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A NÁLISE DO L IVRO D IDÁTICO ANÁLISE DE LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA QUANTO A SUAS ABORDAGENS PARA O CONTEÚDO DE FÍSICA NUCLEAR.

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1 A NÁLISE DO L IVRO D IDÁTICO ANÁLISE DE LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA QUANTO A SUAS ABORDAGENS PARA O CONTEÚDO DE FÍSICA NUCLEAR

2 A LCINDO M ARIANO DE S OUZA, A UTA S TELLA DE M EDEIROS G ERMANO Resumo É amplamente reconhecida a importância do livro didático no contexto das escolas e a necessidade de materiais que contribuam para uma formação mais completa dos alunos, como almejado pela comunidade de Ensino da Física. Por formação mais completa referimo- nos aqui à promoção do desenvolvimento do senso crítico, ao estímulo ao prazer em aprender, a uma maior consciência sobre questões sociais, uma melhor compreensão da construção histórica da Física, e a outras dimensões que possam ajudar na formação de seres humanos mais envolvidos e ativos na construção da nossa sociedade.

3 O presente trabalho apresenta uma análise do tratamento dado à Física Nuclear em livros didáticos de Física do Ensino Médio, desenvolvida com a finalidade de subsidiar a produção de material de apoio ligado ao tema, e que se vincule a algumas ênfases educacionais que fundamentam a dissertação de mestrado de um dos autores. Tais ênfases, utilizadas para orientar as dimensões de análise dos livros, dizem respeito: à preparação dos alunos para compreenderem e influenciarem decisões sociais vinculadas à relação entre Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), aos quatro pilares da educação propostos no relatório Delors, e ao favorecimento da compreensão da Física como produção cultural, e humana.

4 I NTRODUÇÃO O atual contexto social nos direciona a um desafio primordial, que é um ensino de Física onde os conteúdos devam estar vinculados a questões sociais, políticas, éticas, à construção de valores e à capacidade de contínuo aprendizado por parte dos alunos (CAVALCANTE, 1999).

5 Pensando neste desafio temos concentrado esforços na elaboração de uma proposta para o ensino da Física Nuclear no Ensino Médio, contextualizada por questões de relevância em nossa sociedade, e articulando, ao mesmo tempo, três tópicos conceituais : física das partículas, radiações e energia nuclear. No nosso entendimento tal contextualização, na atualidade, deve perpassar a discussão sobre a suposta necessidade de aumento da oferta de Energia Nuclear em nosso país ; as atuais aplicações da Medicina Nuclear; os riscos de uso bélico para a energia nuclear pelas sociedades ; bem como as pesquisas contemporâneas envolvendo a Física das Partículas.

6 E NSINO DA F ÍSICA N UCLEAR NO E NSINO M ÉDIO Pensando neste desafio temos concentrado esforços na elaboração de uma proposta para o ensino da Física Nuclear no Ensino Médio, contextualizada por questões de relevância em nossa sociedade, e articulando, ao mesmo tempo, três tópicos conceituais : física das partículas, radiações e energia nuclear. No nosso entendimento tal contextualização, na atualidade, deve perpassar a discussão sobre a suposta necessidade de aumento da oferta de Energia Nuclear em nosso país ; as atuais aplicações da Medicina Nuclear; os riscos de uso bélico para a energia nuclear pelas sociedades ; bem como as pesquisas contemporâneas envolvendo a Física das Partículas.

7 Q UESITOS Para direcionar nossa análise dos materiais didáticos, utilizamos, como referência, ênfases educacionais às quais estamos vinculando nossa proposta de ensino em elaboração, e que visam, primordialmente: - a preparação dos alunos para compreenderem e influenciarem decisões sociais vinculadas à relação entre Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), participando da necessária análise crítica dos benefícios e malefícios das ciências e tecnologias para as sociedades

8 - o estímulo às aprendizagens do aprender, do fazer, do conviver e do ser, propostos como os quatro pilares básicos da educação no “relatório Delors” (DELORS, 1999); - o favorecimento à aproximação da Física como um exercício cultural de leitura e significação do mundo (BRASIL, 1998; 2002; 2006; ZANETIC, 1989). Levando em consideração essas ênfases educacionais, e ainda observando outras propostas de critérios para o exame de materiais didáticos envolvendo o ensino das Ciências (ZORZI, 2006; FERREIRA e SALLES, 2004), estabelecemos os itens de observação, apresentados nos Quadros 01 e 02.

