O Arduino como recurso tecnológico para explicitação de invariantes operatórios relacionados à Teoria da Relatividade

Autores

DOI:

https://doi.org/10.31417/educitec.v10.2316

Palavras-chave:

Aprendizagem Baseada em Projetos, teoria especial da relatividade, teoria do campo conceitual

Resumo

O avanço das tecnologias nas últimas décadas tem feito com que os aparatos tecnológicos se tornem cada vez mais presentes na sociedade. Dentre os diversos dispositivos presentes no mundo contemporâneo, o GPS (Global Positioning System) se apresenta como um recurso de extrema importância em áreas como a aviação e o transporte de mercadorias. Esse dispositivo possui fortes bases na teoria da relatividade restrita, devido à diferença de velocidade entre os satélites em órbita e os receptores localizados na superfície terrestre, ocasionando em uma dilatação temporal. Este trabalho desenvolveu um produto tecnológico, de cunho pedagógico, utilizando a Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP) como referencial metodológico, com o objetivo de responder a seguinte questão de pesquisa: Quais invariantes operatórios relacionados à Teoria da Relatividade Restrita podem ser mobilizados por meio de uma atividade investigativa, tendo a aprendizagem baseada em projetos como referencial metodológico? Para análise dos dados, utilizamos a Teoria dos Campos Conceituais (TCC) desenvolvida por Gerard Vergnaud. A pesquisa foi implementada em uma turma de terceiro ano do ensino médio com um grupo de 20 estudantes em uma escola pública. Os resultados demonstram que, aliado à metodologia da ABP, o produto tecnológico se apresentou como um recurso pedagógico significativo, mobilizando diversos grupos de invariantes operatórios, alguns explícitos, outros implícitos, indo assim ao encontro da TCC, possibilitando uma demonstração dos efeitos relativísticos no cotidiano. Por fim, acreditamos que esta pesquisa venha favorecer a prática pedagógica do professor e o processo de aprendizagem dos estudantes.

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Referências

BACICH, L.; MORAN, J. Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso Editora, 2017.

BENDER, W. N. Aprendizagem Baseada em Projetos: educação diferenciada para o Século XXI. Porto Alegre: Editora Penso, 2014.

CALHEIRO, L. B. Inserção de tópicos de física partículas de forma integrada aos conteúdos tradicionalmente abordados no ensino médio. 2014. 188 f. Dissertação (Mestrado em Educação em Ciências) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/6680/CALHEIRO%2c%20LISIANE%20BARCELLOS.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 08 fev. 2024.

FALCIANO, F. T. Cinemática relativística: paradoxo dos gêmeos. Revista Brasileira de Ensino de Física, [S. l.], v. 29, n. 1, p. 19-34, 2007. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbef/a/YmnQFc8zPf4TVKp5gkmcVvn/. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/S1806-11172007000100006

FARIAS NETO, A.; LOUBET, S. S.; ALBUQUERQUE, L. M. O uso da impressora 3D no processo de ensino e aprendizagem. Revista Eletrônica Sala de Aula em Foco, Espírito Santo, v. 10, n. 2, 2019. Disponível em: https://ojs.ifes.edu.br/index.php/saladeaula/article/view/1377. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.36524/saladeaula.v10i2.1377

MARTINAZZO, C. A. et al. Arduino: uma tecnologia no ensino de física. Revista Perspectiva, Rio Grande do Sul, v. 38, n. 143, 2014. Disponível em: https://www.uricer.edu.br/site/pdfs/perspectiva/143_430.pdf. Acesso em: 08 fev. 2024.

MORÁN, J. Mudando a educação com metodologias ativas. São Paulo, 2015.

MOREIRA, M. A. A teoria dos campos conceituais de Vergnaud, o ensino de ciências e a pesquisa nesta área. Investigações em Ensino de Ciências, Porto Alegre, v. 7, n. 1, 2002. Disponível em: https://lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/141212/000375268.pdf. Acesso em: 08 fev. 2024.

