Efeito fotoelétrico em sensor com arduino em aula de ciências no ensino fundamental: do conceito à prática
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento, a aplicação e a análise de uma proposta didática voltada ao ensino introdutório do efeito fotoelétrico no Ensino Fundamental, utilizando abordagem investigativa mediada por recursos tecnológicos, especialmente a plataforma Arduino. O estudo parte da necessidade de tornar conceitos da Física Moderna mais acessíveis e significativos para estudantes da Educação Básica, superando dificuldades associadas à abstração conceitual e às práticas pedagógicas tradicionais centradas na transmissão de conteúdos. Como objetivo geral, buscou-se Desenvolver, aplicar e avaliar uma proposta didática sobre o efeito fotoelétrico no Ensino Fundamental, visando promover a compreensão conceitual e o desenvolvimento de habilidades investigativas nos estudantes, a partir de atividades práticas e contextualizadas. A metodologia adotada caracteriza-se como uma pesquisa aplicada, de abordagem qualitativa, realizada em contexto real de sala de aula com estudantes do 9º ano do Ensino Fundamental. A proposta foi estruturada a partir de uma sequência didática investigativa, envolvendo problematização inicial, organização do conhecimento, experimentação com Arduino e contextualização tecnológica do fenômeno estudado. Foram utilizados diferentes instrumentos de coleta de dados, como questionários diagnósticos e finais, registros de observação, produções escritas e análise das interações em sala de aula, possibilitando avaliar a participação, o engajamento e a aprendizagem conceitual dos estudantes ao longo da intervenção. Os resultados indicam que a integração entre teoria, simulação e experimentação contribuiu para o aumento da participação e do interesse dos estudantes pelas aulas de Ciências, favorecendo o desenvolvimento de habilidades investigativas, como observação, formulação de hipóteses, interpretação de resultados e argumentação científica. Observou-se avanço na compreensão dos conceitos relacionados à luz, energia e resposta elétrica, evidenciando a construção de uma aprendizagem mais significativa e contextualizada. A utilização do Arduino mostrou-se eficaz como recurso didático de baixo custo, permitindo aproximar conceitos científicos abstratos de aplicações tecnológicas presentes no cotidiano, como sensores automáticos e sistemas fotovoltaicos. Como produto educacional, foi elaborado um material didático estruturado, contendo sequência didática, roteiros experimentais e orientações pedagógicas para uso do Arduino no ensino do efeito fotoelétrico, visando apoiar professores da Educação Básica na implementação de práticas investigativas mediadas por tecnologia. Conclui-se que a proposta didática desenvolvida apresenta potencial para promover aprendizagem significativa, engajamento estudantil e desenvolvimento do pensamento científico, contribuindo para o fortalecimento de práticas pedagógicas inovadoras no ensino de Ciências.
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Keywords
Efeito Fotoelétrico, Arduino, Ensino de ciências, Aprendizagem Significativa, Física Moderna