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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

    CAMPUS UNIVERSITRIO DO ARAGUAIA

    Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Fsica

    MONTAGEM EXPERIMENTAL DE UM REL

    FOTOELTRICO DIDTICO PARA O ENSINO MDIO

    JOO GOMES DA SILVA

    BARRA DO GARAS MT, 2016

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

    CAMPUS UNIVERSITRIO DO ARAGUAIA

    Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Fsica

    MONTAGEM EXPERIMENTAL DE UM REL

    FOTOELTRICO DIDTICO PARA O ENSINO MDIO

    JOO GOMES DA SILVA

    ORIENTADOR: PROF. DR. ARIAN PAULO DE A. MORAES

    Dissertao apresentada ao programa de ps-graduao do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Fsica, da Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Universitrio do Araguaia, para a obteno do ttulo de Mestre em Ensino de Fsica.

    BARRA DO GARAS MT, 2016

  • Dados Internacionais de Catalogao na Fonte.

    Ficha catalogrfica elaborada automaticamente de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a).

    Permitida a reproduo parcial ou total, desde que citada a fonte.

    D111m da Silva, Joo Gomes.MONTAGEM EXPERIMENTAL DE UM REL FOTOELTRICO DIDTICO

    PARA O ENSINO MDIO / Joo Gomes da Silva. -- 201640 f. : il. color. ; 30 cm.

    Orientador: ARIAN PAULO DE ALMEIDA MORAES.Dissertao (mestrado) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de

    Cincias Exatas e da Terra, Programa de Ps-Graduao em Ensino de Fsica emRede Nacional - PROFIS - Mestrado, Pontal do Araguaia, 2016.

    Inclui bibliografia.

    1. Fotocondutividade. 2. Aula Experimental. 3. Fsica Moderna. I. Ttulo.

  • Cada dia sabemos mais e entendemos menos.

    Einstein

  • Dedico esse trabalho a minha amada esposa Maria Carmelita, filhos e

    netos.

  • AGRADECIMENTOS

    A Deus pelos dons disponibilizados a mim para que esse rduo

    trabalho fosse concludo.

    A Capes, que acreditou no sucesso desse programa de ps-

    graduao.

    A SEDUC-MT, que contribuiu com minha licena para qualificao

    profissional.

    A todos os professores do programa de ps-graduao do Mestrado

    Nacional Profissional em Ensino de Fsica, que contriburam com a minha

    formao, seja ministrando aulas ou indicando caminhos para o

    aprimoramento do trabalho.

    Aos professores integrantes das bancas examinadoras (Qualificao

    e Dissertao).

    A professora formadora do CEFAPRO Maria Eugnia, por contribuir

    com esse trabalho proporcionando material de estudos e indicando

    caminhos.

    A meu orientador Prof. Dr. Arian Paulo de Almeida Moraes pela

    dedicao e pelo incansvel trabalho.

    Ao saudoso professor Emerson Ramos de Souza que contribuiu muito

    com o Ensino de Fsica na Universidade Federal de Mato Grosso.

    A comunidade da Escola Estadual Nossa Senhora da Guia, que me

    apoiaram muito. A comunidade do Centro de Educao de Jovens e Adultos

    de Aragaras que contribuiu para o aperfeioamento e concluso deste

    trabalho.

    Aos colegas do Mestrado pela troca de experincias e

    companheirismo.

    Aos amigos Joaquim Roberto, Daniel Alves, Adriana e Joo Henrique.

    A minha amada esposa Maria Carmelita e minha querida filha

    Vithria, que foram quem mais sofreram com minhas horas dirias de

    ausncia em funo dos estudos e do trabalho de Dissertao.

  • A todos os meus familiares, que rezaram e torceram por mim. A meu

    av Eustquio Ferreira da Silva, a minha me dona Nair Gomes da Silva e

    ao meu pai Jos Ferreira da Silva.

