Os estados finais de uma estrela parte 3
Buracos Negros
Acredita-se que as estrelas que tenham massa entre 30 e 50 massas solares ao entrarem em colapso e explodirem em supernovas possam deixar um núcleo residual muito grande acima de 3 massas solares. Então nesses casos nem a pressão máxima de degenerescência dos nêutrons pode impedir o colapso. Pois esse núcleo residual seria tão denso que nem mesmo a luz poderia escapar dele. Então ao entrar em colapso e se transformar em um buraco negro somente a força gravitacional permanece.
Os estados finais de uma estrela parte 2
Para estrelas mais maciças com massas entre seis e trinta ou mais massas solares sofrerão com um destino muito mais catastrófico.Quando o combustível nuclear dessa estrela se esgota, a força gravitacional se torna muito forte para ser mantida pela pressão dos elétrons degenerados. Então a estrela se colapsa de forma violenta em uma explosão de supernova. Em alguns casos podemos ter uma densidade muito grande, 10 elevado a 14 gramas por centímetro cúbico, no interior do núcleo de algumas estrelas remanescentes da estrela que explodiu de modo que elétrons e prótons se combinam e formam nêutrons. Se a pressão proporcionada pelos nêutrons degenerados for suficientemente grande para barrar o colapso, dá-se então a formação de uma estrela de nêutrons. Teorias colocam massa máxima de uma estrela de nêutrons entre 1,7 e 3 massas solares e raio variando de 8 a 10 km.
Os estados finais de uma estrela
Anã Branca: è uma estrela que a matéria em seu núcleo está tão comprimida (matéria degenerada) que a densidade aumenta gradativamente o seu valor tal que os elétrons são as primeiras partículas a serem afetadas fazendo uma pressão de dentro para fora da estrela, resistindo a qualquer outra forma de pressão.
Características desse tipo de estrela: são estrelas muito quentes, o núcleo pode ser de carbono e oxigênio, ou mesmo hélio se a estrela tiver 0,5 massa solar, ela se esfria e desaparece de vista num período de alguns bilhões de anos, a massa máxima de uma anã branca é de 1,4 massa solar, e se uma estrela que sua massa inicial era de 6 massas solares possivelmente se transformou em uma anã branca.
Evolução Nuclear das Estrelas
Devido a Fusão temos no núcleo da estrela a seguinte seguinte sequência de formação de elementos: H, He, C, Fe.
Quando o núcleo da estrela se aquece, aumenta a velocidade de emissão de radiação e ela se expande até em 100 vezes. Como as camadas externas da estrela ficam mais frias a radiação emitida fica na faixa do vermelho. A estrela se transforma em uma gigante vermelha.
Quando o núcleo de uma estrela se transforma em Ferro, temos que ter então um suprimento de energia para fundir o ferro em outros elementos mais pesados. Como não podemos extrair mais energia pela queima do ferro do núcleo da estrela, somente se for por fissão nuclear é que poderíamos ter a energia necessária para transformar o ferro em outros elementos mais pesados. Portanto como a fissão requer uma energia violenta o destino de uma estrela quando seu núcleo se transforma em ferro é inevitável que é o colapso gravitacional.
Evolução e Morte Estelar e Buracos Negros (Parte II)
Para uma estrela, a vida é um equilíbrio entre a força da gravidade no seu interior e a pressão exterior exercida pelo gás quente, quando o mesmo tende a se expandir e se esfriar. Quando a estrela gasta todo o seu combustível nuclear, o centro da estrela não consegue manter a diferença de pressão, que protege a própria estrela da força gravitacional, então a estrela entra em colapso e explode criando uma supernova liberando luz para todas as regiões do espaço.
O colapso de uma estrela está relacionado a queima de seu suprimento de hidrôgenio, quando todo o hidrogênio for queimado a estrela começa a queimar o Hélio, e quando o Hélio acaba, átomos mais pesados serão consumidos levando a estrela ao colapso.
Evolução e Morte Estelar e Buracos Negros (Parte I)
Quando nuvens frias de poeira e gases (glóbulos) que devido a ação da gravidade se uniram e deram origem as estrelas. A auto gravidade do glóbulo faz com ele seja comprimido em direção ao centro, transformando a energia gravitacional em energia cinética de queda livre. A grande quantidade de choques entre as partículas no centro do glóbulo transformam essa energia cinética em térmica. Com o aumento gradual da temperatura no centro do glóbulo faz surgir uma pressão de dentro para fora, para agir no sentido oposto a gravidade. Com o passar do tempo o glóbulo se contrai ainda mais e a temperatura vai aumentando continuamente transformando-o em uma protoestrela. Agora se tivermos glóbulos muito massivos com massas acima de 0,08 massas solares a temperatura se elevará a 10 milhões de K, quando se dá ínicio a fusão do hidrogênio. Portanto essa fonte de energia gera uma pressão interna que equilibra a ação da gravidade e então podemos dizer que a nuvem de gás e poeira se transformou em uma estrela.
segunda-feira, 27 de abril de 2009
Uma Nova forma de sentir e conceber a vida
Logosofia
Nos anos que se seguiram à unificação da Alemanha, a cidadezinha de Ulm oferecia uma visão típica dos pequenos centros do sul do país. Possuía, algumas fundições e uma indústria têxtil, mas a maior parte das atividades girava em torno do pequeno comércio. Seus habitantes, de espírito largo e tolerante, liam poetas e dramaturgos como Schiller, Heine e Lessing, num contraste evidente com o autoritarismo dos funcionários e oficiais prussianos, preocupados em consolidar o Império.
Nessa cidade nasceu Albert Einstein, a 14 de março de 1879. Sua infância, porém, seria passada em Munique, para onde seu pai, Hermann Einstein, transferira sua loja de artigos elétricos. Ali Albert realizou seus primeiros estudos. Durante o curso secundário, não se adaptando aos métodos rígidos e mecânicos que caracterizavam o ensino da época, desenvolveu um desinteresse crescente pelas atividades escolares. Para muitos professores, o jovem não passava de um estudante medíocre.
Cedo, porém, o “estudante medíocre” tivera sua curiosidade despertada pela ciência: aos cinco anos, presenteado com uma bússola, Einstein sentira a excitação da descoberta, maravilhando-se com o instrumento. É ele mesmo quem analisa essa emoção, que “parece nascer quando uma experiência vem desmentir um mundo de concepções já suficientemente arraigadas em nós. Sempre que uma tal contradição é sentida com força e intensidade, experimentamos uma reação decisiva na maneira de interpretar o mundo. O desenvolvimento dessa interpretação é, em certo sentido, como um vôo contínuo a partir da surpresa”.
E Albert não parou mais de se maravilhar. Seu tio Jacob, competente engenheiro, despertou-lhe o interesse pela Matemática. Daí para a escolha de um caminho independente foi apenas um passo e, antes de completar quinze anos, Einstein já se decidira - estudaria, sim, mas fora do horário das aulas, e o que lhe interessasse. De qualquer maneira, quando deixou Munique (expulso da escola sob a alegação de que “sua presença minava o respeito dos demais alunos pela instituição”), todos ficaram contentes: ele próprio, por abandonar uma disciplina sufocante; os professores, por se livrarem de um aluno rebelde.
Mudou-se com a família para Milão, onde, atendendo aos insistentes apelos do pai - que se achava à beira da falência e pedia que terminasse logo os estudos para arranjar trabalho - acabou por ingressar na Escola Politécnica de Zurique, na Suíça alemã, formando-se em 1900. Aí conheceu uma estudante húngara, Milena Maritsch, sua primeira mulher, com a qual teria dois filhos.
Durante esse período, dedicou grande parte do seu tempo à leitura de trabalhos dos mestres do século XIX, adquirindo uma visão mais profunda da Física e seus problemas. Preferiu sempre organizar livremente seus trabalhos, sem se preocupar com os exames. Em sua autobiografia, confessa: “Esta obrigação desviava-me de tal forma do meu trabalho que, depois dos últimos exames, só a idéia de abordar um problema científico me aborrecia durante todo o ano… Efetivamente, é quase milagre que os modernos métodos de ensino não tenham estrangulado completamente a curiosidade de investigação, porque esta delicada plantinha, mais do que estímulo, necessita de liberdade, e, se a privam dela, definha e morre”.
Essa incompatibilidade com os meios acadêmicos lhe traria, contudo, dificuldades. Não conseguindo um lugar de assistente na Escola Politécnica, Albert passou os dois anos seguintes dando aulas particulares ou substituindo ocasionalmente algum professor de escola secundária, até obter em 1902, um emprego na Repartição de Patentes de Berna. Sua insegurança financeira terminava, abriam-se novas perspectivas.
A respeito desse emprego, escrevia: “A formulação de atas e patentes era uma bênção para mim, pois permitia-me pensar na Física. Além disso, uma profissão prática é salutar para um homem como eu: a carreira universitária condena um jovem pesquisador a certa produção científica, e somente os caracteres bem temperados podem resistir à tentação das análises superficiais”.
Com o pouco trabalho e a atmosfera razoavelmente serena da repartição, Einstein pôde produzir a maior parte da obra científica que o imortalizaria: três trabalhos publicados em 1905. O primeiro versava sobre o efeito fotoelétrico e valeu-lhe o Prêmio Nobel de Física em 1921. O segundo, sobre o movimento browniano, nao só provou de maneira irrefutável a teoria cinética do calor, como forneceu a melhor prova “direta” da existência das moléculas.
A comprovação de sua lei sobre o movimento browniano, através da experiência feita por Jean Perrin “. . . convenceu os céticos, que eram mais ou menos numerosos nessa época (entre eles, Ostwald e Mach), da realidade dos átomos.
No seu terceiro trabalho de 1905, intitulado Sobre a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento, eram lançadas as bases da Teoria da Relatividade Restrita, que abriria novos caminhos para o desenvolvimento teórico da Física.
Já no século XIX, esboçava-se a grande revolução científica que daria origem à Teoria da Relatividade. Seus primórdios podem ser encontrados nos trabalhos do escocês James Clerk Maxwell que, em meados desse século, previa teoricamente a existência das ondas eletromagnéticas, que deveriam se propagar com a velocidade da luz (isto é, 300 000 km/seg).
Em 1888, o cientista alemão Heinrich Hertz conseguiu produzir tais ondas em seu laboratório, mostrando que elas podem ser geradas, detectadas, refletidas e refratadas, bem como interferir entre si. Suas observações também comprovaram que a luz é uma onda eletromagnética, ou seja, possui natureza ondulatória.
Essa descoberta trouxe à tona um problema: na teoria newtoniana, uma onda é o produto da vibração de um meio material. As ondas que se formam na água, por exemplo, resultam de uma oscilação que, ao se propagar, afeta as moléculas do líquido. Ora, se a luz é uma onda, é necessário que o espaço seja preenchido por alguma substância que possa oscilar; do contrário, a luz solar não poderia alcançar a Terra. A essa substância deu-se o nome de éter
Assim, o grande problema dos físicos nos fins do século XIX era demonstrar a existência do éter. Uma série de fatos, relacionados com a incidência da luz das estrelas sobre a Terra, parecia indicar que o éter se mantinha em permanente repouso, tornando-se por isso o referencial absoluto. Levantava-se, dessa forma, a possibilidade de calcular a velocidade da Terra em relação ao éter, desde que se medisse a velocidade da luz em diversas circunstâncias.
E foi o que o cientista Albert Michelson fez em 1881 e repetiu com Edward Morley seis anos depois, numa experiência que se tornou célebre. Supondo que o éter existisse, o movimento de translação da Terra através dele - pela Mecânica de Galileu-Newton - resultaria numa espécie de “vento”; calcularam, então, que as ondas luminosas provenientes de uma lâmpada seriam mais velozes caso se propagassem no mesmo sentido desse “vento” de éter, do que em sentido contrário.
A partir dessa hipótese, Michelson e Morley procuraram medir a diferença entre essas duas velocidades. Para grande espanto de todos, tal diferença não se verificou: a velocidade da luz permaneceu invariável, ou seja, a luz (onda eletromagnética) não sentiu tal “vento” da concepção mecânica. Estava criado um sério impasse. A mecânica clássica entrava em contradição com o novo campo da Física: a Eletrodinâmica de Maxwell.
Na Mecânica de Galileu-Newton imperava o princípio da relatividade de Galileu, enunciado em 1632 nos Diálogos Sobre os Dois Grandes Sistemas do Mundo, exposto por um dos personagens do livro, Salviati, que representa o autor:
“Salviati - Tranque-se com algum amigo no maior salão sob o convés de algum navio e aí procure moscas e outras pequenas criaturas aladas. Tome também de uma grande banheira cheia de água com alguns peixes; pendure uma garrafa e faça sua água cair gota a gota em uma outra garrafa de gargalo fino colocada por baixo. Então, com o navio parado, observe cuidadosamente como aqueles pequenos animais alados voam com igual velocidade para todos os lados do salão; como os peixes nadam indiferentemente em todas as direções; e como as gotas caem todas dentro da garrafa de baixo … Tendo observado todos esses pormenores, embora ninguém duvide de que, enquanto o navio permanece parado, eles ocorrerão dessa maneira, faça com que o navio se mova com a velocidade que lhe aprouver, desde que o movimento seja uniforme não variando deste ou daquele modo. Você não será capaz de discernir a menor alteração em qualquer dos efeitos acima mencionados, nem poderá deduzir de qualquer um deles se o navio está em movimento ou parado”.
O navio é o que se denomina um referencial galileano (ou inercial), ou seja,, um sistema de referências que se encontra em repouso ou em movimento retilíneo com velocidade constante em relação a outro referencial, o solo.
Segundo a mecânica clássica, era possível até então - uma vez conhecido o estado de movimento de um sistema de referências em relação a outro expressar as coisas que acontecem nesse sistema em termos do que acontece no outro (e vice-versa), pela aplicação das transformações de Galileu, um conjunto de três equações matemáticas.
Essas ‘transformações, entretanto, não eram aplicáveis aos fenômenos eletromagnéticos. E enquanto os físicos tentavam encontrar a solução desse problema dentro da Mecânica de Galileu Newton, Einstein decidiu-se por uma posição mais radical.
Embora achasse compreensível a atitude de querer preservar a mecânica clássica, percebeu que essa preocupação estava causando o enfraquecimento de uma das posturas fundamentais para a pesquisa científica, mais importante do que a sobrevivência desta ou daquela teoria: a manutenção de um espírito sempre aberto para as surpresas que a natureza pode oferecer. Como ele mesmo disse: “A fé em um mundo exterior, independente do sujeito que o percebe, se encontra na base de toda ciência da natureza. Como as percepções dos sentidos não dão senão informações indiretas sobre esse mundo exterior, sobre esse ‘real físico’, este só pode ser apreendido pela via especulativa. Daí resulta que nossas concepções do real físico não podem ser jamais definitivas. Se quisermos estar de acordo - de uma maneira lógica tão acurada quanto possível - com os fatos perceptíveis, devemos estar sempre prontos a modificar essas concepções.
Foi com esse espírito aberto que Einstein atacou o problema com que seus contemporâneos se debatiam. E o ataque foi direto à base: ele negou a validade da Mecânica de Galileu-Newton como um modelo adequado para a descrição de todos os fenômenos físicos.
Na contradição percebida entre o Eletromagnetismo de Maxwell e a Mecânica de Galileu-Newton, Einstein optou pelo primeiro. Generalizando o princípio de relatividade de Galileu (que vale apenas para os casos de velocidades desprezíveis em relação à velocidade da luz), estendeu-o à eletrodinâmica dos corpos em, movimento. Em outras palavras, determinou que é impossível, por meio de qualquer experiência realizada dentro de um referencial inercial seja ela de natureza mecânica ou eletromagnética colocar em evidência o estado de repouso ou o movimento retilíneo uniforme. Afirmou, dessa forma, a universalidade, das leis da natureza.
Para obter o Princípio de Relatividade Restrita de Einstein, deve-se acrescentar ao diálogo de Galileu: “Tranque-se com algum amigo. . . levando consigo lanternas, ímãs, bobinas elétricas e outros instrumentos eletromagnéticos. A propagação da luz, a interação dos ímãs, cargas e correntes elétricas não porão em evidência se o navio está parado ou em movimento retilíneo com velocidade constante.
Einstein introduziu, ainda, um princípio adicional: “A velocidade da luz, no espaço vazio, tem um valor constante c, independente do movimento da fonte e do movimento do observador (Princípio da Constância da Velocidade da Luz)”.
Esses dois principias equivalem a aceitar o resultado negativo da experiência de Micheison-Morley e afirmar que o éter não existe. E se não existe o éter a servir de referencial para o movimento dos corpos, então só podemos falar do movimento de um corpo em relação a outro corpo. Portanto, Michelson não poderia mesmo conseguir determinar o movimento da Terra em relação ao éter. Ou seja, a velocidade é um conceito relativo.
O espaço vazio tem, assim, a propriedade de transmitir ondas eletromagnéticas, como as da luz, à velocidade de 300000 km/seg, independentemente do movimento da fonte e do observador. E, em vez de considerar os campos elétricos e magnéticos como tensões do éter, atribui-se a eles uma realidade material.
Além disso, a grande inovação da Teoria da Relatividade são as modificações que ela introduz nos conceitos de tempo e comprimento dos corpos, afirmando que - conforme o referencial usado para medir essas grandezas - o tempo se dilata e os comprimentos se contraem. Não é fácil aceitar essas evidências, pois a experiência diária que envolve velocidades insignificantes em relação à da luz - parece indicar que, como disse Newton nos seus Princípios, “o tempo absoluto, real e matemático, por si mesmo e por sua própria natureza, flui uniformemente, sem relação com qualquer objeto exterior”, e que “o espaço absoluto, em sua própria natureza, sem relação com qualquer objeto exterior, permanece sempre igual e imóvel”. No entanto, a adoção dos dois princípios de Einstein implica uma revisão do caráter “absoluto” dessas noções.
Em seu artigo Sobre a Eletrodinamica dos Corpos em Movimento, que publicou em 1905, Einstein esclarece: “Todos os nossos raciocínios, nos quais o tempo tem um papel a desempenhar, são opiniões acerca de acontecimentos simultâneos. Se eu disser, por exemplo, o trem chega às 7′, quero dizer que a coincidência do ponteiro pequeno do meu relógio e a chegada do trem são acontecimentos simultâneos”. E, para ilustrar seu conceito relativo de simultaneidade, utiliza o exemplo de dois raios que, ao atingirem as extremidades de um trem - com velocidade constante e movendo-se em linha reta -, chamuscam o solo, nele deixando duas marcas.
Se houver dois indivíduos observando o mesmo fato - um dentro do trem, exatamente na metade dele, e outro fora, bem no meio do trecho entre as duas marcas no solo - suas conclusões serão diferentes. Se o observador no solo disser que os dois raios caíram simultaneamente, ou seja, que os sinais luminosos dos dois relâmpagos o atingiram no mesmo instante, o observador no trem dirá ter visto os raios caírem em momentos sucessivos. Isto se explica porque o observador no trem, ao mesmo tempo que se desloca para a direita, de encontro ao relâmpago da frente do trem, se afasta do relâmpago que vem da extremidade traseira do trem. Logo, este último relâmpago deve percorrer uma distância maior do que o primeiro para chegar até o observador. Como a velocidade da luz é constante, o relâmpago da frente o atinge antes do relâmpago de trás.
Para que a diferença de tempo na chegada dos dois relâmpagos seja apreciável para o observador no trem, o veículo deve estar a uma velocidade próxima à da luz.
Da experiência do trem de Einstein concluímos, também, que o intervalo de tempo transcorrido entre a queda dos dois raios é zero para o observador no solo, pois os dois acontecimentos para ele são simultâneos, e é diferente de zero, ou seja, aumenta para o observador no trem, pois para este os dois acontecimentos não são simultâneos.
Assim, de um modo geral, podemos dizer que o intervalo de tempo entre dois acontecimentos, medidos num determinado referencial, se dilata quando medido de outro referencial, móvel em relação ao primeiro: cada um “vê” o tempo do outro se dilatar ou fluir mais lentamente. De forma que a indicação de tempo só tem sentido quando for mencionado o referência onde ele é medido.
O mesmo acontece com a noção de comprimento. O comprimento do trem de Einstein em movimento é a distância entre os dois pontos do solo que são ocupados simultaneamente por suas duas extremidades. Sendo a simultaneidade relativa, o comprimento também o será. E fica, portanto, também desprovido de sentido o conceito do. “espaço absoluto” de Newton.
Agora, imagine-se o seguinte. Um passageiro, que se encontra no carro restaurante de um trem, come um bife e depois a sobremesa, sentado à mesma mesa, isto é, no mesmo local para o observador-no-trem. Mas, para o observador-no-solo, esse passageiro comeu os dois pratos em pontos da ferrovia separados por vários quilômetros. Em resumo: “acontecimentos que ocorrem no mesmo local, em tempos diferentes, num referencial galileano, ocorrem em locais diferentes, quando observados em outro referencial galileano”.
A propósito da simultaneidade dos relâmpagos, já se afirmou anteriormente que “acontecimentos que ocorrem ao mesmo tempo, em locais diferentes, num referencial galileano, ocorrem em tempos diferentes, quando observados de outro referencial galileano”. Conclui-se, portanto, que as duas afirmações se eqüivalem: basta substituir a palavra local pela palavra tempo, para de uma obter a outra. Sendo assim, o espaço e o tempo estão em pé de igualdade.
Hermann Minkowski, que foi professor de Einstein em Zurique, fundiu os dois conceitos num só - o espaço-tempo - a respeito do qual declarou: “A partir de agora o espaço em si e o tempo em si se fundem por completo nas sombras, e só algo que é a união de ambos conserva existência própria”.
