Radiação e atualidade - Modulo inovador

SEQUÊNCIA DIDÁTICA
CIÊNCIA E RESPONSABILIDADE – A RADIAÇÃO NA ATUALIDADE
Autores –
Marcial de Carvalho Dias
n°USP 3463573
Fabio Fereira Rodrigues
n° USP 3607164
Thiago Augusto Cardoso
n° USP 5127268
Fernando Augusto
n° USP 5642670
Semestre – 1/2009
Palavras-chave – Radiação, modelo atomico, decaimento, raio-x
Apresentação
Quando falamos em radiação, dificilmente fazemos uma associação justa do
conceito às aplicações desse tema tão abrangente da ciencia.
A termo radiação, infelizmente foi estigmatizado e sempre vem associado a
bombas atomicas e acidentes nucleares, nos esquecendo que tal efeito encontra-se
ao nosso redor: o tubo da TV emitindo luz, ao aquecermos um copo de leite no
microondas, até mesmo nosso celular envolve processos radiativos. Mas como o tema
até hoje é pouco trabalhado no ensino médio e normalmente é divulgado de forma
superficial pela midia, a população em geral não tem acesso a uma informação que
realmente o esclareça.
Este módulo inovador visa desmistificar essa idéia popular de que a radiação é algo
maléfico, demonstrando desde o contexto histórico de sua descoberta às diversas
aplicações no dia-a-dia.
Introdução
Como comentado anteriormente, o tema radiação ainda hoje é visto sob uma
perspectiva pejorativa, muitas vezes baseada num conhecimento superficial de
reportagens que estão preocupadas apenas com a audiencia, e não com o carater
informativo. Mas mesmo com todas as criticas cabiveis à midia, uma analise do
curriculo de fisica moderna no ensino em geral, expõe a deficiencia na abordagem do
conceito de radiação. O tema sequer é sitado no ensino fundamental, visto de forma
superficial no ensino médio e mesmo no ensino superior, o tema é abordado apenas
em matérias especificas, ficando a cargo do aluno procurar informações sobre o
mesmo.
Isso demonstra que mesmo um cidadão com nivel superior, só terá algum
conhecimento do assunto se optar por algum curso especifico ou buscar fontes de
informação por conta própria, do contrário terá como referencia apenas os conteudos
ministrados em quimica no ensino médio.
Visando suprir essa necessidade de material apropriado e de fácil acesso,
desenvolvemos o módulo inovador “Ciência e Responsábilidade – A Radiação na
Atualidade”, demonstrando como a radiação importante no nosso dia-a-dia e que o
assunto é responsabilidade de todos nós.
Objetivo
Este material tem como objetivo suprir a falta de material de suporte ao sobre
assuntos de fisica moderna, mais especificamente sobre o conteudo envolvendo
radiações.
Através de exemplos do dia-a-dia e de experimentos de fixação, pretendemos
elucidar o conceito de radiação e desvincula-lo de questões meramente negativas.
Publico-alvo
Este curso é recomendado para alunos do ensino médio.
Numero de aulas
É recomendada a aplicação deste minicuros em 12 aulas de 50 minutos
Temática
O tema radiação é normalmente associado a questões destrutivas, como
bombas nucleares, acidentes envolvendo material radiotivo e destruição, ma
normalmente esquecemos que os efeitos da radiação estão no nosso dia-a-dia, seja
num diagnótico médico ou até mesmo para fazermos um pacote de pipoca.
Este módulo tem como objetivo desenvolver o tema radiação através de
modelos e exemplos do dia-a-dia, apresentando o tema aos alunos e desmistificando
este estigma.
QUADRO SINTETICO
Atividade
1. Apresentação do
mini-curso
Momentos
Apresentar uma visão geral do conteúdo e do
que é radiação
Apresentação do video: Efeitos da radiação
2. Debate com o grupo
para desenvolver o tema
Tempo estimado
Discutir o conceito de radiação com os
1 aula
alunos, obtendo a opinião inicial de cada um
quanto ao tema.
Apresentar o processo de evolução do
modelo atômico.
