Primeira semana - Mais fotos com a Caixa Preta!

Aqui vão mais alguns closes dessa semana agitada antes do carnaval, primeiro alguns alunos do período da manhã tentando desvendar o mecanismo existente no interior da caixa preta da atividade proposta para a primeira semana:

A Camila, excelente aluna, testando a densidade e o peso da caixa.

A Maria com um sorriso lindo mexendo no palito de churrasco testando a elasticidade no interior da caixa.

E o Célio, olha só que cara de interessado e aluno aplicado, momentos como esse claro que mereciam uma foto.


Agora algumas fotos geral de sala. Do período noturno e depois alguns closes de alguns alunos que pediram um "flashzinho".

Essa é do segundo da noite, segunda série D, na foto aparecem a Mayara, a Vanessa, o Kauê, a Karla, o Rafael, a Ana Paula, a Dina, o Donizete, o João Paulo, o Rui, a Maísa se escondendo da foto, o Luís Carlos, a Graziele, a Sabrina e me perdoem se esqueci de alguém, mas estes são os que consegui enxergar.

Outra da mesma sala, agora no outro ângulo, após a atividade com as questões sobre modelos científicos. Nessa eu consigo ver a Laura, a Thais lendo nem aí com a foto, a Dina, a Ana Paula, o Rui, o Donizete, a Karla, o Kauê, o Rafael, alguém deitado pra não sair na foto, o João Paulo em pé, a Mayara, a Vanessa, a Tamires, a Jeniffer, a Larissa, alguém se escondendo com o fichário, e uma galera lá atrás que não me lembro agora de todos.

Essa aqui eu tirei na primeira série D, a maioria dos alunos são novos pra mim, não conheço ainda. Impressão da sala? Pareceu-me boa, para os padrões noturnos, com algumas pecinhas carimbadas que vão dar algum trabalho ao longo do ano, mas nada que uma boa conversa não resolva, não é? Qualquer coisa, não resolvendo com a conversa, sempre temos os meios oficiais do Nely... aliás, logo na primeira semana acabei pondo dois pra fora... tem que fazer uma média de professor linha dura na primeira aula né!!! Ah é, quando bateu o sinal para ir embora que eu bati a foto, então já estavam todos saindo... e um aviso para a Mara, não avisei a direção que você sujou as cadeiras sua arteira, mas fiz questão de por aqui.
Aqui uma do Douglas e do João Paulo com cara de sério, olha só, dá até pra pensar que ele não gosta de zueira.

Essa foi montada hein, Douglas com o óculos querendo dar uma de intelectual, mas ficou mais pra uma coisa assim... alegre... bem alegre... e o Júlio do lado quase rindo. Ah, não sei o que está na lousa, porque a aula era minha, mas não foi eu quem desenhou ou escreveu aquilo ali não.
Aqui as irmãs, Flávia e Alessandra, fechando especialmente essa sessão de fotos no blog. O orkut eu não sou muito de passar não, mas as fotos dá pra pegar aqui como prometi, valeu meninas, beijo e abração!

Respostas das Questões - Modelo Científico

Estou postando aqui as resposta para as questões que foram passadas em algumas salas ou apenas comentadas na minha fala em outras.

1 - Como você define o que é um modelo?

Modelos são representações da realidade, com os modelos damos realidade a uma série de coisas, objetos, idéias, conjecturas, que estão em nossa mente e por isso apesar de terem eco (relação) com a realidade, não são a realidade, mas sim uma tentativa de traduzi-la, explicá-la e entendê-la.

2 - Qual seria, então, o papel dos modelos na Física?

Na Física o papel dos modelos é representar uma parte da realidade, a parte investigada pela ciência e pelo cientista. É através dos modelos que o físico tem acesso a algumas realidades que de outro modo seriam inacessíveis para ele com o uso dos cinco sentidos (visão, audição, tato, paladar e olfato), e a partir deles pode então representar, entender e explicar a Natureza, os fenômenos naturais e assim desenvolver sua idéia de funcionamento do Universo.