Que um corpo tenha 3 dimensões, ninguém duvida. Mas, além disso, ele existe porque o tempo flui através dele, constituindo uma 4º dimensão. Minkowski chamou um ponto qualquer nesse espaço quadridimensional - ou contínuo espaço-tempo - de acontecimento ou evento, que pode ser determinado por quatro números: três para a posição no espaço (comprimento, largura e altura) e um quarto designando o tempo transcorrido.
A Teoria da Relatividade Restrita recebeu importante confirmação experimental algum tempo após sua formulação: verificou-se nos aceleradores atômicos um aumento de massa das partículas à medida que sua velocidade era incrementada.
Os efeitos relativísticos só são detectáveis a velocidades muito próximas à da luz. Por isso, a teoria de Einstein não rejeita a Mecânica de Galileu-Newton, utilizando-a como um caso particular para corpos com velocidades desprezíveis em relação à da luz.
Diz Einstein, no livro escrito de parceria com o físico polonês Leopold Infeld, seu amigo íntimo e colaborador: “Criar uma nova teoria não corresponde a demolir um pardieiro para a construção de um arranha-céu. Será antes subir uma montanha para alcançar visão mais dilatada e descobrir imprevistas ligações entre o nosso ponto de partida e os arredores. Mas o ponto de onde partimos ainda existe e pode ser visto, conquanto apareça cada vez menor e forme uma parte bem minúscula da grande paisagem desvendada pela ampliação de nosso campo visual”. A revolução relativista significou justamente a solução de várias contradições e uma nova maneira de ver e representar o Universo, o “subir da montanha”.
A nova mecânica einsteiniana apresenta ainda a importante relação E = mc2, que exprime a equivalência entre a massa e a energia de um corpo. Esta lei afirma que toda variação de massa guarda relação com a variação de energia e vice-versa.
Quando um corpo qualquer irradia energia, automaticamente ele perde massa. Assim, o Sol perde cerca de 4 milhões de toneladas de massa por segundo. Para transferir 1 grama de massa a um corpo, é preciso fornecer-lhe a fabulosa energia de 25 milhões de kWh. De modo que, em condições normais, as variações de massa são insignificantes. Mas, na Física Nuclear, as grandes mudanças de massa constituem hoje uma realidade: o fenômeno mais conhecido é o da bomba atômica, onde uma pequena massa de material físsil fornece uma grande energia.
Com a fórmula E = mc2, Einstein demonstrou que o uso da energia atômica era teoricamente possível; mas nada, nem ninguém, podia assegurar que fosse viável na prática.
Ao tempo da Segunda Guerra Mundial, Einstein já se encontrava nos Estados Unidos, refugiado da perseguição aos judeus, que se iniciara em 1933 com a ascensão de Hitler. E a 2 de agosto de 1939, solicitado por vários físicos, entre os quais Szilard, escreveu ao presidente Roosevelt uma carta, em que o alertava sobre o perigo de uma bomba atômica nazista. “Tenho o conhecimento de que a Alemanha pôs fim à venda de urânio das minas tchecas de que se apossou.”
Se a derrota da Alemanha afastou este temor, outro, entretanto, surgiu. Sua carta de advertência fora o ponto de partida para o projeto de fabricação da bomba americana. E Szilard foi novamente à procura de Einstein, para que ele mais uma vez se dirigisse a Roosevelt, desta vez para pedir que não se usasse a bomba americana contra o Japão, já praticamente derrotado. A carta foi enviada.
A 12 de abril de 1945, dia da morte repentina do presidente americano, encontraram esta carta no seu gabinete, ainda fechada. Truman, sucessor de Roosevelt, não deu ouvidos a Einstein e aos físicos que o apoiavam, ordenando o bombardeio nuclear de Hiroxima e Nagasáqui, com as terríveis conseqüências que se conhecem.
A Teoria da Relatividade Restrita tinha sido aceita com entusiasmo pelos físicos, pois vinha resolver muitos problemas. Mas, quanto à Relatividade Generalizada, até mesmo Max Planck não lhe dava a devida importância: “Se agora está quase tudo resolvido, por que você se preocupa corri estes problemas?”
Einstein, entretanto, lançou-se com afinco à nova tarefa de interpretar, em termos relativísticos, os fenômenos da gravitação, trabalho que concluiu em 1916. Em síntese, explicou a gravitação como uma decorrência geométrica do espaço-tempo. Tal hipótese mostra que a presença de um corpo em determinado local causa urna distorção na região que lhe é próxima, pois o efeito dos corpos materiais não é engendrar forças, como afirma a lei de gravitação de Newton,. mas curvar o espaço-tempo. Se o corpo tem grande massa, os efeitos da distorção devem ser mensuráveis; assim, um raio de luz proveniente de uma estrela distante e que, para incidir sobre a Terra, tenha que passar próximo ao Sol, deveria sofrer uma alteração em sua trajetória.
Einstein foi mais longe. Se a matéria encurva o espaço-tempo, então é possível admitir a hipótese de que todo o Universo é curvo. E, com essa idéia, criou uma nova Cosmologia.
Ao nível dos fatos experimentais, a Teoria da Relatividade explica três fenômenos importantes: o desvio da órbita do planeta Mercúrio, o encurvamento dos raios luminosos ao passarem perto do Sol e o aumento do comprimento de onda da luz emitida por estrelas densas (desvio para o vermelho gravitacional).
Pouco depois de ter demonstrado a existência das ondas eletromagnéticas, Hertz descobriu outra coisa interessante: que determinadas substâncias, quando iluminadas, emitiam elétrons. Esse fato, conhecido como efeito fotoelétrico, permaneceu sem explicação plausível, até que Einstein dele se ocupou. Recorrendo à recém elaborada teoria quântica de Max Planck - segundo a qual a emissão e absorção da luz, ou da radiação em geral, não têm lugar de maneira contínua mas sim descontínua, por saltos ou quanta de energia (plural da palavra latina quantum, que significa “quantidade determinada”) - Einstein aplicou essa concepção ao efeito descoberto, ampliando-a.
Em 1921, Einstein recebeu o Prêmio Nobel pela explicação do efeito fotoelétrico. A celebridade, contudo, jamais alterou seu caráter modesto. Depois que abandonou a Alemanha, em 1933, íristalou-se definitivamente no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, onde lecionaria o resto da vida.
Sua preocupação com o desligamento de tudo o que fosse acessório é bem expressa por Infeld: “Somos escravos de banheiras, geladeiras, automóveis, rádios e milhões de outras coisas … O que Einstein resolveu foi o problema do mínimo: sapatos, calças, camisa e jaqueta, coisas realmente necessárias; seria difícil reduzi-las ainda mais”.
Como homem, não foi menos admirável do que como cientista. Um visitante perguntou-lhe certa vez qual seria, no leito de morte, o balanço de sua vida: fora um sucesso ou tinha sido inútil? Respondeu simplesmente: “Nunca me interessaria por essa questão, nem no leito de morte, nem noutra altura qualquer. Ao fim e ao cabo, não passo de uma partícula da natureza”. Na mesma paz em que viveu, Albert Einstein morreria, em 1955.
(Texto adaptado de Os Cientistas, Abril S.A. Cultural e Insustrial)
Nos anos que se seguiram à unificação da Alemanha, a cidadezinha de Ulm oferecia uma visão típica dos pequenos centros do sul do país. Possuía, algumas fundições e uma indústria têxtil, mas a maior parte das atividades girava em torno do pequeno comércio. Seus habitantes, de espírito largo e tolerante, liam poetas e dramaturgos como Schiller, Heine e Lessing, num contraste evidente com o autoritarismo dos funcionários e oficiais prussianos, preocupados em consolidar o Império.
Nessa cidade nasceu Albert Einstein, a 14 de março de 1879. Sua infância, porém, seria passada em Munique, para onde seu pai, Hermann Einstein, transferira sua loja de artigos elétricos. Ali Albert realizou seus primeiros estudos. Durante o curso secundário, não se adaptando aos métodos rígidos e mecânicos que caracterizavam o ensino da época, desenvolveu um desinteresse crescente pelas atividades escolares. Para muitos professores, o jovem não passava de um estudante medíocre.
Cedo, porém, o “estudante medíocre” tivera sua curiosidade despertada pela ciência: aos cinco anos, presenteado com uma bússola, Einstein sentira a excitação da descoberta, maravilhando-se com o instrumento. É ele mesmo quem analisa essa emoção, que “parece nascer quando uma experiência vem desmentir um mundo de concepções já suficientemente arraigadas em nós. Sempre que uma tal contradição é sentida com força e intensidade, experimentamos uma reação decisiva na maneira de interpretar o mundo. O desenvolvimento dessa interpretação é, em certo sentido, como um vôo contínuo a partir da surpresa”.
E Albert não parou mais de se maravilhar. Seu tio Jacob, competente engenheiro, despertou-lhe o interesse pela Matemática. Daí para a escolha de um caminho independente foi apenas um passo e, antes de completar quinze anos, Einstein já se decidira - estudaria, sim, mas fora do horário das aulas, e o que lhe interessasse. De qualquer maneira, quando deixou Munique (expulso da escola sob a alegação de que “sua presença minava o respeito dos demais alunos pela instituição”), todos ficaram contentes: ele próprio, por abandonar uma disciplina sufocante; os professores, por se livrarem de um aluno rebelde.
Mudou-se com a família para Milão, onde, atendendo aos insistentes apelos do pai - que se achava à beira da falência e pedia que terminasse logo os estudos para arranjar trabalho - acabou por ingressar na Escola Politécnica de Zurique, na Suíça alemã, formando-se em 1900. Aí conheceu uma estudante húngara, Milena Maritsch, sua primeira mulher, com a qual teria dois filhos.
Durante esse período, dedicou grande parte do seu tempo à leitura de trabalhos dos mestres do século XIX, adquirindo uma visão mais profunda da Física e seus problemas. Preferiu sempre organizar livremente seus trabalhos, sem se preocupar com os exames. Em sua autobiografia, confessa: “Esta obrigação desviava-me de tal forma do meu trabalho que, depois dos últimos exames, só a idéia de abordar um problema científico me aborrecia durante todo o ano… Efetivamente, é quase milagre que os modernos métodos de ensino não tenham estrangulado completamente a curiosidade de investigação, porque esta delicada plantinha, mais do que estímulo, necessita de liberdade, e, se a privam dela, definha e morre”.
Essa incompatibilidade com os meios acadêmicos lhe traria, contudo, dificuldades. Não conseguindo um lugar de assistente na Escola Politécnica, Albert passou os dois anos seguintes dando aulas particulares ou substituindo ocasionalmente algum professor de escola secundária, até obter em 1902, um emprego na Repartição de Patentes de Berna. Sua insegurança financeira terminava, abriam-se novas perspectivas.
A respeito desse emprego, escrevia: “A formulação de atas e patentes era uma bênção para mim, pois permitia-me pensar na Física. Além disso, uma profissão prática é salutar para um homem como eu: a carreira universitária condena um jovem pesquisador a certa produção científica, e somente os caracteres bem temperados podem resistir à tentação das análises superficiais”.
Com o pouco trabalho e a atmosfera razoavelmente serena da repartição, Einstein pôde produzir a maior parte da obra científica que o imortalizaria: três trabalhos publicados em 1905. O primeiro versava sobre o efeito fotoelétrico e valeu-lhe o Prêmio Nobel de Física em 1921. O segundo, sobre o movimento browniano, nao só provou de maneira irrefutável a teoria cinética do calor, como forneceu a melhor prova “direta” da existência das moléculas.
A comprovação de sua lei sobre o movimento browniano, através da experiência feita por Jean Perrin “. . . convenceu os céticos, que eram mais ou menos numerosos nessa época (entre eles, Ostwald e Mach), da realidade dos átomos.
No seu terceiro trabalho de 1905, intitulado Sobre a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento, eram lançadas as bases da Teoria da Relatividade Restrita, que abriria novos caminhos para o desenvolvimento teórico da Física.
Já no século XIX, esboçava-se a grande revolução científica que daria origem à Teoria da Relatividade. Seus primórdios podem ser encontrados nos trabalhos do escocês James Clerk Maxwell que, em meados desse século, previa teoricamente a existência das ondas eletromagnéticas, que deveriam se propagar com a velocidade da luz (isto é, 300 000 km/seg).
Em 1888, o cientista alemão Heinrich Hertz conseguiu produzir tais ondas em seu laboratório, mostrando que elas podem ser geradas, detectadas, refletidas e refratadas, bem como interferir entre si. Suas observações também comprovaram que a luz é uma onda eletromagnética, ou seja, possui natureza ondulatória.
Essa descoberta trouxe à tona um problema: na teoria newtoniana, uma onda é o produto da vibração de um meio material. As ondas que se formam na água, por exemplo, resultam de uma oscilação que, ao se propagar, afeta as moléculas do líquido. Ora, se a luz é uma onda, é necessário que o espaço seja preenchido por alguma substância que possa oscilar; do contrário, a luz solar não poderia alcançar a Terra. A essa substância deu-se o nome de éter
Assim, o grande problema dos físicos nos fins do século XIX era demonstrar a existência do éter. Uma série de fatos, relacionados com a incidência da luz das estrelas sobre a Terra, parecia indicar que o éter se mantinha em permanente repouso, tornando-se por isso o referencial absoluto. Levantava-se, dessa forma, a possibilidade de calcular a velocidade da Terra em relação ao éter, desde que se medisse a velocidade da luz em diversas circunstâncias.
E foi o que o cientista Albert Michelson fez em 1881 e repetiu com Edward Morley seis anos depois, numa experiência que se tornou célebre. Supondo que o éter existisse, o movimento de translação da Terra através dele - pela Mecânica de Galileu-Newton - resultaria numa espécie de “vento”; calcularam, então, que as ondas luminosas provenientes de uma lâmpada seriam mais velozes caso se propagassem no mesmo sentido desse “vento” de éter, do que em sentido contrário.
A partir dessa hipótese, Michelson e Morley procuraram medir a diferença entre essas duas velocidades. Para grande espanto de todos, tal diferença não se verificou: a velocidade da luz permaneceu invariável, ou seja, a luz (onda eletromagnética) não sentiu tal “vento” da concepção mecânica. Estava criado um sério impasse. A mecânica clássica entrava em contradição com o novo campo da Física: a Eletrodinâmica de Maxwell.
Na Mecânica de Galileu-Newton imperava o princípio da relatividade de Galileu, enunciado em 1632 nos Diálogos Sobre os Dois Grandes Sistemas do Mundo, exposto por um dos personagens do livro, Salviati, que representa o autor:
“Salviati - Tranque-se com algum amigo no maior salão sob o convés de algum navio e aí procure moscas e outras pequenas criaturas aladas. Tome também de uma grande banheira cheia de água com alguns peixes; pendure uma garrafa e faça sua água cair gota a gota em uma outra garrafa de gargalo fino colocada por baixo. Então, com o navio parado, observe cuidadosamente como aqueles pequenos animais alados voam com igual velocidade para todos os lados do salão; como os peixes nadam indiferentemente em todas as direções; e como as gotas caem todas dentro da garrafa de baixo … Tendo observado todos esses pormenores, embora ninguém duvide de que, enquanto o navio permanece parado, eles ocorrerão dessa maneira, faça com que o navio se mova com a velocidade que lhe aprouver, desde que o movimento seja uniforme não variando deste ou daquele modo. Você não será capaz de discernir a menor alteração em qualquer dos efeitos acima mencionados, nem poderá deduzir de qualquer um deles se o navio está em movimento ou parado”.
O navio é o que se denomina um referencial galileano (ou inercial), ou seja,, um sistema de referências que se encontra em repouso ou em movimento retilíneo com velocidade constante em relação a outro referencial, o solo.
Segundo a mecânica clássica, era possível até então - uma vez conhecido o estado de movimento de um sistema de referências em relação a outro expressar as coisas que acontecem nesse sistema em termos do que acontece no outro (e vice-versa), pela aplicação das transformações de Galileu, um conjunto de três equações matemáticas.
Essas ‘transformações, entretanto, não eram aplicáveis aos fenômenos eletromagnéticos. E enquanto os físicos tentavam encontrar a solução desse problema dentro da Mecânica de Galileu Newton, Einstein decidiu-se por uma posição mais radical.
Embora achasse compreensível a atitude de querer preservar a mecânica clássica, percebeu que essa preocupação estava causando o enfraquecimento de uma das posturas fundamentais para a pesquisa científica, mais importante do que a sobrevivência desta ou daquela teoria: a manutenção de um espírito sempre aberto para as surpresas que a natureza pode oferecer. Como ele mesmo disse: “A fé em um mundo exterior, independente do sujeito que o percebe, se encontra na base de toda ciência da natureza. Como as percepções dos sentidos não dão senão informações indiretas sobre esse mundo exterior, sobre esse ‘real físico’, este só pode ser apreendido pela via especulativa. Daí resulta que nossas concepções do real físico não podem ser jamais definitivas. Se quisermos estar de acordo - de uma maneira lógica tão acurada quanto possível - com os fatos perceptíveis, devemos estar sempre prontos a modificar essas concepções.
Foi com esse espírito aberto que Einstein atacou o problema com que seus contemporâneos se debatiam. E o ataque foi direto à base: ele negou a validade da Mecânica de Galileu-Newton como um modelo adequado para a descrição de todos os fenômenos físicos.
Na contradição percebida entre o Eletromagnetismo de Maxwell e a Mecânica de Galileu-Newton, Einstein optou pelo primeiro. Generalizando o princípio de relatividade de Galileu (que vale apenas para os casos de velocidades desprezíveis em relação à velocidade da luz), estendeu-o à eletrodinâmica dos corpos em, movimento. Em outras palavras, determinou que é impossível, por meio de qualquer experiência realizada dentro de um referencial inercial seja ela de natureza mecânica ou eletromagnética colocar em evidência o estado de repouso ou o movimento retilíneo uniforme. Afirmou, dessa forma, a universalidade, das leis da natureza.
Para obter o Princípio de Relatividade Restrita de Einstein, deve-se acrescentar ao diálogo de Galileu: “Tranque-se com algum amigo. . . levando consigo lanternas, ímãs, bobinas elétricas e outros instrumentos eletromagnéticos. A propagação da luz, a interação dos ímãs, cargas e correntes elétricas não porão em evidência se o navio está parado ou em movimento retilíneo com velocidade constante.
Einstein introduziu, ainda, um princípio adicional: “A velocidade da luz, no espaço vazio, tem um valor constante c, independente do movimento da fonte e do movimento do observador (Princípio da Constância da Velocidade da Luz)”.
Esses dois principias equivalem a aceitar o resultado negativo da experiência de Micheison-Morley e afirmar que o éter não existe. E se não existe o éter a servir de referencial para o movimento dos corpos, então só podemos falar do movimento de um corpo em relação a outro corpo. Portanto, Michelson não poderia mesmo conseguir determinar o movimento da Terra em relação ao éter. Ou seja, a velocidade é um conceito relativo.
O espaço vazio tem, assim, a propriedade de transmitir ondas eletromagnéticas, como as da luz, à velocidade de 300000 km/seg, independentemente do movimento da fonte e do observador. E, em vez de considerar os campos elétricos e magnéticos como tensões do éter, atribui-se a eles uma realidade material.
Além disso, a grande inovação da Teoria da Relatividade são as modificações que ela introduz nos conceitos de tempo e comprimento dos corpos, afirmando que - conforme o referencial usado para medir essas grandezas - o tempo se dilata e os comprimentos se contraem. Não é fácil aceitar essas evidências, pois a experiência diária que envolve velocidades insignificantes em relação à da luz - parece indicar que, como disse Newton nos seus Princípios, “o tempo absoluto, real e matemático, por si mesmo e por sua própria natureza, flui uniformemente, sem relação com qualquer objeto exterior”, e que “o espaço absoluto, em sua própria natureza, sem relação com qualquer objeto exterior, permanece sempre igual e imóvel”. No entanto, a adoção dos dois princípios de Einstein implica uma revisão do caráter “absoluto” dessas noções.
Em seu artigo Sobre a Eletrodinamica dos Corpos em Movimento, que publicou em 1905, Einstein esclarece: “Todos os nossos raciocínios, nos quais o tempo tem um papel a desempenhar, são opiniões acerca de acontecimentos simultâneos. Se eu disser, por exemplo, o trem chega às 7′, quero dizer que a coincidência do ponteiro pequeno do meu relógio e a chegada do trem são acontecimentos simultâneos”. E, para ilustrar seu conceito relativo de simultaneidade, utiliza o exemplo de dois raios que, ao atingirem as extremidades de um trem - com velocidade constante e movendo-se em linha reta -, chamuscam o solo, nele deixando duas marcas.
Se houver dois indivíduos observando o mesmo fato - um dentro do trem, exatamente na metade dele, e outro fora, bem no meio do trecho entre as duas marcas no solo - suas conclusões serão diferentes. Se o observador no solo disser que os dois raios caíram simultaneamente, ou seja, que os sinais luminosos dos dois relâmpagos o atingiram no mesmo instante, o observador no trem dirá ter visto os raios caírem em momentos sucessivos. Isto se explica porque o observador no trem, ao mesmo tempo que se desloca para a direita, de encontro ao relâmpago da frente do trem, se afasta do relâmpago que vem da extremidade traseira do trem. Logo, este último relâmpago deve percorrer uma distância maior do que o primeiro para chegar até o observador. Como a velocidade da luz é constante, o relâmpago da frente o atinge antes do relâmpago de trás.
Para que a diferença de tempo na chegada dos dois relâmpagos seja apreciável para o observador no trem, o veículo deve estar a uma velocidade próxima à da luz.
