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Instituto de Física, Universidade Estadual de Campinas Disciplina F 709 “Tópicos de Ensino de Física II” Professor: Jose Joaquín Lunazzi Relatório final Índice 1. Resumo 2. Apresentações no Planetário Municipal de Campinas 3. Atividades realizadas para melhoria dos experimentos 4. Conclusão 5. Referências 1. Resumo As disciplinas de Tópicos do Ensino de Física, I e II, tem o objetivo de proporcionar, ao estudante da modalidade de Licenciatura em Física, experiências práticas do ensino de Física.         Tópicos do Ensino de Física I, a disciplina F 609, é cursada antes de F 709 e se baseia na elaboração e execução de projetos que envolvam montagens de aparatos, com materiais de baixo custo, que possam demonstrar e/ou exemplificar príncipios físicos ou tecnologias decorrentes da aplicação de princípios físicos. Ao final do semestre, os alunos realizam uma apresentação, aberta ao público, onde outros estudantes e professores possam apreciar o desenvolvimento dos projetos. Os experimentos realizados são em sua maioria conservados para uso por qualquer professor de escola pública que o solicitar.         A disciplina de F 709, por outro lado, se baseia numa relação dos alunos com estudantes de fora da universidade. Através de palestras sistêmicas, dentro ou fora do ambiente da Unicamp, através do deslocamento dos alunos palestrantes, ou recebimento da visita de alunos de Ensino Médio nos ambientes do Instituto de Física. Criada em 2007, e  ministrada pelo Prof. Lunazzi desde então, recebe a visita de escolas e leva  demonstrações experimentais às escolas, sendo estas escolas públicas. Segue como anexo o programa da disciplina. O trabalho contou com o apóio do Convênio PREAC de Extensão Comunitária "Apoio ao Ensino de Física com Demonstrações Experimentais", que permite o pagamento de materiais para construção dos experimentos, de transporte para deslocar turmas escolares, e para o professor Lunazzi levar material e alunos das disciplinas em suas atividades fora do campus, principalmente. Trabalharam também três alunos da disciplina EL 774 e EL 874 em seu programa de estágio supervisionado, com a supervisão do Prof. José Joaquim Lunazzi do IFGW, e um aluno da disciplina EX-001 G. Por dificultades no uso de local no Instituto de Física, e pelo oferecimento que recebemos do Museu de Ciências da Prefeitura Municipal de Campinas, o evento deste semestre foi uma palestra complementar às apresentações do Planetário, de uma hora, 

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Instituto de Física, Universidade Estadual de CampinasDisciplina F 709 “Tópicos de Ensino de Física II”

Professor: Jose Joaquín Lunazzi

Relatório final

Índice1. Resumo 2. Apresentações no Planetário Municipal de Campinas 3. Atividades realizadas para melhoria dos experimentos 4. Conclusão 5. Referências

1. Resumo

As disciplinas de Tópicos do Ensino de Física, I e II, tem o objetivo deproporcionar, ao estudante da modalidade de Licenciatura em Física, experiências práticas do ensino de Física.        Tópicos do Ensino de Física I, a disciplina F 609, é cursada antes de F 709 e se baseia na elaboração e execução de projetos que envolvam montagens de aparatos, com materiais de baixo custo, que possam demonstrar e/ou exemplificar príncipios físicos ou tecnologias decorrentes da aplicação de princípios físicos. Ao final do semestre, os alunos realizam uma apresentação, aberta ao público, onde outros estudantes e professores possam apreciar o desenvolvimento dos projetos. Os experimentos realizados são em sua maioria conservados para uso por qualquer professor de escola pública que o solicitar.        A disciplina de F 709, por outro lado, se baseia numa relação dos alunos comestudantes de fora da universidade. Através de palestras sistêmicas, dentro ou fora doambiente da Unicamp, através do deslocamento dos alunos palestrantes, ou recebimento da visita de alunos de Ensino Médio nos ambientes do Instituto de Física.Criada em 2007, e  ministrada pelo Prof. Lunazzi desde então, recebe a visita de escolas e leva  demonstrações experimentais às escolas, sendo estas escolas públicas. Segue como anexo o programa da disciplina. 

O trabalho contou com o apóio do Convênio PREAC de Extensão Comunitária "Apoio ao Ensino de Física com Demonstrações Experimentais", que permite o pagamento de materiais para construção dos experimentos, de transporte para deslocar turmas escolares, e para o professor Lunazzi levar material e alunos das disciplinas em suas atividades fora do campus, principalmente.

Trabalharam também três alunos da disciplina EL 774 e EL 874 em seu programa de estágio supervisionado, com a supervisão do Prof. José Joaquim Lunazzi do IFGW, e um aluno da disciplina EX­001 G. 

