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A importância de modelos para o ensino de Física: em foco o princípio de Arquimedes nos livros didáticos de Ensino Médio
Resumo
Neste trabalho, buscou-se identificar e discutir os modelos explicativos para a abordagem do princípio de Arquimedes em livros didáticos de Ciências da Natureza aprovados pelo Programa Nacional do Livro e do Material Didático 2021. Além disso, propôs-se um modelo explicativo, que pode ser implementado em aulas de Física, a partir da relação entre experimentação e elementos matemáticos e teóricos. Quanto à análise dos livros didáticos, observou-se que a apresentação do princípio de Arquimedes, na maioria dos casos, mostrou-se desvinculada da fundamentação teórica e sustentada por equações matemáticas que não são devidamente explicadas. Por sua vez, o modelo explicativo proposto aqui busca elucidar aspectos conceituais e matemáticos, contribuindo com uma abordagem mais reflexiva em aulas de Física do Ensino Médio.
Palavras-chave
ensino de Física; hidrostática; empuxo
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PDFReferências
ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S. Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, n. 2, p. 176–194, 2003.
ASSIS, A. K. T. Sobre os corpos flutuantes, tradução comentada de um texto de Arquimedes, Revista da Sociedade Brasileira de História da Ciência, v. 16, p. 69-80, 1996.
BRANCO, E. P.; BRANCO, A. B. G.; IWASSE, L. F. A.; ZANATTA, S. C. Uma visão crítica sobre a implantação da Base Nacional Comum Curricular em consonância com a reforma do Ensino Médio. Debates em Educação, v. 10, n. 21, p. 47-70, 2018.
BRASIL. Base Nacional Comum Curricular. Brasília: MEC, 2018a. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf. Acesso em: 18 nov. 2023.
BRASIL. Resolução nº 3, de 21 de novembro de 2018. Brasília: MEC, 2018b. Disponi?vel em: http://portal.mec.gov.br/docman/novembro-2018-pdf/102481-rceb003-18/file. Acesso em: 18 nov. 2023.
BRASIL. Guia Digital PNLD 2021. Brasi?lia: MEC, 2021. Disponível em: https://pnld.nees.ufal.br/assets-pnld/guias/Guia_pnld_2021_didatico_pnld-2021-obj2-ciencias-natureza-suas-tecnologias.pdf. Acesso em: 07 de nov. 2023.
COELHO, M. N.; MOURA, V. H. F. A abordagem do tema “gravitação” nas coleções de Ciências da Natureza e Tecnologias no PNLD 2021: qual a "Natureza da Ciência" que eles comunicam? Amazônia: Revista de Educação em Ciências e Matemáticas, v. 19, n. 43, p. 49-67, 2023. Disponível em https://www.periodicos.ufpa.br/index.php/revistaamazonia/article/view/14702/10730. Acesso em: 30 jul. 2024.
CUPANI, A.; PIETROCOLA, M. A relevância da epistemologia de Mario Bunge para o ensino de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 19, n. especial, p. 100-125, 2002.
DRIVER, R.; ASOKO, H.; LEACH, J.; MORTIMER, E.; SCOTT, P. Construindo o conhecimento científico na sala de aula. Química Nova na Escola, n. 9, p. 31-40, 1999.
FRONTALI, C. History of physical terms: ‘pressure’, Physics Education, v. 48, n. 4, p. 484-490, 2013.
GIL-PERÉZ, D.; MONTORO, I. F.; ALÍS, J. C.; CACHAPUZ, A.; PRAIA, J. Para uma imagem na?o deformada do trabalho cienti?fico. Cie?ncia & Educac?a?o, v. 7, n. 2, p. 125-153, 2001.
HIDALGO, J. M.; QUEIROZ, D. M.; OLIVEIRA, M. C. J. A História da Ciência no PNLD 2018: o Princípio de Arquimedes como estudo de caso. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 38, n. 2, p. 1251-1281, 2021.
HIDALGO, J. M.; RAMALHO, E.; ANSELMO, D. H. A. L. A historical and conceptual analysis of Archimedes’ Principle in higher education textbooks and its relevance for teachers. Physics Education, v. 58, n. 5, p. 055009, 2023.
KOEHL, G. M. Archimedes’ Principle and the Hydrostatic Paradox – Simple Demonstration. American Journal of Physics, v. 17, n. 9, p. 579-580, 1949.
LANDI JÚNIOR, S.; CARVALHO, T. M.; SOUZA, A. D. An Instructive Apparatus for Determining the Density of Liquids Based on Archimedes’ Principle. The Physics Teacher, v. 62, n. 2, p. 114-115, 2024. Disponível em https://pubs.aip.org/aapt/pte/article-abstract/62/2/114/3176027/An-Instructive-Apparatus-for-Determining-the?redirectedFrom=fulltext. Acesso em 25 de ago. de 2024.
