Relatório de Práticas de Ensino - Décima Atividade – 10/11/2010

Diogo dos Santos

Atividade: Máquina Térmica

Descrição da atividade:

Quando cheguei à escola fui direto ao laboratório arrumar os materiais que seriam utilizados na experiência. Verifiquei se estava todos os utensílios necessários estavam no kit enviado. Após a conferência, distribui-os em seis grupos e testei todas as lamparinas para verificar se não ocorreria o mesmo problema da atividade passada (na nona experiência o álcool não era adequado para acender as lamparinas e efetuar com sucesso a atividade).

Depois tentei realizar uma vez a experiência para lembrar os procedimentos da experiência e ver se não haveria problema algum quando os alunos chegassem. Quando fui procurar os roteiros para verificar se enviaram o roteiro que eu havia alterado não os encontrei. Percebi que na lousa havia quatro questões que fazia parte do roteiro do experimento. Procurei-os, mas não os encontrei. Novamente ocorreu outro problema, mas este talvez seria fácil de contornar, pois os equipamentos estavam todos completos e as questões estavam escritas na lousa. Este fato é mais um motivo para destacar a importância da presença e realização da experiência nas oficinas, visto que se eu não tivesse comparecido neste encontro não conseguiria auxiliar os alunos e a professora na execução da atividade.

Primeiramente apareceram três alunos e em seguida a professora. Ela me informou que não havia os roteiros e que precisaríamos passar e ajudar os grupos no experimento. Ela então saiu e foi chamar o restante da turma.

Um dos alunos que já estavam no laboratório veio conversar comigo sobre o vestibular para entrar na USP, pois ele me disse que tinha vontade de fazer faculdade após sair do Ensino Médio, mas não tinha condições de pagar uma particular e que não tinha noção de como era uma prova para conseguir entrar. Conversamos rapidamente e disse que após a aula eu conversaria novamente com ele.

Quando os demais alunos entraram na sala, rapidamente foram se distribuindo em sei grupos. Um aluno chegou e perguntou se o experimento iria funcionar desta vez e se o álcool agora estava bom para ser usado. Respondi que esperava que sim.

Quando os alunos se acomodaram, a professora informou que não havia os roteiros e que seria necessário eles arrancarem uma folha do caderno e responder as questões que estavam na lousa e que ela e eu passaríamos entre os grupos para instruí-los na execução do experimento.

Sempre que eu chegava num grupo, dizia a eles que o primeiro passo era encher o recipiente de vidro com água. A grande maioria dos alunos tentou introduzir água pelo pequeno orifício existente no bico do receptáculo. Um grupo perguntou se havia um funil fino para realizar tal ação, pois não conseguiam enchê-lo mesmo pondo-o debaixo da torneira aberta. Não obtendo sucesso na introdução da água, alguns grupos perguntaram se bastava submergir o bico no becker com água que havia na bancada. Para os grupos que fizeram tal suposição, pedi para que fizessem o teste. Também não obtiveram sucesso.

Poucos grupos se anteciparam e leram o que o outro estagiário (que realizou a mesma atividade num outro período), respondendo prontamente que eles precisavam esquentar o recipiente de vidro. Para os que não haviam lido as informações presentes na lousa, forneci orientações, pois julguei que a assimilação de que o vidro deveria ser esquentado para depois inseri-lo no becker com água não era tão fácil de se fazer rapidamente, visto que ainda sinto que a associação entre teoria e experimentação está difícil de ocorrer rapidamente, sendo preciso que alguém os ajude nesta difícil tarefa (assimilação entre teoria e prática). Mesmo os que tinham lido as instruções na lousa não compreenderam muito bem o procedimento (ou o motivo de se esquentar o vidro), necessitando de ajuda para tal.

Após passar pelos grupos e dizer-lhes que era necessário esquentar o bulbo e o bico de vidro e depois submergir o orifício na água, os alunos conseguiram encher o recipiente com água. Então veio e pergunta: por que isto ocorre?