Por dificultades no uso de local no Instituto de Física, e pelo oferecimento que recebemos do Museu de Ciências da Prefeitura Municipal de Campinas, o evento deste semestre foi uma palestra complementar às apresentações do Planetário, de uma hora, 

com experimentos de lente e espelhos, equivalente a uma versão resumida e adaptada do evento “Exposição de Holografia” (ver relatório do convênio PREAC do ano anterior) porém sem exibir hologramas nem holoprojetor ou holoTV, somente imagens 3D por meio de óculos.  Realizado três vezes por semana no local do Planetário, no Parque Portugal, foram atendidas umas trinta turmas, na maioria de escolas, com apóio (pagamento) ao transporte de três escolas públicas.  Atendemos assim, estimativamente, 1200 alunos. Essas apresentações tinham como intuito despertar o interesse dos visitantes do local pela ciência, sendo a óptica de imagens explicada como a maneira de se conhecer o céu. Outra atividade desenvolvida durante esse período foi a construção ou melhoria de oito dos experimentos a serem utilizados nessas demonstrações.

Várias das atividades foram filmadas e acompanha ao relatório um disco com as filmações.

2. Apresentações no MDCC

       As apresentações no MDCC ocorreram nas 3a , 5a e 6a feiras dos meses de setembro, outubro e novembro/2008. As apresentações realizadas eram relacionadas à óptica e foram compostas de palestras e atividade experimental e lúdica. A expectativa era a de apresentar apenas para alunos do ensino médio, porem foi verificado que as seções eram agendadas para todas as idades, e com isto teríamos um problema, contudo após uma conversa com o coordenador do Museu Dinâmico de Ciência o Sr Glauco Neves, foi decidido que seria agendado sessões nestes horários para as 5a series até 3o 

ano do ensino médio. 

Figura 1: O Planetário de Campinas em foto que é a primeira página do sítio que realizamos para ele.

 As turmas eram costumeiramente de 60 alunos, a capacidade máxima do planetário. Após os alunos terem assistido a apresentação do planetário dávamos um complemento de uma hora, com uma palestra e uma atividade a céu aberto. A palestra, com a ajuda das figuras fornecidas pelo professor Lunazzi, demonstrava a história evolutiva dos instrumentos ópticos partindo dos achados da arqueologia americana. Era um resumo da palestra da Exposição de Holografia, hoje disponibilizada ao público no sítio do Ensino Aberto da disciplina. Caracterizávamos os efeitos de absorção, refração, reflexão e difração.  Apresentava conceitos de óptica e mostrava que alguns povos antigos já detinham esse conhecimento, como, por exemplo, os précolombianos da América chamados Olmecas – civilização que se desenvolveu na região centro­sul do México e foi responsável pela aprimoração de espelhos criados pelos Incas, dando­lhes curvatura e obtendo as melhores imagens da época. No meio da palestra apresentávamos uma lente de água de grande tamanho ao público, como ilustração para a convergência de raios luminosos realizada por meio de um cone de luz láser atingindo a lente. Figuras em 3D eram observadas pois distribuiamos óculos 3D. Enquanto iamos mostrando as imagens, também explicavamos como se dava esse efeito 3D aos alunos. Mostrávamos imagens 3D de Marte e outras figuras.Apresentamos também um CD iluminado por um láser fazendo assim uma rede de difração.       A discussão desses assuntos era feita levando­se em consideração a faixa etaria dos alunos e se dava de uma maneira bem gradual, onde partiamos de conceitos simples, como o exemplo das sombras como uma forma de imagem, passando pelo experimento da lente de água, onde era possível visualizar o comportamento da luz ao passar por ela, até os mais complexos como estereoscopia e difração (sendo esse último excluido da apresentação para turmas mais jovens). Durante a apresentação os outros componentes do grupo se misturavam com os alunos e incentivavem a participação dos mesmos, levantando dúvidas e questionamentos. Através dos conceitos físicos definidos, explicávamos como uma lente e um espelho funciona e para concluir o funcionamento de um telescópio.  E através do conceito de difração explicávamos os espectros das estrelas.         

Figura: Apresentação de palestra no anfiteatro do Planetário

 No começo ficamos preocupados com a interação dos alunos mais novos por não terem nenhum contato prévio com a Física, mas foi notado durante as apresentações que os alunos de quinta a oitava series interagiam e perguntavam muito mais que os alunos do ensino médio. 

Figura: Pedras polidas e sem polir, de hematita e pirita, princípio dos espelhos  arqueológicos, circulavam pelas maos dos visitantes. Embaixo: espelho na frente de divindade olmeca

     Figura: os alunos observam imágens estéreo (3D)

Figura: Reflexão em espelho plano ilustrada por lâmpada de uma fenda.

Acabada a apresentação no auditório os alunos são convidados a participar do experimento “La Nube”, este experimento consiste no uso de espelhos planos que são colocados na posição horizontal, entre o nariz e os olhos, modificado com uma pequena cavidade para encaixe no rosto da pessoa. Feito isso, pedimos para que o aluno olhe para baixo. Ao fazer isso, devido ao posicionamento do espelho a imagem que ele vê, não é a logo abaixo dele, mas sim o teto do lugar. O resultado é uma perda aparente de orientação, onde os alunos passam por sensações de desequilibrio, chegam até mesmo a desviar de objetos situados no teto. Com isto os convidados têm a impressão de estar andando no teto ou nas nuvens perdendo completamente a noção de espaço, na maior parte das vezes os alunos e professores são acompanhados, pois por terem o céu como referencial alguns acabam se desequilibrando ou até mesmo quase batendo em algum obstáculo, pois, por estarem utilizando o espelho, não estão vendo o que tem em seu caminho. 

