Inicialmente, cabe relatar que o novo roteiro, mais reduzido, foi muito prático e útil no período e turmas que aplicamos (EJA - NOTURNO). Com questões objetivas e escrita fácil, foi bem recebida pelos alunos e trabalhada, ao nosso ver, a contento pelos discentes.

O tema do primeiro ano foi muito interessante, e despertou curiosidade nos alunos. A idéia de apresentar a conservação de momento linear visualizado por meio da experiência do barquinho foi muito boa.

Os alunos não tiveram dificuldades em montar a experiência e a mesma correu muito bem. Apenas algumas complicações com alguns barcos que tinham o canudo do copo muito alto. Feitos os devidos ajustes, o experimento deu certo.

De fato, ao explicarmos este tema, lançamos mão de simplificações e desprezamos uma série de fatores (atrito com a água e com as paredes, variação do fluxo de água, etc). Mas o fenômeno em si foi muito bem recebido pelos alunos que, com a curiosidade aguçada, perguntavam e refletiam porque ele se movimentava.

Fizemos analogias com foguete, explosão, etc.

Os alunos não haviam sido apresentados ao assunto com o olhar vetorial. Desse modo, explicamos na lousa assuntos relacionados ao tema (Quantidade de movimento, soma vetorial, conservação). Nada muito aprofundado, apenas a apresentação do fundamental para o entendimento.

O professor ficou satisfeito e aconselhamos o mesmo a utilizar as respostas como recurso a mais para a formação do conceito após ter apresentado a teoria.

Uma das complicações que enfrentamos é a aula seqüencial. Ou seja, do primeiro ao segundo ano perdemos alguns minutos para deslocamentos e preparo do material. Nos dois dias de estágios o segundo ano começou os experimentos com defasagem no horário.

Antes de iniciar a atividade a proposta foi que utilizando o experimento investigativo eles pudessem nos explicar o porquê do movimento do magma, desenhado na lousa.

Foi muito complicado preparar o material, percebe-se um certo receio por parte dos alunos de montar o experimento, logo perdeu-se um tempo considerável no auxílio da montagem. Além disto, nós tivemos problemas quanto as bolhas que se formavam dentro do tubo quadrangular e a gotinha do corante que se dispersava.

Entretanto, foi possível perceber o movimento do fluxo de água. Como neste momento já havia pouco tempo para acabar a aula, decidimos fechar a atividade retornando-os à pergunta inicial. Um rapaz respondeu em voz alta o motivo correto. Não terminamos aí, supomos outras posições para a fonte de calor assim como o gelo, que seria a última questão do roteiro. Fizemos analogias com situações em que o movimento de convecção também ocorrem como a geladeira, e outros aplicações deste conceito como o porquê do “ar condicionado” estar na região superior das instalações.

Neste experimento, pudemos testar um roteiro semi-elaborado por nós mesmos. Mantivemos a parte inicial, na qual os alunos deveriam averiguar que um imã pendurado por um fio se alinha com o campo magnético da Terra. Sabendo em que direção o Sol nasce, os alunos poderiam dizer para onde ficava o norte (sul magnético da Terra) e assim encontrar o pólo norte do imã. Alteramos a parte final, pedindo aos alunos que magnetizassem um prego e repetissem o que foi feito antes, pendurando-o por um fio e verificando seu alinhamento.

Logo que colocamos as bússolas que possuíamos em cima de uma mesa, de modo a verificar para onde seu norte apontava, verificamos que cada uma apontava para uma direção. Percebemos então que a armação de ferro da carteira causava esta perturbação magnética. Além disso, possíveis vigas de ferro sob o piso da sala pareciam interferir nas bússolas quando as colocamos sobre o chão.  Devido a estes probmelas, pedimos aos alunos que não pendurassem os imãs muito perto das armações de ferro das carteiras, nem muito próximos ao chão.

Quando pedíamos aos alunos para traçarem sobre o chão uma direção norte-sul, dada pelo imã pendurado, observamos que muitos alunos indicavam a direção ortogonal à norte-sul (a direção do eixo mais comprido do imã em formato de barra). Houve uma falha de nossa parte em não realizarmos, juntamente com os alunos, uma identificação prévia dos pólos dos imãs. Porém, uma vez que identificaram a direção em que o Sol nascia, visto das classes, os alunos conseguiram determinar o pólo norte do imã.

