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• 19 anos de egressos – quem são?
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O Ensino da Física através das Suas Constantes

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O objetivo deste seminário é relatar uma experiência de ensino que vem sendo desenvolvida no PVNC - Núcleo de Petrópolis há alguns anos. Ao invés de se apresentar uma Física compartimentada em sub-áreas, a disciplina é ensinada através dos fenômenos ligados às constantes fundamentais da Natureza.

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O Ensino da Física através das Suas Constantes

  1. 1. ““Lendo a NaturezaLendo a Natureza através dasatravés das Constantes FundamentaisConstantes Fundamentais da Física”da Física” J. A.J. A. HelayëlHelayël--NetoNeto (CBPF(CBPF GFTGFT –– JLLJLL PVNCPVNC -- Petrópolis)Petrópolis) BibliotecaBiblioteca -- IFIF –– UFF, NOV 2014UFF, NOV 2014 Ao Inesquecível MestreAo Inesquecível Mestre Prof.DaltonGonçalvesProf.DaltonGonçalves
  2. 2. Nosso lema naNosso lema na “Jornada de Acolhida”“Jornada de Acolhida” • “Que hoje seja o primeiro dia do resto de suas vidas. Enterrem seus sonhos e os transformem em um Projeto de Vida.” • Grupo de Pesquisa “Física e Humanidades” – CBPF • Grupo de Física Teórica José Leite Lopes.
  3. 3. Relato de ExperiênciaRelato de Experiência Público-alvo: jovens/adultos do Ensino Médio, oriundos das classes populares. Tempo de atividades: 1994 – 2014 (SÁB, 13 AGO 1994). Ambiente de trabalho: PVNC – Petrópolis Desafio: Física como disciplina motivadora e regeneradora. ( De Rerum Natura ).
  4. 4. Objetivos . Integração das diferentes áreas do conhecimento (a Física é uma só!). . Desenvolvimento da capacidade de modelagem : percepção do que seja um modelo e do que seja teoria científica. . Maior percepção dos domínios e escalas da Natureza (“as ciências” que se articulam) . . Entrosamento com as grandes questões da Ciência contemporânea. . Desnaturalizar o senso-comum de que as Ciências Naturais/Exatas são excludentes. . Física comprometida com um processo de mudança de destino social (qual o real potencial da Física para este fim?). . Substituir o repasse de conteúdo pelo compartilhamento e reflexão.
  5. 5. Grande desafioGrande desafio Mais do que viabilizar o ingresso no Ensino Superior,Mais do que viabilizar o ingresso no Ensino Superior, o verdadeiro desafio éo verdadeiro desafio é assegurarassegurar aa permanênciapermanência ee aa conclusão do curso.conclusão do curso. [[ Temos desenvolvido programasTemos desenvolvido programas com este objetivo.com este objetivo. ]]
  6. 6. Metodologia e OperacionalizaçãoMetodologia e Operacionalização . Oficinas nos meses de JAN/FEV: Matemática Básica, CCC, Grandes Teorias Científicas. (O preponderante papel da disciplina CCC ao longo do ano.) . Física e Sociedade: Jornadas Abertas do PVNC: workshops para reflexão sobre temas especiais (100 Anos de Ciência; Perspectivas no Mundo Acadêmico; Ciência, Espiritualidade e Religião; Max Weber e a Ciência como Vocação; De Rerum Natura; Sociedade e Racionalidade) . Aulas semanais (SÁBs e 2 últimos DOMs de cada mês). 1 aula mensal de Filosofia. . Administração /Coordenações/Assembléias: incentivo às lideranças.
  7. 7. Educação: Ensino de Ciências Divulgação Científica } a partir da Física. Projetos de intervenção. Extensão : Outros Pré-Vestibulares Comunitários além do Núcleo de Petrópolis (www. pvnc.com.br) Núcleo de Volta Redonda (MEP) Temas de Debate no processo de acolhimento Gramsci: O intelectual orgânico Althusser: Aparelhos ideológicos do Estado Max Weber: A Ciência como Vocação Bourdieu: Capital cultural Florestan: A Revolução Burguesa no Brasil Schwarz: Favor/mediação das relações sociais.
  8. 8. FÍSICA: Experiência em andamento desde 2009FÍSICA: Experiência em andamento desde 2009 Física Básica através das constantes fundamentais da Natureza. Ponto central de toda a abordagem: estrutura do espaço-tempo e dimensionalidade Grandezas físicas fundamentais (SI: kg, m, s, K, A, mole, candela)