Da experiência do trem de Einstein concluímos, também, que o intervalo de tempo transcorrido entre a queda dos dois raios é zero para o observador no solo, pois os dois acontecimentos para ele são simultâneos, e é diferente de zero, ou seja, aumenta para o observador no trem, pois para este os dois acontecimentos não são simultâneos.
Assim, de um modo geral, podemos dizer que o intervalo de tempo entre dois acontecimentos, medidos num determinado referencial, se dilata quando medido de outro referencial, móvel em relação ao primeiro: cada um “vê” o tempo do outro se dilatar ou fluir mais lentamente. De forma que a indicação de tempo só tem sentido quando for mencionado o referência onde ele é medido.
O mesmo acontece com a noção de comprimento. O comprimento do trem de Einstein em movimento é a distância entre os dois pontos do solo que são ocupados simultaneamente por suas duas extremidades. Sendo a simultaneidade relativa, o comprimento também o será. E fica, portanto, também desprovido de sentido o conceito do. “espaço absoluto” de Newton.
Agora, imagine-se o seguinte. Um passageiro, que se encontra no carro restaurante de um trem, come um bife e depois a sobremesa, sentado à mesma mesa, isto é, no mesmo local para o observador-no-trem. Mas, para o observador-no-solo, esse passageiro comeu os dois pratos em pontos da ferrovia separados por vários quilômetros. Em resumo: “acontecimentos que ocorrem no mesmo local, em tempos diferentes, num referencial galileano, ocorrem em locais diferentes, quando observados em outro referencial galileano”.
A propósito da simultaneidade dos relâmpagos, já se afirmou anteriormente que “acontecimentos que ocorrem ao mesmo tempo, em locais diferentes, num referencial galileano, ocorrem em tempos diferentes, quando observados de outro referencial galileano”. Conclui-se, portanto, que as duas afirmações se eqüivalem: basta substituir a palavra local pela palavra tempo, para de uma obter a outra. Sendo assim, o espaço e o tempo estão em pé de igualdade.
Hermann Minkowski, que foi professor de Einstein em Zurique, fundiu os dois conceitos num só - o espaço-tempo - a respeito do qual declarou: “A partir de agora o espaço em si e o tempo em si se fundem por completo nas sombras, e só algo que é a união de ambos conserva existência própria”.
Que um corpo tenha 3 dimensões, ninguém duvida. Mas, além disso, ele existe porque o tempo flui através dele, constituindo uma 4º dimensão. Minkowski chamou um ponto qualquer nesse espaço quadridimensional - ou contínuo espaço-tempo - de acontecimento ou evento, que pode ser determinado por quatro números: três para a posição no espaço (comprimento, largura e altura) e um quarto designando o tempo transcorrido.
A Teoria da Relatividade Restrita recebeu importante confirmação experimental algum tempo após sua formulação: verificou-se nos aceleradores atômicos um aumento de massa das partículas à medida que sua velocidade era incrementada.
Os efeitos relativísticos só são detectáveis a velocidades muito próximas à da luz. Por isso, a teoria de Einstein não rejeita a Mecânica de Galileu-Newton, utilizando-a como um caso particular para corpos com velocidades desprezíveis em relação à da luz.
Diz Einstein, no livro escrito de parceria com o físico polonês Leopold Infeld, seu amigo íntimo e colaborador: “Criar uma nova teoria não corresponde a demolir um pardieiro para a construção de um arranha-céu. Será antes subir uma montanha para alcançar visão mais dilatada e descobrir imprevistas ligações entre o nosso ponto de partida e os arredores. Mas o ponto de onde partimos ainda existe e pode ser visto, conquanto apareça cada vez menor e forme uma parte bem minúscula da grande paisagem desvendada pela ampliação de nosso campo visual”. A revolução relativista significou justamente a solução de várias contradições e uma nova maneira de ver e representar o Universo, o “subir da montanha”.
A nova mecânica einsteiniana apresenta ainda a importante relação E = mc2, que exprime a equivalência entre a massa e a energia de um corpo. Esta lei afirma que toda variação de massa guarda relação com a variação de energia e vice-versa.
Quando um corpo qualquer irradia energia, automaticamente ele perde massa. Assim, o Sol perde cerca de 4 milhões de toneladas de massa por segundo. Para transferir 1 grama de massa a um corpo, é preciso fornecer-lhe a fabulosa energia de 25 milhões de kWh. De modo que, em condições normais, as variações de massa são insignificantes. Mas, na Física Nuclear, as grandes mudanças de massa constituem hoje uma realidade: o fenômeno mais conhecido é o da bomba atômica, onde uma pequena massa de material físsil fornece uma grande energia.
Com a fórmula E = mc2, Einstein demonstrou que o uso da energia atômica era teoricamente possível; mas nada, nem ninguém, podia assegurar que fosse viável na prática.
Ao tempo da Segunda Guerra Mundial, Einstein já se encontrava nos Estados Unidos, refugiado da perseguição aos judeus, que se iniciara em 1933 com a ascensão de Hitler. E a 2 de agosto de 1939, solicitado por vários físicos, entre os quais Szilard, escreveu ao presidente Roosevelt uma carta, em que o alertava sobre o perigo de uma bomba atômica nazista. “Tenho o conhecimento de que a Alemanha pôs fim à venda de urânio das minas tchecas de que se apossou.”
Se a derrota da Alemanha afastou este temor, outro, entretanto, surgiu. Sua carta de advertência fora o ponto de partida para o projeto de fabricação da bomba americana. E Szilard foi novamente à procura de Einstein, para que ele mais uma vez se dirigisse a Roosevelt, desta vez para pedir que não se usasse a bomba americana contra o Japão, já praticamente derrotado. A carta foi enviada.
A 12 de abril de 1945, dia da morte repentina do presidente americano, encontraram esta carta no seu gabinete, ainda fechada. Truman, sucessor de Roosevelt, não deu ouvidos a Einstein e aos físicos que o apoiavam, ordenando o bombardeio nuclear de Hiroxima e Nagasáqui, com as terríveis conseqüências que se conhecem.
A Teoria da Relatividade Restrita tinha sido aceita com entusiasmo pelos físicos, pois vinha resolver muitos problemas. Mas, quanto à Relatividade Generalizada, até mesmo Max Planck não lhe dava a devida importância: “Se agora está quase tudo resolvido, por que você se preocupa corri estes problemas?”
Einstein, entretanto, lançou-se com afinco à nova tarefa de interpretar, em termos relativísticos, os fenômenos da gravitação, trabalho que concluiu em 1916. Em síntese, explicou a gravitação como uma decorrência geométrica do espaço-tempo. Tal hipótese mostra que a presença de um corpo em determinado local causa urna distorção na região que lhe é próxima, pois o efeito dos corpos materiais não é engendrar forças, como afirma a lei de gravitação de Newton,. mas curvar o espaço-tempo. Se o corpo tem grande massa, os efeitos da distorção devem ser mensuráveis; assim, um raio de luz proveniente de uma estrela distante e que, para incidir sobre a Terra, tenha que passar próximo ao Sol, deveria sofrer uma alteração em sua trajetória.
Einstein foi mais longe. Se a matéria encurva o espaço-tempo, então é possível admitir a hipótese de que todo o Universo é curvo. E, com essa idéia, criou uma nova Cosmologia.
Ao nível dos fatos experimentais, a Teoria da Relatividade explica três fenômenos importantes: o desvio da órbita do planeta Mercúrio, o encurvamento dos raios luminosos ao passarem perto do Sol e o aumento do comprimento de onda da luz emitida por estrelas densas (desvio para o vermelho gravitacional).
Pouco depois de ter demonstrado a existência das ondas eletromagnéticas, Hertz descobriu outra coisa interessante: que determinadas substâncias, quando iluminadas, emitiam elétrons. Esse fato, conhecido como efeito fotoelétrico, permaneceu sem explicação plausível, até que Einstein dele se ocupou. Recorrendo à recém elaborada teoria quântica de Max Planck - segundo a qual a emissão e absorção da luz, ou da radiação em geral, não têm lugar de maneira contínua mas sim descontínua, por saltos ou quanta de energia (plural da palavra latina quantum, que significa “quantidade determinada”) - Einstein aplicou essa concepção ao efeito descoberto, ampliando-a.
Em 1921, Einstein recebeu o Prêmio Nobel pela explicação do efeito fotoelétrico. A celebridade, contudo, jamais alterou seu caráter modesto. Depois que abandonou a Alemanha, em 1933, íristalou-se definitivamente no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, onde lecionaria o resto da vida.
Sua preocupação com o desligamento de tudo o que fosse acessório é bem expressa por Infeld: “Somos escravos de banheiras, geladeiras, automóveis, rádios e milhões de outras coisas … O que Einstein resolveu foi o problema do mínimo: sapatos, calças, camisa e jaqueta, coisas realmente necessárias; seria difícil reduzi-las ainda mais”.
Como homem, não foi menos admirável do que como cientista. Um visitante perguntou-lhe certa vez qual seria, no leito de morte, o balanço de sua vida: fora um sucesso ou tinha sido inútil? Respondeu simplesmente: “Nunca me interessaria por essa questão, nem no leito de morte, nem noutra altura qualquer. Ao fim e ao cabo, não passo de uma partícula da natureza”. Na mesma paz em que viveu, Albert Einstein morreria, em 1955.
(Texto adaptado de Os Cientistas, Abril S.A. Cultural e Insustrial)
sexta-feira, 24 de abril de 2009
Situação de Aprendizagem 1 da disciplina de física para a primeira série do Ensino Médio.
Grandezas do Movimento:
Levantamento e Classificação dos Movimentos do Cotidiano
Competências e Habilidades: Utilizar terminologia científica adequada para descrever movimentos de situações cotidianas; identificar a presença de movimentos no cotidiano; classificar os movimentos identificando as grandezas que os caracterizam; planejar o estudo dos movimentos contemplando as classificações efetuadas.
1-) Faça uma lista dos movimentos que você realizou hoje e de tudo que viu em movimento desde quando acordou.
Esticar os braços, respirar, andar, abrir a porta, lavar as mãos, dar descarga, tomar banho, trocar-se, escovar os dentes, beber água, pular, o ponteiro do relógio, o ventilador, a bicicleta passando, o carro na rua, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, bocejar, escutar um CD de música, subir as escadas, dar tchau para os pais, beijar, abraçar alguém, correr, agachar, levantar algum objeto, cachorro latindo, as árvores balançando com o vento, o vento, escrever no caderno, esbarrar no colega, varrer a sala, lavar a louça, passar a roupa, abrir uma lata de refrigerante, comer, cortar o pão, abrir a geladeira, apertar o interruptor, sentar, etc.
2-) O que foi necessário para realizar cada um desses movimentos (combustível, alimento, uma rampa, ter pernas, ter rodas etc.)?
Para realizar esses movimentos foi necessário força e energia, e as fontes dessa força e energia podem variar. No caso de esticar os braços, respirar, andar, correr, bocejar, beijar, abraçar, esbarrar, é necessário o alimento, que fornecerá a energia química para o corpo. No caso de veículos essa energia pode vir do agente humano que o controla (ciclista, motorista) e também do combustível e da bateria. O ventilador, a geladeira, o ferro de passar e o toca CD utilizam a energia elétrica, o vento a energia do Sol. Pular e dar a descarga utilizam a energia gravitacional. O relógio pode funcionar com pilhas ou bateria. Para alguns movimentos além da fonte de energia também são necessários alguns elementos, como água para tomar banho e lavar as mãos, vassoura para varrer a sala, comida para comer, escadas para subí-las etc.
3-) Quais as finalidades de cada movimento?
A finalidade de andar, correr, usar a bicicleta, o carro ou o ônibus é a locomoção, se deslocar, chegar a algum lugar.
A finalidade do ponteiro do relógio é marcar a passagem do tempo.
A finalidade do ventilador é produzir vento e aliviar o calor.
A finalidade de tomar banho, escovar os dentes, lavar as mãos, usar a descarga, trocar-se é a higiene pessoal.
A finalidade de comer, respirar, beber água, cortar o pão, abrir uma lata de refrigerante e abrir a geladeira é se alimentar e obter energia.
A finalidade de lavar a louça, passar a roupa, varrer a sala, pentear o cabelo é manter a ordem e a limpeza.
A finalidade de abraçar, beijar e dar tchau para os pais é vivenciar sua afetividade e demonstrar carinho.
A finalidade de escrever no caderno é guardar informações ou exercitar habilidades.
A finalidade de ouvir música é divertir-se, relaxar ou distrair-se.
A finalidade de apertar o interruptor é permitir a passagem de corrente para algum aparelho ou máquina. Etc.
a) Dentre eles, quais movimentos tiveram a finalidade de deslocamento?
Esticar os braços, andar, pular, a bicicleta passando, o carro, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, subir as escadas, varrer a sala (deslocar o lixo), etc.
b) Quais movimentos produzem o giro?
O ponteiro do relógio, o ventilador, abrir a porta (não um giro completo), abrir a geladeira (como a porta dos ambientes a porta da geladeira também gira presa a um eixo), dançar, dar a descarga, escovar os dentes, escrever no caderno, etc.
c) O que foi utilizado para controlar os movimentos?
Para controlar os movimentos foram utilizados o cérebro (movimentos do corpo de seres vivos), os freios, acelerador, volante, guidão, a força dos braços, o interruptor, a torneira, botões, etc.
d) É possível ampliar a força usando os movimentos?
Sim. Podemos pensar nisso de duas maneiras distintas. No caso de seres vivos, eles podem ampliar sua força (força no sentido do senso comum) através dos movimentos de um exercício físico ou musculação. Em um sentido mais físico (da disciplina Física), podemos ampliar nossa força utilizando os movimentos de algumas ferramentas ou partes do corpo específicos. Exemplo: ao utilizar um abridor de garrafa, o movimento que fazemos nele para abrir a garrafa amplia nossa fora, que de outro modo teríamos que utilizar maior energia e produzir uma força maior para abrir a garrafa sem o abridor. Um carrinho de mão, amplia nossa força, já que para carregar muitas coisas nele fazemos menos força do que se carregassemos as mesmas coisas sem o seu uso. Para varrer a sala, a vassoura e seu movimento amplia nossa força, pois juntar todo o lixo do chão sem utilizar-se do movimento de varrer gastaria mais energia. Etc.
e) Converse e identifique as semelhanças e as diferenças dos movimentos realizados, o que é necessário para produzir esses movimentos e para controlá-los. Anote as conclusões do grupo.
Há essencialmente dois tipos de movimentos identificados, o movimento de deslocamento, que na Física vamos chamar de movimento linear, onde há a mudança de lugar do corpo que se movimenta, e o movimento de giro ou rotação, chamado na Física de movimento angular, onde o que varia não é a posição de todo o objeto e sim apenas de parte dele ou de suas extremidades, mantendo-se um ponto fixo que chamamos de eixo, em torno do qual o objeto ou corpo se movimenta, lembrando que para ser um movimento de rotação o eixo em torno do qual ocorre o giro deve fazer parte do próprio corpo ou estar intrínseco nele. Exemplo: Andar em círculos com uma bicicleta não é um movimento de rotação ou angular e sim um deslocamento, pois, toda a bicicleta está constantemente mudando de lugar mesmo que retorne ao mesmo depois de um tempo, por outro lado, seus pneus e aros produzem rotações, já que giram em relação a seu centro (o eixo) sem afastar-se dele.
Para produzir e controlar os movimentos são necessárias forças. E uma força que produz, controla ou pára um deslocamento demanda energia de sua fonte, da mesma maneira para as rotações teremos os torques, que semelhante as forças, são os responsáveis por produzir, controlar ou parar o movimento angular, e demandam também energia.
A relação entre Força e Torque será vista mais para frente.
4-) Classifique tudo o que você levantou junto com seu grupo e anote na tabela o que: desloca-se; gira; produz movimentos; amplia força aplicada; permanece em equilíbrio.
Grandezas do Movimento:
Levantamento e Classificação dos Movimentos do Cotidiano
Competências e Habilidades: Utilizar terminologia científica adequada para descrever movimentos de situações cotidianas; identificar a presença de movimentos no cotidiano; classificar os movimentos identificando as grandezas que os caracterizam; planejar o estudo dos movimentos contemplando as classificações efetuadas.
1-) Faça uma lista dos movimentos que você realizou hoje e de tudo que viu em movimento desde quando acordou.
Esticar os braços, respirar, andar, abrir a porta, lavar as mãos, dar descarga, tomar banho, trocar-se, escovar os dentes, beber água, pular, o ponteiro do relógio, o ventilador, a bicicleta passando, o carro na rua, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, bocejar, escutar um CD de música, subir as escadas, dar tchau para os pais, beijar, abraçar alguém, correr, agachar, levantar algum objeto, cachorro latindo, as árvores balançando com o vento, o vento, escrever no caderno, esbarrar no colega, varrer a sala, lavar a louça, passar a roupa, abrir uma lata de refrigerante, comer, cortar o pão, abrir a geladeira, apertar o interruptor, sentar, etc.
2-) O que foi necessário para realizar cada um desses movimentos (combustível, alimento, uma rampa, ter pernas, ter rodas etc.)?
Para realizar esses movimentos foi necessário força e energia, e as fontes dessa força e energia podem variar. No caso de esticar os braços, respirar, andar, correr, bocejar, beijar, abraçar, esbarrar, é necessário o alimento, que fornecerá a energia química para o corpo. No caso de veículos essa energia pode vir do agente humano que o controla (ciclista, motorista) e também do combustível e da bateria. O ventilador, a geladeira, o ferro de passar e o toca CD utilizam a energia elétrica, o vento a energia do Sol. Pular e dar a descarga utilizam a energia gravitacional. O relógio pode funcionar com pilhas ou bateria. Para alguns movimentos além da fonte de energia também são necessários alguns elementos, como água para tomar banho e lavar as mãos, vassoura para varrer a sala, comida para comer, escadas para subí-las etc.
3-) Quais as finalidades de cada movimento?
A finalidade de andar, correr, usar a bicicleta, o carro ou o ônibus é a locomoção, se deslocar, chegar a algum lugar.
A finalidade do ponteiro do relógio é marcar a passagem do tempo.
A finalidade do ventilador é produzir vento e aliviar o calor.
A finalidade de tomar banho, escovar os dentes, lavar as mãos, usar a descarga, trocar-se é a higiene pessoal.
A finalidade de comer, respirar, beber água, cortar o pão, abrir uma lata de refrigerante e abrir a geladeira é se alimentar e obter energia.
A finalidade de lavar a louça, passar a roupa, varrer a sala, pentear o cabelo é manter a ordem e a limpeza.
A finalidade de abraçar, beijar e dar tchau para os pais é vivenciar sua afetividade e demonstrar carinho.
A finalidade de escrever no caderno é guardar informações ou exercitar habilidades.
A finalidade de ouvir música é divertir-se, relaxar ou distrair-se.
A finalidade de apertar o interruptor é permitir a passagem de corrente para algum aparelho ou máquina. Etc.
a) Dentre eles, quais movimentos tiveram a finalidade de deslocamento?
Esticar os braços, andar, pular, a bicicleta passando, o carro, o ônibus freando, o pássaro voando, pentear o cabelo, subir as escadas, varrer a sala (deslocar o lixo), etc.
b) Quais movimentos produzem o giro?
O ponteiro do relógio, o ventilador, abrir a porta (não um giro completo), abrir a geladeira (como a porta dos ambientes a porta da geladeira também gira presa a um eixo), dançar, dar a descarga, escovar os dentes, escrever no caderno, etc.
c) O que foi utilizado para controlar os movimentos?
Para controlar os movimentos foram utilizados o cérebro (movimentos do corpo de seres vivos), os freios, acelerador, volante, guidão, a força dos braços, o interruptor, a torneira, botões, etc.
d) É possível ampliar a força usando os movimentos?
Sim. Podemos pensar nisso de duas maneiras distintas. No caso de seres vivos, eles podem ampliar sua força (força no sentido do senso comum) através dos movimentos de um exercício físico ou musculação. Em um sentido mais físico (da disciplina Física), podemos ampliar nossa força utilizando os movimentos de algumas ferramentas ou partes do corpo específicos. Exemplo: ao utilizar um abridor de garrafa, o movimento que fazemos nele para abrir a garrafa amplia nossa fora, que de outro modo teríamos que utilizar maior energia e produzir uma força maior para abrir a garrafa sem o abridor. Um carrinho de mão, amplia nossa força, já que para carregar muitas coisas nele fazemos menos força do que se carregassemos as mesmas coisas sem o seu uso. Para varrer a sala, a vassoura e seu movimento amplia nossa força, pois juntar todo o lixo do chão sem utilizar-se do movimento de varrer gastaria mais energia. Etc.
e) Converse e identifique as semelhanças e as diferenças dos movimentos realizados, o que é necessário para produzir esses movimentos e para controlá-los. Anote as conclusões do grupo.
Há essencialmente dois tipos de movimentos identificados, o movimento de deslocamento, que na Física vamos chamar de movimento linear, onde há a mudança de lugar do corpo que se movimenta, e o movimento de giro ou rotação, chamado na Física de movimento angular, onde o que varia não é a posição de todo o objeto e sim apenas de parte dele ou de suas extremidades, mantendo-se um ponto fixo que chamamos de eixo, em torno do qual o objeto ou corpo se movimenta, lembrando que para ser um movimento de rotação o eixo em torno do qual ocorre o giro deve fazer parte do próprio corpo ou estar intrínseco nele. Exemplo: Andar em círculos com uma bicicleta não é um movimento de rotação ou angular e sim um deslocamento, pois, toda a bicicleta está constantemente mudando de lugar mesmo que retorne ao mesmo depois de um tempo, por outro lado, seus pneus e aros produzem rotações, já que giram em relação a seu centro (o eixo) sem afastar-se dele.
