Relatório de Práticas de Ensino - Quinta Atividade – 12/08/2010
Diogo dos Santos
Atividade: Equilíbrio Térmico em Xeque
Descrição da atividade:
Quando cheguei à escola, fiquei esperando do lado de fora por volta de vinte minutos até que alguém aparecesse para abrir o portão. Quando eu apertava o interfone para pedir para abrirem os portões, pediam para eu esperar. Infelizmente isto fez com que eu chegasse atrasado em cinco minutos ao laboratório. Porém, a professora não se encontrava nele; ela estava na sala de aula dando aula normalmente. Interrompi a aula e após conversar com ela seguimos para o laboratório.
Chegando ao laboratório, Rosane me informou que havia aplicado a atividade em outras duas turmas e não conseguiu efetuá-la totalmente. Ela então propôs que começássemos o experimento a partir da “3ª Situação”. Nós fizemos uma pequena modificação nesta etapa, pois não tínhamos como obter água gelada, pois segundo ela, a geladeira da escola não estava funcionando. Então decidi prosseguir conforme fiz na oficina: substituir a água gelada por água quente e ao invés de verificar o aumento de temperatura pedimos aos alunos que verificassem a diminuição da temperatura.
Quando distribuímos os materiais, os alunos começaram a “brincar” com a massa de modelar, fazendo algumas “esculturas” e mostrando-as aos colegas de sala. Os termômetros digitais facilitaram muito o trabalho dos alunos, mas como nem todos os grupos possuíam este tipo, foi necessário explicar aos grupos que ficaram com os de mercúrio como eles mediam a temperatura com este instrumento.
Enquanto eles confeccionavam as três bolinhas (de massa, de algodão e de papel alumínio) a professora e eu esquentávamos a água; eu no laboratório e ela na cozinha da escola. Depois que os alunos “sentiam qual o material que aparentava estar mais frio” pedimos para que eles introduzissem os três termômetros na água quente e esperasse até a temperatura deles estabilizar. Quando este momento chegou, os alunos introduziram um termômetro em cada esfera e observaram a variação da temperatura. Esta etapa foi interessante pois os alunos realmente fizeram um trabalho em equipe: eles combinavam de tirar e colocar ao termômetro ao mesmo tempo e ficavam observando a queda de temperatura. Cada aluno ficava incumbido de observar um termômetro e ficavam “cantando” o valor que era mostrado.
Após esta etapa, eles realizaram a parte do roteiro que tratava da diferença entre as sensações térmicas da madeira e do metal. Em seguida, a professora sugeriu que os grupos retornassem à “1ª Situação”, pois agora já havia água quente suficiente para todos os grupos. Então colocamos água quente numa vasilha, água da torneira numa outra e misturamos ambas em uma terceira para obtermos assim três temperaturas diferentes de água. Tirando o ocorrido na entrada da escola e o pouco tempo de aula, a atividade foi bem sucedida, graças também à boa vontade da professora Rosane.
Comentários sobre o envolvimento dos alunos com a experiência durante a aula:
Nesta parte do relatório comentarei sobre algumas atitudes e comentários dos alunos a respeito da atividade desconsiderando o que eles escreveram nos roteiros.
Quando os alunos receberam os materiais eles não sabiam necessariamente o que fazer, então a professora e eu passamos em cada grupo explicando mias ou menos o que eles deveriam fazer. Eles fizeram as três bolinhas e quando indagados quais as esferas que possuem a menor e a maior temperatura, os grupos em que passei responderam prontamente que era a bola feita de massa de modelar a mais fria e o algodão o mais quente. Quando mediram a temperatura com o termômetro eles verificaram que todas possuíam uma temperatura bem próxima. Porém, como as temperaturas marcadas nem sempre era a mesma, eles diziam que sempre havia uma esfera com temperatura mais elevada que as demais. Este talvez seja um grande problema em trabalhar com a sala atividades experimentais sem antes conversar com eles algumas peculiaridades da física experimental, ainda mais experimentos com calor e temperatura que os dados podem não ser muito precisos. Entretanto, achei interessante o raciocínio de um aluno que me perguntou se havia uma margem de erro nas medidas feitas e se ele poderia considerar que a temperatura das três, em média, poderia ser considerada a mesma. Então conversei ligeiramente com ele sobre as incertezas e o tratamento estatístico que são feitos quando realizamos análises quantitativas com experimentos em geral.
Na parte da atividade em que eles esquentavam os termômetros e depois os colocavam nas bolinhas, eles apresentaram uma sensação de surpresa quando viram que a temperatura de uma esfera diminuía mais rápido que as demais. Quando perguntei aos grupos o porquê disto ocorrer, apenas um me disse que estava relacionado com a transferência de calor, mas não conseguiu explicar muito bem como isto ocorria. Outro grupo disse que o calor era perdido por causa da queda de temperatura, dando a entender então que eles achavam que a queda de temperatura ocasionava a na perda de calor, e não ao contrário. Em geral, os alunos confundiam a temperatura com o calor: eles tinham a noção de que o calor é uma forma de energia, mas com a fala deles, percebi que eles achavam que a temperatura era a medida direta desta. Mas eles não misturavam os nomes, como se eles soubessem usar os nomes sem entender o conceito que há por trás.
