Nesta aula o aluno poderá compreender quais são as principais partículas elementares do nosso mundo e aprender outras. Nesta aula também será visualizado alguns vídeos, nos quais o aluno poderá compreender que existe muita matéria escura no universo, ou seja, partículas elementares a serem descobertas. Além disso, esta aula pode contribuir para aprimorar a capacidade crítica, analítica e argumentativa dos alunos relacionadas à temática de Física Moderna e da Astronomia.

Não é necessário nenhum conhecimento prévio.

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Uso do Laboratório de Informática e a Sala de Vídeo.

Observação: Onde se diz Matéria nesta aula, é entendido o átomo.   

Motivação:

O professor deverá iniciar a aula solicitando aos alunos que se organizem em grupos de até três (3) integrantes. Estando organizados na sala de aula, o professor deverá instigar a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado (estrutura da matéria), perguntando quais são as mais conhecidas partículas que constituem a matéria (Fig. 1).  

Figura 1 – Próton, Nêutron e Elétron.

Imagem disponível em: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/carga-eletrica/imagens/carga-eletrica-15.gif. Acesso em: 06 Abr. 2010  

Neste momento, discuta com os alunos sobre as três partículas principais da matéria (Nêutron, Próton e Elétron), mas, alerte-os que estas não são as partículas elementares ou fundamentais da matéria, ou seja, essas três partículas não são as menores estruturas desta.

Após, discutir com os alunos sobre as partículas, esclarecendo suas dúvidas, o professor deverá dizer que eles irão conhecer muitas outras partículas que constituem a matéria no decorrer das aulas.   

Atividade 1

Em seguida, o professor deverá reunir os alunos na sala de vídeo e exibir os recursos, postados abaixo, que se trata de dois vídeos, com duração de no máximo oito (8) minutos e vinte (20) segundos cada, os quais explicam e demonstram a existência de matéria escura (matéria ainda não descoberta pelos cientistas) no nosso universo.   

Recursos:

Física na Cultura – O lado escuro do Universo [1/3]

Link do Recurso no site do youtube: http://www.youtube.com/watch?v=b2ynIkbUy6I Acesso em: 06 Abr. 2010    

Figura 2 – Imagem do vídeo.   

Física na Cultura – O lado escuro do Universo [2/3]

Link do Recurso no site do youtube: http://www.youtube.com/watch?v=0EcGjCfi6OI&feature=related Acesso em: 06 Abr. 2010    

Figura 3 – Imagem do vídeo.   

Sugestão: 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.   

Os vídeos (Fig. 2 e 3) exibem uma palestra da professora Thaisa Bergmann, onde ela explica a existência da matéria e a energia escura, além de falar sobre a sua importância no passado e para o futuro do espaço.

Essas matérias escuras são a base para a formação de nossos corpos, objetos e tudo mais que nos rodeiam, e até as nossas partículas elementares (prótons, elétrons e nêutrons).

Sugerimos que o professor pergunte aos alunos o que eles compreenderam sobre a formação do Universo e as possibilidade de futuras descobertas a cerca dele.

Atividade 2

Após, os alunos terem discutido sobre as partículas básicas da estrutura da matéria e a importância destas no âmbito universal, nesta atividade, será realizada análises de reportagens que abordam o Large Hadron Collider (LHC) - o acelerador de partículas que se encontra na França e na Suíça (Fig. 4).

O professor deverá distribuir a cada grupo uma das reportagens sugeridas abaixo, e pedir que eles discutam estas de acordo com o roteiro proposto a seguir.

http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,explosao-de-estrelas-explica-misterio-do-programa-apollo,393064,0.htm 

http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,apos-sucesso-da-estreia-fisicos-intensificam-ritmo-das-colisoes-no-lhc,531923,0.htm 

http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,superacelerador-de-particulas-colide-protons-e-recria-o-big-bang,531264,0.htm 

http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,cern-nega-problemas-de-seguranca-em-acelerador-de-particulas,522328,0.htm  

http://noticias.ambientebrasil.com.br/clipping/2008/09/06/40512-estudo-reafirma-que-acelerador-de-particulas-lhc-e-seguro.html  

http://olhometro.com/2008/08/22/cinco-motivos-para-nao-temer-o-large-hadron-collider/    

Observação: O professor poderá imprimir as matérias jornalísticas em cópias suficientes a todos.  

