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Dissertacao - Ezio UNIVASF

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO

PROGRAMA NACIONAL DE MESTRADO PROFISSIONAL EM

ENSINO DE FÍSICA (MNPEF) – POLO 08

EZIO DOS SANTOS DANTAS DA CONCEIÇÃO

UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA PARA O

ESTUDO DA TERMOMETRIA, CALORIMETRIA E AQUECIMENTO

GLOBAL POR MEIO PLATAFORMAS DE APRENDIZAGEM ONLINE

JUAZEIRO – BAHIA

2021


EZIO DOS SANTOS DANTAS DA CONCEIÇÃO

UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA PARA O

ESTUDO DA TERMOMETRIA, CALORIMETRIA E AQUECIMENTO

GLOBAL POR MEIO PLATAFORMAS DE APRENDIZAGEM ONLINE

Dissertação de Mestrado apresentada ao

Programa de Pós-Graduação em Ensino

de Física no Curso de Mestrado Nacional

Profissional em Ensino de Física

(MNPEF), como parte de requisito

necessário à obtenção do título em

Mestre de Ensino de Física.

Orientador:

Professor Dr. Militão Vieira Figueredo.

JUAZEIRO – BA

2021


C744u

Conceição, Ezio dos Santos Dantas da

Unidade de ensino potencialmente significativa para o estudo da termometria,

calorimetria e aquecimento global por meio plataformas de aprendizagem Online / Ezio dos

Santos Dantas da Conceição. – Juazeiro - BA, 2021.

xiv, 173 f.: il.; 29 cm.

Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Universidade Federal

do Vale do São Francisco, Campus Juazeiro-BA, 2021.

Orientador: Prof. Dr. Militão Vieira Figueredo.

1. Física - estudo e ensino. 2. Termologia e Aquecimento Global. 3. Aprendizagem

Significativa Crítica 4. Plataformas virtuais de ensino I. Título. II. Figueredo, Militão Vieira. III.

Universidade Federal do Vale do São Francisco.

CDD 530.7

Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Integrado de Biblioteca SIBI/UNIVASF

Bibliotecário: Márcio Pataro. CRB - 5 / 1369.




Agradecimentos

À Deus.

À minha esposa Marineyde Felix Ribeiro dos Santos, aos meus filhos Ezio dos Santos

Dantas da Conceição Filho e Mayna Felix da Conceição, pela compreensão nos

momentos em que estive ausente durante o período em estudos no Mestrado de

Física e pela forma indireta de apoio, colaboração e solidariedade que me deram

durante esse tempo.

Ao meu orientador, o Professor Dr. Militão Vieira Figueredo, sempre muito correto,

ético, verdadeiro e transparente em suas colocações nos momentos em que

estivemos juntos, dialogando e debatendo sobre o produto educacional aplicado.

Aos meus pais, Benedito Dantas da Conceição e Josefa Marçal dos Santos, ambos

em memória, pelos anos de educação.

Às minhas duas irmãs e sobrinho por motivar na minha pessoa a coragem de realizar

o Mestrado.

Aos professores do curso de Pós-Graduação do Mestrado Profissional em Ensino de

Física da UNIVASF em Juazeiro BA, pelos ensinamentos e aprendizados.

Aos mestrandos das turmas 2017, 2018 e 2019, pelo coleguismo e companheirismo.

Às pessoas de Mariluce Cardoso dos Santos (diretora), Elci Borges (diretora) e Maiane

Gomes Moura (vice-diretora), gestoras do colégio onde foi aplicado o produto

educacional, pela confiança.

Aos estudantes das turmas de 2º anos Técnicos do Ensino Profissional Integrado ao

Ensino Médio pela cumplicidade e participação nas atividades, do produto

educacional, que foram para eles proporcionadas.

À secretaria de educação do estado da Bahia por ter me proporcionado a formação

no curso de aperfeiçoamento profissional quanto ao uso pedagógico das tecnologias

educacionais em 2018.

Ao Sistema Integrado de Bibliotecas da UNIVASF pela ajuda e orientação na

confecção deste trabalho.

Ao apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil

(CAPES) - Código de Financiamento 001.


RESUMO

Unidade de Ensino Potencialmente Significativa para o estudo da Termometria,

Calorimetria e Aquecimento Global por meio Plataformas de Aprendizagem Online

Ezio dos Santos Dantas da Conceição

Orientador

Professor Dr. Militão Vieira Figueredo

Propor o estudo dos fenômenos naturais para os estudantes fazendo com que o

compreendam na visão da Física não constitui uma das tarefas mais fáceis. Nesse

sentido, definir iniciativas metodológicas inovadoras de ensino por parte do professor

é fundamental na perspectiva dos estudantes, para aumentar a dinâmica e o feedback

do processo de aprendizagem, preferencialmente de forma crítico-construtiva. Neste

sentido foi criada a Unidade de Ensino Potencialmente Significativa para o estudo de

temáticas ligadas à Termometria e Calorimetria, alinhadas à compreensão das causas

mais evidentes que estão provocando o aquecimento global da Terra, por meio de

Plataformas de Aprendizagem Online. O produto educacional foi aplicado em duas

turmas do 2º ano Técnico em Informática de Ensino Profissional Integrado ao Ensino

Médio. A Unidade de Ensino Potencialmente Significativa foi concebida mediante a

participação do autor do trabalho em uma formação de professores sobre a utilização

pedagógica de tecnologias no ano de 2018. Essa unidade de ensino foi criada a partir

da utilização de recursos educacionais do Google para Educação e da plataforma

Khan Academy através de uma sequência de ensino dialogada, seguindo alguns dos

preceitos teóricos da abordagem CTSA – Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente,

da teoria de mediação de Vygotsky, e, em especial, a teoria da aprendizagem

significativa crítica de Marco Antônio Moreira. A avaliação desta sequência de

aprendizagem foi através de atividades e questionários do Google Formulários e

Google Sala de Aula, além da interação social entre professor e estudantes nos

debates educativos em aulas expositivas com vídeo-aulas e documentário, e,

também, com trabalhos em grupo e atividade prática experimental. Espera-se que

este trabalho possa colaborar com a prática docente de educadores do Ensino de

Física, com o alcance do conhecimento aos alunos, nas mais distintas regiões do

território nacional.

Palavras-chave: Recursos Educacionais, Aprendizagem Significativa Crítica, CTSA,

Teoria de Mediação.

Juazeiro BA

Fevereiro - 2021


ABSTRACT

Potentially Significant Teaching Unit for the study of Thermometry, Calorimetry and

Global Warming through Online Learning Platforms

Ezio dos Santos Dantas da Conceição

Supervisor

Professor Dr. Militão Vieira Figueredo

Proposing the study of natural phenomena to students making them understand it in

the view of Physics is not one of the easiest tasks. In this sense, defining innovative

methodological teaching initiatives on the part of the teacher is fundamental from the

students' perspective, to increase the dynamics and feedback of the learning process,

preferably in a critical-constructive way. In this sense, the Potentially Significant

Teaching Unit was created for the study of themes related to Thermometry and

Calorimetry, aligned to the understanding of the most evident causes that are causing

the global warming of the Earth, through Online Learning Platforms. The educational

product was applied in two classes of the 2nd year Computer Technician of

Professional Education Integrated to High School. The Potentially Meaningful

Teaching Unit was designed through the participation of the author of the work in a

teacher training on the pedagogical use of technologies in the year 2018. This teaching

unit was created from the use of educational resources from Google for Education and

the Khan Academy platform through a dialogical teaching sequence, following some

of the theoretical precepts of the STSE approach - Science, Technology, Society and

Environment, Vygotsky's mediation theory, and, in particular, the theory of critical

meaningful learning by Marco Antônio Moreira . The evaluation of this learning

sequence was through activities and questionnaires from Google Forms and Google

Classroom, in addition to the social interaction between teacher and students in the

educational debates in expository classes with video lessons and documentary, and

also with group work. and experimental practical activity. It is hoped that this work can

collaborate with the teaching practice of physics teaching educators, with the reach of

knowledge to students, in the most different regions of the national territory.

Keywords: Educational Resources, Critical Meaningful Learning, STSE, Mediation

Theory.

Juazeiro BA

February - 2021


Lista de Figuras

Figura 1 – Esquema Contínuo Aprendizagem Significativa e Mecânica.....................24

Figura 2 – Mapa Conceitual Evento Educativo / Joseph Novak................................26

Figura 3 – Esquema Relação Tríade de Gowin..........................................................27

Figura 4 – Zonas de desenvolvimento da aprendizagem Vygotsky............................32

Figura 5 – Demonstração da Lei Zero da Termodinâmica..........................................37

Figura 6 – Célula de ponto triplo.................................................................................39

Figura 7 – Esquema relação entre Escalas Termométricas.......................................41

Figura 8 – Transferência de Energia..........................................................................44

Figura 9 – Equilíbrio Hidrostático................................................................................49

Figura 10 – Equilíbrio Térmico....................................................................................49

Figura 11 – Convecção térmica nas brisas marítimas................................................50

Figura 12 – Mudança na Temperatura IPCC..............................................................53

Figura 13 – Espaço Educacional................................................................................57

Figura 14 – Localização do Espaço Educacional......................................................58

Figura 15 – Google Sala de Aula Física......................................................................64

Figura 16– Chromebook............................................................................................65

Figura 17– Investigação Aquecimento Global Google Formulários............................67

Figura 18– Calor e Temperatura. Plataforma Khan Academy....................................68

Figura 19– Escalas Termométricas-diferentes formas de medir a temperatura........69

Figura 20– Power Point Explicativo Termometria.......................................................70

Figura 21– Introdução Calorimetria Revisão Termometria.........................................71

Figura 22– Calor, Calor Sensível e Calor Latente / Google Sala de Aula Física..........71

Figura 23– Processos de Propagação de Calor / Google Sala de Aula Física............72

Figura 24 – Estudo dirigido Aquecimento Global Mudanças Climáticas...................73

Figura 25 – Estudo dirigido Aquecimento Global Efeito Estufa..................................74

Figura 26 – Estudo dirigido Aquecimento Global Questões Ambientais.....................75

Figura 27 – Seremos História? Filme Documentário..................................................76

Figura 28 – Google Meet Documentário.....................................................................76

Figura 29 – Aula Prática Reação Química..................................................................78

Figura 30 – Aula Prática Dialogada............................................................................78

Figura 31 – Formulário G Suíte Google para Educação.............................................79

Figura 32 – Formulário Temperatura Calor Aquecimento Global...............................80

Figura 33 – Pesquisa Aquecimento Global I...............................................................81

Figura 34 – Pesquisa Aquecimento Global II..............................................................82

Figura 35 – Pesquisa Aquecimento Global III.............................................................82

Figura 36 – Artigo “Calor e temperatura” / Google Sala de Aula Física.......................83

Figura 37 – Temperatura / Aprendizagem..................................................................85

Figura 38 – Equilíbrio Térmico / Aprendizagem..........................................................86

Figura 39 – Escalas Termométricas / Aprendizagem.................................................86

Figura 40 – Escalas Termométricas - Conversões / Aprendizagem...........................87

Figura 41 – Atividade Proposta Calorimetria I............................................................88

Figura 42 – Atividade Proposta Calorimetria II – Feedback .......................................89

Figura 43 – Transmissão de Calor Irradiação / Feedback...........................................90

Figura 44 – Instruções Garrafas Térmicas.................................................................91

Figura 45 – Garrafas Térmicas / Feedback................................................................92

Figura 46 – Calor II / Feedback...................................................................................92

Figura 47 – Questões ambientais internacionais / Khan Academy.............................94


Figura 48 – Atividade Experimental – Capacidade de CO2 absorver calor................99

Figura 49 – Efeito Estufa..........................................................................................102

Figura 50 – Gases do Efeito Estufa..........................................................................103

Figura 51 – G Suíte para Educação e Khan Academy I............................................104

Figura 52 – G Suíte para Educação e Khan Academy II...........................................104


Lista de Quadros e Tabelas

Quadro 1 – Primeira Lei da Termodinâmica Casos Especiais....................................47

Quadro 2 – Cursos, modalidades de ensino e eixos tecnológicos.............................59

Quadro 3 – Sequência de Aprendizagem/Produto Educacional.................................62

Tabela 1 – Tempo (min) X Temperatura (º C) / Luz Lâmpada Incandescente...........100

Tabela 2 – Tempo (min) X Temperatura (º C) / Luz Solar..........................................100


Lista de Abreviaturas e Siglas

BNCC – Base Nacional Comum Curricular

CETEP – Centro Territorial de Educação Profissional

Coopercuc - Cooperativa de Agropecuária Familiar de Canudos, Uauá e Curaçá

CTS – Ciência, Tecnologia e Sociedade

CTSA – Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente

DIREC-15 – Antiga Diretoria Regional de Educação e Cultura 15, Juazeiro-BA

EJA - Educação de Jovens e Adultos

EPI - Ensino Profissional Integrado ao Ensino Médio

EPIT-68 - Escala Prática Internacional de Temperatura de 1968

GEE - Gases do Efeito Estufa

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

IPCC - Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas

IRPAA - Instituto Regional da Pequena Agropecuária Apropriada

ITS-90 – Escala Internacional de Temperaturas de 1990

NTE 10 – Núcleo Territorial de Educação 10 Juazeiro BA

OMM - Organização Meteorológica Mundial

ONU – Organização das Nações Unidas

PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais

PCN+ – Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares

Nacionais

PNUMA - Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente

PROEJA - Programa Nacional de Integração da Educação Profissional com a

Educação Básica na Modalidade de Educação de Jovens e Adultos

PROJOVEM – Programa Nacional de Inclusão de Jovens

PRONATEC - Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego

PROSUB - Subsequente ao Ensino Médio / Pós Médio

SI – Sistema Internacional de Unidades

SUPROT - Superintendência de Educação Profissional e Tecnológica

TDIC – Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação

UFBA - Universidade Federal da Bahia

ZDP – Zona de Desenvolvimento Proximal


Sumário

Capítulo 1 Introdução ............................................................................................... 15

Capítulo 2 Diretrizes Curriculares de Física no Ensino Médio .................................. 20

2.1 PCN - Parâmetros Curriculares Nacionais em Física ................................. 20

2.2 PCN+ / Orientações Complementares em Física ....................................... 21

2.3 Orientações Curriculares para o Ensino Médio Bahia ................................ 22

Capítulo 3 Aprendizagem Significativa Crítica .......................................................... 24

3.1 Aprendizagem Significativa de Ausubel - onde tudo começou ................... 24

3.2 Aprendizagem Significativa Humanista e Interacionista Social .................. 25

3.2.1 Aprendizagem Significativa Humanista ............................................... 25

3.2.2 Aprendizagem Significativa Interacionista Social ................................ 26

3.3 Aprendizagem Significativa Crítica de Marco Moreira ................................ 27

3.4 Aprendizagem Significativa e Teoria de Vygotsky ...................................... 30

3.5 A abordagem CTSA no ensino de Física ................................................... 32

Capítulo 4 Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global. .................................. 34

4.1 Termometria .............................................................................................. 34

4.1.1 Temperatura ....................................................................................... 35

4.1.2 Equilíbrio térmico ................................................................................ 36

4.1.3 Princípio ou Lei Zero da Termodinâmica ............................................ 37

4.1.4 Escalas Termométricas ...................................................................... 38

4.2 Calorimetria ............................................................................................... 41

4.2.1 Evolução histórica sobre o conceito do calor ...................................... 42

4.2.2 Calor – Conceito e Medida ................................................................. 43

4.2.3 As Leis da Termodinâmica ................................................................. 46

4.2.4 Calor – Processos de Propagação ..................................................... 48

4.3 Aquecimento Global................................................................................... 51

4.3.1 As Mudanças Climáticas e a Biodiversidade....................................... 55

4.3.2 Os gases do Efeito Estufa .................................................................. 55

Capítulo 5 Metodologia ............................................................................................ 57

5.1 Espaço Educacional – Histórico e Caracterização ..................................... 57

5.2 O Projeto e-Nova Educação ...................................................................... 60

5.3 Desenvolvimento / Metodologia - Produto Educacional ............................. 62

5.4 Produto Educacional – Aplicação .............................................................. 66

5.4.1 Investigação - Aquecimento Global .................................................... 66

5.4.2 Aulas Teóricas e Expositivas I – Termometria .................................... 67

5.4.3 Aulas Teóricas e Expositivas II – Calorimetria .................................... 70

5.4.4 Aulas com Estudos Dirigidos I – Aquecimento Global ......................... 72

5.4.5 Aulas com Estudos Dirigidos II – Aquecimento Global ........................ 74

5.4.6 Aulas Expositivas – Cinema Documentário e Meet ............................. 75

5.4.7 Aula Prática – Atividade Experimental ................................................ 77

5.4.8 Questionários/Formulários Avaliativos ................................................ 78

Capítulo 6 Resultados - Discussão .......................................................................... 81

6.1 Aquecimento Global / Conhecimentos Prévios .......................................... 81

6.2 Aulas teóricas e expositivas I – Termometria ............................................. 83

6.2.1 Calor e Temperatura – Texto Introdutório ........................................... 83

6.2.2 Temperatura, Equilíbrio Térmico e Escalas Termométricas ................ 84

6.3 Aulas teóricas e expositivas II – Calorimetria ............................................. 87

6.3.1 Calorimetria – Conceitos Básicos ....................................................... 87

6.3.2 Calorimetria – Processos de Propagação de Calor ............................ 89

6.4 Aulas Estudos Dirigidos I e II – Aquecimento Global ................................. 93


6.5 Aulas Expositivas – Cinema Documentário e Meet .................................... 96

6.6 Aula Prática – Atividade Experimental ....................................................... 98

6.7 Questionários Avaliativos ......................................................................... 102

6.7.1 Aquecimento Global ......................................................................... 102

6.7.2 Recursos Educacionais G Suíte e Khan Academy ........................... 103

Considerações Finais ............................................................................................. 105

Referências Bibliográficas ...................................................................................... 107

APÊNDICE A – PRODUTO EDUCACIONAL ......................................................... 110

Apresentação ................................................................................................ 114

1 Unidade de Ensino Potencialmente Significativa ........................................ 116

2 Criação da Sala Aula Google Física Virtual ................................................ 118

3 Criação das Turmas no Khan Academy ...................................................... 125

4 Criação de Formulário ............................................................................... 128

5 Aulas Expositivas Termometria ................................................................... 131

6 Aulas Expositivas Calorimetria .................................................................... 137

7 Como a Mudança Climática afeta a Biodiversidade? Efeito Estufa. ............ 142

8 Questões Ambientais Internacionais ........................................................... 146

9 Cinema Filme Documentário “Seremos História?” Google Meet ................. 147

10 Atividade Experimental / Efeito Estufa ...................................................... 153

11 Questionários - Avaliando a Aprendizagem dos Estudantes ..................... 159

12 Referências Bibliográficas. ....................................................................... 161

Apêndice B – Conhecimentos Prévios Aquecimento Global................................... 162

Apêndice C – Questionário Recursos G Suíte e Khan Academy ............................ 163

Apêndice D – Questionário Temperatura, Calor e Aq. Global ................................ 164

Anexo A – Efeito Estufa ......................................................................................... 167

Anexo B – Questões Ambientais Internacionais ..................................................... 170

Anexo C – Aula Prática-Atividade Experimental ..................................................... 172


15

Capítulo 1 Introdução

O ambiente educacional, a sala de aula, se constitui como um local “sagrado”

a partir do momento em que professor, independente da sua área, modalidade de

ensino ou etapa da educação básica de atuação e estudantes se “entrelaçam” no

sentido de estabelecerem, dentro do processo de ensino e aprendizagem, acordos,

normas, condutas e responsabilidades, mútuas, visando maior possibilidade de atingir

dentro da educação resultados significativos para os envolvidos, professor e

estudantes.

Para a Física, a área do conhecimento que estuda e estabelece as leis que

ajudam a entender os fenômenos naturais, compete ao educador tornar o ensino

deste componente curricular de modo a saciar o desejo de saber dos estudantes,

proporcionando a estes, um olhar mais amplo do meio ambiente.

Para o alcance do conhecimento unificado, ou seja, a proposta do saber

interdisciplinar nas diversas temáticas dos campos matemáticos, biológicos, químicos

e físicos, e, também, campos sociais, não se pode pensar no ensino isolado,

individual, da física.

A Física, assim como as outras ciências ajudam a desmistificar o mundo que

nos cerca, enriquecendo o pensar científico, não esquecendo de enfatizar, nesse

contexto, a importância do seu caráter histórico e filosófico.

A de se destacar, no ensino de Física, as diretrizes ou parâmetros curriculares

do Ensino Médio que norteiam a prática docente, destacando-se aqui neste trabalho:

os PCN - Parâmetros Curriculares Nacionais / Ciências da Natureza, Matemática e

suas Tecnologias; os PCN+ - Orientações Educacionais Complementares aos

Parâmetros Curriculares Nacionais / Física; e, as Orientações Curriculares para o

Ensino Médio / Área Ciências da Natureza - Bahia.

Os PCN – Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, no que se

refere à Física, promovem uma reflexão interessante para educadores sobre qual

dever ser o papel desta ciência no cenário do ensino.

Para os PCN (Brasil, parte III, 2000, p. 23):

É preciso rediscutir qual Física ensinar para possibilitar uma melhor

compreensão do mundo e uma formação para a cidadania mais adequada.

Sabemos todos que, para tanto, não existem soluções simples ou únicas,

nem receitas prontas que garantam o sucesso. Essa é a questão a ser


16

enfrentada pelos educadores de cada escola, de cada realidade social,

procurando corresponder aos desejos e esperanças de todos os participantes

do processo educativo, reunidos através de uma proposta pedagógica clara.

É sempre possível, no entanto, sinalizar aqueles aspectos que conduzem o

desenvolvimento do ensino na direção desejada.

A discussão ou rediscussão pedagógica sobre qual a melhor proposta que

atingirá os anseios ou expectativas dos estudantes é fundamental. Para isso devem

ser elencados desde os aspectos físicos estruturais do espaço educativo, até os

elementos afetivos e sociais dos alunos. Propor um ensino de Física que possa

desmistificar àquele tido como tradicional e mecânico, baseado somente em fórmulas

e cálculos, enfim, e colocar o estudante como protagonista do processo de ensino e

aprendizagem, no processo de formar um cidadão no mundo que o cerca, ajudandoo

a melhorá-lo e modificá-lo.

O documento PCN+. Física (Brasil, 2006, p. 3) enfatiza:

A Física deve apresentar-se, portanto, como um conjunto de competências

específicas que permitam perceber e lidar com os fenômenos naturais e

tecnológicos, presentes tanto no cotidiano mais imediato quanto na

compreensão do universo distante, a partir de princípios, leis e modelos por

ela construídos. Isso implica, também, na introdução à linguagem própria da

Física, que faz uso de conceitos e terminologia bem definidos, além de suas

formas de expressão, que envolvem, muitas vezes, tabelas, gráficos ou

relações matemáticas. Ao mesmo tempo, a Física deve vir a ser reconhecida

como um processo cuja construção ocorreu ao longo da história da

humanidade, impregnado de contribuições culturais, econômicas e sociais,

que vem resultando no desenvolvimento de diferentes tecnologias e, por sua

vez, por elas impulsionado.

Competências estas conquistadas mediante a um ensino interdisciplinar e

contextualizado. “No entanto, as competências para lidar com o mundo físico não têm

qualquer significado quando trabalhadas de forma isolada. Competências em Física

para a vida se constroem em um presente contextualizado, em articulação com

competências de outras áreas, impregnadas de outros conhecimentos. ” (BRASIL,

2006, p. 2).

No documento Orientações Curriculares para o Ensino Médio / Área Ciências

da Natureza – Bahia de 2015, as diretrizes de ensino são separadas em Eixos,

Competências e Habilidades. No trabalho aqui apresentado foi escolhido o Eixo 6 do

documento, denominado “Energia e suas Transformações. Calor e Meio Ambiente”.

As competências e habilidades serão apresentadas e discutidas no transcorrer da

dissertação.

Os conteúdos de Física alinhados de forma interdisciplinar a outros

componentes curriculares da Área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias,


17

compartilharão o estudo da Termologia, com ênfase em conceitos fundamentais sobre

o estudo do calor e temperatura, focado no fenômeno do Aquecimento Global.

Um dos temas mais importantes atualmente falando, no cenário mundial, diz

respeito ao aquecimento global da Terra. Na verdade, uma problemática terrestre, que

coloca de frente a frente o conhecimento científico e a ambição econômica do ser

humano. Estudos científicos vêm comprovando que nosso planeta já há alguns anos

sofre com o aumento da temperatura, efeito este evidenciado por mudanças climáticas

recorrentes em várias regiões em todo o mundo.

Diante do exposto anterior, é fundamental na escola a promoção do debate

educativo, construtivo e crítico sobre tal problema, apresentando e explorando o que

a ciência nos diz, apropriando-se deste conhecimento para desenvolver sua

disseminação em âmbito socioambiental.

Durante o transcorrer da sequência de ensino o professor aplicador do

trabalho educacional se preocupou em estabelecer a interdisciplinaridade da Física

com outros componentes curriculares. Em uma das propostas do trabalho o professor

explorou com os alunos o tema “Como as Mudanças Climáticas afetam a

Biodiversidade? ”, estabelecendo conexão com a Biologia. Em outra, através de

atividade prática com aula experimental, apresentando aos estudantes o poder de

absorção de calor por parte do gás carbônico, a interdisciplinaridade ocorreu com a

Química no momento em que é explorado o assunto reação química.

Falando da importância da inserção no ensino de aulas práticas com

atividades experimentais é importante destacar: “Professores de Ciências, tanto no

Ensino Fundamental como no Ensino Médio, em geral, acreditam que a melhoria do

ensino passa pela introdução de aulas práticas no currículo. ” (BORGES, 2002, p.

294). Vale destacar, que, para o desenvolvimento desta aula prática, não se fez

necessário a utilização de ambiente de laboratório. Por muitas vezes, enquanto

educadores, nos deparamos com situações de que só se pode promover aulas

experimentais na medida que a escola proporcione aos seus educadores um espaço

apropriado para tal, o que, na visão do autor deste trabalho, se constitui como um

“argumento” para muitos docentes não desenvolverem este tipo de metodologia para

seus estudantes.

Ainda sobre o ensino prático, Borges (2002, p. 294) diz:

A ideia central é: qualquer que seja o método de ensino-aprendizagem

escolhido, deve mobilizar a atividade do aprendiz, em lugar de sua

passividade. Usualmente os métodos ativos de ensino-aprendizagem são


18

entendidos como se defendessem a ideia de que os estudantes aprendem

melhor por experiência direta. Embora verdadeiro em algumas situações,

esse entendimento é uma simplificação grosseira, como apontam os

trabalhos baseados nas ideias de Dewey, Piaget e Vigotsky, entre outros. O

importante não é a manipulação de objetos e artefatos concretos, e sim o

envolvimento comprometido com a busca de respostas/soluções bem

articuladas para as questões colocadas, em atividades que podem ser

puramente de pensamento. Nesse sentido, podemos pensar que o núcleo

dos métodos ativos (pode-se até chamá-lo de trabalhos ou atividades

práticas, para significar que está orientado para algum propósito), não

envolve necessariamente atividades típicas do laboratório escolar.

Os conteúdos que foram trabalhados em sala de aula seguem a abordagem

CTSA – Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente, sendo utilizado para isso alguns

recursos educacionais de plataformas online, aplicados em duas turmas de 2º ano EPI

– Ensino Profissional Integrado ao Ensino Médio, dentro de uma sequência de ensino

de 17 horas-aula com a utilização pedagógica de aplicativos do Google para

Educação e da plataforma de ensino Khan Academy.

Além da utilização dos ambientes educacionais online, foram utilizadas outras

estratégias de ensino, tais como, aula prática com atividades experimental, exibição

de vídeo-aulas e documentários, diversificando a prática docente na perspectiva de

uma aprendizagem significativa crítica e interdisciplinar.

Nesta ideia foi criada a Unidade de Ensino Potencialmente Significativa para

o estudo da Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global por meio Plataformas

de Aprendizagem Online.

O trabalho foi desenvolvido em três etapas básicas: primeiro, foram criadas

Salas de Aula Virtuais do Componente Curricular Física para os estudantes; segundo,

foi realizado o ensino de conteúdos da Termometria (Temperatura, Energia Interna,

Equilíbrio Térmico, Termômetros, Escalas Termométricas Consideradas - Dedução

das Relações e Conversões) e Calorimetria (Calor, Calor Sensível, Calor Latente,

Calor Específico, Capacidade Térmica, Processos de Propagação de Calor); e,

terceiro, o estudo sobre o fenômeno do Aquecimento Global através da leitura e

interpretação de textos, exposição de vídeo-aulas, documentário, além de

experimentação prática. Todas as três etapas foram trabalhadas utilizando recursos

educacionais e plataforma de ensino mencionados anteriormente.

A dissertação sobre o produto educacional aplicado em sala de aula está

distribuída em sete capítulos, sendo que este, o primeiro, dedicado à sua introdução.

O capítulo 2, que tem como tema as Diretrizes Curriculares de Física no Ensino Médio,


19

discute algumas das competências e habilidades dentro de documentos oficiais de

parâmetro para o professor.

O capítulo 3 apresenta discussões sobre as Teorias de Aprendizagem de

Marco Antônio Moreira, L. S. Vygotsky –, além da abordagem CTSA no ensino de

Física.

O capítulo 4 é dedicado à abordagem sobre os conteúdos do Componente

Curricular de Física que foram trabalhados na aplicação do Produto Educacional, isto

é, discussão em torno de conteúdos sobre Termometria, Calorimetria e Aquecimento

Global.

O capítulo 5 se dedica à apresentação dos aspectos metodológicos de

construção do produto educacional, sua organização em sequências planejadas de

ensino e aprendizagem.

O capítulo 6 relata aferições sobre os formulários / questionários respondidos

pelos estudantes e verificação de seus pensamentos críticos. Destina-se, também, a

uma análise sobre os instrumentos de avaliação utilizados e a participação ativa,

contínua e processual dos estudantes durante o transcorrer da sequência didática.

O capítulo 7, conclusivo, exibe as considerações e reflexões sobre o trabalho

desenvolvido.

Finalmente são apresentadas as referências bibliográficas, os apêndices (em

especial o produto educacional na sua íntegra), os anexos e os materiais que foram

utilizados na aplicação da sequência didática.


20

Capítulo 2 Diretrizes Curriculares de Física no Ensino Médio

2.1 PCN - Parâmetros Curriculares Nacionais em Física

Os PCN’s do Ensino Médio estabelecem as competências das chamadas

Áreas do Conhecimento, como forma de evidenciar não só o ensino disciplinar, mas

torná-lo significativo do ponto de vista interdisciplinar. Eles têm o papel de nortear o

ensino, ofertando aos educadores sugestões didáticas com finalidades de fomento ao

conhecimento, através de uma associação de saberes científicos e matemáticos.

Têm, também, a função de fazer com que a Física, Biologia, Química e Matemática

se interacionem, se unam, com propósitos interdisciplinares no ensino. Essa diretriz

de ensino auxilia ao educador focar na formação do cidadão que possa ter um papel

de destaque na sociedade, para si, na sua formação, e para o meio ambiente que o

cerca, ajudando a melhorar o estudante como pessoa.

O sentido de aprendizado nesta área do conhecimento deve ser construído

coletivamente dentro de uma linguagem unificada entre professor – aluno, valorizando

a realidade social dos estudantes e seus conhecimentos prévios.

Os PCN’s na Área do Conhecimento Ciências da Natureza, Matemática e

suas Tecnologias, sobre o processo de construção coletiva da aprendizagem,

destaca:

Um dos pontos de partida para esse processo é tratar, como conteúdo do

aprendizado matemático, científico e tecnológico, elementos do domínio

vivencial dos educandos, da escola e de sua comunidade imediata. Isso não

deve delimitar o alcance do conhecimento tratado, mas sim dar significado ao

aprendizado, desde seu início, garantindo um diálogo efetivo. A partir disso,

é necessário e possível transcender a prática imediata e desenvolver

conhecimentos de alcance mais universal. Muitas vezes, a vivência, tomada

como ponto de partida, já se abre para questões gerais, por exemplo, quando

através dos meios de comunicação os alunos são sensibilizados para

problemáticas ambientais globais ou questões econômicas continentais.

Nesse caso, o que se denomina vivencial tem mais a ver com a familiaridade

dos alunos com os fatos do que com esses fatos serem parte de sua

vizinhança física e social. (BRASIL, PARTE III, 2000, p. 7)

Do ponto de vista da Física no Ensino Médio os PCN’s enfatizam a

importância de um ensino voltado para a ênfase histórico-filosófica alinhada à

contribuição que essa linha poderá contribuir no âmbito das discussões dos conteúdos

das ementas curriculares nesta etapa da Educação Básica, além de fomentar à

construção do conhecimento científico para a compreensão dos diversos fenômenos

mediante a um contexto interdisciplinar.


21

Diante do anterior, sobre a construção do conhecimento científico, o PCN

traça alguns objetivos da Física, citados a seguir:

Espera-se que o ensino de Física, na escola média, contribua para a

formação de uma cultura científica efetiva, que permita ao indivíduo a

interpretação dos fatos, fenômenos e processos naturais, situando e

dimensionando a interação do ser humano com a natureza como parte da

própria natureza em transformação. (BRASIL, PARTE III, 2000, p. 22)

O ensino de Física, partindo dos preceitos dos PCN’s, deve ser encarado

levando-se em consideração três competências fundamentais e básicas:

representação e comunicação; investigação e compreensão; contextualização

sociocultural.

A primeira competência destina-se às diversas formas de conceituar

conteúdos físicos através de representações (símbolos, códigos, gráficos, tabelas,

etc.) e saber expressá-la por uma comunicação ou linguagem característica,

promovendo a interpretação do conhecimento científico.

A segunda, diz respeito à importância do desenvolvimento investigativo físico

organizado e planejado no intuito de compreender os fenômenos e leis físicas que

ajudarão a explorar o saber científico estruturado a outras áreas do conhecimento.

A derradeira competência, que envolve a contextualização sociocultural no

ensino da Física, segundo os PCN’s Brasil (Parte III, 2000, p. 29) apresenta as

seguintes habilidades:

Reconhecer a Física enquanto construção humana, aspectos de sua história

e relações com o contexto cultural, social, político e econômico. Reconhecer

o papel da Física no sistema produtivo, compreendendo a evolução dos

meios tecnológicos e sua relação dinâmica com a evolução do conhecimento

científico. Dimensionar a capacidade crescente do homem propiciada pela

tecnologia. Estabelecer relações entre o conhecimento físico e outras formas

de expressão da cultura humana. Ser capaz de emitir juízos de valor em

relação a situações sociais que envolvam aspectos físicos e/ou tecnológicos

relevantes.

2.2 PCN+ / Orientações Complementares em Física

Os PCN+, Orientações Complementares aos Parâmetros Curriculares

Nacionais, surgem com a possibilidade de fazer com que os estudantes tenham, do

ponto de vista do conhecimento contemporâneo, a capacidade de pensar, agir e

transformar o mundo que os cercam.

