A seleção dos conteúdos e da proposta metodológica que norteiam esta pesquisa foi uma tarefa difícil, pois não há um consenso na literatura científica sobre qual o melhor caminho a seguir: “[...] pode-se verificar que, além de ser um tanto escassa a literatura a respeito de questões metodológicas sobre o ensino de Física Moderna nas escolas, há várias divergências a respeito de que caminho deve ser tomado”. (OSTERMANN e MOREIRA, 2000, p.9)
Assim, para efetuar a escolha dos conteúdos bem como a proposta metodológica adotada, este trabalho levou em consideração os seguintes pontos: os objetivos desta pesquisa; a necessidade de atualização curricular de física no nível médio; as orientações contidas nos PCN (BRASIL, 2000; BRASIL, 2002); as orientações do Projeto Político Pedagógico da escola (E. E. AMARO CAVALCANTE, 2013); e a necessidade de compreender a Física Moderna, mais especificamente, a física quântica; como fundamentais para o estágio atual de desenvolvimento científico e tecnológico.
Solbis e Sinarcas (2013, p.10) apontam a tendência da inserção da Física quântica nos currículos da educação secundária de alguns países: “Todos los países
avanzados introducen ideas de Física Cuántica en la enseñanza secundaria”.
Menezes (2009) afirma que, atualmente, está em curso uma terceira revolução que tem uma estreita relação com as aplicações da física quântica.
Portanto, o advento da física quântica está a desencadear uma nova revolução científica e tecnológica sem precedentes. Torres et. al., (2013, p. 239) escreve:
Os últimos cem anos de desenvolvimento científico mudaram drasticamente o cotidiano humano. Quase toda tecnologia desenvolvida nesse período foi implementada com base na teoria quântica de Planck, essa “estranha” realidade do microcosmo. São frutos da aplicação dos conhecimentos quânticos:
Estudos sobre a origem do Universo: Tipler e Llewellyn (2012) afirmam que a aplicação da lei de Planck permitiu explicar a radiação de micro-ondas proveniente do espaço sideral e consequentemente a consolidação do modelo do Big Bang para a origem do Universo;
O desenvolvimento da nanotecnologia que “[...] estuda e desenvolve tecnologias, dispositivos e estruturas com dimensões da ordem de 100 nanômetros ou menos, visando à manipulação da matéria em escala atômica e molecular, [...]” (TORRES et. al., 2013, p. 253). São campos da nanotecnologia: Nanomedicina, a Nanomecânica, a Nanoeletrônica entre outros;
A criação e produção de objetos como players de compact disks (CD), de
digital video disks (DVD), controles remotos, aparelhos de ressonância
magnética, micro-computadores, smartphones, equipamentos digitais e outros.
Os conteúdos selecionados poderão servir de suporte para a compreensão dos princípios científicos básicos que norteiam a construção dos aparatos tecnológicos que permeiam o cotidiano das pessoas conforme Sousa, Pietrocola e Ueta (2008), Valadares e Moreira (1998), Terrazan (1992), Brasil (2002) e Menezes (2009).
As Orientações Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 2002, p.62) indicam que os educadores têm liberdade para escolher a proposta metodológica/ pedagógica que irão desenvolver em suas atividades profissionais, desde que sejam considerados o perfil da escola e o seu projeto político pedagógico:
Caberá sempre ao professor, dentro das condições específicas nas quais desenvolve seu trabalho, em função do perfil de sua escola e do projeto pedagógico em andamento, selecionar, priorizar, redefinir e organizar os objetivos em torno dos quais faz mais sentido trabalhar. É muito provável que uma escola da periferia de uma cidade grande tenha estabelecido prioridades formativas diferentes daquelas de uma escola central de uma cidade de pequeno porte. E como identificar quais competências são essenciais para a compreensão em Física? De novo, não projetando o que um futuro engenheiro ou profissional em telecomunicações precisarão saber, mas tomando como referência um jovem solidário e atuante, diante de um mundo tecnológico, complexo e em transformação.
