Aspects of human vision in an interdisciplinary approach in high school

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e76672

Abstract

Inspired by Japiassu's (1976) reading on interdisciplinarity, this work explores the possibility of a psychobiophysical approach in the study of human vision in high school classrooms, within the context of the discipline of physics. An approach that draws on knowledge from neurosciences (the relationship between biochemical processes and visual processing), biology (especially the theory of biological evolution) and physics (light-matter interaction). This is done in such a way that an understanding of the physical concepts concerning wave physics is indispensable. As an integrating axis of this approach, we use the theory of biological evolution which is understood to be the most adequate theory to understand the complexity that involves the functioning of human vision. I take the opportunity to list some central concepts of this theory (such as natural selection, population, individual, phenotype, genotype) in order to establish a solid enough basis for a physics teacher working in high school to be able to promote a competent discussion about the subject.

Author Biography

André Luís Miranda de Barcellos Coelho, Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal, Escola SEB Dínatos

Doutorando em Educação em Ciências; Mestre em Ensino de Física pela Universidade de Brasília (2016); Licenciado em Física pela Universidade de Brasilia (2013). Atualmente, atua como professor de Física e Ciências Naturais para o Ensino Médio na Secretaria de Educação do Distrito Federal e na rede privada de ensino do Distrito Federal. Lotado na Subsecretaria de Formação Continuada dos Profissionais da Educação, atua como formador e confecciona material didático para a rede pública de ensino do DF.

   

References

ABRANTES, P. C. C. A metodologia de JC Maxwell e o desenvolvimento da teoria eletro-magnética. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 5, p. 58-75, 1988.

AULER, D.; DELIZOICOV, D. Alfabetização científico-tecnológica para quê? Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, Belo Horizonte, v. 3, n. 2, p. 122-134, 2001.

BIZZO, N.; EL-HANI, C. N. O arranjo curricular do ensino de evolução e as relações entre os trabalhos de Charles Darwin e Gregor Mendel. Filosofia e História da Biologia, v. 4, n. 1, p. 235-257, 2009.

BIZZO, N. M. V. Ensino de evolução e história do darwinismo. 1991. Tese (Doutorado) - Universidade de São Paulo.

BRASIL Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio. Brasília: Ministério da Educação, 1999.

CESCHIM, B.; DE OLIVEIRA, T. B.; DE ANDRADE CALDEIRA, A. M. Teoria sintética e síntese estendida: uma discussão. A reforma do ensino médio e a implantação do Enem no Brasil1. Desafios, v. 65, n. 11, p. 46-115, 2004.

DE MELO JÚNIOR, R. P. et al. Qual é a influência da cor da luz na fotossíntese? Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 1, p. 287-290, 2014.

DOLGIN, E. The myopia boom. Nature, v. 519, n. 7543, p. 276, 2015.

DOS SANTOS, W. L. P. Educação CTS e cidadania: confluências e diferenças. Amazônia: Revista de Educação em Ciências e Matemáticas, v. 9, n. 17, p. 49-62, 2012.

ECHER, E.; SOUZA, M. P.; SCHUCH, N. J. A Lei de Beer aplicada na atmosfera terrestre. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 23, n. 3, 2001.

GUYTON, A. C.; HALL, J. E.; GUYTON, A. C. Tratado de fisiologia médica. Elsevier Brasil, 2006.

HECHT, E. Geometrical optics. Chapter, v. 5, p. 149-242, 1988.

HEYES, D. J.; HUNTER, C. N. Making light work of enzyme catalysis: protochlorophyllide oxidoreductase. Trends in biochemical sciences, v. 30, n. 11, p. 642-649, 2005.

JAPIASSU, H. Interdisciplinaridade e patologia do saber. Rio de Janeiro: Imago, 1976.

KRIEDEMANN, P. Chlorophyll absorption and photosynthetic action spectra. Plants in action adaptation in nature, performance in cultivation. Editors BJ Atwell, P. Kriedemann, and GN Colin. Macmillan Education Australia Pty Ltda., Melbourne, Australia, 2010.

