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Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciência e Tecnologia - PPGECT
II Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia 07 a 09 de outubro de 2010 ISBN: 2178-6135 Artigo número: 85
Proposta de aplicação de Física de partículas elementares para o Ensino Médio: um jogo sobre o modelo padrão
Marcos Fernando Soares Alves
Luciano Gonsalves Costa
Resumo
Para que o indivíduo possa participar plenamente do mundo tecnológico atual, é necessário que conheça não só o funcionamento, mas também, o fundamento físico das modernas ferramentas tecnológicas presentes no cotidiano. Sendo que, tais construções só foram permitidas com a aplicação dos desenvolvimentos mais recentes da Física. No entanto, os conceitos contemporâneos da Física não são de conhecimento dos estudantes do Ensino Médio, pois tem seus currículos “presos” apenas aos temas clássicos desta Ciência. Dessa maneira, faz-se necessário a atualização dos temas de Física ensinados na educação básica, inserindo tópicos de Física Moderna e Contemporânea. Nesse sentido, este trabalho propõe a utilização de um jogo educativo que pode ser utilizado como material de aplicação no Ensino Médio de conceitos sobre a Física de Partículas e o Modelo Padrão.
Palavras-chave: atualização curricular, jogos educativos, Partículas
Elementares.
Abstract
Application proposal of elementary particles physics for the high school: a
standard model game
For the individual to participate fully from the technological world today, it is necessary to know not only the operation but also the physical basis of modern technological tools of the everyday. Since such buildings were only permitted to the application of the latest developments in physics. However, the concepts of contemporary physics are not knowledge of students in high school, because their curriculum is "stuck" just the classic themes of science. Thus, it is necessary to
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update the themes of physics taught in basic education, including topics of Modern and Contemporary Physics. Therefore, this report proposes the use of an educational game that can be used as material for the application in high school of concepts of particles physics and the Standard Model.
Keywords: update curriculum, educational games, elementary particles.
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Introdução
É notável nas escolas de Ensino Médio (EM) que seus currículos estão bastante defasados em
relação ao desenvolvimento da ciência. Particularmente, a Física que é ensinada nas Escolas tem seus
tópicos concentrados em Mecânica, Termologia, Ótica Geométrica e Eletromagnetismo, ou seja, é
ensinada apenas a Física desenvolvida aproximadamente entre 1600 e 1850 (TERRAZZAN, 1992).
Tendo em vista o progresso da ciência, a escola, de acordo com a LDB, parece não cumprir com o seu
papel: o de formar cidadãos aptos a viverem num mundo tecnologicamente desenvolvimento. Neste
sentido, é fundamental que também se ensine na educação básica tópicos relacionados à ciência
moderna, ou seja, que temas de Física Moderna e Contemporânea (FMC) façam parte da realidade
escolar, vinculando-a ao mundo moderno.
Há a preocupação por parte de alguns pesquisadores e professores em relação à necessidade
da atualização curricular do ensino de Física do EM. Diversos trabalhos têm sido publicados a fim de
servirem como material de apoio, no entanto, todos os envolvidos no processo educacional devem
participar. É claro que, para ocorrer mudanças concretas no ensino, há ainda muita coisa que fazer,
uma delas é deixar de ensinar somente por transmissão de conteúdos, ou seja, é necessário que as
aulas deixem de ser apenas de “quadro negro e giz” (KAWAMURA e HOSOUME, 2003).
Uma didática alternativa em associação com o ensino dito tradicional (transmissão de
conteúdos) é a utilização de atividades lúdicas em sala de aula, como jogos educativos. Com estes
jogos o aluno tem a possibilidade de ao mesmo tempo, aprender e se divertir, tornando a
aprendizagem um processo agradável. Neste trabalho propomos o uso de um jogo de cartas como
material alternativo para o ensino das partículas elementares no EM, sintetizado no Modelo Padrão
das partículas elementares.