O Projeto Político Pedagógico (2013) da Escola Estadual “Amaro Cavalcante”, em São Tomé (RN), apresenta como um dos seus objetivos em relação ao Ensino Médio: “Compreender os fundamentos científico-tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no ensino de cada disciplina”. (E. E.
AMARO CAVALCANTE, 2013, p.42) e tem como uma das metas “Desenvolver e manter estratégias inovadoras e criativas no processo de ensino-aprendizagem”. (Ibid., p.44). Nesse contexto, os temas selecionados favorecem a compreensão de princípios científicos e tecnológicos necessários aos alunos do ensino médio para uma interação mais efetiva com o meio no qual estão inseridos além de propiciarem uma dinâmica pedagógica mais inovadora e, portanto, mais atraente.
Diante do exposto, esta investigação optou por selecionar os seguintes conteúdos para a elaboração e execução dos planos de aula: Sol, Sistema Solar, radiação de corpo negro e hipótese de Planck sobre a emissão de energia.
O estudo do Sol é compatível com esta proposta de trabalho por ser um tema com largo potencial para desenvolvimento de um trabalho pedagógico de cunho interdisciplinar (COLOMBO JÚNIOR, 2011), o seu estudo pode levar o aluno a transitar por diversas áreas de conhecimento como Biologia, Química, Astronomia, Física. Em física, o seu estudo pode adentrar na área da Física Moderna por meio do estudo das radiações. Esta dissertação procurou estabelecer uma proposta interdisciplinar que prioriza Física Moderna e Astronomia.
Dentre os muitos temas que poderiam ser abordados no âmbito da Física Moderna, optou-se pelo tema sobre a radiação de corpo negro. Primeiramente por ser um tema que, na sua gênese, marca os limites entre a física clássica e a física moderna, mais especificamente a física quântica (TORRES, 2013), portanto tem potencial para auxiliar na compreensão da física como um empreendimento científico cuja construção se dá de modo não linear, não cumulativo e mais humanizado da ciência conforme Brasil (2002) e Gil-Pérez et. al. (2001).
O tema radiação de corpo negro permite aos estudantes imergir no mundo das radiações, ainda que de maneira introdutória. Sousa, Pietrocola e Ueta, (2008, p.4) afirmam que: “Vivemos em um mundo onde estamos a todo tempo sendo bombardeados pelos mais diferentes tipos de radiações que compõem o chamado espectro eletromagnético”. Assim, o estudo das radiações contribui para uma melhor compreensão da natureza e também dos conceitos científicos que sustentam muitas das tecnologias presentes no cotidiano das pessoas como, por exemplo, transmissões de TV, rádios de amplitude modulada (AM) e de freqüência modulada (FM), Bluetooth, telefonia móvel, entre outros equipamentos do chamado “mundo
sem fio”. (SOUSA, PIETROCOLA e UETA, 2008)
Como já mencionado, os PCN+ (BRASIL, 2002, p. 71) sugerem a organização dos conteúdos propostos para o ensino médio em seis temas estruturadores:
Movimentos: variações e conservações; Calor, ambiente e usos de energia; Som, imagem e informação;
Equipamentos elétricos e telecomunicações; Matéria e radiação; e
Universo, Terra e Vida.
O estudo da radiação de corpo negro pode ser abordado no tema estruturador denominado “Matéria e Radiação” já que focaliza aspectos introdutórios à física quântica fundamentais a uma melhor compreensão das interações que ocorrem entre matéria e energia. Conforme Brasil (2002):
Mas será também indispensável ir mais além, aprendendo a identificar, lidar e reconhecer as radiações e seus diferentes usos. Ou seja, o estudo de matéria e radiação indica um tema capaz de organizar as competências relacionadas à compreensão do mundo material microscópico. (p. 70)
E ainda:
Essa compreensão das interações e da matéria, agora em nível microscópico, permite um novo olhar sobre algumas propriedades trabalhadas no ensino médio, tais como condutividade e transparência, mas permite também promover, como síntese, uma concepção mais abrangente do universo físico. (p.77)
Em relação ao tema radiação de corpo negro serão abordados os seguintes conteúdos: radiação de corpo negro e hipótese de Planck sobre a emissão descontínua de energia.
