Macro e Microuniverso: Levando Astrofísica e Mecânica Quântica para o Ensino Médio

Abstract

Muito comum entre jovens de Ensino Médio o desinteresse por aulas que apresentam dificuldade de compreensão ou de utilidade imediata. As aulas de física também participam deste cenário, por muitas vezes não motivar ou desafiar os estudantes. Com o intuito de ampliar seu pensamento, buscou-se aproveitar temas de física moderna e astrofísica que geram curiosidade e trazem encantamento a esta ciência. Seguiu-se a linha cronológica das descobertas, utilizando o formato de palestra para cada temática escolhida pelos estudantes previamente. O conteúdo foi explanado e, em seguida, havia um tempo previsto para perguntas variadas. A dinâmica foi utilizada em duas turmas, sendo que na primeira o assunto escolhido foi astrofísica e na outra a temática foi mecânica quântica. No caso da astrofísica, a palestra abordava tecido do espaço-tempo, estrelas de nêutrons, supernovas, buracos negros, Lei de Hubble, espectroscopia, big freeze e big crunch. Discutiu-se como a visão do universo tem sido expandida ao longo dos séculos, desde as épocas antigas, passando por Galileu, Newton, Einstein e Hubble; o processo de formação das estrelas, anãs brancas, gigantes vermelhas, supernovas, estrela de nêutrons e buracos negros. Já na aula sobre mecânica quântica, abordou-se estrutura do átomo, subpartículas, quarks, glúon, força forte, força fraca, decaimento radioativo e teoria das cordas. O tema foi iniciado com o questionamento sobre o porquê os átomos possuírem um núcleo estável mesmo sendo composto por cargas iguais, que aparentemente deveriam se repelir, e, partindo desta reflexão, foi explicada a participação da força forte, quarks, bósons, neutrinos e a força fraca. Sobre o decaimento radioativo, comentou-se aplicações, como o processo de datação por carbono-14, bomba atômica e a escala dos átomos. Constatamos que os alunos de ensino médio não só possuem interesse pelos temas mais avançados da física, como também podem compreender de forma razoável estes temas, que poucas vezes são abordados, porque falta de tradição na grade curricular ou por falta de confiança de alguns professores na capacidade de compreensão de seus alunos. Assim, neste projeto pudemos perceber que quando se acredita no potencial dos alunos e se fala, de forma adequada sobre assuntos mais avançados, a classe responde a confiança depositada e assimila melhor o conteúdo passado.