Introdução e Apresentação

   Antes de começar com o conteúdo em si devemos levantar algumas questões. Dentre elas o enfoque.  Para quem será ministrado determinado conteúdo?

Na Física o tema é tratado com enfoque mais teórico, apesar de que para a construção do conceito são necessários alguns conhecimentos prévios tais como uma base de cálculo diferencial e integral sólida. Física não é só cálculo. Ela consiste também em compreender como os conceitos fundamentais podem ser concebidos e como podem ser interligados entre si.

Para os estudantes de Engenharia o tema é tradado com mais objetividade.  Os assuntos são desenvolvidos para aplicações diretas. Em outras palavras, o embasamento teórico nem sempre é aprofundado.

Mas, e se alguém for tentar aprofundar-se na matéria sozinho?

Atualmente contamos com aplicativos que concretizam os conceitos abstratos usando estratégias visuais. Experiências sempre auxiliam em qualquer estudo. Mas algo tão abstrato quanto eletroestática e magnetismo nem sempre é compreensível pela via das simples experiências. Sorte que vivemos na era tecnológica. Não existem somente experiências reais, existem as virtuais.

Dito isto, comecemos pela Lei de Gauss e a dificuldade em compreendê-la.

Um artigo da Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias  de 2007 com o titulo: “Simulações computacionais na aprendizagem da Lei de Gauss para a eletricidade e da Lei de Ampère em nível de Física Geral”, discute meios de simplificar o tema pelo uso de simulações computacionais.

Utilizando uma aprendizagem significativa de interação social (Moreira, 2006) foi levantada uma abordagem de ensino diferente do chamado “sistema bancário”. Nele a aprendizagem de Física foi visual com uso de computadores. A ideia de uma simulação não é só demonstrar o efeito. Ela aumenta a capacidade cognitiva dos alunos. Em outras palavras, ensina a pensar.

A Observação nos induz a pensar e a construir as ideias.

Pesquisar no Google nem sempre significa uma pesquisa de qualidade. Ainda sou fã de biblioteca. Além do seu assunto de interesse acabamos adentrando noutros temas que auxiliam a formar o conceito.

Os simuladores são ferramentas que ajudam na construção de determinado tema ou assunto. Podem ser bonitinhos, feios, difíceis num primeiro momento, mas foram construídos para algum propósito.

Vamos retomar as dificuldades de aprendizagem com relação a lei de Gauss.

Irei desenvolver o tema de eletroestática e magnetismo através de aplicativos já testados explicando sua utilização para construção dos conceitos.

Este propósito partiu da disciplina de Eletricidade e Magnetismo do curso de graduação em Física. Quando cursei essa disciplina pela primeira vez senti dificuldades na compreensão do conceito da lei de Gauss. Pensava em aplicá-la sem uma real dimensão de sua importância nos modelos de eletricidade e magnetismo.

Na segunda vez que cursei a disciplina a proposta de estudo do tema foi feita de modo a privilegiar o estudo e a comparação dos conceitos de eletricidade e magnetismo em diferentes fontes, a saber livros texto. Tomei contato com o Lectures on Physics de Richard Feymann além dos mencionados na tabela a seguir. 

Livro	Autor	Abordagem
Lectures on Physics	Richard Feyman	Inserido na Eletroestática, mais dedutivo, requisita maiores conhecimentos (diferencial, densidade de carga, gradiente)
Física Vol. 3	John P. Mackelvey	Dedutivo e explicativo
Física Vol.2	Frederick J. Keller	Passo a passo dos temas necessários para chegar ao tema principal
Eletromagnetismo	Cláudio Graça	Passo a passo com vários exemplos
Física Vol. 3	Moyses Nussenzveig	Direto com ênfase na simetria
Física Vol. 2	Tipler	Antes de chegar na lei explica a parte de Fluxo porém sem ênfase no conceito matemático (Apêndice) já unificando a lei de Coulomb com a Lei de Gauss.
Física Vol 3	Halliday	voltado para engenharia devido a uma teoria mais enxuta porém com enorme quantidade de exemplos práticos

   O professor da disciplina solicitou que eu estabelecesse uma comparação na forma pela qual os autores tratavam do tema. Diante das diferenças concluímos que uma maneira eficiente de tomar contato com o assunto é entrar em contato com as diferentes abordagens desse conteúdo. Daí nasceu a ideia de compartilharmos essa experiência ampliando a abordagem com aplicativos, artigos e considerações pessoais realizadas no decorrer da disciplina.

Dessa minha experiência conjunta com meu professor (mais orientador do que professor) surgiu o projeto de tentar passar a outros a experiência vivida. A fim de compartilhar essa vivência com pessoas interessadas produzimos o material que segue. 

link do artigo: http://hdl.handle.net/10183/94528