Ocorreram algumas falhas com o experimento com o prego. Alguns pregos eram de aço, e não magnetizavam. Os pregos de ferro, que os alunos conseguiam magnetizar, quando pendurados por um fio, oscilavam muito, e era difícil determinar uma direção norte-sul.

A maitoria dos alunos mostrou-se interessada no experimento, como sempre. Porém, acreditamos que eles não tinham noção das linhas de campo magnético da Terra passando pela sala. Para alguns, o alinhamento do imã ocorria numa direção totalmente arbitrária.

Do ponto de vista didático, acreditamos que nós ainda temos muito a melhorar. Precisamos definir melhor, antes da reformulação do roteiro, o que queremos que os alunos aprendam e como devem aprender.

Realizamos primeiramente, às 19:00h, a experiência de calorimetria, a qual contou com a presença da Professora Vera, que nos trouxe parte dos equipamentos. Conseguimos aplicar o experimento mas não houve tempo hábil para comentarmos todos os itens do roteiro. Os alunos demonstraram dificuldades inclusive para o preenchimento de tabelas.

A 2ª aula foi ministrada num 2º ano normal, e a experiência foi ondas (som). Conseguimos aplicar o experimento integralmente faltando apenas algumas discussões finais. Focamos a discussão na questão da frequência dos elásticos e sua relação com a frequência do som por eles emitido. (a frequência depende da fonte e a velocidade depende do meio.)

Esta experiência se refere ao campo dos ímãs, onde nós trabalhamos com conceitos de magnetização, campo magnético, linhas de campo e relacionamos isso com o princípio de funcionamento da bússola.

Nesta aula os alunos formaram cinco grupos de mais ou menos quatro pessoas, onde começaram a trabalhar com um ímã pendurado na vertical, e verificar para onde o ímã o apontava, muitos alunos tiveram dificuldades para identificar para onde o ímã estava se direcionando.

Depois foi a magnetização em um prego onde pendurava este em uma linha e se verificava para onde este apontava, nessa parte os alunos não sabiam como magnetizar o prego.

Após isso trabalhamos com as linhas de campo magnético, com um ímã numa folha de sulfite e uma bússola dando a direção do campo magnético em determinados pontos, formando as linhas de campo.

Todas as vezes que nós orientávamos os alunos sempre foi através de discussões feitas em grupos fazendo sempre com um diálogo puxando por alguns conceitos envolvidos em determinadas do cotidiano, mas sempre tomando cuidado com o tempo que passava em cada grupo, pois eu sempre me esquecia dos outros grupos.