Expor o modelo do atomo de hidrogenio de
3. Apresentação dos
modelos atômicos
Bohr
Discutir o conceito de espectros atomicos
3 aulas
Experimento 1 – Modelo do atomo de
hidrogênio de Bohr
Apresentar o conceito de particulas
fundamentais
Apresentar o conceito de radioatividade
Explicação do conceito de decaimento ( alfa,
4. Radiação Particulada
beta e gama ) e decaimento
Experimento 2 – Decaimento de “dadinhos”
3 aulas
Aplicação do conceito de decaimento na
datação com C-14
Apresentar o tipos de radiação: Ionizante e
5. Tipos de radiação e
aplicações
não-ionizante
Apresentar as principais aplicações médicas:
3 aulas
raio-x, ressonancia, tomografia
Experimento 3 – Raio-X
Apresentação de outras aplicações:
6. Outras aplicações
microondas e geração de energia
Experimento 4 – Fissão nuclear
2 aulas
DESCRIÇÃO AULA-A-AULA
AULAAULA
01 1
Tema:
Apresentação do tema e contextualização
Objetivo:
Apresentar o tema aos alunos e promover um debate sobre as
concepções que os mesmos possuem sobre radiação
Conteúdo fisico:
Abordagem inicial do conceito de radiação
Recursos instrumentais:
Motivação:
Video: Efeitos da radiação
Para discutirmos o tema com os alunos é necessário termos uma boa
noção dos conceitos previos que os mesmos possuem. Neste momento, além de
obtermos esses conceitos, tentarmos induzir os alunos a concordarem inicialmente
que a radiação é algo ruim, destrutivo, para num momento posterior demonstrarmos
que tal conceito não é real, e que chegamos a essa conclusão pois normalmente não
associamos a radiação aos efeitos do dia-a-dia.
Momentos:
Apresentar uma visão geral do curso, expondo os principais
1° Momento
topicos a serem abordados, evitando citar os exemplos finais
devido o enfoque dado no inicio do curso
Tempo: ± 10 minutos
Exibir o filme “Efeitos da radiação” e iniciar um debate,
propondo que a radiação realmente é algo maléfico e
2° Momento
destrutivo, tentando obter opiniões diferentes e observando o
conceito que cada um possui sobre o tema.
Tempo: ± 40 minutos
Dinâmica da aula: É interessante neste momento confrontar as diferentes opiniões
dos alunos sobre o tema. Caso ninguém defenda a radiação, é interessante apoiar as
idéias dadas pelos alunos, assim o impacto dos teas abordados será mais impactante.
AULA 2
Tema:
Apresentar o modelo átomico e sua evolução
Objetivo:
Expor ao aluno como foi o processo de evolução do modelo átomo e as
descobertas que estão por trás desse processo
Conteúdo fisico:
Modelo átomico ( Thomson ,Rutherford e Bohr ), átomo de
hidrogênio de Bohr
Recursos instrumentais:
Motivação:
Texto teorico, giz e lousa
Discutir de forma abrangente o modelo atômico é o primeiro passo para
desenvolver todo o conteudo posterior. O tema deve ficar claro aos alunos, dando um
enfoque especial ao átomo de hidrogênio de Bohr
Momentos:
Iniciar a aula perguntando aos alunos o que eles entendem
1° Momento
sobre o que é átomo e onde essa entidade cientifica entra em
suas vidas.
Tempo: ± 10 minutos
Apresentar o desenvolvimento histórico da evolução do modelo
2° Momento
do átomo, mostrando que o modelo que possuimos hoje não
foi algo empirico de se chegar
Tempo: ± 40 minutos
AULAS 3 e 4
Tema:
Apresentação do espectro eletromagnético e aplicação do experimento
virtual – átomo de hidrogênio
Objetivo:
Apresentar ao aluno os conceitos de espectro eletromagnético e fixar o
conhecimento do que foi visto até o momento através da experiencia proposta
Conteúdo fisico:
Espectro eletromagnético, átomo de hidrogenio
Recursos instrumentais:
Motivação:
Texto e Experimento virtual – Átomo de hidrogênio
A questão do espectro eletromagnético engloba muitos conceitos
teóricos e tem grande vinculo com o cotidiano, quando apresentamos as diversas
faixas e suas aplicações mais corriqueiras.
Momentos:
Apresentar o conteúdo de espectros eletromagnéticos, visando
1° Momento
proporcionar ao aluno entendimento do tema.
Tempo: ± 20 minutos
Aplicar o experimento virtual – átomo de hidrogênio para que o
2° Momento
aluno observe os efeitos do tema ministrado.
Tempo: ± 50 minutos
Dinâmica da aula: O roteiro da experiencia tras diversas atividades que podem ser
dados aos alunos, ficando a critério do professor aplica-la na integra ou focar
conteudos que apresentaram maior dificuldade de observação pelos alunos.
Após a aplicação da atividade, devemos finalizar a aula
expondo o conteúdo das particulas fundamentais, uma vez que
3° Momento
deverão surgir duvidas que serão melhor respondidas após o
estudo deste conceito.
