LUZ, espelhos e imagens

A criança, desde os primeiros anos de vida, está familiarizada com o fenómeno de interacção entre a luz e os materiais. As crianças têm contacto com este aspecto, particularmente com imagens ou brilhos produzidos em superfícies reflectoras, muitas vezes durante as suas brincadeiras.

Os objectos brilhantes utilizados com funções decorativas ou de comunicação e os espelhos utilizados para ver o que de outra forma não seria visível, são algumas das tecnologias mais antigas, relacionadas com a luz, certamente tão antigas como o uso das cores.

1.2. Campos a explorar

De um ponto de vista holístico e não sequencial, a nossa proposta didáctica para a luz, espelhos e suas aplicações leva-nos a considerar os seguintes campos de exploração:

- As superfícies brilhantes e os espelhos.

- As imagens nos espelhos.

- Os espelhos e a deflexão da luz.

1.3. Considerações didácticas

As actividades propostas são dirigidas a crianças com idades entre 3 e 11 anos. Para estas idades as propostas didácticas têm de estar relacionadas com as experiências e com o meio cultural da criança. Portanto, a nossa proposta didáctica assenta em situações que decorram do contexto sócio-cultural das crianças. Tem em consideração objectivos de educação científica e tecnológica: por exemplo, nalguns momentos interessa-nos compreender como é que a luz vai de um lugar para outro, e noutros momentos estamos mais interessados em saber o que temos de fazer para iluminar um local escuro.

O ponto de vista que adoptamos para escolher as actividades é holístico e baseia-se em diferentes percepções das interacções entre a luz e os objectos e das respectivas consequências ou aplicações sociais. Assim, a ordem de apresentação das actividades não é necessariamente a mesma a seguir no trabalho com as crianças. Qualquer actividade pode ser desenvolvida quando o professor considerar apropriado.

Pensamos que a maioria das actividades propostas podem ser adaptadas a crianças dos 3 aos 12 anos de idade, mas o professor é que tem de decidir quais as actividades específicas que pode fazer com os seus alunos.

Na secção de sugestões de procedimentos e questões realçamos o papel do professor. O professor deve motivar as crianças e apoiá-las nas suas acções e explicações. O professor deve estimular as crianças a explicarem e a provarem as suas ideias, mas também há momentos em que tem de ser o professor a explicar. É óbvio que a linguagem, o estilo e a intensidade do apoio do professor dependem da idade das crianças e do tipo específico da actividade.

1.4. Abordagem metodológica

O conjunto de objectivos de educação científica e tecnológica implica a apresentação de uma composição de metodologias já comentadas nos capítulos 1 e 2 do projecto.

Para algumas actividades a abordagem metodológica consiste na análise de objectos, combinada com a exploração de situações que pode ser livre ou orientada por questões. As actividades deste tipo implicam a utilização de estratégias de resolução de problemas.

Outras actividades propostas são basicamente actividades de resolução de problemas reais ou baseadas na metodologia do Projecto, onde os alunos têm de desenhar e elaborar o projecto.

2. As superfícies brilhantes e os espelhos

Com as actividades deste campo, as crianças desenvolvem a experiência e o conhecimento sobre objectos que têm superfícies brilhantes e sobre as suas aplicações. O trabalho dos alunos com os objectos que brilham estimula as suas capacidades de observação e de explicação.

2.1. Conteúdos chave

A luz reflecte-se (brilha) de uma forma especial em objectos com superfícies polidas.

Alguns materiais (vidros, plásticos, superfície da água, metais, algumas pinturas) proporcionam superfícies reflectoras (brilhantes) especiais.

O brilho de um objecto depende da sua limpeza e estado de conservação.

O brilho de um objecto depende também da iluminação e do local de onde é visto.

2.2. Tópicos interdisciplinares relacionados

A utilização de objectos brilhantes com decoração em diversas culturas.

A utilização de tintas reflectoras nos sinais de trânsito e nos veículos.

2.3. Procedimentos e questões sugeridas

O professor deve fazer uma introdução que leve as crianças a interessarem-se pelos objectos brilhantes. É aconselhável que na introdução recorra a objectos reais.

É provável que algumas crianças considerem que os objectos brilhantes são fontes de luz e assim será necessário prever alguma actividade que permita a discriminação entre objectos brilhantes e objectos luminosos.

-Quais os objectos que nos dão luz e quais os que brilham?

-O que queremos dizer quando dizemos que uma coisa brilha?

O professor pode colocar aos alunos questões com as que se seguem, tentando concretizar sempre que possível com objectos:

- Que objectos da sala (da casa, da rua) brilham?

