Plano de Ensino de NTEF1

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia

Plano de Ensino de Disciplina FÍSICA MÉDICA E/OU LICENCIATURA EM FÍSICA 2012 DISCIPLINA : CÓDIGO : CARGA HORÁRIA SEMANAL : CARGA HORÁRIA SEMESTRAL: COORDENADOR (A) : PROFESSORES :

NOVAS TECNOLOGIAS PARA O ENSINO DE FÍSICA1 NTEF1

SÉRIE : 5º PERÍODO. 02 HORAS 36 HORAS MARISA ALMEIDA CAVALCANTE MARISA ALMEIDA CAVALCANTE

OBJETIVOS Utilizar o microcomputador como instrumento de simulação e aquisição automática. Desenvolver projetos que envolvam a modelagem computacional de sistemas físicos, bem como sistemas de aquisição e tratamento de dados, utilizando recursos de baixo custo e diferentes softwares disponíveis na Web .

PROCEDIMENTOS DE ENSINO O curso será desenvolvido por meio de: 

Aulas expositivas, visando apresentação do problema que será abordado e fornecendo os requisitos teóricos necessários para o seu entendimento.



Realizar experimentos em Laboratório real. O aluno efetua medidas e observações qualitativas, permitindo-lhe vivenciar uma série de fenômenos importantes para a compreensão dos conceitos desenvolvidos na Física Moderna.



Realizar experimentos em laboratórios virtuais, através de softwares de simulação e recursos de multimídia desenvolvidos pelo GoPEF (Grupo de Pesquisa da PUC/SP). Estes Softwares de simulação e material multimídia são elementos adicionais que, permitem uma maior compreensão dos fenômenos físicos.



Simulação de Experimentos em java , disponíveis em sites específicos da Internet.

Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: secexatas@pucsp.br

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Elaboração de relatórios dos experimentos virtuais e/ou reais realizados. Toda a análise dos resultados obtidos em laboratório será efetuada com auxílio de softwares aplicativos, tais como ; Lotus, Excel, Graphical Analysis, etc. O aluno receberá através do professor toda a orientação necessária para a utilização destes aplicativos em laboratório. 

Discussões em grupo e estudo de textos e bibliografia em sala e fora dela.Resolução de atividades relacionadas às aulas expositivas.Utilização/indicação de vídeos relativos ao assunto em desenvolvimento.



Elaboração de pequenos projetos ou seminários para o desenvolvimento em grupo ou individual. Acompanhamento a distancia utilizando recursos disponíveis em um ambiente virtual de aprendizagem para compartilhamento e interatividade entre os participantes do curso no blog http://xviiisnefnovastecnologias.blogspot.com/

INSTRUMENTO E CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO Atividades e Provas teóricas e/ou experimentais realizadas em sala de aula e à distancia através do teleduc. 

Relatórios dos experimentos realizados disponibilizados em Blog em diferentes

mídias (vídeo, simuladores, dados etc..) 

Acompanhamento individual durante as aulas, envolvimento do aluno na

realização das atividades propostas. 

A nota final na disciplina é constituída de:



Provas P1 prova escrita e realizadas presencialmente com um Kit desenvolvido pelo aluno



Prova P2. Atribuida ao projeto desenvolvido pelo grupo

Atividades Ei , que correspondem a exercícios que devem ser resolvidas em sala de aula e que abordam o tema desenvolvido nas aulas expositivas (em grupo com no máximo 3 alunos) Atividades Ri, que correspondem a postagem dos relatórios, contendo os dados obtidos, cálculos, gráficos e vídeo explicativo do experimento.

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Média de atividade A1 (laboratório) = Média aritmética das atividades, Ri desenvolvidas no 1o.

Semestre.

A média final da disciplina será calculada na forma geral aprovada para o Curso de Física: MF= (P1+P2+A)/3 Onde a nota de PS poderá substituir as notas de P1 ou P2.

RECURSOS NECESSÁRIOS 

Equipamentos específicos associados a cada experimento em laboratório.



Projetor multimídia para apresentações dos tópicos e demonstração de softwares.



Alguns equipamentos experimentais para demonstrações.



Laboratório de informática com computadores ligados em rede e Internet e uma área especifica para trabalho em Estrutura da Matéria para acesso dos alunos. Nesta área deve ficar disponível o material escrito necessário ao desenvolvimento do curso e softwares de simulação que deverão ser utilizados.



Laboratório disponível fora do horário de aula para o desenvolvimento de projetos.



Auxílio da Oficina dos laboratórios da PUC/SP para realização de projetos.



Pequenas verbas, da coordenação dos laboratórios, para a compra de materiais de pequeno porte para desenvolvimento de projetos.



Acervo da biblioteca.

EMENTA Aplicação e Desenvolvimento de recursos didáticos computacionais para o ensino de Física.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 

Principio de funcionamento de conversores analógicos-digitais



Recursos computacionais de apoio didático de baixo custo, que podem ser utilizados no dia a dia em um laboratório.