O ensino de Física e a necessidade da atualização curricular
A preocupação sobre a defasagem do currículo de Física do EM, em relação ao
desenvolvimento da ciência, não é recente. Há aproximadamente duas décadas, vem sendo discutido
entre professores e educadores a necessidade de ocorrer uma mudança no currículo da educação
básica do país, com a inserção de tópicos de FMC. E essas discussões têm contribuído para que ao
longo desse período surgissem novas propostas educacionais, a fim de estabelecer um “novo Ensino
Médio”. Durante muitos anos esse nível de ensino vinha sendo considerado uma preparação para a
Universidade, tendo como objetivo a aprovação no vestibular (KAWAMURA e HOSOUME, 2003).
Porém, a Escola média deve formar cidadãos, independente da escolha que façam, ou seja, se optam
ou não por carreira universitária.
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Para dar subsídios à educação, em 1996, foi promulgado a nova Lei de Diretrizes e Bases da
Educação Nacional (LDB). Neste documento o EM deve proporcionar uma formação que permita ao
educando a aquisição de conhecimentos básicos e preparação científica, propõe-se assim, uma
formação geral no intuito de “assegurar-lhe a formação comum indispensável para o exercício da
cidadania e fornecer-lhe meios para progredir no trabalho e em estudos posteriores” (LDB, art. 22). E
ao concluir este nível de ensino, o aluno deve estar apto a demonstrar o “domínio dos princípios
científicos e tecnológicos que presidem a produção moderna” (Art. 36, § 1º, inciso I).
No que se refere ao ensino de Física, a LDB apresenta uma necessidade de reformulação e
atualização do currículo no EM. De acordo com Kawamura e Hosoume (2003), para que os jovens
saiam preparados para exercerem a cidadania, os temas atuais do mundo contemporâneo deverão
necessariamente passar a estarem presentes na escola básica, ou seja, tópicos atuais de Física devem
fazer parte do currículo. No entanto, não é esta a realidade das salas de aula. Conforme ressalta
Sanches (2006), recentemente, observa-se que há a iniciativa por parte de alguns autores em incluir
em seus livros textos, voltados para o EM, tópicos relacionados a FMC em seu rol de conteúdos,
porém, a abordagem ainda é insuficiente e inadequada.
“Defendendo” a idéia da inserção de temas da FMC no EM e visando a alfabetização científica
da sociedade em geral, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) sugerem uma possibilidade
metodológica dentro do enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), que é a Aprendizagem
Centrada em Eventos (ACE), no qual utiliza os fatos de divulgação na mídia para promover a
exploração dos pilares Ciência e Tecnologia. E na Física, os temas transmitidos pela mídia geralmente
estão atrelados à FMC, por exemplo, recentemente a mídia deu bastante ênfase à inauguração do
LHC (sigla em inglês, Larde Hadron Collider) no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN) e ao
início dos testes com as colisões de partículas, citando dessa forma os aceleradores de partículas e os
objetivos de tal empreendimento humano. Tópicos contemporâneos como esse da Física, segundo os
PCNs, devem ser tratados em sala de aula.
A realidade, como já discutido, é que é notável que o currículo de Física nas escolas de EM
estão bastante defasados em relação ao progresso da ciência. No entanto, parece ser difícil para os
professores darem conta de todo o conteúdo da Física Clássica a ser abordada no EM, assim, não
seria contraditório querer acrescentar FMC quando nem aspectos básicos da Física Clássica são
trabalhados neste nível de ensino? Nesse sentido, Terrazzan (1992, p. 210-211) alerta: “devemos
lembrar a impossibilidade de se vivenciar e participar plenamente do mundo tecnológico atual sem
um mínimo de conhecimentos básicos dos desenvolvimentos mais recentes da Física”. Ele ainda
argumenta: “O que não podemos é esperar a entrada do século XXI para iniciarmos a discussão nas
escolas da Física do século XX [...] é fundamental que ensinamos a Física do século XX antes que ele
acabe”. “No entanto, visto que já se iniciou o século XXI, não se nota nenhuma mudança concreta
quanto à inserção de tópicos da FMC no currículo do Ensino Médio no país” (ALVES, 2008, p. 38).
