Construção do diagrama Hertzsprung-Russel através do stellarium : uma proposta para explorar conceitos de física moderna e contemporânea no ensino médio

Abstract

Neste trabalho propõe-se explorar conceitos de Física Moderna e Contemporânea (FMC) a partir de fenômenos físicos presentes na física estelar, utilizando o software Stellarium como ferramenta no desenvolvimento de atividades voltadas à construção coletiva de um diagrama Hertzsprung-Russell (diagrama H-R), que é um diagrama muito importante da astrofísica para classificação das estrelas. À luz da teoria de Lev S. Vygotsky, é proposto que os alunos trabalhem em grupos, de forma colaborativa, tanto na obtenção de parâmetros astrofísicos estelares a partir do software, quanto na construção do diagrama H-R. O uso do software, ao mesmo tempo em que serve de ferramenta no processo de mediação segundo a teoria Vygotskyana, também cumpre o papel de inserir o uso da tecnologia em sala de aula como recurso didático. Espectro eletromagnético, radiação de corpo negro, quantização da energia, luminosidade, cor e temperatura em função do comprimento de onda das radiações, são alguns dos conceitos de FMC abordados. Conceitos estes que constam nos programas nas disciplinas de Física das escolas, mas nem sempre são abordados ou em muitas ocasiões abordados de forma isolada ou descontextualizada. O trabalho foi desenvolvido em uma turma de 31 alunos do Segundo Ano do Ensino Médio no Colégio Estadual Piratini, em Porto Alegre – RS durante seis encontros (três de 100 minutos e três de 150 minutos), entre outubro e dezembro de 2016. Como produto deste trabalho é apresentado uma seqüência didática ao professor de Física com a perspectiva de sugerir possibilidades de abordagens dos conceitos de FMC através da astronomia e da astrofísica em um processo coletivo, mediado pelo uso de softwares, em especial, o Stellarium.

In this study is proposed to explore the concepts of Modern and Contemporary Physics through physical phenomena present on stellar physics, using the Stellarium software as a tool on the development of activities related to the collective construction of a Hertzsprung-Russell diagram (H-R diagram), which is a very important diagram in Astrophysics for the classification of stars. Based on Lev S. Vygotsky’s theory, it is proposed that the students work collaboratively in groups, both in obtaining astrophysical parameters of the stars using the software, as in the construction of a H-R diagram. According to the Vygotsky’s theory, the software can help on the process of mediation, while it also fultfils the role of bringing technology into classroom as a learning resource. Electromagnetic spectrum, blackbody radiation, energy quantization, luminosity, color and temperature, according to radiation wavelength are some of the Modern and Contemporary Physics concepts approached. These concepts are included on the program of Physics at schools, but they sometimes are not taught, or in many occasions are studied in an isolated, decontextualized manner. The project was conducted on a High School second grade class with 31 students at Colégio Estadual Piratini, in Porto Alegre – RS, during six classes (three of 100 minutes and three of 150 minutes), between October and December, 2016. As a result of this study, a didactical sequence is presented to the Physics teacher intending to suggest possible ways of approaching the Modern and Contemporary Physics concepts through Astronomy and Astrophysics, in a collective process, intermediated by the use of softwares, specially the Stellarium software.