Análise da didatização do tema radiação de corpo negro sob a luz da teoria antropológica do didático

Abstract

Neste trabalho de dissertação, analisamos a transposição do tópico Radiação de Corpo Negro para o ensino superior. A análise baseou-se em dois livros-textos propostos para a disciplina Estrutura da Matéria 1, da Universidade Federal de Santa Catarina, nos exercícios das listas de tarefas e nas provas aplicadas durante a apresentação do conteúdo aos alunos. O referencial teórico utilizado para a análise foi da Teoria Antropológica do Didático, de Yves Chevallard, que permite modelar a atividade didática em dois blocos (?saber? e ?saber fazer?) e posicionar a tríade aluno-conhecimento-professor imersa numa instituição social e governada pelas regras e praxeologias da instituição. Foi elaborada uma versão didatizada do tema Radiação de Corpo Negro a partir de referências bibliográficas, com a finalidade de definir um texto padrão que permita gerar praxeologias que enfatizem nossa visão de ruptura entre Mecânica Clássica e Mecânica Quântica e suas consequências. Essa didatização foi então comparada à análise das praxeologias da disciplina. Ao todo, 2 livros-textos, 9 provas e 2 listas de exercícios deram origem a 72 exercícios analisados. Os resultados mostram que a didatização presente no livro Física Quântica - Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas, dos autores Robert Eisberg e Robert Resnick, traz uma técnica para a dedução da fórmula de Planck que prioriza a Teoria Ondulatória e associa a quantização da energia das ondas eletromagnéticas ao trabalho de Planck, entre outros resultados. Os exercícios propostos para a disciplina priorizam tarefas que envolvem cálculo, o que acaba por não discutir conceitos fundamentais em Física. Nossa análise parece indicar que há uma tentativa de adequação do tópico Radiação de Corpo Negro ao modelo tradicional de ensino de física utilizado em outros conteúdos, o qual enfatiza exercícios de cálculo em detrimento de outros que poderiam permitir uma discussão mais profunda dos conceitos físicos fundamentais.<br>

Abstract : In this thesis it is analyzed the transposition of the theme Blackbody Radiation for higher education. The analysis was based on two proposed textbooks for the discipline Matter Structure 1, at the Federal University of Santa Catarina, in the exercises of the lists of tasks and tests given during the presentation of the content to the students. The theoretical framework used for the analysis was the Anthropological Theory of Didactics, by Yves Chevallard, which allows modeling the didactic activity in two blocks (practical block and theoretical block) and position the triad student-teacher-knowledge immersed in a social institution and governed by the rules and praxeologies of the institution. It was elaborated a text version of the theme blackbody radiation from the references in order to set a default text that may allow generate praxeologies that emphasizes the vision of rupture between classical mechanics and quantum mechanics and its consequences. This didactization was then compared to the analysis of the discipline?s praxeologies. Altogether, 2 textbooks, 9 tests and 2 lists of tasks, led to 72 exercises analyzed. The results shows that the didactization in Quantum Physics - Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles book, by Robert Eisberg and Robert Resnick, brings a technique for derivation of Planck's formula that prioritizes Wave Theory and associates the quantization of energy of electromagnetic waves by Planck's work, among other results. The exercises proposed for the discipline prioritize tasks involving calculation, which turns out not to discuss fundamental concepts in physics. The analysis suggests that there is an attempt to adapt the topic blackbody radiation to the traditional model of physical education used in other contents that emphasizes calculation over others skills that could enable further discussion of fundamental physical concepts.