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Não há consenso sobre quais seriam os tópicos de FMC a serem abordados na escola média.
Sendo assim, com o objetivo de identificar os tópicos mais indicados para serem abordados neste
nível de ensino, Ostermann e Moreira (1998 apud OSTERMANN, 2001) fazem um levantamento e
obtém o seguinte resultado: efeito fotoelétrico, átomo de Bohr, leis de conservação, radioatividade,
forças fundamentais, dualidade onda-partícula, fissão e fusão nuclear, origem do Universo, raios-X,
metais e isolantes, semicondutores, laser, supercondutores, partículas elementares, relatividade
restrita, Big Bang, estrutura molecular e fibras ópticas. Nota-se então que Física de Partículas,
assunto de interesse do presente trabalho, segundo esse levantamento, é um tema relevante de
FMC a ser inserido na elaboração de um novo currículo para o EM.
Ostermann (2000), em uma revisão de literatura, separa a FMC por temas e verifica que os
temas de divulgação científica ou bibliografia de consulta que mais aparecem na literatura são:
relatividade, partículas elementares e mecânica quântica. Dentre as diversas referências encontradas
na literatura, muitos textos, de certa forma, são voltados para professores do EM, mas, são poucos
os trabalhos em que são apresentadas propostas de aplicação dos temas em sala de aula. Entre as
publicações de divulgação ou material de consulta, relacionados à Física de Partículas, pode-se citar:
Ostermann, 1999; Ostermann e Cavalcanti, 1999; Ostermann e Moreira, 2001; Moreira, 2004;
Abdalla, 2005; Moreira, 2009. E em relação às propostas testadas em sala de aula de aula, é útil citar
os trabalhos de: Ostermann e Moreira, 2001; Borges, 2005; Siqueira, 2006, em que os autores
trabalham assuntos como: supercondutividade e Física de partículas; raios-X e Física de partículas,
respectivamente. Estas publicações certamente vêm contribuir para com aqueles que, conscientes
das necessidades expressas pelo mundo atual, desejam imprimir mudanças no cenário do ensino de
Física no Brasil.
Tanto o trabalho de Ostermann e Moreira (2001) como o de Siqueira (2006), apontaram a
viabilidade de ensinar tópicos atuais da Física para estudantes do EM, afirmando que é possível levar
a proposta do curso sobre Física de Partículas para estudantes da educação básica e, que obstáculos
sempre existirão, mas, podem ser superados. Mostram também que é um engano dizer que os
alunos não possuem capacidade para aprender tais temas, pois, não foram encontrados obstáculos
de natureza cognitiva e os de pré-requisitos foram superados. Além disso, segundo os autores, as
dificuldades encontradas não são diferentes daquelas observadas para o ensino da Física Clássica.
Ambos os trabalhos apresentaram o conteúdo de FMC aos alunos do EM sem a utilização da
Matemática pertinente ao tema, os fenômenos que foram abordados tiveram apenas o caráter
qualitativo mostrados. Sendo isso o que defende Terrazzan (1992): “é necessário refletir o
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desenvolvimento desses tópicos, porém, com poucas exigências Matemáticas”. Analisando o
comportamento dos alunos, Siqueira (2006, p. 1491
Os jogos em geral podem permitir ao aluno desenvolver diversas competências, pois em
muitos momentos poderá exigir que os jogadores tenham concentração, tomem certas decisões,
trabalhem em grupo, lidem com perdas e vitórias, entre outras. Dessa maneira, os jogos educativos
devem ser elaborados de modo a proporcionar que os participantes desenvolvam suas capacidades,
), assegura:
“Podemos constatar que houve uma mudança na maneira deles olharem o
trabalho científico e a própria ciência, mostrando que começaram a compreender
que a ciência é um empreendimento humano e muito dinâmico. Para isso,
procuramos mostrar, no curso, a evolução ocorrida no conceito de átomo e
perguntamos se eles haviam notado e se achavam que essas mudanças iriam
parar. As respostas de todos os alunos foram idênticas, todos acreditavam que
não [...]”.
