Como me sinto em meu último estágio

Como me sinto em meu último estágio

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Preparado como Físico

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Conhecimentos como Mediador

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Vontade de estar em sala

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Dificuldade Pedagógica

Dificuldades pedagógicas estou a enfrentar agora no final de meu curso, onde no último de quatro estágios, estou numa sala onde mal fui apresentado, no dia que fui ministrar aula fui hostilizado pela turma que mesmo repetindo a abordagem do professor, não soube como interagir com a turma, me comportei feio na frente de um aluno e da sala para chamar a atenção e estou me sentindo profundamente mal por isso. Diante dessas dificuldades… poderia dizer que não queria entrar na sala de aula nunca mais…

… entretanto, me considero um bom professor, conheço minhas abordagens, não poderia “mentir” quem sou. Mas quem sou eu? Simples, um professor diferente de Física, que não a interpreta como uma disciplina que serve como complemento de matemática, mas sim de aprendizado sobre os fenômenos da natureza, estudando as relações entre matéria e energia, apresentando diálogos, construindo experimentos de baixo custo, introduzindo tecnologias, utilizando do conhecimento obtido sobre Pedagogia Waldorf… Onde será que me perdi?

Acredito sinceramente que me perdi ao tentar ser o que o professor é apenas por que ele estava me avaliando. Aquele era o seu jeito, ele construiu a disciplina para ser apresentada dessa maneira, por ele e a turma está tão acostumada com ele, que nenhum estranho, mesmo que fosse apresentado anteriormente, poderá substituí-lo. A disciplina de Física, para ele que está a 20 anos mediando e sendo um bom professor a sua maneira que utiliza apenas da matemática em suas aulas, está moldada desta maneira, nada que eu tente de novo será bem visto por ele ou por sua turma que já está encaminhada dessa forma, ou poderá ser apenas um medo meu a partir de minhas observações.

No momento que eu não precisar mais ser avaliado, as práticas e abordagens que usarei serão moldadas durante os anos e isso me tornará um professor melhor e realmente preocupado, com que mesmo no EJA, os alunos entendam a natureza e não apenas equações e mais equações.

Confesso que esse final de semana fiquei tentado a largar o meu estágio e talvez estender meu curso por mais um semestre, mas isso não ocorrerá pois tenho que me livrar destes fantasmas o mais rápido possível para realmente atuar como eu acredito. Caso você esteja com reflexões ou problemas similares aos meus, não se deixe levar por maus pensamentos e acredite que você pode ser melhor todo dia e esta é apenas uma fase de sua formação e você deve levar toda essa situação como uma ou várias lições.

F01A001

Quebra-Gelo

  • Exibição de Experimento: Plano Inclinado
  • Do experimento criar duvidas e ver o que saí no debate como por exemplo:
    • O que existe por trás disso?
    • Relato sobre a existência de forças, alterações no movimento, noções de tempo, distância e massa.
    • Exibição de equações referentes ao plano inclinado e deixar uma pergunta no ar sobre como que está situação conseguiu ser “matematizada”.

A Ciência e o desenvolvimento da Sociedade

Ciência: A ciência pode ser genéricamente descrita como sendo o conhecimento profundo sobre alguma coisa e esse conhecimento é utilizado como fonte de informação, onde a ciência baseia-se no teste de ideias através de evidência obtida a partir do mundo natural.

Sociedade: Em geral consideramos que a sociedade trata-se da reunião de homens e/ou animais que vivem em grupos organizados, formando um corpo social, onde os membros de uma coletividade estão subordinados às mesmas leis ou preceitos. Cada um dos diversos períodos correspondes à evolução da espécie humana: sociedade primitiva, feudal, capitalista.

As sociedades sofreram alterações ao longo do tempo, e consequentemente, a ciência também as sofreu, onde um evoluíu apoiado no outro.

Durante a primeira metade do século XX, quando o mundo estava envolto em guerra, os governos disponibilizaram financiamento para que os cientistas fizessem investigação com vista a aplicações militares — pelo que a ciência progrediu nessa direção, desvendando os mistérios da energia nuclear.

Noutros tempos, forças de mercado têm impulsionado o progresso científico. Por exemplo, empresas modernas que procuram gerar rendimentos através do tratamento médico, da produção de fármacos, e da agricultura, têm dedicado cada vez mais recursos para investigação em biotecnologia, resultando em avanços significativos na sequenciação do genoma e em engenharia genética.

Em contrapartida, as fundações modernas, financiadas por particulares, podem investir o seu dinheiro em projetos que considerem ser socialmente responsáveis, encorajando a investigação em tópicos como as tecnologias de energias renováveis. A ciência não é estática; muda ao longo do tempo, refletindo as alterações que ocorrem nas sociedades em que está inserida.

De seguida, analisaremos brevemente algumas das muitas formas pelas quais a sociedade influencia a ciência:

  • Apoiando a ciência;
  • Satisfazendo as necessidades da sociedade;
  • Formando cientistas.