Figura: o espelho usado à maneira do “La Nube”

Figuras: Os espelhos “La Nube” no Planetário.

Figuras: Os espelhos “La Nube” em crianças no Planetário.

       Este experimento fez muito sucesso entre os participantes desde jovens até adultos, causando espanto e admiração nas pessoas que por um instante não queriam fazer o experimento,mas depois de nossos monitores um insistirem um pouco, acabavam aproveitando este experimento e querendo continuar por mais tempo. Tanto professores como alunos participam com muito empolgação, elogiando e até querendo “fazer outra vez”. Para nosso  espanto, alguns alunos e até professores 

chegaram a questionar se aquele espelho é um espelho normal mesmo e se podiam fazer essa brincadeira em casa, respondiamos afirmativamente, porém sempre lembravamos das regras de segurança envolvidas.        Mesmo levando em conta os prováveis riscos de uma queda na confecção dos espelhos, se faz necessária a presença de um monitor acompanhando o trajeto de cada aluno, pois em muitos casos eles , chegam quase a cair devido a sensação de desequilibrio gerada.  As pessoas presentes eram chamadas a experimentar a sensação de “andar nas nuvens” usando espelhos. Assim, ao caminhar olhando para os espelhos, os convidados sentiam­se pisando sobre o teto, caso estivessem dentro do museu, ou sobre o céu e as nuvens, caso estivessem na parte externa do local. Muitos deles ficavam amedrontados com essa sensação e logo devolviam seus espelhos, outrosficavam fascinados e queriam continuar por mais tempo.

Segue abaixo um resumo de dezesseis das mais de vinte atividades realizadas no Planetário:

                  11/09/08 – Na primeira visita assistimos a uma sessão juntamente com um grupo de alunos da terceira série do Ensino Fundamental, de uma escola pública de Jundiaí.

                   23/09/2008   Escola: E. E. Celestino de Campos, alunos: 3a série. A sala de palestra estava sendo usada, portanto não houve palestra, no entanto fizemos a atividade com o La Nube e os alunos gostaram muito da atividade, participando todos os alunos, inclusive os professores.

                 25/09/08 – Houve uma apresentação ministrada pelo professorLunazzi a alunos de primeiro e segundo ano do Ensino Médio, da EscolaEstadual Barão de Ataliba Nogueira. O grupo, que era composto deaproximadamente quarenta estudantes, foi dividido: enquanto uma parte dosalunos assistia à palestra, a outra parte experimentava o “La Nube”. Emseguida, eles trocavam, de forma que todos pudessem acompanhar as duasatividades.

                 26/09/2008  Escola particular de Campinas: Escola Fundação BradescoAlunos: 4a ano fundamental.  Esta escola foi uma das mais comportadas e estimuladas que presenciamos, adoraram a palestra fizeram várias perguntas. Como sempre o espelho La Nube causando alvoroço, foi muito divertido todos adoraram. Em particular no final do evento conversamos um pouco com a coordenadora do colégio, pois percebemos que era diferente de escola particular, daí a coordenadora explicou que a Fundação Bradesco tem um colégio particular para filhos de funcionários e como não existem filhos suficientes para completar todas as vagas eles disponibilizam essas vagas restantes a serem completas por alunos de baixa renda que moram perto do colégio. Outro fato interessante é que esses alunos têm um micro portátil para cada um no colégio, achamos uma escola bem diferente da que encontramos por ai.

              02/10/08 – Havia um grupo da terceira idade visitando o Planetárionessa data. Durante a apresentação no auditório enfatizamos o experimentocom a lente de água, comparando­a com os óculos usados pela maioria deles.

Em seguida, passamos à atividade com o La Nube, da qual alguns, seguindoorientação de uma médica que os acompanhava, não participaram. Noentanto, um senhor que andava com uma bengala queria participar, então umde nós segurou­lhe o espelho enquanto outro caminhou ao seu lado para darlhemais firmeza; ele foi embora muito contente por ter experimentado “andarnas nuvens”.

          03/10/2008   Escola Pública de Campinas: EMF Monsenhor J. Luiz Prado Alunos: de 5a e 6a séries. Esta escola também se demonstrou estimulada e participarambastante durante a palestra com perguntas e questionamentos. Durante a apresentaçãodos espelhos La Nube os alunos vão ao delírio e ate as professoras entram nabrincadeira e se divertem. Uma fato em particular foi que os alunos ficaram muitoentusiasmados com o painel de auto atendimento, toda hora eles nos chamavam paraexplicar o que estava acontecendo.

          10/10/2008    Escola Pública: EM Prefeito Joaquim P. Sobrinho.  Alunos: de 5a série. A apresentação foi feita pelo professor Lunazzi. Os alunos gostaram bastante dos óculos 3D, como sempre causam um fascínio muito grande nas crianças. E o espelho La Nube novamente foi um sucesso, desta vez resolvemos dividir a turma em meninas e meninos em duas filas e conseqüentemente dávamos os espelhos para cada um e as meninas andavam do lado direito do pátio e os meninos do lado esquerdo.