Para produzir e controlar os movimentos são necessárias forças. E uma força que produz, controla ou pára um deslocamento demanda energia de sua fonte, da mesma maneira para as rotações teremos os torques, que semelhante as forças, são os responsáveis por produzir, controlar ou parar o movimento angular, e demandam também energia.
A relação entre Força e Torque será vista mais para frente.
4-) Classifique tudo o que você levantou junto com seu grupo e anote na tabela o que: desloca-se; gira; produz movimentos; amplia força aplicada; permanece em equilíbrio.
Aula -Cadê o Calor?
Situação de Aprendizagem 1 da disciplina de física para a segunda série do Ensino Médio.Problematizando e Classificando: Cadê o Calor?Competências e Habilidades: identificar fenômenos, substâncias e materiais envolvidos em processos térmicos; relacionar características térmicas dos materiais com seus diferentes usos diários; perceber a participação do calor nos processos naturais ou tecnológicos; elaborar comunicação escrita ou oral utilizando linguagem científica adequada.Roteiro 1
1-) Liste pelo menos 20 termos, processos ou situações que tenham alguma relação com calor ou com temperatura.
Fogo, água, gasolina, álcool, blusa de lã, cobertor, gelo, gás freon, evaporação, condensação, fusão, explosão, dinamite, exercícios físicos, forno, fermentação, café, queimadura, gangrena, febre, termômetro, etc.
2-) Quais características dos elementos que você listou os associam a processos térmicos? Por exemplo, nossas mãos se esquentam quando as esfregamos, ou nossa pele molhada com álcool se resfria se a sopramos.O fogo aquece pela queima de combustíveis.
A água pode ser utilizada como sistema de refrigeração retirando o calor dos corpos.
A gasolina produz calor através de sua queima e explosão.
O álcool esquenta o corpo quando o tomamos.A blusa de lã isola o corpo dificultando a troca de calor. O cobertor também. O gelo resfria roubando calor dos objetos nos quais está em contato.O gás freon retira calor de dentro da geladeira para realizar sua expansão e o devolve ao ambiente no condensador atrás da geladeira sob alta pressão.A evaporação é um processo natural da passagem do estado líquido ao gasoso ou vapor no qual há consumo/ganho de calor, e a condensação é um processo do estado gasoso ao líquido no qual há perda de calor. Na fusão o sólido passa para o líquido retirando calor do ambiente.A explosão é uma grande expansão de pressão e temperatura que ocorre em um pequeno tempo.A dinamite serve para provocar explosões.Os exercícios físicos geram calor pelo atrito e movimento dos músculos o que provoca um aumento da quantidade de calor no corpo.O forno aquece os alimentos funcionando como uma estufa, fazendo o calor circular homogeneamente por dentro dele.A fermentação é um processo químico/biológico que gera calor e gás carbônico.O café para ser feito utiliza o calor da água para aumentar sua solubilidade na mesma.A queimadura ocorre quando uma fonte de calor transforma a água do nosso corpo em vapor, a gangrena ocorre quando os líquidos do nosso corpo passam para o estado sólido, e a febre é um mecanismo de defesa do corpo humano utilizado para matar as bactérias, germes e vírus que não resistem a altas temperaturas.
1-) Liste pelo menos 20 termos, processos ou situações que tenham alguma relação com calor ou com temperatura.
Fogo, água, gasolina, álcool, blusa de lã, cobertor, gelo, gás freon, evaporação, condensação, fusão, explosão, dinamite, exercícios físicos, forno, fermentação, café, queimadura, gangrena, febre, termômetro, etc.
2-) Quais características dos elementos que você listou os associam a processos térmicos? Por exemplo, nossas mãos se esquentam quando as esfregamos, ou nossa pele molhada com álcool se resfria se a sopramos.O fogo aquece pela queima de combustíveis.
A água pode ser utilizada como sistema de refrigeração retirando o calor dos corpos.
A gasolina produz calor através de sua queima e explosão.
O álcool esquenta o corpo quando o tomamos.A blusa de lã isola o corpo dificultando a troca de calor. O cobertor também. O gelo resfria roubando calor dos objetos nos quais está em contato.O gás freon retira calor de dentro da geladeira para realizar sua expansão e o devolve ao ambiente no condensador atrás da geladeira sob alta pressão.A evaporação é um processo natural da passagem do estado líquido ao gasoso ou vapor no qual há consumo/ganho de calor, e a condensação é um processo do estado gasoso ao líquido no qual há perda de calor. Na fusão o sólido passa para o líquido retirando calor do ambiente.A explosão é uma grande expansão de pressão e temperatura que ocorre em um pequeno tempo.A dinamite serve para provocar explosões.Os exercícios físicos geram calor pelo atrito e movimento dos músculos o que provoca um aumento da quantidade de calor no corpo.O forno aquece os alimentos funcionando como uma estufa, fazendo o calor circular homogeneamente por dentro dele.A fermentação é um processo químico/biológico que gera calor e gás carbônico.O café para ser feito utiliza o calor da água para aumentar sua solubilidade na mesma.A queimadura ocorre quando uma fonte de calor transforma a água do nosso corpo em vapor, a gangrena ocorre quando os líquidos do nosso corpo passam para o estado sólido, e a febre é um mecanismo de defesa do corpo humano utilizado para matar as bactérias, germes e vírus que não resistem a altas temperaturas.
As Competências do Profesor e o Construtivismo na Sala de Aula
Aula
Anne Louise Scarinci1
Jesuína Lopes de Almeida Pacca2
Universidade de São Paulo, Instituto de Física
INTRODUÇÃO
Atualmente os pesquisadores estão muito preocupados em definir competências
do professor, e inúmeros trabalhos foram elaborados tomando esse tema como objeto. A
intenção principal parece ser exatamente a de poder orientar a formação docente,
servindo de referencial para as instituições de formação.
Assim, Schön, Zeichner e Perrenoud, entre outros, procuraram equacionar uma
série de competências que delineariam uma boa atividade docente, tanto em termos de
descrições do que são facetas da educação tradicionalmente consideradas válidas, como
em termos de projeções de competências que emergem atualmente.
Por outro lado, paralelamente ou mesmo um pouco antes, as pesquisas se
ocuparam muito com o caráter construtivista da atuação do professor. Em atenção aos
estudos na área da psicologia do aprendizado e procurando formular os desdobramentos
das teorias epistemológicas para o meio educacional, um grande esforço foi feito em
busca de que atitudes e ações do professor seriam condizentes com as teorias
construtivistas e favoreceriam a aprendizagem significativa dos alunos.
Embora os dois movimentos tenham sido frutos de origens diversas, como ambos
se dirigem diretamente às características do professor, certamente devemos conseguir
encontrar vários pontos de interconexão.
Nesse artigo, procuramos relacionar um instrumento de base empírica
desenvolvido para avaliar características construtivistas de um grupo de professores, em
comparação com um conjunto de competências descritas pela literatura. Privilegiaremos,
para tanto, o livro de Perrenoud (2000), intitulado Dez Novas Competências para Ensinar.
A compilação desse autor é, na verdade, muito próxima a outras listas de competências
retratadas por outros autores renomados da área, de forma que não limita ou estreita
demasiadamente o recorte.
AS COMPETÊNCIAS EM PERRENOUD
Philippe Perrenoud participou, em Genebra, da elaboração de um conjunto de
competências desejáveis ao professor, destinadas à orientação de cursos de formação
continuada promovidos por aquela cidade. Partindo desse referencial, sistematizou um
inventário das competências enunciadas no documento de Genebra, comentando-as e
classificando-as em dez grupos mais amplos. Descreveremos brevemente a significação
dada pelo autor aos grupos de competências.
1. Organizar e dirigir situações de aprendizagem
1 Apoio CNPq.
2 Apoio do CNPq e da Fapesp.
2
Pressupõe-se que o ensino não mais se limita a uma forma magistral de
transmissão de conteúdos. Procuram-se, ao invés, pedagogias que incluam os aprendizes
no processo e, para isso, as situações de aprendizagem devem ultrapassar o clássico
“ouvir a lição”.
2. Administrar a progressão das aprendizagens
A aprendizagem é vista como pertencente a um percurso individual de cada aluno.
Dessa forma, é desejável que seja tomada numa perspectiva de mais longo prazo, o que
leva o professor a um papel maior nas decisões de progressão.
3. Conceber e fazer evoluir os dispositivos de diferenciação
Opõe-se a pedagogia diferenciada à pedagogia frontal, a qual Perrenoud traduz
como “a mesma lição, os mesmos exercícios para todos” (ibid, p.55). Almeja-se colocar
cada aluno, individualmente, em situações de aprendizagem ótimas para ele,
considerando seus conhecimentos prévios, sua relação com o saber e seus interesses.
4. Envolver os alunos em suas aprendizagens e em seu trabalho
O texto admite que a responsabilidade pela motivação dos alunos transcende os
domínios do professor, porém focaliza a contribuição deste com o que lhe for tangível.
5. Trabalhar em equipe
Saber cooperar, por vários motivos, como a premência dos ciclos de
aprendizagem e a inclusão na escola de vários profissionais com papéis especializados
(psicólogos, coordenadores de área, etc.), está-se tornando, segundo defende Perrenoud,
“uma necessidade ligada à evolução do ofício do professor” (ibid, p. 80).
6. Participar da administração da escola
A colaboração dos professores junto ao pessoal administrativo para a gestão da
escola incentivaria a modernização do sistema educativo e a construção de relações de
trabalho baseadas na confiança e na autonomia. Por isso, Perrenoud ressalta a
importância do professor em “sair da sala de aula, interessando-se pela comunidade
educacional em seu conjunto” (ibid, p. 96).
7. Informar e envolver os pais
A parceria com os pais na educação é obviamente desejável, porém a
comunicação entre pais e professores nem sempre é profícua, devido a fatores como
mecanismos de defesa, relações de poder e desconfiança. Não obstante a manutenção
de um bom relacionamento ser sempre tarefa das duas partes envolvidas, cabe aos
professores um papel maior, por serem eles os profissionais e terem maior capacidade de
compreensão das diversidades encontradas na comunidade atendida pela escola.
8. Utilizar novas tecnologias
“A escola não pode ignorar o que se passa no mundo” (ibid, p. 125). O uso das
novas tecnologias não é defendido cegamente, mas de forma a convidar os professores a
3
uma reflexão crítica para que se distingam quais dispositivos tecnológicos são adequados
e como usá-los de modo a garantir pertinência ao aprendizado.
9. Enfrentar os deveres e os dilemas éticos da profissão
O professor não está imune às contradições da sociedade, e não se pode esperar
dele virtudes educativas muito maiores que as do contexto em que se insere. Deve-se,
mesmo assim, perseguir uma educação cidadã, que inclui, por exemplo, lutar contra
preconceitos e desenvolver o senso de solidariedade.
10. Administrar sua própria formação contínua
As competências relacionadas acima não são adquiridas ou mantidas sem que se
as exercite constantemente. Além disso, estudos e investigações do campo educacional
renovam e re-significam a prática docente, de modo que esse último conjunto de
competências contribui para viabilizar as demais.
No nosso trabalho, as competências que apareceram e para as quais temos
informações suficientes na pesquisa, são as reunidas nos grupos 1, 2, 4 e 10. Deste
modo, apresentamos, para esses grupos, a lista do que Perrenoud compilou quanto às
mobilizações específicas para o professor:
1. Organizar e dirigir situações de aprendizagem
a. conhecer, para determinada disciplina, os conteúdos a serem ensinados e sua
tradução em objetivos de aprendizagem
b. trabalhar a partir das representações dos alunos
c. Trabalhar a partir dos erros e dos obstáculos à aprendizagem
d. Construir e planejar dispositivos e seqüências didáticas
e. Envolver os alunos em atividades de pesquisa, em projetos de conhecimento.
2. Administrar a progressão das aprendizagens
a. Conceber e administrar situações-problema ajustadas ao nível e às possibilidades dos
alunos
b. Adquirir uma visão longitudinal dos objetivos do ensino
c. Estabelecer laços com as teorias subjacentes às atividades de aprendizagem
d. Observar e avaliar os alunos em situações de aprendizagem, de acordo com uma
abordagem formativa
e. Fazer balanços periódicos de competências e tomar decisões de progressão.
4. Envolver os alunos em suas aprendizagens e em seu trabalho
a. Suscitar o desejo de aprender, explicitar a relação com o saber, o sentido do trabalho
escolar e desenvolver na criança a capacidade de auto-avaliação
b. Instruir um conselho de alunos e negociar com eles diversos tipos de regras e de
contratos
c. Oferecer atividades opcionais de formação
d. Favorecer a definição de um projeto pessoal do aluno.
10. Administrar sua própria formação contínua
a. Saber explicitar as próprias práticas
b. Estabelecer seu próprio balanço de competências e seu programa pessoal de
formação contínua
c. Negociar um projeto de formação comum com os colegas (equipe, escola, rede)
4
d. Envolver-se em tarefas em escala de uma ordem de ensino ou do sistema educativo
e. Acolher a formação dos colegas e participar dela
f. Ser agente do sistema de formação contínua.
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVISTAS DO PROFESSOR
Dentre os autores que evidenciam preocupações prescritivas do construtivismo
(sua tradução da epistemologia para a pedagogia), apontamos algumas atitudes e
estratégias que devem estar presentes em uma metodologia de ensino construtivista.
Essas atitudes e estratégias estarão brevemente comentadas nos parágrafos que se
seguem.
O erro é um elemento motor do conhecimento (Bachelard, 1996). O aprendiz traz
para a sala de aula, previamente ao processo de ensino, concepções alternativas dos
conceitos e fenômenos, que o professor deve considerar e respeitar. Respeitar o senso
comum do estudante obviamente não significa que o educador deva manter-se nele, mas
que deva, sim, tomá-lo na importante condição de ponto de partida para o aprendizado, e
comprometer-se "no processo de sua neces sária superação" (Freire, 1996, p. 32).
O aprendizado ocorre através de mudança conceitual, ou nas palavras de
Bachelard (1996), pela psicanálise do conhecimento primeiro. O professor deve ser capaz
de perceber quais são os obstáculos de conhecimento primeiro presentes nos alunos
durante o ensino, e orientá-los em direção ao conhecimento científico coletivamente
aceito. Para isso, o professor deve ter também consciência dos seus próprios obstáculos
epistemológicos e saber meios de lidar com eles.
O obstáculo pedagógico se torna evidente a partir de problemas que a estrutura
cognitiva do sujeito não consegue resolver. O envolvimento ativo do aprendiz na
construção do conhecimento acontece quando este está motivado para a busca de
soluções. Dessa forma, valorizam-se, em sala de aula, atividades de caráter investigativo.
O aprendizado também é favorecido pelas interações sociais entre os sujeitos.
Assim, o processo de educar deve incluir a comunicação entre professor e aprendiz (e
também entre aprendizes). Nesse contexto, pode-se entender o termo comunicação no
sentido oposto ao de transferência, pois comunicação traz consigo a idéia de uma ação
com vários atores. Por outro lado, a idéia da transferência de conhecimentos nos remete,
como apontou Paulo Freire, à imagem de depósito, em que há um sujeito depositante – o
professor, possuidor da verdade, e os alunos não como sujeitos atores, mas como
"objetos" nos quais será efetuado o depósito.
Falar e ouvir as concepções de colegas em mesmo nível de aprendizagem serve
também ao propósito de explicitar de forma verbal a compreensão de um conceito. Muitas
vezes essa compreensão coincide com a que está em construção pelo sujeito, mas que
este não conseguiria expressá-la com clareza, em que pese consiga identificá-la na fala
do outro. Reconstruções da realidade atingem o grupo, mas "uma pessoa ou outra [...] se
antecipa na explicitação da nova percepção da mesma realidade" (Freire, 1996, p.92)
Assim, Paulo Freire também coloca como uma das tarefas do educador o estímulo a essa
troca e generalização grupal. Os conceitos e significados são construídos através da
interação social (Vigotski, 1998), e essa interação pode-se dar em vários níveis, onde a
esfera oral é apenas um deles, mas de valor inegável.
Finalmente, a intervenção deliberada, característica do processo de ensinoaprendizagem,
é fundamental para a maturação dos conceitos (Oliveira, 1992). Essa
posição não prescinde da postura dialógica que deve ser mantida entre alunos e
professor, mas ataca o "puro vai-e-vem de perguntas e respostas" (Paulo Freire, 1996),
5
pela sua carência dos necessários momentos de explicação, sistematização e síntese
característicos do ato educativo.
O GRUPO ESTUDADO E OS DADOS
Acompanhamos professores que participaram, em 2005, de um grupo de estudos
em modalidade formação continuada. O grupo de estudos aconteceu no Instituto de
Física da USP e se intitulou “Eletromagnetismo no Ensino Médio: barreiras conceituais e
estratégias de ensino”. Foi coordenado pela professora Drª Jesuína Lopes de Almeida
Pacca.
Dentre as atividades que os professores realizaram estão momentos específicos
em que eles trouxeram relatos do que aconteceu nas suas salas de aula na semana.
Trazem também problemas e dúvidas que eles gostariam de ver comentadas pelos outros
participantes do grupo e pela formadora.
Os relatos semanais dos professores foram gravados em áudio e consistiram uma
fonte de dados, que complementamos com entrevistas individuais. Nestas, pedimos ao
professor para contar algumas aulas que ele ministrou no semestre – o professor
descreveu o encaminhamento dado a uma aula, a relação dessa aula com o
planejamento, os imprevistos que surgiram, e também os entornos da seqüência didática
– o que havia acontecido antes e o que o professor fez nas aulas seguintes, a partir dos
resultados da atividade.
O INSTRUMENTO
O instrumento elaborado foi essencialmente empírico e partiu do que o professor
foi capaz de relatar sobre a sua prática. Para a escolha dos critérios de seleção dos
dados, embasamo-nos no que a teoria previu que seriam características do professor
construtivista. Mantendo sempre a ponte entre dados e teoria, elaboramos um conjunto de
questões analíticas (Lüdke e André, 1996), situadas em quatro dimensões:
O professor e as estratégias
O professor e as habilidades
O professor e as atitudes
O professor e a avaliação das suas ações
O professor e as estratégias
As categorias reunidas na dimensão das Estratégias dizem respeito às ações de
cunho racional e planejado do professor para as suas aulas. Analisamos o modo como o
professor deu abertura para um tema ou atividade, de forma a motivar os alunos para a
sua realização; como ele desenvolveu uma atividade, como encaminhou o fechamento de
um tema e como organizou seu planejamento em relação à seqüência dos conteúdos.
Uma vez que, no grupo de estudos, os professores aprenderam a atentar para as
concepções alternativas dos alunos (e todos os professores realizaram atividades de
elicitação das pré-concepções) analisamos também o que os professores fizeram com
essas concepções no decorrer das aulas.
Como exemplo dos dados retirados das falas dos professores, podemos citar, na
categoria da motivação para as atividades: “Eu acho que foi assim, eles participaram
bastante, muito mais que antes. Porque valia nota, toda participação valia nota...”
6
Percebemos que a professora deste exemplo motiva seus alunos para a realização das
atividades através de pressões por rendimento.
O professor e as habilidades
Incluímos na dimensão das Habilidades categorias referentes ao tratamento que o
professor deu a domínios como a coesão entre as atividades de um mesmo tema, a
relação entre a matematização e o conceito físico e a flexibilização do planejamento com
o decorrer da prática.
As categorias apresentadas nessa dimensão, embora não sejam decorrências
imediatas do construtivismo, estabelecem um elo entre uma relação direta com a teoria
que pretendemos explorar e uma ligação direta com os dados reais que trazemos da sala
de aula. Trazem informações do conteúdo, do enfoque que o professor deu ao conteúdo e
da utilização que ele fez do plano de aula.
Por exemplo, o fato de o professor dar muito peso diretamente à formalização
matemática desvinculada do conceito físico (questão 7) denuncia contradição a uma idéia
do construtivismo, que prevê que o aluno, ao operar com a realidade num nível mais
superficial, vá paulatinamente definindo variáveis significativas, à medida que estas se
tornem, para ele, relevantes para descrever o fenômeno, e consigar aprofundar sua
compreensão e levá-la a um patamar de abstração. Um exemplo da atitude oposta, sobre
essa categoria, é observado na professora RO: “Eu fiquei frustrada, porque o mais legal
dessa parte é [a atividade experimental], né? O resto, as fórmulas [das associações em
série e em paralelo], é muito babaca, muito matemática, sabe?”
O professor e as atitudes
As Atitudes dizem respeito a ações do professor que têm um visível teor afetivo.
Dentro desse aspecto mais emocional, mostram o comportamento do professor na sala
de aula nas ações não planejadas que ele precisou “improvisar” no cotidiano de sua
atuação. Também essa dimensão traz grande aproximação com a realidade, nas relações
que o professor estabeleceu na sala de aula.
Sobre a questão 9 dessa dimensão, podemos citar uma fala da professora SZ:
“Então aí um aluno perguntou, ‘mas como será que a lâmpada é por dentro?’, e eu achei
tão engraçada essa pergunta, porque eu também pensei, ‘nossa, é mesmo, né?’ Então
nós combinamos de pesquisar e um outro aluno trouxe, na aula seguinte...”
O professor e a avaliação das suas ações.
Exige-se aqui uma tomada de consciência pelo professor do que ele fez, uma
reflexão sobre o seu trabalho. Essa dimensão traz informações sobre como o professor foi
capaz de analisar a sua atuação em sala de aula. Especialmente a questão de número 15
compõe uma síntese de várias situações que identificamos nos relatos, dentre elas, a
necessidade, se manifestada pelo professor, de encontrar critérios para justificar as
escolhas, a autocrítica que ele fez de alguma estratégia particular utilizada, e a autocrítica
induzida, durante a entrevista, quando o professor conseguiu identificar na questão da
entrevistadora, algum quesito que ele contemplou ou deixou de contemplar na aula. Como
exemplo: “Acho que é isso o que falta na minha aula, sabe, que é essa criatividade de
como começar a explicar, né, porque eu percebo que...”