Jogos e a educação
“O ato de jogar é tão antigo quanto o próprio homem, pois este sempre manifestou uma
tendência lúdica, isto é, um impulso para o jogo” (PEREIRA, 2008. p. 35). Segundo Anacleto (et al.,
2008, p. 30), desde a infância as pessoas já têm contato com os jogos. As crianças, através dos jogos
podem adquirir diversos conhecimentos e desenvolvem grande parte das funções cognitivas. O jogo
tem a capacidade de envolver os indivíduos em atividades onde os participantes estão sujeitos às
mesmas regras. E é por permitir a interação coletiva dos envolvidos que, atividades que utilizem
jogos são também importantes em sala de aula.
Com certa facilidade, no mercado, é possível encontrar diferentes tipos de jogos, tais como:
jogos de tabuleiro, de cartas e de computadores. No entanto, os que chamam mais a atenção são
justamente aqueles desenvolvidos com fins lucrativos, onde, na maioria das vezes, a única
preocupação é a boa aceitação pelo consumidor final, de forma a proporcionar diversão sem a
preocupação da aprendizagem por parte dos jogadores. E é este um dos desafios dos jogos
educacionais: relacionar diversão com aprendizagem. De acordo com Pereira (2008), há dificuldades
na construção de jogos educativos, pois esses, muitas vezes, não possuem o mesmo dinamismo,
interatividade, estímulo e desafio de outros jogos. Assim, os jogos educacionais, se não elaborados
com cuidado, correm o risco de não serem tão atrativos, principalmente para as crianças e jovens.
1 SIQUEIRA, M.R.P. Do visível ao indivisível: uma proposta de Física de partículas elementares para o Ensino Médio. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006.
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se divirtam e aprendam aquilo que é abordado pelo jogo. Além dos jogos auxiliarem no
desenvolvimento de certas habilidades nos jogadores, Anacleto (et al., 2008, p. 31), afirma que eles
“tornam o processo de aprendizado mais agradável, motivador e interessante”.
Há diversos autores que defendem a utilização de jogos educativos em sala de aula como
complemento ao ensino praticado pela maior parte dos professores: apenas de quadro-negro e giz.
Muitos desses autores realizaram trabalhos de criação e utilização de jogos no dia-a-dia escolar,
entre os quais podemos citar: Ferreira (2002), Druzian (2007) e Pereira (2008).
O Modelo Padrão
O homem sempre se questionou a respeito da origem do Universo e de seus constituintes
fundamentais. Foi na Grécia antiga que surgiu a concepção do Universo formado por átomos, idéia
de indivisibilidade da matéria, que permaneceu até 1897 quando o físico inglês J. J. Thomson (1856-
1940) “separou” o átomo ao descobrir a primeira partícula elementar: o elétron (ABDALLA, 2005).
Posteriormente, descobriu-se que o átomo era formado por elétrons, prótons e nêutrons, sendo que
estas duas últimas (constituintes do núcleo) são, por sua vez, formadas por partículas
“verdadeiramente” elementares, os quarks up e down. Mas, para “completar” a teoria atômica, havia
o problema da estabilidade nuclear, que foi explicado com a hipótese de que os núcleons (nome
coletivo para prótons e nêutrons) se ligassem ao núcleo pela força nuclear forte, que ocorria via
troca de partículas mediadoras, neste caso, os glúons.