  9. 9. Temas Universais:Temas Universais: unificação dasunificação das disciplinasdisciplinas • Tempo / Espaço • Energia / Matéria • Simetria / Diversidade • Luz • Incerteza • Transformação / Evolução • Complexidade • Hegemonia / contra-hegemonia • Mais-valia • Símbolos e significados
  10. 10. Interações FundamentaisInterações Fundamentais • O que são as Interações Fundamentais? • (Em que medida uma interação é considerada fundamental?) • Gravidade • Eletromagnetismo • Força Nuclear Forte • Força Nuclear Fraca • 5a Força? • Interações Fundamentais ~ Escalas distintas • Energia ~ Comprimento ~ Tempo • Unificação procede?
  11. 11. GN = 6.67 x 10 -11 Nm 2 kg -2 GN - origem da massa ( bóson de Higgs; aqui, entra GF ) contexto para introduzir a idéia de campo/campo gravit’l leis de Kepler matéria escura (Hubble, Planck, WMAP, ESO) MOND (extensão!) - pluralidade de idéias constante cosmológica , Λ energia escura (novo regime para o campo gravitacional) O que é, afinal, a força de gravitação: fundamental ou não?
  12. 12. GF = 1.17 x 10 -5 GeV -2 GF - Interação nuclear fraca – Interação eletrofraca: Escala de distâncias e escala de tempos Isospin fraco e Hipercarga ~ Carga elétrica Léptons carregados / neutrinos Quarks (3 gerações) Mediadores ( W+ e W- , Z0 , ɣ) Constantes com dimensão e elementaridade.
  13. 13. c c - 3’a lei de Newton tempo/espaço, espaço-tempo dilatação/contração (fator - gamma e regime relativístico) massa e energia de repouso buracos negros (G e c: velocidade de escape e horizonte de eventos) que interação está associada à constante c?
  14. 14. e e - Eletrostática (campo elétrico; campos elétrico e gravitacional: unificação de conceitos) magnetismo (Relatividade e conexão E – B; campos magnéticos astrofísicos) ondas eletromagnéticas (reconsiderar c) CMB, raios-X e explosões de raios-gama a tecnologia de c, e átomo de hidrogênio (instabilidade clássica): idéia de uma “nova Física” anti-H por 17 min (o que aprenderemos com isto?).
  15. 15. hh h - Relação entre matéria e radiação efeito fotoelétrico dualidade átomo de Bohr (JUL 1913) conceito de spin (1912-1925) anti-matéria (abstração e experimentação) materiais (condutores, supercondutores, nanoestruturas: Física de alta precisão) núcleos atômicos/neutrinos a revolução tecnológica do h há alguma interação relacionada a h?
  16. 16. kk k - Temperatura entropia gases ideais temperaturas críticas/transições de fase equipartição da energia a Física do “muitos”. “Brincando” com as possíveis combinações entre estas constantes: escalas da Natureza.
  17. 17. Atividades de Suporte Filosofia Palestras sobre temas abordados no programa Palestras sobre políticas educacionais e científicas Anos temáticos (A Ciência em 19xy.) Debates/Cineclube. Grupos de estudo solidário ao longo da semana.
  18. 18. ProjetosProjetos • www.professorglobal.com.br • “Compartilhando reflexões com a Família”. • “O Brasil da Ciência”, 2008 – 2009. • “Física na Laje”, 2010 – 2012. • 2013 – 2014: projeto em formatação.
  19. 19. Considerações ConclusivasConsiderações Conclusivas • 19 anos de egressos – quem são? [ IC, M, D, Professores Adjuntos ] - o retorno ao Núcleo • Análise dos riscos (o intelectual orgânico; recrutamento) • Formação de jovens cientistas oriundos das classes populares: a Física motivando o ingresso no mundo do conhecimento. Quantos físicos estimulamos? Quantos antropólogos? E quantos outros? Jornada das Vocações.
  20. 20. Considerações Conclusivas • Jovem da classe popular: Prestador de serviço/técnico ou produtor de conhecimento? (Destino social: quais as suas chances?) • Física: disciplina excludente / prática regeneradora. • Histórias de vida construídas a partir da Física • O papel do Professor de Física: como redimensioná-lo? Relação com a pesquisa.

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