Proposta de um modelo físico facilitador para contextualização da Termodinâmica

• Autor(a) principal: Ferreira, Gil Max Pereira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/8177
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::TRANSFERENCIA DE CALOR PROCESSOS TERMICOS E TERMODINAMICOS; Termodinâmica; Métodos de ensino

A história da Termodinâmica nos mostra que a tecnologia em inúmeras vezes se antecipou à formulação acadêmica e por causa disso é uma ciência, didaticamente, difícil de expor. Os professores de Física do Ensino Médio tem muita dificuldade em abordar a Termodinâmica na sala de aula, uma vez que: a) existem poucos kits demonstrativos que possam ser levados para a sala de aula, com o objetivo de facilitar a visualização do aluno da ocorrência dos fenômenos físicos, b) alguns livros didáticos trazem o assunto de forma muito resumida e totalmente modelizado, criando uma distância entre a Física e o aluno. Este distanciamento faz com que o aluno não perceba a relação entre a Física e o mundo em que ele vive. c) as questões para consolidar o aprendizado muitas vezes vêm com um desenho esquemático para facilitar a visualização, porém, na falta deste, esta fica a cargo da imaginação do aluno. Sendo assim, alguns professores diante destes obstáculos didáticos ensinam somente o básico e fazem com que os alunos guardem as fórmulas. Os alunos por sua vez memorizam-nas, pois sabem que vão precisar delas nas provas e nos vestibulares. Com o intuito de tornar as aulas mais agradáveis e interativas para o aluno, cabe aos professores de Física, criarem novas metodologias de ensino. As metodologias desenvolvidas devem despertar nos alunos o interesse pela Ciência em geral. Esta monografia traz uma proposta de aprendizagem que auxilia o professor a abordar as transformações gasosas de um gás ideal e tem por objetivo minimizar as dificuldades dos alunos de interpretarem situações físicas e relacioná-las com a linguagem matemática. Para facilitar a visualização das ocorrências dos fenômenos físicos durante as transformações gasosas de um gás ideal, foi desenvolvido no programa MODELLUS 2.5 um modelo Físico Facilitador (simulações), composto pelas transformações termodinâmicas: isobárica, isovolumétrica, isotérmica, adiabática e cíclica, esta representada pelo ciclo de Stirling. O modelo Físico Facilitador é uma ferramenta, recurso extraclasse, que o professor de Física possui para fazer nascer o conhecimento que os alunos precisam para resolverem alguns problemas e atende às sugestões dos Parâmetros Curriculares Nacionais para o ensino de Física. Vale ressaltar que apesar dos alunos do Ensino Médio não possuírem conhecimentos sobre o cálculo diferencial, com o programa Modellus é viável o uso das equações diferenciais, pois ele irá solucioná-las como taxas de variação. As equações diferenciais desenvolvidas nesta monografia foram utilizadas na criação das simulações. Cabendo aos alunos apenas às simulações e as interações com elas através do computador e dos roteiros experimentais.