           14/10/2008    Escola: EMEB Ano Isabel,   Alunos: 4a e 5a sériesPalestra realizada com cerca de 40 alunos, da 4a e 5a séries, sendo apresentado até as fotos 3D, havendo muita participação dos alunos com perguntas e respostas sobre imagens, espelhos, lentes e mapas. Foi apresentada a lente de água com laser e não foi apresentada a parte de difração devido ao tempo restrito. Todas as crianças participaram desta parte, incluindo as professoras que disseram dar nota dez ao grupo. A atividade “La Nube” foi realizada com sucesso. Participação intensa dos alunos nas duas atividades. Infelizmente, quando resolvemos pedir que a professora preenchesse a ficha de relato do planetário, já estavam todos indo embora, pois já estavam atrasados.

            16/10/08 – Nesse dia os visitantes eram pessoas que sofriam de esquizofrenia. Seguindo orientação da responsável por eles, preferimos não apresentar as atividades, pois não nos sentimos aptos para lidar com a situação.

           17/10/2008   Escola Particular de Curitiba: Colégio Nobel.  Alunos: de 2o ano do ensino médio. O pessoal do ensino médio se demonstrou sem interesse nenhum, tivemos a sensação de que vieram para Campinas com o intuito de ir ao HopiHari e não assistir uma aula de física. Percebemos que os temas adotados na palestranão foram estimulantes para eles. E os espelhos La Nube também não causaram nenhum fascínio.

           24/10/2008    Escola Pública de Campinas: EE Carlos Francisco de Paula  Alunos: de 5a à 7a séries.  Os alunos foram altamente receptivos e tiveram grandeinteração durante a palestra, mas como sempre os espelhos La nube foi um sucesso, osalunos ficam sempre muito empolgados e quando eles vão acabando de ver os espelhos

nós falamos para eles verem o painel de auto­atendimento.

         28/10/2008    Escola: Colégio Arceburguence. Alunos de várias idades (havia desde crianças até pessoas da terceira idade) do Colégio Arceburguence.    Boa participação dos alunos no decorrer da palestra. Os alunos foram menos participativos durante a palestra que na  última apresentação de terça feira, porém durante a “La Nube”, como sempre, houve muita participação e interesse. O comentário da professora está descrito a seguir:    “Excelente a apresentação da equipe do Planetário, pelo atendimento e carinho para com os alunos”.  A brincadeira do espelho foi fantástica como a palestra também. Agradecemos aos alunos pela atenção para conosco. Parabéns”.   Ao termino da “brincadeira”, como ela denominou a “La Nube”, a professora nos questionou sobre como poderiam fazer para construírem eles mesmo, na escola, outros espelhos do mesmo tipo. Ficamos discutindo com ela a esse respeito.

           31/10/2008    Escola Pública de Campinas: EMEF Prof. Anália Ferraz da Costa   Alunos: de 5a à 8a séries.  Nesta apresentação o Reginaldo tirou fotos e filmou, na qual este material foi utilizado na apresentação do trabalho e no relatório. A apresentação foi feita pelo Claudecir. Antes da apresentação tudo foi montado e testado, mas durante a apresentação o motor do espelho não funcionou, a apresentação deu continuidade e o Fábio consertou e após isso foi feita a demonstração da lente de água.

            04/11/2008      Escola: Colégio Arceburguense ­ Arceburgo, MG Alunos: 4a série      Profa.: Maria de Fátima Peres F. Bevilacqua.   Resumo: A palestra foi feita novamente até o final das imagens 3D, já que  como eram alunos da 4a série, achamos que o assunto de difração seria       muito difícil para a compreensão deles. Durante a palestra houve  participação dos alunos com perguntas, respostas. A lente d’água com o laser agradou a todos. Em seguida, fomos para o “La Nube” e houve grande participação. Alguns alunos não quiseram participar pois ficaram com medode cair. Mas os que participaram, todos gostaram e muitos pediram até para fazer novamente.  Comentários da Profa.: “Excelente a apresentação da equipe do planetário, pelo atendimento e carinho para com os alunos. A brincadeira do espelho foi fantástica como a palestra também. Agradecemos aos alunos pela atenção para conosco. Parabéns!”

       11/11/2008   Escola: E.E Cel. Joaquim José – São João da Boa Vista, SP      Alunos: 1o e 2° anos do Ensino Médio.      Profs.: 1° ano: Juliana Gomes/Silvana da Silveira,  2° ano: Ana Flávia Barreto Paschoal/Edvaldo Donizet e da SilvaApresentaram­se as duas sessões já que eram 100 alunos da mesma escola. Dessa forma a primeira apresentação foi para os alunos do 2° ano do Ensino Médio, enquanto esperavam pela apresentação da sessão do planetário. A turma foi muito receptiva com as idéias apresentadas e com as perguntas que propúnhamos e mesmo com as brincadeiras que fizemos como na hora das imagens 3D em que perguntamos se alguém tinha uma comidinha pro ‘Rex’ (o dinosáurio projetado em 3D) e de que havia um ET nas imagens de Marte. Já a segunda turma era um pouco mais indisciplinada, não todos os alunos, mas alguns não estavam colaborando muito. Nas duas sessões, fomos até o final com a apresentação falando inclusive sobre difração. Embora eles ainda não 