A placa de som como sistema de conversão analógico-digital.



Softwares disponíveis na web, que permitem tornar o seu computador simultaneamente em:

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· multímetro digital (voltímetro, freqüencímetro e medição de dB) · osciloscópio · analisador de espectros. · coletor de dados (aquisição de dados) 

Princípio básico de funcionamento de sensores digitais.



Determinação da aceleração da gravidade através de sensores óticos acoplados diretamente a entrada de microfone de um PC.



Estudo trilho de ar e 2ª Lei de Newton com a entrada de microfone.



Determinação da freqüência da rede elétrica através de sensores óticos.



Transmissão de sinais em sistemas wireless e a correspondente analise deste sinal diretamente no PC.



Analise de sinais de controle remoto e a verificação dos códigos a eles associados.



Verificação do principio de conservação do momento linear.



Verificação da Lei de Faraday e Lei de Lenz e determinação da aceleração de queda de um imã.



Experimentos assistidos por computadores e a mudança de postura do professor em sala de aula.

 Exemplos concretos da utilização da experimentação assistida por Computador (EAC) em sala de aula.

BIBLIOGRAFIA Básica Toda a bibliografia básica está fundamenta em artigos científicos. Seguem os artigos que serão utilizados 1. Montarroyos, E. e Magno, C. W. Rev Brás. Ens. Fis, 23, 1, 57 - 62 (2001).

2. Cavalcante, M. A. e Tavolaro, C.R.C. Física na Escola, 4, 29 - 30 (2003).

3. Aguiar, C.E. e Laudares, F. Rev Brás. Ens. Fis, 23, 4, 371-379 (2001) 4. Haag, R. Rev Brás. Ens. Fis, 23, 2, 176-183 (2001) 5. Magno, W. C. e Montarroyos,E. Rev Brás. Ens. Fis, 24, 4, 497- 499 (2002) 6. Cavalcante, M. A.; Silva E.; Prado, R. e Haag, R. Rev Brás. Ens. Fis 24, 2, 150-157 (2002).

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7. W. M Gonçalves, A F Heinrich e J C Sartorelli, Rev Brás. Ens. Fis, 13, 63 (1991).

8. D. F de Souza, J. Sartori, T. Catunda e L. Nunes, Rev Brás. Ens. Fis, 17, 196 (1995).

9. D. F de Souza, J. Sartori, M J V Bell e L. A O Nunes Rev Brás. Ens. Fis, 20, 4, 413-422, (1998).

10. M A Cavalcante e C R Tavolaro Rev Brás. Ens. Fis, 22, 2, 247-258, (2000).

11. M A Cavalcante e C R Tavolaro Rev Brás. Ens. Fis, 22, 3, 421-425 (2000).

12. M A Cavalcante Rev Brás. Ens. Fis, 21,4, 550 (1999).

13. R O Ocaya Phys Educ 35, 267 (2000) 14. Haag,R.; Araújo,I.S. e Veit,E. A. A Física na Escola, 2, 1, 69-75 (2005) 15. Dantas,C.R e Germano,M.G .” A relação entre o uso das Tecnologias e a Aprendizagem Significativa no Ensino de Física”

Ata de resumo de trabalhos apresentado no XIX SNEF (2011)

http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xix/sys/resumos/T0521-2.pdf 16. Pereira, M.M e Aguiar, C.E. “O COMPUTADOR COMO CRONÔMETRO” Ata de resumo de trabalhos

apresentado

no

XIX

SNEF,

(2011).

http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xix/sys/resumos/T0044-1.pdf 17. Martins, A.Q; Garcia,N.M,D; Brito,G.S “O ENSINO DE FÍSICA E AS NOVAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO: UMA ANÁLISE DA PRODUÇÃO RECENTE” Ata de resumo de trabalhos

apresentado

no

XIX

SNEF,

(2011).

http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xix/sys/resumos/T0580-1.pdf 18. CAVALCANTE, M. A. BONIZZIA A, G, Pereira,L.C. “Aquisição de dados em laboratórios de física: um método simples, fácil e de baixo custo para experimentos em mecânica”. Revista Brasileira de Ensino de Física. Vol. 30, No. 02, 2008, pp. 2501 19. CAVALCANTE, M. A.; BONIZZIA, A. G., Pereira.L.C. “O ensino e a aprendizagem de física no século XXI: sistema de aquisição de dados nas escolas brasileiras, uma possibilidade real”.

Revista

Brasileira de Ensino de Física. Vol. 31, No. 04, 2009, pp. 4501.

Complementar  CAVALCANTE, M.A.; TAVOLARO,C.R.C. “Experiências em Física Moderna.” Física na Escola Vol 6.no1, pp 75 a 82, 2005.  CAVALCANTE M A; PIFFER A E NAKAMURA P. “O uso da internet na compreensão de temas de Física Moderna para o Ensino Médio” . Revista Brasileira de Ensino de Física.

