Portal do Professor

• Conhecer a evolu??o hist?rica dos acontecimentos que fundamentar?o a teoria da Gravita??o Universal de Newton, e que foram baseados em observa??es astron?micas;
• Entender as Leis de Kepler e as propriedades de uma elipse;
• Fazer a leitura de cartas celestes e analisar o movimento de corpos no c?u.

3 horas/aula

• No??es sobre gravita??o.

PREPARA??O DA AULA:

Esta aula utilizar? a rede social Facebook como ferramenta pedag?gica. Assim, o professor dever? criar uma conta para a turma nesta rede social e certificar-se de que todos os alunos sejam adicionados. Ser? necess?rio que todos os alunos possuam um email pessoal. Sugere-se, ent?o, que esta etapa seja realizada junto com os discentes antes de iniciar as atividades dessa aula. O docente poder? utilizar um projetor data-show para que todos visualizem seus passos e participem deste processo. Tutorais para a cria??o de uma conta no Facebook s?o indicados nos recursos complementares.

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ATIVIDADE 1: A Hist?ria da Gravita??o

PREPARA??O DO AMBIENTE:

Nesta atividade ser? necess?rio o uso de computadores, alfinetes ou percevejos, barbante, folha de isopor, r?guas, folhas de papel of?cio e caderno e l?pis ou caneta para anota??es. O professor dever? acordar com os alunos a forma??o de grupos e a participa??o ativa de todos no passo-a-passo da atividade.

ORIENTA??ES QUANTO AO USO DO SOFTWARE:

Ser?o utilizados os seguintes objetos educacionais:

1 -A f?sica e o cotidiano: Gravita??o - Parte I  ? um v?deo que aborda a hist?rica da gravita??o desde a Gr?cia Antiga at? os nossos dias e enfatiza os modelos geoc?ntrico e helioc?ntrico e algumas contribui??es de Galileu, Newton e Einstein. Tamb?m chega a comentar sobre o surgimento dos cometas e a forma??o das mar?s. O recurso est? dispon?vel no Banco Internacional de Objetos Educacionais no endere?o http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/14357.

2 - As leis de Kepler ? um objeto educacional que apresenta anima??es simples sobre as leis de Kepler. Poder? ser encontrado para download no Banco Internacional de Objetos Educacionais no endere?o http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/14809, mas tamb?m pode ser acessado online.

DESCRI??O DA ATIVIDADE:

Introdu??o

O professor ir? iniciar a atividade perguntando se os alunos conhecem a famosa hist?ria da ma?a que ajudou Isaac Newton a construir a teoria da gravita??o. Se os alunos n?o conhecerem, o professor dever? gastar alguns minutos compartilhando esta hist?ria com os discentes. Em caso afirmativo, dever? ser feita a seguinte pergunta ? turma:

- Voc?s acham que Newton descobriu a gravita??o em um ?insight?, ou seja, do nada? Foi como um momento m?gico de inspira??o?

- Algo contribuiu para a forma??o desta grandiosa teoria?

Os alunos n?o precisam responder a estas perguntas, pois neste momento elas s?o feitas para refletir e motivar o conte?do que ser? abordado. Entretanto, ao final da atividade eles dever?o ser capazes de respond?-las.

Buscando o conhecimento ? Objetos Educacionais

Neste momento os alunos ser?o convidados a assistir ao v?deo A f?sica e o cotidiano: Gravita??o - Parte I e, em seguida, acessar o recurso Leis de Kepler.

Os discentes dever?o anotar em seus cadernos fatos relacionados ?s seguintes express?es enquanto exploram os objetos educacionais:

a.      Isso ? interessante;

b.     Eu j? sabia disso;

c.      Eu n?o sabia disso;

d.     Eu n?o entendi;

e.      O que ? isto?

Estas anota??es ajudar?o no momento da discuss?o.

A ?rbita el?ptica dos planetas

A turma ser? organizada em cinco grupos que receber?o do professor um peda?o de folha de isopor, barbante de 30 cm, dois alfinetes ou percevejos, r?gua e folhas de papel of?cio. Dever? ent?o ser seguido o seguinte roteiro:

a. O professor compartilha com os alunos o que define uma elipse, ou seja, a soma das dist?ncias de qualquer ponto sobre sua curva a seus focos ? constante. Por isso, para desenhar uma elipse basta prender as pontas de um barbante em alfinetes ou percevejos fixados em dois pontos (os focos), esticar o barbante com um l?pis e, mantendo o barbante sempre esticado, deslizar o l?pis realizando a curva. Observe na figura 1 que o tamanho do barbante ? exatamente as dist?ncias do ponto P aos focos;

Figura 1: Arranjo para desenhar uma elipse.