Conforme eu passava pelos grupos, verias hipóteses foram levantadas, sendo a mais interessante a que os alunos disseram que o local cuja temperatura era mais quente atraía a água que tinha temperatura mais baixa. Então, de acordo com o diálogo que eu tinha com os grupos fui tentando fazer com que eles pensassem no processo todo desde o princípio, no qual o ar quente se expande (aumentando o volume), saindo do recipiente, fazendo com que a pressão interna diminuísse; desta forma, ao aproximar o orifício na água, cuja pressão é maior, a água ocupa o espaço que antes era ocupado pelo ar. Assim, alguns alunos desenvolveram um raciocínio bem interessante, de que era necessário primeiramente “esvaziar” o recipiente de vidro para depois a água entrar, pois os dois fluidos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo. Um aluno me perguntou se não aproximássemos o bico na água, se o espaço do bulbo seria preenchido pelo ar que nos rodeava. Respondi positivamente dizendo que a água e o ar da sala teriam o mesmo destino depois que o ar quente saísse do vidro.

Percebi que os alunos tiveram bastante dificuldade em relacionar as três variáveis: pressão, volume e temperatura. A professora e eu passamos então pelo grupo para explicar-lhes melhor o que estava ocorrendo no processo todo. O ar interno, que tinha uma pressão equivalente à externa, esquentava se dilatando, ocorrendo assim uma saída através do único orifício que existia. Desta forma, havia uma “quantidade” menor de ar no interior do vidro e, portanto tinha uma quantidade reduzida de partículas colidindo, o que proporcionava uma pressão interna menor. Ao introduzir o vidro na água, a temperatura reduzia, diminuindo o volume do ar, sobrando espaço no interior do vidro. Como a pressão interna era menor do que a externa, a água penetrava, através do orifício, preenchendo o espaço “vazio” do vidro.

O próximo passo da experiência foi esquentar a água do bulbo com a lamparina para fazer a hélice girar. Enquanto esquentavam a água, os grupos observavam que a água saía através do orifício com uma pressão enorme, fazendo com que a água saísse do vidro e atingisse uma altura enorme, simulando um pequeno gêiser. Depois que a água saiu quase que totalmente, começou a sair o vapor do recipiente, fazendo a hélice girar. Apenas um grupo não conseguiu observar o fenômeno. Então trocamos a hélice e deu tudo certo.

Praticamente, todos os grupos imaginaram o processo de transformação de energia: energia térmica (chama) --> energia cinética (das moléculas) --> energia térmica (do vapor da água) --> energia cinética (da hélice).

Discutimos rapidamente sobre as observações sobre o processo de transformação de energia que os alunos apontaram para ver se eles associavam mais algum tipo de energia, mas não fugiu da sequência apontada acima.

Ao relacionar com situações cotidianas, os alunos apontaram panela de pressão, por causa do vapor que saía do recipiente, Maria fumaça (também por causa do vapor), chuveiro, usinas térmicas de energia, vaporizador. Um dos grupos me disse que não conseguia ver coisas do dia a dia que estavam relacionadas com a experiência, então contei aos integrantes sobre o funcionamento de algumas usinas elétricas, que se baseiam no processo de vaporização da água para girar turbinas, algo bastante semelhante ao experimento feito. Um dos integrantes então me pegou de surpresa: disse-me que uma usina elétrica não faz parte do cotidiano dela, pois ela nunca frequentou uma. No momento da aula respondi que indiretamente uma usina faz parte do nosso dia a dia, já que estamos sempre usufruindo da energia elétrica. Aparentemente ela se satisfez com a resposta.

Depois que eu saí do laboratório, fiquei pensando sobre este último evento e me perguntei o quão subjetivo são as coisas do cotidiano de uma pessoa. Pensando bem, será que o fato da energia elétrica chegar até nossas casas faz com que o entendimento do funcionamento da usina termo-elétrica seja de fato importante? O que será que é relevante do cotidiano para que o aluno se sinta interessado pelas aulas de física?

Por conta de alguns alunos mostrarem interesse em saber que a experiência foi uma atividade simplificada sobre o funcionamento de uma usina térmica, fiquei imaginando que a utilização e a forte ênfase do cotidiano nas aulas de física pode ser uma faca de dois gumes, pois alguns alunos podem achar muito interessante tudo isto, mas outros podem deixar de gostar ainda mais da disciplina, talvez por se mostrar mais complicada do que já era ou até que mesmo as coisas que os professores dizem “fazer parte do nosso cotidiano dos alunos” de fato estão longe da realidade próxima dos alunos.

Não introduzi esta discussão para ir contra a introdução do cotidiano na escola (longe disto), mas por achar que devemos sempre pensar em várias estratégias de ensino e não simplesmente se fechar dentro de uma única.

Como não teve roteiro desta vez, não fiquei com os registros dos alunos, visto que a professora precisou para atribuir notas aos alunos.