As competência e habilidades propostas nos PCN’s continuam mantidas nos

PCN+, documento mais atual de parâmetro curricular para professores. A novidade

diz respeito ao surgimento dos temas ou elementos estruturadores, ou seja, é


22

necessária a contemplação de um conjunto de competências e habilidades de forma

organizada alinhada a um contexto temático de trabalho. O objeto de estudo, ou área

estruturadora, ajudará a direcionar o ensino por parte do professor.

A seguir é ilustrada uma ideia sobre a importância do elemento estruturador

na organização dos conteúdos disciplinares de Física, de maneira articulada,

focalizando suas contextualizações por PCN+. Aqui, no caso, foi escolhido

propositalmente o tema estruturador ligado ao estudo do Calor, Ambiente e Usos de

Energia, levando-se em consideração a matéria proposta nesta dissertação sobre o

produto educacional aplicado em sala de aula.

O estudo do calor será importante para desenvolver competências que

permitam lidar com fontes de energia, processos e propriedades térmicas de

diferentes materiais, permitindo escolher aqueles mais adequados a cada

tarefa. Poderão ser promovidas, também, competências para compreender e

lidar com as variações climáticas e ambientais ou, da mesma forma, com os

aparatos tecnológicos que envolvem o controle do calor em ambientes.

Acompanhando a evolução do trabalho humano ao longo da história, haverá

que saber reconhecer a utilização do calor para benefício do homem, em

máquinas a vapor ou termelétricas, ou o calor como forma de dissipação de

energia, impondo limites às transformações de energia e restringindo o

sentido do fluxo de calor. Nesse contexto, será ainda indispensável

aprofundar a questão da “produção” e utilização de diferentes formas de

energia em nossa sociedade, adquirindo as competências necessárias para

a análise dos problemas relacionados aos recursos e fontes de energia no

mundo contemporâneo, desde o consumo doméstico ao quadro de produção

e utilização nacional, avaliando necessidades e impactos ambientais. Assim,

calor, ambiente e usos de energia sinalizam, como tema estruturador, os

objetivos pretendidos para o estudo dos fenômenos térmicos. (BRASIL, 2006,

p. 69-70)

Ainda sobre o estudo de assuntos ligados à Termologia e do fenômeno do

aquecimento global no ano em que o produto educacional foi aplicado, em 2019,

alguns dos materiais utilizados na sequência de ensino já seguia a nova diretriz

curricular da BNCC – Base Nacional Comum Curricular que atualmente norteia e

media o trabalho didático curricular dos professores na educação nacional.

2.3 Orientações Curriculares para o Ensino Médio Bahia

Este documento foi proposto pela Secretaria de Educação do Estado da Bahia

em 2015 se valendo como uma das diretrizes educacionais para professores daquela

rede de ensino.

O que chama a atenção nesta orientação curricular é a distribuição das

competências e habilidades em Eixos, temas associados ao que os estudantes vão

se deparar no cotidiano. Alguns Eixos são comuns a todos os componentes da Área


23

(Física, Química e Biologia): 1. Tecnologia e desenvolvimento sustentável; 2. Cuidar

da terra é alimentar vidas; 3. Conhecimentos Antigos: Alicerce das Ciências Naturais;

4. As diversas faces das Ciências da Natureza gerando conhecimento para a

humanidade. Os outros Eixos são específicos de cada disciplina.

Em relação à Física destaca-se neste trabalho o Eixo 6 - Energia e suas

transformações. Calor e meio ambiente. Competência - “Analisar fenômenos, fontes

e sistemas que envolvem calor na explicação da participação do calor em processos

naturais ou tecnológicos”. (BAHIA, 2015, p. 43). E, como habilidades: “Conceituar

temperatura e calor. Diferenciar temperatura de calor. Realizar transformações entre

as escalas termométricas. ” (BAHIA, 2015, p. 43).

Outra habilidade: “Descrever as propriedades térmicas dos materiais e os

diferentes processos de trocas de calor, reconhecendo a importância da condução

convecção e irradiação em sistemas naturais e tecnológicos. ” (BAHIA, 2015, p. 43).


24

Capítulo 3 Aprendizagem Significativa Crítica

3.1 Aprendizagem Significativa de Ausubel - onde tudo começou

Quando há elo de ligação entre o novo conhecimento e aquele já preexistente

na estrutura cognitiva do sujeito, a aprendizagem significativa se estabelece. Esse

conhecimento já existente e que é relevante ao processo de formação da

aprendizagem significativa Moreira (2011, p. 14, itálico do autor) diz [...]

“especificamente relevante à nova aprendizagem, o qual pode ser, por exemplo, um

símbolo já significativo, um conceito, uma proposição, um modelo mental, uma

imagem, David Ausubel (1918-2008) chamava de subsunçor ou ideia-âncora. ”

Portanto o termo subsunçor, assim nomeado por David Ausubel, seria um

facilitador, um conhecimento já existente na estrutura cognitiva do indivíduo que [...]

“permite dar significado a um novo conhecimento que lhe é apresentado ou por ele

descoberto. ” (MOREIRA, 2011, p. 14).

Sobre a relação entre aprendizagem mecânica – aprendizagem significativa,

Moreira destaca que compete ao educador, tentar aproximar esses dois tipos de

aprendizagens, numa zona de potencial significativo. No entanto, é fundamental [...]

“destacar que aprendizagem significativa e aprendizagem mecânica não constituem

uma dicotomia: estão ao longo de um mesmo contínuo. ” (MOREIRA, 2011, p. 32).

A Figura 1 a seguir esboça a zona de aproximação entre as aprendizagens

mecânica e significativa.

Figura 1 – Esquema Contínuo Aprendizagem Significativa-Aprendizagem Mecânica

Fonte: Do autor.

A zona cinza na Figura 1 constitui o local provável onde deve ocorrer a

aprendizagem desde que seja aplicado um ensino dinâmico e eficaz para os


25

estudantes com potencial significativo, com metas, de alcançar em progressão uma

aprendizagem significativa. [...] “a aprendizagem significativa é progressiva, grande

parte do processo ocorre na zona cinza, na região do mais ou menos, na qual o erro

é normal. ” (MOREIRA, 2011, p. 52).

3.2 Aprendizagem Significativa Humanista e Interacionista Social

3.2.1 Aprendizagem Significativa Humanista

A visão humanista da aprendizagem significativa segue os preceitos da ideia

clássica de Ausubel, isto é, leva muito em consideração os conhecimentos

preexistentes cognitivamente do sujeito, que é adicionada à uma concepção mais

voltada para questões afetivas do ser, ou seja, as ações emocionais positivamente

argumentando podem contribuir para uma aprendizagem de significados.

Essa forma de aproximar os “novos conhecimentos” do sujeito, aos seus

conhecimentos prévios, se dá, na visão de Joseph Novak, por meio de uma intensa

correlação entre sentimentos e atitudes. “A premissa básica da teoria de Novak é que

os seres humanos fazem três coisas: pensam, sentem e atuam (fazem).” (MOREIRA,

2011, p. 176, itálico do autor), que conclui dizendo: “Qualquer evento educativo é, de

acordo com Novak, uma ação para trocar significados (pensar) e sentimentos entre o

aprendiz e o professor.” (MOREIRA, 2011, p. 176, itálico do autor).

Novak estabeleceu alguns elementos importantes que estão interligados

sobre a ótica de uma relação de interdependência. Essa relação é conhecida como

“evento educativo” formado por uma composição mínima de elementos que

constituem um universo propício para o debate educativo e a promoção do ensino e

da aprendizagem conforme é ilustrado na figura 2 a seguir:


26

Figura 2 – Mapa Conceitual Evento Educativo / Joseph Novak

Fonte: Do autor.

O Evento Educativo é formado, por, no mínimo, cinco elementos

indispensáveis analisados de forma direta ou indireta no processo de construção de

uma aprendizagem. Deve existir uma permuta de significados, expressões e

sentimentos entre aprendiz e professor objetivando, de forma inicial, a investigação,

análise e avaliação sobre os conhecimentos prévios detectados. O professor,

mediante essa apuração dos resultados sobre os saberes preexistentes dos

estudantes, planeja o grau de instrução e significância dos conteúdos. Abranger o

conhecimento na promoção de um ensino onde os eventos educativos interajam, onde

os pensamentos, sentimentos e ações do sujeito sejam reconhecidos, de tal forma

que seja possível avaliar e identificar a aprendizagem significativa. “A aprendizagem

significativa subjaz à integração construtiva entre pensamentos, sentimentos e ações

que conduzem o engrandecimento (empowerment) humano. ” (MOREIRA, 2011, p.

179).

3.2.2 Aprendizagem Significativa Interacionista Social

A sociabilidade e interação da aprendizagem com significado se dá através

de uma mediação entre três entes: o aluno, o professor e os materiais educativos. D.

Bob Gowin observa que existe uma relação entre estes três personagens do processo

didático. “O ensino se consuma quando o significado do material que o aluno capta é

o significado que o professor pretende que esse material tenha para o aluno. ”

(MOREIRA, 2011, p. 186 apud Gowin, 1981, p. 81).


27

Em forma de complementação ao anterior, Moreira (2011, p. 163) diz:

Nesse olhar, o aprendiz está em condições de decidir se quer aprender

significativamente quando capta os significados aceitos no âmbito da matéria

de ensino, compartilhando os significados com o professor a respeito dos

materiais educativos do currículo. Quer dizer, Gowin introduz a ideia de

captação de significados como algo anterior à aprendizagem propriamente

dita.

A negociação de resultados é entendida como um diálogo sólido entre

professor e aprendiz. O professor é o responsável por mediar o conhecimento,

compartilhando-o através de uma diversidade de materiais de ensino que possibilite e

confirme a aprendizagem significativa aos aprendizes. Vale enfatizar a utilização de

forma contínua e repetida dos materiais didáticos para evidenciar o conhecimento que

se pretende desenvolver com o aprendiz.

A figura 03 esboça a relação da tríade professor – aluno – materiais

educativos no sentido da negociação e compartilhamento de significados seguindo a

ideia de Gowin. As setas indicam uma intensa relação entre os três entes didáticos

onde deve existir um feedback constante entra as partes.

Figura 3 – Esquema Relação Tríade de Gowin.

Fonte: Do autor.

3.3 Aprendizagem Significativa Crítica de Marco Moreira

Para Marco Antônio Moreira 1 , na sociedade moderna não basta, apenas,

aprender de forma significativa, é necessário, também, desenvolver um senso de

criticidade sobre o novo aprendizado.

____________________

1

Marco Antônio Moreira - Licenciado em Física, Faculdade de Filosofia da UFRGS, 1965. Mestre em

Física, Área de Concentração: Ensino de Física, Instituto de Física da UFRGS, 1972. Ph.D., Área de

Concentração: Ensino de Ciências, Área Complementar: Currículo e Instrução Cornell University, USA,

1977.


28

A partir dessa visão, o educador diz que para que aconteça uma

aprendizagem significativa crítica, o sujeito ativo receptor do conhecimento deverá

não só, entende-la, mas torna-la uma aliada na construção de um mundo com

transformações sócio culturais e ambientais com perspectivas de crescimento e

desenvolvimento.

A aprendizagem significativa crítica nasce com o desejo de tornar o agente

ativo do processo ensino aprendizagem, no caso, o estudante, como um sujeito

formador de opiniões construtivas e críticas. Que os conhecimentos adquiridos nessa

nova ideia de teoria de aprendizagem possam fazer do aluno não só o protagonista

do processo educativo, mas àquele que desenvolva em sala de aula ou fora dela

atitudes cidadãs.

A termologia “crítica” neste caso poderá ser compreendida levando em

consideração o que externa, a seguir, Moreira no seu artigo “Abandono da narrativa,

ensino centrado no aluno e aprender a aprender criticamente”, de 2010, ilustra bem

seu significado de aprender criticamente.

Crítica no sentido de não aceitar, passivamente, quaisquer novos

conhecimentos, sejam eles declarativos, procedimentais ou atitudinais. Se o

conhecimento humano é construído, não há porque aceitá-lo sem criticidade.

Esse conhecimento poderá ser substituído por outro melhor, poderá ter

interesses comerciais ou ideológicos subjacentes, etc.. Isso não significa

negá-lo, não significa que tudo vale. Ao contrário, o conhecimento construído

pelo homem pode ser genial, frutífero, trazer benefícios sociais..., mas não é

definitivo, não pode ser aceito acriticamente. (MOREIRA, 2010, p. 9)

Moreira destaca que, para que ocorra de forma crítica uma aprendizagem

significativa é fundamental conhecer seus princípios norteadores ou facilitadores na

aquisição de conhecimentos relevantes para o estudante. Tais princípios se

constituem com ferramentas mais rentáveis ao processo de evolução do ensino por

parte dos educadores e da aprendizagem dos estudantes. Trata-se, portanto, de um

cenário mais contemporâneo, uma teoria que direciona o estudante à sua cultura, à

sua própria vida.

No mundo contemporâneo, não basta, apenas, aprender de forma

significativa, é necessário questionar os conhecimentos adquiridos. Como diz Moreira

(2011, p. 177):

Por outro lado, mesmo que a aquisição significativa de novos conhecimentos

venha a ocorrer, isso não é mais suficiente. É preciso que essa aprendizagem

significativa seja crítica. Na sociedade contemporânea, não tem sentido

adquirir conhecimentos, ainda que significativamente, sem questionar esses

conhecimentos. O conhecimento humano é construído e, atualmente, essa

construção se dá em grande escala e muda rapidamente. Aprender de


29

maneira significativa e crítica permitirá ao aprendiz lidar não só com a

quantidade e com a incerteza do conhecimento, mas também com as

incertezas e mudanças da vida contemporânea.

Ao todo, são onze os princípios norteadores da aprendizagem significativa

crítica, sendo que o primeiro deles, que já foi apresentado neste capítulo corresponde

àquele proposto inicialmente por David Ausubel em relação à importância da

valorização dos conhecimentos prévios do sujeito como uma das principais variantes

da aprendizagem significativa, isto é, aprender a partir daquilo que já se sabe. Todos

as ideias – sugestões para uma metodologia enriquecedora para a criticidade da

aprendizagem são correlacionadas, ou seja, uma está ligada diretamente à outra, não

podendo, uma única estratégia se consolidar como mentora do sucesso do processo

de ensino e aprendizagem, elas se solidificam a partir do momento que, em conjunto

e de forma solidária se complementam, prosperando colher resultados bons e

significativos.

É importante enfatizar a importância das contribuições de outros educadores

já explorados neste trabalho, no caso, Ausubel, Novak e Gowin, que expuseram

relevantes aparatos da aprendizagem significativa. As ideias apresentadas por

Ausubel sobre os subsunsores, desde os estudos humanista e interacionista social,

de Novak e Gowin, respectivamente, foram, dentre outros estudos, o ponto de partida

para ambicionar a parte crítica da aprendizagem significativa muito bem explorada por

Moreira.

A seguir são apresentados os princípios facilitadores da aprendizagem

significativa crítica 2 :

1. Conhecimento prévio (aprendemos a partir do que já sabemos).

2. Perguntas ao invés de respostas (estimular o questionamento ao invés

de dar respostas prontas).

3. Diversidade de materiais (abandono do manual único).

4. Aprendizagem pelo erro (é normal errar; aprende-se corrigindo os

erros).

5. Aluno como preceptor representador (o aluno representa tudo o que

percebe).

____________________

2

Princípios facilitadores da aprendizagem significativa crítica. (MOREIRA, 2011, p. 174).


30

6. Consciência semântica (o significado está nas pessoas, não nas

palavras).

7. Incerteza do conhecimento (o conhecimento humano é incerto,

evolutivo).

8. Desaprendizagem (às vezes, o conhecimento prévio funciona como

obstáculo epistemológico).

9. Conhecimento como linguagem (tudo o que chamamos conhecimento

é linguagem).

10. Diversidade de estratégias (abandono do quadro de giz).

11. Abandono da narrativa (simplesmente narrar não estimula a

compreensão).

Percebe-se, que, dentro desse conjunto de princípios facilitadores da

aprendizagem significativa crítica ainda são destacadas as contribuições de Ausubel

(Conhecimentos prévios) e Gowin (Consciência semântica; Perguntas ao invés de

respostas – visão interacionista social).

Essas estratégias alinhadas às demais se complementam na tentativa de

provocar um ensino mais enriquecedor, no qual o educador é o coadjuvante e o aluno

é o protagonista.

Outros princípios, como por exemplo, os de número 10 e 11, estão ligados

diretamente à necessidade de o educador abandonar o metódico, o mecânico, o

tradicional. Propor aos estudantes, novas metodologias, enriquecedoras,

contemporâneas, tecnológicos, etc., é fundamental para a construção de um ensino

inovador, de qualidade. Não esquecendo, que, a narrativa do professor pode por

muitas vezes atrapalhar, ao invés de corroborar a aprendizagem do educando.

3.4 Aprendizagem Significativa e Teoria de Vygotsky

Lev Vygotsky (1896-1934) afirmou que a aquisição de conhecimentos no

indivíduo está relacionada ao seu contexto sócio cultural, ou seja, o desenvolvimento

intelectual está associado a um cenário vasto onde as influências externas contribuem

para o seu direcionamento e avanço.

Vygotsky parte do princípio de que, a aprendizagem não pode ser detectada

levando-se em consideração apenas, a análise feita sobre o objeto de estudo, no caso

o estudante, mas sim, também deve ser explorado seu enfoque de interação social,


31

um complementando o outro, e sendo esse último, fundamental para acompanhar e

definir o grau cognitivo do indivíduo.

As pessoas (crianças, jovens, adultos, idosos) estão em constante interação

social como apresenta Moreira a seguir:

Os processos mentais superiores do indivíduo têm origem em processos

sociais. O desenvolvimento desses processos no ser humano é mediado por

instrumentos e signos construídos social, histórica e culturalmente no meio

em que ele está situado. (MOREIRA, 2011, p. 91, itálico do autor).

Entende-se por instrumento, um material ou recurso com alguma finalidade

especial, e, signo, algo com significado para as pessoas, por exemplo, a palavra que

se classifica como um signo da linguagem. [...] “instrumentos e signos são construções

sócio históricas e culturais; por meio da apropriação (internalização) destas

construções, via interação social, o sujeito se desenvolve cognitivamente. ”

(MOREIRA, 2011, p. 109).

E quando essas construções acontecem de forma acentuada e dão sentido

ao contexto social ao qual o indivíduo está inserido, diz-se que a internalização desses

instrumentos e signos trazem significados relacionados à interação social, interação

essa que só poderá acontecer com o diálogo e/ou discussão entre no mínimo dois

personagens.

Mas, o que essa visão vygotskyana têm a ver com aprendizagem

significativa? Existe alguma relação? Sim, para Moreira (1997, p. 8):

A atribuição de significados às novas informações por interação com

significados claros, estáveis e diferenciados já existentes na estrutura

cognitiva, que caracteriza a aprendizagem significativa subordinada, ou

emergência de novos significados pela unificação e reconciliação integradora

de significados já existentes, típica da aprendizagem superordenada, em

geral não acontecem de imediato. Ao contrário, são processos que requerem

uma troca de significados, uma “negociação” de significados, tipicamente

vygotskyana.

A interação social pode ser classificada como uma das principais variantes da

determinação do avanço cognitivo do indivíduo através do que Vygotsky definiu como

ZDP – Zona de Desenvolvimento Proximal. No âmbito escolar, o estudante recebe

tanto do professor como dos seus pares (colegas estudantes), o apoio solidário e a

orientação, que se dá mediante a interação social professor – aluno, aluno – aluno.

Aqui não se fantasia em fazer com que o nível de aprendizagem seja alcançado na

sua excelência, atingindo ao ponto denominado Zona de Desenvolvimento Potencial,

mas, que, mediante o investimento na troca de experiências e conhecimentos, já que

o estudante por si já possui na sua cognição algum conhecimento preexistente. A


32

medida que essa interação vai se fortalecendo, o potencial de aprendizagem no

sujeito vai se solidificando em processo de amadurecimento atingindo a ZDP.

A Figura 4 a seguir apresenta a distância entre as zonas de desenvolvimento

individual e potencial e, entre elas, àquela considerada como básica, não entendida

como a ideal, mas que evidencia um avanço no processo de fortalecimento e

aquisição de novos conhecimentos.

Figura 4 – Zonas de desenvolvimento da aprendizagem Vygotsky

Fonte – Do autor.

3.5 A abordagem CTSA no ensino de Física

A abordagem Ciência, Tecnologia e Sociedade – CTS, como era conhecida

antigamente, refere-se a currículos direcionados ao conhecimento científico e

tecnológico na perspectiva de um ensino inovador que traga transformação social.

Como diz Santos & Mortimer (2002, p. 112 apud Roberts, 1991):

ROBERTS (1991) refere-se às ênfases curriculares “Ciência no contexto

social” e “CTS” como aquelas que tratam das inter-relações entre explicação

científica, planejamento tecnológico e solução de problemas, e tomada de

decisão sobre temas práticos de importância social.

Mais adiante foi acrescida a termologia “ambiente” formando a abordagem

Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente – CTSA, classificando tais termos como

contextos socioculturais indissociáveis no mundo contemporâneo. São abordagens do

cotidiano que podem ser inseridas na didática do professor e no debate ensino –

aprendizagem em sala de aula. São temas indissociáveis com bastante relevância

que necessitam de exploração no contexto educacional dentro do currículo escolar

para sua inserção no ensino atual. Um ensino voltado para o estudo da

transversalidade educacional voltado para a matéria CTSA.


33

É considerada como uma abordagem que está associada à educação

científica e ambiental. “[...]o objetivo principal dos currículos CTS/CTSA 3 é a promoção

da capacidade de tomada de decisão, formação de cidadania, superação da

perspectiva de neutralidade e salvacionista da ciência, visando também a promoção

da educação ambiental. ” (DEMUNER et al., 2019, p. 104).

Trata-se, portanto, de uma nova visão no ensino, voltada para a propagação

do pensamento crítico do estudante através da discussão de problemas sociais, que

vão além do cenário interno da sala de aula.

O enfoque CTSA dentro de um processo ensino – aprendizagem planejado,

enriquece o ensino de Física. Colocar a ciência e a tecnologia dentro de uma

abordagem alinhada a questões sócio ambientais no ensino é fundamental, por se

tratar em conhecer o meio ambiente ajudando a melhorá-lo tendo na ciência Física,

àquela que ajudará a estender as leis e os fenômenos que regem a natureza,

surgindo, nesse ponto, a oportunidade de propor este enfoque de cidadania,

tecnologia, sociedade e ambiente na educação.

Por Leite & Soares (2019, p. 504):

Assim, ensinar Ciências no contexto contemporâneo deve ir além da mera

apresentação de teorias, leis e conceitos científicos, implicando a reflexão

sobre o que estudantes entendem por ciência e tecnologia na sociedade em

que vivem. E como tais conhecimentos, quando aplicados, geram

transformações no ambiente (casa, rua, escola, rio, riacho, ar atmosférico,

próprio corpo etc).

Não existe mais espaço na ideia contemporânea no ensino do Componente

Curricular Física de modo mecânico voltado, apenas, para conceitos, definições,

fórmulas e cálculos. A abordagem CTSA na educação, implica o debate educativo,

ajuda a construir no jovem, sua vocação por diálogos através do seu senso crítico.

Compete nesse sentido, ao professor, respeitando as diretrizes curriculares do ensino

de Física, propiciar ao educando, uma metodologia que o possibilite a enxergar o meio

em que vive, melhorando-o, sendo ele, um possível agente transformador.

O ensino na abordagem CTSA implica, além das discussões de caráter crítico

educacional, também o conhecimento científico interdisciplinar com as diversas áreas

do conhecimento no processo ensino – aprendizagem.

_______________________

3

“Preferimos usar a denominação CTSA, em vez de CTS, para enfatizar as implicações ambientais [...]”

(DEMUNER et al., 2019, p. 104)


34

Capítulo 4 Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global.

Como apresentado no capítulo 2, nos PCN+, é fundamental propor um ensino

contextualizado, levando-se em consideração um tema ou elemento estruturador. O

escolhido para o desenvolvimento do trabalho ora exposto - Calor, Ambiente e Usos

de Energia, surge como uma possibilidade de fazer com que a Física contribua para

com a compreensão científica de temáticas relevantes no cenário de mundo atual,

dentre elas, questões relacionadas ao meio ambiente, como é o caso do aumento da

temperatura terrestre com o passar dos anos.

Em relação às Orientações Curriculares para o Ensino Médio do estado da

Bahia, na Área Ciências da Natureza, que se destacam os Eixos Temáticos, o

escolhido, neste trabalho, Energia e suas transformações - Calor e meio ambiente,

visa estudar o calor e suas manifestações em processos naturais, explorando como

principal habilidade, àquela de conceituar e diferenciar, calor e temperatura, e, realizar

transformações entre escalas termométricas.

Um ramo muito importante da Física Clássica é o da Termologia, que têm

como grandezas físicas especiais para estudo, o calor e a temperatura, que estão

intrinsicamente ligadas à energia dos sistemas. É essencial promover o debate

educativo em sala de aula sobre esses dois conceitos, desde os conhecimentos de

cunho histórico-filosóficos, até às definições mais comuns e cotidianas no processo

de ensino e aprendizagem.

O trabalho aqui apresentado, se propõe em expor tais definições dentro de

duas das divisões importantes da Termologia: a Termometria e a Calorimetria. Na

primeira, serão apresentadas as ideias iniciais sobre temperatura, calor, equilíbrio

térmico, escalas termométricas (conversões) e o princípio zero da termodinâmica, e,

na segunda, conceito sobre o estudo do calor, tais como, calor específico, calor

sensível, calor latente, capacidade térmica e os processos de transmissão de calor.

Tais estudos são essenciais para a compreensão científica próspera do

Aquecimento Global, que também será tratado neste capítulo.

4.1 Termometria

A Terra apresenta muitas variações de temperaturas nas mais diversas

regiões. Tais alternâncias estão ligadas a aspectos de localização geográfica e

estações do ano, que estimulam essas alterações. As mudanças, nas diversas partes


35

do planeta, podem alcançar marcas acentuadamente baixas, como na região da

Antártida, localidade mais fria do mundo, com pontos bem abaixo de 0º C (Celsius).

“A Antártida, situado no extremo sul do planeta, é o local mais frio do mundo,

apresentando temperaturas entre 0ºC e -65ºC.” (YAMAMOTO & FUKE, 2016, p. 11).

Até registros balizados superando a casa dos 45º C, como por exemplo, nos desertos

africanos, com temperaturas médias anuais bem elevadas. “O assentamento do

Dallol, na região do deserto da Etiópia, é um dos lugares mais quentes do mundo. A

temperatura média anual lá é de aproximadamente 34ºC e alcança facilmente os

60ºC.” (YAMAMOTO & FUKE, 2016, p. 11).

Além de temperaturas elevadíssimas, com variações que chegam a atingir a

ordem de milhares de graus Celsius, como a superfície do Sol, até a ordem de 10 39

Kelvins (K) com o surgimento do Universo no Big Bang. “Quando o universo começou,

há 13,7 bilhões de anos, sua temperatura era da ordem de 10 39 K. Ao se expandir, o

universo esfriou, e hoje sua temperatura média é de aproximadamente 3 K.”

(HALLIDAY, RESNICK & WALKER, 2009, p. 197). E o que dizer do corpo humano,

com capacidade de se adaptar aos ambientes com alternância de temperaturas

expressivas, na Terra.

Conceitos fundamentais sobre temperatura, calor e energia térmica serão

discutidos nesta secção, além de equilíbrio térmico e as escalas termométricas. São

conceitos que se relacionam. Por Halliday, Resnick & Walker (2009, p. 197):

Desde a infância, temos um conhecimento prático dos conceitos de

temperatura e energia térmica. Sabemos, por exemplo, que é preciso tomar

cuidado com alimentos e objetos quentes e que a carne e o peixe devem ser

guardados na geladeira. Sabemos, também, que a temperatura no interior de

uma casa e de um automóvel deve ser mantida dentro de certos limites, e

que devemos nos proteger do frio e calor excessivos.

4.1.1 Temperatura

Definir Temperatura não é uma das tarefas mais fáceis. Os conceitos iniciais

se originaram através das sensações relacionadas à calor e frio.

Por Sears & Salinger (1979, p. 4-5):

O conceito de temperatura, como o de força, origina-se nas percepções

sensoriais do homem. Assim como uma força é algo que podemos relacionar

com esforço muscular e descrever como um empurrão ou um puxão, a

temperatura pode ser relacionada às sensações de frio ou de calor relativos.

Mas o senso humano de temperatura, como o de força, não é confiável e é

de alcance restrito. Dos primitivos conceitos de calor e frio relativos

desenvolveu-se uma ciência objetiva da termometria, assim como um método


36

objetivo de definir e medir forças surgiu do conceito ingênuo de uma força

como um empurrão ou um puxão.

Relacionamos a temperatura com a sensação do nosso corpo em sentir frio

ou calor, e àquela associada ao grau de agitação das partículas (átomos, moléculas,

etc.) em um corpo – sistema físico, e, como tal, pode ser medida, comparada a uma

unidade de medida, através de instrumentos denominados termômetros, em grande

variedade, desde os mais simples até os mais sofisticados.

É considerado como fundamental explorar neste contexto que temperatura e

calor são conceitos distintos, mas que se relacionam. A Temperatura é uma grandeza

física macroscópica, associada ao efeito em conjunto de uma quantidade numerosa

de partículas que compõe um corpo, e mede o estado de agitação destas partículas

em termos microscópicos. Este grau de movimentação das partículas se traduz como

a energia cinética (energia do movimento).

Não existe limite superior de temperatura, mas há um extremo inferior

atingido, quando as partículas de um corpo praticamente ficam estáticas, sem

movimento, ou seja, é caracterizada a ausência de agitação térmica.

4.1.2 Equilíbrio térmico

Kevin concluiu que, se sua temperatura diminuísse até -273 ºC, seria atingido

o estado de agitação nula. Assim, ele adotou o valor -273 ºC como o ponto

de origem dessa escala, não havendo temperaturas abaixo dele no mundo

físico, que é o domínio da ciência experimental, empírica. Na prática, o zero

absoluto é inatingível. Mas hoje sabe-se que seu valor está bem próximo de

-273,15 ºC. É por esse motivo que a escala Kelvin também é chamada de

escala absoluta. (YAMAMOTO & FUKE, 2016, p. 15).

Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico diz-se que ambos possuem

a mesma temperatura. O estado em que dois corpos compartilham calor, até que a

temperatura seja igual, em todos os pontos, para ambos, ao término da transferência

deste fluxo, denomina-se equilíbrio térmico. [...] “um estado final termina por ser

alcançado, estado esse em que as propriedades mensuráveis dos corpos deixam de

sofrer mudanças observáveis. ” (SEARS & SALINGER, 1979, p. 5).

Este estado de equilíbrio térmico é alcançado mediante transferência de calor,

partindo sempre do corpo com maior para o de menor concentração de energia

térmica 4 .

_______________________

4

“Energia térmica (do grego thermós, “quente, ardente”) é a soma das energias cinéticas decorrentes

da agitação das partículas que constituem a matéria. ” (KAZUHITO & FUKE, 2016, p. 12).


37

“Quando dois corpos são colocados em contato térmico, o corpo mais quente

cede calor ao corpo mais frio. Depois de um certo tempo, as temperaturas se tornam

iguais e o fluxo de calor cessa. ” (OLIVEIRA, 2005, p. 15).

4.1.3 Princípio ou Lei Zero da Termodinâmica

Pela exposição anterior quando dois corpos têm a mesma temperatura, estão

em equilíbrio térmico, ou vice-versa, então não há transporte de calor. A figura 5, a

seguir, visa demonstrar por meio das comparações de temperaturas, a demonstração

do Princípio Zero da Termodinâmica pela definição de equilíbrio térmico. No desenho,

encontram-se dois corpos, “A” e “B” e um termoscópio 5 “T” colocados dentro de uma

caixa isolante. O corpo “S”, também, é isolante térmico.

Figura 5 – Demonstração da Lei Zero da Termodinâmica

Fonte: Halliday, Resnick & Walker (2009, p. 184)

_______________________

5

Termoscópio – Instrumento onde “[...] os números não têm (ainda) um significado físico. Este aparelho

é um termoscópio, mas não é (ainda) um termômetro. ” (HALLIDAY, RESNICK & WALKER, 2009, p.

183).


38

A imagem apresenta no mostrador do termoscópio, nas três situações, a

marca de 0,13704. Depois de um determinado tempo, na ordem, "T" e “A” estão em

equilíbrio térmico, o mesmo ocorre com “T” e “B” apresentando a mesma temperatura

no mostrador do termoscópio. Sendo assim, pode-se afirmar que os corpos “A” e “B”,

também estão em equilíbrio térmico.

“Quando dois corpos quaisquer estão separadamente em equilíbrio térmico

com um terceiro, eles também estão em equilíbrio térmico entre si. ” (SEARS &

SALINGER, 1979, p. 6).

Por incrível que possa parecer, o Princípio Zero da Termodinâmica, surgiu,

apenas, muito tempo depois das duas primeiras leis da termodinâmica, por volta de

1930. Por se tratar de uma lei que sustenta o conceito de temperatura, torna-se

importante para a interpretação das duas outras leis, e por esse motivo esse princípio

foi denominado de Lei Zero.

4.1.4 Escalas Termométricas

A Termometria, além de estabelecer os conceitos fundamentais da

temperatura e do calor, também se compromete em estabelecer os padrões de como

medir a temperatura, através das escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

Antes da abordagem sobre as relações existentes entre as escalas

termométricas, será definido o chamado ponto fixo padrão, que no caso será o ponto

triplo (ou tríplice) da água. Este valor foi definido em acordo através da EPIT-68 -

Escala Prática Internacional de Temperatura de 1968, atualmente conhecida como

ITS-90 – Escala Internacional de Temperaturas de 1990 (Internacional Temperature

Scale Of 1990), ou seja, se trata do ponto ou temperatura, em que os estados de gelo,

líquido e vapor da água, coexistem a uma mesma temperatura em equilíbrio térmico.

A temperatura do ponto tríplice da água é de 0,01º C (273,16 K – Kelvin), um pouco

maior que seu ponto de gelo, 0º C (273,15 K).

A coexistência de três estados diferentes da água em equilíbrio térmico,

considerando apenas aspectos relacionados a pressão e temperatura, podem ser

notados na Figura 6, que apresenta uma célula de ponto triplo, experimentalmente

podendo, tal temperatura, ser obtida em laboratório. Ao centro da célula é colocado

um bulbo de termômetro de gás a volume fixo para a determinação física do ponto

triplo da água. “Esse acordo também estabelece o valor do kelvin como 1/273,16 da

diferença entre o zero absoluto e a temperatura do ponto triplo da água. ” (HALLIDAY,


39

RESNICK & WALKER, 2009, p. 184). O zero absoluto, assim chamado, corresponde

à temperatura 0 K (- 273,16º C) e o ponto tríplice da água de 273,16 K (0,01º C).

Figura 6 – Célula de ponto triplo.

Fonte: Halliday, Resnick & Walker (2009, p. 185)

Para a temperatura de vapor da água 100º C, tem-se 373,15 K, logo para a

marca 0º C, ponto de vapor da água, o equivalente será de 273,15 K. Em consonância,

as escalas Celsius e Kelvin são centígradas. Ver equação a seguir.