Vol 23. N.o 1, pp 108 a 112, 2001.  TERINI, R. A., CAVALCANTE, M. A., PAES, C. E. B., S. VICENTE, V. E. J., “Utilização de Métodos Computacionais no Ensino: a Experiência de Geiger e Marsden do Espalhamento de Partículas Alfa”, Caderno Catarinense de Ensino de Física, vol. 11, No.1, p. 33-42, 1994.

Periódicos (entre outros):  Physics Today e Scientific American – Recentes desenvolvimentos da Física Quântica.  Revista Brasileira de Ensino de Física – Recentes desenvolvimentos no ensino de Física Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: secexatas@pucsp.br

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Moderna

Sites e Blogs na Internet: 

http://xviiisnefnovastecnologias.blogspot.com/. Blog da Disciplina. Neste blog em que será postado todo o material de apoio, tais como simuladores, roteiros, apresentaçoes,



http://www.fisicamodernaexperimental.blogspot.com/ Blog do livro paradidático CAVALCANTE, M.A. & TAVOLARO, C.R.C., Física Moderna Experimental,2ª.edição revisada. Ed. Manole, SP, 2007



http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum - material teórico em bom nível e ilustrado.



http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm : Esta página possibilita baixar os arquivos que contêm as simulações em java utilizadas nas atividades desenvolvidas no laboratório.



http://mesonpi.cat.cbpf.br/marisa : considerações sobre o uso de novas tecnologias no ensino de física.



http://plc.cwru.edu/tutorial/enhanced/lab/lab.htm : simulações em java sobre experimentos de óptica física.



http://cref.if.ufrgs.br/ Centro de Referência para o Ensino de Física da UFRGS – pode-se realizar alguns experimentos de Física Moderna Remotamente.

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CRONOGRAMA Dia

Cronograma

08/02

Apresentação de programa e definição de projetos. Cada aluno terá que construir o seu próprio kit e que deverá ser utilizado em prova. Todos os experimentos desenvolvidos durante o curso deverão ser retratados em um blog. Neste blog deve constar: vídeo didático do experimento, dados e resultados obtidos para cada experimento e a proposta de um roteiro para o aluno.

Para cada experimento a postagem deve ocorre no máximo 15 dias após a sua execução. A media dos experimentos será a nota de Atividade.

15/02

Aula expositiva Principio de funcionamento de conversores analógicos-digitais Recursos computacionais de apoio didático de baixo custo, que podem ser utilizados no dia a dia em um laboratório. Atividade E1

29/02

A placa de som como sistema de conversão analógico-digital. Softwares disponíveis na web, que permitem tornar o seu computador simultaneamente em: multímetro digital (voltímetro, frequencímetro e medição de dB)· osciloscópio· analisador de espectros.· coletor de dados (aquisição de dados). Verificação do código de controles remoto e determinação da freqüência da rede elétrica. Roteiro R1

07/03

Determinação da aceleração da gravidade através de sensores óticos acoplados diretamente a entrada de microfone de um PC. Roteiro R2

14/03

Determinação aceleração da gravidade através do som. Roteiro R3

21/03

Congresso

28/03

Verificação da Lei de Faraday e Lei de Lenz e determinação da aceleração de queda de um imã.

Roteiro R4

04/04

Plano de Packard com o uso do Tracker. Roteiro R5

11/04

Teste do kit para uso em Prova

18/04

Prova P1 – escrita e experimental

25/04

Congresso

02/05

Trilho de ar através da entrada de microfone - 2ª lei de Newton Roldana Pasco e Roldana PUC/SP. Roteiro R6

09/05

Colisões com trilho de ar e entrada de microfone- comparar com resultados obtidos com equipamento da Pasco. Roteiro R7

16/05

Projeto e Artigo (P2): Tubo de Kundt com o Audacity (baseado no trabalho disponível em http://omnis.if.ufrj.br/~pef/producao_academica/dissertacoes/2011_Anderson_Souza/dissertac ao_Anderson_Souza.pdf) Ondas estacionárias em cordas – Uso do Tracker e fotosensor Determinação da densidade linear de um fio

23/05

Ondas estacionárias em cordas – Uso do Tracker e fotosensor Determinação da densidade linear de um fio

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30/05

Projeto de um experimento Tubo sonoro com o Audacity baseado no trabalho http://omnis.if.ufrj.br/~pef/producao_academica/dissertacoes/2011_Anderson_Souza/dissertac ao_Anderson_Souza.pdf (tese de mestrado de Anderson Souza pela UFRJ)

06/06

Projeto de um experimento Tubo sonoro com o Audacity baseado no trabalho http://omnis.if.ufrj.br/~pef/producao_academica/dissertacoes/2011_Anderson_Souza/dissertac ao_Anderson_Souza.pdf (tese de mestrado de Anderson Souza pela UFRJ)

13/06

Duvidas e Finalização do Artigo

20/06

Entrega do artigo: Nota de P2

27/06

Fechamento de notas.

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