LANDI JÚNIOR, S.; MESQUITA, N. A. S.; QUEIRÓS, W. P. Uma análise conceitual do princípio de Arquimedes nos livros didáticos de Ciências da Natureza do Ensino Médio. Revista de Educação Pública, v. 33, p. 78-102, 2024.
LEROY, B. Archimedes principle: a simple derivation. European Journal of Physics, v. 6, n. 1, p. 56, 1985.
LIMA, F. M. S. Using surface integrals for checking Archimedes’ law of buoyancy. European Journal of Physics, v. 33, n. 1, p. 101-113, 2012.
LIMA, F. M. S.; VENCESLAU, G. M.; BRASIL, G. T. A downward buoyant force experiment. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 36, n. 2, p. 2309, 2014.
LUCIE, P. H. La bilancetta – a pequena balança ou a balança hidrostática. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 9, p. 105-107, 1986.
LU?DKE, M.; ANDRE?, M. E. D. A. Pesquisa em educac?a?o: abordagens qualitativas. Sa?o Paulo: EPU, 1986.
MACHADO, J.; CRUZ, S. M. S. C. S. Conhecimento, realidade e ensino de Física: modelização em uma inspiração bungeana. Ciência & Educação, v. 17, n. 4, p. 887-902, 2011.
MOLLETA, E.; ZANIM, A. P.; VERONEZ, M. R. D. Tipos de modeladores revelados no desenvolvimento de atividades de modelagem matemática. Amazônia: Revista de Educação em Ciências e Matemáticas, v. 20, n. 44, p. 21-40, 2024. Disponível em https://www.periodicos.ufpa.br/index.php/revistaamazonia/article/view/15006. Acesso em: 30 de jul. 2024.
MOREIRA, M. A. Desafios no ensino da física. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 43, suppl. 1, p. e20200451, 2021.
NELSON, J.; BRAY NELSON, J. Buoyancy Can-Can. The Physics Teacher, v. 53, n. 5, p. 279-281, 2015.
PIETROCOLA, M. A matemática como estruturante do conhecimento físico. Caderno Catarinense de Ensino de Física, v. 19, n. 1, p. 89-109, 2002. Disponível em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/9297/8588
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica. v. 2. 5 Ed. Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor. São Paulo: Blucher, 2013.
OLIVEIRA, B. M.; MELO FILHO, J. M.; AFONSO, J. C. A densidade e a evolução do densímetro. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 35, n. 1, p. 1601, 2013.
OLIVEIRA, L. D.; RAMOS, T. C.; CARNEIRO, J. A. S. A. O.; LANDI JÚNIOR, S. Conhecimentos de Matemática básica de graduandos nos anos iniciais de Engenharia: desafios, fragilidades e enfrentamentos possíveis. Revista BOEM, v. 8, n. 16, p. 134-152, 2020. Disponível em https://www.revistas.udesc.br/index.php/boem/article/view/18000. Acesso em: 25 de ago. 2024.
OLIVEIRA, L. D.; RAMOS, T. C.; VISEU, F.; ROCHA SEGUNDO, I. G.; LANDI JÚNIOR, S. A formação dos acadêmicos como fator de entrave ao ensino: um estudo exploratório nas engenharias. Revista Eletrônica de Educação Matemática, v. 18, p. 1-23, 2023. Disponível em https://periodicos.ufsc.br/index.php/revemat/article/view/95894. Acesso em 25 de ago. de 2024.
SANTOS, F. C.; SANTOS, W. M. S.; BERBAT, S. C. Uma análise da flutuação dos corpos e o princípio de Arquimedes. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 29, n. 2, p. 295-298, 2007.
SANTOS JÚNIOR, E. R.; HIDALGO, J. M.; PAULA, T. A. Contribuições ao ensino do Princípio de Arquimedes. A Física na Escola, v. 21, p. 230073, 2023.
SELLES, S. E. A BNCC e a Resolução CNE/CP nº. 2/2015 para a formação docente: a “carroça na frente dos bois”. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 35, n. 2, p. 337-344, 2018.
SILVA, W. R. F.; FONSECA, J. M. Utilizando uma balanc?a digital de baixo custo como densi?metro e sua aplicac?a?o a so?lidos e li?quidos. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20200364, 2021.
SILVEIRA, F. L.; MEDEIROS, A. O paradoxo hidrostático de Galileu e a lei de Arquimedes. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 26, n. 2, p. 273-294, 2009.
SNIR, J. Sink or float - What do the experts think?: The historical development of explanations for floatation. Science Education, v. 75, n. 5, p. 595-609, 1991.
TANIGUCHI, D. A. A.; ROHR, J.; RIDGWAY, S.; SCHULZ, K. Two Beakers, Five E’s, Twenty Pennies, and Archimedes’ Principle. The Physics Teacher, v. 57, n. 3, p. 138-141, 2019.
WINKELMANN, J. On Idealizations and Models in Science Education. Science & Education, v. 32, p. 277-295, 2023.
DOI: http://dx.doi.org/10.18542/amazrecm.v20i44.15538
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