Trabalho Importância da Interdisciplinaridade

A importância da interdisciplinaridade:

As disciplinas de Física envolvendo mecânica clássica estão distribuídas em vários cursos, assim como as disciplinas de Cálculo e outras relacionadas aos laboratórios experimentais. Podemos citar aqui cursos como Física, Engenharia, Matemática, Química e outros onde, muitas vezes, a conexão entre esses conteúdos (para os alunos) não são claras, sendo um desafio para o professor a conexão entre os conteúdos de Cálculo e Física e também o domínio do fenômeno físico no laboratório experimental. O conteúdo de Equações Diferenciais é ministrado nas disciplinas de Cálculo em geral sem uma conexão com as disciplinas de Física e muito longe do laboratório experimental. Como a maioria dos alunos está no período formal operacional, que é o quarto e final dos períodos de desenvolvimento cognitivo no modelo piagetiano (PIAGET, 1982, LIMA 1980), esta etapa, que segue o Betão, fase Operacional, começa a cerca de 11/15 anos de idade (puberdade) e continua na vida adulta. Neste estágio, o indivíduo vai além das experiências concretas e começa a pensar abstratamente, com razão lógica e tira conclusões a partir das informações disponíveis, bem como aplica todos estes processos para situações hipotéticas. Em resumo, existe qualidade do pensamento do adolescente no nível operacional formal, ficando evidente que possui condições de modelar e resolver problemas. A qualidade da lógica do pensamento das crianças é mais susceptível em resolver os problemas por um processo de tentativa e erro, já os adolescentes começam a pensar mais como um cientista, concebendo planos para resolver os problemas e sistematicamente soluções. Eles usam raciocínio hipotético-dedutivo, o que significa que desenvolvem melhor hipóteses ou suposições e a sistemática de deduzir ou concluir, que acreditamos ser o melhor caminho a seguir na resolução do problema. Nesse trabalho demonstramos como é possível utilizar a interdisciplinaridade entre Física Clássica, a Matemática e o laboratório experimental, já que os alunos nos cursos de Engenharia estão na fase operacional podendo assim utilizar demonstrações, conclusões e também a realizarem a conexão entre o experimento e a prática, bem como construir modelos matemáticos e generalizar para outros problemas. Este trabalho foi desenvolvido no laboratório de Física da Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e Das Missões, Campus de Santo Ângelo, onde realizamos o desenvolvimento experimental e as demais partes do trabalho. Apresentamos inicialmente na próxima seção alguns tópicos de Equações Diferenciais, redigindo um pequeno histórico. Após sugerimos uma aplicação em oscilações, onde obtemos as equações de forma analítica. Logo após expomos uma conexão com a parte experimental, aplicando as equações ao modelo mais popular de oscilação, ou seja, o pêndulo simples, mostrando assim uma metodologia para a obtenção de dados experimentais junto com demonstrações matemáticas, sempre pensando em facilitar a aprendizagem significativa (ANDRÉS, 2003b, ANDRÉS, 2008, AUSUBEL, 1978) dos conceitos utilizados.

Com esta metodologia não só estamos mostrando a importância da interdisciplinaridade entre Física, Matemática e o laboratório de ensino, mas a partir das observações extraídas e dos cálculos realizados, constatou-se a possibilidade de termos uma metodologia alternativa a fim de aplicarmos os conhecimentos adquiridos durante a disciplina de Cálculo do curso de Engenharia. A qual deve proporcionar, além de uma aprendizagem efetiva, um entendimento Físico possibilitando um estudo aplicado analítico sobre os sistemas pendulares. Entretanto, foi possível analisar algumas situações: primeiramente a de um pêndulo simples sem atrito, e a seguir a de um pêndulo harmônico amortecido, o qual possibilitou identificar que as oscilações têm uma amplitude constante. Porém, sabe-se pela experiência que um pêndulo oscila com uma amplitude que gradualmente decresce e eventualmente para. Concluímos a partir desta afirmação e dos dados obtidos na experiência, que todo corpo o qual vibra como - uma mola ou um pêndulo - não possuiu oscilações com amplitude constante, pois sofre a ação de agentes do meio e a energia que é perdida pela partícula que executa o movimento é absorvida pelo meio no qual o movimento se processa. Logo, os conceitos apresentados acima serão na lógica de Piaget possíveis de serem obtidos já que os alunos estão na fase operatória formal

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