Plano de Ensino TEF2

Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: [email protected]

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Centro de Ciências Exatas e Tecnologia

Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia

Plano de Ensino de Disciplina

FFÍÍSSIICCAA MMÉÉDDIICCAA EE//OOUU LLIICCEENNCCIIAATTUURRAA EEMM FFÍÍSSIICCAA

22001111

DDIISSCCIIPPLLIINNAA :: NNOOVVAASS TTEECCNNOOLLOOGGIIAASS PPAARRAA OO EENNSSIINNOO DDEE FFÍÍSSIICCAA22

NNTTEEFF22 CCÓÓDDIIGGOO :: SSÉÉRRIIEE :: 55ºº PPEERRÍÍOODDOO..

CCAARRGGAA HHOORRÁÁRRIIAA SSEEMMAANNAALL :: 0022 HHOORRAASS

CCAARRGGAA HHOORRÁÁRRIIAA SSEEMMEESSTTRRAALL:: 3366 HHOORRAASS

CCOOOORRDDEENNAADDOORR ((AA)) :: MMAARRIISSAA AALLMMEEIIDDAA CCAAVVAALLCCAANNTTEE

PPRROOFFEESSSSOORREESS :: MMAARRIISSAA AALLMMEEIIDDAA CCAAVVAALLCCAANNTTEE

OBJETIVOS

Utilizar o microcomputador como instrumento de simulação e aquisição automática. Desenvolver

projetos que envolvam a modelagem computacional de sistemas físicos, bem como sistemas de

aquisição e tratamento de dados, utilizando o micro-controlador Arduino e outros recursos de baixo

custo.

PPRROOCCEEDDIIMMEENNTTOOSS DDEE EENNSSIINNOO

O curso será desenvolvido por meio de:

Aulas expositivas, visando apresentação do Arduino, suas características e aplicações

Realizar experimentos em Laboratório real com o micro-controlador. O aluno efetua

medidas e observações qualitativas, desenvolvendo os programas na plataforma Arduino

de modo a compreender fenômenos físicos importantes e que compõem a grade

curricular do Ensino Medio

Realizar experimentos em laboratórios virtuais, através de softwares de simulação e

recursos de multimídia desenvolvidos pelo GoPEF (Grupo de Pesquisa da PUC/SP). Estes

Softwares de simulação e material multimídia são elementos adicionais que, permitem

uma maior compreensão dos fenômenos físicos.

Simulação de Experimentos em java , disponíveis em sites específicos da Internet.




Elaboração de relatórios dos experimentos virtuais e/ou reais realizados. Toda a análise

dos resultados obtidos em laboratório será efetuada com auxílio de softwares

aplicativos, tais como ; OpenOffice, Excel, Graphical Analysis, SciDAVis etc. O aluno

receberá através do professor toda a orientação necessária para a utilização destes

aplicativos em laboratório.

Discussões em grupo e estudo de textos e bibliografia em sala e fora dela. Resolução de

atividades relacionadas às aulas expositivas.Utilização/indicação de vídeos relativos ao

assunto em desenvolvimento.

Elaboração um projeto utilizando o micro-controlador para uso educacional.

Acompanhamento a distancia utilizando recursos disponíveis em um ambiente virtual de

aprendizagem para compartilhamento e interatividade entre os participantes do curso

no blog http://xviiisnefnovastecnologias.blogspot.com/

IINNSSTTRRUUMMEENNTTOO EE CCRRIITTÉÉRRIIOO DDEE AAVVAALLIIAAÇÇÃÃOO

Os instrumentos serão os seguintes:

1. Atividades e ou Relatório e Projeto de um ou mais experimentos utilizando

2. Acompanhamento individual durante as aulas, envolvimento do aluno na

realização das atividades propostas.

A nota de atividade para a disciplina será contituida de notas atribuidas a relatorios dos

experimentos desenvolvidos em sala de aula e publicadas no blog da disciplina

A nota para o projeto será constituida de:

Nota para postagens no blog criado pela equipe para postagem de material referente ao

projeto. Mblog

Nota para a apresentação oral que se dará em 2 etapas:

Etapa 1. Apresentação da proposta (AP1)

http://xviiisnefnovastecnologias.blogspot.com/




Etapa 2. Apresentação dos resultados obtidos e projeto final (APF)

Nota para um artigo que deverá ser escrito pela equipe para posterior publixação em revista

cientifica. PA

Nota para um poster que deverá ser apresentado pela equipe na Semana academica (PP)

Projeto = (Mblog + AP1+AP2+PA+PP)/5

Teremos ainda uma nota para relatorios parciais do projeto desenvolvido que chamaremos de

RP , que corresponderá a uma documentação detlahada do projeto

Desse modo, temos:

Média de atividade A1 (laboratório) = Média aritmética das atividades Ei, Ri e I.i

desenvolvidas no 1o. Semestre.

