Mistérios do mundo quântico (II): Projecto Cassiopeia

Após uma longa interrupção (os últimos meses foram extremamente preenchidos para os dois professores do clube de ciências), com este post, reinicia-se o processo de reportar, de forma cronológica e o mais completa possível, as várias actividades levadas a cabo pelo clube no presente ano lectivo.

Na continuação do post anterior, relacionado com o "estranho" comportamento quântico das partículas subatómicas, e porque nunca é demais salientar a importância da visualização dos conceitos abordados, fica aqui a hiperligação ao chamado Projecto Cassiopeia, um website (em inglês) dedicado ao ensino das ciências e à promoção da literacia científica pela disponibilziação de vídeos em alta definição sobre tópicos de várias ciências (física, química, biologia, etc.).

Financiado por um físico aposentado e empenhado em combater a crescente iliteracia cintífica nos EUA, o Projecto Cassiopeia tem como lema "não deixar nenhum prof. de ciências (ou aluno) para trás", procurando ajudar à compreensão dos conceitos científicos pela sua visualização.

O símbolo do Projecto é a constelação de Cassiopeia, pois que, uma vez descoberta, é a constelação que permite localizar facilmente todas as restantes constelações do hemisfério norte, actuando como uma espécie de "farol do conhecimento", tal como pretende ser o referido projecto.

Não obstante algumas opções discutíveis (como, p.ex., o significado das orbitais atómicas como mapas da existência dos electrões em torno do núcleo), o leque de vídeos disponíveis é de muito boa qualidade, quer científica, quer didáctica.

Estrutura atómica da matéria e mistérios do mundo quântico

Relacionado com a matéria de química do 9.º ano, o projecto do Clube de Ciências desenvolvido pelo grupo de alunos "Pequenos Cientistas" (visando a construção duma câmara de nevoeiro para detecção de partículas alfa e/ou muões) permite abrir as portas ao estudo do mundo subatómico, governado pelas leis da mecânica quântica. De modo a despertar o interesse para essa área da física (e da química), ficam aqui disponíveis alguns vídeos e material de apoio ao estudo, utilizado nas aulas das turmas 9.º/2.ª, 9.º/5.ª e 9.º/6.ª.

Os vídeos apresentados dizem respeito à famosa experiência da dupla fenda, votada em 2002 pelos leitores da revista Physics World como a mais bela experiência de física de todos os tempos.

                                                                     

 

Nota: O 1.º vídeo é um fragmento do filme "What the Bleep Do We Know!?" (2004), muito criticado por físicos (e não só) pela abordagem pseudocientífica que faz da mecânica quântica, misturando-a com elementos de neurociência, metafísica e esoterismo. Não obstante as críticas (justas) apresentadas, o vídeo em causa ilustra de forma relativamente simples e acessível (sem erros científicos de monta) o essencial da experiência da dupla fenda com electrões. 

Plano geral e objectivos do clube (2011/2012)

Dando continuidade ao trabalho levado a cabo no ano anterior, no presente ano lectivo, o Clube de Ciências tem como objectivos essenciais:

• promover o gosto pela Ciência e contribuir para a literacia científica e cívica dos alunos inscritos no clube por via da realização de trabalhos de projecto (alunos das turmas 9.º/5.ª e 9.º/6.ª, sob orientação do prof. Orlando Gonçalves), com vista à participação na  VI Mostra Nacional de Ciência/20.º Concurso de Jovens Cientistas e Investigadores;
• o desenvolvimento de miniprojectos científicos, com alunos dos 7.º e 8.º anos (sob orientação da prof.ª Laura Pinto), para participação na Exposição AMADORA EDUCA 2012;
• promover a integração de diferentes áreas do saber para compreender a realidade e abordar situações-problema concretas, por via da realização dos referidos trabalhos de projectos;
• promover a realização de actividades de forma autónoma, responsável e criativa pelos alunos, bem como a cooperação destes uns com os outros e com professores num ambiente de aprendizagem informal e eminentemente participativo (hands on).

O plano geral de funcionamento do clube, no ano lectivo 2011/2012, pode ser consultado aqui. 

