns exemplos de questões já usadas nesta perspectiva ... 7
5.2 - Sobre as questões de acústica ... 8
5.2.1 - Exemplo de questão contextualizando o Efeito Doppler com a música... 9
5.3 - A Transposição Didática de M.H.S. para o contexto musical ... 10
5.4 - Sobre as questões de M.H.S. ... 11
6 - Método de avaliação ... 12
2 1 - Introdução
O propósito deste manual é orientar qualquer docente que decida usar esta proposta de concepção alternativa, objetiva, de fácil aplicação e baixo custo e com proposta de avaliação diferenciada, podendo também ser usada como parte de uma metodologia lúdica no processo de ensino-aprendizagem.
Além disso, essa proposta pode instigar a curiosidade científica por meio de problematizações que mostram aplicabilidade nos conhecimentos científicos aproximando os estudantes do conhecimento mais formal, o que propicia um potencial êxito ao lecionar Ondulatória, Acústica ou Movimento Harmônico Simples de acordo com a(s) necessidade(s) da(s) turma(s), trazendo o ensino de física para uma visão mais prática e cotidiana da música, por ser um assunto muito comum e de interesse dos estudantes em suas vivências sociais ou particulares.
O produto referido neste manual foi a concretização de um projeto do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física realizado em Natal, pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte, polo 51, com estudantes do terceiro ano, turma “B” do Ensino Médio da Escola Estadual Desembargador Floriano Cavalcanti (FLOCA) localizada na Praça do Conjunto Mirassol - Av. Passeio das Rosas - Capim Macio, Natal - RN, 59078-110. Sob autorização da coordenação.
2 - Ao docente
Caros colegas de trabalho, tendo em vista a diária e árdua rotina que integra o nosso comprometimento com o ensino de física, bem como a difícil missão de não apenas ensinar, como também, ministrar, conhecer, ouvir, buscar e mediar todo o processo de ensino e aprendizagem dos estudantes em uma disciplina tipicamente vista com receios pela sociedade em geral – devido ao detalhamento e precisão necessários para um satisfatório conhecimento sobre as leis naturais, bem como toda a gama de habilidades e competências integrantes – além da formalização matemática adjunta às obrigações que competem aos estudantes desta disciplina ainda no Ensino Médio. Por tudo isso, criamos o mecanismo ao qual esse manual se refere.
3 A proposta é orientá-los sobre como avaliar uma turma de estudantes através do jogo de tabuleiro a fim de amenizar as eventuais dificuldades em dinamizar o processo de ensino-aprendizagem através de um assunto que interessa à majoritária porcentagem dos estudantes: a música. Neste manual, há uma descrição objetiva e simples de sugestões para que o jogo possa ser confeccionado e adaptado de acordo com a realidade de cada ambiente de ensino e aprendizagem.
3 - O Musiwave
Este produto foi pensado para ser uma via de avaliação alternativa, prática, simples, lúdica e de baixo custo. Não é necessário qualquer conhecimento técnico sobre o manuseio, apenas o conhecimento básico sobre os típicos jogos de tabuleiro. Também não se faz necessário um conhecimento profundo sobre música, no tocante a técnicas, harmonia funcional, manutenção etc. A proposta é uma abordagem mais popular e cotidiana de maneira tal que os estudantes não possuam estranhamentos.
Se o professor possuir alguma formação musical específica e técnica, poderá explorar mais ainda o potencial desta proposta, contanto que não ultrapasse o limite de conhecimento musical dos estudantes, mas há inclusive, possibilidade de direcionar algumas perguntas de acordo com os conhecimentos de determinados estudantes em caso dos mesmos possuírem um conhecimento musical mais avançado também.
A arte do produto foi planejada para ser estar o mais didaticamente coerente com o propósito de reconhecimento e clareza de sua estrutura na visão dos estudantes, onde as “casas” possuem cores com tonalidades mais proeminentes a fim de evitar qualquer tipo de ambiguidade visual da parte dos discentes.
4
Arte do Jogo nomeado "Musiwave", usada para concretizar o produto.
4 - Objetivo e Regras do Jogo
O objetivo do jogo “Musiwave” é chegar à extremidade oposta através das perguntas elaboradas e o avanço das “casas”. O professor tem a liberdade de montar quantas equipes desejar, embora o recomendado seja que não ultrapasse quatro equipes, para evitar prováveis problemas na logística da aplicação. Para uma melhor organização, cada equipe pode ter um nome para a identificação e o critério para o número de “casas” a serem avançadas poderá ser através de um dado.