3 - Com que os físicos constroem os modelos científicos?

Os Físicos podem se utilizar de materiais para a construção de seus modelos, como metais, madeira, isopor, através do uso de experiências e aparelhos, ou utilizar-se de "materias intelectuais", que são os conceitos, relações, teorias, que provém de sua razão e de sua imaginação. E aí que entra a matemática, uma poderosa ferramenta na física, que serve para comprovar a eficiência e eficácia dos modelos teóricos criados pelos físicos através de suas equações, representações simbólicas, fórmulas e medidas.

4 - Por que os modelos mudam na ciência?

Na ciência nada é estático e fixo, tudo está em constante evolução. E quando um modelo é criado para representar um fenômeno ou problema investigado pelos cientistas ele é testado incansáveis vezes e as informações que ele fornece são confrontadas com as observações na natureza e com os dados obtidos em diversos experimentos. E sempre que alguma coisa não vai como o previsto, ou algum dado e observação não é explicado o modelo é revisto, acrescido ou substituído.
E assim os cientistas correm atrás da natureza, tentando explicá-la e enquadrá-la em seus princípios, fórmulas e conceitos e não o inverso. A natureza não é explicada e funciona de acordo com as leis da física, mas as leis da física que são feitas e montadas de acordo com o modo como a natureza funciona.

Problema com BIS, solução moral

Durante a aula na Segunda série D deparei-me com um dilema chocolático (se é que existe essa palavra) para solucionar. Após verificar as respostas que mais aproximaram-se do que haveria dentro da caixa preta, notei que quatro grupos estavam em pé de igualdade para a solução. Como vi que já que ia premiar os quatro, mais fácil seria já premiar a sala toda por ter ajudado no desenvolvimento da aula e também para passar uma idéia de generosidade e divisão com nossos iguais e foi a decisão que tomei.

Ao comunicar a decisão a classe, alguns alunos levantaram a questão: essa solução é injusta. Seria, pois, injusto dividir o prêmio com toda a sala, sendo que apenas alguns chegaram próximos do que havia no interior da caixa.

E antes de responder me detive um momento em pensamentos me perguntando... injusta para quem? Afinal, qual a perspectiva dessa injustiça?

E então irrompeu em mim uma vontade de falar sobre o assunto e foi inevitável acabar dando uma solução moral a sala.

Claro que quem sou eu para impor qualquer prática de aspecto moral, que deve nascer de dentro da alma individual de cada um e não ser imposta, então comecei dizendo que o que ia dizer era mais para pensarem, não para responderem, porque segundo diferentes perspectivas, obteríamos diferentes soluções para o caso, e claro, não há a solução correta e a errada, apenas há a solução que privilegeia mais uma atitude competitiva e de desigualdade social e aquela que opta pela igualdade social e a cooperação.

O caso foi metaforizado em outro: Existe um cara, muito rico e com muito dinheiro, e dono de muitas terras e fazendas, todas produtivas e que lhe dão muito dinheiro, dinheiro pelo qual ele trabalha para manter e cada vez mais multiplicá-lo... ao lado de suas terras há um assentamento de sem-terras, onde vivem na miséria, pobreza e desnutrição, com as crianças passando fome, anêmicas e doentes, é justo esse tipo de situação? É justo que uns se vangloriem com muito, e outros morram famintos as pencas pelo mundo... afinal, onde há a justiça?

Mas por outro lado, seria justo para o dono das terras, que as conquistou com trabalho e suor e reuniu toda sua vasta riqueza ao longo de vários anos, desapropriar uma de suas propriedades e dividi-la entre os sem terras distribuindo também parte de sua renda de uma forma mais igualitária, para que ao menos todos pudessem ter uma vida digna, saudável e sem escassez e miséria? E dessa forma ficando o dono das terras privado e tendo subtraído parte de seus lucros e riquezas que seriam dados para outros que não teriam feito o mínimo de esforço para conseguir o que ganhavam.