T v − T g = 100 K (1)

Onde Tv é a temperatura de vapor e Tg é o ponto de gelo, ambos da substância

água na escala termométrica Kelvin.

A seguir é dada a equação que estabelece o limite de pressão do gás no

estado de gelo tendendo a zero, onde Pv é o ponto de vapor e Pg o ponto de gelo.

lim Pg →0 ( Pv

) = Tv

≈ 1,3661 (2)

Pg Tg

Correlacionando as equações 1 e 2 será possível definir as temperaturas de

vapor e de gelo da água na escala kelvin, também conhecida como escala absoluta.

T v − T g = (1,3661 − 1)T g = 0,3661T g = 100 → T g ≈ 100

0,3661

A temperatura de vapor, neste sentido, será igual a 373,15 K.

≈ 273,15 (3)

A escala termométrica Kelvin foi proposta em 1864, por William Tomson

(1824-1907), também conhecido por Lord Kelvin. Esta escala revolucionou o mundo

quando na descoberta da temperatura em que as partículas (átomos ou moléculas)

de um corpo ficariam imóveis, sem agitação ou estado térmico. A essa medida de

temperatura deu-se o nome de zero absoluto.


40

Historicamente falando, algumas escalas termométricas foram ficando em

desuso com o passar dos anos, dentre elas, a escala Rankine 6 . Atualmente as escalas

termométricas consideradas são a Kelvin, Celsius e Fahrenheit, sendo esta última,

bastante utilizada nos Estados Unidos da América.

A escala Celsius, de Anders Celsius (1701-1744), astrônomo sueco, se valeu

dos pontos fixos de gelo e vapor da água. Assim como a escala Kelvin, a escala

Celsius é centígrada, apresenta um total de cem intervalos entre os pontos de gelo e

vapor da água.

Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736), físico alemão, em 1724, apresentou

sua escala termométrica. Escala não centígrada, pois a variação entre os pontos de

gelo e vapor correspondem a 180 partes, tendo como ponto fixo de gelo o valor 32 e

o ponto fixo de vapor 212.

Relações entre as escalas:

Celsius/Kelvin:

T C = T − 273,15 º (4)

Onde TC é a temperatura em Celsius e T a temperatura absoluta (Kelvin).

Fahrenheit/Celsius:

T F = 9 5 T C + 32 º (5)

Onde TF é a temperatura em Fahrenheit.

A figura 7 traz as relações entre as três escalas termométricas consideradas

Kelvin, Celsius e Fahrenheit, além da escala Rankine (R) em desuso de forma

esquemática.

______________________

6

William J. M. Rankine, engenheiro escocês (1820-1872).


41

Figura 7 – Esquema relação entre Escalas Termométricas

Fonte: (Sears & Salinger, 1979, p. 13)

Os valores na escala Kelvin foram representados com aproximação

significativa para a parte inteira. Nota-se no esquema que a escalas Kelvin e Celsius

são centígradas, o que não ocorre com a Fahrenheit. As unidades de medida das

escalas Celsius e Fahrenheit, são, respectivamente, o grau Celsius (ºC) e o grau

Fahrenheit (ºF).

Durante muitos anos foi costume dizer tantos “graus kelvin”, abreviadamente

ºK, ao expressar uma temperatura termodinâmica. A palavra “grau” e o

símbolo para grau agora foram abolidos. A unidade de temperatura é

chamada 1 kelvin (1K), do mesmo modo que a unidade de energia é chamada

1 joule (1J), e dizemos, por exemplo que a temperatura do ponto tríplice é

273,16 kelvins (273,16K). A unidade de temperatura é tratada, portanto, do

mesmo modo que a unidade de qualquer outra grandeza física. (SEARS &

SALINGER, 1979, p. 12)

4.2 Calorimetria

Uma divisão importante da Termologia é a Calorimetria, que estuda as

variedades de transferência ou propagação de calor. Além disso, calcula a quantidade

de fluxo de calor envolvido de acordo com as mudanças de temperatura e estado

físico. A Calorimetria estabelece os distintos processos de medir o calor. Nesta secção

estudaremos o calor, definindo-o e medindo-o, além de abordar os processos que

definem sua propagação.


42

4.2.1 Evolução histórica sobre o conceito do calor

É fundamental conhecermos a evolução histórica do conceito de calor. Até o

século XVII, o calor, era entendido como algo relacionado à movimento, e, que logo

posteriormente ficou definido como um fluido. [...] “o calor foi considerado como uma

coisa que fluía de objetos quentes para objetos frios” [...]. (PIRES, 2008, p. 237).

Pires (2008, p. 237) sobre as primeiras definições do calor, destaca que

Robert Hooke (1635-1703) relacionou-o ao processo vibratório das partes de um

corpo como é citado a seguir:

[...] em 1665, Hooke teve uma ideia diferente quando declarou que o calor

era uma propriedade de um corpo surgindo do movimento ou agitação de

suas partes e, portanto, quando um corpo era tocado ele recebia parte

daquele movimento e suas partes eram colocadas em agitação. Newton, para

explicar por que um corpo, quando aquecido acima de uma certa

temperatura, emite luz e brilha, sugeriu que essa emissão era causada pela

vibração das partes do corpo. Comentou ainda que o inverso ocorria, ou seja,

quando a luz é absorvida por um corpo, ela causa vibrações que são

percebidas pelos nossos sentidos como calor. (PIRES, 2008, p. 237)

A ideia sobre o calor também esteve alinhada no final do século XVII à

chamada teoria do flogístico, desenvolvida pelo químico e físico alemão Ernst Stahl

(1660-1734). O calor seria formado por uma substância ainda que incerta, hipotética,

com capacidade de entrar em combustão.

No fim do século XVIII o aquecimento dos corpos estaria relacionado à

presença de uma substância fluida denominada calórico, com grande aceitação na

época, em especial devido aos trabalhos do químico francês Antoine Lavoisier (1743-

1794). No entanto, quase que próximo a esse período, Benjamim Thompsom (1753-

1814), também conhecido à época como Conde Rumford, através de uma série de

experimentações com o propósito de entender o aquecimento de cilindros de latão em

canos de canhões, constatou que o calor não poderia ser um material novo ou líquido.

Sadi Carnot (1796-1832), francês, foi um dos primeiros a estabelecer uma

conexão entre calor e trabalho realizando uma comparação análoga do funcionamento

de uma roda hidráulica com uma máquina a vapor. Como apresenta Pires (2008, p.

239):

As diferentes temperaturas na máquina foram consideradas como análogas

às elevações entre os níveis superior e inferior da água corrente. Ele sugeriu

que a máquina podia realizar mais trabalho, com a mesma quantidade de

fluxo calórico, se o calor fluísse entre uma maior diferença de temperaturas.

Analisando o problema do fluxo de calor, conclui que a perda de calor de uma

máquina para o ambiente era um subproduto natural do uso do calor como

fonte de trabalho. Depois de considerar vários exemplos, ele chegou, através

de um processo de indução a uma lei geral: “É impossível extrair trabalho do


43

calor, sem ao mesmo tempo, descartar algum calor”. Ele, no entanto, não deu

a devida importância a essa nova lei da Natureza, que mais tarde escrita de

forma diferente passou a ser conhecida como a segunda lei da

Termodinâmica. Assim a segunda lei foi descoberta antes da primeira.

Já no século XIX, Julius Robert Mayer (1812-1878), retomando as ideias de

Benjamin Thompsom, apresenta a proposta de conexão onde a ideia de calor estaria

associada a um princípio onde a energia se conservava.

O calor seria na verdade uma forma de energia. A energia não poderia ser

destruída, mas sim, transformada, convertida. “A experiência mostra que o trabalho

pode (por exemplo através do atrito) ser convertido em calor. ” (NUSSENZVEIG, 2002,

p. 168). Mesmo assim, o trabalho de Mayer foi durante muito tempo deixado de lado.

Outra relevante contribuição histórica nas constatações em torno do calor, e

sua relação com trabalho, é atribuída ao físico francês James Prescott Joule (1818-

1889). No período do final da primeira metade do século XIX, realizando um

experimento com a utilização de um recipiente cheio de água e eixo rotativo chegou à

seguinte conclusão: [...] “que o calor não era conservado e devia ser uma forma de

energia. Como a água fora agitada, o calor deveria estar relacionado com a energia

dos movimentos microscópicos das moléculas de água. ” (PIRES, 2008, p. 242).

Ainda por Pires (2008, p. 242):

Em 1843, em uma outra experiência, ele calculou a relação numérica entre

uma dada quantidade de eletricidade e a quantidade de calor produzida por

ela. Em 1845, propôs uma teoria de conservação da energia, mas ninguém

acreditava que ele estivesse certo. Somente quando William Thomson (1824-

1907) (que se tornou mais tarde Lord Kelvin) reconheceu a importância do

trabalho de Joule, é que a ideia de conservação passou a ser aceita.

Finalmente, o Princípio de Conservação da Energia é reconhecido a todos os

fenômenos existentes, graças à sua formulação mais ampla pelo médico alemão

Hermann Von Helmholtz (1821-1894), através da publicação de um artigo sobre

conservação da força na década de 1840. “Em seu livro “Sobre a Conservação de

Energia” (Helmholtz ainda usava a palavra “força” em lugar de “energia”; a energia

cinética era chamada de “força viva”) ” [...]. (NUSSENZVEIG, 2002, p. 169).

4.2.2 Calor – Conceito e Medida

A grande discussão no passado era o de descobrir se o calor poderia ser

entendido, ou não, como uma espécie de fluído. Na verdade, mediante as

contribuições de pesquisas e estudos de vários estudiosos, físicos, químicos, enfim,

foi levado à tona que calor e energia são conceitos associáveis, e, sendo assim,


44

poderia ser definido a ele, o calor propriamente dito, uma medida que o representasse.

“Como o calor é uma forma de energia, pode ser medido em unidades de energia,

como o joule. Entretanto, historicamente, foi adotada uma unidade independente de

quantidade de calor, a caloria, cujo uso persiste até hoje. ” (NUSSENZVEIG, 2002, p.

169, itálico do autor).

Antes, porém, de comentar sobre aspectos relacionados sobre como medir o

calor, é fundamental o conceituarmos. O calor pode ser entendido como o transporte

ou transferência de energia de um sistema para outro, quando há comprovação de

diferenças de temperaturas entre os corpos envolvidos. Fisicamente falando, tal

trânsito de energia só poderá ocorrer de um sistema com maior para outro de menor

temperatura. “O sentido da transferência espontânea de energia é sempre do corpo

que está mais quente para um vizinho mais frio. A energia que é transferida de uma

coisa para outra por causa de uma diferença de temperaturas entre elas é chamada

de calor. ” (HEWITT, 2002, p. 270, grifo do autor).

A quantidade de calor que é transferida de um sistema para outro, na maioria

das obras literárias sobre o conteúdo em questão, é representada pela letra “Q”. A

figura 8 a seguir, apresenta uma série de três divisões de formas distintas de

transferência de calor.

Figura 8 – Transferência de Energia

Fonte: Do autor.


45

Sejam “T S ” (temperatura do sistema) e “T A ” (temperatura do ambiente). Na

primeira parte TS é maior que TA, significa dizer que o transporte de calor está

ocorrendo do sistema (energia interna maior) para o ambiente (energia interna menor),

neste caso o sistema está liberando calor para o meio externo, portanto a quantidade

de calor é menor que zero (Q < 0). Na parte central percebe-se que existe um equilíbrio

térmico entre o sistema e o ambiente externo, ou seja, não se evidencia diferenças de

temperaturas entre os espaços analisados, pois as temperaturas são idênticas (TS =

TA), e, a quantidade de calor é igual a zero (Q = 0). Na parte final o sistema absorve

calor do meio externo (Q > 0), a temperatura do ambiente é maior (TA > TS ou TS < TA).

Outro aspecto fundamental quanto a definição do calor é levar em

consideração que a energia transportada ou transferida de um corpo com maior para

outro de menor temperaturas, é a de que tal mudança pode ocorrer através do trabalho

“W” exercido por uma determinada força. O conceito e calor neste sentido será

compreendido relacionando a energia em trânsito com o trabalho. “Uma vez

transferida, a energia deixa de ser calor. (Como analogia, o trabalho também é energia

em trânsito. Um corpo não contém trabalho. Ele realiza trabalho ou trabalho é

realizado sobre ele.). ” (HEWITT, 2002, p. 270).

O calor, por ser uma forma de energia, pode ser medido em Joules. No

entanto a caloria é outra e considerável unidade de medida bem utilizada na

determinação do quantitativo de calor. Pelo SI (Sistema Internacional de Unidades) o

Joule é reconhecido como unidade fundamental para medir o calor, mas, a caloria se

constitui como àquela, mais utilizada, mundo a fora.

A definição de caloria por Nussenzveig (2002, p. 169, itálico do autor):

A caloria é definida atualmente como a quantidade de calor necessária para

elevar de 14,5ºC a 15,5ºC a temperatura de 1g de água. Para que 1 kg de

água sofra essa mesma elevação de temperatura, é necessário fornecer-lhe

10 3 cal (calorias) = 1 kcal (quilocaloria), pois a quantidade de calor

necessária, se os demais fatores permanecerem os mesmos, é proporcional

à massa da substância.

Importante enfatizar que existe uma relação importante entre as unidades

caloria e joules, já que o calor é entendido como uma forma de energia. “A caloria é

hoje definida como 4,1868 J (exatamente), sem qualquer referência ao aquecimento

da água. ” (HALLIDAY, RESNICK & WALKER, 2009, p. 191). Esse valor foi definido

através do resultado de um experimento realizado por Joule, onde ele conseguiu

descrever que o trabalho mecânico pode ser revertido para calor.


46

Outro fator importantíssimo na determinação da quantidade de calor leva em

consideração a constituição íntima do material, ou seja, se configura como uma

propriedade específica de um corpo que é o calor específico “c”. O calor específico é

uma característica particular da substância que depende do estado de comportamento

de suas partículas e que expressa a quantidade de calor que flui por unidade de massa

e temperatura. “A quantidade de calor necessária para elevar de 1ºC a temperatura

de 1g de uma dada substância chama-se calor específico c dessa substância; c é

medido em cal/gºC. Pela definição de caloria, o calor específico da água entre 14,5ºC

e 15,5ºC é c = 1cal/gºC. ” (NUSSENZVEIG, 2002, p. 169, itálico do autor). No geral, o

calor específico é dado em função da temperatura “T”, com c = c(T).

Sabe-se que a quantidade de calor “Q” necessária no corpo está ligada

diretamente à substância em análise, ou ao material que a constitui e que depende do

calor específico. Além disso, outro componente físico que influencia essa

concentração de calor é a massa “m” do corpo (quanto maior a massa, a evidência de

quantidade acrescida de troca de calor, será evidente para o alcance da mesma

variação de temperatura). Sendo assim, a quantidade de calor dependerá do calor

específico “c”, da massa da substância “m” e da variação da temperatura “ΔT”. Assim,

formando matematicamente a equação 6, a seguir:

Q = cm∆T = cm(T f − T i ) (6)

Onde, “Tf” é temperatura final e “Ti” temperatura inicial. Neste tipo de situação

será definida a chamada capacidade térmica. “[...] onde C = mc chama-se a

capacidade térmica da amostra considerada (mede-se em cal/ºC). Vale lembrar,

aqui, que no SI a unidade considerada para medir a capacidade térmica de um

material ou sistema é J/K. A capacidade térmica de um sistema formado de m1 gramas

de uma substância de calor específico c1, m2 de calor específico c2, etc, ..., é C = m1c1

+ m2c2 + ...” (NUSSENZVEIG, 2002, p. 170, itálico do autor).

Assim, a quantidade de calor, Q, equação (6), pode ser escrita como:

Q = C. ∆T (7)

4.2.3 As Leis da Termodinâmica

A variação de energia interna “ΔU” de um gás depende de agentes externos:

calor “Q” e trabalho “W”. E como obedecem a conservação de energia, logo:


47

∆U = Q − W (8)

Na equação 8, “W” é o trabalho realizado pelo gás ou consumido pelo sistema.

“Lembrar que o calor trocado é positivo quando recebido pelo sistema e é negativo

quando cedido pelo sistema; o trabalho efetivamente realizado pelo sistema é positivo

enquanto o trabalho consumido é negativo. ” (OLIVEIRA, 2005, p. 13).

A Termodinâmica é o ramo da Física que estabelece o estudo sobre as

relações entre trabalho e calor em situações onde podem existir transformações de

energia a níveis macroscópicos. Para melhor compreendê-la é importante conhecer

as Leis da Termodinâmica.

A Primeira Lei da Termodinâmica, enunciada pela equação 8, é uma

aplicação da lei de conservação de energia. Ela diz que a energia interna de um

sistema (gás) é alterada pelo calor e trabalho que atuam neste gás.

Quadro 1 – Casos especiais da Primeira Lei da Termodinâmica

Lei: ΔU = Q – W (Eq. 8)

Processo Causa Resultado

Ciclo ΔU = 0 W = Q

Volume Constante W = 0 ΔU = Q

Adiabático Q = 0 ΔU = - W

Livre Expansão Q = W = 0 ΔU = 0

Fonte: Do autor. Adaptado de Halliday, Resnick & Walker (2009, p. 198)

No processo cíclico seguindo os dizeres de Nussenzveig (2002, p. 182): [...]

“o trabalho produzido pelo sistema num ciclo reversível é igual ao calor que lhe é

fornecido. Este resultado se aplica em particular, às máquinas térmicas, que operam

em ciclos sempre repetidos. ” O sistema não realizará trabalho a volume constante,

neste caso a variação de energia intrínseca será igual à quantidade de calor recebida

ou cedida. Sobre o processo adiabático: “é um processo que ocorre sem que haja

trocas de calor entre o sistema e sua vizinhança, ou seja, Q = 0. ” (NUSSENZVEIG,

2002, p. 183). E, finalmente em expansão livre, tal processo adiabático não realiza

trabalho, isto é, W = 0.

A Segunda Lei da Termodinâmica diz que, em um sistema fechado, durante

um processo irreversível, como uma expansão livre de um gás, a entropia (desordem)

do sistema sempre aumenta, nunca diminui. Sendo o universo um sistema fechado,


48

isso significa que a entropia do universo sempre aumenta. Para qualquer sistema

fechado, vale a equação 9.

Uma das consequências da segunda lei é que o calor não pode fluir livremente

de uma fonte fria para uma quente. Outra é a constatação dos processos irreversíveis,

os quais nunca retornam espontaneamente ao estado inicial (como a expansão livre)

∆S ≥ 0 (9)

A variação de entropia “ΔS” em um sistema fechado é igual a zero (processos

reversíveis) e maior que zero (processos irreversíveis).

Rudolph Clausius, físico alemão (1822-1888), concluiu que a variação de

entropia “ΔS” é o quociente entre “Q” (calor cedido ou recebido) e “T” (temperatura

termodinâmica absoluta), na operação, tendo com unidade no SI, joule por Kelvin

(J/K).

∆S = − |Q|

T

ou ∆S = +

|Q|

T

(10)

A equação 10 apresenta a variação da entropia para um dos elementos de

um sistema. Note que individualmente a entropia pode diminuir, no entanto a equação

9 sempre é válida, pois considera todos os elementos de um sistema fechado.

4.2.4 Calor – Processos de Propagação

Existem três tipos importantes onde pode existir disseminação do calor. São

conhecidos como processos de propagação em que a energia térmica ou interna do

sistema pode ser transmitida. São eles, a condução térmica, a convecção térmica e a

irradiação (ou radiação térmica). O fluxo de calor ocorre, vale lembrar, de acordo com

a segunda lei, sempre da amostra com maior temperatura para àquela com menor

temperatura até o momento em que haja equilíbrio térmico.

Analogamente à ideia da propagação de calor poderia ser levado em conta o

exemplo de um líquido colocado em colunas que se interligam em um único sistema.

Com o passar do tempo o líquido colocado no interior do tubo, nas três faixas de altura

ficaria em equilíbrio, ficando à uma mesma altura, em se tratando do estudo

hidrostático, observado na figura 9 a seguir.


49

Figura 9 – Equilíbrio Hidrostático

Fonte: Kazuhito & Fuke (2016, p. 34)

Analisando um pouco mais a imagem anterior, é possível comparar as alturas

do líquido nos tubos com as ideias de temperatura, equilíbrio térmico e calor. Situação

essa, bem parecida com àquela em que há troca de calor em sistemas onde as

temperaturas são distintas bem ilustrado na figura 10.

Figura 10 – Equilíbrio Térmico

Fonte: Kazuhito & Fuke (2016, p. 34)

A troca de calor ocorre sempre a partir do sistema de maior concentração de

energia interna resultando depois de um determinado período de tempo o equilíbrio

térmico entre os sistemas.

O processo de propagação pelo qual há encontro entre as partículas que

formam a constituição do material modificando seu comportamento térmico é

conhecido como condução térmica. É importante ressaltar que o tempo de duração

da transferência de calor, até o equilíbrio térmico neste processo dependerá da

capacidade do material em conduzir energia térmica, ou seja, sua condutividade

térmica como propriedade específica. Esta característica do material pode ser

representada por meio de uma constante definida pela letra “k”, que varia de material

para material. Quanto maior o valor de “k”, mais facilidade terá o material em conduzir

energia em espaço de tempo menor comparado a outros corpos com condutividade


50

(ou valor de “k”) menor. A equação 11 a seguir apresenta a ideia de taxa de condução

de calor por unidade de tempo.

P cond = Q t = kA T Q−T F

L

(11)

Onde, “Pcond” é taxa de condução por tempo, “t” é o intervalo de tempo de

condução de calor, “A” (área do material), “L” sua espessura, “TQ” e “TF” as

temperaturas quente e fria das fontes e “Q” a quantidade de calor transportada. “Os

metais são excelentes condutores porque os elétrons livres das camadas periféricas

podem propagar energia através de colisões. ” (KAZUHITO & FUKE, 2016, p. 35).

O processo de propagação de energia que ocorre através do trânsito da

matéria é conhecido como convecção térmica. Acontece em meios fluídos, ou seja,

líquidos e gases.

Um exemplo bem típico sobre este tipo de propagação de calor é observado

nas brisas marítimas. A figura 11 ilustra essa demonstração.

Figura 11 – Convecção térmica nas brisas marítimas

contrário.

Fonte: Brasil Escola - <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conveccao-brisasmaritimas.htm>

Acesso em 20.06.2020

A brisa aponta no sentido mar-terra durante o dia, e à noite ocorre o sentido

De dia, o ar fica mais quente sobre a terra, pois ela se aquece mais

rapidamente do que a água do mar no mesmo intervalo de tempo; quando

esse ar quente sobe, por convecção, o ar menos quente que está sobre o

mar movimenta-se par ocupar o lugar do ar ascendente, formando a brisa

marítima. À noite, o sentido se inverte porque a terra se resfria mais

rapidamente do que o mar, ficando o ar mais quente, por sua vez, sobre o

mar. (KAZUHITO & FUKE, 2016, p. 36).

O processo de transmissão de calor por meio de irradiação ou radiação

térmica, ocorre por meio de ondas eletromagnéticas (luz visível ou radiação


51

infravermelha pelo vácuo). “A radiação térmica é emitida por um corpo aquecido, e,

ao ser absorvida por outro corpo, pode aquecê-lo, convertendo-se em calor. ”

(NUSSENZVEIG, 2002, p. 171). Um exemplo bem típico de radiação térmica se trata

do calor que é transmitido pelo Sol (fonte de irradiação).

A quantidade de emissão da radiação térmica de um corpo negro (corpo que

absorve radiações hipoteticamente) foi definida por Joseph Stefan (1835-1893) e

Ludwing Boltzman (1844-1906). A equação 12 apresenta uma expressão que

caracteriza a Lei Stefan-Boltzmann utilizada para descobrir o poder emissor de um

corpo.

P rad = σεAT 4 (12)

Na equação, “Prad” corresponde à taxa de emissão de radiação

eletromagnética, “σ” é a constante de Stefan-Boltzmann (σ ≈ 5,67. 10 -8 W/m 2 .K 4 , no

SI), “A” é a área do objeto e “T” a temperatura referente à superfície do corpo. Uma

atenção especial para “Ɛ”, conhecido como a emissividade do objeto (com valor entre

0 e 1).

Conceitos de Termologia como o processo de transmissão de calor por

irradiação, em especial por meio da Lei Stefan-Boltzman, equilíbrio térmico e

temperatura ajudam a compreender o fenômeno do Efeito Estufa, vital para a Terra.

A começar, é fundamental citar os fenômenos físicos que determinam a temperatura

média terrestre: a energia que vem do Sol, a energia que é emitida pelo planeta e a

fração da energia que é absorvida pela atmosfera por causa do Efeito Estufa. A fonte

quente, no caso o Sol, emite energia com comprimento de onda em luz visível para o

planeta. Parte dessa energia é absorvida pela superfície terrestre, e outra parte é

refletida com comprimento de onda no infravermelho. A energia emitida por irradiação

no infravermelho é absorvida na atmosfera por algumas moléculas, dentre elas, H2O

(água), CO2 (gás carbônico), CH4 (metano) e N2O (óxido nitroso). A emissão constante

desses gases na atmosfera vem estimulando o aumento do Efeito Estufa provocando

o fenômeno do Aquecimento Global na Terra que será discutido na próxima seção.

4.3 Aquecimento Global

Valendo-se de conceitos importantes das Ciências da Natureza e suas

Tecnologias no Componente Curricular de Física, dentro do ramo da Termologia,

acredita-se que a aprendizagem nos alunos sobre o problema aquecimento global do


52

planeta, possa ocorrer de forma mais transparente, espontânea e eficaz. Ou seja, a

Física possibilita e dá condições ao educando uma visão mais amplificada sobre o

assunto, apresentando desde aspectos evolutivos e atuais até possíveis previsões

sobre o problema, que infelizmente não são nada animadoras.

Neste contexto, propor aos estudantes uma didática que atenda as

expectativas dos mesmos, na visão do autor deste trabalho, é imprescindível.

Apresentar contextos que explorem o assunto de tal forma que os alunos estejam

motivados e engajados de forma participativa, emitindo opiniões corriqueiramente

durante o processo construtivo da proposta de trabalho.

Retomando a discussão sobre o problema do aumento da temperatura da

Terra, é preponderante situar para o leitor que as muitas variações climáticas

(derretimento das geleiras nos polos, mudança quanto ao ciclo global da água,

variações nos níveis dos oceanos, etc.) vem provocando ao longo dos anos mudanças

nos ecossistemas, afetando suas biodiversidades, sejam vegetais ou animais. Para

apresentar e avaliar as mudanças climáticas no mundo, o Programa das Nações

Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) e a Organização Meteorológica Mundial

(OMM), criaram em 1988, o IPCC, siga em inglês – Painel Intergovernamental de

Mudanças Climáticas, que [...] “objetiva reunir, analisar e avaliar informações

socioeconômicas e científicas produzidas no mundo para compreensão das

mudanças climáticas e seus potenciais impactos ambientais e socioeconômicos. ”

(JACOBI et al., 2015, p. 10). O IPCC se constitui como uma base de análise para

centenas de países no mundo. Seus relatórios, com finalidades, apenas, de exposição

da situação global no mundo quanto às mudanças climáticas, servem de referência

para políticas públicas e acordos internacionais da ONU – Organização das Nações

Unidas. O IPCC é dividido por três grupos de trabalho e uma força tarefa. Os grupos

de trabalho são assim distribuídos: grupo I - trabalha com a Ciência Física das

Mudanças Climáticas; grupo II - fala sobre os Impactos Ambientais causados pelas

Mudanças Climáticas; e, grupo III - aborda o aliviamento ou mitigação das Mudanças

Climáticas. A Força Tarefa, por sua vez, desenvolve e apresenta estudos sobre as

emissões e remoções dos GEE - Gases do Efeito Estufa, na atmosfera da Terra.

O relatório do IPCC de 2018, sobre Mudanças Climáticas, aponta para um

aquecimento global acima dos limites da época pré-industrial de 1,5ºC.


53

A figura 12 a seguir apresenta a mudança de temperatura observada em

relação ao período pré-industrial de 1850 a 1900. Percebe-se um aumento médio

considerável da temperatura na superfície terrestre e no global terra-oceano.

Figura 12 - MUDANÇA na TEMPERATURA rel. a 1850-1900 (° C)

Fonte: IPCC, 2018, p. 6

Tal relatório surgiu após o IPCC aceitar o convite para a sua elaboração

mediante Decisão da 21ª Conferência do Quadro das Nações Unidas sobre Mudança

do Clima com adoção do Acordo de Paris em 2015.

Estima-se que as atividades humanas tenham causado cerca de 1,0°C de

aquecimento global acima dos níveis pré-industriais, com uma variação

provável de 0,8°C a 1,2°C. É provável que o aquecimento global atinja 1,5°C

entre 2030 e 2052, caso continue a aumentar no ritmo atual. (alta confiança).

(IPCC, 2018, p 7, itálico do autor).

Segundo o IPCC (2017, p.7, itálico do autor) na década 2006-2015, a

temperatura média global observada na superfície foi de 0,87ºC (provavelmente entre

0,75ºC e 0,99ºC) mais alta que a média registrada no período 1850-1900 (confiança

muito alta).

A ciência diz que se trata de uma problemática mundial e compete à

sociedade, na qual a escola está inserida, desenvolver propostas curriculares que

atendam a necessidade de propor aos estudantes uma educação socioambiental

contextualizada, levando-se em consideração as diretrizes legais educacionais do

território nacional.

“O aquecimento causado por emissões antrópicas desde o período préindustrial

até o presente persistirá por séculos e milênios, e continuará causando


54

mudanças a longo prazo no sistema climático” [...]. (IPCC, 2018, p. 8). Mudanças estas

já evidenciadas como por exemplo o derretimento de gigantescas geleiras na

Antártida.

Em relação aos riscos para a humanidade na Terra o relatório do IPCC (2018,

p. 8, itálico do autor) diz:

Riscos associados ao clima para os sistemas natural e humano são maiores

para o aquecimento global de 1,5°C que para o atual, mas ainda menores

que para 2°C (alta confiança). Esses riscos dependem da magnitude e ritmo

do aquecimento, localização geográfica, níveis de desenvolvimento e

vulnerabilidade e de escolhas e da implementação de opções de adaptação

e mitigação (alta confiança).

Sobre a biodiversidade e os ecossistemas no planeta o relatório IPCC (2018,

p. 11), expõe: “Projeta-se que, em terra, os impactos sobre a biodiversidade e

ecossistemas, incluindo perda e extinção de espécies, sejam menores com o

aquecimento global de 1,5°C do que com o de 2°C.”

As mudanças climáticas são a justificativa do aumento da temperatura na

Terra com o passar dos anos, em especial a partir do período da revolução industrial

afetando a vida animal e vegetal, provocando a extinção de várias espécies.

Por conclusão prévia, nesta secção em específico destinada ao assunto que

trata a ciência do Aquecimento Global, enquanto professores, temos um papel

importante, que é o de propor um ensino contextualizado com temáticas que, não só

contribuam para o intelecto do estudante, mas, que possam ir além disso,

desenvolvendo seu espírito questionador e transformador de uma sociedade fazendo

do conhecimento adquirido na escola, uma ferramenta social conquistada nos

confrontos discursivos no processo de ensino e aprendizagem em sala de aula. “Para

tal, entretanto, devem ser criados espaços que garantam o diálogo e a reflexão e que

favoreçam a sensibilização para com os problemas, a co-responsabilização e o

desenvolvimento de uma postura crítica e proativa. ” (JACOBI, 2015, p.14). A escola

pode e deve ser encarada como um espaço de diálogo e reflexão sobre o fenômeno

do Aquecimento Global, onde entenderão que tal problema se deve muito a ação

antrópica na Terra.

No próximo capítulo, que aborda a metodologia do produto educacional

aplicado dentro de uma sequência de ensino, o problema explorado nesta secção,

será debatido com as partes envolvidas no processo educativo, seguindo a linha

discursiva professor-aluno e aluno-aluno.


55

4.3.1 As Mudanças Climáticas e a Biodiversidade

As Mudanças Climáticas estimulam mudanças nas biodiversidades animal e

vegetal no planeta Terra, provocando alterações que podem atingir até a extinção de

vida das inúmeras espécies terrestres existentes. “As mudanças climáticas induzidas

pelo homem podem resultar em alterações na distribuição e extinção das espécies,

principalmente em ecossistemas vulneráveis e fragmentados.” (NOBRE &

MARENGO, 2017, p. 190).

Vários fenômenos naturais evidenciam as mudanças climáticas provocadas

devido ao aquecimento global do planeta: o derretimento de gelo em áreas como a do

Ártico, provocando o aumento no volume das águas no oceano, resultando a sua

elevação e colocando em risco a vida em localidades litorâneas baixas; surgimento

de tempestades, furacões e tufões; irregularidade quanto à temperatura e

precipitações no planeta. Isso compromete o habitat da vida animal e vegetal na Terra.

Em adição às mudanças climáticas, alterações de ambientes com alta

diversidade biológica em ecossistemas manejados com um número reduzido

de espécies por ação humana também afetam funções ecológicas e serviços

ecossistêmicos associados. Reduções na biodiversidade podem alterar tanto

a magnitude quanto a estabilidade dos processos naturais nos ecossistemas.

Essas alterações afetam diretamente a produtividade das plantas, fertilidade

do solo, qualidade da água, química atmosférica, entre outros condicionantes

ambientais. (Nobre & Marengo, 2017, p. 190).

Os ecossistemas terrestres sofrerão com as mudanças climáticas, pois parte

considerável da biodiversidade ameaçada exerce um papel importante quanto à tarefe

ecológica que desenvolvem nesses espaços onde os seres animal e vegetal se

interacionam com o meio ambiente característico em que vivem.

4.3.2 Os gases do Efeito Estufa

Os GEE, gases do efeito estufa, têm papel fundamental na regulação da

temperatura terrestre através do Efeito Estufa que contribui para com o equilíbrio

energético global. No entanto, especialmente logo após o período pré-industrial a

emissão de GEE na atmosfera vem se intensificando provocando o aquecimento

global terrestre.

O principal gás de efeito estufa na atmosfera é o CO2, gás carbônico, com

maior concentração emitida na atmosfera.

O gás carbônico (CO2) constitui o principal gás de efeito estufa, contribuindo

com mais de 84% na forçante radiativa na última década. A concentração


56

média global de CO2 teve um crescimento desde a era pré-industrial de 278

partes por milhão em volume (ppmv) para os 393 ppmv observados em 2012,

representando um crescimento de 41%, o qual deve-se principalmente à

queima de combustíveis fósseis, seguida pela queima de biomassa. (Nobre

& Marengo, 2017, p. 190).

Além do CO2, o metano (CH4) e o óxido nitroso (N2O) se destacam como

outros gases que contribuem para o aumento do efeito estufa. Os clorofluorcabonetos

(CFC) e o ozônio (O3), também fazem parte dessa lista.

