Ilusões de Óptica em sala de aula
De acordo com a Lei de Diretrizes e Bases (LDB), a finalidade da educação nacional é fazer com que o estudante possa se desenvolver plenamente, ser preparado para o exercício da cidadania e ser qualificado para o trabalho (In Apud BRASIL, 1998).
Para Hurd (1998), as características de uma pessoa cientificamente instruída não são ensinadas diretamente, mas estão embutidas no currículo escolar, em que os alunos são chamados a solucionar problemas, a realizar investigações, a desenvolver projetos em laboratório de apoio e experiências de campo. Estas atividades são compreendidas como preparação para o exercício da cidadania.
A alfabetização científica, segundo Shen (1975: 265), "pode abranger muitas coisas, desde saber como preparar uma refeição nutritiva, até saber apreciar as leis da física".
Tendo como base os pontos de vistas acima citados, o presente trabalho tem por finalidade apresentar o uso de imagens e pinturas, conhecidas como ilusões de óptica, como veiculo de comunicação no processo de alfabetização cientifica, criando assim uma "ponte" entre os princípios Físicos apresentados em sala de aula e os fenômenos presentes no dia-a-dia das pessoas, De forma a auxiliar os estudantes na compreensão dos fenômenos físicos, através de uma abordagem pedagógica que valoriza o cotidiano e a bagagem cognitiva de cada aluno.
Ilusão de óptica são imagens que enganam a visão humana, fazendo com que o ser humano veja coisas que não estão presentes, ou fazendo-os ver coisas de forma errada. Normalmente são figuras que podem ter várias interpretações, podem surgir naturalmente ou até serem criadas.
As ilusões se tornam divertidas, pois combinam dois tipos de elementos: os elementos claros, que são aqueles que se percebem logo que se vê, e os elementos surpresa, que são aqueles que aparecem na medida observa-se o desenho com mais atenção. Estamos rodeados de ilusões de óptica e a televisão é um exemplo disso, pois trata-se de um conjunto de imagens estáticas que parecem ter movimento quando são apresentadas de forma rápida. É o cérebro humano que faz a montagem de todas essas imagens e as observa de forma mais lenta em relação a como ela é mostrada. As ilusões de óptica podem surgir naturalmente ou serem criadas por astúcias visuais específicas que demonstram certas hipóteses sobre o funcionamento do sistema visual humano. Imagens que causam ilusão de óptica são largamente utilizados nas artes.
A nossa percepção do mundo é em grande parte auto-produzida. Os estímulos visuais não são estáveis: por exemplo, os comprimentos de onda da luz reflectida pelas superfícies mudam com as alterações na iluminação. Contudo o cérebro atribui-lhes uma cor constante. Uma mão a gesticular produz uma imagem sempre diferente e, no entanto, o cérebro classifica-a consistentemente como uma mão. O tamanho da imagem de um objecto na retina varia com a sua distância mas o cérebro consegue perceber qual é o seu "verdadeiro" tamanho. A tarefa do cérebro é extrair as características constantes e invariantes dos objetos a partir da enorme inundação de informação sempre mutável que recebe. O cérebro pode também deduzir a distância relativa entre dois objetos quando há sobreposição, interposição ou oclusão. E pode deduzir a forma de um objecto a partir das sombras. O que implica uma aprendizagem da perspectiva linear. No entanto, existem vários tipos de ilusões de distância e profundidade que surgem quando esses mecanismos de dedução inconsciente resultam em deduções errónea.
A imagem da retina é a fonte principal de dados que dirige a visão mas o que nós vemos é uma representação "virtual" 3D da cena em frente a nós. Não vemos uma imagem física do mundo, vemos objetos. E o mundo físico em si não está separado em objetos. Vemos o mundo de acordo com a maneira como o nosso cérebro o organiza. O processo de ver é um de "completar" o que está em frente a nós com aquilo que o nosso cérebro julga estar a ver. O que vemos não é a imagem na nossa retina - é uma imagem tridimensional criada no cérebro, com base na informação sobre as características que encontramos mas também com base nas nossas "opiniões" sobre o que estamos a ver.
A interpretação do que vemos no mundo exterior é uma tarefa muito complexa. Já se descobriram mais de 30 áreas diferentes no cérebro usadas para o processamento da visão. Umas parecem corresponder ao movimento, outras à cor, outras à profundidade (distância) e mesmo à direção de um contorno. E o nosso sistema visual e o nosso cérebro tornam as coisas mais simples do que aquilo que elas são na realidade. E é essa simplificação, que nos permite uma apreensão mais rápida (ainda que imperfeita) da "realidade exterior", que dá origem às ilusões de óptica.
DISCUSSÃO REFERENTE À POTENCIALIDADE DO USO DE ILUSÕES DE ÓPTICA NO ENSINO DE CIÊNCIAS.