9 Quadro 01: Itens utilizados como referência para as análises dos livros didáticos em sua apresentação do conteúdo.

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12 A NÁLISE DAS OBRAS LIVRO 1 – CURSO DE FÍSICA, VOLUME 3. AUTORES: Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga; Editora: Scipione, 6ª Ed.; A obra tem estruturação centrada nos conceitos, nem sempre possui contextualização; quando esta ocorre, relaciona-se com a história ou com aplicações tecnológicas. Há seções destacadas do texto principal, duas delas são: “física no cotidiano” e “tópico especial”. Na primeira temos textos curtos sobre a relação dos conceitos com situações do dia a dia, a segunda traz textos mais longos, como um complemento aos conteúdos com situações de contextos históricos, ou de aplicações tecnológicas ou ainda aspectos culturais.

13 Na seção “Tópico Especial” (p. 215) mostra o funcionamento do acelerador de partículas e comenta um pouco da história do cíclotron, destacando a importância dos aceleradores para o avanço da Física Nuclear. Dentro desta mesma seção aparecem resumos biográficos de Ernest Lawrence ( ) e de César Lattes ( ). Em outro tópico traz um esquema de fornecimento de energia elétrica a partir de uma usina nuclear, porém de forma ilustrativa, somente (p. 280 e p. 301) ou quando indica a transmissão e distribuição da energia elétrica (p. 301). Há, na página 297, uma descrição sobre as radiações nucleares: as emissões alfa, beta e gama são descritas quanto à capacidade de penetração na matéria e nas explosões de bombas atômicas.

14 O livro traz, no seu último capítulo, um programa com conteúdos de Física Moderna, com o título “Teoria da Relatividade e Teoria Quântica”. Dentro deste capítulo, dividido em tópicos, o livro trata de conteúdos como a Relatividade Restrita, Geral, Quântica e, no tópico aborda a Física das Partículas. O texto destaca a constituição do núcleo e as partículas atômicas com ênfase nos quarks, apresentando um histórico do desenvolvimento deste conhecimento num texto curto, com citações de datas e personalidades,

15 descrevendo uma cronologia na descoberta das partículas nucleares. Aqui não há referências a qualquer aspecto social, embora a dimensão tecnológica se faça presente por meio dos aceleradores de partículas que são destacados pela engenharia e pelos recursos empregados. A influência da Física sobre as artes é um destaque muito interessante (p. 373) apresentando-se fotos de telas influenciadas pelas idéias da física das partículas.

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18 LIVRO 2 – FÍSICA, VOLUME 3. AUTOR: A LBERTO G ASPAR. E DITORA : Á TICA, 1 ª E D. ; O material traz os dois últimos capítulos dedicados à física das partículas, são os capítulos 13 e 14: “Dos raios X aos quarks – I” e “Dos raios X aos quarks – II”, respectivamente. A estrutura do livro tem em seu texto principal pequenas seções destacadas com títulos variados: história, aprofundamento, nota, discussão, tecnologia. Essas seções, embora resumidas, são freqüentes e articuladas de forma coerente com o assunto do texto principal.

19 No capítulo 13, o livro deixa clara a opção de contextualizar historicamente a física das partículas e das radiações, descrevendo os raios X, a descoberta da radioatividade, as radiações alfa, beta e gama, a radiação térmica e o desenvolvimento dos modelos atômicos, dos modelos de Thompson ao de Bohr. A física nuclear está presente de forma mais clara no capítulo 14, iniciando com a descoberta do nêutron, ainda numa contextualização histórica dos conceitos. Disserta sobre a constituição do núcleo e do átomo em 1932 e o pensamento, na época, de que se tinha encontrado as partículas fundamentais da natureza.

20 Com a necessidade de conciliar o modelo com os conceitos da Física, o autor continua seu contexto histórico chegando ao modelo atômico das equações de Schröedinger, e no desenvolvimento da Física Nuclear, titulando dois tópicos finais no capítulo: a energia nuclear e a física das partículas. A energia nuclear é apresentada através das reações de fissão e fusão nuclear, e pela diferença de massa atômica antes e depois das reações. Traz duas seções destacadas como aprofundamento

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