Analogia circuito elétrico x circuito hidráulico: potencialidades pedagógicas de um protótipo digital de um modelo analógico para o ensino de conceitos básicos em eletrodinâmica
Carregando...
Data
2024-04-29
Autores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa de mestrado em Educação Tecnológica, conduzida no campo de estudos sobre o Ensino de Física fundamentado em analogias e modelos, no contexto da linha de pesquisa sobre Práticas Educativas e Tecnologias Educacionais. O objeto de investigação são as potencialidades pedagógicas de um modelo analógico de um circuito elétrico construído por prototipagem digital para uso no ensino de conceitos básicos da Eletrodinâmica. Como o estudo da Eletrodinâmica envolve conceitos com alto grau de abstração, o uso de modelos e analogias é particularmente importante no ensino e aprendizagem deste tópico. As analogias são usadas no ensino de Física para incentivar os estudantes a associarem fenômenos supostamente mais familiares e conhecidos aos fenômenos físicos a serem estudados. No ensino de conceitos básicos da Eletrodinâmica, uma analogia bastante empregada por professores em sala de aula e em textos de livros didáticos é a analogia entre circuitos hidráulicos e circuitos elétricos. Os modelos, por sua vez, podem ser vistos como pontes entre a teoria científica e o mundo como o experimentamos, e podem ser usados para uma variedade de propósitos. Dentre os diferentes tipos de modelos, iremos trabalhar com aqueles que, planejados e materializados como recurso didático, têm como base de construção analogias para representar um fenômeno físico alvo. Esses modelos, chamados de modelos analógicos, podem se configurar como importantes recursos mediacionais para o Ensino da Eletrodinâmica, pois, a partir deles, abstrações podem ser materializadas e
relações analógicas podem ser agrupadas, estimulando o aprendizado integrado desses conceitos. Nesse contexto, essa pesquisa foi orientada a partir da seguinte questão: Considerando tanto aspectos estruturais, semânticos e pragmáticos, quanto as percepções de professores de Física, de que maneira o uso de um modelo analógico, fundamentado na comparação entre circuitos hidráulicos e elétricos e desenvolvido por meio de prototipagem digital, contribui para o ensino de conceitos básicos da Eletrodinâmica? O método investigativo realizado para responder à questão de pesquisa compreendeu a exploração de algumas comparações feitas entre circuitos hidráulicos e elétricos, agrupando elementos e relações dessa analogia na construção de um protótipo digital do modelo analógico. Após a prototipagem digital, foi realizada a análise de conteúdo de entrevistas feitas com professores da Educação Profissional Técnica de nível médio e o mapeamento estrutural desse modelo. Essas duas etapas nos permitiram elaborar inferências quanto ao potencial pedagógico desse recurso para o uso no ensino de conceitos básicos da Eletrodinâmica. Os resultados indicam que o modelo analógico prototipado é um artefato didático com potencial promissor, favorecendo a compreensão de grandezas físicas fundamentais no estudo dos circuitos elétricos, como a corrente elétrica, a diferença de potencial elétrico e a resistência à passagem da corrente elétrica.
Descrição
Palavras-chave
Analogia, Modelos, Física (Ensino médio), Circuitos elétricos, Eletrodinâmica