Contribuições de uma sequência de ensino investigativa sobre a condução de eletricidade em semicondutores na promoção da alfabetização científica

Abstract

Nos últimos anos, as lâmpadas LED foram gradualmente tomando conta do mercado da iluminação. Para entender o funcionamento dessas lâmpadas, é necessário estudar a condução elétrica em semicondutores, passando pela teoria das bandas, dopagem e junção PN. Este trabalho tem como objetivo analisar possíveis contribuições de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) no processo de Alfabetização Científica (AC) de adolescentes da primeira série do Ensino Médio. Para tanto, foi desenvolvida uma SEI à luz dos eixos estruturantes da AC, realizada junto a duas turmas de 1ª série de uma escola pública estadual. Para produzir os dados da pesquisa, recorreu-se a anotações de campo e as produções dos estudantes em sala de aula. Os conteúdos foram analisados e organizados em categorias de acordo com os eixos estruturantes da AC. Dentre as atividades aplicadas na SEI, destacou-se a presença de demonstrações investigativas, laboratório aberto, aulas de sistematização de conhecimento, textos de apoio, recursos tecnológicos, questões abertas e problemas abertos. Os resultados indicam que a sequência didática adotada favoreceu a promoção da AC, além do aprendizado a partir do protagonismo dos estudantes. Como principais resultados, notou-se que os estudantes mostraram significativo desenvolvimento de argumentação, exibindo articulação de termos e conceitos de natureza científica durante a proposição de explicações. Notou-se também que as contextualizações proporcionadas pela aplicação da SEI sensibilizaram os estudantes, quanto aos impactos do desenvolvimento científico e tecnológico na sociedade e no ambiente. Porém, observou-se que embora as atividades abordem aspectos da natureza da ciência, ficou evidente que as expressões desse tipo de conhecimento foram menos frequentes ao longo da Sequência de Ensino Investigativa (SEI).

In recent years, LED lamps have gradually taken over the lighting market. To understand how these lamps works, it is necessary to study the electrical conduction in semiconductors, going through the theory of bands, doping and PN junction. This work aims to analyze possible contributions of an Investigative Teaching Sequence (ITS) in the Scientific Literacy (SL) process of adolescents in the first grade of high school. To this end, an ITS was developed on the foundations of the SL structural axes, carried out with two classes of first grade of a state public school. For the production of research data, field notes, student productions and recordings of discussions held in class were used. The data were analyzed using the content analysis technique and organized into categories according to the SL three structural axes: I - understanding of scientific terms and concepts, II - understanding of the nature of science and scientific production processes, and III - understanding of relations between science, technology and society. It was built an ITS with activities that include investigative demonstration, open laboratory, classes of knowledge systematization, support texts, technological resources, open questions and open problems. The results reveals that the didactic sequence favored the promotion of SL, in addition to favoring learning from student protagonism. As main results, it was noticed that the students presented a significant development of argumentation, presenting an articulation of terms and concepts of scientific nature, during the proposition of explanations. Additionally, it was noted that the contextualization provided by the application of ITS sensitized the students to the impacts of scientific and technological development on society and the environment. However, it was also observed that although the activities address aspects of the nature of science, it was evident that the expressions of this type of knowledge were uncommon during the Investigative Teaching Sequence (ITS).