Para Silva e Zanon (2000), cabe ao professor encaminhar um processo de ensino significativo e prazeroso, despertando em seu alunado a curiosidade, pois ela é necessária ao processo de ensino aprendizagem. Porém, esse prazer deve começar na escola como um todo, onde o aluno tenha prazer em ir para ela. Desse modo, a utilização das ilusões de óptica no ensino da ciência refere-se a um tema transdisciplinar, transcendendo sua importância para o ensino da Biologia, Matemática e da Física. Em tratando-se do ensino de Física, as ilusões de óptica podem ser úteis, não apenas no ensino da própria Óptica, mas igualmente, para auxiliar os estudantes no desenvolvimento dos processos de observação, comunicação, controle de variáveis, formulação de hipóteses, coleta e interpretação de dados.
De acordo com Souza (2008), um dos pontos centrais da LDB/96 é a nova identidade dada ao Ensino Médio como sendo a etapa final do que se entende por educação básica. Ou seja, espera-se que ao final desse nível de ensino o aluno esteja em condições de partir para a realização de seus projetos pessoais e coletivos. Neste aspecto, parece-nos interessante que se observe que o conhecimento de Física que os nossos estudantes adquirem deve servir-lhes não apenas para compreender os fenômenos em sala de aula, mas, também, para compreenderem a natureza e, em se tratando do tema proposto nesse trabalho, compreenderem e relacionarem os conceitos físicos à certas técnicas clássicas utilizadas nas expressões artísticas. Dentre tais técnicas pode-se destacar o balanço de cores como uma forma alternativa de se expressar a noção de profundidade. O uso de cores esmaecidas para dar a ilusão de distanciamentos, entre outros.
Em obras de artes pode-se destacar as pinturas de Johannes Vermeer cujas obras, geralmente interiores domésticos com as figuras iluminadas pela luz que entra no recinto através de uma janela é geométrica com elementos simetricamente equilibrados, apresentando grande precisão na composição e representação do espaço. O uso com maestria do jogo de luz e sombras ajuda ressaltar uma expressão ou criar uma atmosfera.
Segundo Souza (2008) A cor é outro elemento de destaque nas pinturas de Vermeer. As cores fortes formam um conjunto cromático que, junto com a técnica de pontilhado utilizada pelo artista (pontos de tinta espessa aplicados em áreas mais escuras, resultando em efeitos luminosos), reforça a sensação atmosférica da paisagem, o que nos leva a crer que Vermeer utilizou este dispositivo para conseguir um posicionamento preciso em suas composições, nas quais os efeitos da luz geram uma perspectiva cujo resultado não pode ser obtido a olho nu, ou seja, sem o auxilio de uma lente.
As ilusões de ótica não se resumem apenas a figuras, e sua utilização em sala de aula se dá de forma transdisciplinar, ou seja, por meio de uma abordagem científica que visa a unidade do conhecimento. Desta forma, procura articular uma nova compreensão da realidade articulando elementos que passam entre, além e através das disciplinas, numa busca de compreensão da complexidade.
Os textos descritos abaixo é um bom exemplo da potencialidade do tema em relação a transdisciplinaridade em sala de aula.
Leia o texto a seguir, mesmo que no princípio pareça meio estranho.Nele mesmo você encontrará a explicação.
No cenário atual, o ensino de Ciências é de uma imensurável importância para o cidadão, é com o conhecimento científico que se pode entender os recursos disponibilizados pela modernidade e as novas tecnologias que compõe o ambiente que se vive. Por isso, se faz necessário que o aluno não seja simplesmente um espectador nas aulas, e sim, um participante do processo da "construção do conhecimento" referente ao conteúdo abordado pelo professor. Desse modo, o uso pedagógico de ilusões de óptica no ensino de Física, propicia uma possibilidade inegável de cativar a atenção dos estudantes para a aprendizagem da Óptica elementar através da discussão do mistério contido nessas imagens.
Assim, a temática do mistério e a da diversão mesclam-se para auxiliar o professor de Física na criação de situações que envolvam análise, discussão e decodificação científica dos conceitos envolvidos em tais exemplos, tornando-se um desafio pedagógico de passar do que parece à primeira vista uma simples brincadeira para uma atividade de ensino que seja potencialmente motivadora de discussões e que possa, assim, despertar a alegria de aprender Física.
ARAGÃO, R. de. Ensino de Ciências: fundamentos e abordagens. 1ed. São Paulo:UNIMEP. 2000. 182p.HURD, P. D. (1998). Scientific literacy: new mind for a changing world. In: Science & Education. Stanford, USA, n. 82, p. 407-416.
BRASIL – SECRETARIA DA EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: Introdução. Brasília: MEC/SEF. 1998. 174p.
FREIRE, P. Pedagogia da autonomia: saberes necessários á prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1996. (Coleção Leitura).
KRASILCHIK, M. (2000). Reformas e realidade: o caso do ensino das ciências. São Paulo em Perspectiva, Vol. 14 (1), pp. 85-93.
SHEN, B. S. P. (1975). Science Literacy. In: American Scientist, v. 63, p. 265-268, may.-jun.
SILVA, L. H. de A. e ZANON, L. B. Título do capítulo. In: SCHNETZLER, R. e
SOUZA, C.M. É Física ou é Matemática. http://www.webartigos.com/articles/6686/1/e-fisica-ou-e-matematica/pagina1.html acesso 04/11/2008.
SOUZA, C. M. . Quais as principais características de Vermeer: A óptica em Vermeer, www.jornallivre.com.br/, acesso: 03/11/2008.