SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE RELATIVIDADE GERAL NO ENSINO MÉDIO COM O USO DE MÚLTIPLAS REPRESENTAÇÕES

Abstract

Este Produto Educacional é resultado de uma pesquisa de doutorado desenvolvida no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática (PPGECIM) da Universidade Luterana do Brasil (ULBRA). O material consiste em uma sequência didática cuidadosamente elaborada e testada para introduzir conceitos fundamentais da Teoria da Relatividade, com foco especial na Relatividade Geral, para estudantes do Ensino Médio. A proposta surge da urgência em conectar o currículo escolar com as descobertas científicas que moldam nossa visão moderna do universo. Tópicos como buracos negros, ondas gravitacionais e a natureza do espaço-tempo, frequentemente restritos à divulgação científica ou ao ensino superior, são aqui transpostos didaticamente para a sala de aula. O objetivo é demonstrar que, com as abordagens e ferramentas corretas, é possível tratar de física moderna de forma acessível, estimulante e profunda. Este produto foi desenvolvido sob a ótica da Teoria da Mediação Cognitiva em Rede (TMC). A premissa fundamental é de que o aprendizado de conceitos complexos é facilitado quando os estudantes interagem com múltiplos tipos de recursos que “mediam” o conhecimento. Por isso, a sequência didática propõe uma abordagem multimodal, integrando: i) Experimentos Físicos (Mediação Psicofísica): atividades táteis como a “analogia da malha” (tecido elástico) e modelos geométricos de papel, que permitem aos alunos "sentir" e visualizar a curvatura. ii) Tecnologias Digitais (Mediação Hipercultural): Simulações computacionais interativas que permitem manipular variáveis relativísticas (como a velocidade da luz ou a massa de um buraco negro) e visualizar seus efeitos. iii) Cultura e Arte (Mediação Cultural): Uso de trechos de filmes de ficção científica (como o Interestelar) para contextualizar e motivar o aprendizado. iv) Inteligência Artificial (Mediação Sofotécnica): Incorporação inovadora de ferramentas de IA Generativa para criação de imagens e exploração de textos, desenvolvendo o letramento digital. v) Atividades colaborativas (Mediação Social): Atividades e discussões em grupo que podem envolver o uso dos outros recursos. Ao combinar esses elementos, o produto busca não apenas ensinar Física, mas desenvolver a capacidade de abstração e construção de representações mentais sólidas nos estudantes.