No estudo dos raios cósmicos e na utilização de tubos de raios catódicos, diversas partículas
foram detectadas experimentalmente. No entanto, foram os avanços tecnológicos dos aceleradores
de partículas que permitiram que diversas novas partículas fossem descobertas, fazendo com que o
número crescesse ainda mais. De acordo com Abdalla (2005), a década de 1950 é marcada pelo
número espantoso de novas partículas. Devido ao elevado número de partículas descobertas, houve
a necessidade de organizá-las em classes com características que as assemelhassem (AUTOR, 2008).
A partir de 1980 foi possível criar um modelo que apresentasse os grupos das partículas,
denominado Modelo Padrão (Figura 1), que atualmente, consiste de seis quarks e seis léptons
(OSTERMANN, 1999).
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Figura 1: Esquema do Modelo Padrão (adaptado de ALVES, 2008).
Este modelo descreve a matéria através dos férmions (quarks e léptons) e dos bósons
(partículas mediadoras). Na figura 1 não estão representados as antipartículas (mesma massa e spin,
porém carga contrária), cada um dos quarks e léptons possuem um antiquark e um antilépton
associado. Como pode ser observado, há seis quarks: up (u), down (d), strange (s), charm (c), botton
(b) e top (t). Segundo Moreira (2004), estas partículas nunca foram detectadas livres, mas confinadas
em partículas chamadas hádrons, por exemplo, prótons e nêutrons. Existem também seis léptons:
elétron (e–), neutrino do elétron (νe), múon (μ–), neutrino do múon (νμ), tau (τ) e neutrino do tau (ντ
Para formar a matéria é necessário, basicamente, apenas da primeira geração. Como é
descrito por Abdalla (2005, p. 44
).
Os quarks e léptons são ainda “separados” por gerações (conforme figura 1).
2
Como consta no Modelo Padrão, as forças fundamentais conhecidas na Natureza são quatro e,
as interações dessas forças se dão pela troca de partículas mediadoras. Sendo que o fóton é a
partícula mediadora da força eletromagnética, este mediador não possui carga elétrica ou massa. Os
mediadores da força forte são os glúons. O gráviton é a partícula mediadora da interação
):
“[...] para formar a matéria ordinária que nos rodeia precisamos apenas e tão
somente da primeira família estável – o elétron (com seu neutrino sempre à sua
volta) e os quarks up e down, que são os formadores básicos dos prótons e
nêutrons!”.
2 ABDALLA, M.C.B. Sobre o discreto charme das partículas elementares. Física na Escola, São Paulo, v. 6, n. 1, p. 38-44, maio 2005.
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gravitacional. Já as partículas W+, W– e Z0
Esta proposta lúdica foi baseada num jogo de cartas popularmente conhecido como “PIF”. O
jogo aqui apresentado é constituído por 51 cartas, sendo: 36 cartas quarks e léptons, 6 cartas
“coringas” e 9 cartas informativas, além de um dado. Cada jogador recebe seis cartas. Ganha quem
primeiro montar um dos grupos de férmions (quarks ou léptons), para isso, caso receba ou durante a
“compra” de novas cartas, o jogador poderá utilizar a carta “coringa” que por corresponder a uma
determinada geração, “substitui” duas cartas das partículas da geração correspondente. Há ainda as
cartas informativas, que explicam conceitos sobre as partículas, o Modelo Padrão, algumas
descobertas, evoluções e inquietações do homem a respeito dos constituintes do Universo. Estas
cartas, informativas, podem levar o jogador a alterar a estratégia de jogo. O descarte das cartas é
comandado pelo lançamento do dado, a cada duas faces distintas do dado correspondem a um tipo
de carta (quarks, léptons e informativas, lembrando que as cartas “coringas” são consideradas quarks
ou léptons). Assim, o jogador só poderá participar da rodada se possuir o tipo de carta definida pelo
dado para descarte, caso contrário, deverá “pular” a vez. Se, após o lançamento do dado, a face
apresentada for a correspondente à carta informativa, antes de ser descartada seu conteúdo deverá
ser lido em voz alta por aquele que irá descartá-la, a fim de que todos ouçam. Ao longo do jogo a
são as mediadoras da interação fraca. Entre os bósons,
apenas o mediador da força gravitacional, o gráviton, ainda não foi encontrado experimentalmente.