  • RESUMO

    No Brasil, o ensino de Fsica Moderna no tem recebido a devida

    importncia durante o planejamento escolar, apesar de tratar-se de um

    contedo obrigatrio. Em funo disso, os alunos tm apresentado

    dificuldades em discutir e refletir sobre os conceitos relacionados aos

    avanos tecnolgicos. Podemos destacar tambm a pouca, ou em muitos

    casos, nenhuma abordagem em aulas de prticas experimentais nas escolas

    pblicas. Mediante essa situao, propusemos um trabalho de montagem

    experimental que viesse a ser favorvel para potencializar breves debates

    envolvendo um tpico de Fsica Moderna, a fotocondutividade. Para

    atingirmos esses objetivos, utilizamos alguns aparatos experimentais: o

    Sensor de Presena Invertido, o Rel Fotoeltrico Didtico, (preparado pelos

    alunos) confeccionados a partir de roteiros previamente elaborados e o Rel

    Fotoeltrico Industrial (preparado pelo professor). Tais experimentos foram

    subsidirios da montagem do Rel Fotoeltrico Didtico e das discusses

    que mostravam a influncia da luz sobre os materiais e suas consequncias

    para as grandezas eltricas: corrente, tenso, resistncia, resistividade e

    condutividade. Evidenciamos durante o perodo em que as aulas foram

    ministradas a efetiva participao dos alunos, tanto em relao

    assiduidade, quanto participao nas discusses relativas s questes

    problemas apresentadas. Por meio dessas aes, os alunos, em sua grande

    maioria, foram capazes de formular respostas coerentes, oralmente e por

    escrito. possvel perceber a contribuio das aulas experimentais para o

    ensino de Fsica, pois possibilita aos alunos a vivncia em sala de aula das

    aplicaes inerentes aos avanos tecnolgicos.

    Palavras-chave: Fotocondutividade. Aula Experimental. Fsica Moderna.

  • ABSTRACT

    In Brazil, Modern Physics teaching has not received real attention on the

    school planning. Even though that this is a required content. As consquence

    of this fact the most students have presented difficulties to discuss and

    reflect on the concepts related to technological advances. Another substantial

    problem that we can point out is that there isen't any approach into the

    experimental classes in the public schools. With this in mind, we propose an

    experimental assembly work that might be favorable to enhance brief

    discussions involving some important topic of Modern Physics directly related

    with photoconductivity. To achieve these propose, we use some experimental

    apparatus: the Reverse Presence Sensor, Didactc Photoelectric Relay

    (prepared by students) made from pre-prepared scripts and Industrial

    Photoelectric Relay (prepared by the teacher). Such experiments were

    subsidiary assembling the Didactic Photoelectric Relay and the discussions

    that showed the influence of light on the material and its consequences for

    the electrical parameters: current, voltage, resistance, resistivity and

    conductivity. We noticed that into the classe using this new approach the

    effective participation of students on the issues presented considerably

    increased. Through these actions, the most of students were able to

    formulate coherent oral and written responses. It is noticeable the

    contribution of experimental classes for teaching physics, which allows for

    students the new experience into the classroom. Moreover, the students

    have a opportunity to know more about the applications inherent to

    technological advances.

    Keywords: Photoconductivity. Experimental Class. Modern Physics.

  • SUMRIO

    CAPTULO 1: INTRODUO ...................................................................... 11

    CAPTULO 2: FUNDAMENTAO TERICA ............................................ 13

    2.1 O ENSINO DE FSICA MODERNA NO ENSINO MDIO .................... 13

    2.2 A IMPORTNCIA DAS AULAS EXPERIMENTAIS ............................. 16

    2.3 ENSINO DE FSICA EM UMA PERSPECTIVA CINCIA,

    TECNOLOGIA, SOCIEDADE (CTS) .......................................................... 19

    2.4 CINCIA, TECNOLOGIA, SOCIEDADE E AMBIENTE (CTSA) ......... 22

    2.5 TEORIA DA TRANSPOSIO DIDTICA .......................................... 23

    CAPTULO 3: PROPOSTA .......................................................................... 26

    CAPTULO 4: METODOLOGIA ................................................................... 28

    CAPTULO 5: RELATOS E RESULTADOS ................................................ 30

    CAPTULO 6: CONCLUSO E CONSIDERAES FINAIS ....................... 35

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................ 37

    PRODUTO EDUCACIONAL ......................................................................... 41

  • 11

    CAPTULO 1: INTRODUO

    Desde o alvorecer da sociedade humana a tecnologia sempre esteve

    ao lado do homem, ajudando-o na luta pela sobrevivncia, no enfrentamento

    de feras, na captura de suas presas e na defesa de seu territrio. Com

    atitudes de dar novos significados para os materiais encontrados na

    Natureza, o ser humano comeou a ter uma diferena significativa em

    relao aos outros animais, pois no poderia ser considerado um mero

    repetidor e sim um inventor, um inovador. Dessa forma, tanto a tecnologia

    transforma o homem, quanto ele a faz evoluir, assim, um no sobrevive sem

    o outro, e ambos seriam meras abstraes com a ausncia do outro

    (VERASZTO; SILVA; SIMON, 2008).

    Os impactos do desenvolvimento cientfico e tecnolgico so

    evidentes tambm nos dias atuais, pois seres que antes eram vistos como

    naturais como plantas e animais, hoje no passam de artificialidades, assim,

    a tecnologia e a cincia buscam juntas se apropriarem do mundo natural e

    social, controlando-os, transformando-os em mercadorias de alto valor

    (BAUMGARTEN 2012).

    Diante da importncia que a tecnologia teve e continua tendo para a

    sociedade humana e meio ambiente, CARVALHO (2