Versão On-line ISBN 978-85-8015-075-9Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Produções Didático-Pedagógicas

1. FICHA DE IDENTIFICAÇÃO DA PRODUÇÃO DIDÁTICO – PEDAGÓGICA

Título: A FÍSICA DO COTIDIANO: TEXTOS PARADIDÁTICOS DE CALORIMETRIA E

TERMOMETRIA

Autor CLAUDIO ROBERTO LOPES ZEN

Disciplina/Área Física

Escola de Implementação do

projeto e sua localização

Colégio Estadual Carlos Gomes – Ensino

Fundamental e Médio e Profissionalizante

Município da escola Ubiratã - PR

Núcleo Regional de Educação Goioerê

Professor Orientador Prof. Dr. Ricardo Francisco Pereira

Instituição de Ensino Superior UEM – Campus de Maringá

Relação Interdisciplinar

Resumo

Esse trabalho pretende-se mostrar a importância da

utilização de textos paradidáticos no processo de

ensino aprendizagem como recurso que pode

contribuir no cotidiano da sala de aula. Estes textos

estabelecem elementos que podem propiciar a

análise das interações discursivas para que o

professor e o aluno possam avançar no

conhecimento científico. Essa estratégia tem

despertado grande interesse entre os

pesquisadores, a utilização de textos alternativos em

aulas de Física, porque eles tratam dos conteúdos

científicos num contexto das relações científicas,

tecnológicas, sociais e ambientais. Para tanto, o

cenário atual das salas de aula quanto às

dificuldades de aprendizagem nas aulas de Física e

com relação à prática pedagógica que permeia a

construção do conhecimento e dos conceitos faz

com que se possa observar que a atuação do

professor deve ir muito além da simples transmissão

de informações sobre os conteúdos que aparecem

nos livros didáticos e que são apresentados em sala

de aula. É necessário e fundamental que o ensino

da Física seja apresentado de forma

contextualizada. Consideramos que a apresentação

de textos paradidáticos tem grande potencial para

suprir essa necessidade escolar e, ao mesmo

tempo, oportunizar ao professor e aos alunos, a

possibilidade de utilização de uma metodologia

diferenciada que visa, além de trabalhar a Física de

forma contextualizada, também busca resgatar o

interesse dos alunos pelos conteúdos de Física

Palavras-chave ( 3 a 5 palavras)

Textos paradidáticos, ensino de Física,

Termometria, Calorimetria.

Formato do Material Didático Unidade didática

Público Alvo Alunos do segundo ano do Ensino Médio

2. APRESENTAÇÃO

Esta unidade pedagógica objetiva através da abordagem de conteúdo

de Termometria e Calorimetria, um maior interesse dos alunos no estudo da

Física.

Ao relacionarmos os conceitos de Física com situação da vida

cotidiana, estaremos tentando resgatar o interesse dos alunos para uma

abordagem dos conteúdos de Termometria e Calorimetria, propiciando um

ambiente de trabalho onde a pesquisa, produção e discussão será o principal

ponto para obtermos a análise necessária dos conteúdos e temas que serão

propostos.

A análise e a produção de textos paradidáticos, deverá relacionar os

conceitos físicos com o cotidiano das pessoas.

Objetivos

Trabalhar a importância de relacionar os conceitos físicos com situações cotidianas das pessoas;

Abordar os temas de Termometria e Calorimetria tentando resgatar o interesse dos alunos pelos conteúdos;

Propiciar um ambiente de trabalho em grupos para discutir e pesquisar sobre os temas propostos;

Propor aos grupos a produção de textos paradidáticos relacionando os conceitos físicos trabalhados em sala de aula com o cotidiano das pessoas;

Apresentação e discussão dos textos produzidos em sala de aula;

Socialização do material produzido.

Sugestão de organização do tempo

Serão organizadas para apresentação do projeto, 9 módulos de onde

serão trabalhadas 4 aulas cada módulo.

Módulo 1: INTRODUÇÃO À CALORIMETRIA E TERMOMETRIA

Objetivo

Promover o estudo inicial sobre a Calorimetria e Termometria a partir de

debates e a produção de desenhos sobre o que foi debatido.

Sugestão de organização do tempo: 04 aulas

Orientações metodológicas

Este trabalho será desenvolvido com turma de 2º ano do Ensino Médio,

desta forma, na primeira aula do ano, onde será feita a explanação da

formatação da proposta e as etapas para seu desenvolvimento.