Apoiando a ciência

Alguma ciência pode ser feita mesmo sem muito dinheiro. Você pode fazer observações meticulosas de pardais no seu quintal e fazer verdadeira investigação científica com orçamentos muito limitados, mas muitos tópicos de investigação em ciência não podem ser investigados com poucos recursos. Por exemplo, cientistas aguardam ansiosamente respostas a questões fundamentais em física de partículas, que esperam que surjam através de um acelerador de partículas que custou milhares de milhões de euros. CÉ claro que a maioria da investigação científica não custa esses valores — mas também não é isenta de custos.

A ciência pode ser dispendiosa. Há salários para pagar, equipamento de laboratório a ser adquirido, espaços de trabalho que tem de ser pago, e pesquisa no terreno a ser financiada. Sem financiamento, a ciência como um todo simplesmente não consegue progredir, e esse financiamento, em última instância, provém das sociedades que irão beneficiar dos seus avanços. Consequentemente, essas sociedades ajudam a determinar como o seu dinheiro é gasto. Por exemplo, uma sociedade que aprove amplamente a investigação em células estaminais irá encorajar o apoio governamental, estimulando novos desenvolvimentos na área. Contudo, uma sociedade que amplamente reprove a investigação em células estaminais dificilmente apoiará políticos que atribuam financiamento para esse tipo de investigação. Neste segundo caso, irá ser realizada menos investigação em células estaminais, fazendo com que seja pouco provável que essa sociedade se torne líder na área.

ALTOS E BAIXOS DA INVESTIGAÇÃO EM ENERGIA

Os cientistas que fazem investigação em fontes de energia alternativas (por exemplo, energias eólica, solar e geotérmica, em oposição aos combustíveis fósseis) estão habituados a ver as suas fortunas aumentar e diminuir conforme o ambiente social, político e económico que é vivido. O financiamento disponível para investigação em energias alternativas frequentemente aumenta com o aumento do custo dos combustíveis fósseis e com o interesse da sociedade em procurar travar a poluição e em conservar os seus recursos naturais. A crise energética dos anos 1970s, por exemplo, despoletou um aumento abrupto do financiamento disponível para investigar alternativas ao petróleo. Irão as preocupações actuais com os combustíveis fósseis desencadear um aumento semelhante? As preocupações da sociedade evoluem lentamente, mas em muitos países as energias renováveis expandiram-se consideravelmente desde 2007 (quando o site Understanding Science apareceu), e a União Europeia destinou fundos consideráveis à investigação em energias alternativas.

O financiamento influencia o percurso da ciência, ao encorajar a investigação sobre determinados tópicos e dificultando outros. Essa influência pode ser indireta, como quando as prioridades políticas definem os contornos dos programas de financiamento das agências financiadoras governamentais (tais como o National Institutes of Health e o National Science Foundation nos EUA ou a Fundação para a Ciência e Tecnologia em Portugal ou o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico no Brasil). Essa influência também pode ser mais direta, como quando indivíduos ou fundações privadas ffazem donativos para apoiar a investigação em determinados tópicos, como o cancro da mama — ou quando um indivíduo ou instituição oferece um prémio monetário para a resolução de um problema científico em particular, como, por exemplo, o prémio de 25 milhões de dólares oferecido em 2007 para a invenção de uma técnica viável de remoção do dióxido de carbono da atmosfera. Como este exemplo demonstra, o financiamento pode influenciar o curso da ciência, incitando-a a prosseguir em determinadas direções — mas, em última análise, o financiamento não altera as conclusões científicas alcançadas através dessa investigação.

Satisfazendo as necessidades da sociedade

A ciência responde às necessidades e interesses das sociedades nas quais é feita. Um tópico que corresponda a uma necessidade social, ou que prometa captar a atenção da sociedade, tem frequentemente mais probabilidade de ser escolhido como tópico de investigação do que uma questão obscura, que tenha poucas perspetivas de causar um impacto maior. Por exemplo, nao longo dos últimos 15 anos, a ciência tem feito face à epidemia do HIV/SIDA com um enorme esforço de investigação na área. Esta investigação tem abordado o HIV em particular, mas tem também aumentado a nossa compreensão sobre as infeções virais em geral. O desejo da sociedade em abrandar a propagação do HIV e desenvolver vacinas e tratamentos eficazes tem focado a investigação científica, aperfeiçoando o nosso conhecimento sobre o sistema imunitário e a sua interação com vírus, fármacos e infeções secundárias. A ciência é feita por pessoas, e essas pessoas são muitas vezes sensíveis às necessidades e interesses do mundo que as rodeia, quer o impacto desejado seja mais altruísta, mais economicista, ou uma combinação dos dois, como demonstrado no exemplo que se segue.

A COR MALVA

Em 1856, ao tentar fazer uma versão sintética do fármaco anti-malária quinino, o jovem químico William Perkin apercebeu-se de um vestígio de cor violeta. Tinha encontrado acidentalmente um corante que produzia uma nova cor: malva. A cor foi um sucesso instantâneo, adornando as mulheres por toda a Europa e enriquecendo o seu inventor. Isso atraiu a atenção de outros químicos com esperança de causar um impacto semelhante (e de enriquecer) — e a área da química orgânica arrancou, sustentada por uma moda. a área da química orgânica arrancou, sustentada por uma moda. Os caprichos da sociedades podem, por vezes, parecer frívolos; contudo, mesmo mudanças tão triviais podem acabar por alterar o curso da ciência.

