Uma proposta de atividades investigativas com o uso de um software simulador de circuitos elétricos em sala de aula

Abstract

RESUMO: Neste trabalho relatamos a aplicação de uma proposta de ensino investigativa para aprendizagem de circuitos elétricos simples baseado no uso de um simulador virtual a partir das concepções alternativas (intuitivas ou espontâneas) dos alunos, que foram verificadas através de um teste já validado, sobre corrente elétrica, mostrando a relação entre as grandezas elétricas - tensão, corrente e resistência em circuitos elétricos simples. Investiga a efetividade da proposta de ensino com o uso de um simulador, como ferramenta dinâmica e motivadora para a aprendizagem. As atividades propostas foram implementadas através do uso de um software simulador virtual de circuitos elétricos, EveryCircuit. Este programa foi criado principalmente para fins educacionais e possui uma plataforma livre, disponível em <http://everycircuit.com/app/>. O programa utilizado também se encontra na versão de aplicativo livre, o que permite aos alunos também utilizá-lo em seus tablets ou smartphones. O simulador possibilita construção e exploração de circuitos elétricos baseado na montagem desses circuitos por parte dos alunos. A sequência de ensino foi aplicada em uma turma com 20 alunos, na faixa etária de 15 a 17 anos, do 2º Ano do Ensino Médio do Curso Técnico em Manutenção Eletromecânica Ferroviária integrado ao ensino Médio do Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Cariacica na disciplina de Circuitos Elétricos. As atividades foram desenvolvidas no laboratório de informática da escola. Propusemos que os alunos trabalhassem em duplas, permitindo assim uma maior integração/ interação entre eles. Dividimos a aplicação do projeto em 6 (seis) etapas, integrando um total de 12 horas/aula. As atividades foram desenvolvidas segundo a concepção do ensino por investigação. Usamos o método POE – Predizer, Observar e Explicar, como guia para execução das tarefas por parte dos alunos. Como produto final dessa proposta de trabalho, desenvolvemos um guia didático abordando uma sequência de ensino investigativa sobre as concepções alternativas dos alunos em relação à corrente elétrica com a utilização de um software simulador de circuitos elétricos simples. Com a aplicação de um questionário de opinião os alunos demonstraram satisfação com a metodologia utilizada.

ABSTRACT: The thesis describes the application of an investigative teaching method for the learning of basic electrical circuits based on the alternative concepts (intuitive or spontaneous) of the students, already verified by a valid test, using a dynamic and motivating virtual simulation tool that makes the evaluation of learning more effective. It demonstrates the relationship between the electrical voltage magnitudes, current and resistance in simple electrical circuits and investigates the effectiveness of the proposed teaching method using the specified virtual simulation tool. The proposed activities were implemented using the EveryCircuit simulation tool. This software was designed for educational purposes and so it has a free version, available on < http://everycircuit.com/app/>. The chosen virtual simulation tool also has a free application version enabling his use in smartphones and tablets. The simulator allows the construction and exploration of electrical circuits based on the assemble of these by the students. The proposed method was applied in a classroom with 20 students, ages between 15 and 17, from the 2nd year of the railroad electromechanical maintenance technician integrated with regular high school in the Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Cariacica within the Electrical Circuits subject. The activities were developed in the computer labs of the institute. The students worked in pairs, allowing greater integration and interaction between them. The project was divided in six stages, totaling 12 hours/class and implemented using the guidelines of the investigative teaching concept. We utilized the POE method (Predict, Observe and Explain) as guideline for the execution of the tasks by the students. As a final product of this thesis we developed a didactical guide concerning an investigative teaching sequence using the student`s alternative conception about electrical current aided by a simple virtual electrical circuit simulation tool. By using a questionnaire tool, the students demonstrated satisfaction on the applied methodology.