Aulas do curso de física 1 ano

1. Msc: Gisela Francisco Mapatse
2017
DIDÁCTICA DE FÍSICA I

2. Introdução a Didáctica de Física I
N Tema
1 Métodos de aquisição de conhecimento em Física;
1.1 Introdução
1.3 Tipos de método de aquisição de conhecimento em Física
1.3.1 Método de generalização indutiva
1.3.2 Método de Conclusão Dedutiva
1.3.3 Método Experimental
1.3.4 Método de Analogia
1.3.5 Método do modelo
1.3.6 Método analítico - sintético

3. Introdução
A aquisição de conhecimentos em Física como nas
ciências naturais em geral obedece a certos
procedimentos que vamos nesta unidade designar
por métodos científicos de aquisição de
conhecimentos. Os métodos científicos constituem
os métodos específicos de trabalho das ciências,
que tanto podem ser aplicados nas ciências como
no ensino das ciências. Nesta unidade discutiremos
os seguintes métodos de aquisição do
conhecimento: o método de generalização indutiva,
o método de conclusão dedutiva, o método
experimental, o método de analogia, o método de
modelo e o método analítico-sintético.

4. Métodos de aquisição de conhecimento em
Física;
Método é o caminho que se usa para alcançar um certo
objectivo.
No ensino da Física podemos encontrar vários métodos de
aquisição de conhecimento, dentre eles temos:
 Método de generalização indutiva
 Método de Conclusão Dedutiva
 Método Experimental
 Método de Analogia
 Método do modelo
 Método analítico - sintético

5. Método de generalização indutiva
A indução é um processo mental por intermédio do
qual, partindo de dados particulares, suficientemente
constatados, infere-se uma verdade geral ou
universal, não contida nas partes examinadas.
Definição: método de generalização indutiva: É
um método científico de conhecimento que tem como
objectivo descobrir algo de comum, a partir de várias
afirmações individuais ganhas empiricamente ou
teoricamente

6. Cont.
Características do Método Indutivo
 A segurança da generalização cresce com o
número de afirmações individuais e com a
qualidade destas afirmações;
 A generalização é falsa, caso haja um
exemplo contraditório;
 Uma afirmação ganha através da
generalização deve ser testada em outras
situações.

7. Cont.
Etapas do Método Indutivo:
 Observação dos fenómenos: – nesta etapa,
observamos os factos ou fenómenos e os analisamos, com
a finalidade de descobrir as causas de sua manifestação;
 Descoberta da relação entre eles: – na segunda
etapa, procuramos, por intermédio da comparação,
aproximar os factos ou fenómenos observados, com a
finalidade de descobrir alguma relação constante existente
entre eles;
 Generalização da relação: – nesta última etapa,
generalizamos a relação encontrada na precedente, entre
os fenómenos e factos semelhantes, muito dos quais ainda
não observados (ou até não observáveis)

8. passos a dar na aplicação do método de
generalização indutiva.

9. Método de Conclusão Dedutiva
O Método de Conclusão Dedutiva é um método
científico de conhecimento que tem com o
objectivo de ganhar novas afirmações com ajuda
de conclusões lógicas e convincentes, a partir de
afirmações seguras (verdadeiras) ou mais ou
menos seguras (tomadas como verdadeiras).

10. Cont.
Características do Método de Conclusão
Dedutiva
 O grau de generalidade das afirmações iniciais assim
como das novas afirmações obtidas, não é relevante
para uma dedução conclusiva;
 As afirmações ganhas através da conclusão dedutiva
necessitam de uma comprovação experimental caso
estas provenham de afirmações apenas tomadas
como verdadeiras;
 Na aula de Física a conclusão dedutiva pode ser
realizada como uma dedução matemática, dedução
verbal (qualitativa) ou dedução gráfica

11. Passos de realização do método dedutivo

12. Método Experimental
Definição: É o método científico de
conhecimento que tem como objectivo
avaliar ou verificar a veracidade de
hipóteses com ajuda da experiência
(Brechel, Gau, Gobel, Kutter e Seltman
1989).
O papel da experiência é exactamente verificar
a veracidade das hipóteses formuladas na
tentativa de explicar um fenómeno ou uma
relação ainda não conhecida.