Tempo: ± 30 minutos
AULA 5
Tema:
Apresentação do tema radioatividade
Objetivo:
Apresentar e desenvolver o tema radioatividade
Conteúdo fisico:
Radioatividade, radiação
Recursos instrumentais:
Motivação:
Texto teorico, giz e lousa
Este é o tema foco do mini-curso, devendo ficar claro aos alunos o que
é a radiação e quais são suas origens
Momentos:
Assim como no modelo atomico, o ideal é iniciar o tema
1° Momento
perguntando aos alunos qual o conceito que eles trazem sobre
radiação
Tempo: ± 10 minutos
Apresentar o desenvolvimento histórico do decobrimento e
2° Momento
desenvolvimento da radiação.
Tempo: ± 40 minutos
AULAS 6 e 7
Tema:
Apresentação dos conceitos de decaimento e suas modalidades,
datação e aplicação do experimento prático.
Objetivo:
Apresentar aos alunos o conceito de decaimento alfa, beta e gama
Conteúdo fisico:
Decaimento, datação por C-14, meia-vida
Recursos instrumentais:
Texto e Experimento pratico – “dadinhos” (material
descrito no roteiro da experiencia )
Motivação:
O conceito de decaimento é a base do conceito de radiação, sendo este
mais um tema de fundamental importacia para os alunos
Momentos:
Apresentar o conteúdo de decaimento, visando proporcionar
1° Momento
ao aluno entendimento do tema.
Tempo: ± 30 minutos
Aplicar o experimento prático – “dadinhos”, fixando não apenas
2° Momento
o conteudo, mas também a forma de formulação de um
fenomeno e analise gráfica..
Tempo: ± 50 minutos
Após a aplicação da atividade, devemos finalizar a aula
3° Momento
demonstrando como o conceito de decaimento é usado na
datação por C-14
Tempo: ± 20 minutos
AULAS 8 e 9
Tema:
Apresentação do conceito de radiação ionizante e não-ionizante
Objetivo:
Apresentar aos alunos as diferentes formas de radiação e quais os
parametros que as distinguem
Conteúdo fisico:
Radiações ionizantes e nao-ionizantes
Recursos instrumentais:
Motivação:
Texto teorico,
É necessário diferenciar os tipos de radiações para entendermos e
diferenciarmos as diversas aplicações das mesmas
Momentos:
Apresentar a distinção entre radiação ionizante e nãoionizante, mostrando exemplos das diferentes aplicações de
1° Momento
cad modalidade. Neste momento, deverão ser focadas as
aplicações
médicas,
tais
como
raio-x,
tomografia.
Tempo: ± 100 minutos
ressonancia
e
AULA 10
Tema:
Experimento pratico – Raio-X
Objetivo:
Para fixar as idéias vistas anteriormente, é recomendada a aplicação do
experimento envolvendo o conceito de raio-x
Conteúdo fisico:
Radiações ionizantes e nao-ionizantes,raio-x
Recursos instrumentais:
Experimento prático – raio-x (material descrito no roteiro
da experiencia )
Motivação:
Tratando-se de um conteudo pouco empirico, uma boa forma de
fixarmos o conhecimento dos alunos é através das experiencias propostas. O objetivo
desta é demonstrar a aplicação de um raio-x.
Momentos:
Seguindo o roteiro apresentado, deve-se desenvolver a
atividade de forma a fixar os conteudos apresentados. Para
1° Momento
esta aula pode-se pedir que alguns alunos tragam radiografias
suas para comparar o reultado obtido.
Tempo: ± 50 minutos
AULA 11
Tema:
Apresentação outras aplicações do conceito de radiação
Objetivo:
Apresentar outras aplicações da radiação no dia-a-dia
Conteúdo fisico:
Radiações e aplicações
Recursos instrumentais:
Motivação:
Texto teorico, exemplos
O objetivo do curso está próximo, para finalizarmos é necessário
apresentar os diversos exemplos de aplicação da radiação, ficando a cargo do
professor incluir outros exemplos que considerar interessantes.
Momentos:
Apresentar exemplos do dia-a-dia e sua relação com a
1° Momento
radiação. No texto é fornecido material de apoio com alguns
temas a serem abordados.
Tempo: ± 50 minutos
AULA 12
Tema:
Experimento virtual – fissão nuclear
Objetivo:
Demonstrar o processo de fissão nuclear e sua aplicação na geração de
energia
Conteúdo fisico:
Fissão nuclear, energia nuclear
Recursos instrumentais:
Motivação:
Experimento virtual – Fissão nuclear
Para finalizar o curso, vamos apresentar um ultimo experimento aos
alunos, demonstrando de forma superficial o funcionamento de um reator nuclear.
Momentos:
Seguindo o roteiro apresentado, deve-se desenvolver a
1° Momento
atividade de forma a fixar os conteudos apresentados.
Tempo: ± 40 minutos
Finalizar o curso, relembrando aos alunos a discussão inicial e
2° Momento
como em 12 aulas, modificamos a idéia que os mesmos
tinham do conceito de radiação.
Tempo: ± 10 minutos