A obrad estinae-sspee cialmean ptreo fessodreec si êncidaose nsinsoe cundárcieon,­ trando-nsoet rabalphroá tiec eox perimenOt laivlro. p rocuriara oe ncontdraos n eces­ sidadedse f ormaçãdoo sd ocentecso,n tribuipnadroau ma melhocro mpreensdãao natureezsat,r uteup rrao cessdoasC iêncieap aruam aa tualizaaçonã íov edlad idática dos eue nsineox preimentla.É d edicapdaar ticualtaern çãào a nálies ter atamendteo dadosd,e a cordcoo m asn ormaes recomednaçõeast uaies s ãod iscutiadsopse tos AntónJioos é específidcoeo nss ineox perimenetma Flí siec Qau ímica, Osa utores PaulSoi meãCoa rvaléh por ofessaourxl iaird oD epartamednetF oí siec Aas tronomia daF CUPO ss eusi nteresssãeons a á redao sc ristlaíiqsu idnoasd ,i dátidcafa í siec naa formaçãinoi clie a contíndueap rofessores. AdrianSoa mpaieo S ousaép rofessaopro sentaddooe n sinsoe cundárDiuor.a ntuem a décadfao ais sistecnotnev idaddooD epartamednetF oí siecA as tronomdiaaF CUPO s seusi nteresessetsã roel acionadcoosm a didátidcaaf ísiec aa f ormaçãdoe p rofes­ sores. JoãoC arloPsa ivéa p rofessaourx ilcioamra gregaçdãooD epartamednetQ ou ímicea BioquímidcaFa C UPI nvestniagá ar ead asa plicaçpõeedsa gógidcaassT ecnologdiea s InformaçeCã oom unicaçnãoom,e adamenntae Químei ncaaf ormaçdãoep rofessores. AntóniJoo séF errireaé professdoerF ísiec Qau ímicnao e nsinos ecundárOisos .e us interesssãeosn aá read ad idátidcaaq uímicea n af ormaçãpor ofissidoenT aélc nicos deA náliLsaeb oratorial. PauSliom eCãaor valho AdriSaanmop aeSi oou sa JoãPoa iva AntóJnoisoFé e rreira ENSINO EXPERIMENTAL DASC IÊNCIAS UM GUIA PPARROAF ESSORDEOES N SINSOE CUNDÁRIO FÍSIEC QAU ÍMICA IMPORTIO 2012 editorial FICHTAÉ CNICA TítulEon sineox perimendtaascl i ênciuams g:u ipaa rap rofessodroee sn sinsoe cundário Físiec Qau ímica AutorP aulSoi meãCoa rvalhAod,r ianSoa mpaieo S ousaJ,o ãPoa ivAan,t óniJoo sFée rreira CoordenaçãEod itoriIasla bPealc heco U.Porteod itorial SériPea raS aber2,6 1.'E diçãoP,o rtSoe,t embr20o. 12 ©UniversiddaodP eo rto EndereçPor açGao mes Teix4e0i9r9a-,0 0P2o rto http://www.up.ptI/e e-mdaiitelod riat @urpeit.up.pt © Oesigni dd.fba.up.pt Impressãeo a cabamentoIsn vulgAarrt eGsr áficas ISBN9 78-989-8265-95-1 e-ISBN9 78-989-8265-96-8 DepósitJoe ga3l47625/12 PauSliom eCãaor valho AdriSaanmop aeSi oou sa JoãPoa iva AntóJnoisoFé e rreira ENSINO EXPERIMENTAL DASC IÊNCIAS UM GUIPAA RAP ROFESSORDEOES N SINSOE CUNDÁRIO FÍSIEC QAU ÍMICA 2012IM PORTIOe d itorial Agradecimentos Osa utoargersa deacopesrm eo sfsoMraerasdi aDso ersM eloC rduaR zi boe ir daS livad,oD eaprtamedenQ tuoí miecB aiq ouícmaiM,a nuJeola quBiams ­ toMsa rqueJe ossM éa nudeal CoBsrotcah addeOo l ivedioDr epaa,r tamento deF íseiA csaot nromdiaaF ,au cladde Cdêien cidaaUs n iversdioPd oardteo eà preosfsaoM rarFiial omena GomCesrj uoCF aemrõrseed,io Dr eap arta­ mentdoeQ uímieBc iaq ouícmadi aF aucldaddeCe i êncdiaUa nisv ersidade deL isbaospa r,e cisousgaess qtuõneeo sps e rmiteinrriaqmeu ree cstter aba­ lho. 5 6 índice PREFÁCIO 11 INTRODUÇÃO 15 15 Preâmbulo Objetidvaoo bra 17 1O QUEÉ CAI ÊNCIA 19 1.I1n trodução 19 1.C2a ráctdearC iência 20 1.C3o nhecimenctioe ntífico 21 1.3C.o1n hecimento conceptual 21 22 1.3.F1a.c1t os 23 1.3.1C.o2n ceitos 24 1.3.1P.r3i ncípei loesi s 1.3.T1e.o4r iea mso delos 25 1.3.C2o nhecimento processual 