Descrição do módulo

Neste módulo, os alunos são convidados a explorar: desmistificar ou confirmar mitos comuns sobre radiação. Na nossa vida quotidiana circulam muitos medos profundamente enraizados, equívocos e teorias da conspiração sobre as causas e efeitos da radiação. A catástrofe de Chernobyl (também conhecida como Chornobyl) aconteceu há mais de 35 anos, mas ainda ecoa e influencia fortemente os debates atuais sobre Energia Nuclear. Alguns teóricos da conspiração afirmam que "Chernobyl" não foi causada por uma combinação de falhas técnicas e humanas, mas foi "organizada" para acelerar o colapso da União Soviética.

Os nossos alunos muitas vezes não estão bem informados sobre as diferentes formas de radiação e dos seus impactos no corpo humano. As atividades práticas relativas aos efeitos da radiação (especialmente radiação ionizante) geralmente são excluídas das aulas de ciências por razões de segurança, e os materiais experimentais correspondentes não estão disponíveis nas escolas. Eventualmente, smartphones e outros dispositivos móveis podem abrir novas oportunidades para pôr em prática experiências qualitativas de radiação eletromagnética. Portanto, deixamos ao professor a possibilidade de optar por fazer experiências dependendo de pré-condições para tais atividades. Caso contrário, sugere-se a recolha de evidências por meio de fontes confiáveis ​​de informações científicas e profissionais. Os alunos também podem usar diversos métodos, aplicando o chamado princípio da triangulação – aumentando a validade por meio da convergência de informações de diferentes fontes.

No vídeo introdutório, são levantados alguns equívocos e mitos, que são posteriormente discutidos em grupos. As discussões em grupo conduzem a uma atividade de recolha de evidências, onde os alunos procuram dados que lhes permitam desmistificar ou confirmar um mito escolhido.

Os efeitos biológicos da radiação de baixa dose provavelmente atrairão a atenção dos alunos. No entanto, esta questão ainda tem algumas controvérsias científicas, e os estudos geralmente baseiam-se em evidências estatísticas de observações de longo prazo. Portanto, com base na natureza deste tópico, as atividades sugeridas neste módulo dependerão fortemente de evidências secundárias recolhidas através de pesquisas na literatura e dados recolhidos na Internet. A partir dessas atividades, os alunos aprendem a avaliar a confiabilidade das fontes de informação e a apresentar argumentos baseados em evidências. Depois de tirar conclusões, os alunos preparam-se para apresentar as suas descobertas aos colegas (ou outros públicos) de maneira relevante e convincente (por exemplo, divulgação de vídeo). O módulo é finalizado com um jogo de debate onde os alunos podem tomar decisões sócio científicas usando seus conhecimentos científicos, incorporando-os a valores pessoais e sociais.

O módulo consiste no material do professor (sugestões de ensino, informações básicas sobre ciências) e material do aluno (vídeo introdutório, tabelas interativas, vídeos de factos e um tutorial em vídeo).

Objetivos de aprendizagem visados pelo módulo

• Competências em Cidadania: desenvolver o conhecimento e as atitudes dos alunos para a tomada de decisões responsáveis ​​sobre as vantagens e os riscos da radiação.
• Competências em Media:
  • desenvolver as competências dos alunos em avaliar a confiabilidade da informação, apresentando a informação de maneira relevante para um determinado público,
  • reagir de forma adequada e responsável a notícias falsas e teorias da conspiração apresentadas nos media (sociais).
• Competências digitais: desenvolver as habilidades dos alunos no uso dos media digitais enquanto apresentam os resultados de suas pesquisas para os outros grupos.
• Competências em ciências:
  • desenvolver a compreensão dos alunos sobre as formas como o conhecimento científico é gerado e por que devemos confiar na ciência;
  • aprofundar o conhecimento dos alunos sobre os riscos das diferentes formas de radiação e proteção;
  • desenvolver a sua capacidade de planificar e elaborar procedimentos para testar o mito e interpretar os resultados.
• Competências sociais: desenvolver competências de argumentação dos alunos e capacidades para encontrar encontrar consenso de grupo sobre questões controversas relacionadas com a radiação.

