UMA PROPOSTA DE INTRODUÇÃO À FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO POR MEIO DO FENÔMENO DE TUNELAMENTO QUÂNTICO

A proposal to introduce modern physics in high school through the tunnelling phenomenon

Resumo

O trabalho se refere a uma síntese da dissertação de mestrado, por mim elaborada, no âmbito do programa nacional de pós-graduação do Mestrado Nacional Profissional de Ensino em Física (MNPEF), e tem como objetivo apresentar uma proposta educacional para a introdução de conceitos de Física Moderna no Ensino Médio, abordando um tema da Física Quântica, o fenômeno de tunelamento quântico, cuja proposição consiste em um modelo composto por uma sequência didática e um experimento óptico, compondo um Produto Educacional. O experimento permite ilustrar o fenômeno de tunelamento quântico a partir do fenômeno da reflexão interna total frustrada, explorando a similaridade entre eles. Tal experimento foi construído com materiais de baixo custo, de fácil montagem e manuseio, podendo ser apresentado em sala de aula, sem a necessidade particular de um laboratório. A proposta educacional, baseada na analogia, estabelece a correlação do tunelamento quântico, fenômeno estudado na Física Quântica, com a reflexão interna total frustrada ou penetração de barreira óptica, fenômeno estudado na Física Clássica. A sequência didática, fundamentada na aprendizagem significativa crítica de Marco Antonio Moreira, se encarrega da construção da analogia entre os referidos fenômenos, possibilitando a compreensão dos mesmos, propiciando ao aluno perceber que o fenômeno quântico tem o seu análogo clássico. Outrossim, o aluno perceberá que há uma diferença de perspectiva de mundo entre os fenômenos macroscópicos e aqueles que são tratados na Física Moderna, no micromundo. A proposta foi aplicada em duas turmas do terceiro ano do Ensino Médio de um Colégio da Polícia Militar do interior da Bahia e os resultados refletiram a importância de uma aula que explora as similaridades dos fenômenos, os quais são apresentados numa sequência didática que rompe com as abordagens tradicionais, tendo como base a analogia. Esse recurso pedagógico auxiliará o professor no ensino e permitirá ao aluno compreender os fenômenos tratados na Física Moderna, a partir da analogia com os fenômenos estudados na Física Clássica.