Fonte: Curso de f?sica 1, M?ximo e Alvarenga, 3?. Edi??o, Editora Habra ? Cap?tulo 7, Gravita??o Universal, p?gina 322.

b.     Em seguida, o professor dever? solicitar que os grupos desenhem tr?s elipses prendendo os alfinetes a uma dist?ncia de 24, 8 e 0,6 cm um do outro (dist?ncia entre os focos), respectivamente;

c.      Analisando as curvas, pergunte aos discentes o que ocorre quando a dist?ncia entre os focos diminui. Dever? ser percebido que a elipse se aproxima de um c?rculo;

d.     Informe aos alunos que a segunda e terceira elipse s?o as ?rbitas dos planetas Plut?o e Terra ao redor do Sol, respectivamente. Pe?a que os alunos as comparem.

Kepler utilizou em seu trabalho os dados coletados durante 20 anos por TychoBrahe. Medi??es muito precisas do movimento dos corpos celeste atrav?s da observa??o. T?o precisas que permitiram Kepler perceber que os planetas se moviam em ?rbitas el?pticas e n?o circulares. Duram 17 anos de estudo para Kepler publicar as duas primeiras leis e mais 10 anos para publicar a terceira. Chame a aten??o dos alunos para este fato que exigiu grande dedica??o destes dois cientistas.

Observa??o: Este momento foi baseado na atividade que se encontra no livro Curso de f?sica 1, M?ximo e Alvarenga, 3?. Edi??o, Editora Habra ? Cap?tulo 7, Gravita??o Universal, p?gina 322.

Seguindo a Hist?ria

Em seguida, cada grupo receber? uma ideia que prevaleceu durante muitos anos no percurso da hist?ria da humanidade at? a teoria da gravita??o. S?o elas:

- O modelo dos gregos;

- O sistema de Ptolomeu;

- O sistema helioc?ntrico de Cop?rnico;

- TychoBrahe e Kepler;

- A gravita??o de Newton.

Cada grupo dever? criar uma imagem que represente a ideia fundamental de cada ?poca utilizando um programa criador de desenho, como o Paint no sistema operacional Windows. Para isto, os grupos poder?o fazer uma pesquisa na internet sobre seu tema.

MOMENTO DO ALUNO:

Este ser? o momento em que os alunos buscar?o desenvolver a atividade proposta.

DISCUSS?O:

Os alunos ir?o conversar sobre gravita??o e as leis de Kepler apresentando para os amigos suas anota??es. Eles ir?o compartilhar fatos que acharam interessantes, que j? conheciam, que aprenderam durante a atividade, ou perguntar aos amigos ?o que ? isto??, referindo-se a um termo desconhecido. Se um aluno j? conhecia um acontecimento, indague como ele ficou sabendo. O professor participar? esclarecendo as d?vidas e chamando a aten??o dos discentes caso estes apliquem conceitos f?sicos de maneira inadequada.

SISTEMATIZA??O:

O professor formalizar? o conte?do realizando um jogo da mem?ria, onde os alunos dever?o lembrar-se da sequ?ncia de assuntos e a??es que foram desenvolvidas durante a atividade. A sequ?ncia dever? ser registrada na lousa pelos pr?prios alunos.

Compartilhando na rede social

As imagens produzidas pelos grupos durante a atividade dever?o ser publicadas na rede social junto com um pequeno texto de 15 linhas que explica sua cria??o e rela??o ao tema que recebeu.

Os colegas dever?o curtir/comentar as produ??es uns dos outros, e o professor dever? motivar a participa??o dos alunos e interferir sempre que julgar necess?rio.

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ATIVIDADE 2: Observando o movimento dos corpos celestes

INSTRU??ES INICIAIS

Para o desenvolvimento desta atividade ser? necess?rio o uso de computadores com o objeto educacional disponibilizado e acesso a internet, c?mera fotogr?fica digital, caderno e l?pis ou caneta para poss?veis anota??es. O professor dever? acordar com os alunos a forma??o de duplas ou trios, dependendo a quantidade de computadores no LIE, e a participa??o de todos nas tarefas que ser?o realizadas no Facebook.

2.1 Astronomia: a arte de apreciar e estudar o c?u!

O professor iniciar? a atividade convidando os alunos a se tornarem astr?nomos amadores por um dia.