tenham aprendido sobre Óptica na escola. Um fato interessante foi quando mostramos a imagem do mapa do planeta Terra com o Norte embaixo. Ao questionarmos sobre o que havia de errado com a imagem, em ambas as turmas houve respostas muito parecidas, como: “ele está invertido devido à reflexão em um espelho”. Em seguida explicamos oconceito envolvido.  Na atividade do “La Nube”, a primeira turma teve mais participação, sendo que praticamente todos participaram da atividade. Algumas garotas ficaram com medo e por isso não fizeram. Já a segunda turma teve menos participação, principalmente por causa de muitas garotas não terem participado com medo de cair. Todos os professores participaram da atividade.      Comentários dos Profs.:      1° ano – “A exposição dos trabalhos sobre Física Óptica, foi excelente,      deixando clara a importância da Óptica, e o conceito de visão      tridimensional.”      2° ano – “A apresentação foi gratificante, uma vez que os alunos se      mostraram interessados e participaram ativamente dela. Os monitores      dominavam o assunto, passando assim confiança para os nossos alunos”.

              13/11/08 – Como o auditório não estava disponível nessa data,apresentamos apenas o La Nube. Havia um grupo de uma escola estadual deMogi Guaçu, composto por alunos de faixas etárias variadas: desdeadolescentes até adultos. Eles não demonstraram interesse pela atividade,sendo que a maioria deles não quis participar. Contudo, foi uma experiênciaproveitosa.

A seguir, algumas fotografias do Planetário e Museu Dinâmico de Ciências deCampinas.

Figura 1: Visão frontal do Planetário.

Figura 2: Hall de entrada do Planetário com painel de experimentos desenvolvidos  por alunos da disciplina F 609.

Figura 3: Vista externa do Museu Dinâmico de Ciência de Campinas (MDCC).

Figura 4: Interior de um dos laboratórios do MDCC.

3. Experimentos melhorados1­ EspectrômetroO experimento melhorado por um aluno para uso no Planetário foi o espectrômetro, construído pelo aluno Luiz Roberto Belatini Júnior quando cursou a disciplina F 609 – “Tópicos de Ensino de Física I”, no primeiro semestre de 2008.O espectrômetro é constituído por um disco de dados do tipo chamado CD colocado, aproximadamente, a um metro de distância de uma placa retangular que possui uma fenda em seu centro, como na Figura 1. A luz passa pela fenda e incide sobre a rede dedifração do disco, sendo dividida em suas componentes espectrais que podemser observadas como anéis coloridos sobre o disco.

Figura 5: Esquema do Espectrômetro utilizado.

O trabalho foi construir um aparato que deixasse uma lâmpada fixada à placa, na região da fenda, e conseguir um meio de o observador encontrar facilmente os anéis de difração produzidos.

 Atividades realizadas para melhoria do experimento EspectrômetroPrimeiramente, testaram­se duas lâmpadas fluorescentes para saber qual delas eramais brilhante e proporcionava anéis mais definidos e procurei qual a melhorposição para se visualizar esses anéis. Após isso, partiu­se para a construção do aparato para fixar a lâmpada à placa usando uma placa de alumínio em formato de L onde prendi uma lâmina de acrílico com arrebite. A essa lâmina de acrílico prendi com um parafuso o soquete da lâmpada. Esse conjunto foi preso à placa com um arrebite, deforma que pode ser girado por uma haste. Para indicar a direção em que o observador deveria olhar para perceber os anéis, construiu­se um L a partir de duas lâminas de acrílico que foram presas a um pequeno L de alumínio por meio de arrebites. A Figura 2 mostra um esquema da versão final do espectrômetro.

   Figura 6: Versão final do Espectrômetro.

 2­  Melhoria do Experimento “Lente de Água”

        O experimento foi o experimento de lente de água ou como é chamado no relatório da disciplina F609 “Trajetória da luz ao atravessar uma lente”, este experimento que já era utilizado nesta mesma matéria, no semestre passado, estava com alguns problemas tendo, assim, que ser feito uma melhoria no mesmo.         Para a melhoria do experimento, primeiro uma espuma foi colocada entre o motor e a braçadeira que é usada para segurar o mesmo, fazendo assim que houvesse a diminuição da trepidação do motor.         A segunda modificação foi no suporte do motor, pois o mesmo era fixo com duas laminas e estas acabaram quebrando deixando, assim, mais difícil o posicionamento do cone de luz. Para a correção deste problema o suporte foi furado com uma broca de 4mm e fixada na madeira com um parafuso de 3mm de espessura com rosca atarraxante acabando assim com o problema.         Por ultimo para fazer uma modificação que não haja a necessidade de ficar posicionando a lente e também o lazer com dificuldades, estes 2 foram posicionados de maneira que o cone de luz ficasse o mais nítido possível e após isto eles foram fixados nesta posição, entretanto para a melhor mobilidade do experimento os parafuso para a fixação destes dois artefatos foram modificados, com a retirada de suas “cabeças”, fazendo com que eles não tenham como prender o lazer e a lente, servindo apenas de encaixe para os dois e portanto tendo apenas um modo de posicionar o experimento e podendo modificar somente o espelho fixo no motor. 

Figura:  O aluno Fábio alinha o láser que gera o cone luminoso que a lente de água vai fazer converger. O aluno  Claudecir segura a tela que serve para mostrar a divergência, convergência em foco e posterior divergência do feixe.

