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Índice

1. Introdução 4

2. Por que tratar de um tema desenvolvido há cem anos como a teoria da relatividade restrita? 6

2.1 Relatividade restrita - uma breve passagem 6

3. Construindo uma proposta curricular 7

4. O que esse trabalho com as imagens proporcionaram às aulas de física? 11

5. O que enfocar da teoria da relatividade geral, se os alunos não têm o suporte matemático necessário à exploração do tema? 18

6. Conclusão 19

7. Referências Bibliográficas 20

1. Introdução

A questão do currículo de física para o ensino médio é um tema muito pensado e discutido entre os pesquisadores da área. A publicação dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) trouxe contribuições ao debate, apresentando de forma sistematizada as propostas construídas pela comunidade ao longo dos últimos 20 anos, expostas em eventos como o Simpósio Nacional de Ensino de Física. Com o estabelecimento dos parâmetros não se pretendeu a formulação de um currículo pronto e fechado a ser executado por todas as escolas. A idéia era que a partir das orientações de temas e das habilidades específicas a serem desenvolvidas, diferentes propostas curriculares pudessem ser criadas de acordo com a especificidade de cada escola.

Nas orientações dos Parâmetros Curriculares está clara a necessidade da abordagem de temas relacionados à física do século XX. Na época da publicação daquele documento, essas questões estavam fora do currículo praticado na maioria das escolas brasileiras. A mesma ausência era registrada nos livros didáticos. Fazendo uma retrospectiva, percebemos que no que tange ao ensino da física moderna, o cenário nacional não sofreu mudanças significativas após a publicação dos PCNs. O tema continua excluído da maioria dos exames de vestibulares nacionais. Apesar desse não ser o elemento norteador do ensino médio, o privilégio atribuído à física clássica e ao formalismo matemático a ela inerente por parte desses exames reforça a resistência de muitos educadores em ampliar a abordagem da física para além do século XIX.

Em relação aos livros didáticos houve mudanças. As novas edições de algumas coleções muito usadas pelos professores de física inseriram no último volume temas de física moderna, como: a física relativística, a física do mundo microscópico e a cosmologia. Na verdade, a mudança não partiu de uma demanda dos professores, mas da exigência do Ministério da Educação da adequação dos livros didáticos às metas anunciadas nos PCNs. Parte dessa tendência se deve ao plano do governo federal de ampliação do programa de aquisição de livros didáticos para as disciplinas científicas.

Apesar da resistência das escolas brasileiras em relação ao ensino da física moderna, estudos foram realizados no intuito de criar bases para uma mudança curricular. Além disso, nas últimas décadas vários pesquisadores da área de ensino de física têm desenvolvido trabalhos envolvendo construção de materiais didáticos, pesquisas educacionais e projetos de formação de professores que se propõe fornecer a estrutura para que professores possam reconstruir seus currículos, trazendo aos alunos a física do século XX. No ano de 2005, comemoramos o centenário do ano miraculoso de Einstein. No mundo inteiro, ocorreram eventos para comemorar a data. Motivados pela comemoração, muitos professores brasileiros realizaram atividades de divulgação em suas escolas da obra de Einstein, mas poucos incluíram essa temática como parte do currículo regular.

Os resultados de várias pesquisas educacionais, o trabalho pontual de alguns professores, a pequena mudança nos livros didáticos e a validade dos PCNs mostram que a introdução de temas de física moderna deve ser objeto de discussão entre aqueles que se dedicam ao ensino médio. Procurando contribuir para o debate o presente artigo centrará atenção numa proposta de inserção da teoria da relatividade, restrita e geral, no ensino médio formal.

2. Por que tratar de um tema desenvolvido há cem anos como a teoria da relatividade restrita?

Nas reflexões voltadas para a busca da identidade do ensino de física, fica claro que esse ensino precisa preocupar-se em construir caminhos que facilitem a formação da cidadania dos envolvidos no processo educacional. Nesse sentido, é importante que ao longo de toda a sua formação, o aluno seja instigado a refletir sobre a ciência, pensando sobre os limites e as possibilidades desse conhecimento.

Mas em que a física moderna, e, mais particularmente, o estudo da relatividade restrita e da geral podem contribuir à reflexão dos limites e possibilidades da ciência?

A resposta a essa questão será construída a partir da reflexão sobre uma proposta de introdução do tema na primeira série do ensino médio. Essa inserção não é algo inédito. Alguns pesquisadores/educadores já propuseram ser este um caminho para que a física relativística esteja presente nos cursos de física.

2.1 Relatividade restrita - uma breve passagem

Einstein no artigo de 1905 “A eletrodinâmica dos corpos em movimento” solucionou, a partir de dois postulados, problemas que alguns físicos de fins do século XIX estavam se defrontando. Dentre essas questões, podemos destacar: a não validade do princípio da relatividade galileana para o eletromagnetismo. Nesse contexto, deve-se acrescentar o caráter absoluto atribuído ao éter, meio que sustentava a propagação das ondas eletromagnéticas.

Algumas dessas questões já haviam perturbado a mente de outros cientistas, como Lorentz e Poincaré, mas os caminhos construídos para respondê-las foram menos revolucionários e ao mesmo tempo mais tortuosos do que os de Einstein.

Einstein, como um homem de seu tempo, confrontou-se com a ciência de sua época. Nesse processo, defendeu que o princípio da relatividade estabelecido por Galileu deveria ser mais abrangente, ou melhor, válido para todas as leis da física, e não apenas para as da mecânica. Paralelamente a isso, rejeitou o éter, a complexidade e a estranheza física desse meio impulsionou-o a considerar supérfluo