Cristais Líquidos como ferramenta de ensino em física moderna e contemporânea

Abstract

RESUMO Este trabalho teve como objetivo a elaboração de uma proposta para a inclusão de tópicos de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. Propostas deste tipo têm sido discutidas desde a década de 1960, quando constatou-se a necessidade de atualizar os currículos escolares de modo que acompanhassem os grandes avanços científicos e tecnológicos e o progresso da própria Física. No intuito de promover essa inserção de maneira contextualizada e levando em conta as diversas dificuldades enfrentadas pelas escolas brasileiras e pelos professores de Física, foi desenvolvida uma sequência de atividades voltada para o segundo e o terceiro ano do Ensino Médio, explorando os tópicos de polarização, birrefringência, transições de fase e interação de um dipolo elétrico com campo elétrico uniforme dentro de uma visão aplicada aos displays de cristal líquido. O tema foi escolhido por ser moderno e de interesse dos alunos, uma vez que o seu entendimento pode explicar o funcionamento de mostradores, como telas de televisão, tablets, celulares, etc... baseados em cristais líquidos. Além disso, é um tema que possibilita um enfoque interdisciplinar, por envolver também aspectos de química e de engenharia. A sequência conta com atividades investigativas, atividades experimentais, exibições de vídeos e resoluções de exercícios. Palavras-chave: Ensino de Física. Física moderna e contemporânea. Cristais líquidos. Displays.

ABSTRACT This work aimed the elaboration of a proposal for the inclusion of topics of Modern and Contemporary Physics in Secondary School. Such proposals of this have been discussed since the 1960s, when it became necessary to update the schools curricula to follow the major scientific and technological advances and the progress of Physics itself. In order to promote this insertion in a contextualized way and taking into account the various difficulties faced by the Brazilian schools and Physics teachers, a teaching sequence was developed for the 11th and 12th grades exploring the subjects of polarization, birefringence, phase transitions and the interaction of an electric dipole with a uniform electric field, within the context of liquid crystal displays. This topic was chosen because it is modern and of interest for the students, since its understanding explains the operation of displays based on liquid crystal, such as LCD TVs, cell phones, etc. In addition, this subject allows an interdisciplinary approach, involving aspects of Chemistry and Engineering. The teaching sequence includes investigative activities, experimental activities, video exhibitions and exercise solving. Keywords: Physics Teaching. Modern and Contemporary Physics. Liquid Crystals. Displays.