3­ Construção de Espelhos “La Nube”        Como parte do projeto de um aluno na disciplina, construiram­se mais espelhos para serem utilizados na atividade Núbica. Haviam dois modelos construídos até então, um com espelhos de 2 mm envolvidos por uma borracha que escondia as bordas do espelho com uma espuma colada na parte inferior e o outro, um espelho de ~5mm com uma borracha de dimensões maiores que o espelho (também de ~5mm de espessura) colada na parte inferior. 

Figura – Modelos de Espelhos “La Nube” disponíveis para a apresentação

       O modelo da direita, na Figura (já com as dimensões aproximadas para construção do mesmo), é o mais apropriado, uma vez que esse não gera uma separação entre a imagem do espelho e do ambiente devido a borracha que protegia as bordas do espelho do modelo da esquerda. Dez espelhos foram encomendados, sob essas especificações (30x24x0,2cm) e com os recortes feitos, dos quais os mesmos já foram entregues pela vidraçaria, retirados pelo professor., e serão montados na base de borracha correspondente.

4­  Experimento: Prisma de ângulo variável        Foi criado um prisma cujo ângulo pudesse ser alterado. Sendo assim, a partir de dois pedaços de vidros, planos e lisos, o prisma foi montado. Para isso, foi utilizada fita isolante para uni­los, pois esta é altamente resistente em comparação com outras fitas adesivas/colantes encontradas no mercado.        Então, para observar a refração da luz e sua dependência com o ângulo de incidência, é colocado entre os vidros um plástico preenchido com água. Esse plástico deve ser o máximo transparente possível para que ele, através do seu índice de refração, não interfira nos resultados do experimento. Para isso, utilizamos um plástico para armazenar alimentos em freezers da marca Ziploc ®, pois ele exercia menos influência na refração da luz incidente. Para que esses efeitos sejam melhores observados, é conveniente molhar o vidro antes de se colocar o plástico preenchido com água, para que haja uma aderência mais efetiva entre as superfícies deste e do plástico.        Uma outra atividade interessante que pode ser feita com essa montagem é observar a refração da luz branca. Uma pessoa pode pegar esse prisma e segurá­ lo em frente ao seu campo de visão. Assim, a pessoa enxergará o que estiver a sua frente em tamanho reduzido, o que mostra a refração da luz. 

5­ Espelho côncavo       A oficina de vácuo da Unicamp  fez a vaporização de prata sobre o vidro côncavo, do mesmo tipo do usado para a lente de água. O problema maior era na fabricação de um suporte para sustentação do vidro dentro da câmara de vácuo. O primeiro suporte obtido era de Zinco, e teria problemas químicos ao ser submetido à camara de vácuo para deposição de alumínio.         Então, acabou sendo encomendada a fabricação de outro suporte.           Porém, o professor Lunazzi encontrou um espelho retrovisor automotivo quebrado. Observando os fragmentos, pudemos observar que a face refletora do espelho se encontra na primeira superfície do mesmo. O que indica que ele não é feito com deposição de prata.  A prata é depositada em espelhos através de deposição química. E depois é dado um tratamento de modo a isolar a prata do ar atmosférico, para evitar a enorme oxidação que sofreria.  Ou seja, se a face do espelho automotivo fica exposta ao ar, não pode ser de prata. O espelho ficou pronto faltando montá­lo em uma base e aplicá­lo em demonstrações.        6 – Lâmpada de fendas    No experimento original, é usado uma lâmpada comum de filamento dentro de um “spot” e na saída do “spot” é colocado um aparato com possui uma única fenda ou um aparato com várias fendas. Mas, com a utilização da lâmpada comum, o feixe de luz que atravessa a fenda fica fraco para uma apresentação em um espaço que possui um pouco de iluminação. Sendo assim, tal experimento fica limitado à locais mais escuros, impedindo sua apresentação em um local aberto. O objetivo era fazer com quem tal experimento pudesse ser utilizado em locais mais abertos, tal como o planetário. Para isso era necessário a utilização de uma lâmpada mais forte, sendo assim, iríamos utilizar uma lâmpada de Halogênio que possui maior intensidade luminosa que as lâmpadas comuns. A lâmpada de halogênio é uma lâmpada incandescente que utiliza calor para gerar luz e incorpora pequenas quantidades de gás halogênio para aumentar a luminosidade e a longevidade. A maioria das lâmpadas de halogênio usa um elemento de aquecimento (conhecido como filamento) feito de tungstênio, em virtude do alto ponto de fusão deste elemento metálico. Entretanto, mesmo o tungstênio evapora com o passar do tempo e adere às paredes da lâmpada, reduzindo, dessa forma, a quantidade de luz emitida. Mas, diferentemente das lâmpadas de tungstênio comum, a lâmpada halógena possui seu filamente na posição vertical. Então, se utilizássemos o mesmo “spot” com o mesmo aparato com as fendas, não estaríamos alinhando o filamento com a fenda, perdendo intensidade luminosa. Então, utilizando um “spot” idêntico ao usado anteriormente, pensamos em fazer as fendas, no próprio “spot”, mas no sentido vertical para que estas se alinhem com o filamento da lâmpada. De um lado do aparato foi feito apenas uma fenda e do outro sete fendas. O pedido foi entregue na Oficina Central da Unicamp e foi feito da seguinte maneira (fotos). 