Os alunos participarão de uma dinâmica onde serão colocados num

mural vários temas relacionados a calorimetria e termometria como (fotos de

elementos que revertem a calorimetria a termometria, corpos com diferentes

cores, pedaços de madeira, pisos, ferro, alumínio, latas, etc) e que tem

influência no dia a dia e a partir disso, será promovido um debate sobre o que

os alunos entendem por Calorimetria e Termometria e de que forma ela pode

se apresentar a em nosso cotidiano.

Os alunos serão incentivados a produzirem desenhos, uma história em

quadrinhos ou um texto sobre o que aprenderam a partir do debate em sala de

aula.

MÓDULO 2: ESTUDOS EM SALA DE AULA

Objetivos

Estudar os conceitos de temperatura, medição de temperatura e escalas

termométricas;

Estudar os conceitos de calor e transmissão de calor.

Sugestão de organização do tempo: 8 aulas

Orientações metodológicas

O professor deverá trabalhar em sala de aula utilizando o livro didático

para abordar qualitativamente e quantitativamente os tópicos de Termometria e

Calorimetria. A escolha na forma de abordagem fica a cargo do professor, que

pode abordar da mesma forma que faz na sala de aula durante o ano.

Recomenda-se que o professor realize pelo menos 2 experimentos com

os alunos, um para trabalhar o conceito de temperatura e o outro, para

trabalhar o conceito de calor ou trocas de calor.

MÓDULO 3: TEXTOS PARADIDÁTICOS COMO APOIO AO ENSINO DE

FÍSICA

Objetivo

A partir de textos paradidáticos, trabalhar os conceitos de calor,

temperatura, sensação térmica, troca de calor, pressão, influência das

cores e funcionamento do ar condicionado.

Tempo previsto: 12 aulas

Orientações metodológicas

Para cada um dos textos o professor trabalhará de forma diferente ao

abordar os temas.

Sensação térmica

Inicialmente o professor promoverá um debate com os alunos pedindo

para eles dizerem o que é quente e o que é frio para eles. O professor dividirá

o quadro em 2 partes e tudo o que os alunos disserem que é quente vai para

um lado e o que disserem que é frio vai para o outro. Depois de um tempo e de

muitas contribuições dos alunos, o professor deverá começar a explorar, em

cima do que os alunos disseram, a questão do quente e frio. A partir dessa

exploração, entrar no tema de sensação térmica utilizando em sala de aula os

textos: “Porque o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira?” e o “Por

que sentimos um piso de ladrilho mais frio do que um de madeira ou borracha,

apesar de ambos estarem à mesma temperatura ambiente?” que estão em

anexo. Com eles, o professor pode explorar os conceitos de temperatura e

trocas de calor entre superfícies e materiais diferentes.

Para finalizar, pedir aos alunos que escrevam uma reflexão sobre tudo o

que estudaram e aprenderam sobre esse tema.

Panela de pressão

Inicialmente o professor lançará a seguinte questão: como funciona uma

panela de pressão? Essa norteará um debate em sala de aula com os alunos

explicando as suas respostas. Ao longo desse debate o professor deverá

incrementar o debate com mais questionamentos: Como ocorre a manutenção

de uma panela de pressão? Quais os riscos da panela de pressão não

funcionar direito? E também perguntar se algum dos alunos conhece alguma

pessoa que sofreu um acidente com uma panela de pressão e se houve

consequências.

Após esse primeiro momento, o professor trabalhará em sala de aula

com os alunos o texto “Como funciona a panela de pressão?” (ver anexo).

Depois desse trabalho em ala de aula, os alunos serão orientados a realizarem

uma pesquisa para responder e entregar por escrito os seguintes

questionamentos:

O que significa válvula de escape?

Qual a utilidade da válvula?

O porquê da borracha numa panela de pressão?

Como fechar corretamente uma panela de pressão?

Após a entrega dessa pesquisa, o professor deverá promover um debate

com os alunos sobre as respostas das perguntas.

A influência das cores

O professor deverá iniciar utilizando uma metodologia chamada de Mapa

Mental. Nesta metodologia, o professor lança um tema aos alunos, neste caso

“a influência das cores na temperatura” e os alunos deverão escrever em uma

folha de papel, individualmente, tudo o que eles acham que tem alguma

relação com o tema proposto de uma forma bem curta. Após um tempo para os

alunos pensarem e escreverem, o professor pedirá que os alunos passem a

contribuir dizendo o que eles escreveram e o professor anotará tudo no quadro,

então o resultado final é uma contribuição de todos os alunos. Após esse

momento, o professor deverá explorar todas as opiniões dos alunos tentando

mostrar a real influência das cores na temperatura.

Para finalizar essa atividade, o professor irá passar para os alunos o

texto “Por que sentimos mais calor em dias quentes se estivermos vestidos

com tons escuros?” (ver anexo) e debater a temática finalizando esse tema.