O vapor d'água presente na atmosfera também absorve parte da radiação

emanada pela Terra e é um dos maiores contribuintes para o aquecimento

natural. Apesar de não ser produzido em quantidade significativa nas

atividades humanas, considera-se que, com o aquecimento global, haverá

mais evaporação da água e, por conseguinte, um aumento de sua

participação no aumento do efeito estufa. (Souto, 2018)

As ações antrópicas provocadas por atividades humanas ao longo dos anos

vêm estimulando a presença de gases de efeito estufa no meio atmosférico. Como

exemplo, a utilização de combustíveis fósseis com alta demanda no setor energético

e a devastação das matas através das queimadas e derrubadas das árvores em

florestas e ecossistemas naturais reduzindo a capacidade de absorção do gás

carbônico por parte desses ambientes.


57

Capítulo 5 Metodologia

5.1 Espaço Educacional – Histórico e Caracterização

O produto educacional foi aplicado no Centro Territorial de Educação

Profissional (CETEP) do Sertão do São Francisco II Antônio Conselheiro, localizado

na Avenida João Borges de Sá, S/N, na cidade de Uauá BA, dentro do Território do

Sertão do São Francisco. A cidade de Uauá BA, segundo dados estimados para o

ano de 2019, através do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), tem uma

população de 24 240 habitantes, com densidade demográfica de 8 hab./Km 2 . A cidade

sempre muito conhecida culturalmente pela tradicional festa de São João, padroeiro

da cidade, também é carinhosamente reconhecida como a “Capital do Bode”, pela

fama de ter uma carne caprina saborosa. A caprinovinocultura e a agricultura se

configuram como principais atividades econômicas e, nos últimos anos, por projetos

implementados pelo IRPAA (Instituto Regional da Pequena Agropecuária Apropriada)

e Coopercuc (Cooperativa de Agropecuária Familiar de Canudos, Uauá e Curaçá)

vem ajudando várias famílias no município com o beneficiamento de frutas (umbu,

maracujá, manga, etc.). 7 As figuras 13 e 14 apresentam o centro e a localização.

Figura 13 – CETEP Sertão do São Francisco II Antônio Conselheiro

Fonte: Do autor.

______________________

7

Histórico e Caracterização – Dados fornecidos pelo Projeto Político Pedagógico do colégio e Trabalho

de Conclusão de Curso Especialização em Gestão Escolar 2013 UFBA (Universidade Federal da

Bahia) – Reformulação do Projeto Político Pedagógico do CETEP Sertão do São Francisco II Antônio

Conselheiro (Autor: Ezio dos Santos Dantas da Conceição)


58

Figura 14 – Localização do Centro Educacional

Fonte: Google Maps

Ainda falando sobre o colégio, seu primeiro nome, Colégio Estadual Antônio

Conselheiro, foi atribuído em homenagem a grande personalidade Antônio

Conselheiro, vulto histórico. Foi criado em 1987, no governo do Dr. Valdir Pires, sendo

Secretária da Educação, a professora Maria Augusta Rosa Rocha e a

Superintendente Regional da antiga DIREC-15 (Diretoria Regional de Educação e

Cultura 15, Juazeiro-BA), a professora Maria Valdecy Aquino. Inicialmente, a

instituição atendeu a aproximadamente 500 alunos nas antigas modalidades da

Educação Básica, 1º grau (5ª a 8ª séries) e 2º grau (magistério), nos turnos matutino,

vespertino e noturno. A partir de 1988, a entidade educacional deixa de atender a

alunos de magistério, por extinção do curso, por ordem da secretaria de educação do

Estado na época, e passa a atender aos níveis: ensino fundamental (5ª a 8ª séries) e

ensino médio. Já em 2005, além de atender ao EJA (Educação de Jovens e Adultos)

I e II, e Tempo de Aprender, passa a ofertar cursos técnicos de Enfermagem e

Agropecuária, nas modalidades de Ensino Profissional Integrado ao Ensino Médio -

EPI, Subsequente ao Ensino Médio / Pós Médio - PROSUB e o Programa Nacional

de Integração da Educação Profissional com a Educação Básica na Modalidade de

Educação de Jovens e Adultos - PROEJA.

Em outubro de 2012 o até então Colégio Estadual Antônio Conselheiro se

transforma em CETEP Sertão do São Francisco II Antônio Conselheiro, ofertando,


59

exclusivamente, a partir do início de 2013, EPI (cursos de Nutrição Dietética e

Informática), PROEJA (curso de Agronegócio) e PROSUB (curso de Segurança do

Trabalho). Além dos citados, o centro educacional também passa a ofertar, neste

mesmo ano, o PRONATEC (Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e

Emprego) com os cursos Agente de Endemias e Produtor de Frutas e Hortaliças por

Secagem e Desidratação. No ano de 2015 o centro educacional também passa a

ofertar o Projovem Rural Saberes da Terra (modalidade voltada para a formação de

jovens com faixa etária de 18 a 29 anos no ensino fundamental com qualificação

profissional), com o curso Produtor Rural, atendendo as comunidades de Poço de

Fora – Curaçá BA e São Paulinho – Uauá BA.

Importante ressaltar que, por ser um centro de educação profissional

territorial, a matrícula se estende para estudantes de outros municípios vizinhos

(Curaçá e Canudos, por exemplo).

Em 2019, segundo o portal Transparência na Escola da Secretaria de

Educação do Estado da Bahia, o centro educacional estava com 757 alunos

matriculados distribuídos em três turnos de funcionamento (manhã, tarde e noite) em

cursos, modalidades de ensino e eixos tecnológicos distribuídos no quadro 2 a seguir.

Quadro 2 – Cursos, modalidades de ensino e eixos tecnológicos.

Curso Modalidade de Ensino Turno de

Eixo Tecnológico

funcionamento

Informática EPI (3 anos) Manhã e tarde Informação e Comunicação

Administração EPI (3 anos) Manhã e tarde Gestão e Negócios

Agropecuária EPI (3 anos) Manhã e tarde Recursos Naturais

Agroecologia EPI (3 anos) Manhã e tarde Recursos Naturais

Nutrição Dietética EPI (3 anos) Manhã e tarde Ambiente e Saúde

Informática PROEJA (2 anos e meio) Noite Informação e Comunicação

Administração PROEJA (2 anos e meio) Noite Gestão e Negócios

Agroecologia PROEJA (2 anos e meio) Tarde e noite Recursos Naturais

Enfermagem PROEJA (2 anos e meio) Noite Ambiente e Saúde

Agente de Saúde PROEJA (2 anos e meio) Noite Ambiente e Saúde

Logística PROEJA (2 anos e meio) Noite Gestão e Negócios

Rede de

PROSUB Noite Informação e Comunicação

Computadores

Fonte: Do autor.

O produto educacional foi aplicado em 2019, com estudantes de duas turmas

do 2º Ano Técnico em Informática na modalidade EPI no CETEP Sertão do São

Francisco II Antônio Conselheiro totalizando, inicialmente, 46 estudantes. Em virtude

da transferência de alguns alunos (para outro turno de funcionamento ou outro

colégio), ao término da aplicação da sequência educativo o quantitativo de alunos que

finalizaram o trabalho era de 39. Sobre as aulas de Física, seguindo a Matriz Curricular


60

do curso de Informática na modalidade EPI, as mesmas aconteciam semanalmente

com duração de 2 horas-aula (cada hora aula com 50min de duração).

A seguir, nas próximas secções, serão abordados as etapas e o

desenvolvimento da pesquisa, a sequência de ensino dialogada. Antes, porém, será

destinado um espaço para a exposição do Projeto e-Nova da Secretaria de Educação

do Estado da Bahia que possibilitou aos educadores daquele estado a utilização de

uma suíte de aplicativos educacionais para utilização pedagógica em contexto

tecnológico facilitando e melhorando a comunicação entre professor e aluno.

Instrumentos educacionais estes que foram utilizados no trabalho para a construção

da Unidade de Ensino Potencialmente Significativa para o estudo da Termometria,

Calorimetria e Aquecimento Global.

5.2 O Projeto e-Nova Educação

O projeto e-Nova Educação foi criado em fevereiro de 2017 mediante a uma

parceria entre governo do estado da Bahia e o Google. Neste mesmo ano ocorreu o

que se chamou de fase piloto, com a participação de professores e estudantes de

algumas escolas daquela rede pública de ensino, com encontros presenciais e à

distância. Os professores que participaram desta fase, cerca de 800, receberam

certificação que foi emitida pelo Instituto Paramitas, um dos integrantes parceiros do

Google para o trabalho de capacitação de educadores quanto à utilização de

ferramentas de uso pedagógico que compõem o G Suíte para Educação, um conjunto

de aplicativos educacionais.

O objetivo geral do Projeto e-Nova Educação é o de contextualizar o ensino

utilizando tecnologias digitais, permitindo que professor e aluno interajam de forma

mais corriqueira e constante na promoção do debate educativo.

Em 2018, o projeto proporcionou para os professores do quadro efetivo da

rede estadual de educação do estado da Bahia uma formação visando a

aprendizagem quanto à utilização das ferramentas educacionais do G Suíte para

Educação. O curso foi ofertado através de parceria entre o Instituto Paramitas e a

UFBA (Universidade Federal do Estado da Bahia) em AVA (Ambiente Virtual de

Aprendizagem) para os educadores, distribuídos em dois módulos (I e II) com o tema

“Uso Pedagógico de Tecnologias Educacionais e-Nova Educação”. A carga horária

total do curso, nos dois módulos, foi de 120 horas (60 horas para cada um). No

primeiro módulo foi explorado como temática as TDIC (Tecnologias Digitais da


61

Informação e Comunicação) distribuídas em dois grupos na apropriação de algumas

ferramentas do Google para Educação: Grupo A - Comunicação e Gestão; e, grupo B

- Ferramentas de Produção. No módulo II foi explorado a aplicação das tecnologias

digitais em sala de aula com a utilização de ferramentas do Google para Educação

dentro do contexto temático Comunicação e Sala de Aula. Neste último módulo, os

educadores que participaram do curso tiveram a oportunidade de conhecer, além dos

aplicativos G Suíte para Educação do Google, a plataforma educacional Khan

Academy 8 .

Além disso, ainda como uma das etapas do projeto, os professores e

estudantes da rede receberam e-mails institucionais, respectivamente, nos formatos

fulanodetal@enova.educacao.ba.gov.br e beltran@aluno.enova.educacao.ba.gov.br.

Vale destacar que no território nacional, outras regiões, através das suas

secretarias de educação, vêm proporcionando aos seus educadores e educandos a

possibilidade de trabalharem com as ferramentas educacionais distribuídas em

aplicativos no G Suíte para Educação. A título de exemplo, a seguir, é ilustrada a

história do município Cordeirópolis-SP, que passou a utilizar em seu sistema de

ensino as tecnologias do Google para Educação. Tal história é mencionada em uma

campanha denominada “Inovar para Mim", que expõe acontecimentos inovadores na

educação local dos municípios, através da exploração dos recursos educacionais do

G Suíte e, também, com a utilização de Chromebooks, com uma quantidade menor

de recursos do que um Notebook possuindo sistema operacional Chrome OS que

funciona mediante ativação através de conta gmail, como forma de implementar a

pedagogia de maneira contextualizada e tecnológica.

Em Cordeirópolis, município no interior de São Paulo com 25 000 habitantes,

desde 2018 os professores da rede de ensino desta localidade utilizam as tecnologias

digitais do G Suíte. Vale expor que estes professores receberam capacitação para

apropriação destes recursos educacionais. O principal desafio da localidade citada:

“As escolas de Cordeirópolis tinham uma estrutura padrão com um único laboratório

de informática, um professor responsável e equipamento obsoletos. ” (GOOGLE

BRASIL, 2019, p. 1).

______________________

8

Khan Academy – plataforma de ensino interativa integrada às ferramentas do Google para Educação.


62

E complementa: “O desafio estava em como envolver o professor neste

processo, motivando-o a transformar sua realidade e a de seus alunos. ” (GOOGLE

BRASIL, 2019, p. 1). Como principal benefício é citada a aproximação com os alunos,

sendo estes protagonistas do processo ensino e aprendizagem. “Os professores

reconhecem que o uso da tecnologia permitiu que as aulas ganhassem vida nova.

Contribuiu também para a reorganização das informações em um molde novo [...]”.

(GOOGLE BRASIL, 2019, p. 3). Outro importante e relevante resultado é citado a

seguir por Google Brasil (2019, p. 3): “O professor recebe devolutivas constantes e é

sempre estimulado a cada vez mais explorar novas maneiras de usar as ferramentas

a seu favor e a favor do aluno. ”

Na seção a seguir será tratado o desenvolvimento metodológico do produto

educacional organizado em uma sequência de ensino dialogada, se valendo dos

recursos digitais do G Suíte para Educação e da plataforma Khan Academy, levandose

em consideração as diretrizes curriculares legais do ensino de Física, as teorias de

aprendizagem e os conteúdos apresentados e discutidos nesta dissertação.

5.3 Desenvolvimento / Metodologia - Produto Educacional

O produto educacional aqui explicado mediante sua metodologia e dinâmica

de aplicação foi criado para desenvolver o ensino de assuntos ligados à Termologia

(Termometria e Calorimetria) e Aquecimento Global. Foi construída uma unidade de

ensino com a utilização de recursos digitais do G Suíte para Educação em uma

sequência de aprendizagem de 17 horas-aula. Observação: foram utilizadas,

anteriormente à sequência de ensino, 3 horas-aula para a criação das salas de aula

virtuais de ensino. O trabalho foi realizado no período de março a novembro de 2019,

em duas turmas do 2º ano Técnico em Informática, na modalidade EPI, no CETEP

Sertão do São Francisco II Antônio Conselheiro, cidade de Uauá BA.

A seguir é apresentada no Quadro 3, a descrição, em resumo, das fases do

trabalho proposto.

Quadro 3 – Sequência de Aprendizagem / Produto Educacional

Sequência de Ensino - Termometria, Calorimetria e Aquecimento global.

Fases Fases descritivas Aulas

Investigação –

Aquecimento Global

* Investigando os conhecimentos prévios dos

estudantes – Google Formulários

1 aula


63

Aulas teóricas e

expositivas I –

Termometria.

Aulas teóricas e

expositivas II –

Calorimetria.

Aulas com estudos

dirigidos I –

Aquecimento Global.

Aulas com estudos

dirigidos II –

Aquecimento Global.

Aulas Expositivas –

Cinema

Documentário.

Aula Prática –

Atividade

Experimental.

Questionários

Avaliativos.

* Aulas teóricas com intervenção de exercícios

sobre o estudo da Termometria (conceitos

básicos, escalas termométricas e

conversões) no Google Sala de Aula e

Khan Academy.

* Aulas teóricas com intervenção de exercícios

sobre o estudo da Calorimetria (conceitos

básicos, equilíbrio térmico e processos de

propagação de calor) no Google Sala de

Aula.

* Aulas dirigidas sobre os textos: 1. Como a

Mudança Climática afeta a Biodiversidade?

2. Efeito Estufa. Utilização da Khan

Academy.

* Estudo dirigido sobre o texto: Questões

Ambientais Internacionais – Aquecimento

Global. Utilização da Khan Academy.

* Aula expositiva sobre o Filme

Documentário “Seremos História? ”

Conferência Professor-Aluno com Google

Meet.

* Aula prática de atividade experimental que

ilustra a capacidade de o gás carbônico

absorver calor – Efeito Estufa e Aquecimento

Global. Roteiro no Google Sala de Aula.

* Aplicação de questionários avaliativos

para detectar a aprendizagem dos estudantes

com a utilização do Google Formulários.

TOTAL DE AULAS

Fonte: Do autor.

3 aulas

4 aulas

2 aulas

2 aulas

2 aulas

2 aulas

1 aula

17 aulas

O primeiro passo foi o de criar dois ambientes de ensino virtuais do

Componente Curricular Física no Google Sala de Aula para as turmas (A e B) de 2º

anos do Curso Técnico de Informática na modalidade de ensino EPI que participaram

da aplicação do produto educacional. O passo a passo da formação do espaço

mencionado encontra-se no Apêndice A que corresponde ao manual descritivo do

produto educacional apresentado nesta dissertação.

As Salas de Aulas Virtuais (no caso, duas), foram criadas para o educador

gerenciar os trabalhos propostos com os estudantes. Neste primeiro momento com

duração de 1 (uma) hora aula o professor apresenta aos seus discentes os

mecanismos de utilização desta ferramenta de tecnologia digital realizando a

apresentação deste ambiente educacional virtual de Física no Google Sala de Aula.

A figura 15 apresenta o ambiente de aula do Componente Curricular Física

criado no Google Sala de Aula. A participação dos estudantes no ambiente estará


64

condicionada à sua inserção no ambiente virtual pelo educador através de uma conta

Gmail comum ou institucional (desde que a secretaria de educação do município tenha

alguma parceria com o Google para Educação).

Figura 15 – Google Sala de Aula Física 2ª Ano Técnico em Informática

Fonte: Do autor.

No caso da Secretaria de Educação do Estado da Bahia, todos os estudantes

matriculados nesta rede de ensino receberam uma conta Gmail institucional

(“fulanodetal@aluno.enova.educacao.ba.gov.br”) para a utilização dos vários

recursos e/ou aplicativos com tecnologias educacionais do G Suíte para Educação.

Os professores também receberam contas Gmail institucional

(“beltranodetal@enova.educacao.ba.gov.br”). Observação: antes, porém, da inserção

dos envolvidos no Google Sala de Aula, através de suas contas Gmail, será

necessário a realização da liberação do cadastro com criação de senha particular para

cada um dos participantes.

Vale também ressaltar que a participação e utilização dos recursos do Google

para Educação pode ocorrer com a utilização de Desktop, Notebook, Aparelho Celular

Smartphone e Chromebook (este último faz parte de parceira secretaria de educação

– Google para Educação, figura 16).


65

Figura 16 – Chromebook

Fonte: Do autor.

Ainda nesta parte inicial do trabalho proposto, utilizando mais 1 (uma) hora

aula, os estudantes serão convidados a participarem do Google Chat, um aplicativo

que faz parte do G Suíte para Educação com finalidades de maior comunicação e

interação professor-aluno e aluno-aluno. Os pais (e/ou responsáveis) dos estudantes,

caso queiram, também podem participar dos diálogos educativos por meio deste

aplicativo. O Google Chat é bem útil, pois age como um importante veículo contínuo

de informações para os estudantes, além de fortalecer o intercâmbio educativo, em

especial, fora do ambiente físico de sala de aula. Neste ambiente o professor poderá

tirar dúvidas dos alunos e informar aos mesmos sobre uma nova tarefa atribuída no

Google Sala de Aula ou na plataforma Khan Academy.

Dando continuidade é o momento de criar as Salas de Aulas Virtuais de Física

na plataforma educacional Khan Academy. Trata-se de um espaço interativo de

ensino enriquecedor que disponibiliza para professores e estudantes uma variedade

dinâmica de conteúdos nas mais diversas áreas do conhecimento com disponibilidade

de vídeo-aulas, mini artigos, questões de pensamento crítico, sequência de

exercícios, etc.

As turmas já criadas no Google Sala de Aula podem ser importadas para a

plataforma de ensino Khan Academy sem a necessidade de cadastrar um a um cada

estudante. Uma vantagem muito significativa, pois ambos os espaços de objetivos

educativos se interagem, estão alinhados e podem atuar juntos. Com esta facilidade


66

durante o transcorrer de 1 (uma) hora aula o professor apresenta aos seus discentes

este novo ambiente de ensino e aprendizagem que será utilizado como uma das

ferramentas educacionais no processo de construção do conhecimento científico no

campo da Física. A seguir são apresentados todos os passos da aplicação do produto

educacional.

5.4 Produto Educacional – Aplicação

5.4.1 Investigação - Aquecimento Global

Depois de definidas as turmas nos ambientes virtuais educacionais Google

Sala de Aula e plataforma Khan Academy, além da efetivação do cadastro das contas

Gmail dos estudantes, o momento, a partir daqui, é o de desfrutar de toda a gama de

recursos disponíveis nestes ambientes com o propósito de estudar a Termologia (calor

e temperatura), para o possível entendimento científico do aquecimento global.

Sugeriu-se, então, no transcorrer de 1 (uma) hora aula, que os estudantes

respondessem um questionário para detectar seus conhecimentos prévios a respeito

do fenômeno Aquecimento Global, utilizando como instrumento o Google Formulários

que integra o conjunto de aplicativos do G Suíte para Educação. Este recurso

possibilita ao educador a formação de formulários/questionários, com o propósito de

receber os resultados de forma automática com possibilidade de amostragem através

da interpretação de gráficos, de forma individual ou grupal. O passo a passo sobre a

utilização deste recurso encontra-se no apêndice A desta dissertação.

A intencionalidade, além de procurar saber um pouco mais sobre o que

conheciam deste conteúdo, era o de perceber se os estudantes gostariam de estudar

este assunto, se acreditavam que era relevante desenvolver diálogos educativos

dentro deste contexto.

Para a realização desta aula os estudantes utilizaram os Chromebooks em

sala de aula. Eles receberam, cada um, o questionário encaminhado pelo professor

na conta Gmail (a conta institucional e-Nova) pessoal conforme apresentado na figura

17, a seguir.


67

Figura 17– Investigação Aquecimento Global Google Formulários

Fonte: Do autor.

O questionário aplicado está em apêndice (B) nesta dissertação.

As discussões sobre esse questionário estão no Capítulo seguinte.

5.4.2 Aulas Teóricas e Expositivas I – Termometria

Nesta fase de aplicação do produto educacional serão debatidos em sala de

aula (e fora dela), assuntos ligados à Termometria, no intuito de conceituar

temperatura e calor, além de apresentar aos estudantes as formas pela qual a

temperatura pode ser medida, conhecendo as escalas termométricas (em especial

àquelas consideradas nos dias de hoje) e desenvolvendo aplicações sobre

conversões entre as citadas. Foram planejadas 3 (três) horas aulas para o progresso

desta etapa de processo ensino-aprendizagem. Vale ressaltar que é destacado neste

estudo a relevância histórica do conteúdo apresentado para os estudantes.

Na primeira hora aula inicial dentro desta etapa de trabalho foi proposto aos

estudantes a leitura do artigo “Calor e Temperatura”, situado na plataforma de ensino

Khan Academy que foi compartilhado na Sala de Aula Virtual Google Física dos

estudantes. O artigo encontra-se presente no endereço eletrônico

<https://bit.ly/2ZcUS1c>. O artigo aborda os conceitos de temperatura, calor e

equilíbrio térmico, além de explorar contextos históricos sobres estas temáticas.


68

Importante passar para os educadores que, de forma antecipada, o professor

deverá postar na Sala de Aula Google Física das turmas, esta proposta de leitura –

as orientações estão presentes no manual descritivo do produto educacional. Após

leitura e discussão compartilhada professor-aluno e aluno-aluno em sala de aula, o

professor, ao término desta aula, comunica aos seus estudantes que será

encaminhada para tarefa de casa, atividade proposta sobre o artigo trabalhado em

sala de aula.

A figura 18 corresponde a um trecho introdutório que aborda o tema “Calor e

Temperatura” na Khan Academy. Observe que há possibilidade de integração com o

Google Sala de Aula. O retorno quanto às respostas obtidas dos estudantes, foi

colhido via ambiente virtual em prazo estabelecido pelo professor.

Figura 18– Calor e Temperatura. Plataforma Khan Academy

Fonte: <https://bit.ly/2ZcUS1c>

Dando continuidade, o passo a seguir, nas próximas 2 (duas) horas aulas

sugeridas, é o de explicar para os estudantes as definições sobre temperatura, calor,

o princípio zero da termodinâmica, termômetros, escalas termométricas e conversões

entre as mesmas. Nesta parte de aplicação do produto educacional o educador se

compromete, através de explanação oral compartilhada com estudantes, a explicar o

conteúdo proposto, além de desenvolver em sala de aula a prática de exercícios,

levando em conta, a título de sugestão, a obra didática de Física (livro didático) que é

adotada no colégio onde atua com professor. Os problemas e exercícios propostos


69

para a realização desta fase do trabalho foram extraídos do Livro Física para o Ensino

Médio, Volume 2, Termologia-Óptica-ondulatória, de 2016, com autoria de Kazuhito

Yamamoto e Luiz Felipe Fuke, 4ª edição, São Paulo.

Para abrir esta parte do trabalho foi sugerido para os estudantes um vídeo em

formato de animação, extraído do canal do YouTube denominado “O incrível Pontinho

Azul”, com o tema “Escalas Termométricas: diferentes formas de medir a

temperatura”, de pouco mais de dois minutos, que foi colocado como material na Sala

de Aula Google Física para os estudantes assistirem. Uma forma de motiva-los quanto

aos próximos estudos que se aproximavam.

A figura 19 esboça imagem de trecho do vídeo animação que fala sobre

temperatura e escalas termométricas.

Figura 19– Escalas Termométricas-diferentes formas de medir a temperatura

Fonte: <https://bit.ly/3251sJ5>

Todos os vídeos que foram utilizados para a aplicação deste produto

educacional encontram-se disponíveis em playlist com acesso livre no endereço

<https://bit.ly/2WVWWcL>.

Em sala de aula, reiterando, o professor, em debate educativo com os

estudantes, explora os assuntos ligados à Termometria. A sugestão foi a de

apresentar em recurso Power Point os conteúdos. Material este que, logo após a aula

seria disponibilizado para os estudantes no Google Sala de Aula Física. Aproveitando

o ensejo, vale destacar que todos os materiais postados neste ambiente virtual ficam

assegurados para os estudantes por tempo indeterminado, desde que o administrador

(o professor), não os excluam. Para a formação dos Slides (parte ilustrada na figura


70

20) foram utilizadas informações extraídas do livro texto didático de Física utilizado

pelas turmas onde foi aplicado o trabalho educacional.

Figura 20– Power Point Explicativo Termometria

Fonte: Do autor / Extraído de: (Yamamoto & Fuke, 2016, p. 10 - 14).

Ao término da apresentação e explicação do conteúdo em Slides o professor

se propõe a desenvolver alguns exercícios em sala de aula enfatizando o estudo das

escalas termométricas e a conversão entre as mesmas. A seguir, através do livro

didático, o professor encaminha, como forma de tarefa para casa, uma lista de

exercícios propostos em relação ao tema estudado.

5.4.3 Aulas Teóricas e Expositivas II – Calorimetria

É chegado o momento de desenvolver uma subsequência didática de 4

(quatro) horas-aulas voltada para o estudo da Calorimetria, uma divisão da Termologia

que se compete a estudar as transferências de calor e de que forma ele pode ser

medido.

A primeira hora aula é destinada a uma revisão sobre os conteúdos

trabalhados anteriormente em Termometria. Para isto foi utilizada uma apresentação

em vídeo aula extraído do canal do YouTube Brasil Escola, pelo professor de Física

Cleiton Duarte. Vídeo este que ficou disponibilizado para os estudantes, a fim de

estudo, no Google Sala de Aula Física (figura 21). Trata-se de um vídeo introdutório

sobre o estudo da Calorimetria. Conceitos de temperatura, calor, energia térmica (ou

interna) e equilíbrio térmico são novamente explorados com intuito de revisão.


71

Figura 21– Introdução Calorimetria / Revisão Termometria no Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

Na próxima hora aula o professor, no ambiente físico de classe, explora com

os estudantes os conceitos de calor, calor sensível, calor latente e capacidade

térmica, a partir da apresentação de duas vídeo-aulas ministradas pelos professores

de Física Joab Silva e Cleiton Duarte, do canal Brasil Escola do YouTube, com

duração de aproximadamente 20 minutos, juntando ambas. Ao término da

apresentação dos vídeos, em classe, o professor explora novamente a matéria,

acompanhando atentamente a devolutiva por parte dos estudantes, podendo,

inclusive, resolver alguns exercícios em sala de aula. Por conseguinte, o professor

comunica aos seus discentes a proposta de atividade para casa conforme descrito na

figura 22 a seguir, no ambiente virtual da Sala de Aula de Física no Google.

Figura 22– Calor, Calor Sensível e Calor Latente / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.


72

Para concluir esta fase da aplicação do produto educacional o professor

explora os processos de propagação do calor em duas horas aulas. Em uma hora aula

o professor destina-se ao papel de explicar os três tipos característicos de fluxo de

calor (condução, convecção e irradiação), a princípio de forma introdutória em sala de

aula. Através do Google Sala de Aula Física, o professor encaminha a proposta de

trabalho em equipes para cada turma do 2º ano que participa da aplicação do trabalho

educativo em Física aqui exposto. Cada classe deve ser distribuída em dois grupos,

definidos pelo professor no ambiente virtual sala de aula, com a responsabilidade de

apresentar oralmente na próxima hora aula, os tipos de propagação do calor.

Para a apresentação oral deste trabalho por parte dos estudantes, o professor

ofertou para cada equipe uma proposta diferente: a equipe 1 apresentará o tema

“Irradiação, Ondas Eletromagnéticas e Vácuo; e, a equipe 2, “O processo físico de

funcionamento das Garrafas Térmicas”. Para a distribuição dos estudantes nas

equipes o professor utilizou como critério a sequência dos nomes dos estudantes por

ordem alfabética no diário escolar. Os passos que consistem esta parte da aplicação

do trabalho estão contidos no apêndice A – produto educacional desta dissertação.

A figura 23 exibe a atividade proposta no Google Sala de Aula Física como

forma de orientar os estudantes quanto à sua apresentação.

Figura 23– Processos de Propagação de Calor / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

5.4.4 Aulas com Estudos Dirigidos I – Aquecimento Global

Ao término da aplicação da subsequência didática anterior (Termometria e

Calorimetria), tendo o professor aprofundado bem as discussões sobre os assuntos


73

interligados à essas duas divisões da Termologia, o trabalho será concluído, na sua

etapa final, com o estudo do tema transversal Aquecimento Global. Para isso foi

sugerido um estudo com diversidades metodológicas, isto é, leitura de mini artigos,

exposição de vídeo aula e vídeo documentário e experimentação através de aula

prática, com participação ativa e crítica dos estudantes durante todo o transcorrer

deste percurso de ensino e aprendizagem. Cada uma destas práticas é explicitada

durante o transcorrer desta e das próximas seções, todas elas relacionadas a estudos

sobre o fenômeno aquecimento global.

Nas 2 (duas) horas-aulas iniciais da última fase do trabalho educativo aqui

apresentado, foram utilizados dois materiais educativos extraídos da plataforma Khan

Academy, com os seguintes temas: 1. Como a Mudança Climática afeta a

Biodiversidade? (Vídeo-aula / Interdisciplinaridade Biologia - Física); e, 2. Efeito Estufa

(Artigo). Com esses materiais foram realizadas em sala de aula, exposição, leitura,

interpretação, debate e exploração sobre os conteúdos apresentados.

A figura 24 ilustra a visualização de trecho da vídeo-aula que aborda as

questões das mudanças climáticas na Terra, que foi apresentado em sala de aula para

os estudantes e disponibilizado para os mesmos no ambiente virtual de Física do

Google. Sobre o tema Mudanças Climáticas na vídeo-aula, o professor aproveita o

ensejo para revisar com os estudantes conceitos sobre temperatura e escalas

termométricas (conversões), tipos de transmissão de calor (radiação térmica, por

exemplo), etc., além de estabelecer intensa ligação com a Biologia abordando o que

as Mudanças Climáticas vêm provocando com a Biodiversidade nos mais variados

ecossistemas terrestres.

Figura 24 – Estudo dirigido Aquecimento Global - Mudanças Climáticas x Biodiversidade

Fonte: Do autor.


74

A figura 25 apresenta um estudante desenvolvendo a leitura do texto que

abrange o tema Efeito Estufa extraído da Khan Academy, utilizando o Chromebook

em sala de aula. Na oportunidade, os alunos tiveram a condição de saber um pouco

mais sobre o Efeito Estufa, GEE – Gases do Efeito Estufa e Alterações Antrópicas,

obedecendo de forma constante durante todo o curso da proposta de trabalho a

discussão coletiva em sala de aula (e fora dela).

Figura 25 – Estudo dirigido Aquecimento Global - Efeito Estufa

Fonte: Do autor.

5.4.5 Aulas com Estudos Dirigidos II – Aquecimento Global

A sequência de 2 (duas) horas-aulas a seguir, destina-se ao estudo de

questões ambientais internacionais, ou seja, que impactos a crise do clima acarreta

ou pode acarretar nas mais variadas e distintas regiões do nosso planeta.

Para isso, portanto, foi apresentado para os estudantes o estudo de um artigo

que fala sobre o aquecimento global e os efeitos climáticos nos ecossistemas da

Terra. O material foi extraído da Khan Academy sendo anexado na Sala de Aula

Virtual Física do Google dos estudantes para a leitura e discussão coletiva em sala de

aula.

Durante 1 (uma) hora aula o professor propõe para os estudantes a leitura do

material e o debate em classe, logo a seguir, na segunda hora aula, propõe para os

mesmos que respondam, através dos Chromebooks, quatro questionamentos (de

revisão e de pensamento crítico) sobre o tema estudado. Os resultados serão

apresentados e discutidos no próximo capítulo desta dissertação.


75

A seguir, na figura 26, exposição introdutória do artigo que foi trabalhado em

sala de aula com os estudantes. As respostas foram propositalmente encaminhadas

para o ambiente Google Sala de Aula Física que os estudantes participam para a

correção e comentários por parte do professor.

Figura 26 – Estudo dirigido Aquecimento Global - Questões ambientais internacionais

Fonte: Do autor.

5.4.6 Aulas Expositivas – Cinema Documentário e Meet

Para a compreensão mais aprofundada do que foi estudado na fase anterior

o professor propôs aos seus estudantes uma sala de cinema para que pudessem

assistir o vídeo documentário “Seremos História? ”, estrelado pelo ator Leonardo

DiCaprio, dirigido por Fisher Stevens de 2016.

O cinema foi ofertado para os estudantes em horário atípico, das 19 às 21

horas, com a permissão e consentimento dos pais. Na oportunidade, o professor

proporcionou para as duas turmas, ambas juntas para assistirem o filme

documentário, refrigerante e pipoca com intuito de se sentirem ambientados a uma

sala de cinema.

O filme (duração 1h40min, aproximadamente), apresentou para os estudantes

a evolução triste das mudanças climáticas globais e os fatores que estão influenciando

o aquecimento global na Terra e o que poderia ser feito para minimizar os números

(negativos) quanto ao avanço da devastação do meio ambiente que se apresenta.

Para o desenvolvimento desta fase, o professor se valeu de dois momentos:

o primeiro, como já citado anteriormente, a exposição do filme documentário “Seremos


76

História? ” (disponível para compra ou aluguel nas plataformas Apple Itunes, Amazon

ou Google Play, segundo o site oficial do documentário

<https://www.beforetheflood.com/>), para os estudantes assistirem; e, como segundo

instante, o professor escolheu quatro estudantes, dois de cada turma, para interação,

discussão, análise, comentário, crítica, etc., sobre a obra assistida, através de acesso

remoto com a utilização do Google Meet, um aplicativo do G Suíte para Educação de

vídeo chamadas que permite a realização de reuniões e conferências à distância.

Este aplicativo, pode ser baixado para smartphones ou tablets.

A figura 27 ilustra um trecho do filme documentário “Seremos História?”

Figura 27 – Filme Documentário “Seremos História?