O problema dessa solução, que a princípio tão trivial, afinal, era apenas um bis branco... tornou-se então uma representação do problema que nós enfrentamos todos os dias na nossa vida, tornou-se um modelo da lendária disputa entre dois sistemas econômicos antagônicos e com bases em preceitos muito distintos.

Nosso atual sistema econômico, o capitalista, aquele no qual vivemos, diria que é justo que aquele que lutou, competiu e venceu, seja o único a ter acesso, usufruir e gozar de suas riquezas, fortunas e glórias. Em algum outro sistema mais igualitário, que poderiam ser o socialismo, o comunismo ou mesmo o anarquismo... o justo seria que o prêmio fosse distribuído igualmente, ou proporcionalmente entre todos, e mesmo que de forma desigual, mas que ao menos garantisse o básico de acesso de todos a condições humanitárias de existência, alimentação, saúde, trabalho e educação, mesmo que isso significasse ter que retirar de um, que tem em excesso, para dar a outros que não trabalharam e venceram a árdua competição do cotidiano.

As duas justiças poderiam estar corretas, eu optei por algo mais generoso e igualitário, por dois motivos, primeiro pelo meu caráter que inclina-se mais para esse lado, e segundo, pois é uma forma de mostrar que grandes temas perpassam pequenas situações de nossa vida, e mais do que ganhar um bis, estaria dando a todos uma chance de poderem também rever suas posições quando a solução chegassem a suas mãos.

Talvez não fosse a melhor solução, ainda mais porque, pelas leis de nosso país, a solução correta teria sido premiar apenas os vencedores, porque não devemos esquecer que apesar das políticas assistencialistas do governo, também vivemos em um sistema capitalista, onde a motivação para tudo e inclusive a educação é encarada pela sociedade como um meio para um fim certo e almejado por todos, o dinheiro, a aquisição de mais recursos, a vitória na competição social que é viver no Brasil.

Espero não ter magoado ninguém na sala levantando essa discussão, o que posso dizer não foi minha intenção, e nem por impor a minha solução, que afinal foi a que tomei. Só digo que perdido não foi esse momento na aula, porque mesmo que a física não estivesse ali presente, a discussão sociedade-riquezas-atitudes, passou muitas e muitas vezes pelo mundo dos físicos os quais nem sempre fizeram as escolhas mais igualitárias na ocasião, haja visto, que alguém afinal, um físico, teve que aceitar construir a bomba de Hiroshima.

Questões para tarefa - Modelo Científico

Essas fotos são da aula sobre modelos científicos com a outra caixa preta, a mais complexa, que foi utilizada nos dois primeiros da manhã que fui hoje. Muita gente legal, simpática e bonita, alguns já conhecia, mas poucos, e gostei das duas salas no geral.

Durante a aula na primeira série A gostei muito do interesse dos alunos, o que propiciou conversarmos sobre física moderna, astronomia, luz e também movimentos e sua importância no geral. Durante o painel realizado para expor as idéias de toda a sala a respeito do que havia na caixa preta, fiquei muito surpreso de verificar uma idéia praticamente idêntica ao mecanismo dentro da caixa, de modo que foi o grupo premiado, o qual levarei o prêmio amanhã.

Também achei muito interessante a realização do painel com os alunos, porque mais do que qualquer outra classe, eles opinaram e ajudaram a deduzir e montar o modelo mais satisfatório, com ótimas colocações de alguns alunos da sala, que já notei devem ser bem inteligentes e aplicados.

Na primeira série B, onde dei apenas uma aula, a outra será na sexta-feira, achei interessante o interesse dos alunos no termo "zero absoluto" e aproveitei para explicar alguma coisa sobre o assunto e movimentos atômicos no geral, comentei também da levitação e dos materiais supercondutores, durante a construção dos modelos os alunos estavam muito interessados e entretidos, apenas notei dois mais dispersos.

A aula terminou antes que tivesse tempo hábil para a construção de um painel conjunto e as questões e leitura do texto sobre modelo científico ficaram para a próxima aula.

Estou deixando disponível aqui as questões, sem as respostas ainda, que pretendo incluir no meu próximo post amanhã ou sexta-feira, após conseguir aplicá-las em alguma sala de forma proveitosa.