A primeira coisa que um astr?nomo deve fazer ? ser capaz de identificar o que est? sendo observado em determinado ponto do c?u. As cartas ou mapas celestes foram criados para facilitar a identifica??o dos corpos celestes. Os discentes dever?o visitar o site Cartas Celestes no endere?o http://astronomia.blog.br/cartas-celestes/. Este site disponibiliza o mapa celeste de v?rias cidades do Brasil, e ainda permite que sejam criados mapas de datas passadas e futuras preenchendo os espa?os espec?ficos abaixo do mapa. Um exemplo destes mapas ? apresentado na figura 2.

Ap?s mostrar o que ? um mapa celeste, o docente dever? explicar aos discentes como utiliz?-los. Ao observar o c?u ? noite, o ideal seria o astr?nomo:

- Deitar no ch?o e orientar o mapa utilizando os pontos cardeais de acordo com sua localiza??o;

- Usar lanterna com luz vermelha para iluminar o mapa;

- Procurar lugares com pouca luminosidade.

Figura 2: Mapa celeste de Fortaleza na data 10/10/1976.

Fonte: http://www.heavens-above.com/skychart.aspx?SL=1&SN=1&lat=-3.717&lng=-38.500&loc=Fortaleza&alt=1&tz=EBST.

Solicite que todos os alunos criem os mapas celestes do dia em que nasceram e salvem a imagem seguindo os seguintes passos:

1.     Colocar o mapa celeste visto por inteiro no monitor (para reduzir pressione ?Ctrl + -?);

2.     Apertar o bot?o Print Screen do teclado (este comando copia a tela do computador - PrtSr);

3.     Abrir um programa de cria??o de desenhos como o Paint, no Windows, e colar a imagem atrav?s do comando ?Ctrl+v?;

4.     Apagar as bordas e deixar apenas a parte de interesse da imagem, que ? o mapa celeste e a data.Colocar o nome do aluno;

5.     Salvar o arquivo em formato PNG ou JPG no desktop ou mem?ria pendrive;

6.     Se poss?vel, enviar a imagem via email para os integrantes do grupo;

2.2 Visitando um planet?rio na sala de aula

Os alunos acessar?o o recurso Stellarium (indicado pelo Portal do Professor). O download poder? ser realizado no site http://stellarium.org/e o programa poder? ser instalado em portugu?s. A figura 3 mostra a interface deste programa.

Figura 3: Interface do recurso Stellarium.

Fonte: Imagem retirada do programa Stellarium.

Com este programa os alunos poder?o localizar planetas, se aproximarem e observar sua superf?cie e sat?lites, assim como ver constela??es, nebulosas e localizar sat?lites artificiais da Terra. Os usu?rios tamb?m t?m controle sobre a velocidade do movimento dos corpos, podem inserir datas espec?ficas e locais espec?ficos (aten??o para selecionar a cidade na qual se localiza a escola nas configura??es do programa!).

O docente n?o dever? conduzir este momento. Deixe os alunos livres para navegarem no recurso e esteja atento para interagir com os alunos sempre que julgar necess?rio.

2.4 Criando arte com o movimento dos corpos celestes e divulgando na rede social

O professor dever? mostrar aos alunos a fotografia apresentada na figura 4. Este efeito ? causado pela longa exposi??o ao bater a foto e ? capaz de captar o movimento das estrelas vis?veis a olha nu.

Figura 4: Fotografia com efeito de longa exposi??o.

Fonte: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/astronomia-e-exploracao-espacial/supernovas-podem-reabilitar-maior-equivoco-de.

Mais detalhes do procedimento para obter esse efeito podem ser encontrados no artigo Como fotografar c?us estrelados acessando o link http://www.tecmundo.com.br/fotografia-e-design/14843-como-fotografar-ceus-estrelados.htm. Outro exemplo ? apresentado no figura 5.

Figura 5: Fotografia com efeito de longa exposi??o.

Fonte: http://www.tecmundo.com.br/fotografia-e-design/14843-como-fotografar-ceus-estrelados.htm.

Ser?o realizadas duas tarefas na rede social:

1.     Identificar/marcar tr?s constela??es que est?o presentes no mapa celeste do dia do anivers?rio e compartilhar/publicar esta informa??o no Facebook da turma;

2.     Bater uma fotografia art?stica captando o movimento das estrelas e publicar na rede social.

Os alunos dever?o curtir e comentar as produ??es uns dos outros. A fotografia mais curtida ser? impressa em tamanho grande e colocada em um local especial na escola para que os outros alunos visualizem.