Os trabalhos de projecto para concorrer à Mostra Nacional de Ciência (contando 15% na avaliação de Físico-Química) encontram-se já em desenvolvimento, sendo eles:

• a Construção de uma Câmara de Nevoeiro, para detecção de radioactividade natural (partículas alfa ou muões). Alunos envolvidos: Jeenal Mangi, José Rafael Correia, João Carlos Antunes e Tiago Martins;
• a Construção de um Detector de Movimentos a Laser. Alunos envolvidos: João Ferreira, Alexandre Coelho, Jéssica Nunes e Mariana Costa;
• a Construção de um "Candeeiro de Lava". Alunas envolvidas: Madalena Pato, Sara Isabel, Tamara Luís e Teresa Lança;
• o Projecto "Eficiência Energética e Poluição Luminosa". Alunas envolvidas: Joana Clemente, Mónica Mendonça, Rute Kittler e Selma Carvalho.

De modo a concretizar os projectos anteriores, o Clube de Ciências (através de proposta elaborada pelo prof. Orlando Gonçalves) candidatou-se ao Eixo 3 do PAPSE da C. M. da Amadora, tendo obtido um financiamento de 1.500 €.

Balanço de actividades do clube (2010/2011)

Após a realização do Laboratório Aberto de Físico-Química (15 de Junho), o clube encerrou as suas sessões a 18 de Junho, uma vez que as aulas acabavam a 22 de Junho.

De modo a ter uma melhor percepção das impressões dos alunos sobre o trabalho realizado, foi distribuída uma ficha de auto-avaliação nas últimas sessões do clube, tendo-se verificado que a grande maioria dos alunos considerou a sua participação como positiva e interessante, pretendendo continuar a frequentar o clube no próximo ano lectivo.
A lista completa de alunos que frequentaram o clube, no presente ano lectivo, pode ser consultada aqui.

Por seu lado, os professores avaliam o trabalho realizado no clube como bastante positivo (cf. relatórios de actividades aqui), tendo-se inclusivamente dotado o clube de um inventário de materiais, até ao momento inexistente. A par do inventário, procedeu-se ainda à reorganização dos armários do clube, da seguinte forma:

• armário 1: materiais de física e trabalhos/projectos dos alunos;
• armário 2: mini-biblioteca do clube e materiais e reagentes de química.

Relativamente ao dinheiro alocado ao clube (1.000 €), no âmbito do PAPSE da C. M. da Amadora, o projecto Exposição "Ver o Invisível: a Imagem na Arte, Ciência e Tecnologia" envolveu o gasto de 134,86 € (para impressões, cartazes e materiais para a exposição), ficando o resto para a aquisição de materiais didácticos para o clube, estando já pronta uma lista para a aquisição dos mesmos (que deverá ser feita até Novembro).

Assim sendo, e tendo em conta o balanço de actividades feito nos relatórios trimestrais (com especial ênfase para o do 3.º período), os professores do clube consideram que a linha de acção actual deve ser mantida no próximo ano lectivo, com especial ênfase para o desenvolvimento de projectos/actividades que motivem os alunos e favoreçam a sua literacia científica, sendo nesse sentido que foi elaborada a proposta de actividades para o próximo ano lectivo.

Com isso em mente, os professores do clube dão por encerradas as actividades do clube de ciências no ano lectivo de 2010/2011, esperando dar continuidade às mesmas no próximo ano lectivo!

Participação do clube no Dia do Departamento de Matemática e Ciências Experimentais (15 de Junho)

Aquando da celebração do Dia do Departamento de Matemática e Ciências Experimentais, a 15 de Junho, o clube de ciências, em colaboração com o Grupo de Física e Química da escola, dinamizou a actividade "Laboratório Aberto de Físico-Química", dirigida a alunos do 1.º ciclo do Agrupamento de Escolas Roque Gameiro, tendo a actividade contado com a presença dos alunos do clube que desempenharam a função de monitores de várias das experiências montadas.