Estes conteúdos serão tratados numa ótica mais conceitual do que matemática. Menezes (2009) alerta que o domínio de equações matemáticas complexas não se constitui como pré-requisito para que o aluno do nível médio estude física quântica. Tal visão é compartilhada pelas Diretrizes Curriculares da Educação Básica do Estado do Paraná quando afirmam:
Ainda que a linguagem matemática seja, por excelência, uma ferramenta para essa disciplina, saber Matemática não pode ser considerado um pré-requisito para aprender Física. É preciso que os estudantes se apropriem do conhecimento físico, daí a ênfase aos
aspectos conceituais sem, no entanto, descartar o formalismo matemático. (PARANÁ, 2008, p.56)
Esta argumentação contribui para desconstruir uma ideia presente nos discursos dos professores de física da educação básica que afirmam que o formalismo matemático se faz necessário para a compreensão de fenômenos da física quântica (MONTEIRO, NARDI e BASTOS FILHO, 2009) e (SOLBIS E SINARCA, 2013). Diante disso, este trabalho de pesquisa optou por não fazer uso de uma abordagem matemática mais complexa em relação aos conceitos de física moderna abordados.
A opção por uma proposta Interdisciplinar se justifica, sobretudo pelo fato de que tal proposta contribui para uma compreensão mais ampla, inter-relacionada e de complementaridade entre os conteúdos estudados. Lenoir (2002) afirma que a interdisciplinaridade no âmbito escolar traz como principal conseqüência o estabelecimento de ligações de complementaridade entre as matérias escolares.
Além do que, um estudo sob uma ótica interdisciplinar contribui para reduzir a visão do ensino fragmentado em disciplinas estanques.
CAPÍTULO 5 – O PERCURSO METODOLÓGICO
A presente pesquisa faz uso de uma abordagem predominantemente qualitativa, o que não restringe a utilização de dados numéricos sempre que for necessário para uma melhor compreensão das informações coletadas.
A metodologia está fundamentada em Thiollent (1994), Creswell (2010), Bardin (2011) e Oliveira M. (2013).
Creswell (2010) apresenta uma definição simplificada para abordagem qualitativa. De acordo com ele: “A pesquisa qualitativa é um meio para explorar e para entender o significado que os indivíduos ou grupos atribuem a um problema social ou humano”. (p.26)
Já Oliveira M. (2013) entende que a abordagem qualitativa pode ser compreendida como um processo de reflexão que busca analisar determinada realidade por meio de métodos e técnicas apropriadas para a melhor compreensão do seu objeto de estudo em seu contexto peculiar.
Oliveira M. (2013) e Creswell (2010) salientam as principais características da abordagem qualitativa:
O ambiente natural é a principal fonte de coleta de dados;
O pesquisador é um elemento fundamental para a coleta dos dados; Apresenta caráter descritivo e análise indutiva dos dados.
Com base no exposto, este trabalho se identifica mais com a abordagem qualitativa, uma vez que foi desenvolvido em uma escola (ambiente natural) e a professora (pesquisadora) procedeu à coleta dos dados.
A pesquisa bibliográfica e a pesquisa-ação também se constituíram como integrantes deste trabalho de dissertação.
Oliveira M. (2013, p. 69) descreve a pesquisa bibliográfica da seguinte forma: “A pesquisa bibliográfica é uma modalidade de estudo e análise de documentos de domínio científico tais como livros, enciclopédias, periódicos, ensaios críticos, dicionários e artigos científicos.” Ela tem como objetivo levar o pesquisador a entrar em contato direto com a literatura especializada que trata do tema estudado.
Através da pesquisa bibliográfica, foi possível a ampliação do conhecimento em relação ao objeto de estudo e a identificação de possíveis lacunas na literatura.