Atividades investigativas no ensino de física: experimento de hertz e a física moderna no ensino médio

Abstract

Muito tem sido discutido e observado, que metodologias educacionais tradicionais não são mais sucintas para despertar o interesse dos estudantes, ocasionando uma queda no seu rendimento ou até mesmo desgostando do ensino de Física, levando em consideração que a maioria a relaciona com matemática. A partir dessa perspectiva foi elaborado um produto educacional que se caracteriza como um guia didático para dar suporte ao professor ao trabalhar os conteúdos de propagação de ondas eletromagnéticas e efeito fotoelétrico. O experimento de Hertz, além de sua importância histórica fazendo pela primeira vez se entender que a luz é uma onda eletromagnética, coloca um problema observado pelo físico de que a iluminação da esfera aonde chega a onda facilita o salto da faísca. Foi elaborado um experimento que possibilita realizar o experimento de Hertz em sala de aula com baixa voltagem, o que torna possível a manipulação pelos alunos sem que ocorra nenhum acidente. Este experimento é uma contribuição original para a área de Ensino de Física. Deste modo podemos trazer para sala de aula de ensino médio as bases conceituais da Física Moderna então desenvolvida na primeira metade do século passado. Essa sequência contou com cinco momentos onde o professor pode utilizar diferentes abordagens como experimentos demonstrativos com caráter investigativo, simulação computacional e vídeos explicativos. O produto educacional foi aplicado em duas turmas de terceiro ano do Ensino Médio da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Desembargador Carlos Xavier Paes Barreto, situada na cidade de Vitória-ES. Participaram das aulas 64 estudantes. O primeiro momento buscou motivar e levantar os conhecimentos prévios dos conteúdos a serem abordados. No segundo momento foram apresentados dois experimentos demonstrativos com caráter investigativo sobre os conceitos de ondas com uma atividade que a segue. No terceiro momento foi apresentado mais um experimento demonstrativo sobre propagação de ondas eletromagnéticas com uma atividade que a segue. O quarto momento foi caracterizado por uma simulação computacional para trabalhar o efeito fotoelétrico, juntamente com um vídeo explicativo e uma atividade que a segue. E o quinto momento foi a avaliação institucional. Em cada momento foram usados questionários para serem discutidos em grupo e a avaliação individual no final, como recursos de coleta de dados. Durante as atividades foi proporcionada uma participação ativa através de discussões dos conceitos envolvidos, levantamento de hipóteses e argumentação dos fatos. Para o estudante isto facilita não só o entendimento de diversas tecnologias ao seu redor como o prepara para adquirir entendimento sobre diversos fenômenos da Física atual. Ao analisar os resultados obtidos através dos instrumentos de coleta de dados, conclui-se que a sequência didática proposta mostrou-se aplicável as turmas do Ensino Médio e contribuíram de forma positiva para o aprendizado de novos conceitos de Física, relacionados à propagação de ondas eletromagnéticas e efeito fotoelétrico.