QUESTÕES

1 - Como você define o que é um modelo?

2 - Qual seria, então, o papel dos modelos na Física?

3 - Com que os físicos constroem os modelos científicos?

4 - Por que os modelos mudam na ciência?

Selecionei estas quatro questões em especial de todas as disponíveis, porque suas respostas estavam todas presentes em minha fala, em todas as salas que visitei até o momento, além do que as questões 2 e 3 serão importantes para a primeira Situação de Aprendizagem nas próximas semanas, e a questão 4 evoca uma reflexão de caráter inter-relacional entre: Ciência - Sociedade - Tecnologia.

Gostei muito dos novos alunos, e espero que tenha agradado, senão como pessoa, pelo menos no domínio do assunto.

Aula - Modelo Científico - Caixa Preta

Essa aula foi proposta para ser aplicada na primeira semana de aula em todos os anos do Ensino Médio na disciplina de Física.

Algumas imagens capturadas durante a primeira etapa da aula:

Objetivos Gerais
Apresentar o papel dos modelos na construção do conhecimento físico e estabelecer as diferenças entre os modelos usados no cotidiano e na ciência.

Conteúdo
Noção de modelo no cotidiano
Modelo físico

Atividade 1 – Inventando um modelo para a caixa preta

Nessa primeira aula é apresentada a Caixa-Preta aos alunos, que eu montei em duas versões, uma mais simples, na qual apenas coloquei alguns objetos dentro de uma caixa de papelão e a lacrei com fita isolante. E outra, mais complexa, onde há um mecanismo escondido por dentro da caixa que é evidenciado por dois palitos de churrascos que saem de seu interior para fora por orifícios nas laterais da caixa, e um arame no centro atravessando a caixa de um lado ao outro.

A classe é reunida em grupos e em conjunto são estimulados a pensar no que há escondido pela caixa preta, que explique os efeitos que são visíveis externamente, de acordo com a caixa utilizada, foi permitido aos alunos que pudessem manusear a caixa e o mecanismo.

Após terem algumas idéias, colocaram-as no papel e entregaram para ser corrigido.

Em algumas salas logo após recolher os "modelos" do que haveria na caixa foi exposto para a sala as idéias de todos os grupos e comentado com a sala quais as prováveis, as que funcionariam como um modelo e as que apresentavam alguma dificuldade em explicar os fenômenos verificados no manuseio com a caixa.

Atividade 2 – Modelos no cotidiano e na ciência

A atividade prática de observação da caixa preta serviu como uma introdução ao assunto a ser abordado durante a segunda aula, que são os modelos na ciência e como os mesmos são construídos pelos cientistas com o auxílio de uma ferramenta muito importa que é a matemática. Que ajuda a comprovar, reforçar ou refutar os modelos na ciência.

O texto abaixo, retirado do material disponível no site: http://nupic.incubadora.fapesp.br/portal/projetos/fisica-moderna/dualidade-onda-particula-1

Foi comentado em algumas salas, lido em outras parcial ou integralmente e em apenas algumas delas foi possível pedir aos alunos que respondessem as questões sobre seu conteúdo.

Disponibilizo aqui o texto para quem quiser ler e entender melhor a discussão e explicações ocorridas em sala:

Os Modelos na Ciência

Vimos que os modelos podem representar desde uma idéia individual até objetos, como brinquedos ou peças de museus. Você já viu um planetário? Pois é, são modelos do sistema solar, criados a partir de teorias feitas por físicos.

Assim, a ciência também faz uso da modelagem. Um cientista cria modelos para representar uma parte da realidade que ele investiga. Por exemplo, todos sabem que o homem já foi à Lua, na década de 60. Mas, foi somente há alguns anos que uma sonda, não tripulada, foi enviada a Marte. Porém, os cientistas “conhecem” o Planeta Vermelho há séculos!! Ninguém nunca foi lá, boas fotos de satélites existem apenas há uns 10 anos, como então os cientistas podem saber sobre o clima, tipo de solo, período da órbita, atmosfera, e outras coisas desse tipo?

