Uma abordagem sobre nanociência e nanotecnologia na educação básica
Mots-clés :
Nanociência e Nanotecnologia. Ensino de Física. Sequência DidáticaRésumé
Neste estudo são descritos e analisados procedimentos da elaboração e da aplicação de uma sequência didática sobre noções básicas de materiais na escala nanométrica. Produtos da nanociência e da nanotecnologia, embora disponíveis no mercado, são quase desconhecidos do cidadão comum, e dada a importância de a população ter conhecimento sobre esses produtos, uma sequência didática foi desenvolvida com estudantes da Educação Básica. A sequência didática contempla: avanços que esse campo de estudo tem possibilitado ao homem; a presença de materiais nanométricos no cotidiano da sociedade, inovações de mercado e perspectivas futuras; produtos em desenvolvimento; visões futurísticas; e preocupações com possíveis interferências dessa ciência sobre os indivíduos, relacionadas a problemas ambientais e sociais. A produção de conhecimento analisada, após a aplicação da sequência didática, permitiu constatar a ampliação de conhecimento científico e tecnológico dos educandos e maior interesse pela compreensão da ciência e para participar de debates como agentes socias para decidir sobre questões da ciência e da tecnologia.
An approach on nanoscience and nanotechnology in Basic Education
Abstract
In this study are described and analyzed the procedures for the preparation and application of a didactic sequence
on basic notions of materials on the nanometer scale. Nanoscience and nanotechnology products, although
available on the market, are almost unknown to ordinary people, and given the importance of a population having
knowledge about these products, a developed didactic sequence, with Basic Education students. The didactic
sequence contemplated: advances that this field of study has enabled man; the presence of nanometric materials in
society's daily life, market innovations and future prospects; products in development; futuristic forecasts; and
some concerns about possible interferences of this science on individuals, relating to environmental and social problems. The knowledge production analyzed, after the application of the didactic sequence, shows the expansion of scientific knowledge of students and a greater interest in understanding science and to participate in debates as expert to decide on issues of science and technology.
Keywords: Nanoscience and Nanotechnology. Physics Teaching. Didactic Sequence.
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ABREU, T. B.; FERNANDES, J. P.; MARTINS, I. Levantamento sobre a produção CTS no Brasil no período de 1980-2008 no campo de ensino de Ciências. Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia, v. 6, n. 2, p. 3-32, 2013. Disponível em: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6170814. Acesso em: 20 ago. 2017.
ALVES, J. V.; LIMA, M. C. A.; BRITO, E. S. Nanotecnologia no ensino médio : um olhar diferenciado para ver o mundo. XXXIII Encontro de Físicos do Norte e Nordeste. Anais. Natal: 2015. Disponível em: <http://www1.sbfisica.org.br/eventos/efnne/xxxiii_e/programa/authors.asp?c=a>. Acesso em: 02 jun. 2018.
AULER, D. Enfoque Ciência-Tecnologia- Sociedade: pressupostos para o contexto brasileiro. Ciência & Ensino, v. 1, 2007.
BARBOZA, A. P. M. Estudo da Injeção de Carga em Nanotubos de Carbono por Microscopia de Força Elétrica. 2008, 76 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008.
BATISTA, C. A. S.; SIQUEIRA, M. A inserção da Física Moderna e Contemporânea em ambientes reais de sala de aula: uma sequência de ensino-aprendizagem sobre a radioatividade. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n. 3, p. 880-902, dez. 2017.
BERTI, L. A.; PORTO, L. M. Nanossegurança: guia de boas práticas em nanotecnologia para a fabricação e laboratórios. São Paulo: Cengage Learning, 2016.
BINNIG, G.; QUATE, C. F.; GERBER, C. Atomic force microscope. Physical review letters, v. 56, n. 9, p. 930, 1986. Disponível em: . Acesso em: 28 mar. 2018.
BINNIG, Gerd; ROHRER, Heinrich. Scanning tunneling microscopy—from birth to adolescence. Reviews of Modern Physics, v. 59, n. 3, p. 615, 1987. Disponível em: . Acesso em 28: mar. 2018.
BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Orientações curriculares para o ensino médio. In: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias BIOLOGIA v. 2006. Disponível em: >. Acesso em: 24 maio 2017.
CHAVES, N. L. Estudo da interação entre nanopartículas de maghemita associadas ao Citrato de ródio e células de câncer de mama. 2017. Disponível em: https://repositorio.unb.br/handle/10482/25321. Acesso em: 23 de jan. 2018.
CURL, R. F.; SMALLEY, R. E. F. Scientific American, v. 265, n. 4, p. 54-63, 1991. Disponível em: . Acesso em: 28 mar. 2018.