Eu presenciei apenas um grupo realizando a parte em que eles seguravam um lápis (madeira) e uma tesoura (metal). O aluno que realizou esta parte respondeu rapidamente que ele sentia a tesoura mais fria que o lápis. Então perguntei se eles possuíam temperaturas diferentes e ele respondeu que não. O aluno me explicou que a temperatura de ambos era a mesma, pois estavam no mesmo ambiente; a diferença era a sensação que se sentia ao tocar os materiais. Perguntei o porquê dele ter esta sensação diferente e ele me disse que era por causa do material: um tinha uma facilidade maior de transferir o calor.
Em seguida todos os grupos fizeram a etapa em que introduziam as mãos nas vasilhas com água. Dois grupos comentaram que ao tirar a mão da água quente e introduziam na água morna eles sentiam a mão dormente e um “conforto” na mesma. Perguntei o motivo deste conforto e eles responderam que era pelo fato da água estar mais quente que a outra, mas eles não conseguiram explicar o conceito físico que estava por trás deste fenômeno sentido. Então tentei explicar rapidamente o que estava ocorrendo, sempre ressaltando a eles que o calor migra de um corpo mais quente para outro mais frio.
No final da aula, uma aluna veio me perguntar sobre o item (u), pois ela estava um pouco com dúvida sobre a diferença de temperatura e sensação térmica. Então conversamos um pouco e ela conseguiu desenvolver um raciocínio bom sobre este problema levantado no experimento.
Comentários sobre os roteiros dos grupos:
Nesta seção serão analisados apenas os registros dos alunos nos roteiros referentes ao experimento.
A turma ficou dividida em seis grupos. Dois grupos não fizeram algum registro nos roteiros, apenas realizaram o experimento e discutiram sobre durante a aula.
No item (k) da 3ª Situação, três grupos responderam qualitativamente, dizendo apenas a sensação térmica que havia presenciado. O quarto grupo, para responder a esta questão mediu diretamente a temperatura das três bolinhas e colocou o valor que o termômetro registrava no instante da medição. Este último grupo constatou, por meio do termômetro que a “massinha” tinha 21,5 °C, o algodão 20,7 °C e o alumínio 19,7° C.
Dos outros três grupos, dois afirmaram que a temperatura da massinha aparentava ser maior que as demais. O outro grupo comentou que o algodão aparentava ter a maior temperatura. Quanto à temperatura mais baixa, os três grupos concordaram que o papel alumínio possuía a menor.
Na quarta situação, os quatro grupos observaram que a temperatura da massinha caía mais rapidamente que a dos demais materiais e a do algodão mais lenta. Somente um grupo se preocupou em desenhar a situação observada, representando adequadamente o fluxo de calor.
A 5ª situação (segurar um pedaço de madeira e um metal) apenas um grupo realizou. Este comentou que “o metal tem a sensação mais gelado que a madeira, mas eles têm a mesma temperatura, pois o metal absorve mais calor que a madeira”. Eles ainda responderam o item (u) do “Pense nisso II”, dizendo que a sensação térmica não é uma boa indicadora de temperatura. Pelo menos este grupo, no final do experimento, pareceu ter compreendido a diferença existente entre temperatura e sensação térmica.
Quanto à realização da 2ª Situação, apesar de todos os grupos terem executado-a, apenas dois grupos fizeram comentários sobre. Um deles respondeu que “a mão que estava na água fria esquenta e a que estava na água quente esfria”. Desta maneira observa-se que o grupo conseguiu descrever bem a sensação que sentiu, mas não o que estava ocorrendo estava ocorrendo fisicamente. O outro grupo descreveu que ao colocar mão na água morna após retirá-la da água fria ele sentiu que estava ganhando temperatura e ao colocar na água morna a mão que estava na água quente, ele sentia que estava perdendo temperatura. Neste caso fica nítido que os integrantes do grupo ainda não tinham compreendido muito bem a diferença entre temperatura e calor, mas quem sabe ao serem introduzidos à teoria eles possam ter uma visão melhor do experimento.
Considerações finais:
O experimento foi bastante interessante pelo assunto trabalhado, mas não foi possível aproveitá-lo totalmente devido à extensão do roteiro e à quantidade de texto que havia para se ler. A discussão final com todos os grupos não foi possível de ser realizada, mas os poucos pelos quais eu passei e conversei, foi possível ver que, apesar das dificuldades, eles apresentavam um raciocínio bom acerca das argumentações pessoais sobre a explicação que expunham. Também credito que o bom andamento da experiência se deve à participação ativa da professora. Ela demonstra uma grande satisfação em poder mostrar alguns experimentos aos alunos sobre a matéria que eles estão estudando no período vigente.
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