Uma proposta de sequência didática para explicar como ocorre o fluxo de elétrons no interior de um fio condutor

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bibo.pageEnd211
dc.contributor.advisor1Pereira, Rodrigo Dias
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9486-7374
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3414799692619699
dc.contributor.authorSilva, Paulo Roberto Ferreira da
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9166499150382537
dc.contributor.referee1Alvarenga, Flávio Gimenes
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7579-9561
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7169430092692431
dc.contributor.referee2Monerat, Germano Amaral
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-2536-1171
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5031014907752547
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:44Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:44Z
dc.date.issued2021-03-31
dc.description.abstractThis work is an action research through which a teaching proposal was investigated about the concept of electric current and its application in simple electrical circuits. According to the knowledge matrix per trimester for regular high school in the State Education Network, these contents are scheduled to be taught in the 2nd trimester of the 3rd year of high school. In general, students and teachers consider these subjects difficult, but necessary, because they are constituent parts of the National High School Exam (ENEM) and of the Evaluation Program of Basic Education of Espírito Santo (PAEBES). Moreover, it is observed that many of the terms used to conceptualize the physical quantities in electrical "phenomena" are known by students and used in everyday language of common sense. On the other hand, several papers published in the literature have shown that students have difficulty abandoning their spontaneous conceptions about the subject. In this paper, we propose the development of a sequence of lessons for teaching electric current, using as a central instrument an apparatus known as the Spiral Marble Machine. As a theoretical reference, we will use Ausubel's Theory of Meaningful Learning. In the first stage of the work, we applied a diagnostic test divided into two stages and, considering the difficulty and complexity involved in the elaboration of a diagnostic test, for the objective questions we chose to use the test developed by Silveira and collaborators and that was reapplied by Andrade and collaborators. Based on the results obtained in the pre-test, we prepared some instructional materials and applied them to two 3rd grade high school classes, totaling 57 students. We chose to develop a series of classes in which it will be possible to correct observed difficulties and, at the same time, introduce physical concepts related to electric current. We used the apparatus known as the Spiral Marble Machine, basically such apparatus is designed to move a ball from the bottom of a maze to the top. For people who prefer to physically interact with the apparatus, they can operate it manually, by means of a crank, rubber band, shooting rod, or other methods. We chose the Spiral Marble Machine because it allows an analogy regarding the passage of electrons inside a conducting wire. Conceptually, high school students, in physics classes, believe that electrons move at the speed of light, when in fact this movement is described by a quantum jump, also called an electronic atomic transition. In the last stage we applied a post-test, consisting of questions similar to the pre-test, but with a greater level of depth. The comparison between the results of the pre and post test indicated an increase in the average of the classes, and through a statistical test we can verify that this difference can be attributed to the didactic sequence used. In general, we can say that the sequence of classes and the instruments used present indications of being potentially significant.
dc.description.resumoEste trabalho é uma pesquisa-ação por meio do qual foi investigada uma proposta de ensino a respeito do conceito de corrente elétrica e sua aplicação em circuitos elétricos simples. De acordo com a matriz de conhecimentos por trimestre para o Ensino Médio Regular da Rede Estadual de Ensino, estes conteúdos estão programados para serem ensinados no 2º trimestre do 3º ano do Ensino Médio. De forma geral, alunos e professores consideram tais assuntos difíceis, porém, necessários, pois eles são partes constituintes do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) e do Programa de Avaliação da Educação Básica do Espírito Santo (PAEBES). Além disso, observa-se que muitos dos termos utilizados para conceituar as grandezas Físicas nos "fenômenos" elétricos são conhecidos pelos alunos e utilizados na linguagem cotidiana do senso comum. Por outro lado, diversos trabalhos publicados na literatura, têm mostrado que os alunos apresentam dificuldade de abandonar suas concepções espontâneas com relação ao assunto.Propomos, neste trabalho, o desenvolvimento de uma sequência de aulas para o ensino de corrente elétrica, utilizando como instrumento central um aparato conhecido como Spiral Marble Machine. Como referencial teórico, utilizaremos a Teoria de Aprendizagem Significativa de Ausubel. Na primeira etapa do trabalho, aplicamos um teste diagnóstico dividido em duas etapas e considerando a dificuldade e complexidade que envolve a elaboração de um teste diagnóstico, para as questões objetivas optamos por utilizar o teste desenvolvido por Silveira e colaboradores e que foi reaplicado por Andrade e colaboradores. A partir dos resultados obtidos no pré-teste elaboramos alguns materiais instrucionais e os aplicamos em duas turmas do 3º ano do Ensino Médio, totalizando 57 alunos participantes. Optamos por desenvolver uma série de aulas nas quais será possível corrigir dificuldades observadas e, ao mesmo tempo, introduzir os conceitos físicos relacionados com corrente elétrica. Utilizamos o aparato conhecido como Spiral Marble Machine, basicamente tal aparato é projetado para movimentar uma bola do fundo de um labirinto até o topo. Para pessoas que preferem interagir fisicamente com o aparato, podem funcionar manualmente, por meio de manivela, elástico, haste de tiro, ou outros métodos. Escolhemos o Spiral Marble Machine pois ele possibilita uma analogia a respeito da passagem dos elétrons no interior de um fio condutor. De maneira conceptiva, os alunos do Ensino Médio, nas aulas de Física, acreditam que os elétrons se movimentam na velocidade da luz, quando na verdade, esse movimento é descrito por um salto quântico, também chamado de transição eletrônica atômica. Na última etapa aplicamos um pós-teste, constituídos de questões semelhantes ao pré-teste, porém com um maior nível de aprofundamento. A comparação entre os resultados do pré e pós teste indicou um aumento da média das turmas e através de um teste estatístico podemos verificar que tal diferença pode ser atribuida a sequência didática utilizada. De forma geral, podemos dizer que a sequência de aulas e os instrumentos utilizados apresentam indícios de serem potencialmente significativos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/14946
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado Profissional em Ensino de Física
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ensino de Física
dc.rightsopen access
dc.subjectCorrente elétrica
dc.subjectcircuito elétrico simples
dc.subjectSpiral Marble Machine
dc.subjectmaterial instrucional
dc.subjectaprendizagem significativa
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEnsino de Ciências e Matemática
dc.titleUma proposta de sequência didática para explicar como ocorre o fluxo de elétrons no interior de um fio condutor
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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