Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio

1. Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio PROF DENYS SALES denyssales@ifce.edu.br

2. Introdução Atualização curricular em Física • Conferência sobre o ensino de Física Moderna – Lab. Fermi /USA – 1986 • segundo Ostermann (2000), provavelmente, é quando começa ou intensifica-se a preocupação a nível internacional. • III Conferência Interamericana sobre Educação em Física – 1987 – México • elencaram-se razões para a inclusão de FMC no ensino médio • LDB (BRASIL, 1996) • XII SNEF – BH/MG – 1997 • PCNs (BRASIL, 1999 e 2002) • no lugar de conteúdos gradeados, propõem temas estruturadores, • Distorção da mídia: “Como dizia Einstein: Tudo é relativo”

3. XVI SNEF 2005Áreas Temática • Física moderna e contemporânea e atualização curricular • Mini-simpósio: Física Moderna no Ensino Médio( coord. Dra Fernanda Osrtermann UFRGS) • Mini-cursos, palestras, mesa redonda,etc ProfVanderley/IFCE

4. “Somos professores do século XX, trabalhando conteúdos do século XIX e ensinando a alunos do século XXI”. José Carlos Libâneo

5. FUNDAMENTAÇÃO LEGAL • 1996 – É assinada a LDB • A Escola, como espaço de transformação e formação integral de um ser crítico e contemporâneo, deve garantir o acesso aos saberes, bem como conduzir o aluno ao “domínio dos princípios científicos e tecnológicos que presidem a produção moderna” e ao “conhecimento das formas contemporâneas de linguagem” (LDB-Art 36 § 1º).

6. FUNDAMENTAÇÃO LEGAL • PCN/MEC 1999 Competências Gerais • PCNs+/MEC 2002: Orientações Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais são enfáticos ao lidarem com a ciência contemporânea e reforçam que o educando deve: • reconhecer, acompanhar e avaliar o desenvolvimento tecnológico e contemporâneo. • Compreender a evolução dos modelos físicos sem dogmatismos ou certezas definitivas.

7. FUNDAMENTAÇÃO LEGAL • PCNs+/MEC 2002 • 6 TEMAS ESTRUTURADORES: • Movimentos: variações e conservações • Calor, ambiente e usos de energia • Som, imagem e informação • Equipamentos elétricos e telecomunicações • MATÉRIA E RADIAÇÃO • UNIVERSO, TERRA E VIDA

8. PCNs+/MEC 2002Unidades Temáticas • MATÉRIA E RADIAÇÃO • Matéria e suas propriedades • Radiações e suas interações • Energia Nuclear e radioatividade • Eletrônica e informática

9. PCNs+/MEC 2002Unidades Temáticas • UNIVERSO, TERRA E VIDA • Terra e Sistema Solar • O Universo e sua origem • Compreensão humana do Universo

10. LIVROS DIDÁTICOS ESPECÍFICOS DE FMC • Física Moderna:experimental e aplicada. –Chesman et Al.Editora da Física, 2004. • BRAZ JUNIOR, Dulcidio; MARTINS, Roberto de Andrade. Física Moderna:Tópicos para ensino médio. – Campinas: Companhia da Escola, 2002 • SOUZA, André Maurício Conceição de. Tópicos de Física Contemporânea para o Ensino Médio: incluindo teoria da relatividade, mecânica quântica e teoria do caos. Sergipe: M. C. de Souza, 2002. • TAVOLARO, Cristiane R. C.; CAVALCANTE, Marisa A. Física Moderna Experimental. Barueri, São Paulo: Manole, 2003.