Figura: três vistas da montagem de lâmpada de fendas halogênea

Colocamos uma base de madeira e funcionou muito bem, com brilho que dá destaque aos raios luminosos.

7­ Montagem do motor e suporte para espelho giratório

       Esta atividade consiste em construir um motor com um espelho preso, de modo que este espelho possa girar. Quando um laser é apontado na direção do espelho, a reflexão causará a dispersão do feixe incidente, formando assim uma figura cônica que resulta em círculos ao se interceptar por uma tela. Em seguida é utilizada uma lente d'água de modo a demonstrar como as lentes convergentes funcionam.   Para o suporte utilizou­se uma barra de ferro rosqueada e duas porcas com trava (a porca rosquea até certo ponto e depois trava), sistema semelhante ao usado em portões eletrônicos e em outros dispositivos presentes em laboratório. Este sistema possibilita alterar a altura do motor com o laser, sem mexer no seu alinhamento ou na sua direção inicial. Dessa forma, é possível alinhar mais facilmente o laser com a lente d'água para a demonstração do experimento.   Para a construção do suporte para o motor, utilizou­se inicialmente uma base de madeira de 20x20 cm, que era um pouco pesada, de modo a dar estabilidade ao restante do suporte.       A construção do projeto é simples, já que basta alguns pedaços de madeira, duas porcas com trava, uma barra rosqueada e pensando em como prender o motor à barra, corri atrás de uma porca maior que as convencionais. Também foi utilizado uma barra de ferro 3/16” para deter o movimento de rotação da porca que contém o motor ao girar a barra. Essa descrição pode ser observada na imagem abaixo: 

Figura: suporte para motor com espelho (o espelho não está colocado)

8­ Lente plano­convexa preenchida com glicerina           A construção da lente plano­convexa foi desenvolvida a partir de materiais que permitissem, até certo ponto, que qualquer pessoa pudesse reproduzi­la, dando seguimento ao trabalho da disciplina F 609 titulado “Lente de Água”, disponível na internet. Utilizamos um vidro plano e um vidro em forma de calota aproximadamente esférica comprado da firma Vidro Curvo, produzido com o intuito de servir de lustre como sugere a figura abaixo:                           

Figura  – (a) Mostra um vidro plano (b) Mostra uma calota de vidro  aproximadamente esférica.           Primeiramente o vidro plano foi levado à vidraria da Unicamp para que fossem 

feitos dois furos, como mostra a figura 3, que serviriam para preencher a lente com glicerina, um dos furos era um pouco maior que o outro, sendo um para preencher a lente com glicerina e o outro para saída de ar.   Utilizamos cola de silicone unir os dois vidros e assim configurar uma lente como mostra a figura  abaixo: 

Figura: representa os vidros colados e preenchidos com glicerina constituindo a  lente, que foi montada sobre uma base de dois caibros de madeira ligados por  parafusos

Figura: Esquema da lente preenchida de glicerina (na falta de foto).

 Conclusão       Não podemos deixar de destacar no término deste trabalho, a importânciado mesmo para a formação docente do aluno da Licenciatura. O contato com alunos, jovens, crianças, idosos, propiciado pelas atividades realizadas no planetário foi umaexperiência muito marcante para todos nós e ressaltou a importância do papel doprofessor como agente transformador da realidade educacional. A aproximação

com a escola pública é algo extremamente importante para que uma ponteUniversidade­Escola Pública seja consolidada. E mais ainda o quanto as demonstrações tem sido acompanhadas e serão lembradas pelas crianças e garotos que as receberam.

Observação: 

O Prof. Lunazzi interagiu em dezembro com professores da Universidade de La Habana e da Universidade CUJAE em Habana, Cuba, deixando cópia de todo o material das disciplinas F 609 e F 709, paralelamente foram publicados os artigos: 

– R. Serra, G. Vega, A. Ferrat, J. Lunazzi, D. Magalhães, “Fundamentación del holograma como un medio de enseñanza de la Física”, Lat. Am. J. Phys. Educ., Vol. 2, No. 3, sept. 2008, pág 294 – 302. ISSN 1870 – 9095.

– R. Serra, G. Vega, A  Ferrat, J. Lunazzi, D. Magalhães, “El holograma y su utilización como un medio de enseñanza de la física en ingeniería”, Revista Brasileira de Ensino de Física, maio de 2009.

– E aceitos os artigos:“LA NUBE”: A MANEIRA MAIS EMOCIONANTE DE SE EXPERIMENTAR ESPELHOS PLANOS”, J.J. Lunazzi,  Caderno Brasileiro de Ensino de Física.