A média final da disciplina será calculada da seguinte forma:

MF= (projeto+A+RP)/3

RREECCUURRSSOOSS NNEECCEESSSSÁÁRRIIOOSS Equipamentos específicos associados a cada experimento em laboratório.

Projetor multimídia para apresentações dos tópicos e demonstração de softwares.

Alguns equipamentos experimentais para demonstrações.

Laboratório de informática com computadores ligados em rede e Internet

Laboratório disponível fora do horário de aula para o desenvolvimento de projetos.

Auxílio da Oficina dos laboratórios da PUC/SP para realização de projetos.

Pequenas verbas, da coordenação dos laboratórios, para a compra de materiais de

pequeno porte para desenvolvimento de projetos.

Acervo da biblioteca.

EEMMEENNTTAA Aplicação e Desenvolvimento de recursos didáticos computacionais para o ensino de Física.




CCOONNTTEEÚÚDDOO PPRROOGGRRAAMMÁÁTTIICCOO

Introdução e conceitos básicos de eletrônica

Sensores de temperatura, luz e distancia

A Linguagem de programação utilizada no Arduino

Uso da biblioteca padrão do Arduino

Aplicações em automação e robótica

BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFIIAA

Toda a bibliografia básica está fundamenta em artigos científicos. Seguem os artigos que serão utilizados

1. Montarroyos, E. e Magno, C. W. Rev Brás. Ens. Fis, 23, 1, 57 - 62 (2001).

2. Cavalcante, M. A. e Tavolaro, C.R.C. Física na Escola, 4, 29 - 30 (2003).

3. Aguiar, C.E. e Laudares, F. Rev Brás. Ens. Fis, 23, 4, 371-379 (2001)

4. Haag, R. Rev Brás. Ens. Fis, 23, 2, 176-183 (2001)

5. Magno, W. C. e Montarroyos,E. Rev Brás. Ens. Fis, 24, 4, 497- 499 (2002)

6. Cavalcante, M. A.; Silva E.; Prado, R. e Haag, R. Rev Brás. Ens. Fis 24, 2, 150-157 (2002).

7. W. M Gonçalves, A F Heinrich e J C Sartorelli, Rev Brás. Ens. Fis, 13, 63 (1991).

8. D. F de Souza, J. Sartori, T. Catunda e L. Nunes, Rev Brás. Ens. Fis, 17, 196 (1995).

9. D. F de Souza, J. Sartori, M J V Bell e L. A O Nunes Rev Brás. Ens. Fis, 20, 4, 413-422, (1998).

10. M A Cavalcante e C R Tavolaro Rev Brás. Ens. Fis, 22, 2, 247-258, (2000).

11. M A Cavalcante e C R Tavolaro Rev Brás. Ens. Fis, 22, 3, 421-425 (2000).

12. M A Cavalcante Rev Brás. Ens. Fis, 21,4, 550 (1999).

13. R O Ocaya Phys Educ 35, 267 (2000)

14. Haag,R.; Araújo,I.S. e Veit,E. A. A Física na Escola, 2, 1, 69-75 (2005)

15. Dantas,C.R e Germano,M.G .” A relação entre o uso das Tecnologias e a Aprendizagem Significativa

no Ensino de Física” Ata de resumo de trabalhos apresentado no XIX SNEF (2011)

http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xix/sys/resumos/T0521-2.pdf

16. Pereira, M.M e Aguiar, C.E. “O COMPUTADOR COMO CRONÔMETRO” Ata de resumo de

trabalhos apresentado no XIX SNEF, (2011).


17. Martins, A.Q; Garcia,N.M,D; Brito,G.S “O ENSINO DE FÍSICA E AS NOVAS TECNOLOGIAS DE

INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO: UMA ANÁLISE DA PRODUÇÃO RECENTE” Ata de resumo de

trabalhos apresentado no XIX SNEF, (2011).








18. CAVALCANTE, M. A. BONIZZIA A, G, Pereira,L.C. “Aquisição de dados em laboratórios de física:

um método simples, fácil e de baixo custo para experimentos em mecânica”. Revista Brasileira de

Ensino de Física. Vol. 30, No. 02, 2008, pp. 2501

19. CAVALCANTE, M. A.; BONIZZIA, A. G., Pereira.L.C. “O ensino e a aprendizagem de física no século

XXI: sistema de aquisição de dados nas escolas brasileiras, uma possibilidade real”. Revista

Brasileira de Ensino de Física. Vol. 31, No. 04, 2009, pp. 4501.