Em nossa terceira ida a escola, começamos a falar da Lua, utilizando a Terra como referêncial. Como estratégia, nos primeiros minutos de aula nós relembramos com os alunos os dois primeiros roteiros(dia e noite, estações do ano).Para fazer essa discussão o Denilson foi para a lousa e ficou instigando os alunos a irem falando tudo o que eles já haviam visto nos outros roteiros. Nessa discussão, foi possível notar que boa parte dos alunos assmilou conceitos importantes. A grande maioria se lembrou que a Terra era inclinada em relação a eclíptica, e essa inclinação é a causa do ano ter diferentes estações. Todos os que se manifestaram também sabiam que durante um dia a Terra executa um movimento de rotação, e durante um ano o movimento de translação.  Após esse primeiro momento da aula, nós iniciamos nosso roteiro. A primeira parte desse roteiro consistia em observar as fases da Lua dentro de uma caixa que simulava esse fenômeno(Para simular esse fenômeno, utilizamos uma caixa em forma de paralelepípedo que contém 4 orifícios simétricos e uma lanterna embaixo de um dos orifícios. Colocando uma bolinha(isopor ou de ping pong) na direção do baricentro de um dos retângulos do paralelepípedo, e fixando-a no mesmo, se faz possível a observação das fases da lua.).  Ao observar a caixa os alunos deveriam fazer um desenho do que eles observaram em cada orifício, e escrever embaixo de cada desenho, a qual fase da Lua correspondia aquele desenho. Como só haviam 6 caixas e dentro da sala haviam 8 grupos de alunos, dois grupos tiveram que aguardar o término da observação dos outros grupos. Essa parte da experiência demorou um pouco mais em virtude desse fato. Uma melhor estratégia seria iniciar pela outra parte do roteiro, e deixar essa parte da observação para o final, pois os grupos naturalmente terminam as atividades com tempos diferentes. Após a observação e desenho dos alunos, por sugestão do Glauco o Denilson novamente foi a lousa, desenhou as 4 fases da Lua e perguntou para os alunos qual desenho representava cada fase. Houve problemas entre a Lua Cheia e a Nova, no roteiro era dito para que eles pintassem a parte sombreada da Lua, porém alguns acabaram fazendo a Lua Cheia escura, e a Lua Nova clara. Passado esse momento, iniciamos uma nova etapa do experimento, onde os alunos deveriam fazer uma maquete, utilizando Lua, Terra e Sol, para explicar as fases da Lua e após o esquema, deveriam justificar o motivo de terem feito o esquema daquele jeito. No início boa parte dos alunos achou que essa atividade era impossível de ser feita sem a nossa ajuda, e no início nos relutamos em dar respostas, e deixamos a critério deles uma forma de iniciar. Algo que ficou confuso para eles foi o fato de haver 4 bolinhas para representar a Lua. Depois que a atividade havia encerrado, eu achei que alguns alunos ficou com a impressão de que existem 4 Luas em torno da Terra, por isso na próxima aula, no início pretendo retornar e explicar toda essa parte antes de iniciar a próxima. Nesse momento fizemos apenas intervenções dentro de cada grupo, com discussões e com uma postura mais "professoral" do que a que vinhamos tendo ao longo da aulas anteriores. Professoral, no sentido de intervir mais dentro do raciocínio do aluno, com o intuito de que ele assimile melhor o que está acontecendo nesse processo. Houve uma divergência entre nós 3 nesse momento, enquanto dois(Denilson e Glauco) achavam que deveria haver uma nova intervenção em frente a classe o outro(Guilherme) achava que as intervenções dentro de cada grupo seriam suficientes. O resultado foi que não houve essa terceira discussão geral, que o Glauco chama de fechamento. Observamos os roteiros, e vimos que todos os alunos tentaram preencher, alguns com maior rigor, outros com um rigor um pouco menor, a cada roteiro recolhido, percebemos que dentro dos grupos existem cada vez mais respostas diferentes. Com a mesma idéia, porém nada copiado, ou seja, está havendo mais discussão e autonomia. 

Relatório de Práticas de Ensino - Sétima Atividade – 14/09/2010

Diogo dos Santos

Atividade: Corrente de Convecção

Descrição da atividade:

A entrada na escola foi tranquila desta vez. Então pude chegar mais cedo ao laboratório e arrumar o experimento antes que os alunos chegassem ao local, o que facilitou bastante, pois pude organizar os materiais para cada grupo e verificar o que estava faltando. Desta forma foi possível perceber logo o problema com os materiais desta atividade: o termômetro não era adequado para a experiência, já que o tamanho do seu capilar era maior que o orifício ao qual esse seria introduzido. Assim não foi possível verificar a temperatura da água enquanto o experimento ocorria. Outra observação a ser feita referente ao este fato, é que possivelmente, o termômetro de mercúrio (que foi o enviado) não seria eficiente para este tipo de experiência, uma vez que não seria possível, julgo eu, perceber o aumento da temperatura no ramo ao qual a água passaria. Talvez a melhor opção seria um termômetro digital.

Mas esta incerteza e o equívoco que ocorreu pode ter sido ocasionado por conta da oficina que precedeu a minha ida à escola. Quando compareci para realizar o experimento, não havia termômetros no laboratório didático. Então, realizei o experimento sem a utilização do termômetro, não sendo possível remediar este quesito e alertar para o envio adequado dos materiais a serem utilizados na escola. Assim, mostra-se que a realização do experimento na oficina e sua discussão antes da ida à escola são importantes para percebermos equívocos como este citado acima.