13. Passos do método experimental
 Colocação do problema de forma teórica ou
experimental por parte do professor;
 Os alunos procuram responder hipoteticamente
a partir dos conhecimentos prévios e raciocínio
lógico o problema em causa (formulação de
hipóteses);
 A partir das hipóteses formuladas são deduzidas
conclusões testáveis experimentalmente;

14. Cont.
 Planificação e realização da experiência com vista a
verificação das conclusões deduzidas;
 Confrontação dos resultados experimentais com as
hipóteses formuladas;
 Caso as hipóteses sejam confirmadas
experimentalmente segue-se a formulação da
teoria. Em caso de não confirmação das hipóteses
faz-se a revisão minuciosa da experiência ou
reformulação das hipóteses

15. Cont.

16. Método de Analogia
Definição: É um método científico de conhecimento que
têm como objectivo a aquisição de conhecimentos através
do uso de analogias e de conclusões analógicas
(comparação de dois ou mais objectos, processos,
fenómenos ou leis) (Brechel, Gau, Gobel, Kutter e Seltman
1989).
Analógica é um procedimento no qual, a partir da
semelhança ou da concordância entre dois ou vários
factos, quanto a determinadas características, relações,
estruturas ou funcionamento já conhecidos, se podem
deduzir conclusões sobre semelhança ou concordância
noutras características, relações, estruturas ou
funcionamento, ainda não conhecidos.

17. Particularidade do método e
analogia

18. Cont.
 Em ambos os sistemas iniciais A e B há
concordância nas características conhecidas;
 O sistema inicial A possui características adicionais
conhecidas;
 Através da conclusão analógica sobre o sistema B,
são transferidas a partir de A, características ainda
desconhecidas em B, mas esperadas.
 Obtenção de características adicionais ainda não
conhecidas em ambos os sistemas A e B, mas que
não são relevantes para o problema colocado.

19. Exemplos de uso de Analogias em
Física.
 Analogia entre gases e líquidos;
 Analogia entre m.r.u. e m.c.u.
 Analogia entre movimentos de rotação e de
translação;
 Analogia entre espelhos e lentes ópticas;
 Analogia entre correntes de líquidos e
corrente eléctrica.

20. Método do modelo
Definição: É um método científico de conhecimento,
que tem como objectivo a construção de modelos
O modelos são usados:
 como meio de aquisição de novos conhecimentos,
 para a transmissão de conhecimentos sobre um
determinado objecto ou
 como substituto do funcionamento de um sistema
dinâmico.

21. Funções de modelos
 Modelos são meios para a aquisição de novos
conhecimentos. Eles são a base de muitas teorias.
 Exemplo: Com a utilização do modelo ponto material faz-
se o estudo das leis dos movimentos dos corpos.
 2) Modelos são meios para a visualização do conhecimento,
para facilitar a compreensão do original.
 Exemplo: O modelo do motor a diesel é usado para
visualizar o funcionamento de um motor original de
combustão.
 Modelos são meios para avaliação do funcionamento de
construções técnicas.
 Exemplo: O funcionamento das asas de um avião é testado
com ajuda de pequenos modelos em canais de fortes
correntes de ar.

22. Características e relação dos modelos com a
realidade
 Para um mesmo objecto podem ser construídos, para o
estudo de diferentes características deste, diferentes
modelos.
 Cada modelo assemelha-se ao original apenas em alguns
aspectos.
 Ele permite uma melhor visualização e deve ser mais
simples que o original.
 Cada modelo é apenas válido dentro dos limites
estabelecidos
 Os conhecimentos ganhos através de modelos carecem de
uma comprovação na realidade

23. Classificação de modelos
Os modelos podem ser classificados em três eixos: do ponto de
vista de estrutura, de funcionamento e de comportamento.
 O modelo estrutural é aquele cuja analogia se baseia na
semelhança das características da estrutura entre o modelo
e o original.
 O modelo funcional é aquele cuja analogia se baseia na
semelhança do funcionamento do modelo e do original.
 O modelo comportamental é aquele cuja analogia se
baseia na semelhança dos comportamentos do modelo e do
original

24. Etapas de realização do método do modelo
 Criar um modelo como objecto-substituto do original
(complexo) com base nas características essenciais
conhecidas sobre o original;
 Obter novos conhecimentos através das pesquisas no
modelo e transferência dos mesmos através da conclusão
analógica para o original.
 Avaliar os novos conhecimentos, adquiridos através do
modelo, no original para assegurar:
 a validade destes conhecimentos,
 legitimidade da aplicação do método e o melhoramento do
modelo usado.