Conhecimento prévio esperado sobre radiação

• Conhecimento básico de eletricidade e magnetismo
• Propriedades das ondas
• Luz como uma forma de energia do sol
• Fontes de radiação naturais e artificiais
• Estrutura de um átomo
• Conhecimento básico sobre política nacional de uso de energia nuclear

Possíveis obstáculos a considerar

O conceito de radiação pode ter conotações psicológicas negativas para os alunos. Isso pode estar relacionado com a perceção do perigo das armas nucleares e com os riscos diretos para a saúde associados à exposição à radiação, que conduz a um risco acrescido de cancro e, possivelmente, a riscos adicionais não cancerígenos mal definidos, incluindo efeitos ateroscleróticos, cardiovasculares e neurodegenerativos.

Espera-se que os alunos tenham experiência para avaliar a confiabilidade das fontes de informação na Internet. Caso contrário, pode ser necessário um tempo extra de ensino para trabalhar nessa questão.

Estrutura do módulo

Este módulo é composto por 6 atividades. A sequência das atividades é apresentada na Figura 1 e na Tabela 1 (ver abaixo).

Tabela 1. Atividades de aprendizagem do módulo de radiação

Requisitos para o ambiente físico

Smartphone, computador, internet, equipamento de audiovisual para mostrar vídeos.

Avaliação

Os alunos podem ser avaliados de forma diferente ao longo do módulo, incluindo competências em processos científicos, competências gerais, competências de argumentação e conhecimento de conteúdo relacionado com tópicos. Os tipos de avaliações incluirão avaliações formativas baseadas em observação, folhas de cálculo individuais/grupo e avaliações sumárias baseadas numa apresentação em grupo.

Avaliações que poderiam ser aplicadas neste módulo:

Formativo:

• Feedback oral/escrito do professor (baseado em observações, perguntas feitas, etc.) ao longo do módulo, durante as experiências e em outros formatos de trabalho individual/em grupo.
• Feedback por pares (na apresentação do grupo utilizando a seguinte tool e autoavaliação após o jogo de debate final).
• Feedback oral/escrito do professor em folhas de cálculo individuais/em grupo.

Sumativo:

• Notas atribuídas pelo professor na apresentação do grupo (com base no produto de vídeo dos alunos e no seu desempenho e na capacidade dos alunos de fornecerem respostas/comentários relevantes).
• As notas são atribuídas pelo professor em folhas de trabalho em grupo ou individuais.

No entanto, os professores devem considerar a aplicação da avaliação com cautela durante o role-play, uma vez que pode influenciar o desempenho dos alunos.

Sugestões de ensino

O trabalho com este módulo pode ser estruturado em duas partes. A primeira parte (Atividades 1-5) está principalmente relacionada com o trabalho com mitos específicos da radiação identificados no vídeo introdutório, recordado pelos alunos, ou sugerido pelo professor. A segunda parte (Atividade 6) centra-se no trabalho com o tópico sócio agudo da Energia Nuclear que é resumido com a ajuda de um jogo de debate /role-play (ver material do aluno).

O módulo começa com um vídeo introdutório para levantar algumas questões e revelar medos, mitos ou equívocos sobre a radiação, por exemplo:

• Telemóveis emitem radiação eletromagnética perigosa
• 5G não é seguro
• Luvas de borracha podem proteger-nos de radiações eletromagnéticas emitidas por telemóveis
• Radiação eletromagnética (ondas de rádio) pode ser "congelada" a baixa temperatura
• As ondas eletromagnéticas podem, efetivamente, ser anuladas pelas paredes de um frigorífico.
• Folha de plástico e alumínio pode bloquear ondas eletromagnéticas
• Cabos elétricos emitem radiação eletromagnética perigosa
• O sol envia radiações perigosas

O vídeo introdutório tem como objetivo levantar questões e estimular reflexões em vez de dar respostas imediatas aos alunos. Espera-se que depois de assistirem ao vídeo (Atividade 1), os alunos desenvolvam motivação para investigar um dos mitos identificados relacionados com diferentes fontes de radiação eletromagnética e explorar medos comuns. Os mitos e os medos podem variar entre diferentes países e faixas etárias. Os professores podem incentivar os alunos a encontrar os seus próprios mitos.

