El Arduino como recurso tecnológico para invariantes operativas explícitos relacionados a la Teoría de la Relatividad
DOI:
https://doi.org/10.31417/educitec.v10.2316Palabras clave:
teoría especial de la relatividad, aprendizaje en base a proyectos, teoría de campos conceptualesResumen
El avance de las tecnologías en las últimas décadas ha hecho que los dispositivos tecnológicos sean cada vez más frecuentes en la sociedad. Entre los diversos dispositivos presentes en el mundo contemporáneo, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se presenta como un recurso de extrema importancia en áreas como la aviación y el transporte de mercancías. Este dispositivo tiene bases sólidas en la teoría de la relatividad especial, debido a la diferencia de velocidad entre los satélites en órbita y los receptores ubicados en la superficie terrestre, lo que resulta en una dilatación temporal.Este estudio desarrolló un producto tecnológico con un enfoque pedagógico utilizando el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) como marco metodológico, con el objetivo de responder a la siguiente pregunta de investigación: ¿Qué invariantes operativas relacionados con la Teoría de la Relatividad Restringida pueden ser movilizados a través de una actividad investigativa utilizando el Aprendizaje Basado en Proyectos como referencia metodológica? Para el análisis de datos, se empleó la Teoría de Campos Conceptuales (TCC) desarrollada por Gerard Vergnaud. La investigación se implementó en una clase de tercer año de secundaria con un grupo de veinte estudiantes en una escuela pública Los resultados demuestran que, junto con la metodología de ABP, el producto tecnológico se presentó como un recurso pedagógico significativo, movilizando diversos grupos de invariantes operativos, algunos explícitos y otros implícitos, así alineándose con la TCC y permitiendo una demostración de los efectos relativistas en la vida cotidiana.
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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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