MÓDULO 4: PRODUÇÃO, APRESENTAÇÃO E SOCIALIZAÇÃO DOS

TEXTOS PRODUZIDOS PELOS ALUNOS

Objetivos

Orientar os alunos para a construção de textos paradidáticos, em uma

linguagem simples sobre qualquer um dos temas trabalhados no projeto

e que tenha relação ao cotidiano das pessoas;

Propiciar aos alunos apresentarem e discutirem os textos em sala de

aula com o objetivo de melhorar o material produzido;

Socializar os textos produzidos pelos alunos n site da escola.

Sugestão de organização do tempo: 16 aulas

Orientações Metodológica

Neste módulo os alunos serão orientados pelo professor sobre como

produzir textos paradidáticos sobre qualquer assunto ligado à Física. Deverá

ser trabalhado a estrutura do texto, qual o objetivo e sobre o que eles

precisarão escrever. Vários exemplos serão mostrados e explicados aos

alunos.

A partir de toda a vivência no projeto, o professor deverá orientar os

alunos no estudo e pesquisa para a produção de um texto paradidático, em

linguagem simples, relacionando os conceitos trabalhados no projeto ao

cotidiano das pessoas. Tudo relacionado a calor, temperatura e trocas de calor

pode ser tema abordado nos textos. Além dos textos já trabalhados pelo

professor durante o projeto, que servem de exemplo, também serão mostrados

mais textos para ajudar a direcionar os alunos ao objetivo da atividade.

Os trabalhos poderão ser desenvolvidos individualmente ou em grupos,

ficando a cargo do professor escolher a forma de trabalho dependendo da

quantidade de alunos participando do projeto.

Após esse tempo de estudo, pesquisa e produção, os alunos

apresentarão os textos produzidos em sala de aula, que serão debatidos com o

objetivo de melhorar o material produzido e após um tempo para correções, os

alunos deverão entregar ao professor as versões finais dos textos, que serão

disponibilizados na internet no site da escola

(www.utacarlosgomes.seed.pr.gov.br) para que fique acessível a toda a

comunidade escolar.

ANEXOS

Porque o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira?

(autoria própria)

Imagem 1:editada do site http://www.laboratoriodefisica.com.br/GREF/termo/termo9.pdf.

O Calor é uma forma de energia em movimento, que sempre é

transmitida quando há diferenças de temperatura. Espontaneamente o calor se

propaga de um corpo, ou região de maior temperatura para um corpo de menor

temperatura.

A transmissão de calor pode ocorrer por três processos distintos:

condução, convecção e irradiação.

Imagem 2: http://www.oocities.org/br/fabiopacheco/images/formascalor.jpg.

Na condução, o calor se propaga em meios materiais, sem que as

partículas que constituem o meio sejam transportadas, ou seja, a energia

térmica se transfere de partícula para partícula, de tal forma que cada partícula

transmite um aumento de vibração para a partícula vizinha.

Meios materiais nos quais o calor se propaga rapidamente de partícula

para partícula são denominados bons condutores de calor, e meios nos quais o

calor tem dificuldade de se propagar são denominados maus condutores de

calor, ou ainda, isolantes térmicos.

Ao tocarmos um piso de madeira, temos a sensação de que este é mais

quente que o piso de ladrilho. O pé e o ladrilho trocam calor muito mais

rapidamente do que o pé e a madeira. A madeira é um mal condutor de calor.

Os maus condutores de calor são chamados de isolantes térmicos.

Por que sentimos um piso de ladrilho mais frio do que um de madeira ou

borracha, apesar de ambos estarem à mesma temperatura ambiente?

Fonte:http://www.mundoeducacao.com/quimica/por-que-os-metais-parecem-mais-frios-que-

madeira.htm

Ao tocarmos um piso de madeira ou de borracha, temos a sensação de

que este é mais quente que o piso de ladrilho. O pé e o ladrilho trocam calor

muito mais rapidamente do que o pé e a madeira ou borracha. A madeira ou

borracha é um mau condutor de calor. Os maus condutores de calor são

chamados de isolantes térmicos.

As diferentes condutibilidades térmicas das substâncias também

permitem explicar por que pode-se ter sensações diferentes ao se ter contato

com corpos que estejam na mesma temperatura. Por exemplo, quando se anda

descalço na sala, onde o piso é de madeira ou borracha, para a cozinha, onde

o piso é cerâmico, a sensação é que o piso cerâmico está mais frio, mesmo

que a temperatura dos dois pisos seja a mesma.