- Quais os que brilham mais? Porque é que brilham mais? (Os maiores, os mais polidos ou limpos, os que são feitos de vidro, depende de onde estamos quando olhamos para eles)

- Se um objecto brilhante não está a brilhar, qual será a razão? (O objecto brilhante não está limpo, está riscado, corroído, ou não está suficientemente iluminado)

- O que podemos fazer para que brilhe mais ou menos?

- Para que servem os objectos brilhantes? Porque é que têm de ser brilhantes?

Todas estas perguntas pressupõem que as crianças têm de agir sobre os objectos e que têm de falar dessas suas experiências.

2.4. Alguns prolongamentos possíveis

Projecto aberto de desenho e montagem de uma construção com objectos brilhantes. Ao princípio, os alunos têm de pesquisar uma utilidade para o objecto construído (decorativa, informativa, para chamar a atenção, etc.) e depois têm de o desenhar e construir.

Investigar quais os elementos de segurança de trânsito que são baseados na reflexão da luz,

2.5. Materiais

É possível trabalhar com objectos que sejam utilizados tanto na sala de aula como em casa. Os únicos materiais específicos podem ser os que são utilizados nos veículos ou no trânsito com tinta reflectora.

3. Espelhos e imagens

Neste bloco de actividades, os alunos adquirem experiência e conhecimentos sobre imagens produzidas por espelhos e respectivas aplicações. Desenvolvem também diversas competências relacionadas com espaço e simetria.

3.1. Conteúdos chave

Algumas superfícies, a que chamámos espelhos, dão-nos imagens nítidas.

Os espelhos permitem-nos ver objectos que não conseguimos ver directamente.

Os espelhos que não são planos dão imagens deformadas.

Os espelhos curvos para fora (convexos) permitem-nos ver um espaço grande.

As imagens dos espelhos são simétricas dos objectos.

Se combinarmos vários espelhos podemos obter imagens múltiplas.

3.2. Tópicos interdisciplinares relacionados

Utilização de espelhos em veículos e cruzamentos

Utilização de espelhos para ver o seu próprio corpo (para se vestir bem, para dançar)

A utilização recreativa dos espelhos (imagens deformadas, caleidoscópio)

3.3. Procedimentos e questões sugeridas

É provável que algumas crianças experimentem dificuldades com as palavras imagem reflectida, reflectir, reflexão, reflector e portanto será necessário fazer algumas actividades sobre significados:

- Alguém sabe o que significa imagem reflectida?

- O queremos dizer quando dizemos reflexão?

Se os objectos brilhantes já foram trabalhados antes, o professor poderá relembrar às crianças o trabalho feito com os objectos brilhantes e perguntar:

- Em que objectos brilhantes podes ver a tua imagem?

- Em qual deles é que a tua imagem está melhor? (Espelhos)

- Quais os que fazem imagens divertidas? (Superfícies curvas)

- Em quais é que podemos ver mais coisas? (Espelhos convexos)

- Em que lugares e porque é que são usados estes espelhos?

O professor pode propor usar o espelho para se ver a si mesmo, para ver o que temos atrás de nós, para ver o que está escondido atrás, sob ou sobre alguma coisa. Os alunos teriam de fazer estas experiências em pequenos grupos, e supervisionados por um adulto.

O professor pode introduzir o periscópio didáctico, falando, por exemplo, de submarinos. Numa primeira fase, as crianças têm de se familiarizar com a utilização das peças do periscópio, especialmente com as que têm espelho. As crianças têm de ver através das peças angulares e responder a perguntas como:

- Onde está o que vês?

- Com é que tens de colocar esta peça para veres o objecto?

A seguir, o professor pode fazer propostas sobre qual o modelo a construir, tomando como base o modelo do periscópio, de forma a ver um objecto a partir de um determinado local.

Este modelo de base permite o surgimento de diversos problemas. A dificuldade dos problemas surgidos tem de ser progressiva: ao princípio com construções mais simples e só com uma peça angular e depois com construções mais complexas e com mais do que uma peça angular.

Quando as crianças já estão familiarizadas com o periscópio e o modelo da construção, podem fazer actividades aos pares, nos quais uma das crianças situa o objecto e os obstáculos e a outra tem de encontrar a solução.

O professor pode propor experimentar com dois espelhos e um objecto par trabalhar com múltiplas imagens e perguntar às crianças:

- Como é que podemos ter duas imagens?

- Como podemos ter mais de duas imagens?

O professor pode trazer para a sala de aula alguns caleidoscópios (se for possível os que foram desmontados) e dá-los às crianças. O professor pode perguntar:

- Alguém sabe como é o caleidoscópio por dentro?

- Alguém sabe como é que o caleidoscópio é feito?