O jogo
Como citado anteriormente, os trabalhos existentes sobre FMC se apresentam na maior parte
em forma de textos de apoio aos professores, que por sinal são bem elaborados, de fácil
compreensão e acesso. No entanto, há um número muito reduzido de trabalhos que demonstram
propostas de aplicação de temas contemporâneos da Física em sala de aula, particularmente, não foi
encontrada nenhuma atividade lúdica de FMC. Assim, o jogo aqui demonstrado apresenta-se como
um material didático complementar ao ensino do Modelo Padrão das partículas elementares, no
qual permite, ao aluno e ao professor, familiarizarem-se com os conceitos e as partículas
constituintes deste modelo.
Escolheu-se o Modelo Padrão como inspiração para a elaboração deste jogo por sintetizar as
partículas elementares. E também o fato de que, a abordagem de temas como esse em sala de aula
possibilita “despertar a curiosidade dos estudantes e ajudá-los a reconhecer a Física como um
empreendimento humano e, portanto, mais próxima a eles” (OSTERMANN, 2000, p. 24). Além do
mais, “a Física de partículas permite ao aluno perceber que este conhecimento é dinâmico e que
desde suas primeiras investigações, as buscas por partículas verdadeiramente elementares jamais
parou no tempo (...)” (ALVES, 2008, p. 51).
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estratégia em relação a que família montar, quarks ou léptons, podem ser alteradas de acordo com o
lançamento do dado, já que são suas faces quem determina a carta a ser descartada.
A seguir são apresentadas algumas cartas que fazem parte deste jogo, porém, em tamanho
reduzido para publicação.
Figura 2: Cartas da família de Quarks e Léptons, cada cor corresponde a
uma geração.
Figura 3: Exemplos de cartas “coringas” e cartas informativas. Além das
gerações de quarks apresentadas, existem as cartas “coringas”
correspondentes aos léptons.
As figuras utilizadas para representar as partículas foram extraídas do trabalho de Abdalla
(2005), onde ressalta que os desenhos servem apenas para chamar a atenção de uma forma
divertida e pitoresca e, principalmente, para eliminar a idéia de que partículas elementares são como
“bolinhas”.
Considerações Finais
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Em suas propostas, os PCNs não apresentam metodologias específicas para a Física, mas sim,
recomendações gerais sobre o ensino de Ciências e incentivo às mudanças que, por sinal, devem ser
propostas pelos professores de acordo com cada realidade escolar. Além disso, ressalta a
importância de ensinar as mudanças ocorridas nas últimas décadas e seu significado no
desenvolvimento das sociedades (MENEZES, 2000).
Para compensar a carência de metodologias a serem seguidas na inserção da FMC na escola
básica, diversos pesquisadores têm trabalhado para propor maneiras didáticas e elaborado materiais
adequados para que possam contribuir no intuito de que ocorra uma mudança curricular no EM.
Assim, a proposta aqui apresentada, como material complementar, vem colaborar para que
professores abordem em suas aulas o tema partículas elementares, permitindo assim, que tal
conhecimento chegue aos alunos do EM de uma forma não tradicional.
