O LD “ Física – Volume Único “ foi elaborado por dois autores e são eles José Luís Sampaio e Caio Sérgio Calçada. O Primeiro autor, segundo informações que constam no próprio LD, é Bacharel em Física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo e professor de física na rede particular de ensino desde 1968. Já o segundo é Bacharel em Matemática e engenheiro eletricista pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, atuando como professor de física desde 1968.
Este livro é dividido em seis unidades e setenta e quatro capítulos com um total de 472 paginas. Além das unidades e capítulos, ao final, o LDF1 possui respostas dos exercícios, questões e testes de vestibulares, questões do ENEM e respostas dos testes e das questões. A tabela 12 faz uma descrição quantitativa entre unidades, capítulos e páginas.
Tabela 12: Distribuição LDF 1: unidades , capítulos e páginas Unidades Título da Unidade Número de Capítulos Número de páginas Possui unidade de registro?
Unidade 1 Mecânica 30 158 Sim
Unidade 2 Termologia 7 34 Sim
Unidade 3 Óptica 5 33 Não
Unidade 4 Ondas 3 14 Não
Unidade 5 Eletricidade 26 122 Sim
Unidade 6 Física moderna 3 22 Sim
Gabaritos e exercícios extras – questões do ENEM N/A N/A 83 XXXX
A tabela 13 indica a disposição das seções que se repetem no LDF 1 e compõem os textos principais, de apoio e atividades para o aluno como experimentos e exercícios propostos, com base no que foi desenvolvido nos textos. A tabela abaixo é apresenta a distribuição desses textos e atividades nas seis unidades presentes no LDF1.
Tabela 13: As seções do LDF 1 e sua distribuição em suas unidades
Codi fic aç ão d as seç õe s Seções Uni d ad e 1 Uni d ad e 2 Uni d ad e 3 Uni d ad e 4 Uni d ad e 5 Uni d ad e 6
[1] Texto principal (títulos e
subtítulos) 30 7 5 3 29 3 [2] Exemplo 5 0 0 0 0 0 [3] Exercícios resolvidos 26 6 5 3 27 1 [4] Exercícios propostos 30 7 5 3 27 3 [5] Experimentos 3 0 1 0 2 0 [6] História 2 1 0 0 1 0 [7] Sugestão de leitura 3 1 0 1 2 2 [8] Cotidiano e aplicações 5 4 4 1 8 0
[9] Não é bem assim 1 0 0 0 1 1
Os textos principais [1] são parágrafos que descrevem o conteúdo de Física presente em cada capítulo do livro. São utilizados pelo autor para definir um conceito, descrever um determinado fenômeno e discutir aspectos relacionados ao conteúdo científico. Abaixo podemos observar um exemplo de texto principal extraído do LDF1 para definir energia potencial elástica:
Pode-se demonstrar que a força elástica também é conservativa. Acontece que para cada força conservativa defini-se uma energia potencial. Portanto, existe uma energia potencial correspondente à força elástica, chamada de energia potencial elástica (SAMPAIO e CALÇADA,2005, p.122).
Os exemplos [2], exercícios resolvidos [3] e exercícios propostos [4] são aplicações do conteúdo científico desenvolvido nos textos principais. Consiste em
aplicações de fórmulas e descrição matemática do conteúdo de física. Vejamos abaixo um exercício resolvido:
Um bloco de massa m=6kg é abandonado em um tobogã sem atrito, numa região em que g = 10 m/s2, O bloco passa pelo ponto A com velocidade VA = 4,0 m/s. Calcule a velocidade do bloco ao passar pelo ponto B, sendo que h = 0,60 m (SAMPAIO e CALÇADA, 2005, p.122).