Apresentam-se a seguir algumas fotos das actividades/experiências realizadas no Laboratório Aberto de Físico-Química (várias delas implementadas nas sessões do clube de ciências, durante o ano lectivo), que decorreu na sala E.7.1.

A participação nas actividades do laboratório aberto pelos alunos do 1.º ciclo foi muito positiva, sendo de louvar ainda a prestação dos alunos do clube na estimulação dos colegas mais novos no gosto pelas ciências experimentais, bem como a ajuda que deram na arrumação final da sala E.7.1.

Nesse aspecto foram especialmente elogiados pela prof.ª Manuela Barros, delegada do Grupo de Física e Química, os alunos Jeenal Mangi, João Pedro Gonçalves, João Carlos Antunes e Jéssica Soares, das turma 8.º/6.ª e 8.º/7.ª respectivamente.

Participação na Exposição AMADORA EDUCA 2011 (1 de Junho)

Acompanhados pelo prof. Orlando R. Gonçalves, no dia 1 de Junho, os alunos da turma 8.º/6.ª (entre eles, vários alunos inscritos no clube) visitaram a exposição AMADORA EDUCA 2011, organizada pela Câmara Municipal da Amadora no parque da Ilha Mágica do Lido, e onde se apresentaram algumas das actividades e projectos realizados pelos alunos no Clube de Ciências.

Stand do Agrupamento de Escolas
Roque Gameiro.

Zona do stand reservada
ao Clube de Ciências.

Cartazes de actividades realizadas pelo Clube de Ciências.

Em termos dos trabalhos apresentados, merecem especial destaque os do aluno José Rafael Correia (da turma 8.º/6.ª) que concretizou vários projectos de cariz prático-experimental, a saber: 

• um telégrafo artesanal, construído integralmente pelo aluno com base numa actividade do website brasileiro  "Feira de Ciências";

• uma ilusão de perspectiva 3D (baseada no famoso 'cubo mágico' ou cubo de Rubik)

 
pintada com a ajuda do colega Alexandre Coelho, e com acabamentos do prof. do Clube de Ciências (suporte em K-line e título), tendo por base de trabalho o vídeo abaixo do YouTube:

Além dos projectos anteriores, em conjunto com os colegas Jeenal Mangi, João Pedro Gonçalves (da turma 8.º/6.ª) e Jéssica Soares (da turma 8.º/7.ª), o José Rafael apresentou ainda outro projecto, no âmbito do concurso "Sol e Energia: o Sol Quando Nasce é para Todos", no stand do CCVA: um protótipo de carrinho solar, construído com peças de LEGO. No mesmo stand estiveram expostos outros carrinhos solares feitos por alunos do clube, não tendo sido divulgados ainda os resultados (os alunos receberam, no entanto, certificados de participação no concurso).                                                                                                             Outros trabalhos de alunos do clube poderiam ter sido apresentados no AMADORA EDUCA, todavia, por falta de responsabilidade dos mesmos na concretização dos seus projectos e fraca organização na divisão das tarefas, estes acabaram por não ficar concluídos a tempo.

Lâmpada de gelo (inspirada no canal do YouTube "Manual do Mundo")

Encontrado na internet pela aluna Jéssica Soares, e mostrado aos restantes colegas numa sessão do clube em finais de Maio, o canal do YouTube "Manual do Mundo" revelou-se uma excelente fonte de inspiração para os alunos do clube, dado o seu manancial de experiências científicas de física e química e a vantagem de ser falado em português.

Uma das experiências que mais interesse suscitou foi a "lâmpada de gelo brilhante" (no fundo, uma lâmpada LED dentro dum bloco de gelo), cuja montagem pode ser visualizada no seguinte vídeo do canal Manual do Mundo:                    

                                                                                                                            

Inspirado pelo vídeo anterior, o aluno José Rafael Correia (8.º/6.ª) resolveu testar a ideia e o procedimento mostrados no vídeo anterior, tendo feito o vídeo que se mostra a seguir a documentar a fase final da experiência:                  

                                                                                                                      

                                                                                                                            

Grande espírito científico, Rafael... Muito bem!