Tecnologia de baixo custo como ferramenta alternativa para o ensino de mecânica no ensino médio

Abstract

RESUMO: Esta dissertação aborda a utilização de dois módulos B7TC e uma Régua Tecnológica como ferramenta para auxiliar no ensino de mecânica para alunos de Ensino Médio. O nosso objetivo foi desenvolver materiais instrucionais de baixo custo para a realização de experimentos de Física relacionados à Cinemática e Dinâmica. Para tal finalidade, a nossa proposta foi utilizar placas Arduino UNO e NANO como a interface para aquisição de dados das grandezas físicas relacionada ao tema. A nossa justificativa pela utilização de microcontrolador Arduino se deve ao fato da facilidade de compra no mercado, custo baixo e a plataforma é baseada em software livre. O conjunto foi um recurso amparado na Teoria de Aprendizagem Significativa, de David Ausubel, cujo foco foi auxiliar no ensino-aprendizagem de conteúdos de Mecânica do Ensino Médio. O kit educacional é composto doze tutoriais com a metodologia “Predizer, Interagir e Explicar” (P.I.E.). A pesquisa desta dissertação foi realizada em uma escola da rede estadual, na cidade de Vitória -ES, tendo, como sujeitos de pesquisa 24 (vinte e quatro) estudantes do 1º ano do Ensino Médio. Através desta proposta foi possível demonstrar para os alunos a diferença entre velocidade média e instantânea, construção de gráficos em tempo real, além de apresentar as diferenças entre MRU e MRUV e propriedades e origem da força de atrito no cotidiano dos discentes. Os resultados indicam que o uso dos Módulos B7TC e da Régua Tecnológica (kit educacional) contribuíram para o aprendizado e motivação dos alunos nas aulas de Física. Percebemos uma mudança de concepção na construção dos gráficos, uma facilidade no entendimento do conceito do MRUV, oportunizou aos alunos uma diferenciação progressiva no conceito de velocidade e força, favorecendo a associação de novos significados a estes conceitos.

ABSTRACT: This dissertation addresses the use of two B7TC modules and a Technological Rule as a tool to assist in teaching mechanics for high school students. Our goal was to develop low-cost instructional materials for conducting Physics experiments related to Kinematics and Dynamics. For this purpose, our proposal was to use Arduino UNO and NANO boards as interface for data acquisition of physical quantities related to the theme. Our justification for the use of Arduino microcontroller is due to the fact of the ease of purchase in the market, low cost and the platform is based on free software. The set was a resource based on David Ausubel's Theory of Significant Learning, whose focus was to assist in teaching-learning contents of Mechanics of High School. The educational kit is composed of twelve tutorials with the methodology "Predict, Interact and Explain" (P.I.E.). The research of this dissertation was carried out in a school of the state network, in the city of Vitoria-ES, having as subjects of research 24 (twenty-four) students of the 1st year of High School. Through this proposal it was possible to demonstrate to the students the difference between average and instantaneous velocity, construction of real-time graphs, besides presenting the differences between MRU and MRUV and properties and origin of the frictional force in the students' daily life. The results indicate that the use of the B7TC Modules and the Technological Rule (educational kit) contributed to the students' learning and motivation in the Physics class. We perceived a change of conception in the construction of the graphs, a facility in understanding the MRUV concept, gave the students a progressive differentiation in the concept of speed and force, favoring the association of new meanings to these concepts.