7
Categorias de análise – questões analíticas
O professor e as estratégias
1. Como o professor motiva a abertura de um tema?
a) questão para resolver / curiosidade.
b) atividade interessante.
c) pressão por rendimento.
2. Como o professor opera as concepções alternativas?
a) Usa para o desenvolvimento do conhecimento científico.
b) Detecta como os alunos pensam. Não conecta à seqüência de atividades.
c) Detecta o errado para definir o certo.
3. Como o professor conduz o desenvolvimento de uma atividade?
a) Existe expectativa (do ponto de chegada, objetivos de ensino), mas o professor
se abre a diferentes possibilidades de caminho.
b) Caminho único, expectativas fechadas.
c) Não há conexões da atividade com um objetivo em termos de conhecimento
científico.
4. Como o professor faz o fechamento de um tema ou atividade?
a) Complementa o conhecimento atingido pelos alunos durante a atividade.
b) Sintetiza oralmente o que os alunos fizeram.
c) Não faz.
5. Que lógica segue a seqüência aplicada pelo professor?
a) questão ® conteúdos para solução.
b) simples ® complexo.
c) seqüência randômica ou pré-existente (livro didático, etc.)
O professor e as habilidades
6. Como o professor dá unidade às várias atividades que pertencem a um mesmo tema
ou objetivo?
a) Consegue, para si e com os alunos, dar unidade à seqüência.
b) Preocupa-se com isso, mas não consegue concretizar com os alunos.
c) Professor não tem esse objetivo.
7. Como o professor opera conceito vs. formalização matemática nas aulas?
a) Equilíbrio e complementaridade.
b) Negligencia a matemática em favor do conceito.
c) Trabalha ambos separadamente.
8. Como o professor opera o planejamento conforme a prática?
a) Facilidade para encaixes, mantendo o fio condutor.
b) Utiliza sugestões, mas sem pertinência ao conteúdo ou à necessidade dos
alunos.
c) Não opera modificações relevantes.
8
O professor e as atitudes
9. Qual é o estado afetivo que o professor mantém durante uma atividade proposta?
a) Professor redescobre a ciência com os alunos.
b) Professor conduz a atividade “de fora”, verificando se os alunos estão no
caminho.
c) Professor acha muitas atividades desinteressantes e dá a aula por obrigação.
10. Como o professor, tendo em mente a seqüência pedagógica que ele planejou, reage a
manifestações ou perguntas dos alunos?
a) As perguntas servem-lhe de estímulo intelectual, ele as ouve com interesse.
b) Professor lhes dá atenção desde que pertençam à seqüência (se encaixem em
sua expectativa).
c) Professor lhes dá atenção se for em resposta a uma pergunta feita por ele
professor.
11. Quando o professor não sabe responder a uma pergunta do aluno, o que ele faz?
a) Estuda, junto com o aluno, para descobrir a resposta.
b) Estuda e leva a resposta ao aluno.
c) Responde de imediato (usa concepções alternativas ou algum raciocínio de
momento que produza uma resposta).
12. Como o professor vê o aluno?
a) Como um colaborador para a construção do conhecimento.
b) Como um sujeito pouco capaz.
c) Como um árbitro.
13. Que embasamento o professor busca, no curso de uma atividade, para descobrir
sobre resultados dos alunos?
a) Indícios provindos dos alunos durante a aula.
b) Sentimentos seus, do professor.
O professor e a avaliação das suas ações
14. O professor percebe quando um conteúdo não flui, com seus alunos, por falta de
domínio de conteúdo da parte dele?
a) Sim. b) Não.
15. Que consciência o professor demonstra dos fatores listados nas categorias
apresentadas?
a) Alta. b) Média. c) Baixa.
ANÁLISE
Olhando para o nosso instrumento com a ótica do conjunto de competências
descritas por Perrenoud, percebemos que é possível estabelecer correlações para quase
todos os itens do questionário. O que observamos:
A questão 1, sobre a abertura de um tema, relaciona-se à competência específica
do item (a) do grupo 4 de Perrenoud (4a). Não espelha o enunciado completo da
competência, mas concentra-se no quesito sobre suscitar o desejo de aprender.
Perrenoud, no entanto, considera igualmente válidas as alternativas em que o professor
9
fornece uma questão para resolver (nas palavras dele, um desafio intelectual), e em que
se procura motivar um tema através de atividades interessantes (jogos da aprendizagem).
O construtivismo, diferentemente, privilegia o desafio.
A questão 2, sobre concepções alternativas, relaciona-se às competências 1b e 1c
da lista de Perrenoud. A 1b fala sobre a importância do professor em fundamentar-se nas
representações prévias dos alunos, e 1c detalha um pouco mais o uso efetivo dos
obstáculos encontrados nessas representações, ao longo do percurso do ensino. A
competência 1c seria plenamente contemplada pelo professor que procedesse segundo a
alternativa (a) do nosso instrumento.
A questão 3 seria relacionada às competências 1a e 2a. A primeira competência
está contemplada quando o professor apresenta uma expectativa para a atividade, ou
seja, quando ele consegue definir objetivos claros que se relacionem aos conteúdos da
ciência. A outra competência (2a) estará parcialmente representada, pois é parte da
habilidade de administrar situações-problema, da capacidade de improvisação do
professor ao gerir a atividade, conforme recebe retorno de seu grupo de alunos que, no
nosso instrumento, inclui-se como a abertura do professor a diferentes possibilidades de
percursos da seqüência didática.
Para a questão 4, não encontramos correlação em Perrenoud. Essa questão nos
traz informações sobre uma concepção alternativa possível sobre o construtivismo.
Acontece de professores não realizarem uma sistematização adequada dos conteúdos,
porque esperam que os alunos irão construir, por si próprios, todo o conhecimento
científico. Essa competência provavelmente foi considerada pelo autor como mais
tradicional, visto que em seu livro ele salienta apenas as “novas competências”.
A questão 5 liga-se ao planejamento do professor quanto à lógica de sua
seqüência. Para o construtivismo, o mais adequado seria que o professor organizasse
seus temas a partir de questões significativas para os alunos, estimulantes para o
aprendizado. Perrenoud concorda em seu enunciado 1d: uma boa situação de
aprendizagem “coloca os alunos diante de uma tarefa a ser realizada, um projeto a fazer,
uma questão a resolver” (ibid, p. 35). A questão também é reconhecida na parte da
competência 2a da concepção de situações-problema (a segunda parte do enunciado
dessa competência será contemplada por outra questão mais adiante).
A questão 6 complementa a questão 5 quanto à capacidade de se por em prática o
que se planejou, dessa forma também se associa ao item 1d. Na prática, uma vez
instalado um problema, o professor deve intervir com várias atividades que ajudem os
alunos no caminho de sua solução. Se ele consegue, perceberá que sua seqüência
didática incluiu atividades que transpareceram serem parte de um todo coerente.
A questão 7 delimita uma competência específica do ensino de física. Apesar de
não encontrar estreita correlação na descrição de Perrenoud, liga-se, de modo mais
amplo, ao domínio de conteúdo que tem o professor (enunciado de Perrenoud 1a), pois o
conhecimento da física inclui estar à vontade com a linguagem matemática.
A questão 8 dirige-se à flexibilidade do planejamento do professor, guiada pelos
objetivos almejados. Isso requer um conhecimento amplo dos conteúdos essenciais e ao
mesmo tempo segurança quanto aos diferentes caminhos possíveis para alcançar as
metas de aprendizagem. Não há, em Perrenoud, uma competência específica que
designe essa capacidade, apesar de a identificarmos transversalmente a vários itens,
especialmente ao 2a, que evidencia a improvisação.
10
A questão 9 encontra conexões com 1e, embora um pouco vagamente, pois a
competência descrita não traga explicitamente esse foco. O autor, no entanto, sublinha a
relação do professor com o saber como condição para que consiga envolver os alunos.
Como a ciência tem um alicerce na descoberta, a atitude “curiosa” do professor
certamente auxilia para que o envolvimento ocorra.
A questão 10, de como o professor reage a manifestações dos alunos, se
aproxima de 2d, a competência de observar e avaliar os alunos em situações de
aprendizagem. A atenção ao aluno cumpre metas da avaliação formativa, conforme o
professor procura feedback regular do desenvolvimento e dos caminhos do pensar dos
alunos. Ouvir o aluno, no entanto, é também uma competência transversal a vários itens
específicos dos relacionados em Perrenoud.
A questão 11 é também complexa e converge fatores de várias ordens, como de
domínio de conteúdo, de autoconfiança e de reconhecimento, pelo professor, de seus
próprios obstáculos epistemológicos e idéias alternativas. Dessa forma, não é de se
estranhar não se encontre identificada pontualmente em um único enunciado de
competências. Talvez o mais próximo seja o 2c, que se refere a laços com teorias
subjacentes. No caso dos professores construtivistas, contexto da nossa pesquisa, se o
professor não aproveita os problemas que surgem dos alunos e, ao invés, fornece a
resposta sem dar oportunidade para que o aluno a encontre, está sendo incoerente com a
teoria de aprendizagem em que supostamente acredita e que quer aplicar.
A questão 12, tal como a 11, remete ao cenário da autoconfiança do professor e
de seu sentimento de domínio do conteúdo a ensinar. Também não a localizamos descrita
como uma competência específica.
Encontramos a questão 13 refletida em duas competências, ambas ligadas ao
segundo grupo de Perrenoud, a 2a e a 2d. O casamento com a primeira é menos direto e
refere-se à necessidade de procurar retornos dos alunos para bem administrar uma
situação-problema. Com a competência 2d, de avaliação formativa, apresenta conexões
mais diretas. Avaliação contínua, afinal, é observação contínua das aquisições do aluno.
A questão 14 evidencia a autocrítica do professor quanto ao conteúdo, e pode ser
aliada a duas competências – à 1a, quanto a conhecer o próprio conteúdo científico que
ensina, porém mais especificamente à 10b, da lucidez profissional do professor em fazer
seu balanço de competências.
Da mesma forma, a questão 15 relaciona-se ao grupo 10, que prevê que o
professor saiba explicitar as próprias práticas.
Analisando as competências, podemos, por exemplo, construir perfis dos
professores. Tomamos aqui, como ilustração, o professor MH – pode-se dizer que MH
sabe organizar e dirigir situações de aprendizagem, faltando-lhe, nesse grupo de
competências, apenas o item 1c. De fato, MH admite falta de habilidade em como
trabalhar com as pré-concepções dos alunos. Administra razoavelmente a progressão das
aprendizagens (grupo 2 de competências), nos itens que analisamos. Contudo, também
apresenta parcialidade no item 2a, pois raramente improvisa no curso de uma atividade,
mesmo percebendo indícios dos alunos. MH suscita em seus alunos o desejo de aprender
(item 4a que analisamos) e administra muito bem sua formação contínua.
11
CONCLUSÃO
Nosso instrumento de análise deu conta de todas as competências relacionadas
no grupo 1 e das do grupo 2 à exceção de 2b e 2 e, que prevêem conhecimento das
aprendizagens de todo o ciclo escolar. Do grupo 4, contemplou uma competência
específica e do grupo 10, as duas primeiras mobilizações.
Percebemos que esses são os grupos de competências mais específicos
referentes ao trabalho do professor dentro da sala de aula, em sua relação com o
conteúdo a ser ensinado, com as estratégias usadas e, com os alunos, especificamente
focando os objetivos diretos do aprendizado da ciência.
Embora concernente à sala de aula, o conjunto 3 de competências careceu de
indícios empíricos. Nossos dados sobre dispositivos de diferenciação, ou de como o
professor trata as diferença e a heterogeneidade em uma turma, foram insuficientes para
gerar uma categoria no instrumento de análise.
Não ficaram contempladas relações com alunos que prevêem outros objetivos,
como no grupo 9, que trata a ética. Também ficou de fora o grupo 8, do uso de
tecnologias. Todos os grupos que envolvem competências fora do ambiente de sala de
aula (grupos 5, 6 e 7 e parte dos grupos 4 e 10) também, naturalmente, esperávamos não
cobrir com o instrumento de análise proposto, dado o recorte inicialmente objetivado.
Apesar dessas lacunas, podemos concluir que o trabalho de categorização com
base na concepção construtivista do professor e da sua atuação se mostrou adequado
para dar conta das competências, tal como definidas por Perrenoud. O fato de não
encontrarmos elementos para relacionar todo o conjunto de competências definido se
deve ao fato de focalizarmos a atenção no planejamento do professor e sua aplicação na
sala de aula e de limitarmos o contexto ao trabalho dele em classe.
Essa proposta está sendo ainda trabalhada e esperamos poder completar melhor
a análise, favorecendo a discussão do que representa a competência do professor quanto
à sua atuação e contribuição para a aprendizagem significativa.
REFERÊNCIAS
PERRENOUD, P. Dez novas competências para ensinar. Porto alegre: artes Médicas
Sul, 2000.
BACHELARD, Gaston. A formação do espírito científico. Rio de Janeiro: Contraponto,
1996.
FREIRE, P. Pedagogia da Autonomia: saberes necessários à prática da autonomia. 15a.
ed. São Paulo: Paz e Terra, 1996.
LÜDKE, Menga e ANDRÉ, Marly E. D. A. Pesquisa em Educação: Abordagens
Qualitativas. São Paulo: E. P. U., 1996.
OLIVEIRA et al. Piaget, Vygotsky, Wallon: Teorias psico-genéticas em discussão. São
Paulo: Summus, 1992.
VIGOTSKI, L. S. Pensamento e Linguagem. 2a. ed. – São Paulo: Martins Fontes, 1998
Anne Louise Scarinci1
Jesuína Lopes de Almeida Pacca2
Universidade de São Paulo, Instituto de Física
INTRODUÇÃO
Atualmente os pesquisadores estão muito preocupados em definir competências
do professor, e inúmeros trabalhos foram elaborados tomando esse tema como objeto. A
intenção principal parece ser exatamente a de poder orientar a formação docente,
servindo de referencial para as instituições de formação.
Assim, Schön, Zeichner e Perrenoud, entre outros, procuraram equacionar uma
série de competências que delineariam uma boa atividade docente, tanto em termos de
descrições do que são facetas da educação tradicionalmente consideradas válidas, como
em termos de projeções de competências que emergem atualmente.
Por outro lado, paralelamente ou mesmo um pouco antes, as pesquisas se
ocuparam muito com o caráter construtivista da atuação do professor. Em atenção aos
estudos na área da psicologia do aprendizado e procurando formular os desdobramentos
das teorias epistemológicas para o meio educacional, um grande esforço foi feito em
busca de que atitudes e ações do professor seriam condizentes com as teorias
construtivistas e favoreceriam a aprendizagem significativa dos alunos.
Embora os dois movimentos tenham sido frutos de origens diversas, como ambos
se dirigem diretamente às características do professor, certamente devemos conseguir
encontrar vários pontos de interconexão.
Nesse artigo, procuramos relacionar um instrumento de base empírica
desenvolvido para avaliar características construtivistas de um grupo de professores, em
comparação com um conjunto de competências descritas pela literatura. Privilegiaremos,
para tanto, o livro de Perrenoud (2000), intitulado Dez Novas Competências para Ensinar.
A compilação desse autor é, na verdade, muito próxima a outras listas de competências
retratadas por outros autores renomados da área, de forma que não limita ou estreita
demasiadamente o recorte.
AS COMPETÊNCIAS EM PERRENOUD
Philippe Perrenoud participou, em Genebra, da elaboração de um conjunto de
competências desejáveis ao professor, destinadas à orientação de cursos de formação
continuada promovidos por aquela cidade. Partindo desse referencial, sistematizou um
inventário das competências enunciadas no documento de Genebra, comentando-as e
classificando-as em dez grupos mais amplos. Descreveremos brevemente a significação
dada pelo autor aos grupos de competências.
1. Organizar e dirigir situações de aprendizagem
1 Apoio CNPq.
2 Apoio do CNPq e da Fapesp.
2
Pressupõe-se que o ensino não mais se limita a uma forma magistral de
transmissão de conteúdos. Procuram-se, ao invés, pedagogias que incluam os aprendizes
no processo e, para isso, as situações de aprendizagem devem ultrapassar o clássico
“ouvir a lição”.
2. Administrar a progressão das aprendizagens
A aprendizagem é vista como pertencente a um percurso individual de cada aluno.
Dessa forma, é desejável que seja tomada numa perspectiva de mais longo prazo, o que
leva o professor a um papel maior nas decisões de progressão.
3. Conceber e fazer evoluir os dispositivos de diferenciação
Opõe-se a pedagogia diferenciada à pedagogia frontal, a qual Perrenoud traduz
como “a mesma lição, os mesmos exercícios para todos” (ibid, p.55). Almeja-se colocar
cada aluno, individualmente, em situações de aprendizagem ótimas para ele,
considerando seus conhecimentos prévios, sua relação com o saber e seus interesses.
4. Envolver os alunos em suas aprendizagens e em seu trabalho
O texto admite que a responsabilidade pela motivação dos alunos transcende os
domínios do professor, porém focaliza a contribuição deste com o que lhe for tangível.
5. Trabalhar em equipe
Saber cooperar, por vários motivos, como a premência dos ciclos de
aprendizagem e a inclusão na escola de vários profissionais com papéis especializados
(psicólogos, coordenadores de área, etc.), está-se tornando, segundo defende Perrenoud,
“uma necessidade ligada à evolução do ofício do professor” (ibid, p. 80).
6. Participar da administração da escola
A colaboração dos professores junto ao pessoal administrativo para a gestão da
escola incentivaria a modernização do sistema educativo e a construção de relações de
trabalho baseadas na confiança e na autonomia. Por isso, Perrenoud ressalta a
importância do professor em “sair da sala de aula, interessando-se pela comunidade
educacional em seu conjunto” (ibid, p. 96).
7. Informar e envolver os pais
A parceria com os pais na educação é obviamente desejável, porém a
comunicação entre pais e professores nem sempre é profícua, devido a fatores como
mecanismos de defesa, relações de poder e desconfiança. Não obstante a manutenção
de um bom relacionamento ser sempre tarefa das duas partes envolvidas, cabe aos
professores um papel maior, por serem eles os profissionais e terem maior capacidade de
compreensão das diversidades encontradas na comunidade atendida pela escola.
8. Utilizar novas tecnologias
“A escola não pode ignorar o que se passa no mundo” (ibid, p. 125). O uso das
novas tecnologias não é defendido cegamente, mas de forma a convidar os professores a
3
uma reflexão crítica para que se distingam quais dispositivos tecnológicos são adequados
e como usá-los de modo a garantir pertinência ao aprendizado.
9. Enfrentar os deveres e os dilemas éticos da profissão
O professor não está imune às contradições da sociedade, e não se pode esperar
dele virtudes educativas muito maiores que as do contexto em que se insere. Deve-se,
mesmo assim, perseguir uma educação cidadã, que inclui, por exemplo, lutar contra
preconceitos e desenvolver o senso de solidariedade.
10. Administrar sua própria formação contínua
As competências relacionadas acima não são adquiridas ou mantidas sem que se
as exercite constantemente. Além disso, estudos e investigações do campo educacional
renovam e re-significam a prática docente, de modo que esse último conjunto de
competências contribui para viabilizar as demais.
No nosso trabalho, as competências que apareceram e para as quais temos
informações suficientes na pesquisa, são as reunidas nos grupos 1, 2, 4 e 10. Deste
modo, apresentamos, para esses grupos, a lista do que Perrenoud compilou quanto às
mobilizações específicas para o professor:
1. Organizar e dirigir situações de aprendizagem
a. conhecer, para determinada disciplina, os conteúdos a serem ensinados e sua
tradução em objetivos de aprendizagem
b. trabalhar a partir das representações dos alunos
c. Trabalhar a partir dos erros e dos obstáculos à aprendizagem
d. Construir e planejar dispositivos e seqüências didáticas
e. Envolver os alunos em atividades de pesquisa, em projetos de conhecimento.
2. Administrar a progressão das aprendizagens
a. Conceber e administrar situações-problema ajustadas ao nível e às possibilidades dos
alunos
b. Adquirir uma visão longitudinal dos objetivos do ensino
c. Estabelecer laços com as teorias subjacentes às atividades de aprendizagem
d. Observar e avaliar os alunos em situações de aprendizagem, de acordo com uma
abordagem formativa
e. Fazer balanços periódicos de competências e tomar decisões de progressão.
4. Envolver os alunos em suas aprendizagens e em seu trabalho
a. Suscitar o desejo de aprender, explicitar a relação com o saber, o sentido do trabalho
escolar e desenvolver na criança a capacidade de auto-avaliação
b. Instruir um conselho de alunos e negociar com eles diversos tipos de regras e de
contratos
c. Oferecer atividades opcionais de formação
d. Favorecer a definição de um projeto pessoal do aluno.
10. Administrar sua própria formação contínua
a. Saber explicitar as próprias práticas
b. Estabelecer seu próprio balanço de competências e seu programa pessoal de
formação contínua
c. Negociar um projeto de formação comum com os colegas (equipe, escola, rede)
4
d. Envolver-se em tarefas em escala de uma ordem de ensino ou do sistema educativo
e. Acolher a formação dos colegas e participar dela
f. Ser agente do sistema de formação contínua.
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVISTAS DO PROFESSOR
Dentre os autores que evidenciam preocupações prescritivas do construtivismo
(sua tradução da epistemologia para a pedagogia), apontamos algumas atitudes e
estratégias que devem estar presentes em uma metodologia de ensino construtivista.
Essas atitudes e estratégias estarão brevemente comentadas nos parágrafos que se
seguem.