LANDIS, G. A. Astrobiology: the case for Venus, 2003.

LANGER, H. Biochemistry and physiology of visual pigments, 1973.

LIMA, C. C. S.; DOS SANTOS, M. S. Astrobiologia como eixo integrador do ensino de ciências e biologia: como extraterrestes podem nos auxiliar no estudo da vida na terra, 2016.

MAYR, E. O que é a evolução. Rocco, 2009.

MORGAN, R. W.; SPEAKMAN, J. S.; GRIMSHAW, S. E. Inuit myopia: an environmentally induced" epidemic"?. Canadian Medical Association Journal, v. 112, n. 5, p. 575, 1975.

MOSER, C. C.; PAGE, C. C.; DUTTON, P. L. Darwin at the molecular scale: selection and variance in electron tunnelling proteins including cytochrome c oxidase. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, v. 361, n. 1472, p. 1295-1305, 2006.

NASSAU, K. The Physics and Chemistry of Color: the fifteen causes of color. 2nd Edition. ISBN 0-471-39106-9. Wiley-VCH, July 2001. p. 496, 2001.

NGO, C. et al. Does sunlight (bright lights) explain the protective effects of outdoor activity against myopia?. Ophthalmic and Physiological Optics, v. 33, n. 3, p. 368-372, 2013.

OKUNO, E.; YOSHIMURA, E. M. Física das radiações. Oficina de Textos, 2016.

OYAMADA, M. K. Fototransdução: ativação, inativação e adaptação. RBM Revista Brasileira de Medicina, v. 20, p. 11, 2015.

PAULINO-LIMA, I. G.; LAGE, C. de A. S. Astrobiologia: definição, aplicações, perspectivas e panorama brasileiro. Boletim da Sociedade Astronômica Brasileira, v. 29, n. 1, p. 14-21, 2010.

PHET, COLORADO. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt/simulation/blackbody-spectrum. Acesso em: 25 set. 2017.

PURKYNĚ, J. E. Beobachtungen und versuche zur physiologie der sinne. In Commission der JG Calve'schen Buchhandlung, 1823.

RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; WALKER, J. Fundamentos de física. Continental, 1987.

SANDOVAL, J. D.; SALINAS, J. A sensação de cor: um problema da Física? Algumas experiências para sala de aula. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 7, n. 3, p. 183-195, 1990.

SCARINCI, A. L.; MARINELI, F. O modelo ondulatório da luz como ferramenta para explicar as causas da cor. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 36, n. 1, p. 1309, 2014.

SCHRODINGER, E. What is life?: The physical aspect of the living cell. 1946.

SCHULZE-MAKUCH, D.; IRWIN, L. N. Reassessing the possibility of life on Venus: proposal for an astrobiology mission. Astrobiology, v. 2, n. 2, p. 197-202, 2002.

TIDON, R.; VIEIRA, E. O ensino da evolução biológica: um desafio para o século XXI. ComCiência, n. 107, p. 0-0, 2009.

USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química. Volume único. Editora Saraiva. 2003.

WALD, G.; BROWN, P. K.; SMITH, P. H. I. The Journal of general physiology, v. 38, n. 5, p. 623-681, 1955.

WILLIAMS, D. M.; POLLARD, D. Earth-like worlds on eccentric orbits: excursions beyond the habitable zone. International Journal of Astrobiology, v. 1, n. 1, p. 61-69, 2002.

ZIMMERMANN, E.; CARLOS, J. G. Interdisciplinaridade e ensino de física: Quais as possibilidades. In: Simpósio Nacional de Ensino de Física, XVI, 2005. Anais... p. 425-3.

Published

2021-09-20

How to Cite

Coelho, A. L. M. de B. (2021). Aspects of human vision in an interdisciplinary approach in high school. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 38(2), 1096–1112. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e76672

Issue

Section

Desenvolvimento de materiais educativos