A Câmera Pinhole

I Introdução

        As leis de Newton seguidas das leis de conservação são os tópicos de Física de maior importância para os estudantes do Ensino Médio, pois constituem as bases da mecânica clássica. Ao mesmo tempo verifica-se entre os estudantes, independente da rede de ensino a qual pertencem, que são nestes tópicos que eles apresentam maior dificuldade na compreensão.

O estímulo à participação dos alunos em atividades menos formais, permite aos mesmos a construção e o aprofundamento de conhecimentos e habilidades deles esperados durante sua formação regular. Essa participação é bem-vinda e incentivada em todos os documentos legais relativos ao Ensino Médio e mais propriamente ao ensino de Física. Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN`s) afirmam que “... para que de fato possa haver uma apropriação desses conhecimentos, [da Física] as leis e princípios gerais precisam ser desenvolvidos passo a passo, a partir dos elementos próximos, práticos e vivenciais” (BRASIL, 1999, p.231) As Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (DCNs) lançam pistas para uma formação que privilegie a construção de uma estética da sensibilidade, política da igualdade e ética da identidade. Dentro desta perspectiva, propõem uma racionalidade que,

 “... num mundo em que a tecnologia revoluciona todos os âmbitos de vida, e, ao disseminar informação amplia as possibilidades de escolha mas também a incerteza, a identidade autônoma se constitui a partir da ética, da estética e da política, mas precisa estar ancorada em conhecimentos e competências intelectuais que dêem acesso a significados verdadeiros sobre o mundo físico e social”  (BRASIL, 1999, p.79)

Neste sentido, todas as atividades que permitam a construção destes significados devem ser estimuladas e implementadas no contexto escolar.

         Assim, neste trabalho será apresentada uma proposta de atividade de ensino, que consiste em: pesquisa sobre os métodos possíveis para a construção de um foguete à água pelos estudantes; estudo da teoria que embasa seu funcionamento; avaliação e uso de medidas de segurança que possibilitem o pleno funcionamento do foguete sem riscos aos estudantes.

         Dentro do planejamento previsto para cada série, busca-se, com esta atividade, complementar o nível teórico expositivo na sala de aula, de modo que o desenvolvimento dos saberes escolares relativos à Física, no sentido colocado por Libâneo (1994), que os considera como:

“... os conhecimentos sistematizados, selecionados das bases das ciências e dos modos de ação acumulados pela experiência social da humanidade e organizados para serem ensinados na escola; são habilidades e hábitos, vinculados aos conhecimentos, incluindo métodos e procedimentos de aprendizagem e de estudo; são atitudes e convicções, envolvendo modos de agir, de sentir e de enfrentar o mundo...” (p.80).

        Com isso espera-se contribuir de forma significativa para o processo de ensino-aprendizagem.

Desse modo, dentre os principais objetivos do trabalho destacam-se:

• desenvolver junto com os estudantes conceitos básicos de mecânica, especificamente, as Leis de Newton e as leis de conservação, relacionados com o funcionamento de um foguete à água;
• capacitar os estudantes para  efetivarem a seleção, a análise e a interpretação de dados e/ou informações relevantes, obtidas através dos diversos meios de informações, principalmente, a internet;
• incentivar a  busca de informações em fontes confiáveis e a investigação para a resolução de problemas;
• valorizar o trabalho em equipe e a cooperação para a construção coletiva do conhecimento;
• possibilitar o desenvolvimento de habilidades que estão envolvidas na  construção de um foguete de água ;
• relacionar o conteúdo específico com  aplicações tecnológicas atuais.

Na seção II encontra-se a descrição da metodologia adotada para o alcance dos objetivos traçados. Em seguida, na seção III serão enfocados os principais resultados decorrentes da aplicação da proposta. Por fim, na última seção, os resultados encontrados serão analisados para que sejam feitas as conclusões pertinentes.          

 

II METODOLOGIA

          A atividade de ensino foi realizada junto a, aproximadamente, 250 estudantes das 6 turmas, 3 de 1a série e 3 da 2ª série, do Ensino Médio, do turno da manhã, do Colégio Santa Mônica, localizado no município de São Gonçalo-RJ, durante cerca de 02 (dois) meses, conforme cronograma que se encontra no Apêndice I, a contar da data (04/10/2004) de apresentação da proposta aos alunos.

        Este colégio pertence à rede particular de ensino, sendo seus estudantes oriundos da classe média, com idade entre 15 e 17 anos (Ensino Médio).

Os estudantes se organizaram livremente em grupos de 5 a 8 pessoas, totalizando no máximo 8 grupos por turma. Os nomes dos componentes foram entregues aos professores de Física em um formulário padrão fornecido previamente pelos professores (Apêndice III) junto com um pré-projeto para o funcionamento do foguete. Este pré-projeto consistiu em um pequeno relato sobre o desenvolvimento das etapas, indicando-se para cada etapa o nome do aluno responsável.

Em seguida foi apresentada, a dois representantes de cada equipe, uma palestra (apêndice IV) com orientações e detalhes sobre a construção do foguete e sobre a confecção do trabalho.

          A parte escrita do trabalho elaborado pelos estudantes foi entregue para análise dos professores de Física das séries envolvidas, duas semanas após a entrega do pré-projeto (05/11/2004), na forma de uma apostila encadernada em espiral e em papel A4. O texto foi digitado em computador através de Microsoft Word ou software semelhante e entregue junto com o disquete contendo o arquivo (em formato. doc). O corpo do texto apresentou os seguintes tópicos:

• O protótipo do foguete construído (montagem do equipamento e material utilizado);
• as explicações referentes ao seu funcionamento;
• as normas de segurança necessárias ao seu funcionamento;
• os princípios físicos envolvidos;
• a bibliografia e/ou fontes de pesquisa  completa, consultadas.

A etapa final do trabalho consistiu no lançamento dos foguetes construídos pelos alunos (06/11/2004) e a avaliação do desempenho (altura alcançada) bem como os recursos utilizados para sua construção. A altura alcançada pelos foguetes foi medida através de um teodolito construído de acordo com o anexo I.

A fim de verificar a contribuição e a eficiência do trabalho no processo de ensino-aprendizagem, foi aplicado um teste diagnóstico (Apêndice V) para 18 (dezoito) alunos da 1ª série e 18 (dezoito) alunos da 2ª série, escolhidos aleatoriamente, com o objetivo de confrontar os resultados entre as turmas de 1ª e 2ª séries. Esse objetivo se dá pelo fato de que na 1ª série os alunos não estudam as leis de Newton (o conteúdo de Mecânica abordado vai até cinemática vetorial e movimento circular), já na 2ª série os alunos concluem o programa de Mecânica (o conteúdo aborda as leis de Newton e as leis de conservação).