DIRETRIZES CURRICULARES – Secretaria de Estado da Educação do Maranhão, SEDUC, 3. Ed. São Luís, 2014, p. 63-64. Disponível em: educacao.ma.gov.br/files/2015/11/Seduc-Ma-Diretrizes-Curriculares-A4-3%C2%AA-Edicao-09092014-1.pdf. Acesso em: 15 nov. 2017.
DOMINGUINI, L. Física moderna no Ensino Médio: com a palavra os autores dos livros didáticos do PNLEM. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 34, n. 2, p. 1–7, 2012.
DREXLER, K. E. Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 78, n. 9, p. 5275-5278, 1981. Disponível em: . Acesso em: 22 mar. 2018.
FERNANDES, M. F. M.; FILGUEIRAS, C. A. L. UM PANORAMA DA NANOTECNOLOGIA NO BRASIL (E SEUS MACRO-DESAFIOS). Quimica Nova, v. 31, n. 8, p. 2205–2213, 2008.
FEYNMAM, R. P. “There´s plenty of room at the bottom”’ J. Microelectromechanical Systems, v.1, nº.1, 60-66, 1992.
FEYNMAM, R. P. Revista Com Ciência 37, 2002. Disponível em http://www.comciencia.br/ reportagens/framereport.htm. Acesso em: 03 fev. 2018.
FREIRE, O. J.; PESSOA, O. JR.; BROMBERG, J. L. Teoria quântica: estudos históricos e implicações culturais. São Paulo, 2011.
GAMA, Cátia Fernandes. Uma proposta para o ensino de nanociência e da nanotecnologia, nas aulas de física do ensino médio. 2013. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) - Ensino de Ciências (Física, Química e Biologia), Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013. Acesso em: 2 fev. 2017.
GRUPO ETC, Nanotecnologia: os riscos da tecnologia do futuro: saiba mais sobre produtos invisíveis que já estão no nosso dia-a-dia e o seu impacto na alimentação e na agricultura. Porto Alegre: L&PM, 2005.
GUIMARÃES, Y. A. F. GIORDAN, M. Instrumento para construção e validação de sequências didáticas em um curso a distância de formação continuada de professores. VIII ENPEC, 2011, Campinas. Atas do ENPEC. Campinas: Anais, 2012. Disponível em: <http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/viiienpec/resumos/R0875-2.pdf>. Acesso em: 10 jun. 2017.
HIRSCH, L. R. et al. A whole blood immunoassay using gold nanoshells. Analytical Chemistry, v. 75, n. 10, p. 2377-2381, 2003. Disponível em: . Acesso em: 22 abr. 2018.
IBM. IBM Archives: Valuable resources on IBM's history. Arquivo referente a 1990. Disponível em: . Acesso em: 23 abr. 2018.
IIJIMA, S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, v. 354, n. 6348, p. 56, 1991. Disponível em: . Acesso: em 22 abr. 2018.
JONES, R. A. L. Soft condensed matter: nanotechnology and life. Oxford University Press Inc.: New York, 2017.
KRÄTSCHMER, W. et al. Solid C60: a new form of carbon. Nature, v. 347, n. 6291, p. 354, 1990. Disponível em: . Acesso em 28 mar. 2018.
MEDEIROS, E. S. de; PATERNO, Leonardo G.; MATTOSO, Luiz H. C. Nanotecnologia. In: DURAN, Nelson; MATTOSO, Luiz H. C.; MORAIS, Paulo Cezar de. Nanotecnologia: introdução, preparação e caracterização de nanomateriais e exemplos de aplicação. São Paulo: Artliber, 2006. Cap. 1. p. 15-26.
MITCHAM, C. En busca de una nueva relación entre Ciencia, Tecnología y Sociedad. In: MEDINA, M.; SANMARTÍN, J. (Orgs.). Ciencia, Tecnología y Sociedad: Estudos Interdisciplinares en la Universidad, la Educación y en la Gestión Pública. Barcelona: Anthropos, 1990.
MONTEIRO, M. A.; NARDI, R.; BASTOS, J. B. F. Física Moderna e Contemporânea no ensino médio e a formação de professores: desencontros com a ação comunicativa e a ação dialógica emancipatória. REIEC, Buenos Aires, v. 8, n. 1, p. 1-13, 2012.
NAM, K. T. et al. Virus-enabled synthesis and assembly of nanowires for lithium ion battery electrodes. Science, v. 312, n. 5775, p. 885-888, 2006. Disponível em: < doi.org/10.1126/science.1122716>. Acesso em: 05 maio 2018.