Fonte: Filme documentário “Seremos História?”

A figura 28 apresenta os estudantes em reunião remota com o professor no

Google Meet.

Figura 28 – Google Meet Filme Documentário “Seremos História?”

Fonte: Do autor.


77

5.4.7 Aula Prática – Atividade Experimental

A atividade experimental em especial nas aulas dos componentes curriculares

da Área das Ciências da Natureza, consiste em uma metodologia de ensino de muita

relevância, eficaz e dinâmica, promovendo aos envolvidos, interação dialogada

constante no que tange a dúvidas, hipóteses, descobertas, constituindo um

procedimento muito produtivo no processo de ensino e aprendizagem no contexto de

sala de aula.

Na primeira hora aula nesta fase de aplicação do produto educacional, o

professor revisa com os estudantes o fenômeno de emissão dos GEE, relembrando a

vídeo aula “Como a Mudança Climática afeta a Biodiversidade? Efeito Estufa. ”, já que

a atividade experimental tem o propósito de apresentar para os estudantes o dote que

o CO2 – dióxido de carbono possui em absorver calor. A segunda hora aula,

compromete ao desenvolvimento da experimentação que foi realizada através de

demonstração dialogada com os estudantes.

Para o desenvolvimento desta atividade experimental, é importante promover

a interdisciplinaridade com o componente curricular Química, explorando a ideia de

reação química. Em determinada parte da experimentação, o bicarbonato de sódio

(NaHCO3, função inorgânica sal) reage com vinagre (tendo em sua composição, ácido

acético – H4C2O2, função inorgânica ácido), produzindo acetato de sódio (NaH3C2O2,

função inorgânica sal), água (H2O) e CO2 (dióxido de carbono, função inorgânica

óxido), conforme demonstrado na equação química, a seguir:

NaHCO3 + H4C2O2 NaH3C2O2 + H2O + CO2

O gás formado a partir desta reação química, possibilitará o enchimento de

um dos balões que será situado no bico da garrafa. O passo a passo da atividade

experimental está localizado no Apêndice A deste trabalho. Os resultados e

discussões em torno dos resultados serão debatidos no próximo capítulo.

A figura 29 apresenta o professor explicando, ante a realização da aula prática

com atividade experimental, a ideia de reação química.


78

Figura 29 – Aula prática / Atividade experimental – Reação Química

Fonte: Do autor.

estudantes.

Na figura 30, é ilustrada a experimentação de forma dialogada com os

Figura 30 – Aula prática / Atividade experimental – Aula dialogada

Fonte: Do autor.

5.4.8 Questionários/Formulários Avaliativos

Na última fase de aplicação da Unidade de Ensino Potencialmente

Significativa para o estudo da Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global, o

professor durante o transcorrer de uma hora aula, através do Google Formulários,

encaminhará para os estudantes dois questionários avaliativos, um, sobre o que

acharam da prática e utilização dos recursos digitais utilizados pedagogicamente nas


79

aulas, e, outro, sobre os principais assuntos estudados durante todo o processo de

ensino e aprendizagem na sequência didática explorada. Questionários estes que

foram aplicados para um total de 39 estudantes, das duas turmas de 2º ano Técnico

em Informática EPI e que participaram como protagonistas do trabalho que está sendo

exposto. A execução desta fase ocorreu com a utilização dos Chromebooks, em sala

de aula, de forma individual.

No primeiro formulário, sobre o uso dos aplicativos do G Suíte para Educação

e plataforma educacional Khan Academy, foi destinado a cada estudante uma

avaliação com cinco questionamentos. A figura 31, a seguir, esboça a parte

introdutória do questionário. O formulário/questionário correspondente a esta imagem

encontra-se em anexo no Apêndice C desta dissertação.

Figura 31 – Formulário - G Suíte para Educação e Khan Academy

Fonte: Do autor.

O segundo questionário, que se destinou a averiguar o grau de aprendizagem

dos estudantes, de forma geral durante todo o percurso educativo de todas as fases

(17 horas-aulas), em relação aos conteúdos ensinados de Termometria, Calorimetria

e Aquecimento Global, foi liberado para os estudantes responderem, também em sala

de aula com a utilização dos Chromebooks. Sobre este formulário, o professor propôs

para os estudantes um total de onze questionamentos.

Em ambos os formulários, os questionamentos foram caracterizados de forma

objetiva com questões de múltipla escolha. A figura 32 ilustra o introdutório do

questionário sobre Temperatura, Calor e Aquecimento Global.


80

Figura 32 – Formulário – Temperatura, Calor e Aquecimento Global

Fonte: Do autor.

O formulário/questionário correspondente à ilustração anterior, encontra-se

em anexo no Apêndice D desta dissertação. As respostas dos estudantes nos dois

questionários são discutidas no próximo capítulo.


81

Capítulo 6 Resultados - Discussão

6.1 Aquecimento Global / Conhecimentos Prévios

A trabalho educativo explora, de forma significativa, o estudo da Termometria

e Calorimetria para a possível compreensão do fenômeno Aquecimento Global. Antes,

porém, o professor adotou uma pesquisa para investigar os conhecimentos prévios

dos estudantes sobre o aquecimento global da Terra e se eles achariam interessante

estudar esse tema nas aulas de Física. O questionário (Apêndice B) foi respondido

por todos os estudantes do 2º Ano Técnico em Informática (turmas A e B) EPI via

Google Formulários com o uso dos Chromebooks durante uma hora aula.

Uma observação importante: a amostra apresenta um total de 46 respostas,

isto é, o total de estudantes que participaram da pesquisa. Destes, que participaram

da pesquisa, sete foram transferidos (para outro colégio ou turno oposto).

A primeira pergunta (ver figura 33) da pesquisa está relacionada à importância

ou não de estudar o tema Aquecimento Global nas aulas de Física.

Figura 33 – Pesquisa Aquecimento Global I

Fonte: Do autor.

Juntando-se as duas turmas, a maioria significativa (91,3%), acharam

importante estudar esse conteúdo, tanto é, que, a segunda pergunta relacionada aos


82

conhecimentos prévios dos estudantes trouxe um percentual de 84,8% de carência

de aprendizado quanto ao assunto.

A de se destacar, também, o fato de a maioria dos estudantes, de forma

prévia, saber que o aumento da temperatura da Terra com o decorrer dos anos a

prejudica, e que o Efeito Estufa e as Mudanças Climáticas caracterizam e confirmam

o aquecimento global, o que é demonstrado nos gráficos da sequência, nas figuras 34

e 35, respectivamente.

Figura 34 – Pesquisa Aquecimento Global II

Fonte: Do autor.

O ponto positivo, o que facilitou o estudo sobre a temática, foi o fato de os

estudantes, na sua maioria, 29 (63%), acreditarem que o aquecimento global é

prejudicial para a Terra. Outros 12 (26,1%), responderam que seria benéfico para o

planeta. Em relação a esse último ponto, detectou-se que essa porcentagem de

estudantes não compreendia muito bem as consequências que o planeta vem

sofrendo e sofrerá por causa do aumento médio da temperatura na Terra. E, 5

(10,9%), não souberam responder.

Figura 35 – Pesquisa Aquecimento Global III

Fonte: Do autor.


83

Nesta última pesquisa (figura 35), 25 (54,3%) dos estudantes relacionaram o

fenômeno do aquecimento global ao efeito estufa, 15 (32,6%0) interligaram-no às

mudanças climáticas, e, 6 (13%) não souberam responder.

6.2 Aulas teóricas e expositivas I – Termometria

6.2.1 Calor e Temperatura – Texto Introdutório

Como descrito no capítulo anterior sobre a metodologia do trabalho, na fase

relacionada às aulas teóricas e expositivas I, foi efetuada uma subsequência de

ensino voltada para o estudo da Termometria.

O ponto de partida para a realização desta etapa de trabalho foi a proposta

de leitura e interpretação do artigo “Calor e temperatura”, presente no endereço

<https://bit.ly/2ZcUS1c>, na plataforma de ensino Khan Academy. O professor, pós

estudo, lançou para os estudantes uma tarefa para casa direcionada a esse material de

estudo. Ver figura 36.

Figura 36 – Artigo “Calor e temperatura” / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

A seguir, relacionado à atividade proposta ilustrada na figura 36, dois

feedbacks transcritos de estudantes, um de cada turma, que participaram do trabalho

educativo aqui apresentado: “Os termos temperatura, calor e equilíbrio térmico muitas

vezes são usados como sinônimos. Embora os três conceitos estejam associados eles

possuem diferentes significados. Por exemplo, quando falamos em temperatura está

associada ao grau de agitação das moléculas de um corpo, onde o calor é a energia

térmica em movimento que está sempre no sentido do corpo que tem temperatura

maior para o corpo que tem menor temperatura. Esses corpos distintos podem possuir

diferentes temperaturas que entram em contato, trocam energias até que fiquem com

a mesma temperatura. Quando isso acontece dizemos que eles atingiram o equilíbrio


84

térmico. Em distinções são calculados o trânsito de energia térmica entre sistema e

temperatura necessária para mudança de estado de cada substância com diversas

relações térmicas. ”

Outra transcrição: “No princípio para que se diferenciar calor e temperatura

foram precisos inúmeros estudos aprofundados. Muitos desses estudos chegaram a

definição como o ar, a água, a terra e o fogo eram a base do relacionamento de calor

e fogo. Aristóteles considerou que o frio e o quente eram propriedades essenciais dos

corpos. Para definir temperatura, Kelvin resumindo que se o movimento dos átomos

de um corpo for lento, a temperatura se tornará cada vez mais frio e se esse

movimento aumenta a temperatura se eleva. Sabendo que essas moléculas estão

sempre em movimento, seja ela componente de um corpo sólido, líquido ou gasoso.

Já o calor só existe se dois corpos estiverem com temperaturas diferenciadas, sendo

assim uma energia térmica transferida entre esses corpos, O calor é

espontaneamente conduzido ou transferido de um corpo para o outro, isso ocorre até

que as moléculas dos dois corpos tenham entrado em equilíbrio térmico, equilibrando

a transferência de calor entre eles. ”

Nas transcrições anteriores, o objetivo foi alcançado, as definições e relações

sobre os conceitos de calor, temperatura e equilíbrio térmico foram expostos. As

correções envolvendo coesão e coerência textuais foram realizadas em sala de aula

através do diálogo educativo professor-estudantes, e, também, encaminhadas para

os estudantes via Google Sala de Aula Física.

6.2.2 Temperatura, Equilíbrio Térmico e Escalas Termométricas

Ainda em relação ao estudo da Termometria, esta parte de aplicação do

produto educacional destinou-se ao estudo da temperatura, equilíbrio térmico,

termômetros e escalas termométricas (e conversões).

Para esta etapa, o autor do trabalho se valeu da utilização do livro didático do

componente curricular Física adotado pelo colégio onde atua. Antes, porém,

apresentou aos estudantes uma animação em vídeo com o tema “Escalas

termométricas – diferentes formas de medir a temperatura”. Através de exposição em

Power Point, apresentado no capítulo anterior, o professor explicou o conteúdo em

explanação para as duas turmas e realizou em sala de aula a aplicação de exercícios


85

exemplificados, em especial, àqueles relacionados às escalas termométricas e

conversões entre as mesmas.

Para detectar o nível de aprendizagem colhido o professor se valeu do retorno

dos discentes em relação aos exercícios sobre o livro texto encaminhados para o

desenvolvimento em casa e posterior correção em sala de aula e a aplicação de

questionário/formulário (Apêndice D) avaliativo respondido pelos estudantes de forma

individual. Participaram da pesquisa 39 estudantes, juntando-se às duas turmas de 2º

ano (A e B). Nesta fase, dentro do questionário avaliativo, foram ofertados para os

alunos, cinco perguntas.

A figura 37, sobre o que é temperatura, indica que 29 (74,4%) dos estudantes

responderam corretamente a definição de temperatura: definida como a medida da

energia de movimento ou agitação dos átomos e/ou moléculas que compõem um

corpo, seja ele um sólido, líquido ou gás. Ou seja, o alcance ao conhecimento sobre

a definição básica da temperatura, o retorno de aprendizagem, foi satisfatório. Quatro

(10,3%) dos estudantes que participaram da pesquisa ficaram com dúvidas e outros

6 (15,4%) responderam incorretamente à questão.

Figura 37 – Temperatura / Aprendizagem

Fonte: Do autor.

Em relação ao estudo do Equilíbrio Térmico, a figura 38 esboça o nível de

aprendizagem da amostra de 39 estudantes, em que, destes, 27 (69,2%)

responderam corretamente, outros 7 (17,9%) não souberam responder e 5 (12,8%)

erraram. Nota-se que o índice de aprendizagem sobre equilíbrio térmico, também, foi

satisfatório, porém, a absorção do conhecimento relacionado à definição de

temperatura foi um pouco inferior.


86

Figura 38 – Equilíbrio Térmico / Aprendizagem

Fonte: Do autor.

Sobre as escalas termométricas o índice de aproveitamento foi muito positivo

quanto aos conceitos básicos e relações entre medições de temperatura. Na primeira

parte da figura 39, sobre a escala absoluta, também conhecida como Kelvin, 37

(94,9%) dos estudantes, de forma correta, a classificaram como a medida de

temperatura adotada no SI – Sistema Internacional de Unidades. Em outro plano, 31

(79,5%) apresentaram acertadamente o intervalo entre os pontos fixos das três

escalas termométricas consideradas.

Figura 39 – Escalas Termométricas / Aprendizagem

Fonte: Do autor.


87

Por fim, nesta parte do estudo, o gráfico a seguir (figura 40) ilustra um

questionamento sobre conversão de escalas termométricas (Celsius – Kelvin).

Dezoito (46%) responderam corretamente à questão, e outros 21 (54%) erraram. Esse

ponto gerou no professor uma reflexão em torno da carência de domínio matemático,

por pouco mais de 50% dos estudantes que participaram da pesquisa. Neste sentido

foi necessária uma recuperação dos conteúdos para àqueles que não atingiram o

objetivo, sendo trabalhado para estes, mais uma vez, exercícios envolvendo

conversões entre escalas termométricas, e, também, a característica em comum das

duas escalas mencionadas em que seus dois pontos fixos são divididos em 100

partes.

Figura 40 – Escalas Termométricas - Conversões / Aprendizagem

Fonte: Do autor.

O rendimento dos estudantes nesta etapa que trata a Termometria e

Calorimetria (próxima seção), também se valeu da resolução de exercícios propostos

extraídos do livro didático de Física como instrumento de avaliação.

6.3 Aulas teóricas e expositivas II – Calorimetria

6.3.1 Calorimetria – Conceitos Básicos

Para o início desta etapa de trabalho o professor propôs para os estudantes

uma revisão sobre os conteúdos anteriormente estudados dentro do contexto da

Termometria. Vídeo este do canal do YouTube do Brasil Escola com aula ministrada


88

pelo professor Cleiton Duarte, disponível em <https://bit.ly/2AOPlEY> ou

<https://bit.ly/2WVWWcL> (armazenamento em drive com acesso livre).

Logo a seguir o professor oportunizou para os estudantes, em anexo no

Google Sala de Aula Física, duas vídeo-aulas sobre conceitos básicos da

Calorimetria. Vídeo-aulas estas que foram exibidas para os estudantes em sala de

aula com a intervenção do professor abordando os conceitos de calor, calos sensível,

calor latente, calor específico e capacidade térmica. A seguir o professor propôs

atividade sobre o que foi explorado nas duas vídeo-aulas extraídas do canal YouTube

Brasil Escola. Os estudantes teriam que encaminhar para o professor na sala de aula

virtual Google Física as principais definições apresentadas e elencar no mínimo três

exercícios sobre as matérias nas vídeo-aulas. A figura 41 exibe a proposta de

atividade, e, sequencialmente, a figura 42 ilustra o feedback por parte de uma

estudante.

Figura 41 – Atividade Proposta Calorimetria I

Fonte: Do autor.


89

Figura 42 – Atividade Proposta Calorimetria II – Feedback

Fonte: Do autor.

A imagem anterior ilustra a devolutiva do estudante para o professor na sala

de aula virtual Google Física onde foram apresentadas as definições de calor sensível,

calor latente, calor específico e capacidade térmica, além de quatro exercícios, cada

um calculando os conceitos anteriormente colocados.

6.3.2 Calorimetria – Processos de Propagação de Calor

Nesta etapa o professor distribuiu cada uma das duas turmas em duas

equipes para apresentarem em trabalho oral e expositivo os processos de transmissão

de calor: condução térmica, convecção térmica e irradiação (ou radiação térmica).

Para facilitar a trabalho dos grupos o professor fez os encaminhamentos via Google

Sala de Aula Física para que os estudantes se organizassem e se reunissem com a

finalidade de planejar a apresentação do trabalho proposto.


90

Por exemplo, a equipe responsável pela apresentação da propagação

irradiação ou radiação térmica, tomou por base as instruções fornecidas pelo

professor no ambiente virtual sala de aula conforme transcrição na sequência:

“Estabelecer a relação entre Irradiação, Ondas Eletromagnéticas e Vácuo. Citar

exemplos de transferência de calor por irradiação. Realizar apresentação do assunto

em sala de aula para avaliação do professor. ” A apresentação deste grupo, em cada

uma das duas turmas, foi satisfatória, atendendo às expectativas quanto a

característica e exemplos do dia a dia sobre o processo de transmissão de calor por

irradiação. A seguir, na figura 43, o retorno por parte da equipe responsável pelo

trabalho sobre este tipo de propagação de calor do 2º ano Técnico em Informática EPI

– Turma B, que encaminharam para o professor via Google Sala de Aula.

Figura 43 – Transmissão de Calor Irradiação / Feedback

Fonte: Do autor.

Outra equipe ficou responsável pela apresentação destinada ao processo de

funcionamento das garrafas térmicas, com a finalidade de perceberem que neste

instrumento muito útil no nosso dia a dia, são compreendidas as transmissões de

condução, convecção e radiação térmicas. Mais uma vez, os procedimentos para a

apresentação foram colocados à disposição dos estudantes na turma virtual de Física

como parte do processo de orientação. As instruções estão definidas na figura 44.


91

Figura 44 – Instruções Garrafas Térmicas

Fonte: Do autor.

Com retorno, a equipe responsável por tal apresentação do 2º ano Técnico

em Informática EPI – Turma B, em forma de transcrição, expôs: “A garrafa térmica é

uma ferramenta utilizada para conservar a temperatura de seu conteúdo, um exemplo

disso e a garrafa do café. Ela funciona da seguinte forma: existem duas camadas de

um material espelhado, entre eles a vácuo e todas essas camadas são lacradas com

uma tampa para conservar a temperatura. O vácuo entre as paredes espelhadas

serve para evitar a troca de calor por meio da condução. As paredes espelhadas

servem para evitar a troca de calor por meio da irradiação pois elas refletem as ondas

eletromagnéticas tanto da parte exterior como interior. A tampa serve para evitar a

convecção para que as diferenças de densidade dos líquidos não alterem a

temperatura do liquido. ”

A imagem representada na figura 45 ilustra o retorno dos estudantes do 2º

ano Técnico em Informática EPI – Turma A, sobre a proposta apresentada em sala de

aula, e, posteriormente encaminhado sobre o que compreenderam em torno do

funcionamento das garrafas térmicas.


92

Figura 45 – Garrafas Térmicas / Feedback

Fonte: Do autor.

Os resultados foram bem significativos e, em ambos os casos, os estudantes

conseguiram perceber e compreender que no processo de funcionamento das

garrafas térmicas há a presença dos três tipos de transmissão de calor.

Por fim, para análise geral da aprendizagem adquirida de forma significativa

dos estudantes nesta parte destinada ao estudo da calorimetria, o professor realizou

pesquisa individual envolvendo questionamentos fundamentais e essenciais para a

sua compreensão.

Em primeiro lugar quanto a definição de calor, na figura 46.

Figura 46 – Calor I / Feedback

Fonte: Do autor.


93

Vinte e nove (74,4%) dos estudantes responderam corretamente o conceito

de calor como sendo a energia térmica transferida entre dois sistemas ou corpos

(sejam eles gases, líquidos ou sólidos) devido a uma diferença de temperatura ente

eles. Nove (23,1%) erraram, ou seja, ainda confundem o conceito de calor, e 1 (2,6%)

ficou em dúvida.

6.4 Aulas Estudos Dirigidos I e II – Aquecimento Global

Nesta etapa o estudo foi dirigido ao estudo do fenômeno Aquecimento Global.

Os estudantes foram levados à questionarem de forma participativa e crítica este tema

de relevância internacional e que vem, com o passar dos anos, se constituindo um

problema de graves consequências para a humanidade e para a Terra.

O primeiro passo do professor, nesta etapa, foi o de trabalhar com os

estudantes, em sala de aula, temáticas inter-relacionadas ao fenômeno do aumento

da temperatura na Terra: efeito estufa, mudanças climáticas e biodiversidade.

Esses temas foram dirigidos aos alunos através de materiais extraídos da

plataforma Khan Academy. O primeiro, uma vídeo-aula com o tema “Como a mudança

climática afeta a biodiversidade? ”, e, o segundo, “Efeito Estufa”. Nestes dois temas

foi possível resgatar conteúdos trabalhados anteriormente em sala de aula, tais como,

escalas termométricas-conversões, processos de transmissão de calor, etc., além de

estabelecer conexões com outros componentes curriculares, dentre eles, Biologia e

Química.

Feito isso, o professor, em debate educativo com os estudantes das duas

turmas, trabalhou em sala de aula um artigo que aborda o aquecimento global e as

consequências para os ecossistemas da Terra, tendo como tema “Questões

ambientais internacionais”, também extraído da plataforma Khan Academy – figura

47.


94

Figura 47 – Questões ambientais internacionais / Khan Academy

Fonte: Disponível em: <https://bit.ly/3iJVuDn>

Após a discussão em sala de aula, os estudantes foram levados a desenvolver

questionamentos de revisão e de pensamento crítico em torno do material trabalhado

em sala de aula.

Questionamentos de revisão: 9

1. Quais são os perde-ganha, ou tradeoffs, entre países ricos e pobres em

conferências internacionais sobre danos ambientais globais?

2. Quais argumentos os países de baixa renda usam nas discussões

internacionais referentes às melhorias ambientais globais?

Questionamentos de pensamento crítico:

1. Níveis extremos de poluição podem ter impacto negativo sobre o

desenvolvimento econômico de um país de alta renda? Por quê?

2. Como países de alta renda podem se beneficiar ao pagar a maior parte do

custo de redução da poluição causada por países de baixa renda?

A seguir a transcrição do feedback de dois estudantes, um de cada uma das

turmas onde foi aplicado o produto educacional.

______________________

9

Questionamentos – Revisão e Pensamento Crítico, disponível em <https://bit.ly/3iJVuDn>


95

Questionamento de revisão 1.

Aluno do 2º ano Técnico em Informática A: “Na maioria das vezes os países

desenvolvidos são culpados por não só pela maioria das emissões de gases fósseis

como também um possível aconselhamento e acompanhamento de países

subdesenvolvidos. ”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática B: “Os países de alta renda sugerem

que os países de baixa renda - onde a maior parte da economia vem da exploração

dos recursos naturais, ampliem a preservação ao meio ambiente, o que causaria

perdas de recursos econômicos e, consequentemente, a ampliação dos problemas

que afetam os países, sendo eles na educação, saúde e alimentação, entre outros

que diminuem a qualidade de vida da população desses países. Países de alta renda

- sendo eles os maiores emissores de gases poluentes, propõem que os países de

baixa renda ponham a proteção ao meio ambiente a frente dos interesses

econômicos, porém não buscam formas de valorizar o sacrifício dos países de baixa

renda, por exemplo, ofertando a eles auxílios econômicos ou pagando tributo à

preservação da natureza, para que possam de alguma forma corrigir o déficit na

economia que a diminuição da exploração dos recursos naturais trará. ”

Questionamento de revisão 2.

Aluno do 2º ano Técnico em Informática A: “Países de baixam renda utilizam

de argumentos o desenvolvimento econômico ativo, que geram custos naturais tais

como a devastação de grandes áreas, a queima de combustíveis fósseis etc.”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática B: “Os países de baixa renda

propõem que para que eles atuem num aumento das estratégias para a preservação

da natureza, os países de alta renda devem levar em conta a proposta de auxiliar

economicamente tais países mais pobres, que já sofrem com muitos problemas

econômicos. O auxílio econômico dado pelos países mais ricos, serviria como forma

de compensar as perdas econômicas do país, na qual tinha a exploração de recursos

naturais como a maior fonte de economia. Se os países de alta renda querem que os

de baixa renda diminuam a exploração natural, que eles diminuam a emissão de gases

poluentes na atmosfera. ”

Questionamento de pensamento crítico 1.

Aluno do 2º ano Técnico em Informática A: “Sim, porque a qualidade de vida

pode ser afetada, questões como a saúde, como o lazer e outros índices de


96

desenvolvimento, não só de dinheiro vive um homem, também sua biodiversidade

pode ser afetada tragicamente. ”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática B: “Sim, se levar em conta que os

danos causados pela poluição trarão mais prejuízos do que os benefícios que o

desenvolvimento econômico possa trazer. Pensando futuramente, os recursos

econômicos que hoje são abundantes se tornarão escassos, assim, como os recursos

naturais, porque os danos causados ao meio ambiente precisarão ser reparados, o

que pode levar muito mais da economia do que antes foi ganho com o

desenvolvimento econômico. ”

Questionamento de pensamento crítico 2.

Aluno do 2º ano Técnico em Informática A: “Países de alta renda que custeiam

medidas de combate podem ser beneficiados na questão moral, tal como país poderia

ser visto como “Bem-Feitor” a comunidade internacional ou até mesmo conselheiro

ambiental. ”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática B: “Pagando agora pela preservação

de algo que ainda é abundante, não precisarão pagar muito mais para salvar o que é

escasso, sendo beneficiados pela existência de elementos da natureza que são

essenciais para a vida humana e, sendo beneficiados por pouparem os gastos futuros

com a recuperação de uma natureza que dificilmente será recuperada. ”

Como um todo, em relação ao retorno geral das turmas sobre o artigo

“Questões ambientais internacionais”, os estudantes fixaram bem o assunto

explorando a questão do aquecimento global no clima afetando consequentemente a

biodiversidade nos vários ecossistemas terrestres. Os depoimentos apresentados

foram os mais significativos. A dificuldade percebida nesta atividade foi detectada

mediante à falta de conhecimento de boa parte dos estudantes em relação aos

acordos internacionais do clima e as regulações internacionais do meio ambiente,

além das divergências políticas entre alguns países no mundo.

6.5 Aulas Expositivas – Cinema Documentário e Meet

Ainda seguindo a linha do estudo sobre o fenômeno Aquecimento Global os

alunos participaram de uma sessão cinema para assistirem o filme documentário

“Seremos História? ”, estrelado por Leonardo DiCaprio.


97

No dia seguinte à exibição do filme documentário o professor realizou um

encontro remoto, através do Google Meet, para um debate sobre a impressão dos

estudantes perante ao filme. Participaram da reunião 4(quatro) estudantes, dois de

cada turma, ficando estes que foram escolhidos com a incumbência de promoverem

uma discussão coletiva em sala de aula com os outros colegas. A dinâmica do debate

em sala de aula foi coordenada pelos estudantes escolhidos na reunião remota em

formato oral, ou seja, eles levantaram assuntos alguns assuntos tratados no

documentário sobre a evolução triste das mudanças climáticas na Terra, tais como,

causas do aquecimento global, estratégias para solucionar a emissão dos GEE,

formação de adeptos à causa do clima na Terra, etc. As turmas apresentaram o

retorno em debate na sala de aula. Ao término os estudantes que mediaram essa

parte da atividade, confrontaram as respostas dos colegas com o que se tinha

discutido com o professor na reunião remota.

Alguns levantamentos realizados pelo professor e retorno dos estudantes que

participaram do encontro remoto e também do debate em sala de aula são expostos

na sequência.

Sobre as impressões iniciais em torno do que assistiram no filme um dos

estudantes do 2º ano Técnico em Informática – Turma B, argumentou: “Bem, o

documentário faz uma relevância muito grande no atual momento em que o planeta

se encontra. O egoísmo de alguns líderes políticos sem consciência. Fiquei surpreso

com o documentário pois a princípio pensei que deixasse a desejar por se tratar de

uma obra americana. ” Outro estudante, agora do 2º ano Técnico em Informática –

Turma A, disse: “O intuito do documentário foi tentar impactar os telespectadores

sobre as causas do aquecimento global, que é uma grande preocupação para a gente,

o aquecimento do planeta, e fazer o possível para tentar reverter. ”

Em relação às principais causas do aquecimento global. Estudante do 2º ano

Técnico em Informática – Turma A: “Um dos principais causadores do aquecimento

global é o CO2 provocado pela ação humana. ” Estudante do 2º ano Técnico em

Informática – Turma B: “A emissão do CO2 e outros gases vem acentuando o Efeito

Estufa aumentando a temperatura do planeta. ”

Possíveis estratégias para tentar solucionar a emissão de gases que

intensificam o Efeito Estufa na Atmosfera na visão dos estudantes em relação ao que

assistiram no documentário na sequência. Estudante do 2º ano Técnico em

Informática – Turma A: “Utilização de energia solar. ” Estudante do 2 ano Técnico em


98

Informática – Turma B: “Energia eólica. Por falar nisso, o Brasil vem sendo um dos

países que vem investindo muito neste tipo de energia, aqui no Nordeste. ”

Enfim, foi muito produtivo o debate educativo em torno deste conteúdo

importantíssimo nos dias atuais, e o documentário surgiu como um veículo que

impulsionou a discussão coletiva com os estudantes que participaram do encontro

remoto, e, por conseguinte o diálogo mais amplo com os demais estudantes em sala

de aula.

6.6 Aula Prática – Atividade Experimental

Nesta etapa o professor proporcionou aos seus estudantes, nas duas turmas

que participaram deste produto educacional, uma aula dialogada experimental sobre

o poder de absorção de calor por parte do CO2, com o objetivo de demonstrar aos

alunos como ocorre a intensificação do Efeito Estufa provocada pela emissão de GEE

em grandes concentrações. O trabalho experimental ofertado tinha como alternativas

a realização do mesmo em grupos, ou uma apresentação conjunta em discussão nos

pares, professor-alunos nas turmas. O professor optou pela última devido à escassez

de materiais para a realização da aula prática.

O professor realizou a atividade experimental se valendo da luz incandescente

através de uma lâmpada característica e da luz solar, em dois momentos

consecutivos. Antes, porém, da realização da experimentação fez para cada uma das

duas turmas a seguinte pergunta:

O que vocês acham que vai ocorrer com as temperaturas das duas garrafas

("ar normal" e CO2) em termos comparativos?

Alguns estudantes, em minoria, responderam que a temperatura da garrafa

com “ar normal”, com o decorrer do tempo seria maior que àquela com CO2. Em

decorrência, a grande maioria em âmbito geral nas duas turmas, acreditava que a

temperatura na garrafa com dióxido de carbono seria maior. O professor solicitou dos

estudantes em discussão no grande grupo alguma justificativa para àqueles que

responderam que a temperatura da garrafa com gás carbônico comparada àquela

com “ar normal” tenderia ser maior. A seguir, é destacado dois depoimentos (um aluno

de cada turma) sobre a indagação realizada pelo professor.

Aluno do 2º ano Técnico em Informática – Turma A: “A garrafa que contém

uma maior quantidade de gás carbônico terá uma temperatura mais alta que a garrafa


99

com ar atmosférico puro. O gás carbônico absorve temperatura termal, o que faz com

que a temperatura aumente proporcionalmente a quantidade de gás carbônico, então

isso explicaria a temperatura da garrafa que contém mais gás carbônico ter a

temperatura mais alta. ”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática – Turma B: “A garrafa com maior

concentração de dióxido de carbono sofrera mais com o aumento de temperatura pois

esse gás tem uma capacidade maior de contenção da energia irradiada da terra isso

faz com o que o calor fique aprisionado e graças ao fenómeno da convecção térmica

ele sofrera um aumento ainda maior de temperatura proporcionalmente a liberação

desses gases. ”

Os feedbacks dos estudantes atenderam às expectativas do professor. Logo,

a seguir, o professor realizou a experimentação.

Abaixo, na figura 48, é exposta a ilustração da aplicação do experimento no

2º ano Técnico em Informática EPI – turma B, à esquerda, e 2º ano Técnico em

Informática EPI – turma A, à direita.

Figura 48 – Atividade Experimental – Capacidade de CO2 absorver calor

Fonte: Do autor.

Os resultados que serão apresentados, na sequência, correspondem à

aplicação da atividade experimental no 2º ano Técnico em Informática EPI – turma B.

Observação: os resultados obtidos na outra turma ficaram bem próximos dos expostos

abaixo.

Experimentação I – Resultados obtidos com a utilização de termômetros

digitais com programação de até 3 (três) minutos e luz através de lâmpada

incandescente de 100 W – ver tabela 1.


100

Tabela 1 – Tempo (min) X Temperatura (ºC) / Luz Lâmpada Incandescente

Tempo (intervalo Temperatura garrafa “ar normal” Temperatura garrafa CO 2 (º C)

em min)

(º C)

0

Após 1min

Após 2min

Após 3min

X

34º C

37º C

38º C

X

35º C

40º C

41,5º C

Fonte: Do autor.

Experimentação II – Resultados obtidos com a utilização de termômetros

clínicos e luz solar com temperatura ambiente na oportunidade da realização do

experimento variando entre 24º C e 26º C – ver tabela 2.

Tabela 2 – Tempo (min) X Temperatura (ºC) / Luz Solar

Tempo (intervalo Temperatura garrafa “ar normal” Temperatura garrafa CO 2 (º C)

em min)

(º C)

0

Após 20 min

Após 40 min

Após 50 min

34º C

34,8º C

35,2º C

36,5º C

34º C

38º C

41,5º C

41,7º C

Fonte: Do autor.

Durante e após a experimentação o professor realizou outros

questionamentos para os estudantes, citados a seguir.

1. Na sua opinião o que vem ao longo dos anos fazendo com que a

concentração destes gases na atmosfera venha aumentando? O que este aumento

vem provocando?

Aluno do 2º ano Técnico em Informática – Turma B: “O aumento da

concentração de gases poluentes na atmosfera deve-se a industrialização, que vem

tendo um aumento significativo nos últimos anos, no qual são emitidos gases que em

grandes quantidades tornam-se nocivos ao planeta. Gases estes também

provenientes de combustíveis fósseis, onde sua queima é responsável pela emissão

da maioria deles. O desmatamento também desencadeia o aumento da concentração

destes gases, pois as plantas absorvem CO2 da atmosfera. A decomposição do lixo


101

enterrado ou a céu aberto é também um dos responsáveis pela liberação de gases

poluentes, principalmente o metano. ”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática – Turma A: “Desde a revolução

industrial esses gases vem deixando o efeito estufa cada dia mais intenso até hoje, a

resposta simples do seu aumento é a irresponsabilidade do humano em relação ao

cuidado com o seu planeta, pois como é relatado pelas empresas jornalísticas e

internet acontecem diversas calamidades por ano no nosso planeta como: as

queimadas muito presente todos os anos por falta de senso entre as pessoas, as

diversas industrias que lançam seus gases e é no momento um dos que mais

aumentam a concentração desses gases assim fortalecendo o “Aquecimento Global”.”