O professor pode introduzir uma visão expandida do espectro de radiação que inclui componentes ionizantes – desde o ultravioleta emitido pelo nosso Sol até ao comprimento de onda mais curto e partículas de alta energia. A intenção é alargar a opinião dos alunos sobre a física da radiação e as suas aplicações e atrair a sua atenção para alguns mitos relacionados com os diferentes efeitos da radiação. Os alunos são também encorajados a recordar os seus conhecimentos anteriores, incluindo os entendimentos existentes no dia-a-dia entre pessoas que conhecem, família e amigos, e a partilhar as suas conceções e pontos de vista com os pares (Atividade 2). Os "vídeos de factos" – podem ser demonstrados neste passo para destacar e alargar temas, conceitos e princípios relacionados com a radiação. Os capítulos selecionados a partir de informações científicas de fundo – Ver Documento “Informação científica” podem repetir-se quando for necessário.

A atividade 2 deve ajudar os alunos a reduzir o mito escolhido a uma hipótese/questão de investigação que pode ser confirmada/respondida (Atividade 3). Este passo pode ser executado de duas formas:

1. Os alunos podem escolher um mito que pode ser testado experimentalmente, recolhendo provas através de experiências qualitativas simples. Por exemplo, o nível de exposição à radiação eletromagnética pode ser medido com a ajuda de uma aplicação gratuita para smartphones, por exemplo, ElectroSmart ou similar. ElectroSmart é um detetor de campo eletromagnético de radiofrequência (EMF) (ver Figura 2).

   

   Esta aplicação permite medir uma exposição atual utilizando o Índice ElectroSmart, indicando se a exposição se adequa à maioria das pessoas (nível baixo ou moderado) ou alta, que eventualmente precisa de algumas medidas a tomar para a sua redução. Os alunos podem ver que uma distância crescente à fonte pode diminuir (em taxa quadrada) o nível de exposição. Também podem tentar usar um escudo de folha de alumínio (no seu smartphone) para ver uma diminuição da exposição através da blindagem. Para uma variação deste teste, consulte também https://www.youtube.com/watch?v=asmbgAeJqis.

   Se tiver acesso a uma simples ferramenta de física analógica ou digital - um dispositivo de medição EMF (ver Figura 2), é possível medir a radiação de cada um dos seus dispositivos eletrónicos escolhidos: computador portátil, tablet, smartphone, impressora, colunas, TV, controlo remoto, lâmpada, frigorífico, modem e comparar as quantidades de radiação de cada dispositivo.

   

   Se estiverem disponíveis ferramentas de medição EMF mais avançadas (e caras), poderão ser feitas medições mais sofisticadas; ver para inspiração: https://www.youtube.com/watch?v=nKPw-dnxZTo

2. No entanto, os mitos relacionados com a radiação muitas vezes não podem ser desmascarados experimentalmente na sala de aula. Por isso, espera-se que os estudantes reúnam provas de fontes secundárias para confirmar ou desmistificar a sua hipótese/resposta à sua questão de investigação. Ao justificar os meios de comunicação/fontes de dados e o seu conteúdo, os estudantes analisam criticamente a sua fiabilidade e fazem conclusões justificadas com base nas provas encontradas. Como a avaliação da fiabilidade pode ser um verdadeiro desafio para os alunos, o material é fornecido com uma ferramenta para pesquisar e analisar a informação. Seria bom que o professor pudesse explicar a sua utilização demonstrando e analisando fontes fiáveis e menos fiáveis como exemplos antes de os alunos implementarem esta ferramenta por si só.

