Física de plasma no ensino médio

Abstract

É pouco expressiva a quantidade de tópicos de física moderna estudados no ensino básico. A física de plasma tem a capacidade de concatenar abordagens teóricas e cotidianas da física moderna porém é praticamente inexistente material dirigido a professores e alunos do ensino básico. E menor ainda é o número de experiências relatadas de abordagem desse ramo da física nas escolas. Este trabalho apresenta um aparato experimental portável para uso em sala de aula, tubo de Crookes, e material didático teórico, publicado em forma de site, destinados à introdução de física de plasma no ensino fundamental e médio e à compreensão básica do funcionamento do experimento, podendo ser usado também para o ensino superior. O material didático foi desenvolvido tendo como foco a evolução histórica de conceitos, técnicas e tecnologias, que levaram à identificação e caracterização do quarto estado da matéria. Evitou-se o uso do desenvolvimento matemático como caminho para a construção dos conceitos, embora algum seja necessário. Os conceitos de carga e corrente elétricas, campos elétrico e magnético, temperatura e transição de fases são tomados como pré-requisitos necessários ao encadeamento das aulas como proposto. A aula experimental pode acontecer a qualquer tempo. Procurou-se afastar a necessidade de pré-requisitos matemáticos, como o uso de equações diferenciais, para compreensão de conceitos modernos como comprimento de Debye e frequencia de plasma, fazendo o uso de analogias e dos conceitos indicados. Obteve-se um material conciso e com apelo instrucional capaz de capturar a atenção dos alunos para a relevância do estudo de física e para a presença da física de plasma no dia-a-dia, mostra-se desta forma que os conceitos das ciências estão perto deles e que estão em desenvolvimento, trazendo um sensação de proximidade entre a fronteira da ciência e a vida cotidiana, indicando condições para aprimoramentos conceituais futuros e instigando-os à busca por conhecimento.