Definir o que é um prisma;

A importância de um prisma na Física;

Evidenciar como a luz se comporta dentro de um prisma.

* Óptica geométrica.

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Desenvolvimento de um experimento. Observamos que o professor deverá solicitar previamente aos alunos os materiais (como segue na Tabela 1 abaixo) necessários para a realização do experimento nestas aulas.   

Tabela 1 – Lista de Materiais

Motivação: 

O professor deverá iniciar a aula organizando os alunos em grupos de 4 a 5 integrantes. Neste momento, os grupos deverão analisar e responder as questões abaixo referente a figura 1.   

Questões:

• O que está acontecendo na figura 1?
• O que está acontecendo com a luz branca que está chegando no triângulo de vidro (prisma)?
• Como é conhecido o fenômeno físico, no qual a luz sofre um desvio no seu caminho?
• Essas cores refratadas lembram que fenômeno da natureza comum em dias com chuva?   

Figura 1 – Experimento de Física.

Imagem disponível em: http://www.jornallivre.com.br/images_enviadas/o-que-e-prisma-prisma-jpg.jpg. Acesso em 23 Dez. 2010     

Sugestão: Sugerimos que sejam produzidas cópias da figura em número suficiente para todos os grupos.   

Com o intuito de verificar o conhecimento dos alunos referente aos prismas, peça para os grupos escreverem as respostas numa folha e entreguem esta ao professor, o qual deverá dizer que ao término da aula eles analisarão as respostas dadas com base no que foi aprendido durante a aula.        

Atividade 1 

Neste momento, o professor deverá desenvolver com os alunos uma atividade experimental – “A luz produz as sensações de cor? - Experiência - 24”, conforme postada abaixo.   

Recurso: A luz produz as sensações de cor? - Experiência - 24 

 Link do Recurso no site Feira de Ciência: http://www.feiradeciencias.com.br/sala02/02_PC_03.asp     

Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:

• Segurem o prisma de vidro sobre uma folha de papel em branco, próximo a uma janela iluminada pelo Sol.
• Girem o prisma até ele captar a luz e direcioná-la em cores bem claras e definidas sobre o papel (Fig. 2). Observem que o prisma irá separar a luz branca em sete cores.   

Figura 2 – Prisma refratando a luz.

Imagem disponível em: http://www.feiradeciencias.com.br/sala02/image02/02_PC_03_24.gif. Acesso em 05 Dez. 2010    

Após o término do experimento, o professor deverá fazer as seguintes perguntas aos alunos:

• O que foi observado na execução da experiência?  
• O que aconteceu quando a luz passou pelo prisma?  
• Qual a relação desta experiência com o arco-íris?
• Podemos fazer este experimento utilizando água?
• Qual a relação do prisma com as gotas de água num céu?   

Favoreça com que os alunos compreendam que no experimento é observado o efeito de refração luminosa e  que, quando uma luz branca passa pelo prisma, esta luz é dividida em setes cores: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Este experimento evidência como o arco-íris é formado, mas neste fenômeno da natureza o utensílio que refrata a luz branca são as gotículas de água que ficam presente no céu após uma chuva.    

Atividade 2 

Neste momento, o professor deverá pedir aos grupos, dispostos na sala de informática, para que façam pesquisas - em sites da Internet, bem como em livros didáticos - sobre o conceito de refração e sua relação com o cotidiano das pessoas, conforme roteiro postado abaixo. Para subsidiar a pesquisa dos alunos, sugerimos o roteiro abaixo.            

Roteiro de Pesquisa:    

a) O que é refração?

b) O que é a luz branca e como ela é formada?

c) O que ocorre com a luz quando ela entra ou sai de um prisma?

d) O que são fibras ópticas (Fig. 3) e qual sua utilidade?

e) De que modo é formado o arco-íris? Tem alguma relação com a refração?    

Sugestões de sites para a realização das pesquisas:

http://www.colegioweb.com.br/fisica/o-que-e-refracao.html   

http://www.brasilescola.com/fisica/a-refracao-luz.htm   

http://efisica.if.usp.br/otica/basico/refracao/   

http://educar.sc.usp.br/otica/refracao.htm   

http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/refracao/refracao7.htm   

http://penta.ufrgs.br/redes.94-2/nunes/fibras.html   

http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2001/fibraoptica/photo.htm   

http://www.scribd.com/doc/3614736/Fisica-PreVestibular-Impacto-Optica-Refracao-da-Luz-I   

http://www.infoescola.com/meteorologia/arco-iris/   

http://astrosurf.com/skyscapes/otica/arco1.htm   

http://www.colegioweb.com.br/fisica/o-arcoIris.html   

http://ciencia.hsw.uol.com.br/luz12.htm       

Figura 3 – Fibra óptica.