Os experimentos [5] são aplicações práticas do conteúdo cientifico e são desenvolvidos através de procedimentos, descrição dos materiais que serão utilizados e objetivo do experimento. Abaixo segue um experimento extraído do LDF 1:
Junte-se a um colega e procurem fazer uma estimativa da aceleração da gravidade na região onde vocês moram. Um de vocês solta uma bolinha de aço de uma certa altura h. O outro, de posse de um cronômetro, mede o tempo t gasto pela bolinha para chegar ao solo. Com os valores de h e t, usem as equações do MUV para obter o valor aproximado de g (SAMPAIO e CALÇADA, 2005, p.122).
A seção cotidiano e aplicações [6] é desenvolvida no LDF 1 com o objetivo de trazer exemplos da nossa vida cotidiana, que estejam relacionados com o conteúdo de física estudado em cada capítulo. Sua baixa frequência também foi observada ao longo do livro LDF.
A seção História [7] faz referência a textos que relacionem a História da Ciência. Já na seção Sugestão de Leitura [8] os autores indicam textos e livros para que o leitor possa consultar sempre ao final de cada capítulo e na seção Não é bem assim [9] são abordados conceitos utilizados pelo senso comum e que numa definição científica são considerados como errôneos.
As frequências das seções apresentadas na tabela 13 nos faz refletir sobre a estrutura de abordagem de um determinado tema no LDF1. Podemos observar que as seções “texto principal”, “exercícios resolvidos” e “exercícios propostos” compõem, estruturalmente, praticamente todo o livro, obedecendo sempre esta ordem. As seções restantes aparecem com uma frequência bem menor como podemos observar acima.
A tabela 14 foi construída com o objetivo de codificar o que foi recortado do nosso corpus de análise. Buscamos no LDF1 localizar as unidades de registro, que são compostas pelo tema energia e suas unidades de contexto, que são os parágrafos onde o
tema energia está inserido, como descrito anteriormente. Com isso pretendemos compreender a significação do tema energia e analisar como a relação CTS esta posta neste material.
Tabela 14: Unidades de análise LDF1 Unidade de
Registro
Unidades de Contexto Comentários
22.1.115. 3 22.1.116. 1
Consideremos um sistema formado por um ou mais corpos. Diremos que esse sistema possui energia se, de alguma forma, puder movimentar “coisas”, fazer com que as coisas funcionem;
Analisando esse processo, dizemos que a gasolina possui energia, na forma de energia química, a qual está armazenada nas ligações químicas dos átomos da gasolina. Durante a combustão essa energia é liberada, produzindo-se o movimento do automóvel.
C: Neste capítulo não há uma só definição para o tema energia;
T: A tecnologia relacionada ao conteúdo cientifico é discutida ao ser apresentado um motor à combustão interna de um automóvel, indicando as diferentes transformações energéticas. Questões ambientais como a poluição gerada pelos
automóveis não foi
discutida.
Aspectos relacionados a abordagem Sociedade não foram priorizados nem abordados;
23.1.121.3 “Conservação da energia mecânica”.
”Podemos dizer, então, que um corpo de massa m, situado a uma altura h acima do solo, possui uma energia potencial Ep dada por : Ep = mgh”.
C: Definição de energia potencial gravitacional, energia potencial elástica e energia mecânica;
C: Principio da conservação de energia.
quantidade de CO2 na atmosfera, intensificando o efeito estufa. Isso pode elevar a temperatura da Terra, afetando o clima e pode chegar até, numa situação extrema, a provocar o derretimento das calotas polares”.
energia térmica;
C: Tipos de transmissão de calor: condução, convecção e irradiação;
C: Relação entre ondas de infravermelho que chegam
do sol e que são
transformadas em energia térmica;
S: Definição do Efeito estufa e discussão de seus aspectos positivos e negativos.
37.1.197.3 Foi durante o século XIX que o calor foi reconhecido como uma forma de energia e que foi estabelecido o Principio da Conservação de Energia.
C: Relação entre conteúdos de termodinâmica e a história da ciência.
