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Título: Uma abordagem do modelo padrão da física de partículas acessível a alunos do ensino médio
Título em inglês: An approach of the standard model of particle physics accesible to high school students
Autor(es): Maia, Marcilon Chaves
Orientador(es): Almeida, Carlos Alberto Santos de
Palavras-chave: Partículas (física nuclear)
Ensino médio
Física
Data do documento: 2011
Citação: MAIA, M. C. (2011)
Resumo: Este trabalho tem como núcleo ou ponto central principal a exploração de uma estória: “Quantolândia, a república das partículas”, uma ficção criada pelo autor, na qual são apresentados aspectos históricos, conceitos e idéias da Física das partículas elementares cujo propósito é oferecer uma maneira divertida e rica em analogias para apresentar o chamado “Modelo padrão da física de partículas” a estudantes do ensino médio. A partir da estória busca-se construir o aprendizado apresentando as raízes da teoria atômica, as descobertas e conceitos que culminaram na atual modelagem das partículas elementares, bem como fazer considerações sobre o status da teoria na atual conjuntura da Física. Guiados por esse núcleo temático, foram elaborados dois questionários que foram aplicados em duas turmas de ensino médio da cidade de Fortaleza em dois momentos diferentes: um antes e o outro após ser apresentada a proposta da estória. Nestes questionários testou-se nos alunos o nível de conhecimentos com relação aos pontos mais básicos ou essenciais dos conteúdos envolvidos no assunto. O chamado Modelo Padrão da Física de Partículas, já se sabia, pela experiência do autor como professor (e isto foi comprovado pela aplicação dos questionários citados), não ser um tema com o qual a maioria dos estudantes de ensino médio estejam familiarizados. Alguns alunos mais bem informados até já “ouviram falar” alguma coisa sobre quarks, spin, quantum de energia, partículas virtuais ou outros termos típicos do jargão da Física, mas a grande maioria sequer tem uma noção adequada daquilo que conhecemos como “partícula elementar”. Dentro de uma das condições da proposta de Ausubel de que o conteúdo escolar a ser aprendido tem de ser potencialmente significativo, o significa ter de ser lógica e psicologicamente significativo, pensamos em uma forma simples, sem apelos a muitos recursos externos e quase sem nenhuma fórmula matemática, de tentar viabilizar esse objetivo através da estória citada, cuja a intenção é cativar o aluno com apelo à curiosidade construtiva.
Abstract: This work has, as a main purpose or focal point, to explore a story: "Quantumland, the Republic of particles," a fiction created by the author, which also presents historical aspects, concepts and ideas of elementary particles physics aiming to offer a funny way to introduce the so-called Standard Model of particle physics to high school students. From the story presentation we try to show some essential features of the atomic theory, with the discoveries and concepts that led to our nowadays knowledge about elementary particles, and also to show some considerations about the status of the theory in modern physics. Guided by this core theme we developed two questionnaires that were applied to two high school classes in Fortaleza and in two different moments: one before and one after the story introduction. These questionnaires tried to test the students background concerning the most basic or essential contents involved in the theme. The work showed that the so-called Standard Model of Particle Physics, as the author had already experienced in his job as a physics teacher (and proved by means of questionnaires mentioned) is not a familiar theme for most high school students. Some students (the most well-informed) have at most "heard" something about quarks, spin, quantum energy, virtual particles or other terms of the typical jargon of physics, but most of them do not even have an adequate grasp of what was known as a elementary particle. As one of the conditions of Ausubel's Meaningful Reception theory that learning must be potentially significant or has to be logical and psychologically meaningful, we thought of a simple way, without appeals to mathematical formulae that could facilitate the student learning of the ideas and guide him to a constructive curiosity.
Descrição: MAIA, Marcilon Chaves.Uma abordagem do modelo padrão da física de partículas acessível a alunos do ensino médio. 2011. 70 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/1452
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