Inteligência artificial generativa no ensino de física: modelagem da lei do resfriamento de Newton com Gemini e ChatGPT
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
A presente pesquisa investiga as potencialidades de ferramentas de Inteligência Artificial Generativa, especificamente Gemini e ChatGPT, como recurso didático para a modelagem matemática e representação gráfica da Lei do Resfriamento de Newton no Ensino Médio. O trabalho estabeleceu como finalidade subsidiar o desenvolvimento de uma Sequência Didática fundamentada no Ensino por Investigação. A metodologia adotada consistiu em uma Simulação Comparativa, onde se utilizou um prompt único e padronizado nas duas Inteligências Artificiais Generativas, fornecendo condições de contorno fixas (temperatura inicial e ambiente) e os coeficientes de resfriamento (k) para os materiais Aço, Cobre e Alumínio. A execução comparou a precisão das equações geradas e a fidelidade dos gráficos individuais e de sobreposição, além de avaliar a usabilidade e a funcionalidade de manipulação interativa de parâmetros. Os resultados demonstraram que ambas as ferramentas alcançaram precisão matemática na geração da fórmula da Lei do Resfriamento de Newton. Entretanto, o Gemini exibiu superioridade na fidelidade gráfica e na estabilidade de uso. Além disso, os gráficos gerados pelo Gemini foram mais adequados, apresentando cores diferentes para cada material e incluindo uma linha clara que representa a temperatura ambiente, tudo isso sem as restrições operacionais observadas no ChatGPT. Conclui-se que a Inteligência Artificial Generativa é um poderoso laboratório virtual, cujo uso é potencializado por metodologias ativas, garantindo o protagonismo do aluno. A Sequência Didática resultante integra o Gemini como ferramenta prioritária para a simulação, sendo esta Sequência Didática de fundamental importância para a orientação da prática pedagógica, e o professor poderá aplicá-la em sala de aula para alunos do Ensino Médio, promovendo a aprendizagem investigativa e a cultura digital, que está diretamente alinhada às Competências Gerais da Base Nacional Comum Curricular.
Description
Keywords
Inteligência artificial, Simulação, Termologia, Lei do resfriamento de Newton
Citation
SANTOS NETO, Pedro Dias dos. Inteligência artificial generativa no ensino de física: modelagem da lei do resfriamento de Newton com Gemini e ChatGPT. Orientador: Francisco Nailson Farias de Vasconcelos. 2025. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Física) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí - Campus Teresina Central, Teresina, 2025.