Um aspecto que vale ressaltar é que esse jogo não tem a intenção de que os nomes e a
classificação das partículas elementares sejam memorizados, tendo em vista que o conhecimento da
Física de Partículas é muito dinâmico, ou seja, o conhecimento que se tem hoje não é a última
palavra sobre as partículas elementares. E sim estimular o aluno a querer saber mais sobre o
conhecimento atual e o progresso da ciência. Além de permitir a compreensão de que a ciência é
fruto da capacidade humana, desenvolvida ao longo do tempo e que não surge ao acaso, mas sim, a
partir da contribuição de muitos para que os conceitos sejam cada vez mais aperfeiçoados e que
responda a um número maior de questões. E ainda, possa perceber que a Física vai muito além
daquilo que aprende em sala de aula e que seu progresso é contínuo. No entanto, para que isso seja
possível, tendo em vista que o presente jogo é um material complementar ao tema, é necessário
que, antes do jogo ser aplicado, o assunto deve ser abordado pelos professores em sala de aula e
que tais aspectos sejam evidenciados, possibilitando assim que a aprendizagem aconteça de forma
divertida e significativa.
Este jogo não foi ainda aplicado em sala de aula para analisar a sua real contribuição com o
processo ensino-aprendizagem das partículas elementares, foram realizados apenas testes com
jogadores de vários níveis com o objetivo de verificar o grau de criatividade, atratividade e interesse
que o jogo pode despertar nos jogadores. Os resultados informais obtidos foram animadores,
motivando a continuação deste trabalho. Porém, durante a utilização do jogo em sala de aula, é
aconselhável que o professor acompanhe os alunos, auxiliando-os e tirando suas dúvidas, não apenas
em relação à maneira de jogar, mas também, em relação aos conceitos abordados. Isso auxilia para
que o jogo não tenha apenas caráter de diversão, mas também de aprendizagem.
Assim, considerando o aspecto atual do tema, espera-se que este jogo, educativo, torne-se
uma ferramenta de apoio às práticas docentes e possa ainda, despertar nos alunos o interesse pelo
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II Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia 07 a 09 de outubro de 2010 ISBN: 2178-6135 Artigo número: 85
desenvolvimento da ciência e do pensamento humano e, conseqüentemente, um maior interesse
pela aprendizagem.
Referências
ABDALLA, M.C.B. Sobre o discreto charme das partículas elementares. Física na Escola, São Paulo, v.
6, n. 1, p. 38-44, maio 2005.
ALVES, M.F.S. Atualização curricular e ciência contemporânea: considerações sobre o ensino das
partículas elementares na educação básica. Trabalho de conclusão de curso (licenciatura em Física) –
Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2008.
ANACLETO, J.C., et al. Ambiente para criação de jogos educacionais de adivinhação baseados em
cartas contextualizadas. In: Anais do XXVIII Congresso da SBC. WIE – Workshop sobre informática na
Escola. Belém do Pará, 2008. Disponível em:
<http://www.prodepa.gov.br/sbc2008/anais/pdf/arq0086.pdf>. Acesso em: 25 abr. 2009.
BRASIL. Ministério da Educação e Cultura. Secretaria da Educação Básica. Orientações Curriculares
para o Ensino Médio. Brasília, 2006. Disponível em:
<http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/book_volume_02_internet.pdf>. Acesso em: 22 nov.
2008.
BRASIL. Ministério da Educação e Cultura. Secretaria da Educação Básica. Orientações Educacionais
Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio, 2002. Disponível em:
<http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf>. Acesso em: 22 nov. 2008.
DRUZIAN, M.E.B. Jogos como recurso didático no ensino-aprendizagem de frações. Dissertação
(Mestrado profissionalizante em ensino de Física e Matemática) – Centro universitário Franciscano,
Santa Maria, 2007.
FERREIRA, M.C. O papel da prática reflexiva do professor: uma experiência de aprimoramento de
jogos com questões de física. Dissertação (Mestrado em educação para a Ciência) – Universidade
Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Bauru, 2002.
KAWAMURA, M.R.D.; HOSSOUME, Y. A contribuição da Física para um novo Ensino Médio. Física na
Escola, São Paulo, v. 4, n. 2, p. 22-26, out. 2003.
LDB: Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Lei nº 9.394, de 20 de dezembro de 1996. Brasília:
Centro de Documentação e Informação Coordenação de Publicações, 2006.