2. Por Jocobi & Col. (2015, p. 104):

O oceano contribui decisivamente na remoção da maior parte do carbono

lançado pelo homem na atmosfera. Entretanto, estudos evidenciam que a

capacidade de absorção do gás carbônico pelo oceano vem se reduzindo em

consequência do aquecimento global. Além do aumento do volume de água

(na forma liquida), um dos efeitos do aumento da temperatura no oceano é

sua acidificação, reduzindo sua capacidade de absorver e reter carbono.

O que essa redução da eficiência do oceano em absorver carbono da

atmosfera pode causar? Dê a sua opinião.

Aluno do 2º ano Técnico em Informática – Turma B: “A queda de eficiência da

absorção de CO2 pelo oceano, resultaria no aumento desse gás na atmosfera e

consequentemente no aquecimento global. Nos oceanos encontram-se enormes

reservas de metano e de dióxido de carbono que se encontram congelados, os

chamados hidratos. Porém com a acidificação dos oceanos e o aquecimento global,

estas calotas estão sofrendo derretimento o que tornará o oceano num enorme

emissor de CO2. Concluindo então, que a maior concentração de gás carbônico na

atmosfera, causado pela redução da eficiência de absorção do mesmo pelo oceano,

tornaria o oceano em um emissor do mesmo gás, por causa do derretimento dos

hidratos, o que acabaria por piorará a situação. ”

Aluno do 2º ano Técnico em Informática – Turma A: “Vai facilitar ainda mais a

chegada dos gases no efeito estufa assim aumentando mais a temperatura e como

previsto fortalecendo o aquecimento global. E na minha opinião o futuro do nosso está

em nossas mãos pois somos os causadores do mesmo e os únicos que pode parálo.”

A grande maioria dos estudantes nas duas turmas, participaram ativamente

da aula prática dialogada com objetivo de compreenderem o poder do CO2 na


102

absorção de calor. Relacionaram satisfatoriamente o fenômeno natural Efeito Estufa,

de forma análoga com uma estufa de plantas com a regulação da temperatura.

Apresentaram como sugestões à emissão de gases do efeito estufa, um maior

investimento em fontes energéticas renováveis, tais como, eólica e solar. Sentiram um

pouco de dificuldade na parte do experimento destinada à reação química quando foi

obtido o gás carbônico através de ácido acético e bicarbonato de sódio.

6.7 Questionários Avaliativos

6.7.1 Aquecimento Global

Por fim, são expostos os resultados obtidos pelos estudantes em torno do que

aprenderam em relação ao tema transversal Aquecimento Global nas aulas. Retorno

este, obtido através de pesquisa realizada via Google Formulários.

A figura 49 apresenta o retorno dos estudantes quanto ao que entenderam

sobre o fenômeno Efeito Estufa.

Figura 49 – Efeito Estufa

Fonte: Do autor.

Dos 39 estudantes que participaram deste questionamento sobre a

importância do Efeito Estufa para a manutenção da vida na Terra, a grande maioria,

35 (89,7%) responderam de forma satisfatória a pergunta, retornando ao professor

que tal fenômeno é importante para manter a temperatura da Terra constante, numa

faixa adequada para a vida terrestre.

Sobre os GEE na figura 50, 28 (71,8%) os citaram corretamente. E, em

relação às causas do aumento contínuo dos GEE na atmosfera, 30 (78,9%) dos

estudantes, responderam que isso se deve a atividades antrópicas, como a destruição

de florestas tropicais, e a utilização de petróleo, gás e carvão.


103

Figura 50 – Gases do Efeito Estufa

Fonte: Do autor.

A intensão do professor em sala de aula foi a de explorar o tema transversal

aquecimento global de tal forma que os estudantes entendessem no estudo desse

fenômeno os conhecimentos gerais e básicos em torno desta problemática terrestre

de forma participativa, significativa e crítica por parte dos envolvidos (professor e

estudantes) no processo de ensino e aprendizagem, em especial, nesta etapa final do

trabalho educativo.

6.7.2 Recursos Educacionais G Suíte e Khan Academy

O professor investigou o nível de satisfação dos estudantes quanto à

utilização das ferramentas virtuais educacionais do G Suíte para Educação e Khan

Academy durante todo o percurso processual de ensino e aprendizagem neste

trabalho.

Para 26 (68,4%) dos alunos os recursos educacionais digitais ajudaram a

organizar as tarefas. Ainda em relação à figura 51, para 31 (81,6%) estudantes, os

recursos tornaram a comunicação professor-aluno mais próxima e corriqueira, mesmo

fora da sala de aula.


104

Figura 51 – G Suíte para Educação e Khan Academy

Fonte: Do autor.

Finalmente, todos os estudantes responderam que “sim, o professor explicou

como poderiam utilizar os recursos digitais”, e 35 (92,1%) se sentiram motivados em

realizar as tarefas em tais ambientes educacionais. A seguir, ilustrado na figura 52.

Figura 52 – G Suíte para Educação e Khan Academy II

Fonte: Do autor.


105

Considerações Finais

Propor alternativas ou estratégias facilitadoras de ensino no dia a dia do

cotidiano profissional do educador através de um trabalho educativo inclusivo,

interativo e dinâmico é fundamental para a conquista do respaldo da classe discente

objetivando conquistas exitosas. A Unidade de Ensino Potencialmente Significativa

para o estudo da Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global, surgiu com essa

finalidade, a de fomentar um ensino com significados, levando muito em consideração

a bagagem intelectual que os aprendizes já possuíam para que pudesse ser mais

“alimentada”, enriquecida, dentro das discussões educativas que foram trazidas pelo

professor durante o percurso didático transcorrido.

No entanto, o sucesso poderá ser confirmado graças a uma sequência de

ensino (ou de aprendizagem) em que seu início, complete o meio e alcance com

eficiência e eficácia seu fim, onde todos as etapas de desenvolvimento, sem exceção,

devem ser encaradas, tanto para professor como estudantes, com o grau de

importância igualitários.

Neste sentido, as ferramentas digitais educacionais que foram utilizadas na

aplicação deste trabalho educativo foram elaboradas como uma possibilidade de

tornar mais constante e transparente, a comunicação professo-estudantes, dentro ou

fora da sala de aula.

Ao longo do processo o educador explorou e discutiu com seus discentes

conteúdos da Termologia, enfatizando conceitos fundamentais da Termometria e

Calorimetria, dentre eles, temperatura e calor. E, a importância de possibilitar nas

aulas a exploração de temas transversais relacionados ao meio ambiente, como é o

caso do Aquecimento Global, uma problemática atual que precisa ser discutida em

sala de aula com maior ênfase e profundidade. Além disso, a possibilidade de

interdisciplinar com outros componentes curriculares da Área do Conhecimento das

Ciências da Natureza, fortalece o processo de ensino-aprendizagem.

Buscou-se neste trabalho adotar, em sua essência primordial, o estudante

como protagonista do processo educativo, tornando-o mais participativo. Foi dado a

ele, estudante, a possibilidade de falar, arguir, concordar, discordar, enfim, envolvê-lo

no processo de tal forma que pudesse contribuir para o seu enriquecimento intelecto

pessoal.


106

Os resultados, obtidos de forma objetiva e subjetiva, foram consolidados

positivamente por parte dos estudantes, o que comprova uma aprendizagem

significativa com criticidade, já que muitas das atividades ofertadas para as turmas

obedeciam a um caráter discursivo, de relação sócio interacional e de

questionamentos críticos, como exemplos: os trabalhos dirigidos sobre artigos (textos)

que envolveram discussão coletiva; a exibição, interação e socialização de vídeoaulas,

documentário e reunião remota; e, a participação crítica dos estudantes antes,

durante e após a realização da atividade experimental. Todos eles, atentando para

uma reflexão dentro da abordagem CTSA – Ciência, Tecnologia, Sociedade e

Ambiente.

O produto educacional aplicado encontra-se disponível para visualização e

download na página <http://mnpef.univasf.edu.br/p01/>.

A expectativa é a de que este trabalho possa abrir caminhos de melhoria

didática para o educador do Componente Curricular de Física com a utilização

pedagógica das tecnologias de educação que foram citadas e exploradas.

Todos os arquivos em vídeo (vídeo-aulas e filme documentário) que foram

utilizados neste trabalho educativo, encontram-se armazenados, com acesso livre, no

endereço eletrônico <https://bit.ly/2WVWWcL>, com exceção do filme documentário

“Seremos História? ”, em virtude dos direitos de exposição. O filme pode ser obtido

segundo as informações do site oficial do documentário

<https://www.beforetheflood.com/screenings/>, através de compra ou aluguel nas

plataformas Apple Itunes, Amazon e Google Play.


107

Referências Bibliográficas

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Secretaria da Educação. Salvador. 2015.

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DEMUNER, Lourival; SANTOS, Sérgio Martins dos. Educação CTS/CTSA com

enfoque freiriano por meio de aula de campo sobre recuperação de nascente de

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volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 8ª Edição. Rio de Janeiro. Editora

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<https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2019/08/Fullreport-1.pdf>. Acesso em

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2015.

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Acesso em 20 de junho de 2020.

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em: <https://bit.ly/3iJVuDn>. Acesso em: 16 de abril de 2019.


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YAMAMOTO, Kazuhito; FUKE, Luiz Felipe. Física para o Ensino Médio.

Termologia, Óptica e ondulatória. 4ª Edição. São Paulo. Editora Saraiva. 2016.

109


110

APÊNDICE A – PRODUTO EDUCACIONAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO – UNIVASF

PROGRAMA NACIONAL DE MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA

(MNPEF) – POLO 08 – JUAZEIRO BA.

EZIO DOS SANTOS DANTAS DA CONCEIÇÃO

UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA PARA O

ESTUDO DA TERMOMETRIA, CALORIMETRIA E AQUECIMENTO GLOBAL

POR MEIO PLATAFORMAS DE APRENDIZAGEM ONLINE

Juazeiro BA

2021


111

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO – UNIVASF

PROGRAMA NACIONAL DE MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA

(MNPEF) – POLO 08 – JUAZEIRO BA.

UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA PARA O

ESTUDO DA TERMOMETRIA, CALORIMETRIA E AQUECIMENTO

GLOBAL POR MEIO PLATAFORMAS DE APRENDIZAGEM ONLINE

EZIO DOS SANTOS DANTAS DA CONCEIÇÃO

Produto de Mestrado apresentado ao Programa

de Pós-Graduação (Universidade Federal do Vale

do São Francisco – UNIVASF) no Curso de

Mestrado Profissional do Ensino de Física –

MNPEF, como parte de requisito necessário à

obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.

Orientador: Prof. Dr. Militão Vieira Figueredo.

Juazeiro BA

2021


112

Dedico esse trabalho em especial à

minha esposa e meus dois filhos pela

cooperação, solidariedade, carinho,

paciência e motivação durante o

transcorrer do curso de Mestrado. Aos

meus pais, em memória, a minha gratidão

pelos anos de educação e amor. Às

minhas irmãs e sobrinho. Ao meu

Orientador, por ter me levado a pensar,

investigar, discutir, criar e nortear os

rumos de construção e aplicação do

produto educacional ora apresentado. A

dedicatória se estende a todos os

professores do Mestrado de Ensino da

Física e aos meus colegas de curso das

turmas 2017, 2018 e 2019.


113

“Alterações de alguns graus na

temperatura são suficientes para

provocar desde indisposições físicas nos

seres humanos até grandes alterações

climáticas que afetam todos os ciclos

biogeoquímicos. O derretimento mais

acentuado das geleiras, é uma das

consequências do aquecimento global. ”

(YAMAMOTO & FUKE, 2016, p. 11).


114

Apresentação

O Produto Educacional que será apresentado foi idealizado, desenvolvido e

aplicado mediante a participação do autor no curso “Uso Pedagógico das Tecnologias

Educacionais” de servidores / educadores efetivos da rede pública da Secretaria de

Educação do Estado da Bahia no ano de 2018. O curso on-line a distância, naquela

oportunidade ofertado, foi ministrado com o envolvimento de uma parceria entre

Universidade Federal do Estado da Bahia-UFBA, Instituto Paramitas e Secretaria de

Educação - SEC BA, o que proporcionou aos educadores uma formação instrucional

sobre como utilizar no ambiente escolar as ferramentas educacionais dispostas no

ambiente Google para a Educação. Todos os professores adquiriram, com a

participação no curso, um e-mail pessoal e-Nova, como forma de utilizar os vários

aplicativos educacionais inseridos no Google através do Programa e-Nova Educação.

Importantes salientar, que, além dos professores, os estudantes da rede estadual

também adquiriram e-mails e-Nova educacionais. Os colégios da rede estadual de

ensino do estado da Bahia vêm recebendo Chromebooks, como forma de facilitar o

acesso dos estudantes aos vários recursos e aplicativos educacionais do Google para

a Educação como modo de promover a interação professor – alunos dentro e fora da

sala de aula.

Baseado nessa formação, desde então, o autor começou a trabalhar com

didáticas pedagógicas com a utilização de tais ferramentas de ensino da plataforma

Google o que dinamizou muito a prática, facilitando o planejamento, reduzindo o

trabalho e liberando tempo para outras atividades.

Importante enfatizar, que o Programa e-Nova Educação foi concretizado,

diante de uma parceira Governo do Estado e o Google, ou seja, a união vem

possibilitando o acesso do uso pedagógico das tecnologias para professores e

estudantes da rede estadual de ensino.

O produto educacional que será exposto com as orientações de aplicação e

sequência planejada poderá ser empregado com as ferramentas educacionais mesmo

que não exista parceria entre a secretaria de educação onde o leitor professor atua

com o Google, mas, deixando bem claro que todos os envolvidos, professor e

estudantes, deverão possuir contas e-mails Google e que alguns aplicativos, como

exemplo o Google Drive (armazenamento de arquivos), se limita a 15 Gigabytes. Para

os professores e estudantes da rede de ensino da Bahia e para outras regiões onde


115

as secretarias de educação estabelecem parceria com o Google o acesso de

armazenamento de arquivos ao Google Drive é ilimitado.

Aprimorado no descrito anterior, foi criada uma Unidade de Ensino

Potencialmente Significativa, para abordar conceitos de várias temáticas dentro da

Termometria e Calorimetria, tendo em vista a compreensão do Tema Transversal

Aquecimento Global com a utilização de ferramentas educacionais do G Suíte /

Google para Educação e plataforma Khan Academy.

Foi definida uma sequência didática planejada de dezessete horas-aulas que

serão esclarecidas no transcorrer desse documento que poderá ser, também,

compreendido como um material instrucional para educadores que atuam na docência

do Componente Curricular Física, mais especificamente professores do 2º ano do

Ensino Médio da Educação Básica Nacional. Importante acrescentar que a eficácia

dos resultados dependerá de condições propícias à utilização das ferramentas

educacionais citadas anteriormente, no espaço escolar, ou seja, um laboratório de

informática com infraestrutura cabível para as aulas no transcorrer da sequência de

ensino (computadores em boas condições de uso) e internet com velocidade

considerável são essenciais para o sucesso do trabalho.

Espero que o trabalho que será apresentado possa de alguma forma contribuir

com a qualidade do ensino no Componente Curricular Física alinhado a outras áreas

importantes do conhecimento, como àquelas ligadas à questão ambiental,

beneficiando educadores da área, e, por conseguinte, que a aprendizagem dos

estudantes possa fluir de forma significativa, com prazer, empolgação, dinamismo e

eficácia, fazendo lembrar que os recursos utilizados neste trabalho poderão ser

adequados às necessidades de cada colegiado escolar atendendo aos anseios do

professor e, em especial, dos estudantes.


116

1 Unidade de Ensino Potencialmente Significativa

O produto educacional foi construído levando-se em consideração a criação

de uma unidade de ensino potencialmente significativa, através de ferramentas

educacionais das plataformas de ensino Google para a Educação e Khan Academy,

mediante a uma sequência de ensino distribuída em um total de 17 horas-aulas (cada

hora-aula com 50 min de duração).

Tomando-se por base a ideia de um tema gerador atual, o Aquecimento

Global, foram explorados para o processo de ensino-aprendizagem conteúdos de

Termometria e Calorimetria, obedecendo a uma sequência didática planejada e

direcionada ao público alvo, isto é, estudantes do 2º ano do Ensino Médio de um

centro de educação profissional na cidade de Uauá BA.

A unidade de ensino anteriormente intitulada foi idealizada por conta das

orientações apresentadas por Antoni Zabala em sua obra: A Prática Educativa. Como

ensinar.

Zabala (1998, p. 53) sobre as Sequências de Ensino / Aprendizagem ou

Didáticas expõe:

Os tipos de atividades, mas sobretudo sua maneira de se articular, são um

dos traços diferenciais que determinam a especificidade de muitas propostas

didáticas. Evidentemente, a exposição de um tema, a observação, o debate,

as provas, os exercícios, as aplicações, etc., podem ter um caráter ou outro

segundo o papel que se atribui, em cada caso, aos professores e alunos, à

dinâmica grupal, aos materiais utilizados, etc. Mas o primeiro elemento que

identifica um método é o tipo de ordem em que se propõem as atividades.

Desse modo, pode se realizar uma primeira classificação entre métodos

expositivos ou manipulativos, por recepção ou por descoberta, indutivos ou

dedutivos, etc. A maneira de situar algumas atividades em relação às outras,

e não apenas o tipo de tarefa, é um critério que permite realizar algumas

identificações ou caracterizações preliminares da forma de ensinar.

Significativa por causa dos princípios facilitadores de uma aprendizagem

crítica de Marco Antônio Moreira, destacando-se a importância do conhecimento

prévio do estudante, a diversidade de estratégias de ensino e o abandono da narrativa

do professor, colocando o discente como protagonista do processo ensinoaprendizagem,

princípios esses essenciais para o trânsito de uma educação de

qualidade e eficaz que enriquece o debate educativo transformando-o em um

momento de muito prazer e aprendizado.

Importante salientar que o produto educacional que será exposto para os

leitores nos próximos capítulos, também, se preocupou, em explorar o mecanismo da

interdisciplinaridade durante o transcorrer da sequência de ensino planejada. Temas


117

sobre Biologia e Meio Ambiente, além, claro, de conteúdos ligados à Termologia,

tendo como grandezas principais o calor e a temperatura.

O Quadro 1 a seguir apresenta em síntese geral a sequência de ensino do

produto educativo.

Quadro 1 – Síntese Geral do Produto Educacional

Sequência de Ensino - Termometria, Calorimetria e Aquecimento global.

Fases Fases descritivas Aulas

Investigação –

Aquecimento Global

Aulas teóricas e

expositivas I –

Termometria.

Aulas teóricas e

expositivas II –

Calorimetria.

Aulas com estudos

dirigidos I –

Aquecimento Global.

Aulas com estudos

dirigidos II –

Aquecimento Global.

Aulas Expositivas –

Cinema

Documentário.

Aula Prática –

Atividade

Experimental.

Questionários

Avaliativos.

* Investigando os conhecimentos prévios dos

estudantes – Google Formulários

* Aulas teóricas com intervenção de exercícios

sobre o estudo da Termometria (conceitos

básicos, escalas termométricas e

conversões) no Google Sala de Aula e

Khan Academy.

* Aulas teóricas com intervenção de exercícios

sobre o estudo da Calorimetria (conceitos

básicos, equilíbrio térmico e processos de

propagação de calor) no Google Sala de

Aula.

* Aulas dirigidas sobre os textos: 1. Como a

Mudança Climática afeta a Biodiversidade?

2. Efeito Estufa. Utilização da Khan

Academy.

* Estudo dirigido sobre o texto: Questões

Ambientais Internacionais – Aquecimento

Global. Utilização da Khan Academy.

* Aula expositiva sobre o Filme

Documentário “Seremos História? ”

Conferência Professor-Aluno com Google

Meet.

* Aula prática de atividade experimental que

ilustra a capacidade de o gás carbônico

absorver calor – Efeito Estufa e Aquecimento

Global. Roteiro no Google Sala de Aula.

* Aplicação de questionários avaliativos

para detectar a aprendizagem dos estudantes

com a utilização do Google Formulários.

TOTAL DE AULAS

Fonte: Do autor.

1 aula

3 aulas

4 aulas

2 aulas

2 aulas

2 aulas

2 aulas

1 aula

17 aulas

Observação: para a utilização das plataformas online foram necessárias,

antes da aplicação do trabalho educacional, três horas-aulas para a formação das

turmas virtuais.

A seguir, o produto educacional distribuído em sequência de horas-aulas, em

forma de material instrucional para professores, se constituindo como uma unidade


118

significativa interessante na perspectiva de um ensino inovador para educadores e

motivador participativo para estudantes do Ensino Médio do território nacional.

2 Criação da Sala Aula Google Física Virtual

O Google Sala de Aula é uma plataforma de ensino em que educadores

podem criar turmas virtuais, distribuir tarefas, enviar feedback e o material gerado em

um único lugar. Podem gerenciar tarefas e se comunicar com os alunos e os

responsáveis deles. Além disso faz com que a aula não seja necessariamente dentro

da ambiente sala de aula, ou seja, o estudante poderá desenvolver sua atividade

utilizando o computador, Chromebook ou celular onde quer que esteja, desde que seu

instrumento de acesso ao Google Sala de Aula tenha acesso à internet. Gratuito para

as escolas e sem custo adicional, educadores podem acompanhar o progresso de

cada aluno para melhorar seu desempenho. Para a criação desse ambiente é

necessário que a escola onde o educador atua, ou secretaria de educação (municipal

ou estadual), tenha alguma parceria com o Google para a Educação. Caso contrário,

a formação da turma só poderá ocorrer caso professor e estudantes tenham contas

e-mails Google vinculadas / contas pessoais.

2.1 Como criar a classe do Componente Curricular Física no Google Sala de

Aula?

O primeiro passo é acessar / logar seu e-mail, seja ele institucional ou pessoal.

Logo após, no campo relacionado aos aplicativos do Google, que fica localizado no

canto superior direito em formato de nove pontinhos, é só clicar e localizar na

disposição de recursos o Google Sala de Aula, que aparecerá com a imagem de um

quadro verde com borda laranja (poderá aparecer com seu nome em inglês – Google

Classroom). Se não encontrar na primeira tela basta ir para a opção “mais” onde será

facilmente localizado logo abaixo, conforme identificação na lista de aplicativos. As

figuras 1 e 2 na sequência ilustram esse primeiro passo.


119

Figura 1 - Google Acesso Aplicativos

Fonte: Do autor

Figura 2 – Google Classroom / Sala de Aula

Fonte: Do autor

Caso ache mais fácil após logar sua conta, você poderá digitar no campo de

pesquisa do Google, “Google Classroom”, e clicar no primeiro link resultante da

pesquisa, que será direcionado para a plataforma, conforme apresentação na figura

3.


120

Figura 3 – Pesquisa Google Classroom

Fonte: Do autor.

O interessado será encaminhado para o Google Sala de Aula onde terá a

oportunidade de criar a classe de Física.

É chegado o momento de criar a sala de aula do Componente Curricular Física

no Google Classroom. Para isso o educador deverá clicar no ícone “mais” onde

identificará duas opções, uma para o professor (criar turma), outra para o estudante

(participar da turma). Nesse primeiro momento deverá clicar em criar turma.

A imagem (figura 4) a seguir ilustra bem o local para a criação da classe,

lembrando que no mesmo espaço o educador encontrará a expressão “participar da

turma” que nesse caso destina-se, apenas para estudantes no momento que forem

convidados através do administrador da turma, no caso o professor do Componente

Curricular de Física, principalmente fora da sala de aula.

Figura 4 – Criar turma de Física.

Fonte: Do autor.

Continuando a criação da turma, o próximo passo será o de definir a

nomenclatura da turma (figura 5), nesse caso opcional para o educador. Já que o


121

objetivo é o de utilizar os aplicativos educacionais do Google para definir uma

sequência de aprendizagem para conteúdos de Física, no caso desse trabalho com o

estudo da Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global, o ideal seria o nome do

espaço relacionado aos assuntos que serão abordados no transcorrer das aulas.

Figura 5 – Descrição da turma.

Fonte: Do autor.

Observa-se que para criar a turma o educador terá como opções de descrição

o nome da sala de aula, o assunto que será abordado, além do número que a

identifica, o que não se constitui como uma obrigatoriedade para sua criação. Depois

de preenchidos os campos é só clicar em criar, que será automaticamente

encaminhado para a nova sala de aula definida.

O professor perceberá o registro de um código que possibilitará aos

estudantes a participação da Sala de Aula do Componente Curricular Física recémcriada.

O educador, também poderá inserir seus estudantes através do e-mail Google

que cada um possuir através do campo “pessoas”. Feito isso o espaço educacional

de Sala de Aula do Componente Curricular Física estará criado (ver figura 6)

aguardando o aceite dos estudantes convidados. Depois que todos os estudantes

estiverem aceitos o convite para participarem da sala de aula, o professor estará apto

para utilizar o espaço proporcionando aos seus discentes a oportunidade de

interagirem constantemente, dentro ou fora da classe.


122

Figura 6 – Sala de aula / Componente Curricular Física

Fonte: Do autor.

2.2 Como criar o Google Chat – Sala de Bate Papo?

O Google Chat é um aplicativo de mensagens criadas para equipes. As

equipes podem trabalhar, interagir e se relacionar com facilidade em um só espaço.

O objetivo da utilização desse ambiente é o de facilitar o intercâmbio entre professoraluno

e aluno-aluno, ainda com a possibilidade de inserção de pais e/ou responsáveis

por estudantes. Trata-se de um recurso importante quanto a quesitos relacionados a

dúvidas, informações, questionamentos em geral, enfim, um espaço com finalidades

de comunicação quase que diária entre professor, estudantes e pais (ou

responsáveis) de alunos. Essas salas virtuais são fundamentais com o propósito de

manter as discussões educativas a longo do tempo para monitorar o andamento dos

trabalhos educacionais.

O Chat do Google é acessado (figura 7) a partir do mesmo botão que permite

abrir os vários aplicativos educacionais do Google para a Educação. Também poderá

ser baixado em celulares. Observe a imagens a seguir, que identifica o Chat na lista

de aplicativos do Google para Educação.

Figura 7– Identificação do Google Chat

Fonte: Do autor.


123

Clicando no ícone relacionado ao Google Chat o professor será levado a essa

plataforma onde será possível criar os ambientes/salas (“Criar sala”) de bate papo

com a inserção de estudantes através dos seus e-mails institucionais e-Nova ou e-

mails particulares Gmail conforme apresentação na figura 8.

Figura 8– Criação da Sala de Bate Papo

Fonte: Do autor

É importante destacar que a nomenclatura da sala de bate papo no Google

Chat fica a critério do educador levando-se em consideração o objetivo da formação

do espaço, seja para direcionar os trabalhos de uma turma em específico, ou, discutir

com os estudantes sobre um projeto didático, realização de seminário, exposição e/ou

apresentação de um experimento. Enfim, a sala tem a finalidade de criar o ambiente

de trabalho proposto pelo professor, facilitando o intercâmbio e o feedback no

processo de ensino e aprendizagem. No caso do trabalho apresentado, as salas de

bate papo no Chat do Google criadas estão ligadas diretamente ao 2º ano do Ensino

Médio, visto que a sequência se destina ao aprendizado de conteúdos de Física da

ementa curricular dessa etapa escolar da Educação Básica, ou seja, Termometria,

Calorimetria e Aquecimento Global.

Após clicar em “Criar sala” o professor será direcionado no mesmo ambiente

Chat a definir, especificar o ambiente levando-se em consideração, como foi exposto

anteriormente, a finalidade do espaço. Portanto, é muito importante estar bem

explícita a nomenclatura da sala chat interligada ao propósito da mesma, ou seja, a

intenção de discussões no novo ambiente criado.

A figura 9 a seguir apresenta o campo de especificação do Chat que será

criado pelo educador.


124

Figura 9– Especificação da Sala de Bate Papo e Criação.

Fonte: Do autor.

Finalizada a identificação (ou especificação) da sala, o professor poderá clicar

em “criar” para concluir a formação do ambiente de discussões educacionais no que

tange ao Componente Curricular Física do Ensino Médio. Nesse momento o professor

será encaminhado para o campo de inclusão de estudantes clicando em “adicionar

participantes” (ver figura 10), e, caso ache necessário, além de alunos, os pais (ou

responsáveis) dos mesmos também poderão ser incluídos na sala, desde que

possuam uma conta Gmail. A figura 11 apresenta o campo destinado à inclusão dos

estudantes através de suas contas do Gmail.

Figura 10– Adicionar participantes no Chat.

Fonte: Do autor.

Figura 11– Campo destinado à inclusão de participantes da Sala.

Fonte: Do autor.


125

Feito isso a Sala de Bate Papo Google Chat estará totalmente apta para os

diálogos educacionais no componente curricular da Ciência da Natureza Física entre

professor, estudantes e até pais (ou responsáveis).

3 Criação das Turmas no Khan Academy

A plataforma de ensino Khan Academy é inteiramente gratuita com vasto

campo de materiais educacionais inseridos. O educador poderá formar turmas a partir

de convites para seus alunos, o que chama muita atenção nesse ambiente, além,

claro, de um acervo fantástico de conteúdo das mais distintas áreas do conhecimento.

Arquivos como vídeo-aulas, artigos, exercícios distribuídos em níveis (dos mais

simples aos mais complexos) são dispostos nesse espaço, oportunizando ao docente

e estudantes um acervo de conteúdos dos mais variados componentes curriculares.

O que entusiasma é que a Khan Academy pode ser utilizada mediante

integração com a Sala de Aula do Google, possibilitando ao professor distintas formas

de condução metodológicas ao alunado.

Bom destacar que tal espaço educacional foi criado a partir da ideia de Salman

Almin Khan, educador americano, que começou gravando vídeo-aulas para seus

familiares, criando posteriormente um canal no YouTube. O sucesso surgiu de forma

imediata, possibilitando a criação dessa plataforma de ensino voltada para

professores e estudantes, em especial, nas áreas da matemática e das ciências.

O projeto e-Nova da Secretaria de Educação do Estado da Bahia via curso

sobre o Uso Pedagógico de Tecnologias Educacionais, já citado antes, também

abrangeu para os educadores daquele estado, o conhecimento quanto à utilização da

Khan Academy. A “Khan” colaborou no aspecto metodológico e foi utilizada para

aprofundar conceitos importantes e fundamentais da Termometria, Calorimetria e

Aquecimento Global, que serão explícitos no decorrer desse trabalho.

A seguir um tutorial, bem resumido, no que tange a formação das turmas na

Khan Academy, bem similar à criação das salas de aula no Google Sala de Aula.

O primeiro passo é acessar o endereço <https://pt.khanacademy.org/>,

página de abertura do ambiente (figura 12) e clicar no ícone “professores”, visando a

formação do grupo escolar com a participação do professor, que será o administrador

da turma em que poderá direcionar os trabalhos e a interação com os estudantes.


126

Figura 12 – Vista página de acesso ao Khan Academy I

Fonte: Do autor.

Após clicar no campo “professores” o professor será direcionado para a

página de inscrição onde deverá acessar “Continuar com o Google” (ver figura 13),

pois poderá entrar na plataforma utilizando o e-mail pessoal Google ou e-mail e-Nova

Educação.

Figura 13 – Vista página de acesso ao Khan Academy II

Fonte: Do autor.

Caso o professor já esteja com login da conta Gmail ativada em seu notebook,

desktop ou celular, será direcionado automaticamente para o espaço de criação de

turmas com nome do professor criado pela Khan (que posteriormente o educador

poderá mudar através das configurações pessoais do sistema), bem similar à sua

grafia correta.

O passo seguinte será o de adicionar a turma, o que é bem simples, uma vez

que alguma turma já foi formada através do Google Sala de Aula, no caso em


127

específico a turma do componente curricular Física. Como já foi colocado, a Khan

Academy pode agir de forma integrada com a Classe de Física no Google. Vamos

apenas inseri-la conforme as ilustrações nas figuras 14 e 15 na sequência.

Figura 14 – Adicionar nova turma.

Fonte: Do autor

O professor irá importar a turma do Google Sala de Aula, clicando também no

campo e logo depois selecionar uma turma (lembrando sempre que a turma já deverá

de forma antecipada estar criada no Google Sala de Aula.

Figura 15 – Importar sua turma do Google Sala de Aula.

Fonte: Do autor

Logo após a turma ser importada para a plataforma Khan Academy o

professor poderá escolher o curso que deseja sugerir para os alunos, isto é, se nesse

caso optar para o componente curricular Física (figura 16). Os estudantes em seus

respectivos e-mails Google receberão convites para participarem da turma recémcriada,

que, a partir do momento que forem aceitando, automaticamente serão

direcionados para o mais novo ambiente educacional digital de sala de aula.


128

Figura 16 – Sugerir Curso na Khan Academy

Fonte: Do autor.

Pronto, a turma será concluída e professor e estudantes poderão desfrutar de

vídeo-aulas, artigos e exercícios sobre os mais variados conteúdos de Física. Nesse

trabalho em específico, o produto educacional foi direcionado, reiterando, para tratar

de assuntos ligados à Termologia.

4 Criação de Formulário

O Google Formulários é uma ferramenta que visa criar alguma avaliação para

uma determinada finalidade tendo como principal trunfo o fato de o criador ou autor

do teste/prova/pesquisa, receber automaticamente o resultado e colher informações

acerca do conhecimento dos envolvidos que participaram do exame.

São vários os tipos de questões que podem ser criadas com a utilização desse

aplicativo do Google para Educação. No caso desse trabalho o formulário foi criado

com a intenção verificar os conhecimentos prévios dos estudantes em torno de um

assunto de extrema relevância mundial: o Aquecimento Global. Por que Aquecimento

Global? Entender e compreender a ciência por traz do fenômeno requer conhecimento

de Física, principalmente daqueles ligados à Termometria e Calorimetria.

A pesquisa foi idealizada com intuito de averiguar o conhecimento dos

estudantes em torno desse problema e, a partir dos resultados colhidos, a depender

dos mesmos, encaminhar contextos dinâmicos de discussões e interações entre

professor e alunos em sala de aula.

Sendo assim, o Google Formulário para o trabalho em apresentação foi

utilizado para coletar dados dos estudantes sobre determinado tema.


129

Para construí-los, nos “pontinhos” de identificação dos aplicativos do G-Suíte

localizar o Formulários conforme figura 17 a seguir.

Figura 17 – Localização do aplicativo Google Formulários

Fonte: Do autor.

A seguir, “criar um novo formulário”, seguindo as orientações de perguntas de

múltipla escolha com resposta obrigatória, não esquecendo de acrescentar o título do

formulário e a descrição do mesmo. Ao término da digitação de perguntas e respostas

seguido dos requisitos anteriores o professor poderá clicar em “enviar” para direcionar

a pesquisa em formato de coleta de dados para os estudantes – ver figura 18.

Figura 18 – Formulário sem título

Fonte: Do autor

Na sequência, figura 19, o formulário a acerca dos conhecimentos prévios do

fenômeno Aquecimento Global (o questionário encontra-se no Apêndice B) deve ser

encaminhado para os estudantes com um título sugestivo.