29 1.4E xperimentaeçmã coi ência 30 1.4.Me1d içãeo c ontrodleov ariáveis 31 1.4.G2e neralizea içnãdou çãdoe c onhecimento 32 1.4V.a3l idaçdãeot eorias 33 2E NSINDOA SC IÊNCIAS 35 35 2.1I ntrodução 2.2O bjetidvooe sn sindoa sc iências 37 2.3O papedla e xperimentançoã oe nsidnaosc iências 40 2.T4i podse e xperiências 43 2.4.D1e monstraçvãeor suisn vestigação 43 2.4.I2n duçãvoe rsudsed ução 44 2.4.3P rocespsroo,d uteo e mpreendimento 49 2.4.3.1 Aqudiesc ioçmãpoet êncpiraást icea tsé cniclaasb oratoriai5s0 7 2.4.3.F2a miliarizcaoçmãf oe nómenoes a contecimentos 51 2.4.3E.n3v olvimennotp or ocessod ei nvestigcaiçeãnot ífica 56 2.5At ividaldaebso ratorniapa liasn ificlaeçtãiov a 61 2.6U tilizadçeãs oe nsorneose nsindoa sc iências 66 3A NÁLISEET RATAMENDTEDO A DOESX PERIMENTAIS 71 3.1I ntrodução 71 3.2G randezea usn idades 71 3.2.G1r andezeas su am edição 71 3.2.2 Unidades 72 3.2.O3r demd eg randedzeau m valonru mérico 74 3.3E rroes i ncertenzaam se diçãdoe g randezas 75 3.3.T1i podse e rros 75 3.3.E2x atideã por ecisdãeom edições 76 3.3.C3o moe xprimoisre rroes I ncertedzeau sm a medição 78 3.3.3E.r1r aob soluet eor rroe lativo 78 3.3.3I.n2c ertaebzsao luet ian certreezlaa tiva 78 3.3.3..1M2 ediçõedsir etacsá:l cudleoi ncerteazbasso lutas 80 3.3.3.I2n.c2e rtreezlaa tdievu am a mediçã(od rie toau i ndireta) 84 3.3.3.M2e.d3i çõeisn diretcaásl:c udleoi ncerteazbasso lutas 85 3.4A lgarismsogisn ificativos 90 3.4.R1e gradse c ontagedme a lgarissmiogsn ificativos 91 3.4.R2e gradse a rredondamentos 92 3.4.R3e gradse a lgarissmoisg nciaftiivnoass o peraçõaelsg ébricas 93 3.5A náligsreá fica 95 3.5.V1a ntagednasr epresentagçrãáof ica 98 3.5.1C.o1r reçdãeoe rrossi setmáticos 98 3.5.1A.n2á lidsaed ispersdãaosl eituras 98 3.5.1A.v3a liaçdãepo o ntodsu vidosos 99 3.5.1D.e4t erminadçeãl oi mitdeesv alidade 100 3.5.1D.e5t erminadçeãp oo ntopso ri nterpolação 100 3.5.1D.e6t erminadçeãp oo ntopso re xtrapolação 101 3.5.C2o nstruçdãeou m gráfico 102 3.5.A3j ustlei neaaors p ontoesx perimentais 103 3.5.D4e terminadçeãi on certenzaaa sn áligsreá fica 104 8 PAULSOI EMÃOC ARAVLHAOD,R IASNAOM PAEIS OO USJAO,Ã POAI VAAN,ÓT NIJOO SFÉE RRAE IR 4E NSINDOA F ÍSICA 109 4.1I ntrodução 109 4.2E strutduarc ai êncfiías ica 109 4.3O rganizadçoãl oa boratdóerF iíos ica 110 4.3.C1o ndiçõgeesr aidsol aboratório 112 4.3.T2ip ologdieae quipamento 113 4.3.U3s od ei nstrumendteom se dição e outreoq uipamendteol aboratório 115 4.3.3M.e1d içãdoe g randezfaíss icas 115 4.3.3.C1o.m1p rimento 115 4.3.3.I1n.t2e rvdaelt oe mpo 120 4.3.3.F1o.r3ç a 124 4.3.3.M1a.s4s a 127 4.3.3.T1e.m5p eratura 130 4.3..36.D 1i ferendçepa o tencial 132 4.3.3.11n.t7ensiddaadc eo rrente 135 4.3.3..8R1 e sistênecliéat rica 137 4.3.3F.o2n tedse t ensão 140 4.4P lanificeaxçpãeor imental 148 4.5E xecuçãeox perimental 155 4.5.R1e gradse s egurança 156 4.5.M2o ntageemx perimental 157 4.5.T3é cniceaxsp erimentais 158 4.5.E4x periêncviiarst uais 159 4.6R egiset aon álidseed adose xperimentais 161 4.6.L1i vrdoer egistos 161 4.6.A2n álidseed adose xperimentais 163 4.6.M3o delaçeãom experiêndceiFa íss ica 164 4.7C omunicaçdãeor esultados 168 ENSINDOA Q UÍMICA 5 173 5.1I ntrodução 173 5.2E strutduarc ai êncqiuaí mica 173 5.3O rganizadçoãl oa boratdóerQ iuoí mica 175 5.3.C1o ndiçõgeesr aidsol aboratório 180 9