- Alguém sabe como é que o caleidoscópio trabalha?

O professor pode propor às crianças que desmontem o caleidoscópio e que respondam às perguntas anteriores.

O professor pode também propor experimentar com dois espelhos para obter múltiplas imagens.

O professor pode propor aos alunos a observação de situações nas quais se veja claramente como as imagens são simétricas dos objectos. Pode, por exemplo, mostrar o desenho de metade de uma cara e com o espelho obter a face toda; pode também mostrar fotografias com imagens reflectidas na superfície da água; com as crianças que sabem ler pode mostrar palavras escritas de forma invertida; pode também reconstruir um objecto a partir de pedaços deste, através de um espelho, etc. O professor pode perguntar:

- O que acontece à face quando colocamos o espelho?

- Como é que a paisagem é vista na água?

- Como é que as letras e as palavras são vistas com o espelho?

- Com podemos reconstruir objectos com espelhos?

O professor pode propor que as crianças utilizem espelhos para completar partes de uma foto ou de objectos simétricos ou para inverter imagens.

3.4. Alguns prolongamentos possíveis

Projecto aberto de desenho e montagem de uma construção com espelhos e/ou peças de periscópio par ver algum local do interior ou do exterior da sala de aula que seja difícil de ver.

Projecto aberto de desenho e construção de um objecto artístico com espelhos e objectos ou fotografias.

Desenho e construção de um caleidoscópio.

3.5. Materiais

Objectos comuns que dêem imagens, espelhos pequenos de plástico, espelho convexo, espelho de dentista e espelhos grandes onde as crianças se possam ver por inteiro.

Periscópio didáctico: o periscópio é um objecto tecnológico que permite ver objectos que não são visíveis porque estão acima ou atrás de uma superfície ou de um objecto grande. O periscópio didáctico consiste numa montagem de dois tipos de peças: as angulares que têm um espelho que deflecte a luz 90º e as peças lineares. Todas as peças podem ser abertas para ver o que lá está dentro.

Estas peças podem ser acopladas numa base de esquadria que permite diversos jogos ou situações problemáticas mais ou menos complexas e independentes da idade das crianças.

Caleidoscópios, alguns dos quais desmontáveis, e espelhos de plástico.

4. Espelhos e a deflexão da luz

As crianças não têm consciência da propagação da luz e da sua função na visibilidade dos objectos. Com estas experiências tentamos que as crianças se tornem mais conscientes da propagação rectilínea da luz e tentamos que desenvolvam a sua experiência e conhecimento sobre o comportamento da luz incidente nos objectos, especialmente nos espelhos.

4.1. Conteúdos chave

A luz viaja através de uma linha rectilínea, entre a fonte e o objecto

Quando a luz atinge o objecto é reflectida.

Os espelhos deflectem a luz de uma forma especial.

4.2. Tópicos interdisciplinares relacionados

A utilização da luz para comunicar mensagens.

4.3. Procedimento e questões sugeridas

O professor pode propor às crianças que utilizem uma lanterna para iluminar objectos e pode perguntar

- Como temos de colocar a lanterna?

- Para onde temos de orientar a lanterna?

- Como é que a luz vai da lanterna para o objecto? (As crianças podem tentar seguir com a mão o caminho que a luz percorre)

- O que acontece à luz quando atinge um objecto ou uma parede?

O professor pode propor às crianças usarem um espelho para deflectir a luz da vela e para o orientar para alguns sítios na parede e perguntar:

- Como é que a luz vai da lanterna para a parede?

- O que acontece quando a luz atinge o espelho?

- Qual é o caminho que a luz faz da lanterna para a parede?

- Porque é que se pode ver o objecto?

O professor pode propor às crianças actividades com lanternas e espelhos, orientando a luz para pontos específicos.

O professor pode propor às crianças actividades com o periscópio didáctico. Se as crianças não conhecerem ainda o periscópio, seria necessário fazer alguma actividade de introdução par ver como a luz é deflectida num espelho.

Se as crianças já trabalharam com o periscópio, pode fazer a experiência destapando-o e usando-o para enviar um raio de luz e seguir o caminho da luz par o periscópio.

O professor pode propor às crianças que usem o periscópio e a mesa de montagens para enviar luz de algum sítio da mesa par outro sítio da mesma mesa. Pode dizer às crianças para destaparem o periscópio e para descobrirem e desenharem o caminho que a luz segue.

4.4. Alguns prolongamentos possíveis

Projecto aberto de desenho e construção de um dispositivo de comunicação ou de iluminação ou um sistema que utilize espelhos, ou periscópio ou lanternas.

4.5. Materiais

Lanternas

Espelhos de plástico.

Periscópio didáctico.