130

Figura 19 – Formulário Aquecimento Global

Fonte: Do autor

Depois de concluído o formulário o professor poderá encaminhá-lo clicando

em “enviar” (ver figura 20). A partir disto será deslocado para a página de inserção

dos e-mails Google dos estudantes. Depois de preenchido é só encaminhar que os

alunos receberão em suas caixas eletrônicas para responderem. O professor receberá

automaticamente as repostas na medida em que os estudantes forem concluindo. No

campo “respostas”, caso os estudantes já tenham, todos, respondido o questionário,

o professor já poderá averiguar os resultados em formato inclusive de dados

estatísticos, conforme é ilustrado um exemplo na figura 21. Neste sentido ficará mais

evidente o conhecimento ou não dos alunos em torno do tema Aquecimento Global.

Figura 20 – Enviar formulário por e-mail

Fonte: Do autor


131

Figura 21– Coleta de dados Exemplo

Fonte: Do autor

Os resultados da pesquisa sobre os conhecimentos prévios dos estudantes

são coletados automaticamente o que possibilita ao professor um diagnóstico mais

preciso sobre o grau de instrução dos alunos em torno da proposta, proporcionando

uma visão mais detalhada do conhecimento da turma. Tais resultados podem ser

verificados coletivamente, ou seja, o professor terá informações relacionadas ao

conhecimento prévio particular de cada estudante, e, também, da turma como um

todo. A expectativa é a de que os estudantes sejam incentivados em aprender um

pouco mais sobre o fenômeno Aquecimento Global. Compete a nós, professores, do

ponto de vista da antiga filosofia da natureza e agora ciência Física, fundamentar a

compreensão neste assunto objetivando metas de alcance interdisciplinar.

Os próximos dois capítulos destinam-se ao ensino da Termometria (conceito,

escalas termométricas e conversões) e Calorimetria (conceitos, equilíbrio térmico e

processos de propagação de calor), visando compreensão científica básica em torno

do fenômeno Aquecimento Global.

5 Aulas Expositivas Termometria

A partir desse momento o professor propõe o estudo da Termometria para os

alunos utilizando como ferramenta educacional digital a Sala de Aula Física no Google


132

com a proposta de apresentar aos educandos as definições de Temperatura e Calor,

além de diferenciar e inter-relacionar estes conceitos, oportunizando o conhecimento

histórico em torno do assunto que será elucidado.

Por exemplo, Sampaio (2005, p. 146-147) apresenta em sua obra algumas

teorias relacionadas às primeiras ideias sobre o calor:

Para alguns pensadores, o calor seria um fluido invisível e muito leve, que

mais tarde foi chamado calórico por Lavoisier (1743-1794). Na realidade,

Lavoisier chegou a incluir o calórico na sua lista de elementos químicos.

Segundo essa teoria, um corpo esquentaria ao receber calórico e esfriaria ao

perder calórico. Quando um corpo quente era colocado em contato com um

corpo frio, o calórico passaria de um para o outro até que os dois corpos

ficassem igualmente quentes (ou igualmente frios). A partir desse momento,

cessaria a passagem de calor. Mais tarde essa situação foi chamada de

equilíbrio térmico.

Ou seja, é fundamental a discussão histórica científica do estudo do calor e

temperatura para os estudantes. Partindo desse pressuposto, pretende-se aqui nesse

trabalho não só estudar conceitos básicos de Termometria e Calorimetria, mas

compreendê-los através do resgate de ideias primordiais que venham possibilitar aos

estudantes um mecanismo para se interessar pelo conteúdo.

5.1 Calor e Temperatura

Com a utilização da ferramenta educacional digital Khan Academy foi

oportunizado para os estudantes a leitura do Artigo Calor e Temperatura, tendo como

principais pontos as definições de Temperatura, Calor e Equilíbrio Térmico. O artigo

também apresenta abordagem histórica sobre os primeiros conceitos de Calor através

da ideia de alguns pensadores filosóficos, dentre alguns, Empédocles (492 - 432 a.C.),

Aristóteles (384 - 322 a.C.) e Platão (427 - 347 a.C.). O artigo está disponível no

endereço <https://bit.ly/2ZcUS1c>. O professor encaminha o artigo através do Khan

Academy para a turma do Google Sala de Aula conforme apresentado na figura 22.

Figura 22– Artigo – Calor e Temperatura. Plataforma Khan Academy

Fonte: Disponível em: <https://bit.ly/2ZcUS1c>


133

Na sala de aula Google de Física o artigo ficará disponibilizado para os

estudantes conforme ilustração na figura 23. Clicando no link, o aluno será

encaminhado automaticamente para a plataforma Khan Academy onde terá, na

íntegra, todo o artigo para a disposição da leitura.

Figura 23– Artigo – Calor e Temperatura. Sala de Aula Física Google

.

Fonte: Do autor.

A proposta de leitura de pequenos artigos para estudantes é fundamental,

pois além de motivar a classe no âmbito da prática de ler. A plataforma Khan Academy

dispõe de muitos artigos, resumidos e simples, incentivando no educando o quão

significativo é tal atitude. Os educadores têm papel fundamental nesse ponto, pois é

de sua responsabilidade o planejamento e organização dessas atividades, por meio

de lições destinadas a prática da leitura, interpretação e discussão, essenciais na

construção do processo ensino aprendizagem.

Observação: a leitura do artigo poderá ser realizada em sala de aula com a

utilização dos Chromebooks ou celular através do e-mail e-Nova institucional ou e-

mail Google dos estudantes mediante a disposição de internet local. A utilização aqui,

dos Chromebooks, foi importante na aplicação e organização do espaço, o que valerá

para toda a trajetória da sequência didática quando sobre a utilização das ferramentas

educacionais digitais do Google para Educação e Khan Academy, em sala.

Após a leitura, para casa, o professor propõe para os estudantes uma

discussão em sala de aula do artigo “Calor e temperatura”. Importante ressaltar, que

atividades propostas para casa se constituem como fundamentais na construção do

processo de retorno da aprendizagem por partes dos estudantes, pois os possibilita a

avaliação da compreensão do conteúdo pelos alunos que detecta o nível de

aprendizagem pelos alunos.


134

A figura 24 ilustra a proposta de atividade sobre o artigo “Calor e temperatura”.

Figura 24– Atividade – Calor e Temperatura / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

Sobre a proposta de atividade na Sala de Aula Física Google, o professor

poderá, além de postar a atividade voltada para a realização em casa, definir a

pontuação, data limite de envio por parte do estudante e alterar ou remodelar suas

instruções. Aqui, no caso, foi apresentada uma sugestão de proposta de atividade, o

que poderá ser modificada levando-se em consideração a realidade local e social dos

alunos.

Na aula seguinte o professor introduz a temática relacionada ao estudo das

escalas termométricas e conversões. Para essa aula foi utilizada a prática em sala de

aula através do quadro branco de exercícios com essa finalidade, em especial,

questões contextualizadas voltadas para a prática de conversões de uma escala

termométrica para outra. A utilização do livro didático adotado pelo colégio será

relevante mediante aos exercícios que serão propostos e resolvidos em sala de aula

com discussão professor-alunos.

5.2 Conceitos de Termometria, Escalas e Conversões

Para incentivar os estudantes quanto à próxima aula é sugerido uma

animação em vídeo de pouco mais de dois minutos de duração onde são abordados

de forma bem sucinta as definições de temperatura, calor e escalas termométricas

consideradas. O vídeo pertence a um canal do YouTube denominado “O incrível

Pontinho Azul”, voltado para crianças e adolescentes que apresenta conceitos

científicos. O canal utiliza-se da figura de um personagem como professor - “Bill

Tyson” que tem um pouco a semelhança do grande cientista Carl Sagan. Aborda


135

conceitos dos mais variados conteúdos de Física, Química, Biologia e Astronomia de

forma bem lúdica e atrativa.

A ideia foi a de disponibilizar na Sala de Aula Física Google o vídeo para os

estudantes assistirem. O vídeo está disponível no endereço <https://bit.ly/3251sJ5>

com o título “Escalas termométricas – diferentes formas de medir a temperatura”.

A Sala de Aula Física Google tem a possibilidade de encaminhar material ou

atividade para o estudante anexando um link importante onde se encontra algum

artigo, um vídeo educativo interessante para enriquecer o conteúdo que é proposto

em sala de aula, um material em Word (ou PDF) visando estudo dirigido, enfim, vários

recursos de postagem nesse ambiente para os discentes. Nesse caso em específico

foi direcionado para os estudantes o vídeo anteriormente mencionado para introduzir

o assunto relacionado às escalas termométricas e conversões. A seguir, na figura 25,

ilustração do vídeo.

Figura 25 – Vídeo animação Escalas Termométricas

Fonte: Disponível em <https://bit.ly/3251sJ5>.

Também, através do Google Sala de Aula, foi disponibilizado para os

estudantes material em Slides sobre temas importantes da Termometria. O educador

em sala de aula, apresenta e explica os assuntos e, logo após, o material fica

disponibilizado para os estudantes estudarem de forma extraclasse. Um ponto crucial

no trabalho dedicado aos estudantes é o fato de que todo material exposto nas aulas

é direcionado para o Google Sala de Aula Física, isto é, o estudante por tempo

indeterminado tem ao seu alcance e a sua disposição o acesso aos conteúdos que

foram apresentados pelo educador durante as aulas em classe.


136

A seguir, na figura 26, imagem relacionada ao material em formato Power

Point utilizado pelo professor para o estudo da Termometria.

Figura 26– Slides Termometria - Temperatura, Calor, Equilíbrio Térmico, Energia

Térmica, Escalas e Conversões.

Fonte: Do autor.

Observação: a referência quanto a produção do Power Point é destinada ao

livro didático adotado do 2º ano Ensino Médio no colégio onde foi aplicado o Produto

Educacional que está sendo apresentado. Livro de Física “Física para o Ensino Médio.

Termologia, Óptica e Ondulatória”, de Kazuhito Yamamoto e Luiz Felipe Fuke, de

2016.

Ainda em relação à Figura 26, o professor ao término da apresentação do

Power Point, em sala de aula com a utilização do quadro branco, estabelece a

dedução das relações entre as três escalas termométricas consideradas nos dias de

hoje (Celsius, Fahrenheit e Kelvin), além de resolver exercícios e/ou questões

propostas (algumas contextualizadas) envolvendo conversões, Celsius – Kelvin,

Celsius – Fahrenheit, Fahrenheit – Kelvin, e, vice-versa.

A estimativa para o desenvolvimento dessa subsequência de ensino é de três

horas aulas.


137

6 Aulas Expositivas Calorimetria

Utilizando a mesma metodologia do capítulo anterior, o professor proporá aos

seus estudantes uma nova subsequência de ensino com duração de quatro horas

aulas para ministrar conteúdos sobre conceitos básicos de Calorimetria. Nessa

perspectiva o educador se valerá das ferramentas educacionais digitais do Google e

também da Khan Academy, além, é claro, de utilizar o livro didático adotado pelo

colégio, para explanar e explicar conceitos básicos de calor (calor sensível, calor

latente, calor específico, capacidade térmica, etc.) e as formas conhecidas de

processos de propagação de calor (condução térmica, convecção térmica e irradiação

ou radiação térmica).

6.1 Revisando conceitos / Temperatura, Calor e Equilíbrio Térmico.

O professor introduz o conteúdo através de uma revisão sobre os conceitos

de temperatura, calor e equilíbrio térmico discutidos nas aulas anteriores.

Levando-se em consideração a proposta de revisão de conteúdos de

Termometria e a introdução ao estudo da Calorimetria, foi disposto no ambiente

Google Sala de Aula Física das turmas uma vídeo-aula de aproximadamente sete

minutos, do canal do YouTube Brasil Escola, onde é apresentado de forma bem clara

e objetiva conceitos primordiais do ponto de vista da compreensão futura de outros

temas da Calorimetria. O vídeo está disponibilizado através do endereço eletrônico

<https://bit.ly/2AOPlEY>.

O professor em sala de aula exibe o vídeo para os estudantes realizando

intervenções, dando oportunidade aos estudantes de participarem visando um estudo

de revisão do tema já explorado nas aulas passadas. Esse vídeo ficará disponibilizado

para os estudantes de forma permanente, assim como todo e qualquer material

depositado pelo professor, na ferramenta educacional Google Sala de Aula Física

(desde que o educador – administrador não o exclua da sala de aula virtual). As figuras

27 e 28 exibem, respectivamente, a disposição do link da vídeo-aula na sala de aula

virtual Google e o vídeo propriamente dito do canal Brasil Escola no YouTube.


138

Figura 27– Vídeo aula Calorimetria Revisão / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

Figura 28– Vídeo aula Calorimetria Revisão / Professor Cleiton Duarte Brasil Escola

Fonte: Brasil Escola. Disponível em: <https://bit.ly/2AOPlEY>

6.2 Conceitos de Calorimetria

Dando continuidade a essa subsequência de ensino o professor poderá

ofertar aos seus estudantes uma proposta introdutória de atividade avaliativa sobre os

conceitos de Calorimetria. Nesse sentido, foi disponibilizado para os estudantes no

Google Sala de Aula Física, duas Vídeo Aulas do canal Brasil Escola, através dos

professores de Física Joab Silva (disponível em: <https://bit.ly/2ZUrhZz> / pouco mais

de 11 minutos) e Cleiton Duarte (disponível em: <https://bit.ly/2ChrMoH> / pouco mais

de 8 minutos), onde explicam conceitos básicos da Calorimetria (calor sensível, calor

latente, calor específico e capacidade térmica), além de demonstrarem e


139

apresentarem as fórmulas matemáticas que definem cada um desses conceitos.

Sendo assim, a sugestão foi a de lançar a proposta de os estudantes assistirem os

dois vídeos em casa e logo a seguir postar em formato de atividade avaliativa no

Google Sala de Aula um trabalho descritivo apresentando as definições dos principais

conceitos da Calorimetria e, além disso, descrever, na mesma proposta de avaliação,

três exercícios / questões (uma de cada conceito apresentado nas vídeo-aulas) com

resoluções. O Google Sala de Aula apresenta um mecanismo onde o professor poderá

definir o prazo final para postagem (indicando, inclusive o horário final para tal). A ideia

foi a de que os estudantes tivessem um tempo máximo de uma semana para a

conclusão da atividade.

A figura 29 apresenta as instruções da proposta de atividade introdutória

sobre conceitos básicos de Calorimetria. Observação: o professor poderá facilmente

anexar material diversificado (vídeo, link, arquivo PDF, arquivo Word, etc.) no

momento que for criar a atividade no Google Sala de Aula das turmas de Física, onde

é o administrador.

Figura 29 – Atividade introdutório Calorimetria

Fonte: Do autor.

Na sequência, as figuras 30 e 31 ilustram imagens das vídeo-aulas dos

professores Joab Silas da Silva e Cleiton Duarte do canal Brasil Escola do YouTube.


140

Figura 30 – Vídeo aula Calorimetria Conceitos Básicos – Prof. Joab Silva/Brasil Escola

Fonte: Brasil Escola. Disponível em: <https://bit.ly/2ZUrhZz>

Figura 31 – Vídeo aula Calorimetria Conceitos Básicos – Prof. Cleiton Duarte/Brasil Escola

Fonte: Brasil Escola. Disponível em: <https://bit.ly/2ChrMoH>

Vale lembrar que as vídeo-aulas ficarão de forma permanente para os

estudantes no ambiente educacional da Sala de Aula Física do Google, o que

significará muito, pois, a qualquer momento, poderão se valer desse material para o

exercício de estudos.

Após o prazo destinado ao envio das atividades dos alunos, em sala de aula,

o professor oferta para seus estudantes, com a utilização do quadro branco, a

resolução de exercícios / questões que os próprios alunos descreveram no trabalho,

explanando dentro das resoluções os conceitos básicos da Calorimetria na tentativa

de explorar mais o conteúdo em si, aproveitando o ensejo para recolher dúvidas e

sacia-las. Caso o professor queira, e se achar conveniente e necessário, poderá

propor mais exercícios para os estudantes através do livro didático que foi adotado

em seu colégio.


141

6.3 Processos de Propagação e/ou Transmissão de Calor

Para concluir essa subsequência solicita-se o estudo dos processos de

propagação de calor, imprescindíveis, para a compreensão ampla do estudo da

Calorimetria abordando as formas características de comportamento da emissão

calorífica. Uma dessas formas, a radiação térmica (ou irradiação), será pressuposto

fundamental para a discussão futura do Tema Aquecimento Global.

Propõe-se a exposição de trabalho em equipe em sala de aula, uma

apresentação oral, onde cada turma foi distribuída em duas equipes, cada uma com

a responsabilidade de expor para o professor e demais estudantes uma explanação

sobre cada um dos processos de propagação de calor (condução térmica, convecção

térmica e radiação térmica). As instruções das apresentações orais serão postadas

pelo professor na Sala de Aula Física Google para o conhecimento dos estudantes,

bem como a distribuição dos estudantes em equipes/grupos, no caso dois. O

professor poderá delimitar o tempo destinado a cada apresentação oral em sala de

aula do trabalho proposto, além de direcionar seus estudantes quanto a questão de

possíveis dúvidas que poderão surgir. Essas possíveis dúvidas poderão ser tiradas

através do espaço destinado a comentários no Google Sala de Aula, ou diretamente

pelo Google Chat da turma, canal de comunicação com um grupo em específico, que

já foi apresentado nesse trabalho no capítulo 2 do produto educacional.

A seguir, na figura 32, ilustração das instruções destinada à equipe de trabalho

com a responsabilidade de apresentar o processo de propagação de calor por

radiação térmica. Importante apresentar com o máximo de antecedência possível para

o conhecimento do estudante tais instruções, além das fontes de conhecimento para

o tema que cada grupo ficou com a responsabilidade de apresentar.

Figura 32 – Instruções Apresentação Oral – Radiação Térmica

Fonte: Do autor.


142

Espera-se que durante as apresentações os estudantes, em cada um dos dois

grupos de trabalho, abordem as características que definem os diferentes tipos de

propagação de calor e que tais processos se estabelecem através do fluxo de calor.

Deverão entender também que alguns desses processos acontecem por meio

material e outro é ocorrido pelo vácuo. Ao término das exposições o professor poderá

realizar uma discussão no grande grupo atentando aspectos em comum e distintos

desses processos.

Importante enfatizar que a discussão professor-alunos sobre o processo de

propagação de calor por irradiação será fundamental para compreender o estudo

sobre o Aquecimento Global.

A partir daqui a exposição de conteúdos estará diretamente interligada a uma

melhor compreensão do fenômeno Aquecimento Global. Serão disponibilizados

artigos, vídeo-aula, filme documentário e uma atividade experimental, visando

discussões de pensamento crítico por parte dos estudantes em torno desse problema

ambiental.

7 Como a Mudança Climática afeta a Biodiversidade? Efeito Estufa.

7.1 Interdependência Mudança Climática – Biodiversidade

A partir de agora o educador se propõe a trabalhar com seus estudantes uma

coletânea de temáticas direcionadas à compreensão científica básica do Aquecimento

Global. No capítulo quatro foi proposta uma pesquisa em formato de formulário /

questionário com o objetivo de colher dos alunos o conhecimento prévio em relação a

assuntos inter-relacionados ao Aquecimento Global. No caso da pesquisa realizada

com estudantes de duas turmas do 2º Ano do Ensino Médio de um colégio na cidade

de Uauá BA, foi detectado o interesse dos estudantes em aprender sobreo o aumento

da temperatura do planeta Terra ao longo dos anos. Sugeriu-se nesse aspecto um

trabalho interdisciplinar e transversal para melhor compreender assuntos, tais como,

Mudança Climática, Efeito Estufa, Ação Antrópica Humana, etc., utilizando como

metodologias de ensino a exposição de filme, atividade experimental, leitura e

discussão de artigos, dentre outros, ainda, utilizando, as ferramentas educacionais do

Google e também da plataforma Khan Academy.

Faz-se lembrar que, o trabalho proposto sobre o estudo do Aquecimento

Global se deu mediante a carência de conhecimento por parte dos estudantes sobre

tal, e, por se tratar de um assunto de relevância midiática e de impacto global.


143

climáticas:

Jacob & Colaboradores (2015, p. 14) abordam o seguinte sobre as mudanças

Uma vez que as mudanças climáticas são um problema extremamente

complexo e que afeta, direta ou indiretamente, diferentes indivíduos e grupos

sociais, deveria ser garantida a participação de maior número de atores na

busca de alternativa de adaptação e mitigação para as novas condições de

vulnerabilidades impostas. Para tal, entretanto, devem ser criados espaços

que garantam o diálogo e a reflexão e que favoreçam a sensibilização para

com os problemas, a co-responsabilização e o desenvolvimento de uma

postura crítica e proativa.

Para a continuidade do trabalho a partir desse capítulo sugere-se a utilização

dos Chromebooks, instrumentos educacionais didáticos inseridos dentro do contexto

do projeto e-Nova da Secretaria de Educação do Estado da Bahia. No entanto, é

importantíssimo salientar da necessidade de o espaço educacional dispor de conexão

de internet veloz. Os Chromebooks são portáteis, ou seja, podem ser encaminhados

até a sala de aula da turma onde será desenvolvido o trabalho, ou, se o professor

preferir, a depender das condições físicas do colégio onde atua, poderá utilizá-los em

um laboratório de informática. A seguir, na figura 33, a imagem dos Chromebooks do

colégio em Uauá BA, onde foi aplicado o produto para as turmas do 2º ano Ensino

Médio Técnico Profissional.

Figura 33 – Chromebooks Portáteis

Fonte: Do autor.

Vale ressaltar que, caso a entidade educacional não desfrute de

Chromebooks, os mesmos poderão facilmente serem substituídos por computadores

da Sala de Informática, ou Tabletes, ou Celulares, etc., reiterando, que desde que haja

disposição de internet veloz e se apropriando da conta institucional e-Nova ou gmail

para o acesso às ferramentas educacionais do G Suíte e também da Khan Academy.


144

O professor solicita dos estudantes o acesso às suas contas e-Nova ou g-Mail

e os encaminha para o Google Sala de Aula Física. Na sala de aula virtual os

estudantes se deparam com uma postagem da plataforma Khan Academy sobe uma

vídeo-aula com o título “Como a mudança climática afeta a biodiversidade? ” Trata-se

de uma vídeo-aula de aproximadamente 12 minutos, que pode ser encontrada através

do endereço eletrônico <https://bit.ly/38SrOzD>. O material ficará disponível para os

estudantes na sala de aula virtual do Google. Para melhor organização, o professor

projeta e exibe o vídeo para os estudantes assistirem coletivamente em sala de aula.

A figura 34 ilustra imagem de parte da exibição da vídeo-aula.

Figura 34 – Como a mudança climática afeta a biodiversidade? / Khan Academy

Fonte: Khan Academy. Disponível em: <https://bit.ly/38SrOzD>.

A exposição do vídeo proporcionará ao professor diversos conteúdos,

inclusive, a interdisciplinaridade com a Biologia, além de revisar conceitos de Física

discutidos em aulas anteriores como processos de propagação de calor, em especial,

a radiação térmica, e possíveis exercícios relacionados a conversão de escalas

termométricas (Celsius para Fahrenheit ou vice-versa). O fenômeno do Efeito Estufa

será explicado, além do conhecimento de algumas ações antrópicas que contribuem

para o avanço em taxa dos gases do efeito propriamente dito, provocando com o

passar dos anos o aquecimento da temperatura na Terra.

7.2 Efeito Estufa

Para casa, o professor dispõe para seus estudantes a leitura de mais um

artigo especificamente falando sobre Efeito Estufa (Gases do Efeito Estufa e

Alterações Antrópicas), disponível no endereço eletrônico <https://bit.ly/3gGZYbX>,

através da plataforma online Khan Academy. O material foi disponibilizado para os


145

estudantes na sala de aula virtual Google, conforme apresentado na figura 35 a seguir.

Na figura 36 um trecho do artigo sobre o Efeito Estufa.

Figura 35 – Efeito Estufa. Material para estudo no Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

Figura 36 – Efeito Estufa / Khan Academy. Disponível em: <https://bit.ly/3gGZYbX>.

Fonte: Khan Academy. Disponível em: <https://bit.ly/3gGZYbX>.

Outro ponto interessante pós estudo dessa parte da sequência de ensino será

o fato de os estudantes se depararem com o conhecimento de algumas das agências

internacionais que ajudam a população mundial a entender as mudanças climáticas

através do aquecimento do planeta com o passar dos anos, principalmente a partir do

período da Revolução Industrial com o surgimento significativo das máquinas

térmicas. O IPCC (siga em inglês) – Painel Intergovernamental sobre as Mudanças

Climáticas é uma dessas agências que apresenta dados estimativos sobre o aumento

da temperatura média da Terra.


146

8 Questões Ambientais Internacionais

Com o intuito de fazer com que os estudantes tenham a oportunidade de

participar de maneira mais ativa nas discussões das aulas relacionadas ao estudo

científico da problemática Aquecimento Global, foi sugerido a leitura de outro artigo,

disponível na plataforma Khan Academy, que trata sobre as “Questões Ambientais

Internacionais”. Trata-se de material que relata situações do aquecimento global e

suas possíveis consequências para com o clima na Terra.

A intenção foi a de proporcionar aos estudantes um contexto sobre o

aquecimento global e sua propagação além das fronteiras nacionais, a biodiversidade

e as chamadas externalidades que ultrapassam fronteiras, dependendo de acordos a

níveis internacionais para a regressão do problema.

O material encontra-se disponível no endereço <https://bit.ly/3iJVuDn>, onde

foi apresentado para os estudantes com integração à Sala de Aula Google Física onde

o professor é o administrador.

A seguir, nas imagens 37 e 38, artigo sobre “Questões Ambientais

Internacionais”, disposto nos ambientes Google Sala de Aula Física e Khan Academy.

Vale sempre recordar que a Khan Academy pode atuar de forma compartilhada ao

Google Sala de Aula, o que facilita bastante o planejamento das aulas por parte do

educador.

Figura 37 – Questões ambientais internacionais / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.


147

Figura 38 – Questões ambientais internacionais / Khan Academy

Fonte: Khan Academy. Disponível em: <https://bit.ly/3iJVuDn>

As questões propostas para os estudantes, questões de revisão e de

pensamento crítico, encontram-se disponíveis no link acima citado como parte

integrante do artigo sobre “Questões ambientais internacionais”.

9 Cinema Filme Documentário “Seremos História?” Google Meet

9.1 Cinema – Filme Documentário / Seremos História?

Após o ensino aprendizagem no estudo das questões ambientais

internacionais, até em forma de complementar o que discutiram em sala de aula com

o professor, foi ofertado aos estudantes um momento cinematográfico com a

exposição do Filme Documentário - “Seremos História? ”. Filme estrelado por

Leonardo DiCaprio e dirigido por Fisher Stevens.

O cinema foi planejado para ocorrer em turno oposto ao que os alunos

estudam, com solicitação de autorização dos pais (e/ou responsáveis) dos estudantes

para assistirem. Na oportunidade, para transparecer um momento de lazer alinhado à

possibilidade de os estudantes colherem mais conhecimento sobre o fenômeno do

aquecimento global, os estudantes receberam pipoca e suco (refrigerante). Vale

ressaltar a importância de definir de forma antecipada a organização do espaço, local

onde será realizado o cinema, tais como, cadeiras, data show, caixa de som,

enfatizando a necessidade de o cinema demandar espaço considerável.

O filme pode ser obtido via compra ou aluguel através das plataformas Apple

Itunes, Amazon ou Google Play. Tem duração de aproximadamente uma hora e


148

quarenta minutos, e forma que foi sugerida a exibição do filme a partir das 19:00 H,

para um público de aproximadamente 45 estudantes. Como o cinema documentário

foi proporcionado a estudantes com faixa etária de 14 a 15 anos, e no período da

noite, o compromisso com o horário foi fundamental. O planejado foi o de que até no

máximo às 21 H do dia que foi realizado o cinema, os alunos deveriam se dirigir para

suas residências, o que aconteceu. Evidentemente, que, seria fundamental a

discussão sobre o que compreenderam do filme, além de exporem a mensagem que

o mesmo deixou, logo após o seu encerramento. Como ficaria muito tarde para essa

conversa com os estudantes, o autor do trabalho propôs essa interação no dia

seguinte através de um outro recurso do Google para Educação, o Google Meet que

será abordado na próxima seção.

O filme documentário “Seremos História? ”, expõe as consequências do

aquecimento global provocado pelo homem e as medidas que vêm sendo definidas e

realizadas para a sua diminuição. Apresenta, também, uma mensagem preocupante

sobre a evolução das condições climáticas na Terra, e o que poderia ser feito para a

reversão de um futuro ambiental ameaçado. A intenção por parte do professor foi a

de despertar nos estudantes o impacto social e uma visão do quão é fundamental a

participação do jovem nos debates relacionados ao meio ambiente e clima na

comunidade em que está inserido.

A figura 39 exibe a sinopse do filme documentário.

Figura 39 – Filme Documentário I: “Seremos História? ”

Fonte: Do autor.


149

A figura 40 ilustra o espaço organizado para o cinema e a figura 41 os

estudantes perfilados acompanhando a exibição do documentário.

Figura 40 – Espaço organizado Cinema Filme Documentário

Fonte: Do autor.

Figura 41 – Estudantes assistindo o Documentário

Fonte: Do autor.

9.2 Google Meet Documentário

O extinto Google Hangouts Meet foi uma ferramenta do Google para

Educação que facilitava o intercâmbio entre grupos de reuniões, estudos, etc., através

de vídeo-chamadas com considerável número de pessoas, participando

simultaneamente de uma mesma chamada ou encontro para um determinado fim.

Baseado neste recurso, foi proposta a discussão do filme documentário

“Seremos História? ”, no dia seguinte ao cinema, também no período da noite, às 19

H em uma “videoconferência” com a participação de quatro estudantes, definidos em

comum acordo ao término do cinema no dia anterior. Aproveitando o Google Chat, o


150

professor registrou o compromisso de os estudantes escolhidos, estarem atentos com

a responsabilidade de se organizarem quanto às suas participações na vídeochamada.

Outro ponto importante para ressaltar trata-se sobre a utilização desse

recurso em notebook ou desktop.

Sendo assim, o diálogo professor – estudantes acontecerá a distância, ou

seja, educador e alunos estarão em suas residências discutindo a respeito da

mensagem proposta pelo filme documentário aos telespectadores.

9.3 Google Meet – Passo a passo

Vejamos o passo a passo sobre a utilização deste recurso do Google.

Após acessar a página do Gmail e ter realizado seu login, seja com a conta e-

Nova ou Gmail, no campo dos aplicativos do Google (aqueles nove pontinhos situados

no canto direito alto da tela), localiza-se o Meet. Após clicar no ícone destinado a esse

recurso, o professor será encaminhado para a página principal do Meet onde

convidará os participantes (alunos) para a reunião via vídeo-chamada. O professor

colocará o tema da reunião e encaminhará convites para os estudantes através dos

seus e-mails e-Nova ou Gmail. Logo a seguir (figura 42) os procedimentos iniciais para

o convite dos que farão parte da reunião.

Figura 42 - Google Meet Passo I

Fonte: Do autor.

O professor clica em “Participar/iniciar reunião” (figura 43) para definir o tema

da videoconferência conforme imagem na sequência.


151

Figura 43 – Google Meet Passo II

Fonte: Do autor.

No espaço em branco o professor digita o nome do encontro. Como sugestão,

“Filme Documentário”, “Seremos História? ”, “Mudanças Climáticas”, “Aquecimento

Global”, etc., já que o conteúdo do filme abrange todas as temáticas mencionadas,

além de conscientizar a população sobre a necessidade urgente de cuidarmos da

nossa casa, nosso habitat, a Terra. Ver figura 44.

Figura 44 – Google Meet Passo III

Fonte: Do autor.

O estudante receberá um e-mail na sua conta institucional e-Nova ou Gmail

sendo convidado para participar da vídeo-chamada. Observação: é de fundamental

importância que o professor convide os participantes para a reunião/encontro com um

pouco de antecedência. Exemplo: se o diálogo a respeito do filme documentário foi


152

agendado para as 19 H, já a partir das 18:30 H o professor já pode convidar os

estudantes, visando testes preliminares sobre o áudio do microfone, vídeo, conexão

de internet, etc., enfim, para uma aula promissora sem interrupções, muito menos

imprevistos.

A partir daqui, começa o diálogo professor / estudantes sobre o filme

documentário. Algumas sugestões de temas que podem ser abordados no debate:

Sobre a obra em si, enfatizando sua produção e direção;

Provocação da possibilidade de formar mais adeptos às causas do combate

ao aquecimento global;

A Biodiversidade na Terra;

A visão das várias personalidades e autoridades diplomatas na discussão

sobre as mudanças climáticas provocadas pelo aquecimento da temperatura

da Terra;

Visão reflexiva dos estudantes levando em conta quanto o protagonista do

documentário, Leonardo DiCaprio, se deparou com as consequências das

mudanças climáticas quando estava participando da filmagem do filme “O

Regresso”. O gelo de uma região do Canadá onde ocorria as gravações foi

derretido;

A liberação do excesso do dióxido de carbono (CO2) e a ação humana como

um dos principais motivos do aquecimento global;

Algumas ações que poderiam minimizar os impactos ambientais provocados

pelo aquecimento global;

As Conferências do Clima / O que foi acordado? O que já foi feito? Se ainda

não foi feito, o por quê?

Estes e outros questionamentos podem ser levantados para os estudantes

durante a reunião, acompanhando de forma atenta a visão e pensamento crítico de

cada um. A seguir imagem da reunião remoto professor-estudantes na figura 45.


153

Figura 45– Professor-Estudantes / Debate Educativo Filme Documentário

Fonte: Do autor.

Os estudantes que foram escolhidos para participarem da reunião / vídeochamada

se encarregarão, em sala de aula, de explanarem para os outros colegas o

que foi debatido com o professor sobre o filme documentário. Na oportunidade o

professor poderá colher mais opiniões dos outros alunos em novo debate.

10 Atividade Experimental / Efeito Estufa

Para a conclusão do estudo das temáticas Termometria, Calorimetria e

Aquecimento Global, foi planejado uma atividade experimental sobre “Efeito Estufa,

Dióxido de Carbono, Aquecimento Global e Oceanos”. O procedimento da prática foi

extraído do livro “Temas atuais em Mudanças Climáticas para os Ensinos

Fundamental e Médio” dos organizadores Pedro Roberto Jacobi, Edson Grandisoli,

Sonia Maria Viggiani Coutinho, Roberta de Assis Maia e Renata Ferraz de Toledo, de

2015.

Jacobi & Col. (2015, p. 102) ilustram o objetivo e materiais da atividade

experimental assim:

Objetivo: Ilustrar a capacidade de CO2 de absorver calor, em uma atividade

experimental. Favorecer a compreensão a respeito da correlação entre o

aumento da CO2 na atmosfera pelas ações humanas e o aquecimento global.

Estabelecer correlações entre o aquecimento global e a capacidade dos

oceanos em sequestrar carbono atmosférico. Materiais: Vinagre de cozinha.