Na arte do produto é possível perceber que existem “casas” com uma interrogação (“?”) nas cores verde e cinza. Em cada uma dessas casas, haverá
5 uma pergunta de acordo com o recorte escolhido pelo professor. Cada equipe deve ter um representante para avançar as “casas”, embora qualquer pessoa da equipe possa responder às questões do jogo. A equipe que chegar em primeiro na outra extremidade, onde está escrito “chegada”, será considerada a vencedora.
Obs.: a última “casa”, na cor preta, não é considerada como “chegada”, por este motivo, a equipe que ficar nesta última casa, ainda não poderá ser considerada como vencedora por ainda estar dentro do caminho que levará à chegada.
5 - Orientações sobre as questões
A proposta é que o professor tenha a liberdade de fazer recortes, ou seja, que possa escolher quais conteúdos específicos deseja abordar dentre os ramos de Ondulatória, Acústica ou mesmo Movimento Harmônico Simples. Para isso, basta que o contexto musical esteja presente direta ou indiretamente nas questões. Sendo assim, neste trecho há orientações sobre como direcionar prováveis questões dentro dos conteúdos como um todo.
Outra particularidade, além da abordagem sob o contexto musical, é a pouca quantidade de alternativas, com o propósito de evitar prováveis distrações. Ao final de cada questão, existe uma sugestão de pontuação, de acordo com o nível de dificuldade, assim como também há uma consequência desvantajosa para quem errar a questão. Se o professor dispuser de um quadro ou qualquer outro material para escrita, pode até mesmo abordar questões envolvendo equações e solicitar ao time da vez que solucione as referidas questões nesse lugar.
5.1 - Sobre as questões de ondulatória
Sendo este ramo um estudo sobre ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas, é aconselhável usar questões que explorem mais as ondas mecânicas devido a natureza do próprio som. O professor pode optar por um ou mais tópicos sugeridos abaixo:
6 ● Percepção de som como onda mecânica;
● O som como uma onda longitudinal;
● O transporte de energia e o não transporte de matéria;
● Velocidade do som nas condições normais de temperatura e pressão v = KT(não sendo obrigatório o uso das equações); ● Alteração na qualidade do som mediante a velocidade do som; ● As dimensões de propagação das ondas mecânicas e o som
como uma onda tridimensional;
● A capacidade de ouvir um som mesmo não estando na mesma direção e sentido da fonte sonora devido à tridimensionalidade do som;
● Conceito de período 𝑇 = 1
𝑓 e frequência 𝑓 = 1 𝑇 ; ● Frequência no contexto de intervalos musicais 𝑖 = 𝑓1
𝑓2 (não sendo
obrigatório o uso das equações); ● Sons audíveis para o ser humano; ● Fisiologia de uma onda;
● Equação Fundamental da Ondulatória 𝑉 = λf (não sendo obrigatório o uso das equações);
● A reflexão das ondas aplicadas para o melhoramento acústico de ambientes;
● Característica de fase de uma onda e mudança de fase; ● Superposição de ondas e a relação do transporte de energia; ● Interferência construtiva e destrutiva e a relação com a amplitude
7 5.2.1 - Alguns exemplos de questões já usadas nesta perspectiva
Ex.: Uma música da banda Chiclete com Banana possui o seguinte refrão: “pode chover, relampejar, trovão gritar, raio cair, mas eu chego aí”, neste trecho, o trovão é a parte audível de uma descarga elétrica, logo esta parte audível é uma onda
a) Mecânica.
b) Eletromagnética.
Se acertar, avança 1 casa. Se errar, volta 1 casa.
Ex.2: Imagine que você tem um vizinho chato que é baterista e adora ensaiar de madrugada. Se, por acaso alguém pedir para ele “baixar o som”, ele teria que
a) Diminuir o volume.
b) Afinar a bateria em um tom mais baixo.
Se acertar, avança 2 casas. Se errar, volta 1 casa.
Ex.3: Se Ivete Sangalo e Saulo Cantarem junto alguma música no mesmo tom, o que vai diferenciar a voz de cada um deles é
a) O timbre. b) A altura.
Se acertar, avança 2 casas. Se errar, volta 1 casa.
8 Ex.4: Uma onda sonora possui amplitude elevada, então significa que ela está transportando mais
a) Matéria. b) Energia.
Se acertar, avança 1 casa. Se errar, volta 1 casa.
Ex.5: Um técnico de som acoplou um gerador de audiofrequência em um alto-falante. Depois de aumentar a frequência do aparelho de 400Hz para 1600Hz, viu que o som produzido pelo aparelho ficou.
a) menos intenso ou mais fraco; b) mais alto ou agudo;
c) mais baixo ou grave.
Se acertar, avança 4 casas. Se errar, volta 1 casa.