Formando cientistas

Todos somos influenciados pelas culturas em que crescemos e pelas sociedades em que vivemos. Essas culturas definem os contornos das nossas expetativas, valores, crenças e objetivos. Os cientistas também são modelados pelas suas culturas e sociedades que, por sua vez, influenciam o seu trabalho. Por exemplo, um cientista pode recusar-se a participar em certos tipos de investigação que entrem em conflito com as suas crenças e valores, como no caso de Joseph Rotblat, um físico nascido na Polónia, cujas convicções pessoais influenciaram profundamente a investigação que desenvolveu.

Em 1939, Joseph Rotblat tornou-se um dos primeiros cientistas a compreender as implicações da cisão dos átomos — que a energia que é libertada poderia ser usada para desencadear uma reação em cadeia, culminando numa libertação maciça de energia — por outras palavras, uma bomba atómica. Contudo, em vez de ficar entusiasmado com a possibilidade, Rotblat ficou preocupado com o enorme custo em vidas humanas que tais armas teriam, e evitou desenvolver a ideia. Nesse mesmo ano, Rotblat conseguiu, por muito pouco, sair da Polónia antes da invasão Nazi e acabou por perder a sua esposa para a ocupação alemã. Ele ficou então com receio que a Alemanha desenvolvesse as suas próprias bombas atómicas.

Compreendendo que uma potência rival com uma arma semelhante podia dissuadir Hitler de fazer uso de uma tal bomba, Rotblat começou a trabalhar afincadamente na ideia, e foi para os Estados Unidos ajudar o Projeto Manhattan a desenvolver uma bomba atómica. Mas então veio um outro ponto de viragem. Foi então que surgiu outro ponto de viragem. Em 1944, Rotblat tomou conhecimento que os cientistas alemães tinham abandonado a sua investigação em armas atómicas. Deixou de parecer provável que a bomba que Rotblat estava a ajudar a desenvolver fosse usada como um mero dissuasor. Em 1944, Rotblat tornou-se no único cientista a demitir-se do Projecto Manhattan — porque descobriu que a sua aplicação provável não era ética. Após a Segunda Guerra Mundial, Rotblat canalizou os seus conhecimentos em física para as aplicações médicas e, em 1995, ganhou o prémio Nobel da Paz pelos seus esforços contra a proliferação nuclear.

Rotblat evitou uma área de investigação particular, devido aos seus pontos de vista éticos; outros cientistas escolheram os seus tópicos de investigação com base nos seus valores ou nos seus compromissos políticos. Por exemplo, o cientista de Harvard Richard Levins era um fervoroso apoiante do socialismo. Após uma passagem por Porto Rico como agricultor e sindicalista, Levins voltou aos Estados Unidos para estudar zoologia, mas não para se focar num tema de pequena escala, como o comportamento de um organismo individual ou uma espécie. Em vez disso, Levins empenhou-se no estudo de biologia populacional e interações entre as comunidades — áreas com implicações para os assuntos que o interessavam: desenvolvimento económico, agricultura e saúde pública. Os pontos de vista políticos de Levins não alteram os resultados dos seus estudos científicos, mas influenciam profundamente os tópicos que ele escolheu para estudar

E, claro, as inclinações sociais dos cientistas individuais podem influenciar o curso da ciência de muitas formas — como demonstrado no exemplo que se segue …

ENCONTRAR INSPIRAÇÃO NOS DETALHES

No início do século XX, a sociedade americana não esperava que as mulheres tivessem carreiras, e muito menos que levassem a cabo estudos científicos. Consequentemente, mulheres que escolhessem trabalhar em ciência eram frequentemente relegadas para tarefas mais monótonas e mecanizadas. Tal foi o caso quando Henrietta Leavitt foi trabalhar para Edward Pickering no Observatório da Universidade de Harvard. Foi-lhe atribuída a tarefa de catalogar meticulosamente e comparar fotos de milhares de estrelas — meros pontos de luz. (De facto, naquela altura, eram preferidas mulheres para tarefas deste tipo devido aos seus temperamentos supostamente pacientes.) No entanto, mesmo dentro deste trabalho penoso, Leavitt encontrou inspiração — e um padrão surpreendente nas suas estrelas. Para estrelas cujo brilho varia — chamadas estrelas variáveis — o período de tempo entre o seu ponto mais brilhante e o seu ponto mais ténue está relacionado com a sua luminosidade: estrelas com ciclos mais lentos são mais luminosas. A sua descoberta tinha implicações vastas e iria, em breve, permitir aos astrónomos medir as dimensões da nossa galáxia e demonstrar que o universo se está a expandir. Mas Pickering não permitiu que Leavitt desse seguimento a esta descoberta. Em vez disso, ela foi mandada de volta para as suas medições, tal como era considerado apropriado para uma mulher na altura, e o estudo das estrelas variáveis foi entregue a outros cientistas para ser desenvolvido. Tivesse a visão das mulheres na sociedade sido mais aberta naquela altura e este capítulo da história da astronomia poderia ter tomado um rumo bastante diferente!

