Conteúdos
Conceito de tempo.
Pêndulo simples.
Relógios.
Objetivos
Este roteiro trata da medida do tempo. Nele discute-se a origem e o funcionamento dos relógios e das diferentes formas de medir o tempo. Esperamos que ao final do roteiro o aluno compreenda o conceito de passagem do tempo e a importância de sua medida. Como contextualização, propomos atividades práticas de demonstração/experimentação envolvendo a construção de diferentes tipos de relógio (pêndulo, areia e água).
1ª Etapa: Início de Conversa:
O conceito de tempo é intuitivo e é considerado um dos conceitos fundamentais da Física. Porém, a medida do tempo sempre foi um problema para a humanidade, pelo menos até bem pouco tempo atrás, antes da invenção dos relógios de precisão baseados na eletrônica e, posteriormente, nas propriedades atômicas.
Nesse roteiro trataremos da história do desenvolvimento dos relógios e do domínio da mensuração do tempo, apresentaremos algumas soluções simples para construção de relógios rudimentares e exploraremos o conceito de passagem do tempo.
2ª Etapa: Problematização e sensibilização
Nessa etapa o professor deve apresentar o tema de estudo, “Relógios”, e estimular um debate rápido sobre o que os alunos pensam sobre o tema. Algumas perguntas podem orientar esse debate e ajudar em uma diagnose dos conhecimentos prévios dos alunos:
1. Você tem um relógio? Que outros tipos de relógio você tem em sua casa?
2. Sabe como surgiram os relógios?
3. E o tempo, o que será que ele “é”?
4. Como você faria para medir o tempo de um evento se não tivesse um relógio à mão?
5. Que tipo de relógio você consegue construir com materiais fáceis de encontrar?
A partir das respostas dos alunos o professor já pode ter uma diagnose inicial do nível de compreensão que os alunos têm do tema. As perguntas acima provavelmente receberão respostas incompletas ou erradas, ou mesmo nenhuma resposta. Também podem surgir novas dúvidas por parte dos alunos e as dúvidas deles e do próprio professor poderão se transformar em objeto para pesquisas na internet ou na biblioteca da escola como uma atividade complementar.
É importante que nesse momento as dúvidas sejam anotadas e não respondidas. O objetivo nesse momento é despertar a curiosidade, o interesse e diagnosticar o que os alunos já sabem e o que precisam saber ou aperfeiçoar.
3ª Etapa: Apresentando o conceito de tempo
Tempo é um conceito intuitivo relacionado com a noção de mudança. As coisas mudam com o passar do tempo e as próprias mudanças podem nos ajudar a medir o tempo que se passou.
Desde a Antiguidade os seres humanos perceberam que algumas mudanças são periódicas, ou seja, se repetem. Essas repetições foram muitas vezes escolhidas como unidades de medida do tempo. Assim, o dia corresponde à duração entre dois nascer do sol; o mês corresponde a um ciclo de mudanças nas fases da Lua; o ano corresponde à repetição do ciclo de estações (outono, inverno, primavera, verão)… Com o passar do próprio tempo essas medidas foram se aprimorando e novos instrumentos de medida de tempo surgiram: os relógios.
Atualmente a ciência entende que o tempo não existiu sempre e teria surgido junto com o próprio universo, no Big Bang. Mas ainda há muita controvérsia sobre a natureza do tempo. Albert Einstein, em sua Teoria da Relatividade, mostrou que o tempo não passa no mesmo ritmo para objetos que se movem com diferentes velocidades e a ficção científica sempre sonhou em criar “máquinas do tempo”. O tempo é um assunto realmente fascinante!
O texto “O Relógio através do tempo”, disponível na seção “Para Organizar o seu Trabalho e Saber Mais”, link 1, mostra diversas formas de se medir o tempo desenvolvidas ao longo da história. Após a leitura desse texto em classe é interessante passar o vídeo “A história do tempo” (link 2) e tentar identificar nele os diferentes instrumentos e técnicas apresentados no texto. Por fim, como revisão, o vídeo “Era uma vez os inventores… As medições do tempo” (link 3) permite retomar a história da medição do tempo. Alternativamente à leitura do texto pode-se utilizar esse último vídeo e, em seguida, trabalhar com o primeiro vídeo conforme sugerido para o caso do texto.
No roteiro de experimentação a seguir o aluno terá diversas oportunidades de construir relógios e medir o tempo.
4ª Etapa: Experimentação – Medindo o tempo.
Nessa etapa o professor deve utilizar o roteiro de experimentação/demonstração disponível na seção “Para Organizar o seu Trabalho e Saber Mais”, link 6. Os materiais sugeridos nesse roteiro podem ser facilmente substituídos e devem ser obtidos com antecedência para estarem disponíveis no dia da realização da atividade.
5ª Etapa: Finalização.
Para a finalização dessa aula o professor deve retomar as perguntas feitas inicialmente e tentar construir as respostas que não foram dadas ou que estavam erradas ou incompletas. Dessa forma também se pode verificar a aprendizagem e o novo nível de compreensão do tema pelos alunos.
Algumas questões iniciais podem gerar trabalhos de pesquisa na internet, complementares à aula, como, por exemplo, a própria história do desenvolvimento dos relógios. Muitas outras questões podem surgir e dar origem a outras pesquisas. É importante lembrar que esse roteiro tem como objetivo apenas apresentar o tempo e suas formas de medição e, portanto, estimular os alunos a quererem saber mais sobre o tema.
Como sugestão de trabalho para a classe pós-atividade, propomos a construção de um relógio solar na escola. O vídeo “Relógio de Sol com garrafa PET”, link 4, mostra como construir um modelo com garrafa PET. Porém, há dezenas de modelos diferentes de relógios solares e seria bastante interessante que diferentes grupos (ou classes) de alunos construíssem diferentes modelos e os instalassem em um ambiente apropriado da escola para exposição.
Materiais Relacionados
1. Texto, “O Relógio através do tempo” – um resumo da história do desenvolvimento dos relógios:
2.
Vídeo (9:46), “
A história do tempo”, animação sobre a evolução do desenvolvimento dos relógios
6. Roteiros de Experimentação: um roteiro com atividades experimentais orientadas para o desenvolvimento da aula.
Arquivos anexados
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