Para comunicar as suas descobertas, os alunos são orientados a produzir uma apresentação visual das suas conclusões (Atividade 4). O vídeo pode ser uma opção motivadora. Para isso, os alunos podem utilizar tutoriais video tutorial. Além disso, o material do aluno é fornecido com critérios que o vídeo deve cumprir quando estiver pronto. Estes critérios podem ser utilizados formativamente para autoavaliação durante o processo e avaliação pelos pares ao apresentar o vídeo e responder às perguntas dos seus pares e do professor (Atividade 5). Os alunos podem usar a seguinte ferramenta de avaliação para dar feedback ou obtê-lo dos outros grupos.

Na última atividade (Atividade 6), serão debatidas questões socialmente importantes relacionadas com a radiação ionizante e a energia nuclear. O debate sugerido é apresentado no material do estudante. Pode ser adaptado livremente a um determinado contexto educativo. Os professores podem decidir que tipo de avaliação usar ou não incentivar a liberdade de expressão das ideias e argumentos dos alunos. Com base nas lições aprendidas a partir das fases anteriores, os alunos podem justapor e refletir sobre os seus conhecimentos científicos e valores pessoais e sociais.

Sugerimos a utilização de um tópico específico, "Poder Nuclear", atualmente focado na atenção do público e ativamente debatido em muitos países europeus. Quase todos os países têm o seu próprio debate, mais ou menos específico, sobre a "energia nuclear". Os professores poderiam incentivar os alunos a acompanhar o debate no seu próprio país. Muitas vezes também há medos aparentes, equívocos e mitos que poderiam ser identificados relacionados com este tema específico, tais como…

• Mito 1: A energia nuclear não é segura.
• Mito 2: A energia nuclear contribui para as emissões de carbono e conduz assim à poluição atmosférica e ao aquecimento global.
• Mito 3: Os resíduos nucleares têm de ser armazenados durante 100.000 anos.
• Mito 4: As centrais nucleares emitem quantidades perigosas de radiação.
• Mito 5: A exposição à radiação só ocorre a partir de uma central nuclear.
• Mito 6: Não precisamos de energia nuclear na UE.
• Mito 7: As centrais nucleares estão a envelhecer e são ineficientes.
• Mito 8: As centrais nucleares podem explodir.
• Mito 9: Os resíduos nucleares não podem ser transportados com segurança.
• Mito 10: Os trabalhadores das centrais nucleares são eles próprios radioativos.

Os factos relacionados com estes mitos sobre a energia nuclear são apresentados na informação científica de fundo.

Os professores devem estar cientes dos aspetos históricos e sociais que conduzem aos receios das radiações nucleares. Algumas ideias relacionadas com esta questão também estão em destaque na informação científica de fundo. Lá, os professores podem obter uma visão geral rápida dos conceitos e factos científicos abrangidos pelo módulo de Radiação e áreas relacionadas com as que os alunos podem ter curiosidade.

Um exemplo sobre energia nuclear na Suécia

Atualmente, o debate sobre energia nuclear voltou a ser uma questão socialmente sensível na Suécia. Os preços extremamente altos da energia elétrica condicionaram isso até o final de 2021. O governo decidiu (em janeiro de 2022) construir um cemitério permanente de resíduos nucleares (depósito final) com um prazo de durabilidade esperado de 100.000 anos.

A energia nuclear representa atualmente aproximadamente 30 por cento do fornecimento de energia nacional da Suécia. Existem três centrais nucleares no país, com seis reatores. Os respetivos proprietários planeiam colocar em funcionamento essas centrais até cerca de 2040. Em 2017, o Parlamento aprovou a seguinte meta para a política energética da Suécia: 100% da produção de eletricidade deve ser derivada de fontes renováveis até 2040. Este número é uma meta; não deve ser interpretado como um prazo para o fim da energia nuclear, nem implica o encerramento de centrais nucleares por decisão política. Atualmente, a parcela da produção de eletricidade a partir de fontes renováveis ​​é superior a 60%.

O combustível nuclear usado será permanentemente armazenado em recipientes de cobre cobertos por argila bentonita e colocados em túneis a 500 metros de profundidade. O objetivo é manter os resíduos radioativos isolados por pelo menos 100.000 anos.