Resumindo a ciência e a sociedade

Nesta secção, vimos que a sociedade define o percurso da ciência de muitas formas diferentes. A sociedade ajuda a determinar como os seus recursos são aplicados no financiamento do trabalho científico, encorajando alguns tipos de investigação e desencorajando outros. Da mesma forma, os cientistas são diretamente influenciados pelos interesses e necessidades da sociedade, e muitas vezes direcionam a sua investigação para tópicos que a irão servir. E, num nível mais fundamental, a sociedade molda as expetativas, valores, crenças e objetivos dos cientistas — e tudo isto influencia os cientistas na escolha das questões que escolhem para investigar, e como investigam essas mesmas questões.

ENVOLVA-SE

Mesmo que não passe os seus dias a fazer a sequenciação do ADN, realizando experiências num acelerador de partículas, ou a analisar a composição de rochas, você pode, ainda assim, influenciar o percurso da ciência com as suas ações a cada dia. Como? Aqui estão algumas sugestões sobre como se envolver mais em investigação científica:

  • Altere a forma como as agências financiadoras distribuem os fundos disponíveis para investigação. Por exemplo, se você quiser incentivar a investigação em fontes de energia alternativa, você pode escrever aos seus representantes políticos (e às agências da União Europeia se for cidadão europeu) fazendo-lhex saber que estudos você gostaria de ver financiados.
  • Apoie a investigação. Por exemplo, se você quiser que a ciência encontre uma cura para a diabetes juvenil, poderia apoiar uma fundação que promove investigação sobre essa doença.
  • Ajude com a recolha e análise de dados. Alguns projetos científicos procuram ativamente a sua ajuda como voluntário. Por exemplo, nos períodos em que não estiver a usar o computador, pode oferecer a sua utilização a químicos de Stanford para ajudar a realizar cálculos sobre a forma das proteínas. Ou você pode ajudar astrónomos, fazendo observações de estrelas variáveis no seu quintal. Para mais informações sobre como se envolver em investigação científica como voluntário, veja organizações como (em inglês) DistributedComputing.info e Citizen Science.

O que a ciência fez por si?

Muito. Se você acha que a ciência não é muito importante para você, pense novamente. A ciência afeta-nos a todos, todos os dias do ano, desde o momento em que acordamos, durante todo o dia, e durante toda a noite. O seu despertador digital, a previsão do tempo, o asfalto onde você guia, o autocarro em que anda, a sua decisão de comer uma batata assada em vez de batatas fritas, o telemóvel, os antibióticos que tratam a sua garganta, a água limpa que sai da sua torneira, e a luz que você desliga no final do dia, foram todos trazidos até si graças à ciência. O mundo moderno não seria moderno de todo, sem a compreensão e a tecnologia possibilitadas pela ciência.

Para deixar claro o quão profundamente a ciência está interligada com as nossas vidas, tente imaginar um dia sem progresso científico. Só para começar, sem a ciência moderna, não haveria:

  • maneira de usar a eletricidade. Desde os estudos de Ben Franklin sobre relâmpagos e estática em 1700, até à primeira bateria de Alessandro Volta, e à descoberta fundamental da relação entre eletricidade e magnetismo, a ciência tem vindo paulatinamente a desenvolver a nossa compreensão da eletricidade, que hoje transporta as nossas vozes através de linhas telefónicas, traz entretenimento às nossas televisões, e mantém as luzes acesas.
  • plástico. O primeiro plástico totalmente sintético foi feito por um químico no início de 1900 e, desde então, a química tem desenvolvido uma grande variedade de plásticos adequados a todos os tipos de utilizações, desde parar balas até fazer fio dental mais escorregadio.
  • agricultura moderna. A ciência transformou a forma como comemos hoje. Na década de 1940, os biólogos começaram a desenvolver variedades de alto rendimento de milho, trigo e arroz, que, quando combinadas com novos fertilizantes e pesticidas desenvolvidos por químicos, aumentaram drasticamente a quantidade de comida que poderia ser colhida de um único campo, dando início à Revolução Verde. Estas tecnologias baseadas na ciência desencadearam mudanças marcantes na agricultura, aumentando maciçamente a quantidade de alimentos disponíveis para alimentar o mundo, e transformando simultaneamente a estrutura económica das práticas agrícolas.
  • medicina moderna. No final da década de 1700, Edward Jenner foi o primeiro a mostrar de forma convincente que a vacinação funciona. Em 1800, os cientistas e os médicos estabeleceram a teoria de que muitas doenças são causadas por germes. E na década de 1920, um biólogo descobriu o primeiro antibiótico. Desde a erradicação da varíola, à prevenção de deficiências nutricionais, e a tratamentos bem sucedidos para infeções anteriormente mortais, o impacto da medicina moderna sobre a saúde global tem sido enorme. Na verdade, sem a ciência, muitas pessoas atualmente vivas teriam morrido de doenças que hoje em dia são facilmente tratadas.

O conhecimento científico pode melhorar a qualidade de vida em muitos níveis diferentes — desde o funcionamento rotineiro das nossas vidas quotidianas até questões globais. A ciência ajuda a formar políticas públicas e decisões pessoais em energia, conservação, agricultura, saúde, transporte, comunicação, defesa, economia, lazer e exploração. É quase impossível exagerar o número de aspetos da vida moderna que são afetados pelo conhecimento científico. Aqui vamos discutir apenas alguns desses exemplos. Você pode investigar:

  • Alimentando a tecnologia

  • Fazendo progressos na medicina

  • A nível pessoal

  • Moldando a sociedade

O que é Física?