O erro é um elemento motor do conhecimento (Bachelard, 1996). O aprendiz traz
para a sala de aula, previamente ao processo de ensino, concepções alternativas dos
conceitos e fenômenos, que o professor deve considerar e respeitar. Respeitar o senso
comum do estudante obviamente não significa que o educador deva manter-se nele, mas
que deva, sim, tomá-lo na importante condição de ponto de partida para o aprendizado, e
comprometer-se "no processo de sua neces sária superação" (Freire, 1996, p. 32).
O aprendizado ocorre através de mudança conceitual, ou nas palavras de
Bachelard (1996), pela psicanálise do conhecimento primeiro. O professor deve ser capaz
de perceber quais são os obstáculos de conhecimento primeiro presentes nos alunos
durante o ensino, e orientá-los em direção ao conhecimento científico coletivamente
aceito. Para isso, o professor deve ter também consciência dos seus próprios obstáculos
epistemológicos e saber meios de lidar com eles.
O obstáculo pedagógico se torna evidente a partir de problemas que a estrutura
cognitiva do sujeito não consegue resolver. O envolvimento ativo do aprendiz na
construção do conhecimento acontece quando este está motivado para a busca de
soluções. Dessa forma, valorizam-se, em sala de aula, atividades de caráter investigativo.
O aprendizado também é favorecido pelas interações sociais entre os sujeitos.
Assim, o processo de educar deve incluir a comunicação entre professor e aprendiz (e
também entre aprendizes). Nesse contexto, pode-se entender o termo comunicação no
sentido oposto ao de transferência, pois comunicação traz consigo a idéia de uma ação
com vários atores. Por outro lado, a idéia da transferência de conhecimentos nos remete,
como apontou Paulo Freire, à imagem de depósito, em que há um sujeito depositante – o
professor, possuidor da verdade, e os alunos não como sujeitos atores, mas como
"objetos" nos quais será efetuado o depósito.
Falar e ouvir as concepções de colegas em mesmo nível de aprendizagem serve
também ao propósito de explicitar de forma verbal a compreensão de um conceito. Muitas
vezes essa compreensão coincide com a que está em construção pelo sujeito, mas que
este não conseguiria expressá-la com clareza, em que pese consiga identificá-la na fala
do outro. Reconstruções da realidade atingem o grupo, mas "uma pessoa ou outra [...] se
antecipa na explicitação da nova percepção da mesma realidade" (Freire, 1996, p.92)
Assim, Paulo Freire também coloca como uma das tarefas do educador o estímulo a essa
troca e generalização grupal. Os conceitos e significados são construídos através da
interação social (Vigotski, 1998), e essa interação pode-se dar em vários níveis, onde a
esfera oral é apenas um deles, mas de valor inegável.
Finalmente, a intervenção deliberada, característica do processo de ensinoaprendizagem,
é fundamental para a maturação dos conceitos (Oliveira, 1992). Essa
posição não prescinde da postura dialógica que deve ser mantida entre alunos e
professor, mas ataca o "puro vai-e-vem de perguntas e respostas" (Paulo Freire, 1996),
5
pela sua carência dos necessários momentos de explicação, sistematização e síntese
característicos do ato educativo.
O GRUPO ESTUDADO E OS DADOS
Acompanhamos professores que participaram, em 2005, de um grupo de estudos
em modalidade formação continuada. O grupo de estudos aconteceu no Instituto de
Física da USP e se intitulou “Eletromagnetismo no Ensino Médio: barreiras conceituais e
estratégias de ensino”. Foi coordenado pela professora Drª Jesuína Lopes de Almeida
Pacca.
Dentre as atividades que os professores realizaram estão momentos específicos
em que eles trouxeram relatos do que aconteceu nas suas salas de aula na semana.
Trazem também problemas e dúvidas que eles gostariam de ver comentadas pelos outros
participantes do grupo e pela formadora.
Os relatos semanais dos professores foram gravados em áudio e consistiram uma
fonte de dados, que complementamos com entrevistas individuais. Nestas, pedimos ao
professor para contar algumas aulas que ele ministrou no semestre – o professor
descreveu o encaminhamento dado a uma aula, a relação dessa aula com o
planejamento, os imprevistos que surgiram, e também os entornos da seqüência didática
– o que havia acontecido antes e o que o professor fez nas aulas seguintes, a partir dos
resultados da atividade.
O INSTRUMENTO
O instrumento elaborado foi essencialmente empírico e partiu do que o professor
foi capaz de relatar sobre a sua prática. Para a escolha dos critérios de seleção dos
dados, embasamo-nos no que a teoria previu que seriam características do professor
construtivista. Mantendo sempre a ponte entre dados e teoria, elaboramos um conjunto de
questões analíticas (Lüdke e André, 1996), situadas em quatro dimensões:
O professor e as estratégias
O professor e as habilidades
O professor e as atitudes
O professor e a avaliação das suas ações
O professor e as estratégias
As categorias reunidas na dimensão das Estratégias dizem respeito às ações de
cunho racional e planejado do professor para as suas aulas. Analisamos o modo como o
professor deu abertura para um tema ou atividade, de forma a motivar os alunos para a
sua realização; como ele desenvolveu uma atividade, como encaminhou o fechamento de
um tema e como organizou seu planejamento em relação à seqüência dos conteúdos.
Uma vez que, no grupo de estudos, os professores aprenderam a atentar para as
concepções alternativas dos alunos (e todos os professores realizaram atividades de
elicitação das pré-concepções) analisamos também o que os professores fizeram com
essas concepções no decorrer das aulas.
Como exemplo dos dados retirados das falas dos professores, podemos citar, na
categoria da motivação para as atividades: “Eu acho que foi assim, eles participaram
bastante, muito mais que antes. Porque valia nota, toda participação valia nota...”
6
Percebemos que a professora deste exemplo motiva seus alunos para a realização das
atividades através de pressões por rendimento.
O professor e as habilidades
Incluímos na dimensão das Habilidades categorias referentes ao tratamento que o
professor deu a domínios como a coesão entre as atividades de um mesmo tema, a
relação entre a matematização e o conceito físico e a flexibilização do planejamento com
o decorrer da prática.
As categorias apresentadas nessa dimensão, embora não sejam decorrências
imediatas do construtivismo, estabelecem um elo entre uma relação direta com a teoria
que pretendemos explorar e uma ligação direta com os dados reais que trazemos da sala
de aula. Trazem informações do conteúdo, do enfoque que o professor deu ao conteúdo e
da utilização que ele fez do plano de aula.
Por exemplo, o fato de o professor dar muito peso diretamente à formalização
matemática desvinculada do conceito físico (questão 7) denuncia contradição a uma idéia
do construtivismo, que prevê que o aluno, ao operar com a realidade num nível mais
superficial, vá paulatinamente definindo variáveis significativas, à medida que estas se
tornem, para ele, relevantes para descrever o fenômeno, e consigar aprofundar sua
compreensão e levá-la a um patamar de abstração. Um exemplo da atitude oposta, sobre
essa categoria, é observado na professora RO: “Eu fiquei frustrada, porque o mais legal
dessa parte é [a atividade experimental], né? O resto, as fórmulas [das associações em
série e em paralelo], é muito babaca, muito matemática, sabe?”
O professor e as atitudes
As Atitudes dizem respeito a ações do professor que têm um visível teor afetivo.
Dentro desse aspecto mais emocional, mostram o comportamento do professor na sala
de aula nas ações não planejadas que ele precisou “improvisar” no cotidiano de sua
atuação. Também essa dimensão traz grande aproximação com a realidade, nas relações
que o professor estabeleceu na sala de aula.
Sobre a questão 9 dessa dimensão, podemos citar uma fala da professora SZ:
“Então aí um aluno perguntou, ‘mas como será que a lâmpada é por dentro?’, e eu achei
tão engraçada essa pergunta, porque eu também pensei, ‘nossa, é mesmo, né?’ Então
nós combinamos de pesquisar e um outro aluno trouxe, na aula seguinte...”
O professor e a avaliação das suas ações.
Exige-se aqui uma tomada de consciência pelo professor do que ele fez, uma
reflexão sobre o seu trabalho. Essa dimensão traz informações sobre como o professor foi
capaz de analisar a sua atuação em sala de aula. Especialmente a questão de número 15
compõe uma síntese de várias situações que identificamos nos relatos, dentre elas, a
necessidade, se manifestada pelo professor, de encontrar critérios para justificar as
escolhas, a autocrítica que ele fez de alguma estratégia particular utilizada, e a autocrítica
induzida, durante a entrevista, quando o professor conseguiu identificar na questão da
entrevistadora, algum quesito que ele contemplou ou deixou de contemplar na aula. Como
exemplo: “Acho que é isso o que falta na minha aula, sabe, que é essa criatividade de
como começar a explicar, né, porque eu percebo que...”
7
Categorias de análise – questões analíticas
O professor e as estratégias
1. Como o professor motiva a abertura de um tema?
a) questão para resolver / curiosidade.
b) atividade interessante.
c) pressão por rendimento.
2. Como o professor opera as concepções alternativas?
a) Usa para o desenvolvimento do conhecimento científico.
b) Detecta como os alunos pensam. Não conecta à seqüência de atividades.
c) Detecta o errado para definir o certo.
3. Como o professor conduz o desenvolvimento de uma atividade?
a) Existe expectativa (do ponto de chegada, objetivos de ensino), mas o professor
se abre a diferentes possibilidades de caminho.
b) Caminho único, expectativas fechadas.
c) Não há conexões da atividade com um objetivo em termos de conhecimento
científico.
4. Como o professor faz o fechamento de um tema ou atividade?
a) Complementa o conhecimento atingido pelos alunos durante a atividade.
b) Sintetiza oralmente o que os alunos fizeram.
c) Não faz.
5. Que lógica segue a seqüência aplicada pelo professor?
a) questão ® conteúdos para solução.
b) simples ® complexo.
c) seqüência randômica ou pré-existente (livro didático, etc.)
O professor e as habilidades
6. Como o professor dá unidade às várias atividades que pertencem a um mesmo tema
ou objetivo?
a) Consegue, para si e com os alunos, dar unidade à seqüência.
b) Preocupa-se com isso, mas não consegue concretizar com os alunos.
c) Professor não tem esse objetivo.
7. Como o professor opera conceito vs. formalização matemática nas aulas?
a) Equilíbrio e complementaridade.
b) Negligencia a matemática em favor do conceito.
c) Trabalha ambos separadamente.
8. Como o professor opera o planejamento conforme a prática?
a) Facilidade para encaixes, mantendo o fio condutor.
b) Utiliza sugestões, mas sem pertinência ao conteúdo ou à necessidade dos
alunos.
c) Não opera modificações relevantes.
8
O professor e as atitudes
9. Qual é o estado afetivo que o professor mantém durante uma atividade proposta?
a) Professor redescobre a ciência com os alunos.
b) Professor conduz a atividade “de fora”, verificando se os alunos estão no
caminho.
c) Professor acha muitas atividades desinteressantes e dá a aula por obrigação.
10. Como o professor, tendo em mente a seqüência pedagógica que ele planejou, reage a
manifestações ou perguntas dos alunos?
a) As perguntas servem-lhe de estímulo intelectual, ele as ouve com interesse.
b) Professor lhes dá atenção desde que pertençam à seqüência (se encaixem em
sua expectativa).
c) Professor lhes dá atenção se for em resposta a uma pergunta feita por ele
professor.
11. Quando o professor não sabe responder a uma pergunta do aluno, o que ele faz?
a) Estuda, junto com o aluno, para descobrir a resposta.
b) Estuda e leva a resposta ao aluno.
c) Responde de imediato (usa concepções alternativas ou algum raciocínio de
momento que produza uma resposta).
12. Como o professor vê o aluno?
a) Como um colaborador para a construção do conhecimento.
b) Como um sujeito pouco capaz.
c) Como um árbitro.
13. Que embasamento o professor busca, no curso de uma atividade, para descobrir
sobre resultados dos alunos?
a) Indícios provindos dos alunos durante a aula.
b) Sentimentos seus, do professor.
O professor e a avaliação das suas ações
14. O professor percebe quando um conteúdo não flui, com seus alunos, por falta de
domínio de conteúdo da parte dele?
a) Sim. b) Não.
15. Que consciência o professor demonstra dos fatores listados nas categorias
apresentadas?
a) Alta. b) Média. c) Baixa.
ANÁLISE
Olhando para o nosso instrumento com a ótica do conjunto de competências
descritas por Perrenoud, percebemos que é possível estabelecer correlações para quase
todos os itens do questionário. O que observamos:
A questão 1, sobre a abertura de um tema, relaciona-se à competência específica
do item (a) do grupo 4 de Perrenoud (4a). Não espelha o enunciado completo da
competência, mas concentra-se no quesito sobre suscitar o desejo de aprender.
Perrenoud, no entanto, considera igualmente válidas as alternativas em que o professor
9
fornece uma questão para resolver (nas palavras dele, um desafio intelectual), e em que
se procura motivar um tema através de atividades interessantes (jogos da aprendizagem).
O construtivismo, diferentemente, privilegia o desafio.
A questão 2, sobre concepções alternativas, relaciona-se às competências 1b e 1c
da lista de Perrenoud. A 1b fala sobre a importância do professor em fundamentar-se nas
representações prévias dos alunos, e 1c detalha um pouco mais o uso efetivo dos
obstáculos encontrados nessas representações, ao longo do percurso do ensino. A
competência 1c seria plenamente contemplada pelo professor que procedesse segundo a
alternativa (a) do nosso instrumento.
A questão 3 seria relacionada às competências 1a e 2a. A primeira competência
está contemplada quando o professor apresenta uma expectativa para a atividade, ou
seja, quando ele consegue definir objetivos claros que se relacionem aos conteúdos da
ciência. A outra competência (2a) estará parcialmente representada, pois é parte da
habilidade de administrar situações-problema, da capacidade de improvisação do
professor ao gerir a atividade, conforme recebe retorno de seu grupo de alunos que, no
nosso instrumento, inclui-se como a abertura do professor a diferentes possibilidades de
percursos da seqüência didática.
Para a questão 4, não encontramos correlação em Perrenoud. Essa questão nos
traz informações sobre uma concepção alternativa possível sobre o construtivismo.
Acontece de professores não realizarem uma sistematização adequada dos conteúdos,
porque esperam que os alunos irão construir, por si próprios, todo o conhecimento
científico. Essa competência provavelmente foi considerada pelo autor como mais
tradicional, visto que em seu livro ele salienta apenas as “novas competências”.
A questão 5 liga-se ao planejamento do professor quanto à lógica de sua
seqüência. Para o construtivismo, o mais adequado seria que o professor organizasse
seus temas a partir de questões significativas para os alunos, estimulantes para o
aprendizado. Perrenoud concorda em seu enunciado 1d: uma boa situação de
aprendizagem “coloca os alunos diante de uma tarefa a ser realizada, um projeto a fazer,
uma questão a resolver” (ibid, p. 35). A questão também é reconhecida na parte da
competência 2a da concepção de situações-problema (a segunda parte do enunciado
dessa competência será contemplada por outra questão mais adiante).
A questão 6 complementa a questão 5 quanto à capacidade de se por em prática o
que se planejou, dessa forma também se associa ao item 1d. Na prática, uma vez
instalado um problema, o professor deve intervir com várias atividades que ajudem os
alunos no caminho de sua solução. Se ele consegue, perceberá que sua seqüência
didática incluiu atividades que transpareceram serem parte de um todo coerente.
A questão 7 delimita uma competência específica do ensino de física. Apesar de
não encontrar estreita correlação na descrição de Perrenoud, liga-se, de modo mais
amplo, ao domínio de conteúdo que tem o professor (enunciado de Perrenoud 1a), pois o
conhecimento da física inclui estar à vontade com a linguagem matemática.
A questão 8 dirige-se à flexibilidade do planejamento do professor, guiada pelos
objetivos almejados. Isso requer um conhecimento amplo dos conteúdos essenciais e ao
mesmo tempo segurança quanto aos diferentes caminhos possíveis para alcançar as
metas de aprendizagem. Não há, em Perrenoud, uma competência específica que
designe essa capacidade, apesar de a identificarmos transversalmente a vários itens,
especialmente ao 2a, que evidencia a improvisação.
10
A questão 9 encontra conexões com 1e, embora um pouco vagamente, pois a
competência descrita não traga explicitamente esse foco. O autor, no entanto, sublinha a
relação do professor com o saber como condição para que consiga envolver os alunos.
Como a ciência tem um alicerce na descoberta, a atitude “curiosa” do professor
certamente auxilia para que o envolvimento ocorra.
A questão 10, de como o professor reage a manifestações dos alunos, se
aproxima de 2d, a competência de observar e avaliar os alunos em situações de
aprendizagem. A atenção ao aluno cumpre metas da avaliação formativa, conforme o
professor procura feedback regular do desenvolvimento e dos caminhos do pensar dos
alunos. Ouvir o aluno, no entanto, é também uma competência transversal a vários itens
específicos dos relacionados em Perrenoud.
A questão 11 é também complexa e converge fatores de várias ordens, como de
domínio de conteúdo, de autoconfiança e de reconhecimento, pelo professor, de seus
próprios obstáculos epistemológicos e idéias alternativas. Dessa forma, não é de se
estranhar não se encontre identificada pontualmente em um único enunciado de
competências. Talvez o mais próximo seja o 2c, que se refere a laços com teorias
subjacentes. No caso dos professores construtivistas, contexto da nossa pesquisa, se o
professor não aproveita os problemas que surgem dos alunos e, ao invés, fornece a
resposta sem dar oportunidade para que o aluno a encontre, está sendo incoerente com a
teoria de aprendizagem em que supostamente acredita e que quer aplicar.
A questão 12, tal como a 11, remete ao cenário da autoconfiança do professor e
de seu sentimento de domínio do conteúdo a ensinar. Também não a localizamos descrita
como uma competência específica.
Encontramos a questão 13 refletida em duas competências, ambas ligadas ao
segundo grupo de Perrenoud, a 2a e a 2d. O casamento com a primeira é menos direto e
refere-se à necessidade de procurar retornos dos alunos para bem administrar uma
situação-problema. Com a competência 2d, de avaliação formativa, apresenta conexões
mais diretas. Avaliação contínua, afinal, é observação contínua das aquisições do aluno.
A questão 14 evidencia a autocrítica do professor quanto ao conteúdo, e pode ser
aliada a duas competências – à 1a, quanto a conhecer o próprio conteúdo científico que
ensina, porém mais especificamente à 10b, da lucidez profissional do professor em fazer
seu balanço de competências.
Da mesma forma, a questão 15 relaciona-se ao grupo 10, que prevê que o
professor saiba explicitar as próprias práticas.
Analisando as competências, podemos, por exemplo, construir perfis dos
professores. Tomamos aqui, como ilustração, o professor MH – pode-se dizer que MH
sabe organizar e dirigir situações de aprendizagem, faltando-lhe, nesse grupo de
competências, apenas o item 1c. De fato, MH admite falta de habilidade em como
trabalhar com as pré-concepções dos alunos. Administra razoavelmente a progressão das
aprendizagens (grupo 2 de competências), nos itens que analisamos. Contudo, também
apresenta parcialidade no item 2a, pois raramente improvisa no curso de uma atividade,
mesmo percebendo indícios dos alunos. MH suscita em seus alunos o desejo de aprender
(item 4a que analisamos) e administra muito bem sua formação contínua.
11
CONCLUSÃO
Nosso instrumento de análise deu conta de todas as competências relacionadas
no grupo 1 e das do grupo 2 à exceção de 2b e 2 e, que prevêem conhecimento das
aprendizagens de todo o ciclo escolar. Do grupo 4, contemplou uma competência
específica e do grupo 10, as duas primeiras mobilizações.
Percebemos que esses são os grupos de competências mais específicos
referentes ao trabalho do professor dentro da sala de aula, em sua relação com o
conteúdo a ser ensinado, com as estratégias usadas e, com os alunos, especificamente
focando os objetivos diretos do aprendizado da ciência.
Embora concernente à sala de aula, o conjunto 3 de competências careceu de
indícios empíricos. Nossos dados sobre dispositivos de diferenciação, ou de como o
professor trata as diferença e a heterogeneidade em uma turma, foram insuficientes para
gerar uma categoria no instrumento de análise.
Não ficaram contempladas relações com alunos que prevêem outros objetivos,
como no grupo 9, que trata a ética. Também ficou de fora o grupo 8, do uso de
tecnologias. Todos os grupos que envolvem competências fora do ambiente de sala de
aula (grupos 5, 6 e 7 e parte dos grupos 4 e 10) também, naturalmente, esperávamos não
cobrir com o instrumento de análise proposto, dado o recorte inicialmente objetivado.
Apesar dessas lacunas, podemos concluir que o trabalho de categorização com
base na concepção construtivista do professor e da sua atuação se mostrou adequado
para dar conta das competências, tal como definidas por Perrenoud. O fato de não
encontrarmos elementos para relacionar todo o conjunto de competências definido se
deve ao fato de focalizarmos a atenção no planejamento do professor e sua aplicação na
sala de aula e de limitarmos o contexto ao trabalho dele em classe.
Essa proposta está sendo ainda trabalhada e esperamos poder completar melhor
a análise, favorecendo a discussão do que representa a competência do professor quanto
à sua atuação e contribuição para a aprendizagem significativa.
REFERÊNCIAS
PERRENOUD, P. Dez novas competências para ensinar. Porto alegre: artes Médicas
Sul, 2000.
BACHELARD, Gaston. A formação do espírito científico. Rio de Janeiro: Contraponto,
1996.
FREIRE, P. Pedagogia da Autonomia: saberes necessários à prática da autonomia. 15a.
ed. São Paulo: Paz e Terra, 1996.
