BIA - IFPI Campus Picos Mestrado Mestrado Profissional em Ensino de Física - MNPEF -Picos
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Tipo: Dissertação
Título: Efeito fotoelétrico em sensor com arduino em aula de ciências no ensino fundamental: do conceito à prática
Autor: Macedo, Rogério Rodrigues de
Orientador(a): Costa, Ysmailyn Siqueira
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.
Abstract: This research presents the development, application, and analysis of a didactic proposal aimed at the introductory teaching of the photoelectric effect in elementary school, using an investigative approach mediated by technological resources, especially the Arduino platform. The study stems from the need to make concepts of Modern Physics more accessible and meaningful for students in Basic Education, overcoming difficulties associated with conceptual abstraction and traditional pedagogical practices centered on the transmission of content. The general objective was to develop, apply, and evaluate a didactic proposal on the photoelectric effect in elementary school, aiming to promote conceptual understanding and the development of investigative skills in students, based on practical and contextualized activities. The methodology adopted is characterized as applied research, with a qualitative approach, carried out in a real classroom context with 9th-grade elementary school students. The proposal was structured based on an investigative didactic sequence, involving initial problematization, knowledge organization, experimentation with Arduino, and technological contextualization of the phenomenon studied. Different data collection instruments were used, such as diagnostic and final questionnaires, observation records, written productions, and analysis of classroom interactions, making it possible to evaluate student participation, engagement, and conceptual learning throughout the intervention. The results indicate that the integration of theory, simulation, and experimentation contributed to increased student participation and interest in science classes, favoring the development of investigative skills such as observation, hypothesis formulation, interpretation of results, and scientific argumentation. An improvement was observed in the understanding of concepts related to light, energy, and electrical response, demonstrating the construction of more meaningful and contextualized learning. The use of Arduino proved effective as a low-cost teaching resource, allowing the connection of abstract scientific concepts to everyday technological applications, such as automatic sensors and photovoltaic systems. As an educational product, structured teaching materials were developed, containing a didactic sequence, experimental scripts, and pedagogical guidelines for using Arduino in teaching the photoelectric effect, aiming to support basic education teachers in implementing technology-mediated investigative practices. It is concluded that the didactic proposal developed has the potential to promote meaningful learning, student engagement, and the development of scientific thinking, contributing to the strengthening of innovative pedagogical practices in science education.
Palavras-chave: Efeito Fotoelétrico
Arduino
Ensino de ciências
Aprendizagem Significativa
Física Moderna
Cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Picos
metadata.dc.publisher.program: PPGEM
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5901
Data do documento: 20-Mar-2026
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