Física: ciência que investiga as leis do universo no que diz respeito à matéria e à energia, que são seus constituintes, e suas interações.

Física é a ciência que estuda a natureza e seus fenômenos em seus aspectos mais gerais. Analisa suas relações e propriedades, além de descrever e explicar a maior parte de suas consequências. Busca a compreensão científica dos comportamentos naturais e gerais do mundo em nosso torno, desde as partículas elementares até o universo como um todo. Com o amparo do método científico e da lógica, e tendo a matemática como linguagem natural, esta ciência descreve a natureza através de modelos científicos. É considerada a ciência fundamental, sinônimo de ciência natural: as ciências naturais, como a química e a biologia, têm raízes na física. Sua presença no cotidiano é muito ampla, sendo praticamente impossível uma completíssima descrição dos fenômenos físicos em nossa volta. A aplicação da física para o benefício humano contribuiu de uma forma inestimável para o desenvolvimento de toda a tecnologia moderna, desde o automóvel até os computadores quânticos.

Aplicações e Áreas de Pesquisa

Pode-se dividir a física em Mecânica (que envolve Cinemática, Dinâmica, Estática, Hidrostática, Hidrodinâmica, Aerostática e Aerodinâmica), Termologia (com Termodinâmica e Calorimetria), Ondulatória, Acústica, Óptica, Electromagnetismo (contendo Magnetismo, Eletricidade e Física de Semicondutores), Física Moderna, Teoria da relatividade (Relatividade geral e Relatividade restrita), Física de Partículas (incluindo Física Subatômica), Física Atômica, Física Molecular, Física Nuclear, Mecânica Quântica e Mecânica Estatística. Entre suas aplicações tecnológicas estão a Eletrônica e Física computacional. Há ainda as áreas de Física de Materiais, Mecânica estatística, Física Matemática, Física de Plasmas, Oceanografia, Econofísica e Física atmosférica e aplicações em outras ciências, como Físico-química (na química), Astrofísica (na astronomia), Geofísica (na geologia), Biofísica (na biologia), Física Médica (na medicina) e Agrofísica (na agronomia).

Conteúdo Programado

  • Mecânica: Movimentos
  • Astronomia: Espaço
F03A000 – Conteúdo Programado e Objetivos

F03A000 – Conteúdo Programado e Objetivos

4. Equipamentos elétricos e telecomunicações

  1. Aparelhos elétricos
  • Em aparelhos e dispositivos elétricos residenciais, identificar seus diferentes usos e o significado das informações fornecidas pelos fabricantes sobre suas características (voltagem, freqüência, potência etc.).
  • Relacionar essas informações a propriedades e modelos físicos, visando explicar seu funcionamento e dimensionar circuitos simples para sua utilização.
  • Compreender o significado das redes de 110V e 220V, calibre de fios, disjuntores e fios-terra para analisar o funcionamento de instalações elétricas domiciliares e utilizar manuais de instrução de aparelhos elétricos, para conhecer procedimentos adequados a sua instalação, utilização segura ou precauções em seu uso.
  • Dimensionar o custo do consumo de energia em uma residência ou outra instalação, propondo alternativas seguras para a economia de energia.
  1. Motores elétricos
  • Compreender fenômenos magnéticos para explicar, por exemplo, o magnetismo terrestre, o campo magnético de um ímã, a magnetização de materiais ferromagnéticos ou a inseparabilidade dos pólos magnéticos.
  • Reconhecer a relação entre fenômenos magnéticos e elétricos, para explicar o funcionamento de motores elétricos e seus componentes, interações envolvendo bobinas e transformações de energia.
  • Conhecer critérios que orientem a utilização de aparelhos elétricos como, por exemplo, especificações do Inmetro, gastos de energia, eficiência, riscos e cuidados, direitos do consumidor etc.
  1. Geradores
  • Em sistemas que geram energia elétrica, como pilhas, baterias, dínamos, geradores ou usinas, identificar semelhanças e diferenças entre os diversos processos físicos envolvidos e suas implicações práticas.
  • Compreender o funcionamento de pilhas e baterias, incluindo constituição material, processos químicos e transformações de energia, para seu uso e descarte adequados.
  • Compreender o funcionamento de diferentes geradores para explicar a produção de energia em hidrelétricas, termelétricas etc. Utilizar esses elementos na discussão dos problemas associados desde a transmissão de energia até sua utilização residencial.
  1. Emissores e receptores
  • Identificar a função de dispositivos como capacitores, indutores e transformadores para analisar suas diferentes formas de utilização.
  • Compreender o funcionamento de circuitos oscilantes e o papel das antenas para explicar a modulação, emissão e recepção de ondas portadoras como no radar, rádio, televisão ou telefonia celular.
  • Avaliar o impacto dos usos da eletricidade sobre a vida econômica e social.