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ATIVIDADE 3: A hist?ria da gravita??o contada no teatro: divulgando ci?ncia com as artes c?nicas

INSTRU??ES INICIAIS

Nesta atividade ser?o utilizadas roupas de ?poca e material para criar cen?rios. O professor dever? combinar com os alunos dedica??o e empenho na prepara??o de uma pe?a teatral e a participa??o de todos na encena??o.

Fonte: http://www.trajetoconsultoria.com.br/acerteorumo/?cat=28.

3.1 Processo de cria??o da pe?a

A pe?a teatral constar? de cinco atos:

- O modelo dos gregos;

- O sistema de Ptolomeu;

- O sistema helioc?ntrico de Cop?rnico;

- TychoBrahe e Kepler;

- A gravita??o de Newton.

Cinco equipes, com integrantes diferentes daqueles da atividade 1, ficar?o respons?veis em criar um roteiro em que seja apresentada a ideia da ?poca, os impactos na sociedade e um pouco da biografia dos cientistas envolvidos. Para isto, os grupos dever?o realizar uma pesquisa mais detalhada dos acontecimentos. Este roteiro dever? conter di?logos fazendo com que cada ato dure em m?dia 10 minutos, e dever?o ser apresentados ao professor para que este oriente as equipes e ajude na edi??o do texto.

A pe?a poder? ser apresentada no audit?rio para as outras s?ries ou durante a feira de ci?ncias da escola para atingir tamb?m os visitantes.

3.2 Compartilhando na rede social

O professor publicar? no Facebook a seguinte senten?a:

?Consegui enxergar mais longe do que os outros colegas porque me apoiei em ombros de gigantes?. Isaac Newton

E perguntar? aos alunos: O que Newton quis dizer com frase? Como voc? a interpreta?

Os alunos dever?o postar suas impress?es.

Sugest?es de links para alunos

Entenda como funciona o Facebook

http://g1.globo.com/Noticias/Tecnologia/0,,MUL1313595-6174,00-ENTENDA+COMO+FUNCIONA+O+FACEBOOK.html (Sugest?o do Portal do Professor).

Como fazer v?deos:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/conteudoJornal.html?idConteudo=387

Sugest?es de links para professores

Facebook para Educadores                                              

http://educotraducoes.wordpress.com/2012/05/06/facebook-para-educadores/

Criar conta Facebook

http://www.criarblogs.net/criar-conta-facebook/

Tutorial: Facebook criar conta

http://www.youtube.com/watch?v=Zw7XHn0906E

Entenda como funciona o Facebook

http://g1.globo.com/Noticias/Tecnologia/0,,MUL1313595-6174,00-ENTENDA+COMO+FUNCIONA+O+FACEBOOK.html

Como usar as redes sociais a favor da aprendizagem

http://revistaescola.abril.com.br/gestao-escolar/redes-sociais-ajudam-interacao-professores-alunos-645267.shtml (Sugest?o do Portal do Professor).

Constru??o de um compasso celeste

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=8662

Observa??o do c?u

http://www.zenite.nu/

Mapa da Lua simplificado

https://sites.google.com/site/proflanghi/mapa

Links do portal que podem ser consultados pelo professor no planejamento de sua aula

Teatro melhora rendimento de alunos e premia escola do DF

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/conteudoJornal.html?idConteudo=1499

Ensino de ci?ncias pode utilizar diferentes alternativas metodol?gicas

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/conteudoJornal.html?idConteudo=1051

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Observa??o: TODOS OS SITES DESTA AULA FORAM ACESSADOS EM 28/01/2013.

Na atividade 1, o docente dever? verificar se os alunos entenderam a evolu??o hist?rica dos acontecimentos que fundamentar?o a teoria da Gravita??o Universal dando a merecida import?ncia as observa??es astron?micas que antecederam esta teoria nos coment?rios durante a discuss?o e na relev?ncia dos textos e imagens produzidas. Tamb?m dever? ser observado pelo professor se os alunos compreenderam as leis de Kepler e o que s?o ?rbitas el?pticas. Na atividade 2, dever? ser analisado se os alunos assimilaram o conceito de movimento dos corpos celestes, atrav?s da habilidade adquirida de ler mapas celestes e do rendimento dos alunos durante o acesso ao recurso Stellarium. Na atividade 3, o professor dever? averiguar se os alunos se apropriaram do conte?do da aula, avaliando a produ??o dos roteiros para a pe?a teatral e a maneira confiante com que eles transmitem esse conhecimento atrav?s das artes c?nicas.