A explicação é que o coeficiente de condutibilidade da madeira e

borracha é bem menor, o que dificulta a troca de calor entre os pés e o piso. A

sensação térmica quando o calor flui mais rapidamente dos pés para o piso

cerâmico é de frio, se comparada com a sensação térmica dos pés em contato

com o piso de madeira ou borracha.

Você já percebeu que num mesmo ambiente, se tocarmos num objeto

feito de algum metal ele parecerá mais frio do que um objeto de madeira? Por

que isso acontece?

Para entendermos o que acontece temos primeiro que saber o que

significam alguns conceitos tais como energia térmica, temperatura e calor,

para que não haja nenhuma confusão.

As moléculas, átomos ou íons que compõem os materiais estão em

constante agitação, que é o seu movimento térmico. A soma das energias de

todos os átomos ou moléculas de um copo é a sua energia térmica.

Quanto maior for a agitação dessas partículas, maior será a temperatura

do corpo. Assim, a temperatura dos materiais é relacionada com a intensidade

dessa agitação e não com o nosso tato, pois ele não é confiável. Por exemplo,

ao pegarmos na maçaneta de metal ela parece estar mais fria que a porta de

madeira, no entanto, elas estão num mesmo ambiente e por isso as suas

temperaturas são as mesmas.

No entanto, quando dois objetos de temperaturas diferentes são postos

em contato, ocorre a transferência de energia térmica do corpo com maior

temperatura para o de menor temperatura, até atingirem o equilíbrio térmico. O

calor é exatamente isso, não é algo estático, mas pode ser definido como a

transferência de energia térmica entre corpos de diferentes temperaturas.

Assim, num dia frio, por exemplo, a nossa mão está com uma

temperatura mais elevada que a maçaneta e do que a madeira da porta, por

isso, quando as tocamos flui calor de nossa mão para esses objetos. Esse

processo é chamado de condução, onde a energia térmica passa de partícula

para partícula no meio.

Acontece que os metais são ótimos condutores de calor, enquanto que a

madeira é péssima condutora, sendo inclusive usada como isolante. Isso

significa que como os metais são bons condutores térmicos, a taxa de

transferência de energia de nosso corpo para o metal ocorrerá mais

rapidamente do que a taxa de transferência de energia para a madeira.

Para se entender melhor, é como se os metais “roubassem” o calor da

nossa mão mais rapidamente e por isso sentimos aquela sensação de frio (não

porque a temperatura do metal está menor, mas porque a temperatura da

nossa mão diminuiu devido ao fluxo rápido de sua energia térmica para o

metal). Ao tocar na madeira, entretanto, o calor vai fluir bem devagar e não

haverá a sensação de frio.

É por esse mesmo motivo que os seguintes fatores acontecem:

Quando pisamos num chão de cerâmica achamos que ele está mais frio

do que quando pisamos num piso de madeira;

Quando aquecemos uma panela feita de metal, ela fica quente,

enquanto que o seu cabo de madeira não fica;

Uma colher de madeira não esquenta quando colocada numa panela

quente, mas uma de alumínio sim;

A água num copo de alumínio parece que está mais fria, no entanto, isso

é mentira. Na verdade, esses recipientes têm a desvantagem de a

bebida “esquentar” mais depressa, ou seja, o copo perde calor para a

água. É por isso que o copo fica mais frio, mas a bebida fica mais

quente.

Como funciona a panela de pressão?

Fonte: http://fisicanossa.blogspot.com.br/2011/09/como-funciona-panela-de-

pressao.html

A água ferve normalmente a 100 graus Celsius ao nível do mar e num

recipiente aberto. Qualquer que seja o tempo que a água demore para ferver

nessas condições, a temperatura continuará a mesma. Se você mantiver alta a

chama de gás, depois que a água já estiver fervendo, estará apenas

desperdiçando gás. O que estiver dentro da água levará o mesmo tempo para

cozinhar. O excesso de calor produzirá apenas a evaporação mais rápida da

água.

É possível, entretanto, tornar a água mais quente que 100 graus Celsius,

aumentando a pressão. É o que fazem as panelas de pressão. Como são

recipientes fechados, conservam o calor e a pressão aumenta. Nessas

panelas, em vez de ferver a 100 graus Celsius, a água (e o vapor) atingem

temperaturas mais altas, cerca de 120 graus Celsius.

Evidentemente a carne, batata e feijão ou qualquer outro alimento

cozinham muito mais depressa. Como o vapor exerce uma pressão

considerável, as panelas possuem válvulas de segurança que funcionam

quando a pressão atingir um ponto perigoso.

Por que sentimos mais calor em dias quentes se estivermos vestidos com

tons escuros?

Fonte: http://fisicanossa.blogspot.com.br/2011/09/por-que-sentimos-mais-calor-em-

dias.html