5. Matéria e radiação

  1. Matéria e suas propriedades
  • Utilizar os modelos atômicos propostos para a constituição da matéria para explicar 78 diferentes propriedades dos materiais (térmicas, elétricas, magnéticas etc.).
  • Relacionar os modelos de organização dos átomos e moléculas na constituição da matéria às características macroscópicas observáveis em cristais, cristais líquidos, polímeros, novos materiais etc.
  • Compreender a constituição e organização da matéria viva e suas especificidades, relacionando-as aos modelos físicos estudados.
  1. Radiações e suas interações
  • Identificar diferentes tipos de radiações presentes na vida cotidiana, reconhecendo sua sistematização no espectro eletromagnético (das ondas de rádio aos raios gama) e sua utilização através das tecnologias a elas associadas (radar, rádio, forno de microondas, tomografia etc.).
  • Compreender os processos de interação das radiações com meios materiais para explicar os fenômenos envolvidos em, por exemplo, fotocélulas, emissão e transmissão de luz, telas de monitores, radiografias.
  • Avaliar efeitos biológicos e ambientais do uso de radiações não-ionizantes em situações do cotidiano.
  1. Energia nuclear e radioatividade
  • Compreender as transformações nucleares que dão origem à radioatividade para reconhecer sua presença na natureza e em sistemas tecnológicos.
  • Conhecer a natureza das interações e a dimensão da energia envolvida nas transformações nucleares para explicar seu uso em, por exemplo, usinas nucleares, indústria, agricultura ou medicina.
  • Avaliar os efeitos biológicos e ambientais, assim como medidas de proteção, da radioatividade e radiações ionizantes.
  1. Eletrônica e informática
  • Identificar a presença de componentes eletrônicos, como semicondutores, e suas propriedades nos equipamentos contemporâneos.
  • Identificar elementos básicos da microeletrônica para compreender o processamento de informação (processadores, microcomputadores etc.), redes de informática e sistemas de automação.
  • Acompanhar e avaliar o impacto social e econômico da automação e informatização na vida contemporânea.

Objetivos Complementares da Disciplina

Eletromagnetismo: Carga, corrente elétrica, campo e ondas eletromagnéticas, Força eletromagnética, Equações de Maxwell (Lei de Gauss para eletrostática/Lei de Coulomb, Lei de Ampère, Lei de Gauss Magnética, Lei de Faraday)

  1. Compreenda a onda como uma perturbação no tempo e no espaço que transporta energia sem transporte de matéria.
  2. Diferencie a natureza mecânica ou eletromagnética das ondas, relacionando com os fenômenos ondulatórios, como por exemplo, a luz e o som.
  3. Compreenda e explore os fenômenos de refração, difração e interferência, dentre outros, demonstrando conhecer as características ondulatórias das grandezas físicas, como comprimento de onda, velocidade, período, frequência e amplitude, bem como suas unidades de medida.
  4. Compreenda os modelos concebidos para o átomo como uma possibilidade de interpretação da natureza da matéria, tendo em vista a ciência como um processo histórico e em construção e como uma tentativa humana de representação e entendimento da realidade em diferentes momentos históricos, concebendo o átomo como divisível e não como o constituinte elementar da matéria.
  5. Compreenda a estrutura da matéria em termos de partículas elementares, identificando o que e quais são essas partículas e classificando-as segundo seus atributos físicos, por exemplo, carga, massa e spin.
  6. Compreenda o modelo padrão como uma “teoria construída” na busca por uma unificação das interações fundamentais que supõe a existência de simetrias (por exemplo, partículas e antipartículas), porém ainda em construção.
  7. Apreenda as interações fundamentais: gravitacional, eletromagnética, forte (nuclear ou hadrônico) e fraca, buscando estabelecer relações entre elas e entendendo-as como uma busca teórica na unificação das forças fundamentais da natureza.
  8. Identifique os objetos e domínios de cada interação fundamental – por exemplo, a interação gravitacional, cujos objetos podem ser planetas, satélites e outros corpos celestes e o domínio, o campo de força gravitacional.
  9. Quantifique as forças relacionadas às interações fundamentais, demonstrando capacidade em comparar e encontrar características em comum e distintas, bem como efetuar cálculos de cada uma dessas forças.
  10. Compreenda que as interações entre os corpos ocorrem através das mediações dos respectivos campos de forças, como os campos gravitacional e eletromagnético.
  11. Compreenda as ideias, definições, leis e conceitos que fundamentam a teoria eletromagnética, concebendo a carga elétrica como um conceito central e as leis de Maxwell como um conjunto teórico que possibilita explicar os fenômenos eletromagnéticos.
  12. Reconheça a inseparabilidade entre carga e campo, entendendo o conceito de campo como uma entidade física mediadora da interação entre as cargas, e que a carga tanto cria como sente o campo de outra carga.
  13. Compreenda que o campo elétrico gerado por uma carga modifica as propriedades elétricas do espaço em torno da carga.
  14. Compreenda o modelo teórico da corrente elétrica a partir da ação do campo sobre as cargas, relacionando-a com a quantização da carga e as propriedades elétricas dos materiais, como a condutividade e a resistividade elétrica.
  15. Compreenda que as interações eletromagnéticas contribuem para a coesão dos sólidos e interferem nas propriedades dos gases e dos líquidos como a viscosidade e a tensão superficial.
  16. Compreenda que as ondas eletromagnéticas podem ser geradas, por exemplo, por um campo elétrico variável, e que este é devido à oscilação de cargas elétricas.
  17. Diferencie o campo elétrico do magnético, percebendo a inexistência de cargas ou monopolos magnéticos e a origem da força de Lorentz, ou seja, uma força resultante da soma vetorial da força elétrica e magnética que atuam sobre uma carga em movimento .
  18. Explique os circuitos elétricos a partir do corpo de conhecimento do eletromagnetismo sobre fontes, condutores, indutores etc., identificando os elementos constituintes do circuito.
F02A000 – Conteúdo Programado e Objetivos