– E: “Fazendo imagens com um simples elemento difrativo ou refrativo: o axicon”, J.J. Lunazzi, D.S.F Magalhães, Revista Brasileira de Ensino de Física

4. Conclusão          Levando em consideração que esta disciplina é direcionada principalmente a alunos de Licenciatura em Física podemos dizer que as atividades desempenhadas proporcionam experiências que contribuíram de forma positiva na formação dos futuros professores de física. Em primeiro lugar, as atividades no planetário foram realizadas com grupos de alunos, os quais geralmente eram de uma sala ou no máximo duas por sessão. Esta configuração das sessões nos permitiram visualizar como uma sala se relaciona com um ambiente externo ao ambiente da sala na escola. Se durante as atividades nos mantermos atentos aos movimentos do grupo, enriquecermos muito nossa própria experiência como professores. A outra boa avaliação da disciplina fica a cargo de mais uma vez podermos construir um experimento com massa (significando que não é teórico), já que na disciplina anterior essa era a atividade principal. Construir tais experimentos contribuem com um aspecto que as disciplinas teóricas não contribuem, que é o desenvolvimento da habilidade de tomar decisões diante de materiais e montá­los de acordo com a necessidade. Esta habilidade reforçada nesta disciplina é construída ao longo das experiências que temos durante nossas vidas e não há outra maneira de refiná­la senão praticá­la. Experimentos de Física, em geral, são caros e ter noções de como construir algum experimento que possibilite a um aluno romper o senso comum e adquirir algum senso cientifico pode ser uma alternativa no pacote de instrumentos que os professores necessitam possuir para poder exercer a arte de ensinar. 

A experiência de levar um pouco de conhecimento em ciência para a vida de pessoas como os visitantes do Museu Dinâmica de Ciências de Campinas, estudantes de escolas públicas em sua maioria, é de grande importância para a formação de futuros professores de Física, pois age como um incentivo para a transmissão de conhecimento através do contato direto com o público. Assim como a melhoria de um experimento didático é de grande valia, principalmente quando se trata de ensino de ciências.       Pode­se notar uma ótima participação das escolas convidadas, sempre com  o elogio dos professores destas escolas e a interação dos alunos que participavam do seminário e do experimento, mesmo em algumas vezes estes alunos sendo de series iniciais.        Com relação à experiência adquirida pode­se dizer que apresentar o seminário é muito interessante, pois tanto o apresentador quanto os monitores percebem o interesse das pessoas envolvidas e as reações delas ao interagirem com os experimentos, também é notado na maior parte dos apresentadores uma certa insegurança por não terem muita experiência, entretanto com o passar do semestre é notado que cada pessoa fica mais segura e assim apresenta melhor o assunto e fica menos tímida na frente do auditório. 

  Bibliografia: [1] http://pt.wikipedia.org/wiki/Olmecas[2] http://www.geocities.com/prof_lunazzi/Olmecas/Olm1.htm [3]http://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F809_sem1_2008/LuizR­Rogerio_RP.pdf[4] ­ http://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F809_sem 2_2002/993046_MarceloAdani_Trajet_Luz_Lente.pdf [5] MDCC: http://www.abcmc.org.br/mdcc/ [6]      Espelhos planos: http://www.ifi.unicamp.br/ –   %7Elunazzi/Modulo_V/Modulo_V.htm#6.12Reflex%E3o_com_espelhos_planos[7]  Lâmpada Halogênio: http://arremate.us/equivalencias/lampadas.htm[8]      Mais sobre Lâmpada Halogênea      http://www.katun.com/portuguese/resourcecenter/po_techtipshalogen.html   Nota: Todos estes links foram acessados pela última vez em 11/11/2008.

[9] Lente de Água: http://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F809_sem2_2007/ValmirR­Lunazzi_RF2.pdf

[10] Figuras da palestra “Exposição de Holografia”, disponibilizadas no “Portal do Ensino Aberto” da UNICAMP, www.unicamp.br/ea , hoje na disciplina F 709 do 1o semestre de 2009.

Apéndice: programa da disciplina F 709 Tópicos de Ensino de Física II

Ementa: Esta disciplina pretende fornecer ao licenciado uma discussão sobre a inserção dos conceitos de Física diante dos problemas de ensino de Física nas escolas de ensino 

médio. Deverá ser enfatizado o projeto, a confecção e o uso das demonstrações sobre Física no ensino médio.

Programa:

Apresentação de um experimento ou conjunto temático de experimentos: uso de material audiovisual complementar, percepção do grau de conhecimento dos alunos, realização de perguntas e motivação para a participação. Procura pela maior simplificação das informações, minimização do uso de linguagem técnica. Postura pessoal, segurança nas colocações, vocalização e dicção, cuidados com a voz. Ações preventivas na manutenção da conduta disciplinar. Minimização da manipulação pelo professor ou monitor, abertura para manipulação pelos alunos.  Maximização da interação de cada aluno, esquema de rodizio. Física do cotidiano. Avanços da tecnologia doméstica e atualização do conhecimento dos professores. Apresentação de temas modernos complexos. Elaboração de um projeto de experimento ou conjunto de experimentos: adaptação ao tempo disponível, avaliação da complexidade do tema, cuidados para não cair na monotonia. Inserção do mesmo no contexto histórico, político e social da época de sua criação e no atual. Alternancia entre apresentação audiovisual e experimento. Conceito central e componentes do experimento. Caraterísticas lúdicas e surpreendentes. Frases de efeito. Adaptação do experimento para a confecção com materiais cada vez mais simples e atuais. Cuidados com a portabilidade, conservação e durabilidade. Adaptação de uma sala de aula para apresentação de experimentos. Condições de escurecimento para projetor multimídia e para retroprojetor. Contatos com escolas públicas, recebimento de uma turma de até 44 pessoas para evento de demonstrações um mínimo de quatro vezes no semestre. ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­