Concepts of General Relativity – An Approach to Physics Teaching in High School
DOI:
https://doi.org/10.26512/rpf.v1i1.45950Keywords:
Didactic transposition. General Relativity. Physics teaching. High School.Abstract
Considering Chevallard’s didactic transposition theory, we propose an approach for teaching General Relativity in high school. In this sense, we develop the discussion of concepts relative to the formalism built by Einstein thorugh a qualitative presentation, directed to teachers, concerning the mathematical objects and equations linked to these concepts without neglecting the required subtleties for the theory understanding. We thus hope teachers may be able to assimilate the topics which are often neglect or reticently presented during their academic background; hence, we expect the possibility of a solid based instruction for basic education students, taking into account the knowledge transformation grounded in Chevallard’s theoretical reference. We treat subjects such as the Equivalence Principle, the geodesic’s equation and Einstein’s field equations, in a constant approximation process in relation to the topics traditionally treated during classes, and we also suggest the creation a following teaching able to apply the exposition of the presented concepts.
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References
BROCKINGTON, G.; PIETROCOLA, M. Serão as regras da transposição didática Aplicáveis aos conceitos de Física Moderna?. Investigações em Ensino de Ciências, [S. l.], v. 10, n. 3, p. 387–404, 2005. Disponível em: https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/512. Acesso em: 27 out. 2022.
CARROLL, S. Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity. San Francisco: Addison Wesley, 2004.
CHEVALLARD, Y. Sobre a teoria da transposição didática: Algumas considerações introdutórias - On didactic transposition theory: Some introductory notes. Revista de Educação, Ciências e Matemática, vol. 3, no. 2, 2013. Disponível em: http://publicacoes.unigranrio.edu.br/index.php/recm/article/view/2338. Acesso em 27 out. 2022.
D’INVERNO, R. Introducing Einstein’s Relativity. New York: Oxford University Press, 1992.
HUGHES, S. Introduction and the geometric viewpoint on physics, MIT OpenCourseWare, YouTube, 2020, Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=iRVfaR3N5K4&list=PLUl4u3cNGP629n_3fX7HmKKgin_rqGzbx, Acesso em 27/03/2022.
MISNER, C. W; THORNE, K. S; WHEELER, J. A; Gravitation. San Francisco: W. H. FREEMAN AND COMPANY, 1973.
NAKAHARA, M. Geometry, Topology and Physics. London: Institute of Physics Publishing, 2003.
NEVES, K. C. R; de OLIVEIRA BARROS, R. M; Diferentes olhares acerca da transposição didática. Investigações em Ensino de Ciências, vol. 16, no. 1, pp. 103–115, 2011.
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica: Mecânica (Vol.1). São Paulo: Edgard Blücher, 2002.
RABELO, M. L. Teoria da relatividade restrita e geral ao longo do 1º ano do ensino médio: uma proposta de inserção. 2015. 317f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) - Universidade de Brasília, UnB, Brasília. Disponível em: https://repositorio.unb.br/handle/10482/19644 .
SCHUTZ, B. A First Course in General Relativity. New York: Cambridge University Press, 2009.
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