11. LIVROS DIDÁTICOS FÍSICA GERAL • Alvarenga (2000) Biscuola (2000) • Gaspar (2000) Torres (2001) • Sampaio (2001) Carron (2002) • Cabral (2002) Ferraro (2003) • Ramalho Jr (2003) Sampaio (2003)

12. LIVROS DIDÁTICOSNÃO TRAZEM FMC • Chiquetto (2000) • Guimarães (2004) • Paraná (2003) • Luz (2003)

13. MATÉRIA E RADIAÇÃO • Alvarenga (2000) • Gaspar(2000) • Biscuola (2000) • Torres(2001) • Chesman (2001) • Carron(2002) • Braz Junior(2002) • Cabral(2002) • Ferraro(2003) • Sampaio(2003) • Ramalho Jr(2003) • Souza(2002) • Tavolaro e Cavalcante(2003) Relatividade Restrita Radiação do Corpo Negro A Hipótese de Planck Efeito Fotoelétrico Átomo de Bohr Dualidade Onda-partícula Princípio da Incerteza Física Nuclear Física das Partículas. A Equação De Schrödinger

14. UNIVERSO, TERRA E VIDA • Alvarenga (2000) • Torres (2001) • Carron (2002) • Cabral (2002) • Ramalho Jr (2003) • Braz Junior e Martins (2002) • Souza (2002) Agora, neste capítulo de física moderna, vamos partir do nosso sistema planetário e tentar ampliar nossos horizontes, respondendo questões do tipo: “Como o universo está organizado?”; “O universo é igual em todos os lugares?”; “O universo é finito ou infinito?”; “As galáxias se movem ou estão paradas?”; “Quantas estrelas há numa galáxia?” (BRAZ JUNIOR; MARTINS, 2002, p. 72).

15. Tópicos de FMC • Atualização Curricular Métodos Teses Dissertações Livros LDB PCNs Periódicos RBEF CBPF FnE AVA Softwares Applets OAs • Origens da Teoria Quântica • Relatividade Restrita • Tópicos de Física Quântica • Tópicos de Física Nuclear • Tópicos de Física de Partículas e Cosmologia Materiais Alternativos Anais de Eventos (SNEF, EPEF, etc.) AMF 2005 Impressos (livros, textos de revistas, etc.)

16. Tópicos de FMC • Origens da Teoria Quântica: • Radiação do corpo negro e a constante de Planck; Efeito fotoelétrico; Raios X; Espalhamento Compton; Espectros atômicos; Modelo atômico de Bohr; Comprimento de ondas de de Broglie e ondas de matéria. Relatividade Restrita: Experiência de Michelson-Morley; Postulados da relatividade restrita; Transformações de Lorentz; Sincronismo e simultaneidade; Dilatação temporal; Contração espacial; Efeito Doppler; Paradoxo dos gêmeos; Dinâmica Relativística;. Tópicos de Física Quântica: Função de onda; Pacotes de onda; Princípio da incerteza; Dualidade onda-partícula; Equação de Schrödinger; Partícula num poço de potencial infinito Reflexão e transmissão de ondas; Penetração de barreiras (qualitativo). Física Nuclear: O núcleo atômico - modelos, propriedades, isótopos, energia de ligação; As quatro interações fundamentais, Reações nucleares, Radioatividade, Riscos e proteção radiológica. Tópicos de Física de Partículas e Cosmologia: Quarks; Hádrons; Léptons; Matéria e anti matéria; Big Bang, Teoria das cordas, evolução das estrelas.

17. O ENEM não tá nem aí! Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para, em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas. H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes. H21 – Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo. H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais. H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.

18. ENEM Objetos de conhecimento associados às Matrizes de Referência • Conhecimentos básicos e fundamentais • O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas • Energia, trabalho e potência • A Mecânica e o funcionamento do Universo - Força peso. Aceleração gravitacional. Lei da Gravitação Universal. Leis de Kepler. Movimentos de corpos celestes. Influência na Terra: marés e variações climáticas. Concepções históricas sobre a origem do universo e sua evolução. • Fenômenos Elétricos e Magnéticos • Oscilações, ondas, óptica e radiação • O calor e os fenômenos térmicos

19. REFERÊNCIAS Sales, GilvandenysLeite.Quantum: um software para aprendizagem dos conceitos da física moderna e contemporânea. Dissertação (Universidade estadual do Ceará. - Mestrado Integrado Profissional em Computação). Fortaleza/CE. 2005. 92 p.