Bicarbonato de Sódio. Bexigas (balões) de festa, tamanho 6. Uma garrafa

PET de 600 ml. Termômetros: 4 para cada grupo de 4-5 estudantes. Duas

garrafas de vidro transparentes, de boca de pequeno diâmetro (onde caiba a

boca da bexiga). Pode ser de qualquer tipo. O importante é que sejam

idênticas. Luz do sol (bancada/mesa ensolarada próxima a uma janela, por

exemplo) ou uma lâmpada ou luminária incandescente. Caso você não tenha

materiais suficientes para formar grupos, você pode fazer uma demonstração

dialogada.


154

Em relação às duas turmas que forma selecionadas para a aplicação desse

trabalho educativo, e, também por conta dos materiais que foram obtidos de forma

limitada foi realizada para cada turma a demonstração debatida do experimento. Os

estudantes participaram de forma ativa da aula prática o que a deixou mais

interessante e dinâmica.

O objetivo, materiais e desenvolvimento da experimentação, foi encaminhado

para todos os estudantes via Google Sala de Aula Física (figura 46), de forma

antecipada. Foi solicitado pelo professor a necessidade da leitura das informações

sobre a atividade prática que seria desenvolvida em sala de aula para debate

professor-alunos. Alguns estudantes contribuíram na obtenção de alguns dos

materiais que foram utilizados no experimento.

Figura 46 – Atividade Experimental / Google Sala de Aula Física

Fonte: Do autor.

A seguir (figura 47), os materiais que foram utilizados na experimentação.

Figura 47 – Materiais Atividade Experimental

Fonte: Do autor.


155

O desenvolvimento da atividade experimental se deu mediante uma revisão

prévia sobre Efeito Estufa que foi estudado na sequência didática em aulas anteriores.

Através do vídeo da Khan Academy – “Como a Mudança Climática afeta a

Biodiversidade? Efeito Estufa” (ver figura 48), o professor realiza um reforço de

aprendizagem enfatizando em especial o fenômeno do Efeito Estufa e sua

intensificação em virtude do aumento na atmosfera dos chamados “gases do Efeito

Estufa”.

Figura 48 – Revisão Efeito Estufa

Fonte: Do autor.

Conforme o que diz Jacobi & Col. (2015, p. 102) sobre a introdução quanto a

atividade experimental:

1. Retome com os alunos o que é o efeito estufa e aproveite para aprofundar

explicações sobre o fenômeno. Pergunte se eles já viram ou estiveram dentro

de uma estufa de vegetação. Se eles não conhecem uma estufa, você pode

perguntar se já estiveram dentro de um carro que ficou estacionado em sol

pleno por muito tempo. Por que o ar do interior de uma estufa ou do interior

de um carro estacionado no “sol quente” é mais quente do que o ar que está

do lado de fora? A energia térmica proveniente do sol passa através do vidro

e fica retida dentro da estufa, aquecendo o ar presente em seu interior, que

fica muito mais quente do que do lado de fora. Convide os alunos para fazer

um experimento que ilustra a capacidade do CO2, um gás de efeito estufa, de

absorver calor (radiação infravermelha). A atmosfera age como um cobertor:

aquece a Terra, mantendo o calor concentrado próximo à superfície.

O professor poderá colher os conhecimentos prévios dos estudantes pós

exposição dos questionamentos que foram sugeridos para, de forma posterior,

averiguar os resultados comparando-os com as indagações iniciais da turma.

A seguir o passo a passo da experimentação seguindo as instruções de Jacobi

& Col. (2015, p. 103):

2. Inicie o experimento colocando 2 termômetros dentro de cada garrafa de

vidro e deixe-as reservadas. 3. Coloque 300 ml de vinagre na garrafa PET

pequena e 4 colheres de chá de bicarbonato de sódio dentro de uma bexiga

vazia. 4. Prenda a boca da bexiga na boca da garrafa e, lentamente, faça com

que todo o bicarbonato que está dentro da bexiga caia dentro da garrafa. O


156

contato do bicarbonato com o vinagre vai resultar em uma reação química,

na qual um dos produtos é o CO2. A bexiga irá inflar com o CO2. 5. Retire

cuidadosamente a bexiga, evitando que esvazie. 6. Cuidadosamente prenda

a boca da bexiga na boca de uma das garrafas de vidro e pressione a bexiga,

forçando a entrada de CO2 para dentro da garrafa. 7. Faça um nó na bexiga

(próximo da boca), ou amarre-a com um cordão, de forma que a garrafa fique

vedada, com o CO2 em seu interior. 8. Tampe a outra garrafa de vidro (que

estará com gases na concentração natural da atmosfera) e ponha ambas

expostas à luz solar ou bem próximas a uma lâmpada incandescente de 100

W. 9. Peça aos alunos que anotarem as temperaturas marcadas pelos

termômetros que estão dentro das garrafas a cada 20 minutos. (50 min. são

suficientes para absorver diferenças entre as duas garrafas, note que essa

diferença é muito variável dependendo da intensidade da fonte luminosa, da

temperatura ambiente, da espessura das garrafas, da quantidade de CO2 que

você conseguiu transferir para a garrafa, etc.). 10. Enquanto aguardam,

converse sobre os resultados esperados e exiba os vídeos sugeridos como

materiais de apoio. Dialoguem a respeito. 11. Após o tempo de observação,

conversem sobre os resultados obtidos. Foi observada alguma diferença

entre a temperatura da garrafa cheia de ar “normal” e a garrafa cheia de CO2?

Por quê? Estimule os alunos a compartilharem o que eles sabem e o que

estão aprendendo sobre o efeito estufa. 12. Retome o diálogo sobre os vídeos

assistidos e incentive-os a estabelecer correlações entre o aquecimento

global intensificado pelas ações humanas e o papel dos oceanos na

regulação do clima da Terra. Como o aquecimento global pode afetar a

capacidade dos oceanos sequestrarem carbono e regularem o clima

terrestre?

A figura 49 ilustra a sequência dialogada da experimentação com a turma do

2º ano Técnico em Informática A.

Figura 49 – Sequência de Imagens Atividade Experimental I

Fonte: Do autor.


157

O professor na passagem da atividade experimental destinada à reação

química entre bicarbonato de sódio (função química sal) e vinagre (função química

ácido) apresentou no quadro branco a equação química que forma, além de outras

substâncias, o CO2.

A figura 50 ilustra a sequência dialogada da experimentação com a turma do

2º ano Técnico em Informática B.

Figura 50 – Sequência de Imagens Atividade Experimental II

Fonte: Do autor.


158

Registradas as temperaturas nos intervalos de tempos sugeridos pelos

estudantes o professor as expõem em tabela demonstrativa conforme opção de

modelo apresentado na tabela 1.

Tabela 1– Tempo X Temperatura / Garrafas

Tempo (intervalo

em min)

Temperatura garrafa “ar normal”

(º C)

Temperatura garrafa CO 2

(º C)

0

Após 20 min

Após 40 min

Após 50 min

X

X

Fonte: Do autor.

Em termos estimativos espera-se que as temperaturas na garrafa de CO2,

com o passar do tempo, sejam maiores que às da garrafa com “ar normal”, devido a

capacidade de o dióxido de carbono absorver ondas eletromagnéticas (seja pelo sol,

ou lâmpada), convertendo-as em ondas de calor.

Questionamentos que poderão surgir posterior às observações e coleta de

dados sobre as temperaturas dos dois recipientes:

O processo do fenômeno natural do efeito estufa como aquecedor da Terra;

Processo de propagação de calor por radiação térmica;

Energia Térmica;

Importância do efeito estufa natura para a vida na Terra;

Causas e consequências do aumento dos gases do efeito estufa (em

especial o CO2) na atmosfera intensificando o efeito estufa.

A queima de combustíveis fósseis alinhada à atividade antrópica tendo como

consequência o aumento de CO2 e outros gases;

Contribuição dos oceanos na retenção de CO2 que é lançado pelo homem

na atmosfera, alinhada ao fato da preocupação do aumento da temperatura

nos oceanos provocando sua acidez reduzindo sua capacidade de recolher

o gás citado.

Os questionamentos dos estudantes que ocorreram antes, durante e pós

experimentação, assim bem como o debate educativo e construtivo com o professor,

estão apresentados no capítulo 6 – Resultados Obtidos e Discussão, que trata sobre

os resultados do produto educacional nesta dissertação.


159

11 Questionários - Avaliando a Aprendizagem dos Estudantes

Conforme visto no capítulo 4, o Google Formulários se constitui como um

recurso educacional onde é possível realizar provas, pesquisas, questionários, enfim,

trata-se de uma ferramenta muito útil para averiguar os resultados atingidos ou

alcançados por um determinado grupo que está sendo diagnosticado ou avaliado.

Para finalizar a sequência de ensino foi investigado o conhecimento adquirido

dos estudantes nas duas turmas onde o produto educacional foi aplicado. Foi

requerido aos estudantes para responderem de forma individual dois formulários /

questionários investigativos para detectar o alcance da aprendizagem sobre os temas

abordados (Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global) e sobre os recursos do

Google e da Khan Academy que foram utilizados no processo.

Os estudantes receberam em seus e-mails e-Nova ou Gmail o convite para

participarem de duas pesquisas / questionários, uma sobre a utilização da

metodologia adotada em se tratando do trabalho realizado sobre os recursos

educativos do Google e da plataforma Khan Academy e outro sobre os conteúdos de

termometria, calorimetria e aquecimento global ensinados na sequência de ensino.

Os alunos receberam através da caixa de entrada do e-mail de cada um, os

seguintes convites ilustrados na figura 51 a seguir.

Figura 51 – Convite Google Formulários / Questionários

Fonte: Do autor.

O estudante será direcionado para a página destinada a cada um dos

questionários ao clicar em “preencher formulário”. Essa atividade deverá ser realizada

em sala de aula de forma individual na sala laboratório de informática, ou com a

utilização de Chromebooks, ou, por fim com a utilização dos celulares dos alunos.


160

Para responder, cada questionário, o estudante terá 25 min que devem ser

cronometrados pelo professor. Os resultados são obtidos automaticamente pelo

Google Formulários ao término da realização do questionário por parte da turma. Tais

resultados poderão ser analisados tanto do ponto de vista global da turma, como

também a partir da parte individual, onde o professor poderá averiguar com exatidão

se a aprendizagem ocorreu ou se foi satisfatória levando-se o aspecto global das

turmas.

As figuras 52 e 53 ilustram os estudantes das turmas 2º A e 2º B,

respectivamente, respondendo os questionamentos com a utilização dos

Chromebooks.

Figura 52 – Estudantes respondendo os questionários I

Fonte: Do autor.

Figura 53 – Estudantes respondendo os questionários II

Fonte: Do autor.


161

Os questionários sobre essa atividade final encontram-se disponíveis no

Apêndice C (sobre os aplicativos e plataformas online) e Apêndice D (sobre

Termometria, Calorimetria e Aquecimento Global). O retorno da aprendizagem por

parte dos estudantes é discutido no Capítulo 6 – Resultados e Discussões.

12 Referências Bibliográficas.

DUARTE, Cleiton. Calorimetria: Introdução – Brasil Escola. Disponível em:

<https://bit.ly/2AOPlEY>. Acesso em: 17 de outubro de 2019.

DUARTE, Cleiton. Calor Sensível / Calorimetria – Brasil Escola. Disponível em:

<https://bit.ly/2ChrMoH>. Acesso em: 06 de novembro de 2019.

JOAB, Silas. Calor – Brasil Escola. Disponível em: <https://bit.ly/2ZUrhZz>. Acesso

em: 05 de junho de 2019.

JACOBI, Pedro Roberto; GRANDISOLI, Edson; COUTINHO, Sônia Maria Viggiani;

MAIA, Roberta de Assis; TOLEDO, Renata Ferraz de. Temas atuais em mudanças

climáticas: para os ensinos fundamental e médio. 1ª Edição. São Paulo. IEE-USP.

2015.

Khan Academy. Questões Ambientais Internacionais – Khan Academy. Disponível

em: <https://bit.ly/3iJVuDn>. Acesso em: 16 de abril de 2019.

Khan Academy. SCIENCES, Califórnia Academy of. Como a mudança climática

afeta a biodiversidade? – Khan Academy. Disponível em: <https://bit.ly/38SrOzD>.

Acesso em: 13 de abril de 2019.

O Incrível Pontinho Azul. Escalas termométricas - diferentes formas de medir a

temperatura. Disponível em: <https://bit.ly/3251sJ5>. Acesso em: 14 de março de

2019.

SAMPAIO, José Luiz; CALÇADA, Caio Sérgio. Universo da Física 2. Hidrostática,

Termologia, Óptica. 2ª edição. São Paulo. Editora Atual. 2005.

SOUTO, Ana Lúcia. Calor e Temperatura – Khan Academy. Disponível em:

<https://bit.ly/2ZcUS1c>. Acesso em: 09 de abril de 2019.

SOUTO, Ana Lúcia. Efeito Estufa – Khan Academy. Disponível em:

<https://bit.ly/3gGZYbX>. Acesso em: 13 de abril de 2019.

YAMAMOTO, Kazuhito; FUKE, Luiz Felipe. Física para o Ensino Médio.

Termologia, Óptica e ondulatória. 4ª Edição. São Paulo. Editora Saraiva. 2016.

ZABALLA, Antoni. A Prática Educativa. Como ensinar. 1ª edição. Porto Alegre.

Editora Artmed. 1998.


162

Apêndice B – Conhecimentos Prévios Aquecimento Global

Questões

1. Você como estudante acharia importante e interessante explorar o Tema

Aquecimento Global?

( ) Sim

( ) Não

( ) Talvez

( ) Indiferente

2. O que você sabe sobre Aquecimento Global?

( ) Pouca coisa.

( ) Muita coisa.

( ) Absolutamente nada.

3. O Aquecimento Global é:

( ) Benéfico para o Planeta Terra.

( ) Prejudicial para o Planeta Terra.

( ) Não sei responder.

4. Aquecimento Global tem relação com qual dos temas a seguir?

( ) Efeito Estufa.

( ) Não sei responder.

( ) Mudanças Climáticas.

5. Sobre Efeito Estufa...

( ) fenômeno natural prejudicial para a vida na Terra.

( ) fenômeno natural benéfico para a vida na Terra.

( ) Não sei responder.

6. Para entendermos o aquecimento global é importante conhecermos a história do

clima, ou seja, as mudanças climáticas ao longo dos anos. Você concorda com essa

afirmação?

( ) Sim.

( ) Não.

( ) Não sei responder.

( ) Talvez.


163

Apêndice C – Questionário Recursos G Suíte e Khan Academy

Questões

1. Os recursos do Google for Education utilizados em aula (Google Sala de Aula,

Google Chat, Google Formulários e Google Meet) e a plataforma Khan Academy,

ajudaram a organizar melhor suas tarefas nas aulas sobre Termometria e

Calorimetria do Componente Curricular Física?

( ) Sim.

( ) Não.

( ) Médio.

2. Foi possível o professor enviar feedback, mesmo fora do ambiente físico de sala

de aula, através dos recursos do Google for Education e da Plataforma Khan

Academy, ou seja, no momento da dúvida gerada por parte do estudante essas

ferramentas tonaram o intercâmbio, mesmo à distância, entre professor-aluno mais

eficaz?

( ) Sim.

( ) Não.

( ) Médio.

3. O professor de Física criou uma turma específica no Google Sala de Aula e na

Khan Academy com o objetivo de distribuir tarefas, enviar comentários e ver tudo em

um único espaço? *

( ) Sim.

( ) Não.

4. O professor explicou como o estudante poderia utilizar esses recursos nas aulas

de Física?

( ) Sim, deixou bem claro a forma de utilização dos recursos.

( ) Sim, mas não deixou muito claro a forma de utilização dos recursos.

( ) Não.

5. Como um todo, durante todo o transcorrer das atividades proporcionadas pelo

professor nesses ambientes educacionais nas aulas de Física, você acha que:

( ) Os recursos, como um todo, não me chamaram a atenção. Não me senti

motivado para realizar as tarefas.

( ) Os recursos , como um todo, me chamaram a atenção. Me senti motivado para

realizar as tarefas. ( ) Indiferente.


164

Apêndice D – Questionário Temperatura, Calor e Aq. Global

Questões

1. Temperatura é:

( ) definida como a medida da energia de movimento ou agitação dos átomos e/ou

moléculas que compõem um corpo, seja ele um sólido, líquido ou gás.

( ) a energia térmica transferida entre dois sistemas ou corpos (sejam eles gases,

líquidos ou sólidos) devido a uma diferença de temperatura existente entre eles.

( ) as duas anteriores estão corretas.

( ) não sei responder.

2. Calor é:

( ) definido como a medida da energia de movimento ou agitação dos átomos e/ou

moléculas que compõem um corpo, seja ele um sólido, líquido ou gás.

( ) a energia térmica transferida entre dois sistemas ou corpos (sejam eles gases,

líquidos ou sólidos) devido a uma diferença de temperatura existente entre eles.

( ) as duas anteriores estão corretas.

( ) não sei responder.

3. Sobre Equilíbrio Térmico pode-se afirmar que:

( ) corresponde a soma das energias cinéticas decorrentes da agitação das

partículas que constituem a matéria.

( ) é o estado em que a temperatura compartilhada pelos corpos, depois de cessada

a transferência de calor entre eles, é idêntica.

( ) não sei responder.

( ) as duas anteriores estão corretas.

4. Em relação às escalas termométricas trabalhadas em sala de aula, Celsius,

Fahrenheit e Kelvin, a última é usada com frequência na pesquisa científica, também

denominada escala absoluta, cuja unidade de medida é o Kelvin (símbolo K) e é

medida de temperatura adotada no SI (Sistema Internacional de Unidades). Essa

afirmativa é:

( ) Verdadeira.

( ) Falsa.

5. Em cada escala termométrica, o intervalo entre os dois pontos fixos é assim

dividido:

( ) Celsius - 100 partes ; Fahrenheit - 180 partes ; Kelvin - 100 partes.


165

( ) Celsius - 100 partes; Fahrenheit - 100 partes; Kelvin - 180 partes.

( ) Celsius - 180 partes; Fahrenheit - 100 partes; Kelvin - 100 partes.

6. Se na escala Celsius houver uma variação de temperatura de 20ºC, então qual

será a variação correspondente na escala Kelvin? *

( ) 100 K.

( ) 20 K.

( ) 0 K.

( ) 273 K

7. Por que o Efeito Estufa é importante para a manutenção da vida tal qual a

conhecemos na Terra? *

( ) Porque é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante.

( ) Porque ele ajuda a manter a temperatura na superfície da Terra numa faixa

adequada a vida.

( ) As duas anteriores estão incorretas.

( ) As duas anteriores estão corretas.

8. O processo de propagação de calor que se caracteriza na qual a energia (térmica)

se transmite através de ondas eletromagnéticas, onde a velocidade das ondas é

extremamente elevada em vários meios materiais, como o ar, o vidro, a água,

propagada principalmente por raios infravermelhos é conhecida como:

( ) Condução Térmica.

( ) Convecção Térmica.

( ) Irradiação ou Radiação Térmica.

( ) Nenhuma das anteriores.

9. Os raios infravermelhos ficam retidos dentro de uma estufa de plantas porque:

( ) eles não propagam mais pelo ar quente.

( ) a convecção evita que eles sejam irradiados.

( ) o vidro dificulta a sua passagem, impedindo que saia da estufa.

( ) não existe vácuo no interior da estufa.

10. Os principais gases que contribuem para o aumento do efeito estufa são:

( ) Dióxido de Carbono (CO2), Metano (CH4), Óxido Nitroso (N2O),

Clorofluorcabonetos (ou CFCs), Ozônio (O3).

( ) Oxigênio (O2), Hidrogênio (H2), Hélio (He2), Dióxido de Carbono (CO2).

( ) Dióxido de Carbono (CO2), Metano (CH4), Oxigênio (O2), Hidrogênio (H2).

( ) Metano (CH4), Oxigênio (O2), Hidrogênio (H2), Óxido Nitroso (N2O).


166

11. O Efeito Estufa é fundamental para a vida na Terra, pois é através dele que o

planeta mantém sua temperatura constante. Nos últimos anos, a concentração de

dióxido de carbono (CO2) na atmosfera tem aumentado intensificando o Efeito

Estufa favorecendo e influenciando, com o passar dos anos, o aquecimento global.

Esse aumento se deve:

( ) a um fenômeno natural que aumenta a concentração desse gás na atmosfera.

( ) à utilização de petróleo, gás e carvão e à destruição de florestas tropicais em

especial devido a atividades alotrópicas (provocadas pelo homem).

( ) As duas anteriores estão incorretas.

( ) As duas anteriores estão corretas.


167

Anexo A – Efeito Estufa

Efeito Estufa – extraído de Khan Academy. Disponível em

<https://bit.ly/3gGZYbX>.

“Quando a radiação solar atinge nosso planeta ocorrem três fenômenos: parte dela

é refletida e retorna para o espaço, parte é absorvida pelos oceanos e pela superfície terrestre

e parte é retida pelos gases que compõe a atmosfera. A radiação retida principalmente pelo

gás carbônico, metano, óxido nitroso e pelo vapor de água causa o chamado efeito

estufa. Esse fenômeno é natural e fundamental para manutenção da vida na Terra, mas

efeitos antrópicos têm aumentado a quantidade desses gases e consequentemente causado

um aquecimento global. Criado por Ana Lucia Souto.”

Introdução

Por volta de 1800, Joseph Fourier levantou pela primeira vez a possibilidade

de que os gases da atmosfera poderiam reter o calor recebido do Sol exatamente da

mesma forma que o vidro de uma estufa. Dessa comparação foi cunhado o nome

efeito estufa.

Hoje podemos também comparar esse efeito com o aquecimento sofrido por

um carro deixado completamente fechado sob o Sol. Os vidros das janelas produzem

o efeito estufa ao deixarem a luz e o calor do Sol entrarem, ao mesmo tempo em que

reduzem o fluxo de calor para fora do carro. O resultado é que o interior do carro fica

muito mais quente do que ficaria se estivesse com os vidros todos abertos.

Na Terra o efeito estufa eleva a temperatura em torno de 23°C. Sem ele a

temperatura média da superfície do planeta estaria bem abaixo de 0°C e o planeta

estaria na era do gelo.

Hoje existem provas que mostram que o dióxido de carbono absorve calor sob

a forma de radiação infravermelha, atuando como um cobertor que segura o calor na

atmosfera impedindo que ele volte ao espaço.

De forma a manter o equilíbrio energético, a temperatura na superfície do

planeta e nas camadas mais baixas da atmosfera aumenta até que a energia total

irradiada pelo planeta seja igual à energia recebida do Sol. Assim, quanto maior for a

concentração de dióxido de carbono na atmosfera, maior será a temperatura da

superfície do planeta.

Esta é a boa notícia. A má é que o aquecimento provocado pelo efeito estufa

está aumentando, seja por causas naturais como alterações na radiação solar e nos

movimentos orbitais da Terra ou como consequência das atividades humanas.

O principal efeito antrópico está associado à utilização de combustíveis

fósseis, como o petróleo e o carvão, pois suas queimas liberam dióxido de carbono.

Esse problema é ainda agravado pela destruição e diminuição de boa parte

das florestas e áreas verdes, que através da fotossíntese transformam o dióxido de

carbono em oxigênio.

No último século, com a Revolução Industrial e o aumento das atividades

agropecuárias, a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera aumentou 30% e

pesquisas mostram que ela continua a subir em uma taxa de aproximadamente 0,5%

ao ano.

O aquecimento global e as alterações climáticas associadas a esse aumento

podem ser fatais para várias espécies de animais e vegetais, inclusive para os seres

humanos.

Gases do efeito estufa

Segundo matéria divulgada no site da Cetesb/SP, os principais gases que

contribuem para o aumento do efeito estufa são:


1. Dióxido de Carbono ou CO2 - Responsável por cerca de 60% do efeito

estufa. É emitido na queima de combustíveis fósseis (carvão mineral,

petróleo, gás natural, turfa), nas queimadas e desmatamentos, que

destroem reservatórios naturais e sumidouros, que têm a propriedade de

absorver o CO2 do ar.

2. Metano ou CH4– Responsável por 15 a 20% do efeito estufa. É o

componente primário do gás natural; também é produzido por bactérias no

aparelho digestório do gado, nos aterros sanitários, plantações de arroz

inundadas, na mineração e queima de biomassa.

3. Óxido nitroso ou N2O– Participa com cerca de 6% do efeito estufa. É

liberado por microrganismos do solo. A concentração desse gás teve um

enorme aumento devido ao uso de fertilizantes químicos, à queima de

biomassa, ao desmatamento e às emissões de combustíveis fósseis.

4. Clorofluorcarbonetos ou CFCs – Responsáveis por até 20% do efeito

estufa, os clorofluorcarbonos são utilizados em geladeiras, aparelhos de

ar condicionado, isolamento térmico e espumas, como propelentes de

aerossóis, além de outros usos comerciais e industriais. Esses gases

reagem com o ozônio na estratosfera, decompondo-o e reduzindo a

camada de ozônio que protege a vida na Terra dos raios ultravioletas.

5. Ozônio ou O3 – Contribui com 8% para o aquecimento global. É formado

na baixa atmosfera, sob estímulo do Sol, a partir de óxidos de nitrogênio e

hidrocarbonetos produzidos em usinas termoelétricas, pelos veículos, pelo

uso de solventes e pelas queimadas.

O vapor d'água presente na atmosfera também absorve parte da radiação

emanada pela Terra e é um dos maiores contribuintes para o aquecimento natural.

Apesar de não ser produzido em quantidade significativa nas atividades humanas,

considera-se que, com o aquecimento global, haverá mais evaporação da água e, por

conseguinte, um aumento de sua participação no aumento do efeito estufa.

Alterações antrópicas

Muitas atividades humanas emitem grandes quantidades de dióxido de

carbono, um dos principais gases relacionado ao efeito estufa.

Com o aumento da espessura desta camada na atmosfera, uma quantidade

maior de calor será retida, o que provocará um aumento, tanto da temperatura da

atmosfera quanto dos oceanos em um fenômeno conhecido como aquecimento

global.

São várias as consequências do aquecimento global e algumas delas já

podem ser sentidas em diferentes partes do planeta. Entre elas, citamos:

A elevação do nível do mar devido ao derretimento das calotas polares, o que

pode ocasionar o desaparecimento de ilhas e cidades litorâneas;

O aumento da frequência de ocorrência de eventos climáticos extremos como,

por exemplo, tempestades tropicais, inundações, ondas de calor, seca, nevascas,

furacões, tornados e tsunamis. Todos esses eventos possuem grande poder de

destruição para populações humanas e ecossistemas naturais, podendo ocasionar

inclusive a extinção de espécies de animais e de plantas.

O Brasil contribui em muito com o aumento do efeito estufa e o aquecimento

global por dois motivos:

A utilização de combustíveis fósseis como principal fonte energética, cuja

demanda aumenta constantemente;

O alto índice de desmatamento e de queimadas.

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As florestas e os ecossistemas naturais são grandes reservatórios e

sequestradores de carbono por sua capacidade de realizar fotossíntese. Porém,

quando acontece um incêndio florestal ou uma área é desmatada, o carbono é

liberado para a atmosfera, contribuindo para o efeito estufa e o aquecimento global.

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Anexo B – Questões Ambientais Internacionais

Questões Ambientais Internacionais – extraído de Khan Academy.

Disponível em <https://bit.ly/3iJVuDn>.

“Este artigo trata do aquecimento global e suas possíveis consequências no

clima e para os ecossistemas terrestres. ”

Uma perspectiva internacional sobre questões ambientais

Vários países ao redor do mundo perceberam os benefícios da proteção do

meio ambiente. Infelizmente, mesmo se vários países tomassem medidas individuais

para a resolução de suas questões ambientais, isso não garantiria a solução de certos

problemas ambientais que ultrapassam fronteiras nacionais.

Por exemplo, pense no aquecimento global: isoladamente nenhuma nação

pode reduzir suficientemente a emissão de dióxido de carbono e outros gases a ponto

de resolver tal questão. O problema é tão grande que, para resolvê-lo, é necessária a

cooperação entre os países a fim de encontrar soluções efetivas.

Outro exemplo é o desafio de preservar a biodiversidade, o leque de material

genético animal e vegetal. Ainda que uma nação isoladamente possa proteger a

biodiversidade dentro de suas fronteiras, nenhuma nação pode, sozinha, proteger a

biodiversidade ao redor do mundo.

Aquecimento global e biodiversidade são exemplos de externalidades

internacionais—externalidades que cruzam fronteiras nacionais e não podem ser

resolvidas por uma única nação atuando isoladamente.

Como deveriam ser as regulações ambientais internacionais?

Reunir as nações do mundo para abordar questões ambientais requer um

conjunto difícil de negociações entre países com diferentes níveis de renda e

diferentes conjuntos de prioridades. Se países como China, Índia, Brasil e México,

entre outros, estão desenvolvendo suas economias queimando vastas quantidades

de combustível fóssil ou devastando florestas e habitats selvagens, países de alta

renda não conseguem, atuando isoladamente, reduzir a emissão de gases do efeito

estufa.

Apesar disso, países de baixa renda, com alguma exasperação

compreensível, salientam que países de alta renda não possuem autoridade moral

para lhes passar sermão sobre a necessidade de colocar a proteção do meio ambiente

à frente do crescimento econômico. Afinal, países de alta renda têm sido

historicamente os principais emissores de gases do efeito estufa devido à queima de

combustíveis fósseis. É difícil dizer a alguém que vive em um país de baixa renda -

onde faltam alimentação, saúde e educação adequadas - que se deve sacrificar uma

melhora em sua qualidade de vida por um ambiente mais limpo.

Se países de alta renda querem que países de baixa renda reduzam a

emissão de gases do efeito estufa, eles deveriam pagar parte dos custos decorrentes

disso. Talvez alguns desses pagamentos possam acontecer no setor privado. Por

exemplo, alguns turistas de países ricos poderiam pagar generosamente por férias

próximas a tesouros naturais em países de baixa renda, ou talvez algumas das

transferências de recursos poderiam ocorrer através da disponibilização de

tecnologias de controle de poluição para países mais pobres.

Os detalhes práticos de como um sistema internacional deve parecer e como

deve ser operado globalmente são demasiadamente complexos. Parece altamente

improvável que alguma forma de governo global conseguiria impor um detalhado

sistema de comando-e-controle ao redor do mundo. Consequentemente, uma

abordagem descentralizada e orientada para o mercado pode ser a única maneira


prática de gerenciar questões internacionais como aquecimento global e

biodiversidade.

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Anexo C – Aula Prática-Atividade Experimental

Efeito estufa, CO2, aquecimento global e os oceanos – Disponível em:

JACOBI, Pedro Roberto; GRANDISOLI, Edson; COUTINHO, Sônia Maria Viggiani;

MAIA, Roberta de Assis; TOLEDO, Renata Ferraz de. Temas atuais em mudanças

climáticas: para os ensinos fundamental e médio. 1ª Edição. São Paulo. IEE-USP.

2015. Págs. 102 a 103.

Objetivo: Ilustrar a capacidade do CO2 de absorver calor, em uma atividade

experimental. Favorecer a compreensão a respeito da correlação entre o aumento de

CO2 na atmosfera pelas ações humanas e o aquecimento global. Estabelecer

correlações entre o aquecimento global e a capacidade dos oceanos em sequestrar

carbono atmosférico.

Materiais:

• Vinagre de cozinha.

• Bicarbonato de sódio.

• Bexigas (balões) de festa, tamanho 6.

• Uma garrafa PET de 600 ml.

• Termômetros: 4 para cada grupo de 4-5 estudantes.

• Duas garrafas de vidro transparentes, com boca de pequeno diâmetro (onde caiba

a boca da bexiga). Pode ser de qualquer tipo. O importante é que sejam idênticas.

• Luz do sol (bancada/mesa ensolarada próxima a uma janela, por exemplo) ou uma

lâmpada ou luminária incandescente.

• Caso você não tenha materiais suficientes para formar grupos, você pode fazer uma

demonstração dialogada.

Desenvolvimento:

1. Retome com os alunos o que é o efeito estufa e aproveite para aprofundar

explicações sobre o fenômeno. Pergunte se eles já viram ou estiverem dentro de uma

estufa de vegetação. Se eles não conhecem uma estufa, você pode perguntar se já

estiveram dentro de um carro que ficou estacionado em sol pleno por muito tempo.

Por que o ar do interior de uma estufa ou do interior de um carro estacionado no “sol

quente” é mais quente do que o ar que está do lado de fora? A energia térmica

proveniente do sol passa através do vidro e fica retida dentro da estufa, aquecendo o

ar presente em seu interior, que fica muito mais quente do que do lado de fora.

Convide os alunos para fazer um experimento que ilustra a capacidade do CO2, um

gás de efeito estufa, de absorver calor (radiação infravermelha). A atmosfera age

como um cobertor: aquece a Terra, mantendo o calor concentrado próximo à

superfície.

2. Inicie o experimento colocando 2 termômetros dentro de cada garrafa de vidro e

deixe-as reservadas.

3. Coloque 100 ml de vinagre na garrafa PET pequena e 4 colheres de chá de

bicarbonato de sódio dentro de uma bexiga vazia.

4. Prenda a boca da bexiga na boca da garrafa e, lentamente, faça com que todo o

bicarbonato que está dentro da bexiga caia dentro da garrafa. O contato do

bicarbonato com o vinagre vai resultar em uma reação química, na qual um dos

produtos é o CO2. A bexiga irá inflar com o CO2.

5. Retire cuidadosamente a bexiga, evitando que esvazie.

6. Cuidadosamente prenda a boca da bexiga na boca de uma das garrafas de vidro e

pressione a bexiga, forçando a entrada do CO2 para dentro da garrafa.


7. Faça um nó na bexiga (próximo da boca), ou amarre-a com um cordão, de forma

que a garrafa fique vedada, com o CO2 em seu interior.

8. Tampe a outra garrafa de vidro (que estará com gases na concentração natural da

atmosfera) e ponha ambas expostas à luz solar ou bem próximas a uma lâmpada

incandescente de 100W.

9. Peças aos alunos que anotem as temperaturas marcadas pelos termômetros que

estão dentro das garrafas a cada 20 minutos. (50 min. são suficientes para observar

diferenças entre as duas garrafas, note que essa diferença é muito variável

dependendo da intensidade da fonte luminosa, da temperatura ambiente, da

espessura das garrafas, da quantidade de CO2 que você conseguiu transferir para a

garrafa, etc.).

10. Enquanto aguardam, conversem sobre os resultados esperados e exiba os vídeos

sugeridos como materiais de apoio. Dialoguem a respeito.

11. Após o tempo de observação, conversem sobre os resultados obtidos. Foi

observada alguma diferença entre a temperatura da garrafa cheia de ar “normal” e a

garrafa cheia com CO2? Por quê? Estimule os alunos a compartilharem o que eles

sabem e o que estão aprendendo sobre o efeito estufa.

12. Retome o diálogo sobre os vídeos assistidos e incentive-os a estabelecerem

correlações entre o aquecimento global intensificado pelas ações humanas e o papel

dos oceanos na regulação do clima da Terra. Como o aquecimento global pode afetar

a capacidade dos oceanos sequestrarem carbono e regularem o clima terrestre?

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