F02A000 – Conteúdo Programado e Objetivos

2. Calor, ambiente e usos de energia

  1. Fontes e trocas de calor
  • Identificar fenômenos, fontes e sistemas que envolvem calor para a escolha de materiais apropriados a diferentes situações ou para explicar a participação do calor nos processos naturais ou tecnológicos.
  • Reconhecer as propriedades térmicas dos materiais e os diferentes processos de troca de calor, identificando a importância da condução, convecção e irradiação em sistemas naturais e tecnológicos.
  • Utilizar o modelo cinético das moléculas para explicar as propriedades térmicas das substâncias, associando-o ao conceito de temperatura e à sua escala absoluta.
  1. Tecnologias que usam calor: motores e refrigeradores
  • Compreender a relação entre variação de energia térmica e temperatura para avaliar mudanças na temperatura e/ou mudanças de estado da matéria em fenômenos naturais ou processos tecnológicos.
  • Identificar a participação do calor e os processos envolvidos no funcionamento de máquinas térmicas de uso doméstico ou para outros fins, tais como geladeiras, motores de carro etc., visando à sua utilização adequada.
  • Identificar o calor como forma de dissipação de energia e a irreversibilidade de certas transformações para avaliar o significado da eficiência em máquinas térmicas.
  1. O calor na vida e no ambiente
  • Compreender o papel do calor na origem e manutenção da vida.
  • Reconhecer os diferentes processos envolvendo calor e suas dinâmicas nos fenômenos climáticos para avaliar a intervenção humana sobre o clima.
  • Identificar e avaliar os elementos que propiciam conforto térmico em ambientes fechados como sala de aula, cozinha, quarto etc., para utilizar e instalar adequadamente os aparelhos e equipamentos de uso corrente.
  1. Energia: produção para uso social
  • Identificar as diferentes fontes de energia (lenha e outros combustíveis, energia solar etc.) e processos de transformação presentes na produção de energia para uso social.
  • Identificar os diferentes sistemas de produção de energia elétrica, os processos de transformação envolvidos e seus respectivos impactos ambientais, visando às escolhas ou análises de balanços energéticos.
  • Acompanhar a evolução da produção, do uso social e do consumo de energia, relacionando-os ao desenvolvimento econômico, tecnológico e à qualidade de vida ao longo do tempo.

3. Som, imagem e Informação

  1. Fontes sonoras
  • Identificar objetos, sistemas e fenômenos que produzem sons para reconhecer as características que os diferenciam.
  • Associar diferentes características de sons a grandezas físicas (como freqüência, intensidade etc.) para explicar, reproduzir, avaliar ou controlar a emissão de sons por instrumentos musicais ou outros sistemas semelhantes.
  • Conhecer o funcionamento da audição humana para monitorar limites de conforto, deficiências auditivas ou poluição sonora.
  1. Formação e detecção de imagens
  • Identificar objetos, sistemas e fenômenos que produzem imagens para reconhecer o papel da luz e as características dos fenômenos físicos envolvidos.
  • Associar as características de obtenção de imagens a propriedades físicas da luz para explicar, reproduzir, variar ou controlar a qualidade das imagens produzidas.
  • Conhecer os diferentes instrumentos ou sistemas que servem para ver, melhorar e ampliar a visão: olhos, óculos, telescópios, microscópios etc., visando utilizá-los adequadamente.
  1. Gravação e reprodução de sons e imagens
  • Compreender, para utilizar adequadamente, diferentes formas de gravar e reproduzir sons: discos, fita magnética de cassete, de vídeo, cinema ou CDs.
  • Compreender, para utilizar adequadamente, diferentes formas de gravar e reproduzir imagens: fotografia, cinema, vídeo, monitores de tevê e computadores.
  1. Transmissão de sons e imagem
  • Conhecer os processos físicos envolvidos nos diferentes sistemas de transmissão de informação sob forma de sons e imagens para explicar e monitorar a utilização de transmissões por antenas, satélites, cabos ou através de fibras ópticas.
  • Compreender a evolução dos meios e da velocidade de transmissão de informação ao longo dos tempos, avaliando seus impactos sociais, econômicos ou culturais.

