Gelo de spin macroscópico: proposta para introdução de conceitos de Física Moderna através da Nanociência e Nanotecnologia

Abstract

A busca por um eficiente ensino da Física Moderna nas escolas é um grande desafio, tendo em vista as dificuldades relatadas pelos alunos em conseguirem associar os conceitos aprendidos em aula com suas vivências do dia a dia. Com o intuito de promover a aprendizagem dessa disciplina, diversos recursos didáticos podem ser adotados pelos professores, visando a incentivar o interesse dos alunos pelos temas trabalhados A presente dissertação apresenta um produto educacional em forma de sequência didática, elaborado com a finalidade de introduzir conceitos de Física Moderna por meio da Nanociência e Nanotecnologia no Ensino Médio. Esse produto simula gelos de spin macroscópicos em uma rede quadrada composta por ímãs dispostos em ilhas simétricas. A sequência didática foi utilizada em uma turma de Ensino Médio e teve aceitação dos alunos, além da demonstração do produto a um grupo de professores, que se mostraram entusiasmados com o trabalho. Conclui-se que o produto é viável e poderá ser usado como um recurso pedagógico de apoio por professores na educação básica, possibilitando uma aprendizagem investigativa dos alunos. Palavras-chave: Física Moderna; Ensino de Física; Gelo de spin; Nanociência e Nanotecnologia.

The search for an efficient way of teaching Modern Physics in schools is a great challenge, considering the difficulties reported by students in the ability to associate the concepts learned in the classroom with their day-to-day experiences. To enhance the learning of this discipline, several didactic resources can be adopted by teachers, aiming to conquer the students’ interest in the addressed themes. This dissertation presents an educational product in the form of a didactic sequence, designed to introduce concepts of Modern Physics through Nanoscience and Nanotechnology in High School. This product simulates macroscopic spin ices on a square lattice composed of magnets arranged in symmetrical islands. The didactic sequence was used in a high school class, it was accepted by the students, in addition to demonstrating the product to a group of teachers, who were enthusiastic about the work. It is concluded that the product is viable and can be used as a support pedagogical resource by teachers in basic education, enabling investigative learning of the students. Keywords: Modern and Nanotechnology. Physics; Physics Teaching; Spin ice; Nanoscience