MOREIRA, M. A. Grandes desafios para o ensino da física na educação contemporânea. Revista do professor de física, [S. l.], v. 1, n. 1, p. 1-13, 2017. Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/rpf/article/view/7074. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.26512/rpf.v1i1.7074

MOREIRA, M. P. C. et al. Contribuições do Arduino no ensino de Física: uma revisão sistemática de publicações na área do ensino. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 35, n. 3, p. 721-745, 2018. Disponível em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2018v35n3p721/38041. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.5007/2175-7941.2018v35n3p721

OSTERMANN, F.; MOREIRA, M. A. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa “física moderna e contemporânea no ensino médio”. Investigações em Ensino de Ciências, Rio Grande do Sul, v. 5, n. 1, p. 23-48, 2000. Disponível em: https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/600. Acesso em: 08 fev. 2024.

PASQUALETTO, T. I.; VEIT, E. A.; ARAUJO, I. S. Aprendizagem baseada em projetos no Ensino de Física: uma revisão da literatura. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, Minas Gerais, v. 17, n. 2, p. 551-577, 2017. Disponível em: https://periodicos.ufmg.br/index.php/rbpec/article/view/4546. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2017172551

RENN, J. A física clássica de cabeça para baixo: como Einstein descobriu a teoria da relatividade especial. Revista brasileira de ensino de física, [S. l.], v. 27, p. 27-36, 2005. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbef/a/KpdmhFh7HFfNFTqmnBR6WFD/. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/S1806-11172005000100004

RUSSO, A.; ADORNO, D. P. An inquiry-based learning path to introduce modern physics in high-school. Journal of Physics, [S. l.], v. 1076, n. 1, 2018. Disponível em: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1076/1/012007. Acesso em: 08 fev. 2024. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1076/1/012007

SILVA, C. D. E. A teoria da relatividade restrita: como a dilatação do tempo afeta o GPS?. 28 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Física) – Universidade Federal de Alagoas, Alagoas, 2023. Disponível em: https://ud10.arapiraca.ufal.br/repositorio/publicacoes/5045. Acesso em: 08 fev. 2024.

TERRAZZAN, E. A. A inserção da física moderna e contemporânea no ensino de física na escola de 2° Grau. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 9, n. 3, p. 209-214, 1992. Disponível em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/7392. Acesso em: 08 fev. 2024.

TIRONI, C. R. et al. A aprendizagem significativa no ensino de física moderna e contemporânea. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 9., 2013, Águas de Lindóia. Anais [...]. Águas de Lindóia, 2013. p. 17. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Elcio-Schuhmacher/publication/303247188_A_Aprendizagem_Significativa_no_Ensino_de_Fisica_Moderna_e_Contemporanea/links/5739e42e08ae9f741b2c91b1/A-Aprendizagem-Significativa-no-Ensino-de-Fisica-Moderna-e-Contemporanea.pdf Acesso em: 04 de março de 2024.

VERGNAUD, G. Psychology and Didactics of Mathematics in France: an Overview. International Reviews on Mathematical Education, [S. l.], v. 15, n. 2, p. 59-63, 1983. Disponível em: https://eric.ed.gov/?id=EJ283177. Acesso em: 08 fev. 2024.

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Publicado

08-03-2024

Como Citar

DELGADO, P. L. G.; CALHEIRO, L. B.; GONÇALVES, A.-M. B. O Arduino como recurso tecnológico para explicitação de invariantes operatórios relacionados à Teoria da Relatividade . Educitec - Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico, Manaus, Brasil, v. 10, n. jan./dez., p. e231624, 2024. DOI: 10.31417/educitec.v10.2316. Disponível em: https://sistemascmc.ifam.edu.br/educitec/index.php/educitec/article/view/2316. Acesso em: 19 jul. 2024.