Laboratório didático investigativo: o ensino de física com o uso do Arduino

dc.contributor.advisorJunqueira, Astrogildo de Carvalho
dc.contributor.authorLuciano Filho, Artur
dc.date.accessioned2021-12-10T18:03:34Z
dc.date.available2021-12-10T18:03:34Z
dc.date.issued21/03/2016
dc.description.abstractO ensino de Física há muito se tem tornado um grande desafio para a maioria dos docentes da área. Aulas formais sob a ótica de diversos teóricos não têm contribuído para o processo ensino/aprendizagem de modo significativo. Na nossa prática em sala de aula constatamos este grande desafio. Encontramos em Ausubel embasamento teórico que norteia um caminho a seguir em busca da aprendizagem significativa. Neste trabalho propomos uma prática para o ensino de Física com o uso do Laboratório Didático Investigativo (LADIN), com a inserção de uma interface eletrônica, o Arduino, que permite ao educando interagir com o objeto estudado, levando a tecnologia para a sala de aula. No decurso deste trabalho, detalhamos as características do LADIN e do Arduino. Com questões abertas, possibilitamos aos educandos agirem como protagonistas no processo ensino/aprendizagem. Para isso, elaboramos um aparato experimental adaptado ao uso do Arduino que teria como função coletar dados, o que permitiu aos alunos sua manipulação e estudo. Propomos sequências didáticas que foram aplicadas durante o horário regular das aulas para iniciar os alunos no uso e programação do Arduino. Os alunos também puderam efetuar as montagens físicas dos circuitos elétricos. Durante esta investigação foram estudados os conteúdos de Mecânica como movimento uniforme (MU) e movimento uniformemente variado (MUV). Atrelados aos conceitos de mecânica como MU e MUV, discutimos durante as aulas os tópicos de Eletrodinâmica como Lei de Ohm e Circuitos Elétricos, do Eletromagnetismo como as características dos ímãs, Lei de Lenz, Corrente de Foucault, Lei de Faraday, conceitos pertinentes ao período letivo destes alunos. Esta sequência didática foi aplicada a alunos do 3o ano do Ensino Médio regular do Colégio Batista de Vila Mariana, São Paulo, SP. A categoria para a análise dos dados utilizada foi a ?pesquisa-ação?. Para a coleta dos dados foi aplicada uma avaliação diagnóstica sobre tópicos de Física, análise dos registros do professor, análise dos protocolos gerados pelos alunos como apontamentos em cadernos, relatórios e uma avaliação para comparação, objetivando encontrar possíveis alterações na compreensão dos fenômenos estudados. Nesta investigação constatamos um maior engajamento dos alunos no processo ensino/aprendizagem. Os conceitos Físicos referentes ao Eletromagnetismo foram pesquisados e apresentados pelos próprios alunos demonstrando a extensão que este método pode alcançar. A afinidade que os alunos possuem com as tecnologias digitais colaboraram com o processo de ensino/aprendizagem rompendo com a apatia normalmente apresentada pelos alunos durante as aulaspt_BR
dc.description.abstract2The teaching of physics has long has become a major challenge for most of area teachers.Formal classes in the view of many theorists have not contributed to the teaching / learning significantly. In our practice in the classroom we found this great challenge. We found in Ausubel theoretical framework that guides a way forward in search of meaningful learning. In this paper we propose a practice for teaching physics using the Didactic Laboratory Investigative (LADIN), with the insertion of an electronic interface, Arduino, that allows the student to interact with the object studied, taking the technology to the classroom . During this work, we detail the characteristics of LADIN and Arduino. With open questions, we enable students to act as protagonists in the teaching / learning process. For this, we developed an experimental apparatus adapted to use the Arduino which would function to collect data, which allowed students handling and study. We propose didactic sequences that have been applied during regular school hours to initiate students in the use and programming of the Arduino. Students were also able to perform the physical mounting of electrical circuits. During this research the mechanics of content were studied as uniform motion (MU) and uniformly varied movement (MUV). Trailers to mechanical concepts such as MU and MUV, discussed in class topics Electrodynamics as Ohm and Electrical Circuits Law of electromagnetism as the characteristics of magnets, Lenz's law, eddy current, Faraday's Law, relevant concepts to the period school these students. This teaching sequence was applied to students of the third year of the College of the regular high school Batista Vila Mariana, São Paulo, SP. The category for the analysis of data used was the "action research". For data collection was used a diagnostic assessment on topics of physics, analyzing teacher records, analysis of protocols generated by students as notes in books, reports and assessment for comparison, aiming to find possible changes in the understanding of the phenomena studied. In this investigation we found a greater engagement of students in the teaching / learning process. Physical concepts related to electromagnetism were researched and presented by the students demonstrating the extent that this method can achieve. The affinity that students have with digital technologies collaborated with the teaching / learning process breaking the apathy usually presented by the students during the lessons.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationLUCIANO FILHO, Artur. Laboratório didático investigativo: o ensino de física com o uso do Arduino. Orientador: Prof. Dr. Astrogildo de Carvalho Junqueira. 2016. 165 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática - ENCIMA) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, IFSP, 2016. Versão eletrônica.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/267
dc.identifier2.lattes0634404622698149
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática - ENCIMA
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordslaboratório didático investigativo
dc.subject.keywordsArduino
dc.subject.keywordsprogramação
dc.subject.keywordsaprendizagem significativa
dc.titleLaboratório didático investigativo: o ensino de física com o uso do Arduinopt_BR
dc.title.alternativeInvestigative teaching laboratory: teaching physics using Arduinopt_BR
dc.typeTeses e Dissertações
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