Objetivos Complementares da Disciplina

Termodinâmica: Lei zero da Termodinâmica, 1ª Lei da Termodinâmica, 2ª Lei da Termodinâmica

  1. Compreenda o conceito de fluído e o conceito de pressão num líquido ou num gás, aplicando esses conceitos a outras situações cotidianas reais.
  2. Compreenda a Teoria Cinética dos Gases como um modelo construído é válido para o contexto dos sistemas gasosos definidos como ideal, assim como a importância desse mode–lo para o desenvolvimento das ideias da termodinâmica.
  3. Compreenda o ar como uma mistura de gases que exerce uma pressão, por todos os lados, nos objetos que nele se encontram.
  4. Explique fenômenos físicos (ou aplicações do conceito) utilizando o conceito de pressão atmosférica e pressão em líquidos – por exemplo, o porquê da necessidade de dois furos em latas (de óleo, leite condensado etc.).
  5. Conceba, através da interpretação da teoria cinética, que a energia interna de um corpo é uma função da sua temperatura.
  6. Apreenda o quadro teórico da termodinâmica composto por leis e conceitos fundamentais (temperatura, calor e entropia), diferenciando, conceitualmente, calor e temperatura.
  7. Interprete a temperatura como uma medida de agitação de átomos e moléculas, medida indiretamente a partir das propriedades térmicas dos materiais.
  8. Compreenda o calor como energia transferida em sistemas onde os corpos encontram-se a diferentes temperaturas e que ele se transfere espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
  9. Compreenda o equilíbrio térmico como resultado de um processo irreversível que ocorre espontaneamente, do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, nunca o contrário.
  10. Perceba a Primeira Lei da Termodinâmica como o Princípio da Conservação de Energia e associe a degradação da energia à Segunda Lei da Termodinâmica.
  11. Compreenda que a variação da energia interna de um sistema pode ocorrer através da realização de trabalho ou pela troca de calor.
  12. Diferencie calor específico e calor latente, utilizando estes conhecimentos em situações reais, por exemplo, no aquecimento e vaporização da água e nos processos de transferência de calor em tecidos humanos, por exemplo, o suor.
  13. Compreenda que calor e trabalho são formas de transferências de energia e que ambos podem produzir variação da energia interna de um sistema.
  14. Compreenda a degradação da energia nos processos físicos espontâneos como um princípio universal, enunciado pela Segunda Lei da Termodinâmica, tal qual o princípio da conservação da energia, enunciado pela Primeira Lei da Termodinâmica.
  15. Compreenda a equivalência entre o aumento da desordem nos processos espontâneos e a impossibilidade de transformar integralmente calor em trabalho em operações cíclicas, e, também, que essa impossibilidade limita o rendimento das máquinas térmicas.
  16. Compreenda a entropia como uma variável de estado do sistema que mede a desordem e que nos processos espontâneos a entropia cresce, relacionando-a com a Segunda Lei da Termodinâmica.
  17. Identifique a escala Kelvin como uma escala de temperatura relacionada à energia e o 0 (zero) K como a temperatura na qual o rendimento de uma Máquina de Carnot é máxima, reconhecendo que essa temperatura (o zero absoluto – 0K) corresponde àquela cuja entropia é mínima ou tendendo a zero (Terceira Lei da Termodinâmica) e o porquê da impossibilidade de sua obtenção.
  18. Compreenda o papel das radiações eletromagnéticas nas trocas de energia, relacionando a temperatura com a frequência da radiação eletromagnética.
  19. Reconheça os diferentes processos térmicos (por exemplo, a convecção e a condução térmica) presentes nos ciclos atmosféricos (por exemplo, a evaporação e a condensação), considerando os fatores naturais da região do globo (como, por exemplo, a proximidade do mar e a altitude que influenciam no clima).
  20. Identifique, qualitativamente, condutores térmicos a partir de suas propriedades, como a condutividade, relacionando esse conhecimento às aplicações em construções, equipamentos, utensílios domésticos etc.
  21. Compreenda a linguagem matemática nos modelos físicos e utilize estes modelos em aplicações práticas, reconhecendo os limites de validade para cada situação, por exemplo, a necessidade de uma Teoria Cinética dos Gases para o entendimento das máquinas térmicas durante o desenvolvimento das leis da termodinâmica.

Óptica: A natureza da luz e suas propriedades

  1. Compreenda a existência de certas rupturas no processo histórico da ciência (por exemplo, a catástrofe do ultravioleta), causada pelo surgimento de problemas não explicáveis pelo corpo teórico aceito e legitimado por uma comunidade científica, mas promovendo o desenvolvimento de novos conhecimentos, por exemplo, a quantização da energia.
  2. Compreenda a luz como radiação eletromagnética localizada dentro de uma pequena faixa do espectro eletromagnético, relacionando os comprimentos de onda às cores deste espectro.
  3. Compreenda a luz como pacotes de ondas (energia quantizada) que pode interagir com a matéria, apresentando alguns comportamentos típicos de partículas e outros, de ondas, ou seja, o entendimento da luz a partir do comportamento dual onda-partícula.
  4. Compreenda os fenômenos de difração, interferência e polarização como evidências do caráter ondulatório da luz, e o efeito fotoelétrico como típico do comportamento corpuscular da luz.
  5. Compreenda a natureza dual (onda-partícula) presentes nas interações de partículas atômicas com a matéria, por exemplo, a difração com um feixe de elétrons.
  6. Reconheça os fenômenos luminosos como refração, reflexão, dispersão, absorção e espalhamento, utilizando esses conhecimentos para explicar, por exemplo, a formação do arco-íris e a cor do céu dentre outros fenômenos.
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