61.1.332.1 O gerador elétrico é um aparelho que converte em energia elétrica em outra modalidade de energia. Ao contrário do que sugere o seu nome, ele não cria energia, mas transforma, ou seja, obedece rigorosamente ao Princípio da Conservação de Energia.
C – T: Apresentação da produção de energia elétrica em uma usina hidrelétrica, descrevendo os processos de transformação de energia. 70.1.382.5 70.1.382.6
Um outro tipo de problema das termoelétricas é a poluição atmosférica causada pelos resíduos da queima dos combustíveis”;
No caso de uma usina nuclear, além da poluição térmica existe o problema do lixo atômico, formado pelo que sobra após a divisão do urânio. Este “resto”
C: Descrição das diferentes transformações de energia; T: Abordagem das diferentes usinas de produção de energia: hidrelétricas, termoelétricas e eletromagnéticas; S - Problematização do
emite radiações muito perigosas para os seres vivos, podendo causar câncer e mutações genéticas. Por isso esse lixo deve ser guardado em locais especiais, que não deixem passar a radiação.
tema, destacando impactos socioambientais.
Em [22.1.115.3] podemos observar existem varias definições para o tema energia. Nesta unidade de contexto é possível identificar uma relação entre o conceito de trabalho mecânico ao ser citado a energia com a capacidade de movimentar algum objeto e fazer com que algo funcione. É possível observar a tentativa de aproximar o tema para aspectos do cotidiano indicando as aplicabilidades envolvidas na conceituação do tema.
Exemplos relacionando o conteúdo científico são frequentemente citados como, por exemplo, a definição de energia cinética (energia do movimento). No Box
“cotidiano e aplicações” [22.1.116. 1] os autores demonstram as várias transformações
de energia que acontecem no motor de um automóvel. A abordagem de questões sociais e ambientais não são destacadas nesse capítulo. As Atividades propostas são restritas a aplicações do conteúdo científico abordado ao longo deste capítulo.
O texto [35.8.190.3] prioriza a abordagem referente a “transmissão de calor”. Calor, por definição, é tratado pelo autor como energia térmica. Podemos observar que os autores, na seção “Cotidiano e Aplicações” alerta o leitor sobre um problema que atualmente vem sendo frequentemente veiculado, que é o aumento da temperatura global, porém não há problematização das questões socioambientais relacionadas com o aquecimento global, tais como poluição e o aumento de dióxido de carbono (CO2) lançado em nossa atmosfera.
Podemos observar no texto [37.1.197.3] que a relação entre o conteúdo científico e a história da ciência é destacada, citando fatos que impulsionaram o desenvolvimento da termodinâmica no século XIX. Discussões sobre a primeira máquina a vapor construída por James Watt em 1765 e sua relação com Revolução Industrial são explicitadas nesse capítulo. Por ter uma ênfase na abordagem sobre aspectos de Ciência e Tecnologia este trecho se aproxima da Visão reducionista de CTS proposta por Auler e Delizoicov (2001).
Já nos textos [70.1.382.5] e [70.1.382.6] podemos observar em nossa unidade de contexto a abordagem do tema energia numa perspectiva CTSA (SANTOS, 2011) numa visão ampliada (AULER e DELIZOICOV, 2001). A perspectiva CTSA, na discussão dos possíveis impactos ambientais juntamente com os conteúdos científicos e a visão ampliada pois há a tentativa de interagir os aspectos CTS e suas problematizações proporcionando uma análise crítica sobre o uso da energia nuclear. Podemos ainda observar que o conteúdo científico é desenvolvido tendo como interlocução o conteúdo CTS (AIKENHEAD, 1994).
Podemos observar que o tema energia é frequentemente abordado considerando questões científicas e tecnológicas o que caracteriza uma visão reducionista. A abordagem de questões envolvendo aspectos sociais e ambientais não é priorizada, sendo destacado apenas no capítulo 70 como o tema energia nuclear. A abordagem tradicional do tema energia é a que mais se aproxima no que é descrito no LDF1.