Roteiro de Leitura e Discussão em Grupo:

• O que é o LHC?
• O que é estudado e analisado nesta estrutura?
• Esta construção pode trazer algum risco para a humanidade?
• Com os resultados adquiridos nesta estrutura, poderá ser esclarecida quais fenômenos?

Figura 4 – LHC.

Imagem disponível em: http://www.ct.ufrj.br/boletim/imagens/boletins/v4n9/lhc.jpg. Acesso em: 13 Abr. 2010    

Após cada grupo analisar e discutir sua reportagem, o professor deverá promover um debate entre todos os alunos, de forma que ambas as reportagens sejam conhecidas por todos.

Em seguida, o professor deverá discutir com os alunos e com auxílio deles concluir a importância de se estudar as partículas elementares e as reações entre as colisões destas.   

Atividade 3

Nas atividades anteriores os alunos visualizaram as partículas elementares da matéria e aprenderam o que é matéria escura e sua importância.

Nesta atividade é sugerido que os grupos promovam aos demais alunos da escola uma exposição intitulada “O Mundo das Partículas”, com Murais – com textos explicativos e figuras - sobre algumas partículas conhecidas no nosso Universo.

Cada grupo deverá pesquisar (em livros e na internet) uma determinada partícula. Conforme sugestão abaixo:

• Quarks;

• Léptons;

• Mésons;

• Bárions;

• Grávitons;

• Glúons;

• Bósons;

• Fótons.   

Sugira que, em cada grupo, um aluno fique responsável por apresentar a exposição aos demais alunos da escola, tornando-se assim um guia da exposição "O Mundo das Partículas".

SUGESTÃO

Considerando que a história da Física é muito importante, pois nos mostra como grandes pensadores descobriram suas fórmulas, princípios e leis, e que ela (a história da Física) ainda é pouco conhecida por alunos, sugerimos alguns sites, que versam sobre a descoberta do Méson pi e César Lattes (Físico Brasileiro), para que os alunos façam pesquisas. Após a pesquisa, sugerimos que os alunos apresentem o que aprenderam sobre César Lattes através de seminários.   

Sugestão de sites para a realização da pesquisa:

http://www.cbpf.br/meson/meson.html 

http://www.comciencia.br/reportagens/cosmicos/cos07.shtml 

http://www.cbpf.br/Staff/Lattes.html 

http://www.mast.br/nav_h05_txt511b.htm 

É importante observarmos que César Lattes (Fig. 5) foi um dos Físicos mais importantes do Brasil. Ele co-descobriu a existência da partícula Méson PI e foi um dos fundadores do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas no Rio de Janeiro ⁽¹⁾.   

Figura 5 – César Lattes.

Imagem disponível em: http://www.cbpf.br/gif/Lattes.jpg. Acesso em: 06 Abr. 2010  

Sugerimos ainda, que o professor estimule os alunos a pesquisar em outros grandes cientistas, principalmente aqueles emprestaram seus nomes para algum princípio, lei etc.   

Referencias Bibliográficas

 1 – Wikipédia. César Lattes. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9sar_Lattes >. Acesso em: 06 Abr. 2010 

Teoria e experimentos:

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20031/Silvana/fispart.html 

Avalie a participação dos alunos nas discussões, na realização da pesquisa, na exposição e peça para que cada grupo pesquise, em livros e na internet, cinco (5) outros cientistas brasileiros e suas descobertas.