20. SOUZA, A.R.; PAIXÃO,A.C.; UZÊDA,D.D; DIAS,M.A. ; DUARTE,S. E AMORIM,H.S.) “A placa Arduino: uma opção

de baixo custo para experiências de física assistidas pelo PC “Revista Brasileira de Ensino de Física 33,1, 1702-

1705 (2011)

Complementar

CAVALCANTE, M.A.; TAVOLARO,C.R.C. “Experiências em Física Moderna.” Física na Escola Vol 6.no1, pp 75 a 82, 2005.

CAVALCANTE M A; PIFFER A E NAKAMURA P. “O uso da internet na compreensão de temas de Física Moderna para o Ensino Médio” . Revista Brasileira de Ensino de Física. Vol 23. N.o 1, pp 108 a 112, 2001.

TERINI, R. A., CAVALCANTE, M. A., PAES, C. E. B., S. VICENTE, V. E. J., “Utilização de Métodos Computacionais no Ensino: a Experiência de Geiger e Marsden do Espalhamento de Partículas Alfa”, Caderno Catarinense de Ensino de Física, vol. 11, No.1, p. 33-42, 1994.

Periódicos (entre outros):

Physics Today e Scientific American – Recentes desenvolvimentos da Física Quântica.

Revista Brasileira de Ensino de Física – Recentes desenvolvimentos no ensino de Física Moderna

Sites e Blogs na Internet:

http://xviiisnefnovastecnologias.blogspot.com/. Blog da Disciplina. Neste blog em que será postado todo o material de apoio, tais como simuladores, roteiros, apresentaçoes,

http://arduino.cc/: Site Oficial do Arduino

http://labduino.blogspot.com/: blog Labduino: Arduino Aplicado ao Ensino de Ciências

http://www.fisicamodernaexperimental.blogspot.com/ Blog do livro paradidático CAVALCANTE, M.A. & TAVOLARO, C.R.C., Física Moderna Experimental,2ª.edição revisada. Ed. Manole, SP, 2007

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum - material teórico em bom nível e ilustrado.

http://xviiisnefnovastecnologias.blogspot.com/

http://arduino.cc/

http://labduino.blogspot.com/

http://www.fisicamodernaexperimental.blogspot.com/

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum




http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm : Esta página possibilita baixar os arquivos que contêm as simulações em java utilizadas nas atividades desenvolvidas no laboratório.

http://mesonpi.cat.cbpf.br/marisa : considerações sobre o uso de novas tecnologias no ensino de física.

http://plc.cwru.edu/tutorial/enhanced/lab/lab.htm : simulações em java sobre experimentos de óptica física.

http://cref.if.ufrgs.br/ Centro de Referência para o Ensino de Física da UFRGS – pode-se realizar alguns experimentos de Física Moderna Remotamente.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

http://mesonpi.cat.cbpf.br/marisa

http://plc.cwru.edu/tutorial/enhanced/lab/lab.htm

http://cref.if.ufrgs.br/




CRONOGRAMA

Dia Conteúdo

02/08 Apresentação de programa e aula inicial com o Arduino. Primeiros passos na plataforma Arduino. Portas Digitais. Função Blink.

09/08 Comando via teclado e leitura porta analógica do Arduino Nota blog1

16/08 Alarme ótico – estudo da “Função tone” e “Função map”

23/08 Estudo da Função PWM

30/08 Apresentação da proposta de projeto (AP1)

06/09 Ardulab e seu uso para experimentos com o Arduino e Desenvolvimento de atividades do Projeto ( Nota blog2)

13/09 Desenvolvimento de atividades do Projeto



04/10 Desenvolvimento de atividades do Projeto – Entrega do relatório parcial R1 - documentação do projeto. Versão impressa e arquivos correlacionados digitais na pasta do Windows live do grupo e entrega de Poster para apresentação na Semana acadêmica (arquivo digital) –(PP)


18/10 Desenvolvimento de atividades do Projeto (Nota blog3)


01/11 Apresentação final do projeto (AP2)

08/11 Semana Academica

15/11 Feriado

22/11 Entrega relatório Final R2 – Documentação do projeto

29/11 Entrega do artigo para avaliação do projeto (PA) (Nota blog4)

07/12 Correções para encaminhamento do artigo

14/12 Entrega final de notas

Documents

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