MENEZES, L.C. Uma nova Física para o Ensino Médio. Física na Escola, São Paulo, v. 1, n. 1, p. 6-8,
out. 2000.
![Page 13: PROPOSTA DE APLICAÇÃO DE FÍSICA DE PARTÍCULAS … · is necessary to know not only the operation but also the physical basis ... científicos e te cnológicos que presidem a ...](https://reader031.fdocuments.us/reader031/viewer/2022030812/5b1d76947f8b9ac6348ba8ca/html5/thumbnails/13.jpg)
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II Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia 07 a 09 de outubro de 2010 ISBN: 2178-6135 Artigo número: 85
MOREIRA, M.A. Partículas e interações. Física na Escola, São Paulo, v. 5, n. 2, p. 10-14, out. 2004.
____________. O Modelo Padrão da Física de Partículas. Revista Brasileira de Ensino de Física, São
Paulo, v. 31, n. 1, p. 1306-1 – 1306-11, mar. 2009.
OSTERMANN, F. Um texto para professores do Ensino Médio sobre partículas elementares. Revista
Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 21, n. 3, p. 415-436, set. 1999.
____________. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa “Física moderna e
contemporânea no Ensino Médio”. Investigações em Ensino de Ciências, Porto Alegre, v. 5, n. 1, p.
23-48, mar. 2000. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/public/ensino>. Acesso em: 18 nov. 2008.
____________. Um pôster para ensinar Física de partículas na Escola. Física na Escola, São Paulo, v.
2, n. 1, p. 13-18, maio 2001.
OSTERMANN, F.; CAVALCANTI, C.J.H. Física moderna e contemporânea no Ensino Médio: elaboração
de material didático, em forma de pôster, sobre partículas elementares e interações fundamentais.
Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 16, n. 3, p. 267-286, dez. 1999.
OSTERMANN, F.; MOREIRA, M.A. Atualização do currículo de Física na escola de nível médio: um
estudo dessa problemática na perspectiva de uma experiência em sala de aula e da formação inicial
de professores. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 18, n. 2, p. 135-151, ago.
2001.
_____________. Tópicos de Física contemporânea na Escola média brasileira: um estudo com a
técnica Delphi. In: OSTERMANN, F. Atualização do currículo de Física na Escola de nível médio: um
estudo dessa problemática na perspectiva de uma experiência em sala de aula e da formação inicial
de professores. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 18, n. 2, p. 135-151, ago.
2001.
PEREIRA, R.F. Desenvolvendo jogos educativos para o ensino de Física: um material didático
alternativo de apoio ao binômio ensino-aprendizagem. Dissertação (Mestrado em educação para a
Ciência e o Ensino de Matemática) – Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2008.
SANCHES, M.B. A Física moderna e contemporânea no Ensino Médio: Qual sua presença em sala de
aula? Dissertação (Mestrado em educação para a Ciência e o ensino de Matemática) – Universidade
Estadual de Maringá, Maringá, 2006.
SIQUEIRA, M.R.P. Do visível ao indivisível: uma proposta de Física de partículas elementares para o
Ensino Médio. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências) – Universidade de São Paulo, São Paulo,
2006.
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II Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia 07 a 09 de outubro de 2010 ISBN: 2178-6135 Artigo número: 85
TERRAZZAN, E.A. A inserção da Física moderna e contemporânea no ensino de Física na Escola de 2º
grau. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 9, n. 3, p. 209-214, dez. 1992.
Marcos Fernando Soares Alves. Licenciado em Física, bolsista no projeto “Alfabetização Científica e
Inclusão Social” do Programa Universidade Sem Fronteiras. [email protected]
Dr. Luciano Gonsalves Costa. Professor do Departamento de Física da Universidade Estadual de
Maringá. Coordenador do projeto “Alfabetização Científica e Inclusão Social” do Programa
Universidade Sem Fronteiras. [email protected]