Simples, através dos modelos que criam.

Agora, preste muita atenção no que talvez seja a parte mais importante deste texto. Um cientista para construir seus modelos não precisa utilizar somente materiais sólidos como plásticos, isopor ou madeira. Ele faz uso principalmente de conceitos e relações. São a matéria-prima da ciência. São “materiais” intelectuais, construídos pela imaginação e pela razão. Muitas vezes, estes conceitos são parecidos com coisas visíveis como, por exemplo, o conceito de partícula. É quase imediato “vermos” uma bolinha ao lermos a palavra partícula, não é mesmo?

Porém, na maioria dos casos não se pode mais fazer uso da visão para construir modelos. Um átomo, por exemplo. Você deve ter aprendido que ele tem um núcleo constituído de prótons e nêutrons e fica rodeado de elétrons. Algum cientista “viu” isso? Com os olhos não, pois isso é impossível. Nem mesmo utilizando o mais potente dos microscópios! Eles o “vêem” através dos modelos que constroem. Comparando-os com as experiências que realizam eles são capazes de criar uma “imagem” do átomo, indo muito além do que os nossos sentidos nos revelam. Imagem não apenas no sentido de forma, como um retrato do átomo. Mas, principalmente, os modelos permitem identificar propriedades, características e comportamento destes átomos. Os modelos atômicos são, então, construídos sem a ajuda da visão.

Para isso, o cientista utiliza uma ferramenta intelectual ainda mais poderosa: a matemática. Ela passa a ser, então, o constituinte destes modelos. Logo ela, que parece que não serve para nada... engana-se, e muito, quem pensa assim.

Desta forma, a única maneira que o físico tem de acessar a realidade é justamente através dos modelos que ele cria. Para cada teoria tem-se um modelo mais competente, mais de acordo com o que se pretende explicar. Da mesma forma, na moda, as modelos magrelas, quase pele e osso, parecem representar melhor o universo feminino da alta-costura hoje em dia. Mas nem sempre foi assim. As gordinhas já foram também consideradas padrão de beleza de outra época, que por sinal deveria ser bem mais feliz para as mulheres. Vemos então, que há uma dinâmica na construção e manutenção destes modelos. Assim, alguns são modificados, outros são abandonados e surgem alguns mais novos, mais sofisticados, seja na física, no mundo da moda ou no aeromodelismo, mas cada dinâmica com suas regras.

No mundo da moda estas regras são arbitrárias, ditadas pelo gosto de alguns. A saia curta que no ano passado foi um sucesso, e todas a mulheres usavam, este ano será dita “fora de moda” e, assim, ficará esquecida no canto do guarda-roupas até que volte a fazer sucesso um outro ano qualquer. Porém, as regras são bem rígidas no mundo da ciência. Não é questão de gosto um modelo científico “fazer mais sucesso” que outro.

Hoje, qualquer estudante sabe que a Terra gira ao redor do Sol. Porém, durante mais de dois mil anos era considerado o oposto. A Terra não deixou de ser o centro do sistema solar porque saiu de moda para dar lugar ao Sol. Acontece que o modelo Geocêntrico, nome difícil para dizer que a Terra (Geo) era o centro (cêntrico), não era capaz de explicar uma série de fenômenos, como a órbita de alguns planetas. Assim, ele acabou sendo superado por outro modelo: o Heliocêntrico. O Sol (Hélio) era agora o centro. Esse novo modelo dava conta de explicar de uma maneira bem melhor estes fenômenos, bem como prever uma série de outros que, mais tarde, foram verificados.

Isso mostra que todo modelo científico proposto é testado incansavelmente, inúmeras vezes. Todas as informações que ele fornece são confrontadas com dados obtidos experimentalmente. E basta apenas um destes dados não bater para que o modelo seja colocado em xeque. É um mundo bem mais agressivo que o mundo das passarelas, pode ter certeza disso.

Observação: Um muito obrigado aos modelos que se dispuseram a posar para as fotos.