O uso de laboratório remoto, virtual e remoto aumentado para apoiar a aprendizagem experiencial de circuitos elétricos

Abstract

O objetivo do estudo é investigar se o uso de diferentes tipos de laboratórios online , a partir dos preceitos da Teoria de Aprendizagem Experiencial, pode interferir positivamente nos processos de ensino e aprendizagem de circuitos elétricos n o contexto do Ensino Remoto Emergencial, em termos de desempenho conceitual e motivação. Os laboratórios online contemplam o s laboratórios vir tuais, remotos e híbridos. Os laboratórios virtuais e remotos são tecnologias conhecida s e já é possível encontrar esses recursos para o ensino. Já os laboratórios híbridos são tecnologias emergentes, e seus estudos, desenvolvimento e disponibilização ainda são incipiente s . Entre os laboratórios híbridos estão os Laboratórios Remotos Aumentados (LRA), que se configuram pelo uso de Realidade Aumentada em laboratórios remotos, permitindo que os usuários obtenham experiências mais completas em suas práticas educacionais. Com isso, essa investigação contempla o desenvolvimento de um LRA , a fim de explorar diferent es tipos de laboratórios online para o ensino de circuitos elétricos, a partir de estratégias pedagógicas baseadas n o Ciclo de Aprendizagem Experiencial de David Kolb. Para efetivar tal proposta, fez se necessário uma abordagem quantitativa e qualitativa, de uma pesquisa de natureza aplicada, cujo objetiv o é de uma pesquisa explicativa , com procedimento técnico de um Estudo d e Caso Explanatório de casos múltiplos . A pesquisa foi aplicada com 82 estudantes de duas turmas de ensino médio: (i) 23 estudantes do 3º ano do ensino médio do Centro de Educação Básica Francisco de Assis (EFA), Ijuí RS, e; (ii) 59 estudantes do 1º de ensino médio do curso Técnico Concomitante em Eletromecânica do Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC), Campus Araranguá SC. Devido à investigação contemplar o desenvolvimento de um LRA , além da realização do estudo explanatório principal, fez se necessário o desenvolvimento de três estudos de caso preliminares exploratórios, a fim de validar a ferramenta desenvolvida junto a al unos e professores Os resultados demostraram que as estratégias pedagógicas elaboradas contribuíram no desempenho conceitual dos estudantes, auxiliando os na superação de dificuldades de aprendizagem frequentemente enfrentadas no estudo de circuitos elétr icos , a lém de ser em capaz es de motivar os estudantes. As principais contribuições dest a tese versam na proposição de estratégias pedagógicas para a combinação de diferentes tipos de laboratórios online a partir de uma teoria de aprendizagem consolidada e no desenvolvimento de laboratório híbrido, fazendo uso de Laboratório Remoto e Realidade Aumentada.

The aim of the study is to investigate whether the use of different types of online laboratories, based on the precepts of the Experiential Learning Theory, can positively interfere in the teaching and learning processes of electrical circuits in the context of Remote Emergency Teaching, in terms of conceptual performance and motivation. Online labs include virtual, remote, and hybrid labs. Virtual and remote labs are known technologies and these resources for t eaching are already available. Hybrid laboratories are emerging technologies, and their studies, development, and availability are still incipient. Among the hybrid laboratories are the Augmented Remote Laboratories (ARL), which are configured by the use o f Augmented Reality in remote laboratories, allowing users to obtain more complete experiences in their educational practices. Thus, this investigation contemplates the development of an ARL, in order to explore different types of online laboratories for t eaching electrical circuits, from pedagogical strategies based on David Kolb s Experiential Learning Cycle. To carry out such proposal, a quantitative and qualitative approach was necessary, of a research of an applied nature, whose objective is explanator y research, with a technical procedure of an Explanatory Case Study of multiple cases. The research was applied with 82 students from two high school classes: (i) 23 students from the 3rd year of high school at the Centro de Educação Básica Francisco de As sis (EFA), Ijuí RS, and; (ii) 59 students from the 1st high school of the Concomitant Technician in Electromechanics course at the Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC), Campus Araranguá SC. Due to the fact that the investigation contemplates the development of an ARL, in addition to carrying out the main explanatory study, it was necessary to develop three preliminary exploratory case studies, in order to validate the tool developed with students and teachers. with students and teachers. The results showed that the pedagogic al strategies developed contributed to the conceptual performance of students, helping them to overcome learning difficulties often faced in the study of electrical circuits, in addition to being able to motivate students. The main contributions of this th esis deal with the proposition of pedagogical strategies for the combination of different types of online laboratories from a consolidated learning theory and in the development of a hybrid laboratory, making use of Remote Laboratory and Augmented Reality.