LÜDKE, Menga e ANDRÉ, Marly E. D. A. Pesquisa em Educação: Abordagens
Qualitativas. São Paulo: E. P. U., 1996.
OLIVEIRA et al. Piaget, Vygotsky, Wallon: Teorias psico-genéticas em discussão. São
Paulo: Summus, 1992.
VIGOTSKI, L. S. Pensamento e Linguagem. 2a. ed. – São Paulo: Martins Fontes, 1998
Show de Física desperta o gosto pela ciências em Miracatu
As tradicionais fórmulas de Física assumiram um caráter mais lúdico para os alunos da EE Prof Armando Gonçalves. O projeto Show de Física, idealizado pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo, que apresenta um espetáculo formado por demonstrações práticas de experimentos científicos esteve na Diretoria de Miracatu no último dia 23. O objetivo do projeto é possibilitar ao educando e educador uma visão holística da Física. Para isso, a equipe leva às escolas experimentos com materiais criados por eles nos laboratórios da Universidade. Durante o "show" são abordados temas como pressão atmosférica, magnetismo e eletroestática, permitindo que os alunos contextualizem, ampliem e estimulem o seu perfil científico. O resultado é empolgante, muitos alunos parecem ter despertado o gosto pela ciência durante a apresentação. A utilização de demonstrações de Física articuladas no espetáculo, com ampla participação da platéia de alunos, tem mostrado sua importância ao despertar o interesse de estudantes pelos fenômenos exibidos e pelos seus respectivos "porquês". As observações iniciais indicam que os estudantes participantes do projeto apresentam maior interesse na busca de explicações e significados relacionados aos fenômenos demonstrados. Os espetáculos têm sido encerrados com manifestações de entusiasmo entre os estudantes e em Miracatu não foi diferente. Ao final da apresentação os alunos presentes cercaram os “atores” querendo saber maiores detalhes sobre o fascinante universo da Física. O projeto é coordenado pelo Prof. Dr. Fuad Daher Saad, e foi apresentado pelos alunos graduandos Marcos Paulo Bueno, Luciano de Paula e o mestrando Derberson Pereira de Souza do Curso de Física da USP e contou com apoio técnico de Cidemar Devanir Forcemoe dos alunos, professores e gestores da EE Armando Gonçalves e EE Pedro Barros. A apresentação em Miracatu foi uma iniciativa do Prof. Cleisson Rodrigues da EE Prof. Armando Gonçalves, da DE de Miracatu,com apoio da equipe gestora ( Prof Jaime Àlvaro da Silva Profª Leci Soares Carvalho e Prof. Júlio Marcos Martins) e das ATPs de Tecnologia Educacional da Diretoria de Ensino de Miracatu, Leiko Nemoto de Barcellos Ferreira e Erika Rodrigues Vieira. Acesse maiores informações sobre o Show de Física através dos telefones (11) 3091-6642 e 3091-6977 com Profª. Deise ou Prof. Carlos do Instituto de Física da USP/SP. Ou através do endereço http://www.cepa.if.usp.br/showdefisica/index.php
Professores reflexivos em uma escola reflexiva
Nossa sociedade, denominada “sociedade da informação, do conhecimento e da aprendizagem”, exige competência
Ads by Googlede acesso, avaliação e gestão da informação oferecida. Nela, o homem deve ter a capacidade de transformar as informações em conhecimento. O pensamento e a compreensão são fatores de desenvolvimento pessoal, social, institucional, nacional e internacional. Para saber viver nela é preciso que o sujeito tenha competência. Além da informação e do saber, deve desenvolver certas capacidades: saber-fazer, aprender a aprender, aprender a conviver e aprender a ser e, também, para ser um ator crítico, deve desenvolver a competência da compreensão e a capacidade de utilizar as várias linguagens, inclusive a da informática. Se ele não o fizer, será manipulado e “info-excluído”. Deve saber lidar com a informação de modo rápido e flexível, discernindo sua importância, reorganizando-a, interpretando-a, selecionando-a, sistematizando-a e recriando-a. Assim, as competências exigidas, hoje, devem ser desenvolvidas num contexto em que haja apelo para atitudes autônomas, dialogantes e colaborativas e em projetos de reflexão e pesquisa. A escola tem papel central nessa questão. A sala de aula é o espaço onde se procura e se produz o saber. A aprendizagem deve ser organizada focando no aluno e promovendo sua capacidade de auto e heteroaprendizagem, o qual deve ser aprendente e descobrir o prazer de ser uma mente ativa. Já, o professor deve estar em constante formação a fim de poder atender as novas exigências. Precisa ser reflexivo numa escola reflexiva, isto é, sua atuação deverá ser produto de uma mistura integrada de ciência, técnica e arte. A idéia de professor reflexivo é transponível para a comunidade educativa. Alarcão intitula esses profissionais de “estruturadores e animadores da aprendizagem”, pois devem desenvolver em seus alunos algumas competências: criar, estruturar, dinamizar situações e estimular as aprendizagens e a auto-confiança nas capacidades individuais para aprender. Ela usa o termo “fascínio” para a falta de confiança na competência de alguns profissionais, a reação perante a tenocracia, a relatividade inerente ao espírito moderno, o valor atribuído à epistemologia da experiência, a fragilidade do papel do professor, a dificuldade de formar bons profissionais. A metodologia da “pesquisa-ação” é uma possibilidade de avançar na formação reflexiva, pois à experiência profissional pode ser refletida e conceitualizada. Parte da identificação do problema e caracteriza-se pelo trabalho cooperativo no planejamento e na avaliação dos resultados. Já, a “abordagem experimental” é um processo transformador da experiência que se dá a construção do saber e compreende quatro fases: experiência concreta, observação reflexiva, conceitualização e experimentação ativa. A “abordagem reflexiva de Shön” se relaciona com a abordagem experimental e a pesquisa-ação, pois há os componentes da reflexão na ação, reflexão sobre a ação e a meta reflexão: reflexão sobre a reflexão na ação. Algumas estratégias colaboram para uma reflexão formativa. Entre elas temos: a análise de casos, que é a reflexão sobre uma situação concreta, baseada no saber teórico e assume valor explicativo; as narrativas, que são à maneira de como os homens experienciam o mundo e podem registrar as questões cotidianas; os caso, que são enredos elaborados para dar visibilidade ao saber, sendo escritos por docentes no sentido de exprimir uma teorização; o portifólio, que é um conjunto de documentação refletidamente selecionada, comentada, organizada e contextualizada, reveladora do percurso profissional; e, as perguntas pedagógica, que têm intencionalidade formativa. Com essas estratégias, a escola pode ser organizada de modo a criar condições de reflexividade individuais e coletivas, transformando-se numa comunidade autocrítica, aprendente e reflexiva. Precisa se repensar para se transformar e ser autogerida, ou seja, ter seu próprio projeto, construído com a colaboração de seus membros. Daí, surge o objetivo principal da supervisão pedagógica, que é criar condições de aprendizagem e de desenvolvimento profissional dos docentes, entendido como dimensão do conhecimento e da ação. Transcede a ação do professor e atinge a formação do aluno, a vida na escola e a educação. É uma atividade de natureza psicosocial centrada nos contextos formativos. O supervisor é um gestor de situações formativas que implicam em capacidades humanas e técnico-profissionais especificas. Pode ajudar na construção do conhecimento pedagógico pela sua presença e atuação, pelo diálogo propiciador da compreensão dos fenômenos educativos e das potencialidades dos docentes, pela monitorização avaliativa de situação e desempenhos. Logo, para gerir uma comunidade reflexiva em desenvolvimento e aprendizagem, a gestão deve ser integrada de pessoas e processos, trazendo para a arena educativa todos os elementos humanos que a constitui. A "escola reflexiva" encontra-se sempre em construção social, mediada pela interação dos diferentes atores. De sua definição destacam-se as idéias de pensamento e reflexão, organização e missão, avaliação e formação. Ela tem uma missão: educar e, para isso, deve investigar-se, pensar-se e avaliar-se. Deve ter um projeto orientador de ação e trabalhar em equipe. O projeto educativo surge como instrumento da construção da sua autonomia, sendo a carta de definição da política educativa escolar e deve se centrar no modo como se organiza para criar as condições de aprendizagem e desenvolvimento inerentes ao currículo. Portanto, para gerir uma escola reflexiva deve pensar numa gestão participada face às situações, avaliadora e formadora. A gestão escolar reside na capacidade de mobilizar cada um para a concretização do projeto educativo com capacidade decisória; nortear-se por ele e tomar decisões no momento certo, ser capaz de mobilizar as pessoas para serem atores sociais e transformarem o projeto enunciado em conseguido. Implica em ter um pensamento e uma visão sistêmica.
Links importantes :
http://pt.shvoong.com/books/stream-consciousness/1727190-resumo-professores-reflexivos-em-uma/
BibliografiaResumo: Professores reflexivos em uma escola reflexiva por Isabel Alarcão 2007
Ads by Googlede acesso, avaliação e gestão da informação oferecida. Nela, o homem deve ter a capacidade de transformar as informações em conhecimento. O pensamento e a compreensão são fatores de desenvolvimento pessoal, social, institucional, nacional e internacional. Para saber viver nela é preciso que o sujeito tenha competência. Além da informação e do saber, deve desenvolver certas capacidades: saber-fazer, aprender a aprender, aprender a conviver e aprender a ser e, também, para ser um ator crítico, deve desenvolver a competência da compreensão e a capacidade de utilizar as várias linguagens, inclusive a da informática. Se ele não o fizer, será manipulado e “info-excluído”. Deve saber lidar com a informação de modo rápido e flexível, discernindo sua importância, reorganizando-a, interpretando-a, selecionando-a, sistematizando-a e recriando-a. Assim, as competências exigidas, hoje, devem ser desenvolvidas num contexto em que haja apelo para atitudes autônomas, dialogantes e colaborativas e em projetos de reflexão e pesquisa. A escola tem papel central nessa questão. A sala de aula é o espaço onde se procura e se produz o saber. A aprendizagem deve ser organizada focando no aluno e promovendo sua capacidade de auto e heteroaprendizagem, o qual deve ser aprendente e descobrir o prazer de ser uma mente ativa. Já, o professor deve estar em constante formação a fim de poder atender as novas exigências. Precisa ser reflexivo numa escola reflexiva, isto é, sua atuação deverá ser produto de uma mistura integrada de ciência, técnica e arte. A idéia de professor reflexivo é transponível para a comunidade educativa. Alarcão intitula esses profissionais de “estruturadores e animadores da aprendizagem”, pois devem desenvolver em seus alunos algumas competências: criar, estruturar, dinamizar situações e estimular as aprendizagens e a auto-confiança nas capacidades individuais para aprender. Ela usa o termo “fascínio” para a falta de confiança na competência de alguns profissionais, a reação perante a tenocracia, a relatividade inerente ao espírito moderno, o valor atribuído à epistemologia da experiência, a fragilidade do papel do professor, a dificuldade de formar bons profissionais. A metodologia da “pesquisa-ação” é uma possibilidade de avançar na formação reflexiva, pois à experiência profissional pode ser refletida e conceitualizada. Parte da identificação do problema e caracteriza-se pelo trabalho cooperativo no planejamento e na avaliação dos resultados. Já, a “abordagem experimental” é um processo transformador da experiência que se dá a construção do saber e compreende quatro fases: experiência concreta, observação reflexiva, conceitualização e experimentação ativa. A “abordagem reflexiva de Shön” se relaciona com a abordagem experimental e a pesquisa-ação, pois há os componentes da reflexão na ação, reflexão sobre a ação e a meta reflexão: reflexão sobre a reflexão na ação. Algumas estratégias colaboram para uma reflexão formativa. Entre elas temos: a análise de casos, que é a reflexão sobre uma situação concreta, baseada no saber teórico e assume valor explicativo; as narrativas, que são à maneira de como os homens experienciam o mundo e podem registrar as questões cotidianas; os caso, que são enredos elaborados para dar visibilidade ao saber, sendo escritos por docentes no sentido de exprimir uma teorização; o portifólio, que é um conjunto de documentação refletidamente selecionada, comentada, organizada e contextualizada, reveladora do percurso profissional; e, as perguntas pedagógica, que têm intencionalidade formativa. Com essas estratégias, a escola pode ser organizada de modo a criar condições de reflexividade individuais e coletivas, transformando-se numa comunidade autocrítica, aprendente e reflexiva. Precisa se repensar para se transformar e ser autogerida, ou seja, ter seu próprio projeto, construído com a colaboração de seus membros. Daí, surge o objetivo principal da supervisão pedagógica, que é criar condições de aprendizagem e de desenvolvimento profissional dos docentes, entendido como dimensão do conhecimento e da ação. Transcede a ação do professor e atinge a formação do aluno, a vida na escola e a educação. É uma atividade de natureza psicosocial centrada nos contextos formativos. O supervisor é um gestor de situações formativas que implicam em capacidades humanas e técnico-profissionais especificas. Pode ajudar na construção do conhecimento pedagógico pela sua presença e atuação, pelo diálogo propiciador da compreensão dos fenômenos educativos e das potencialidades dos docentes, pela monitorização avaliativa de situação e desempenhos. Logo, para gerir uma comunidade reflexiva em desenvolvimento e aprendizagem, a gestão deve ser integrada de pessoas e processos, trazendo para a arena educativa todos os elementos humanos que a constitui. A "escola reflexiva" encontra-se sempre em construção social, mediada pela interação dos diferentes atores. De sua definição destacam-se as idéias de pensamento e reflexão, organização e missão, avaliação e formação. Ela tem uma missão: educar e, para isso, deve investigar-se, pensar-se e avaliar-se. Deve ter um projeto orientador de ação e trabalhar em equipe. O projeto educativo surge como instrumento da construção da sua autonomia, sendo a carta de definição da política educativa escolar e deve se centrar no modo como se organiza para criar as condições de aprendizagem e desenvolvimento inerentes ao currículo. Portanto, para gerir uma escola reflexiva deve pensar numa gestão participada face às situações, avaliadora e formadora. A gestão escolar reside na capacidade de mobilizar cada um para a concretização do projeto educativo com capacidade decisória; nortear-se por ele e tomar decisões no momento certo, ser capaz de mobilizar as pessoas para serem atores sociais e transformarem o projeto enunciado em conseguido. Implica em ter um pensamento e uma visão sistêmica.
Links importantes :
http://pt.shvoong.com/books/stream-consciousness/1727190-resumo-professores-reflexivos-em-uma/
BibliografiaResumo: Professores reflexivos em uma escola reflexiva por Isabel Alarcão 2007
Grande Evento da Diretoria de Ensino de Miracatu.Apoio:Marcos Spindula e Fátima Casseb
Ciência Móvel - Vida e Saúde para Todos
O projeto Ciência Móvel - Vida e Saúde para Todos é um museu itinerante, que leva exposições, jogos, equipamentos interativos, multimídias, oficinas, vídeos científicos, contadores de histórias e palestras para a região Sudeste do Brasil.Os equipamentos e experimentos interativos abordam diversos temas ligados à promoção da saúde, ao meio ambiente, ao fenômeno da vida e à preservação do patrimônio histórico-científico.Trata-se de um caminhão (unidade móvel constituída por um cavalo mecânico e um semi-reboque com 13,5 metros de comprimento) que percorre municípios da Região Sudeste. Após a montagem da exposição, o caminhão é transformado em moderna sala para vídeos, mini-cursos, oficinas e palestras.
Objetivo:
O objetivo do projeto é promover a interiorização, nos estados da região sudeste, dos conhecimentos das ciências da vida, biomédicas e informações em saúde produzidas pela Fiocruz, a partir das experiências em divulgação científica que vêm sendo desenvolvidas pelo Museu da Vida / Casa de Oswaldo Cruz / FIOCRUZ e pela Fundação CECIERJ - Fundação Centro de Ciências e Educação Superior à Distância do Estado do Rio de janeiro. Esta proposta visa incluir novos públicos, especialmente os das periferias dos grandes centros e de municípios do interior, que normalmente não têm acesso aos equipamentos culturais e científicos dos grandes centros urbanos, como os museus de ciências, assim como contribuir para o fortalecimento da qualidade do ensino de ciências e para a promoção da inclusão sociocultural das populações.
Histórico do projeto:
O Museu da Vida / Casa de Oswaldo Cruz / FIOCRUZ, em parceria com a Fundação CECIERJ - Fundação Centro de Ciências e Educação Superior à Distância do Estado do Rio de janeiro, apresentou o projeto “Ciência Móvel - Vida e Saúde para Todos” na chamada pública “CIÊNCIA MÓVEL”, da Academia Brasileira de Ciências, com patrocínio do Ministério da Ciência e Tecnologia.Foi um dos oito vencedores, entre 48 concorrentes de todo o Brasil, sendo contemplado com o valor de R$ 410.000,00. Somam-se ainda a este patrocínio recursos dos parceiros Museu da Vida e Fundação CECIERJ, o que possibilitou a implantação do projeto.
Atividades oferecidas:
O projeto leva até sua cidade diversos objetos interativos, uma mostra de vídeos científicos, jogos, exposições e outras atividades, tudo isso com o auxílio de mediadores experientes de diversas áreas do conhecimento e graus de formação, prontos a ajudar todos na busca do conhecimento!
• Tubos musicais – venha tocar nos tubos musicais e descobrir mais sobre a produção de sons!• Espelhos sonoros – venha brincar com o som e descobrir como as ondas viajam através de grandes distâncias!• Modelos tridimensionais de ouvido – venha ver como é o ouvido humano por dentro e descobrir como o som viaja dentro dele!• Planetário inflável – venha descobrir mais sobre o céu do Brasil e as constelações neste planetário com capacidade para 40 pessoas!• Módulo microscopiao Visualização ao microscópio de vários tipos de lâminas de microscopia: insetos, plantas, partes de pequenos animais e muito mais!o Visualização em lupa de insetos, folhas ou o que você trouxer pra gente!• Mini-usina hidrelétrica – veja como é convertida a energia de um rio em uma usina hidrelétrica nesta pequena mini-usina!• Bicicleta geradora – pedale uma bicicleta e veja quanta energia você consegue gerar!• Pilha humana – venha descobrir o que é uma piha e ver como você pode fazer parte de uma!• Câmaras escuras – descubra qual é o princípio de funcionamento do olho humano e descubra para que servem as câmaras escuras!• Modelos tridimensionais de olho humano – venha ver como é o olho humano e descobrir como são os diferentes tipos de catarata, montando e desmontando um olho!• Ilusão de óptica – descubra como você pode ser enganado pelo seu cérebro! Tente pegar o porquinho. Você consegue? Venha descobrir o porquê!• Jogo da água – venha descobrir os caminhos da água no planeta e nas cidades através de um jogo muito legal e torne-se um defensor da água limpa!• Contadores de histórias – venha ouvir histórias sobre bichos, plantas, povos indígenas, a relação que temos com a natureza e muito mais, tudo isso com uma equipe que adora contar histórias!• Exposições – venha descobrir mais sobre a dengue, as baleias ou sobre o DNA, em pequenas exposições itinerantes (somente um tema por viagem).• Exposição dos sentidos – veja como trabalham nossos sentidos para que nosso cérebro possa sentir o mundo ao seu redor! Ver disponibilidade desta exposição para a sua cidade!• Palestras – venha ver uma palestra sobre os efeitos de estar no espaço no corpo humano, sobre os transgênicos, sobre a vida marinha e os oceanos e muito mais, em um auditório multimídia com capacidade para 44 lugares! Consulte os temas e disponibilidade das palestras para sua cidade com a coordenação do nosso projeto!• Telescópio – venha ver estrelas, planetas e a superfície da lua e aprender mais sobre astronomia ao vivo, com uma luneta! Disponível somente em visitas com atividades noturnas (consulte disponibilidade).• Vídeos científicos – venha ver vídeos sobre o mosquito da dengue, sobre a água, sobre ecossistemas brasileiros, sobre os dinossauros, sobre a vida dos insetos e muito mais, em um auditório multimídia com capacidade para 44 pessoas! A programação pode ser previamente combinada com a coordenação de conteúdo a partir do nosso acervo de vídeos, que inclui vídeos da mostra “Ver Ciência” entre outros – consulte a lista de vídeos disponíveis com a coordenação de conteúdo.
Um ano de história em fotos
Ciência Móvel - um ano de estrada, cem mil visitantes
Você quer o caminhão da ciência na sua cidade?Entre em contato conosco:E-mail: cienciamovel@coc.fiocruz.br Tel: (21) 38652105
Patrocínios:
Apoio:
Ministério da Cultura
O projeto Ciência Móvel - Vida e Saúde para Todos é um museu itinerante, que leva exposições, jogos, equipamentos interativos, multimídias, oficinas, vídeos científicos, contadores de histórias e palestras para a região Sudeste do Brasil.Os equipamentos e experimentos interativos abordam diversos temas ligados à promoção da saúde, ao meio ambiente, ao fenômeno da vida e à preservação do patrimônio histórico-científico.Trata-se de um caminhão (unidade móvel constituída por um cavalo mecânico e um semi-reboque com 13,5 metros de comprimento) que percorre municípios da Região Sudeste. Após a montagem da exposição, o caminhão é transformado em moderna sala para vídeos, mini-cursos, oficinas e palestras.
Objetivo:
O objetivo do projeto é promover a interiorização, nos estados da região sudeste, dos conhecimentos das ciências da vida, biomédicas e informações em saúde produzidas pela Fiocruz, a partir das experiências em divulgação científica que vêm sendo desenvolvidas pelo Museu da Vida / Casa de Oswaldo Cruz / FIOCRUZ e pela Fundação CECIERJ - Fundação Centro de Ciências e Educação Superior à Distância do Estado do Rio de janeiro. Esta proposta visa incluir novos públicos, especialmente os das periferias dos grandes centros e de municípios do interior, que normalmente não têm acesso aos equipamentos culturais e científicos dos grandes centros urbanos, como os museus de ciências, assim como contribuir para o fortalecimento da qualidade do ensino de ciências e para a promoção da inclusão sociocultural das populações.