NOVOSELOV, K. S., et al. Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, v. 306, p. 666-669, 2004. DOI: 10.1126/science.1102896
OLIVEIRA, F. F. DE; VIANNA, D. M.; GERBASSI, R. S. Física moderna no ensino médio: o que dizem os professores. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 29, n. 3, p. 447–454, 2007. Disponível em: . Acesso em: 30 dez. 2017. https://doi.org/10.1590/S1806-11172007000300016.
PARAMÉS, J.; BRITO, J. Materiais de construção nanotecnológicos de auto-limpeza. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.15, p.55-62, abril, 2010. Disponível em: http://www.editoradunas.com.br/revistatpec/Art6_N15.pdf. Acesso em: 23 de jan. 2018.
PARK, C.J.; KIM, Y.-H.; CHANG, K. J. Physical Review B, v. 60, p.10656, 1999.
RAMOS, B. G. Z.; PASA, T. B. C. Desenvolvimento Da Nanotecnologia: Cenário Mundial E Nacional De Investimentos. Revista Brasileira de Farmácia, v. 89, n. 2, p. 95–101, 2008.
REALE, G; ANTISERI, D. Filosofia: Antiguidade e Idade média. trad. José Bortolini. São Paulo: Paulus, 2017, Vol. I. Coleção Filosofia.
ROCHA-FILHO, R. C. Os fulerenos e sua espantosa geometria molecular. Química Nova na Escola, v. 4, p. 7-11, 1996. Disponível em: . Acesso em: 28 mar. 2018.
ROSSI-BERGMANN, Bartira. A nanotecnologia: da saúde para além do determinismo tecnológico. Ciencia e Cultura, São Paulo, v. 60, n. 2, p. 54-57, 2008. Disponível em: <http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v60n2/a24v60n2.pdf >. Acesso em: 21 mar. 2018.
SANTOS, W. L. P.; MORTIMER, E. F. Uma análise de pressupostos teóricos da abordagem C-T-S (Ciência - Tecnologia - Sociedade) no contexto da educação brasileira. Belo Horizonte: Ens. Pesqui. Educ. Ciênc., v. 2, n. 2, p. 110-132, dez. 2000. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/1983-21172000020202>. Acesso em: 30 dez. 2017.
SANTANA, F. B.; SANTOS, P. J. S. Espectroscopia e modelos atômicos: uma proposta para a discussão de conceitos de Física Moderna no ensino médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n. 2, p. 555-589, ago. 2017.
SCHULZ, P. Nanotecnologia: uma história um pouco diferente. São Paulo: Ciência de Hoje, v. 52, p. 26-29, 2013.
SIMÕES, F. R.; TAKEDA, H. H. Conceitos e Princípios Básicos. In DA RÓZ, A. L.; FERREIRA, M.; OLIVEIRA JR, O. N. Nanoestruturas: Princípios e aplicações. 1. ed. Rio de Janeiro: Elvevier, 2015. cap 1, p. 1-37.
TERRAZZAN, E A. Perspectivas para inserção da Física Moderna na escola média. 1994. Tese (Doutorado) - Curso de Pós-graduação em Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1994.
TOMA, H. E. O mundo nanométrico: a dimensão do século. São Paulo: Oficina de textos, 2004.
USA. NANO.GOV. Nanotechnology Timeline. Disponível em: . Acesso em: 20 abr. 2017.
VIEIRA. Cássio Leite (Rio de Janeiro). Novo Tecido: Quase Nu. 2016. Disponível em: <http://cienciahoje.org.br/novo-tecido-quase-nu/>. Acesso em: 06 mar. 2017.
VILELA NETO, O. P. Projeto, otimização, simulação e predição de propriedades de nanoestruturas através de técnicas da inteligência computacional: nanotecnologia computacional inteligente. 2010. 166 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Elétrica, Puc, Rio de Janeiro, 2010. Cap. 2. Disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15182@1. Acesso em: 22 out. 2017.
XU, X. et al. Ultrafast epitaxial growth of metre-sized single-crystal graphene on industrial Cu foil. Science bulletin, v. 62, n. 15, p. 1074-1080, 2017. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2018.
YANG, J. et al. Hybrid graphene aerogels/phase change material composites: Thermal conductivity, shape-stabilization and light-to-thermal energy storage. Carbon, v. 100, p. 693-702, 2016. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.carbon.2016.01.063>. Acesso em: 05 maio 2018.
ZABALA, A. A prática educativa: como ensinar. 1ª ed. reimp. Porto Alegre: Artmed, 2010. 224 p. Tradução de Ernani F. da F. Rosa.
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