Imagem disponível em: http://www.clubofmozambique.com/pt/sectionnews/data/economia/fibra.jpg. Acesso em: 05 Dez. 2010.             

Ressaltamos que o professor deverá informar os alunos que eles deverão compartilhar as informações de suas pesquisas com todos da sala, e que isto será feito através da discussão das questões do roteiro de pesquisa.   

Favoreça com que a discussão inicie a partir da apresentação de cada grupo referente ao item a) do roteiro de discussão. Após debaterem sobre item em questão, o próximo item do roteiro deverá ser discutido e assim sucessivamente. O professor deverá mediar e conduzir a discussão, de forma a estimular a participação de todos, bem como, para esclarecer dúvidas e corrigir conceitos errôneos. Para cada item do roteiro de pesquisa (sugerido no início da pesquisa), sugerimos um debate de no máximo 5 minutos.     

Atividade 3 

Dando prosseguimento à aula, neste momento o professor deverá exibir aos alunos um vídeo, conforme postado abaixo, o qual demonstra o conceito de refração e o funcionamento de um prisma. O vídeo, “Luz Visível – Espectro Eletromagnético” (Fig. 4), tem duração de 4 minutos e 08 segundos.   

Link do Vídeo:  “Mago da Física – Propagação de Calor: Convecção” http://www.youtube.com/watch?v=DGM1alJbj5M Acesso em: 05 Dez. 2010        

Figura 4 – Imagem do vídeo “Luz Visível – Espectro Eletromagnético”.   

Sugestões: O professor, se preferir, poderá gravar o vídeo em DVD e apresentá-lo aos alunos na Sala de Vídeo da escola, de forma que todos possam assisti-lo ao mesmo tempo.      

Após a apresentação do vídeo, o professor deverá promover uma discussão em grupo com os alunos acerca do conteúdo deste, de forma que eles possam perceber as relações entre o que foi mostrado no vídeo e o que foi trabalhado no experimento realizado na aula.   

Roteiro de Discussão:

• Qual conceito físico foi visualizado no vídeo? (Refração)
• A refração da luz pode ser relacionada com qual fenômeno da natureza? (Com o arco-íris)
• O que acontece quando uma luz passar por um prisma? (Ela sofre refração)
• Como é possível formar um arco-íris num céu sem prismas? (As gotas de água fazem o papel do prisma, refratando a luz)
• Quais são as cores primárias? E o que acontece quando misturamo-las? (As cores primárias são o vermelho, azul e verde. Essas cores podem ser misturadas utilizando-se lâmpadas)   

Favoreça com que todos os grupos participem e deem suas opiniões acerca de cada pergunta. Ressaltamos que esta atividade visa propiciar avaliar se o conhecimento foi aprendido e esclarecido para todos na sala durante o desenvolvimento das atividades.          

Os alunos deverão primeiramente discutir estas questões em grupo e em seguida em aula aberta com todos os alunos.   

Após discutirem as perguntas do roteiro de discussão, os grupos deverão anotar em uma folha de papel pardo ou cartolina as conclusões que chegaram a cada questão, apresentando estas, posteriormente, a todos da sala de aula.   

O professor deverá mediar e supervisionar este momento, de forma a favorecer a participação de todos, bem como para esclarecer dúvidas e ou conceitos errôneos caso surjam.   

Atividade 4 

Nesta etapa, o professor deverá retomar as respostas dadas no início da aula sobre a refração e a formação do arco-íris. Para isso, deverá redistribuir de forma aleatória as folhas com as respostas e pedir para que cada grupo leia as explicações dadas para as questões. Pergunte aos alunos se eles concordam ou não com as afirmações e por quê, debatendo com todos os erros conceituais e os acertos destas.      

Favoreça com que todos os grupos participem e deem suas opiniões acerca de cada resposta. Ressaltamos que esta atividade visa propiciar a avaliação do aprendizado dos alunos durante as atividades realizadas anteriormente.  

Teoria e experimentos:

http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/refracao/tintim10.htm       

Avalie a participação dos alunos no experimento realizado e nas discussões ao longo da aula,  e peça para que cada aluno pesquise na internet e em livros, a resposta para a seguinte questão:   

“As letras de um livro vista através de uma placa de vidro transparente grossa, embora não se deformem, parecem se movimentar quando você desliza a placa sobre a página ou quando muda a direção em que se olha para a lâmina. Por que isso ocorre?”