25. Método analítico - sintético
Definição: É um procedimento didáctico-
metodológico, que tem como objectivo o
tratamento de novos conhecimentos
através da análise e síntese, no qual o
processo de reconhecimento por parte dos
alunos parte do particular para o geral
(Brechel, Gau, Gobel, Kutter e Seltman
1989).

26. Fases e exemplo do procedimento no
método analítico– sintético.
 Observar ou examinar o objecto no seu todo (corpo,
processo, estado, etc.);
 Fazer a separação do objecto nos seus elementos (partes,
características, relações, etc.)
 Separação dos elementos essenciais dos não/ ou menos
essenciais;
 Reunir os elementos essenciais num objecto abstracto ;
 Se fôr necessário, compara-se este objecto com outros
objectos abstractos obtidos do mesmo modo.
 Generalizar para todos os objectos semelhantes. Obter
relações de dependência ou alguma concordância no
funcionamento;
 Comprovar em objectos pertencentes à mesma classe.

27. Exercícios
 Exemplifique com base na abordagem da condutibilidade
térmica nos metais a aplicação do método indutivo;
 Identifique a partir dos manuais escolares de Física outros
conteúdos em que se pode aplicar adequadamente o
método indutivo;
 Exemplifique a aplicação do método dedutivo, do ponto de
vista matemático, no tratamento das seguintes equações:
energia cinética, relação entre o trabalho mecânico e a
variação da energia cinética, lei de conservação da energia
mecânica, pressão no fundo do líquido, equação de
Bernoulli, período de oscilação de um pêndulo matemático;

28. Cont.
 Identifique a partir dos manuais escolares de Física na área
da Mecânica equações que podem ser obtidas por
conclusão dedutiva;
 Aplique o método experimental para a descoberta da
relação entre a resistência eléctrica e as dimensões do
condutor;
 Formule a pergunta/ problema ou realize uma experiência
demonstrativa como fonte para a formulação de hipóteses
por parte do aluno, para os seguintes assuntos: lei da
reflexão da luz, relação entre o deslocamento e a
velocidade no movimento rectilíneo uniforme, lei de
indução electromagnética (nível qualitativo

29. Cont.
 Formule hipóteses possíveis para a descoberta das seguintes
leis: 2ª lei de Newton, lei de Hooke, lei de Ohm, lei da
refracção da luz;
 Exemplifique o método experimental em todas as suas fases
na abordagem da relação entre a velocidade e o tempo no
movimento rectilíneo uniformemente acelerado;
 Identifique as analogias entre m.r.u. e m.r.c., entre
movimento de translação e o movimento de rotação, entre a
corrente eléctrica e a corrente de água;
 Exemplifique o método de analogia no tratamento da
corrente eléctrica nos condutores;

30. Cont.
 Qual é a natureza e função dos modelos?
 De que foram abstraídos os seguintes modelos: raio
de luz, globo terrestre, ponto material e átomo de
Bohr?
 Com ajuda dos livros escolares de Física e outras
fontes adicionais disponíveis no seu centro de
recursos, faça o levantamento de todos os modelos
(mentais e materiais) usados nos manuais escolares
de Física;
 Exemplifique o método de modelo aplicado ao
tratamento dos motores de quatro tempos;

31. Cont.
 O que significa método analítico-sintético?
 Exemplifique o método analítico-sintético no
tratamento da máquina fotográfica como
um instrumento óptico, na Óptica
geométrica;
 Faça um levantamento de pelo menos 5
exemplos de temas de Física em que se
podem aplicar os métodos de modelo e
analítico-sintético.

32. Referencias Bibliográficas
 MAVANGA, Gil. Manual de Didáctica de Física, Não
publicado.
 MINISTÉRIO DE EDUCAÇÃO. Programas de Ensino de
Física. Maputo, 2010.
 VALADARES, J; GRAÇA, M. Avaliando para melhorar a
aprendizagem. Plátano Editora, Lisboa, 1998
 ABREU, M. C; MATIAS, L; PERALTA, L. T. Física
Experimental, Lisboa. Presença, 1994;
 ALONSO, M; FINN, E. Física. Addison – Wesley, 1999;
 BERNARDINO, L.J. Aprender e Ensinar Física. Fundação
Calouste Gulbenkian, Braga, 2004

33. Fim