Tendo isto em mente, conversei com a professora e expliquei o problema e que a falta do instrumento não iria interferir muito na realização do experimento, apenas não seria possível medir a temperatura enquanto o processo transcorria.

Ela me informou que havia realizado este experimento no ano passado, mas que agora estava muito diferente e bem melhor para a visualização do fenômeno. Quando os alunos entraram no laboratório a professora deu uma explicada do fenômeno que seria explorado na atividade e que tal tema seria retomado posteriormente nas aulas teóricas e que então eles precisavam prestar atenção na experiência para depois discutirem melhor.

Como só havia duas bisnagas de água e uma de corante, a professora foi passando de grupo em grupo enchendo com água o “vidro retangular” (o suporte de vidro ao qual seria colocado água) e eu passava com o corante e explicando aos alunos o que deveria ser feito. A caixa de fósforos foi revesado entre os grupos para acender as lamparinas. Num primeiro momento, os grupos se sentiram um pouco mais animados neste experimento em comparação aos anteriores, talvez por conta de trabalharem com fogo. Porém, eles se surpreenderam mais quando o corante começou a circular no sentido anti-horário e depois se misturava com a água, passando de uma mistura heterogênea para uma substância homogênea.

Conforme a lamparina aquecia a água no interior do suporte, um dos grupos (o primeiro que havia acendido a lamparina) observou a água saindo pelo orifício lateral como se fosse um gêiser. Quando eles demonstraram surpresa com o ocorrido, os demais grupos perguntaram como que eles fizeram e tentaram fazer parecido. Quando eles observaram tal fenômeno, vários alunos quiseram repetir a atividade para verem novamente o deslocamento do corante na água e a “erupção”.

Conforme o tempo foi passando, um dos alunos me perguntou o que aconteceria se eles colocassem a lamparina do lado oposto ao qual eles haviam posto anteriormente. Então disse para que ele tentasse. O grupo então observou que a “erupção” ocorria mais rapidamente.

Muitas perguntas feitas pelos alunos foram sobre o porquê o corante se deslocava. A professora e eu passamos nos grupos para tentar explorar mais este assunto com os alunos e ver se eles conseguiam pensar sobre com base no aumento de temperatura da água. Talvez se tivéssemos os termômetros digitais seria menos abstrato conversar com os alunos neste ponto. Eu tentei explicar o fenômeno fazendo uma analogia com a água fervendo numa panela, fazendo-os lembrar (ou mesmo contando a eles o que ocorria) que quando aquecemos uma panela no fogão, a parte debaixo é a mais quente, pois está em contato direto com a chama, e que conforme o tempo passa, a água localizada no fundo ia para a parte superior, e a água localizada nesta região (que estava numa temperatura menor) migrava para o fundo, surgindo assim um ciclo, ao qual nomeamos como corrente de convecção.

Para tentar explicar o motivo pelo qual a água quente sobe, usei o exemplo do balão de ar quente, ao qual esse sobe pelo fato do ar estar sendo aquecido, ficando menos denso que o ar exterior ao balão.

A pergunta mais interessante que um dos integrantes dos grupos fizeram foi se o corante se misturaria à água se a lamparina estivesse apagada. Então conversamos um pouco sobre e o próprio aluno foi pensando na dispersão do corante e conclui que este não se misturava à água por causa da chama; esta apenas “acelerava” o processo.

Uma aluna mostrou-se tão interessada pelo experimento que me perguntou onde era possível conseguir os utensílios usados na experiência.

Numa visão geral, a atividade experimental interessou aos alunos, alguns casos em particular tiveram a curiosidade de entender melhor o fenômeno e aparentemente a falta do termômetro não interferiu muito na qualidade da experiência. Mas talvez com o devido instrumento, o efeito seria mais concreto a eles.

Sobre os relatórios

Em geral, os grupos tentaram responder até o final do roteiro, mas a maioria deixou de responder as primeiras questões que se referiam ao uso do termômetro e alguns grupos ainda destacaram que os itens (a) e (b) eram parecidos. Os alunos se distribuíram novamente em seis grupos.

