Analogia circuito elétrico x circuito hidráulico: potencialidades pedagógicas de um protótipo digital de um modelo analógico para o ensino de conceitos básicos em eletrodinâmica
| dc.contributor.advisor | Ferry, Alexandre da Silva | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/8756874425868341 | |
| dc.contributor.author | Ricardo, Daniel Mota | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/9604243995770265 | |
| dc.contributor.referee | Ferry, Alexandre da Silva | |
| dc.contributor.referee | Faria, Alexandre Fagundes | |
| dc.contributor.referee | Souza, Vinícius Catão de Assis | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-26T15:18:15Z | |
| dc.date.available | 2025-03-26T15:18:15Z | |
| dc.date.issued | 2024-04-29 | |
| dc.description.abstract | 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. | |
| dc.description.abstractother | This dissertation presents the results of a master's research in Technological Education, conducted in the field of studies on Physics Teaching grounded in analogies and models, within the context of a research line on Educational Practices and Educational Technologies. Its research object is the pedagogical potentials of an analog model of an electric circuit built through digital prototyping for use in teaching basic concepts of Electrodynamics. As the study of Electrodynamics involves highly abstract concepts, the use of models and analogies is particularly important in teaching and learning this subject. Analogies are employed in Physics education to encourage students to associate supposedly more familiar and known phenomena with the physical phenomena under study. In teaching basic concepts of electrodynamics, a widely used analogy by teachers in the classroom and in textbooks is the analogy between hydraulic and electric circuits. Models, in turn, can be seen as bridges between scientific theory and the world as we experience it, and can be used for a variety of purposes. Among different types of models, we will work with those planned and materialized as educational resources, based on analogies to represent a target physical phenomenon. These models, called analog models, can be significant mediating resources for teaching Electrodynamics because they enable abstractions to be materialized, and analogical relations to be grouped, stimulating integrated learning of these concepts. In this context, this research was guided by the following question: Considering both structural, semantic and pragmatic aspects, as well as the perceptions of Physics teachers, how does the use of an analogical model, based on the comparison between hydraulic and electric circuits and developed through digital prototyping, contribute to the teaching of basic concepts of Electrodynamics? The investigative method employed to answer the research question involved exploring some comparisons made between hydraulic and electric circuits by grouping elements and relations of this analogy in the construction of a digital prototype of the analog model. After digital prototyping, content analysis of interviews conducted with teachers of professional and technological education at the secondary level, and structural mapping of this model was performed. These two stages allowed us to make inferences regarding the pedagogical potential of this resource for use in teaching basic concepts of Electrodynamics. The results indicate that the prototyped analog model is a didactic artifact with promising potential, favoring the understanding of fundamental physical quantities in the study of electric circuits, such as electric current, electric potential difference, and resistance to the passage of electric current. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/964 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | CEFET-MG | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Educação Tecnológica | |
| dc.subject | Analogia | |
| dc.subject | Modelos | |
| dc.subject | Física (Ensino médio) | |
| dc.subject | Circuitos elétricos | |
| dc.subject | Eletrodinâmica | |
| dc.title | Analogia circuito elétrico x circuito hidráulico: potencialidades pedagógicas de um protótipo digital de um modelo analógico para o ensino de conceitos básicos em eletrodinâmica | |
| dc.type | Dissertação |
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