A sala de aula invertida e rotação por estações no ensino médio: contribuições de uma sequência didática para o ensino do efeito fotoelétrico e da natureza da luz

Abstract

RESUMO: A inclusão da Física Moderna e Contemporânea (FMC) no currículo do Ensino Médio (EM) tem sido recomendada por diversas pesquisas na área do ensino de Física. No entanto, estudos indicam que as aulas de Física têm se tornado desmotivadoras e cansativas para os alunos, muitas vezes limitadas a uma abordagem predominantemente teórica, com foco em aulas expositivas e exercícios repetitivos que não chegam a abordar temas de FMC. Isso contrasta com as transformações sofridas pela sociedade, especialmente aquelas relacionadas ao avanço tecnológico, uma vez que muitas dessas novas tecnologias estão presentes nos lares dos estudantes. Assim, esta pesquisa tem como objetivo analisar possíveis contribuições de uma Sequência Didática (SD) na aprendizagem significativa de estudantes da segunda série do EM. Para tanto, foi desenvolvida uma SD relacionada ao efeito fotoelétrico, utilizando dispositivos eletrônicos do cotidiano dos alunos como fonte de motivação. Como procedimento metodológico foram utilizadas as metodologias ativas de Rotação por Estações (RE) e Sala de Aula Invertida (SAI). Dentre as atividades aplicadas na SD, destacou-se a presença de simulação computacional, leitura de texto, análise de vídeos, chatbot desenvolvido pela OpenAI e prática experimental. Neste estudo, de natureza qualitativa, recorreu-se às anotações de campo, participação nas atividades, registros fotográficos e questionários para a produção dos dados da pesquisa. Os dados foram analisados e organizados em categorias de acordo com Bardin. Os resultados indicam que a SD favoreceu a aprendizagem do efeito fotoelétrico e do funcionamento de equipamentos eletroeletrônicos, bem como da natureza da luz. Além disso, a metodologia proposta promoveu melhorias na interação e colaboração entre os estudantes durante atividades em grupo, reforçando o papel social da escola, que é prepará-los para a vida em sociedade, respeitando o processo de aprendizagem único de cada indivíduo.

ABSTRACT: The inclusion of Modern and Contemporary Physics (MCP) in the High School (HS) curriculum has been recommended by several studies in the field of physics education. However, studies indicate that physics classes have become demotivating and tiring for students, often limited to a predominantly theoretical approach, focusing on lectures and repetitive exercises that do not address MCP topics. This contrasts with the transformations undergone by society, especially those related to technological advances, as many of these new technologies are present in students' homes. Thus, this research aims to analyze possible contributions of a Didactic Sequence (DS) to the meaningful learning of second-year HS students. To this end, a DS related to the photoelectric effect was developed, using everyday electronic devices as a source of motivation. As a methodological procedure, active methodologies of Station Rotation (SR) and Flipped Classroom (FC) were used. Among the activities applied in the DS, the presence of computer simulation, text reading, video analysis, chatbot developed by OpenAI, and experimental practice stood out. In this qualitative study, field notes, participation in activities, photographic records, and questionnaires were used to produce research data. The data were analyzed and organized into categories according to Bardin. The results indicate that the DS favored the learning of the photoelectric effect and the operation of electronic equipment, as well as the nature of light. In addition, the proposed methodology promoted improvements in interaction and collaboration among students during group activities, reinforcing the social role of the school, which is to prepare them for life in society, respecting the unique learning process of each individual.