Falando primeiramente da parte (1) do relatório, quatro grupos não responderam o item (a). Um dos grupos que respondeu descreveu que observou que o corante se espalhava conforme a água era aquecida e que depois de se movimentar, a água “escapava” pelo orifício. O outro grupo citou que “o ar quente sobe empurrando o ar frio”. Talvez aqui haja apenas um problema de linguagem, pois interpreto que o grupo esteja se referindo à água e que possivelmente eles tenham escrito “ar” por confusão, ou mesmo pelas analogias usadas para tentar explicar a convecção.

Três grupos não responderam o item (b). Outro grupo citou simplesmente que a resposta a este item era idêntica ao item anterior (“Resposta na 1ª questão”). Um grupo comentou que acendendo a lamparina, a água e o corante iriam se misturar e o último grupo colocou que a água seria aquecida.

O item (c) não foi respondido por dois grupos. Os outros quatro grupos responderam que a temperatura iria se elevar, sendo que um comentou que isto ocasionaria o movimento do corante.

O item (d) pedia para que os alunos desenhassem o observado, porém ocorreram dois tipos de resposta: três grupos consideraram o quadro referente ao “Depois” como sendo a situação após a “erupção” da água, desenhando o caso em que a água está saindo pelo orifício ou mesmo o tubo retangular com um volume reduzido de água; já os demais grupos (três) desenharam a situação “durante a circulação do fluido”, representando, inclusive, o sentido de deslocamento do corante pelo suporte de vidro. Talvez esta diferença mostre o que foi mais significativo e/ou aquilo que chamou mais a atenção dos alunos, pois para eles, a situação final é aquela que se deve chegar com o término do experimento.

Partindo para a segunda parte do roteiro, dois grupos responderam que o corante se moveu no sentido oposto ao qual a chama estava. Um grupo especificou que o corante se moveu para a esquerda, entrando num movimento circular. Suponho então que eles estavam se referindo ao movimento no sentido anti-horário. Outro grupo cita que o corante seguiu o mesmo caminho da água fria, se opondo ao movimento da água que estava mais quente. O penúltimo grupo comentou que o corante realizou um movimento circular anti-horário e o último grupo respondeu que o corante se deslocou para a direita, no sentido horário, porém esta resposta não coincide com o desenho realizado no item anterior; entretanto, não podemos fazer nenhuma suposição, pois eu não sei qual era o ponto de vista dos alunos ao realizar o experimento.

No item (b), cinco grupos responderam que o deslocamento do corante era ocasionado por causa do aquecimento da água, sendo que três destes comentaram que isto estava relacionado com o aumento da agitação das moléculas da água. O sexto grupo detalhou desde o acendimento do pavil até a expansão da água, comentando inclusive que o pavil não era “queimado” enquanto existisse álcool no interior da lamparina.

No item (c), quatro grupos responderam que o movimento da corante estava relacionado com o aumento da temperatura. Os outros dois também responderam isto, mas acrescentaram que a consequência disto era a mistura do corante com a água, associando assim mistura de ambos com o fato de aquecer a água. Talvez este devesse ser um ponto a ser discutido novamente com os alunos, para não ficar a falsa impressão de que a mistura só ocorreu por causa do aquecimento.

Por fim, no item (d), quatro grupos disseram que se colocássemos gelo junto ao aparato experimental, o corante realizaria um movimento semelhante ao observado na sala de aula, mas no sentido oposto. Um grupo preencheu o roteiro falando que o corante não se moveria e o último grupo respondeu algo semelhante, mas justificou dizendo que “não há uma alta temperatura e as moléculas ficariam juntas”.

Considerações Finais:

Este experimento foi realizado rapidamente pela sala e julgo que ele era bastante prático e trazia uma discussão interessante acerca de um conceito da física difícil de se tratar por causa da falta de visualização. Foi interessante que os alunos se surpreenderam com o observado na experiência, mas não haviam relacionado o mesmo fenômeno com a água sendo esquentada numa panela antes que eu comentassem com eles. Desta forma, suponho que eles puderam visualizar algo que eles possuem contato diariamente mas nunca pararam para pensar sobre. Realmente o fato de se usar o corante para dar um destaque maior foi uma forma de “tornar visível” aquilo que é corriqueiro a eles.