Histórico do projeto:
O Museu da Vida / Casa de Oswaldo Cruz / FIOCRUZ, em parceria com a Fundação CECIERJ - Fundação Centro de Ciências e Educação Superior à Distância do Estado do Rio de janeiro, apresentou o projeto “Ciência Móvel - Vida e Saúde para Todos” na chamada pública “CIÊNCIA MÓVEL”, da Academia Brasileira de Ciências, com patrocínio do Ministério da Ciência e Tecnologia.Foi um dos oito vencedores, entre 48 concorrentes de todo o Brasil, sendo contemplado com o valor de R$ 410.000,00. Somam-se ainda a este patrocínio recursos dos parceiros Museu da Vida e Fundação CECIERJ, o que possibilitou a implantação do projeto.
Atividades oferecidas:
O projeto leva até sua cidade diversos objetos interativos, uma mostra de vídeos científicos, jogos, exposições e outras atividades, tudo isso com o auxílio de mediadores experientes de diversas áreas do conhecimento e graus de formação, prontos a ajudar todos na busca do conhecimento!
• Tubos musicais – venha tocar nos tubos musicais e descobrir mais sobre a produção de sons!• Espelhos sonoros – venha brincar com o som e descobrir como as ondas viajam através de grandes distâncias!• Modelos tridimensionais de ouvido – venha ver como é o ouvido humano por dentro e descobrir como o som viaja dentro dele!• Planetário inflável – venha descobrir mais sobre o céu do Brasil e as constelações neste planetário com capacidade para 40 pessoas!• Módulo microscopiao Visualização ao microscópio de vários tipos de lâminas de microscopia: insetos, plantas, partes de pequenos animais e muito mais!o Visualização em lupa de insetos, folhas ou o que você trouxer pra gente!• Mini-usina hidrelétrica – veja como é convertida a energia de um rio em uma usina hidrelétrica nesta pequena mini-usina!• Bicicleta geradora – pedale uma bicicleta e veja quanta energia você consegue gerar!• Pilha humana – venha descobrir o que é uma piha e ver como você pode fazer parte de uma!• Câmaras escuras – descubra qual é o princípio de funcionamento do olho humano e descubra para que servem as câmaras escuras!• Modelos tridimensionais de olho humano – venha ver como é o olho humano e descobrir como são os diferentes tipos de catarata, montando e desmontando um olho!• Ilusão de óptica – descubra como você pode ser enganado pelo seu cérebro! Tente pegar o porquinho. Você consegue? Venha descobrir o porquê!• Jogo da água – venha descobrir os caminhos da água no planeta e nas cidades através de um jogo muito legal e torne-se um defensor da água limpa!• Contadores de histórias – venha ouvir histórias sobre bichos, plantas, povos indígenas, a relação que temos com a natureza e muito mais, tudo isso com uma equipe que adora contar histórias!• Exposições – venha descobrir mais sobre a dengue, as baleias ou sobre o DNA, em pequenas exposições itinerantes (somente um tema por viagem).• Exposição dos sentidos – veja como trabalham nossos sentidos para que nosso cérebro possa sentir o mundo ao seu redor! Ver disponibilidade desta exposição para a sua cidade!• Palestras – venha ver uma palestra sobre os efeitos de estar no espaço no corpo humano, sobre os transgênicos, sobre a vida marinha e os oceanos e muito mais, em um auditório multimídia com capacidade para 44 lugares! Consulte os temas e disponibilidade das palestras para sua cidade com a coordenação do nosso projeto!• Telescópio – venha ver estrelas, planetas e a superfície da lua e aprender mais sobre astronomia ao vivo, com uma luneta! Disponível somente em visitas com atividades noturnas (consulte disponibilidade).• Vídeos científicos – venha ver vídeos sobre o mosquito da dengue, sobre a água, sobre ecossistemas brasileiros, sobre os dinossauros, sobre a vida dos insetos e muito mais, em um auditório multimídia com capacidade para 44 pessoas! A programação pode ser previamente combinada com a coordenação de conteúdo a partir do nosso acervo de vídeos, que inclui vídeos da mostra “Ver Ciência” entre outros – consulte a lista de vídeos disponíveis com a coordenação de conteúdo.
Um ano de história em fotos
Ciência Móvel - um ano de estrada, cem mil visitantes
Você quer o caminhão da ciência na sua cidade?Entre em contato conosco:E-mail: cienciamovel@coc.fiocruz.br Tel: (21) 38652105
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Ministério da Cultura
quinta-feira, 23 de abril de 2009
Aula - Refletindo sobre a eletricidade
Situação de Aprendizagem 1 do terceiro ano do Ensino Médio na disciplina de Física, atividades complementares do Caderno do Aluno.Refletindo sobre a eletricidade1-) Você já imaginou o mundo atual sem a eletricidade?(Aqui você deve refletir sobre o mundo atual, e todas as coisas e atividades que utilizam a energia elétrica de alguma maneira e imaginar como seria sem elas) Não seria impossível, mas um retorno ao passado, a épocas mais remotas onde a eletricidade não era utilizada pelo homem. A comunicação seria mais escassa, demorada e grandes distâncias iriam separar pessoas e criar barreiras para relacionamentos e acordos. Muito conforto, lazer e facilidades no trabalho dos nossos dias voltariam a ser como antigamente, exemplo, ler ao invés de assistir a televisão ou ouvir música, dormir cedo ao escurecer e conviver com o cheiro de velas, lenha e lamparina queimando. Passar roupa com ferro a brasa, preparar a comida no forno a lenha, ao invés de comprar gás ir pegar lenha para o fogão. Transporte feito com energia braçal, tração animal, eólica ou a vapor. Etc.
2-) Como seria o seu dia-a-dia sem eletricidade?(Pensar nas atividades que você realiza, porque precisa, gosta ou deve, e como elas seriam sem eletricidade. Se seriam possíveis, prejudicadas ou incompletas).
3-) O que diferencia um aparelho do outro?Um aparelho elétrico é diferenciado do outro pelas suas características próprias, funções e aplicabilidade. Suas especificações com relação a tensão elétrica, corrente, modo correto de uso também os diferenciam, além das transformações energéticas envolvidas em seu funcionamento.4-) Cite três objetos que você acredita não utilizam eletricidade. Explique o porquê.Objetos que não utilizam a eletricidade de maneira direta podemos citar muitos: peteca, pente, roupas, meias, faca (cortar), vassoura, etc. Se considerarmos objetos que não utilizem a eletricidade nem de maneira indireta, ou seja, para sua fabricação poderemos citar: tijolo, potes e vasos de argila e barro, cadeira ou banco de palha, objetos artesanais manuais como brincos, colares e pulseiras de sementes, pipa, etc.5-) Os equipamentos elétricos podem ser classificados em grupos (segundo a atividade desenvolvida em sala de aula). A qual grupo você acredita que pertençam os equipamentos a seguir?a) cafeteira elétrica: Aparelhos Resistivosb) rádio: Aparelhos de Comunicação e Informaçãoc) bateria de celular: Geradores Elétricosd) aspirador de pó: Aparelhos MotoresEletricidade no corpo humano: impulsos elétricos do olho para o cérebro.Identifique outros sentidos, além da visão, que produzem impulsos elétricos no corpo humano.Praticamente todos os outros sentidos produzem e transmitem impulsos elétricos no corpo humano em seu sistema nervoso. Audição e sistema vestibular (equilíbrio), paladar, olfato, tato (mecanoreceptores, termoreceptores e terminações nervosas livres, ou seja, pressão, entrada e saída de calor e dor), e a propriocepção (sentido que diz ao nosso corpo que ele está no local que está).Você Aprendeu?1-) Escreva uma frase que defina a vida moderna em relação à eletricidade.(Use a criatividade para relacionar em uma frase a vida moderna e a eletricidade. Como uma depende da outra, como se relacionam, uma idéia é utilizar-se de metáforas criativas comparando a função da eletricidade na vida moderna a função de alguma coisa em um sistema maior).2-) A partir do que foi estudado, destaque os elementos que caracterizam os equipamentos classificados nos seguintes grupos:a) resistivos: A resistência é o que os caracteriza, e principalmente a transformação energética de energia elétrica em energia térmica.b) motores: O motor elétrico é o principal componente destes aparelhos, e ele está ligado a transformação de energia elétrica em energia mecânica (movimento).c) comunicadores: Geralmente compostos de componentes como semi-condutores, transistores, capacitores e circuitos de micro-eletrônica. Estão ligados a produção, recepção, ou armazenamento de informação através do uso do magnetismo ou de ondas eletromagnéticas.d) fontes: São geradores de energia elétrica, transformando qualquer outra forma de energia (química, mecânica, térmica, solar) em energia elétrica.3-) O simples fato de sentir o cheiro de algo ou o gosto de um alimento está ligado à eletricidade. A partir dessa informação, reflita sobre a necessidade da eletricidade para realização de funções vitais ao ser humano, como, por exemplo, respirar. Escreva em seu caderno um pequeno texto expondo suas ideias a esse respeito.(Esse exercício eu não achei muito necessário que fosse realizado. Mas para aqueles que quiserem aqui vai algumas dicas: É para escrever um texto expondo suas idéias a esse respeito, o que você pensa sobre isso, ou se nunca pensou nada a respeito, agora, depois que foi falado na aula sobre a importância da eletricidade no corpo humano e para os sentidos, o que você pode concluir e refletir sobre sua necessidade e evidência nas funções vitais do ser humano. Lembre-se de que o cérebro é um órgão que funciona a base de impulsos elétricos, e é através destes que ele se comunica em suas diferentes partes e com o resto do corpo, é também através deles que obtém informação dos sentidos do corpo e do que está ocorrendo em todo o corpo, o controla, constrói, restaura, protege, etc. Lembre-se também de que o corpo é formado essencialmente de água, e isso não é apenas uma informação interessante, é no meio líquido que as cargas elétricas do corpo são transportadas através dos íons, pelo sistema nervoso, pelas células e pelo cérebro.Está aí a importância da reposição dos eletrólitos pelos atletas durante os exercícios, e também do soro caseiro água (meio de transporte e nutrição) + sal (íons para as cargas elétricas) + açúcar (glicose, energia para as células manterem sua vida e poderem fazer a bomba de sódio e potássio ligada a pressão sanguínea e também a eletricidade do corpo). Se quiser incrementar seu texto pode procurar informações de biofísica e biologia sobre o funcionamento destas funções e situações do ponto de vista de outra ciência.Mas o importante é não se delongar demais, pois é apenas um pequeno texto expondo suas idéias sobre o assunto, não é uma dissertação, mas apenas uma constatação do que você pensa a esse respeito. Abaixo um exemplo entre milhares de como poderia ficar esse texto:)A eletricidade não está apenas presente na obtenção de informações externas pelo corpo, através dos sentidos, e na percepção do mundo. Mesmo para respirar, sobreviver ou realizar funções básicas como digestão dos alimentos, excreção das substâncias desnecessárias pela urina e suor, regulação da fome e sede, da absorção dos nutrientes e da temperatura interna do corpo, movimentação dos músculos dos membros, sensações de prazer ou dor, ou ainda na produção de hormônios e ferômonios está envolvido o comando do cérebro. E este comando é coordenado e feito através de impulsos elétricos. Logo podemos dizer que somos uma máquina bio-elétrica que possui também sua bateria que sempre precisa estar sendo recarregada. A eletricidade está então presente em muito mais coisas da nossa vida do que podemos supor, a força elétrica ao que parece regula e favorece a vida.PARA SABER MAISEscolha um aparelho elétrico e descreva as modificações tecnológicas pelas quais ele passou nos últimos anos.(Qualquer aparelho elétrico serve aqui. A importância deste exercício é refletir sobre os avanços tecnológicos e perceber como a ciência muda e modifica os aparelhos adequando-os as nossas necessidades e tornando seu uso mais confortável, vou dar dois exemplos, mas existem dezenas de aparelhos que poderiam ser descritos aqui)Ferro de Passar Roupa: Antigamente eram pesados e faziam muita sujeira além de perigosos, eram a brasa, que era colocada em seu interior. Hoje em dia são elétricos, com regulagem automática da temperatura para cada tipo de tecido, com adição de água e vapor para melhorar e desamarrotar melhor a roupa. Os mais modernos evitam até que se queime a roupa desligando automaticamente quando esquecidos no mesmo local por muito tempo.Celulares: Os primeiros celulares eram verdadeiros tijolos, de tão grandes e pesados, facilmente paravam de pegar e bastava entrar em alguma cobertura para o sinal ficar mais fraco. E tinham apenas uma única função, discar para alguém e receber chamadas como um telefone. Os mais modernos desse tempo tinham agenda e gravavam atalhos para discagem rápida. Hoje além disto eles tiram foto, armazenam dados, possuem jogos, músicas, vídeos, acessam a internet, mandam mensagem, transmitem informações para outros aparelhos de armazenagem, gravam som, são bem finos e leves, com visor colorido e de alta definição, pegam estações de rádio e emissoras de TV além de terem maior durabilidade de suas baterias.
Situação de Aprendizagem 1 do terceiro ano do Ensino Médio na disciplina de Física, atividades complementares do Caderno do Aluno.Refletindo sobre a eletricidade1-) Você já imaginou o mundo atual sem a eletricidade?(Aqui você deve refletir sobre o mundo atual, e todas as coisas e atividades que utilizam a energia elétrica de alguma maneira e imaginar como seria sem elas) Não seria impossível, mas um retorno ao passado, a épocas mais remotas onde a eletricidade não era utilizada pelo homem. A comunicação seria mais escassa, demorada e grandes distâncias iriam separar pessoas e criar barreiras para relacionamentos e acordos. Muito conforto, lazer e facilidades no trabalho dos nossos dias voltariam a ser como antigamente, exemplo, ler ao invés de assistir a televisão ou ouvir música, dormir cedo ao escurecer e conviver com o cheiro de velas, lenha e lamparina queimando. Passar roupa com ferro a brasa, preparar a comida no forno a lenha, ao invés de comprar gás ir pegar lenha para o fogão. Transporte feito com energia braçal, tração animal, eólica ou a vapor. Etc.
2-) Como seria o seu dia-a-dia sem eletricidade?(Pensar nas atividades que você realiza, porque precisa, gosta ou deve, e como elas seriam sem eletricidade. Se seriam possíveis, prejudicadas ou incompletas).
3-) O que diferencia um aparelho do outro?Um aparelho elétrico é diferenciado do outro pelas suas características próprias, funções e aplicabilidade. Suas especificações com relação a tensão elétrica, corrente, modo correto de uso também os diferenciam, além das transformações energéticas envolvidas em seu funcionamento.4-) Cite três objetos que você acredita não utilizam eletricidade. Explique o porquê.Objetos que não utilizam a eletricidade de maneira direta podemos citar muitos: peteca, pente, roupas, meias, faca (cortar), vassoura, etc. Se considerarmos objetos que não utilizem a eletricidade nem de maneira indireta, ou seja, para sua fabricação poderemos citar: tijolo, potes e vasos de argila e barro, cadeira ou banco de palha, objetos artesanais manuais como brincos, colares e pulseiras de sementes, pipa, etc.5-) Os equipamentos elétricos podem ser classificados em grupos (segundo a atividade desenvolvida em sala de aula). A qual grupo você acredita que pertençam os equipamentos a seguir?a) cafeteira elétrica: Aparelhos Resistivosb) rádio: Aparelhos de Comunicação e Informaçãoc) bateria de celular: Geradores Elétricosd) aspirador de pó: Aparelhos MotoresEletricidade no corpo humano: impulsos elétricos do olho para o cérebro.Identifique outros sentidos, além da visão, que produzem impulsos elétricos no corpo humano.Praticamente todos os outros sentidos produzem e transmitem impulsos elétricos no corpo humano em seu sistema nervoso. Audição e sistema vestibular (equilíbrio), paladar, olfato, tato (mecanoreceptores, termoreceptores e terminações nervosas livres, ou seja, pressão, entrada e saída de calor e dor), e a propriocepção (sentido que diz ao nosso corpo que ele está no local que está).Você Aprendeu?1-) Escreva uma frase que defina a vida moderna em relação à eletricidade.(Use a criatividade para relacionar em uma frase a vida moderna e a eletricidade. Como uma depende da outra, como se relacionam, uma idéia é utilizar-se de metáforas criativas comparando a função da eletricidade na vida moderna a função de alguma coisa em um sistema maior).2-) A partir do que foi estudado, destaque os elementos que caracterizam os equipamentos classificados nos seguintes grupos:a) resistivos: A resistência é o que os caracteriza, e principalmente a transformação energética de energia elétrica em energia térmica.b) motores: O motor elétrico é o principal componente destes aparelhos, e ele está ligado a transformação de energia elétrica em energia mecânica (movimento).c) comunicadores: Geralmente compostos de componentes como semi-condutores, transistores, capacitores e circuitos de micro-eletrônica. Estão ligados a produção, recepção, ou armazenamento de informação através do uso do magnetismo ou de ondas eletromagnéticas.d) fontes: São geradores de energia elétrica, transformando qualquer outra forma de energia (química, mecânica, térmica, solar) em energia elétrica.3-) O simples fato de sentir o cheiro de algo ou o gosto de um alimento está ligado à eletricidade. A partir dessa informação, reflita sobre a necessidade da eletricidade para realização de funções vitais ao ser humano, como, por exemplo, respirar. Escreva em seu caderno um pequeno texto expondo suas ideias a esse respeito.(Esse exercício eu não achei muito necessário que fosse realizado. Mas para aqueles que quiserem aqui vai algumas dicas: É para escrever um texto expondo suas idéias a esse respeito, o que você pensa sobre isso, ou se nunca pensou nada a respeito, agora, depois que foi falado na aula sobre a importância da eletricidade no corpo humano e para os sentidos, o que você pode concluir e refletir sobre sua necessidade e evidência nas funções vitais do ser humano. Lembre-se de que o cérebro é um órgão que funciona a base de impulsos elétricos, e é através destes que ele se comunica em suas diferentes partes e com o resto do corpo, é também através deles que obtém informação dos sentidos do corpo e do que está ocorrendo em todo o corpo, o controla, constrói, restaura, protege, etc. Lembre-se também de que o corpo é formado essencialmente de água, e isso não é apenas uma informação interessante, é no meio líquido que as cargas elétricas do corpo são transportadas através dos íons, pelo sistema nervoso, pelas células e pelo cérebro.Está aí a importância da reposição dos eletrólitos pelos atletas durante os exercícios, e também do soro caseiro água (meio de transporte e nutrição) + sal (íons para as cargas elétricas) + açúcar (glicose, energia para as células manterem sua vida e poderem fazer a bomba de sódio e potássio ligada a pressão sanguínea e também a eletricidade do corpo). Se quiser incrementar seu texto pode procurar informações de biofísica e biologia sobre o funcionamento destas funções e situações do ponto de vista de outra ciência.Mas o importante é não se delongar demais, pois é apenas um pequeno texto expondo suas idéias sobre o assunto, não é uma dissertação, mas apenas uma constatação do que você pensa a esse respeito. Abaixo um exemplo entre milhares de como poderia ficar esse texto:)A eletricidade não está apenas presente na obtenção de informações externas pelo corpo, através dos sentidos, e na percepção do mundo. Mesmo para respirar, sobreviver ou realizar funções básicas como digestão dos alimentos, excreção das substâncias desnecessárias pela urina e suor, regulação da fome e sede, da absorção dos nutrientes e da temperatura interna do corpo, movimentação dos músculos dos membros, sensações de prazer ou dor, ou ainda na produção de hormônios e ferômonios está envolvido o comando do cérebro. E este comando é coordenado e feito através de impulsos elétricos. Logo podemos dizer que somos uma máquina bio-elétrica que possui também sua bateria que sempre precisa estar sendo recarregada. A eletricidade está então presente em muito mais coisas da nossa vida do que podemos supor, a força elétrica ao que parece regula e favorece a vida.PARA SABER MAISEscolha um aparelho elétrico e descreva as modificações tecnológicas pelas quais ele passou nos últimos anos.(Qualquer aparelho elétrico serve aqui. A importância deste exercício é refletir sobre os avanços tecnológicos e perceber como a ciência muda e modifica os aparelhos adequando-os as nossas necessidades e tornando seu uso mais confortável, vou dar dois exemplos, mas existem dezenas de aparelhos que poderiam ser descritos aqui)Ferro de Passar Roupa: Antigamente eram pesados e faziam muita sujeira além de perigosos, eram a brasa, que era colocada em seu interior. Hoje em dia são elétricos, com regulagem automática da temperatura para cada tipo de tecido, com adição de água e vapor para melhorar e desamarrotar melhor a roupa. Os mais modernos evitam até que se queime a roupa desligando automaticamente quando esquecidos no mesmo local por muito tempo.Celulares: Os primeiros celulares eram verdadeiros tijolos, de tão grandes e pesados, facilmente paravam de pegar e bastava entrar em alguma cobertura para o sinal ficar mais fraco. E tinham apenas uma única função, discar para alguém e receber chamadas como um telefone. Os mais modernos desse tempo tinham agenda e gravavam atalhos para discagem rápida. Hoje além disto eles tiram foto, armazenam dados, possuem jogos, músicas, vídeos, acessam a internet, mandam mensagem, transmitem informações para outros aparelhos de armazenagem, gravam som, são bem finos e leves, com visor colorido e de alta definição, pegam estações de rádio e emissoras de TV além de terem maior durabilidade de suas baterias.
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