5.2 - Sobre as questões de acústica
Este ramo é provavelmente o mais fácil de ser aplicado à proposta do Musiwave, por falar diretamente do som e suas relações com diferentes tipos de ambientes, de tal forma que neles quase não se faz necessária uma adaptação. Embora essa relação intrínseca entre a física e a música neste ramo, sugiro os seguintes pontos a ser trabalhados:
● Relação entre batimento e a afinação de diferentes instrumentos musicais, tais como o contrabaixo, guitarra, violão etc;
● Relação entre eco, reverberação e o tímpano humano; ● Intensidade sonora 𝐼 = 𝐸
𝐴∆𝑡, ou nível sonoro 𝛽 = 10𝑙𝑜𝑔 𝐼
𝐼0 e relação
entre poluição sonora e civilidade, cidadania ou até mesmo a “Lei do
9 ● Saúde da audição contextualizando com o limiar da sensação audível
(LSA) 𝐼0 = 10−12 𝑊
𝑚2 e com o limiar da sensação dolorosa (LSD)
𝐼𝑚𝑎𝑥 = 𝑊
𝑚2 (não sendo obrigatório o uso das equações);
● Eco e reverberação na qualidade do som;
● Ressonância e a qualidade de um “instrumento acústico” como o violão ou uma guitarra acústica;
● Caracterização de uma fonte sonora de acordo com seu timbre, como por exemplo: uma mesma nota musical executada por uma pessoa cantando e por um instrumento qualquer;
● Vibração de cordas associadas a instrumentos de cordas, podendo abordar a relação entre a densidade da corda, a tensão e a velocidade de propagação da vibração;
● Harmônicos;
● Placas e membranas vibrantes e os instrumentos percussivos: relação entre a tensão e a afinação desses materiais além dos cuidados que músicos precisam ter no manuseio;
● Tubos sonoros abertos 𝑓 = 𝑛 𝑉
2𝑙, tubos fechados 𝑓 = 𝑛í𝑚𝑝𝑎𝑟 𝑉
4𝑙 e os instrumentos de sopro (não sendo obrigatório o uso das equações); ● Efeito Doppler𝑓0 = 𝑓(𝑣±𝑣𝑜)
(𝑣∓𝑣𝑓)e a relação com a sensação de som
desafinado (não sendo obrigatório o uso das equações).
5.2.1 - Exemplo de questão contextualizando o Efeito Doppler com a música
Ex.:Quando um carro de som passa por nós, temos uma sensação de que este som vindo dele fica levemente desafinado, isso ocorre devido um fenômeno conhecido como
a) Reflexão da onda; b) Efeito Doppler; c) Eco.
10
Se acertar, avança 4 casas. Se errar, volta 1 casa.
5.3 - A Transposição Didática de M.H.S. para o contexto musical
Este conteúdo provavelmente é o mais difícil de ser adaptado à proposta do produto devido a uma relação não tão direta com a música. Porém, é válido lembrar que, apesar de não haver execução de MHS no som, existem características em comum tanto no som quanto no MHS, como por exemplo, a abordagem de uma onda periódica que possui período, frequência e amplitude grandezas também encontradas nos conceitos de MHS.
Mesmo não possuindo uma relação direta, é possível abordar, o que há em comum nesses assuntos devido à presença dessas grandezas em ambos os assuntos. Na etapa final, pode inclusive ser abordado as expressões do M.H.S. Como é sabido, temos a seguinte sequência, iniciando com a função de elongação de um oscilador em M.H.S.
𝑥 = 𝐴𝑐𝑜𝑠(ꞷ𝑡 + 𝜑0)
Após a primeira derivada temporal da função de elongação temos a função velocidade 𝑉(𝑡) = 𝑑𝑥(𝑡)
𝑑𝑡 = 𝑑
𝑑𝑡[𝐴𝑐𝑜𝑠(ꞷ𝑡 + 𝜑0)] que pode ser expressa por:
𝑉 = −ꞷ𝐴𝑠𝑒𝑛(ꞷ𝑡 + 𝜑0)
E após a segunda derivada temporal da elongação, ou apenas a derivada temporal da função velocidade, temos a expressão da aceleração 𝑎(𝑡) = 𝑑𝑣(𝑡)
𝑑𝑡 =
𝑑 𝑑𝑡[−𝐴
2𝑐𝑜𝑠(ꞷ𝑡 + 𝜑
0)] que pode ser expressa por:
𝑎 = −ꞷ2𝐴𝑐𝑜𝑠(ꞷ𝑡 + 𝜑 0)
11 Essas expressões são a formalização matemática de um movimento harmônico periódico projetado em uma dimensão, mas também são uma pequena amostra de que é possível abordar que uma onda pode sofrer