Kit experimental para auxílio no aprendizado e fixação de conteúdos de física

Abstract

Os métodos tradicionais de ensino remontam um modelo do período das primeiras revoluções industriais e o sistema tradicional de ensino brasileiro ainda não aderiu amplamente aos benefícios da tecnologia da informação. Somam-se ainda as dificuldades de aprendizado em disciplinas de cunho exploratório, como a Física, e a vinculação da teoria com o cotidiano; para agravar o cenário, a pandemia Covid-19 deixou sequelas nas relações sociais e nas estruturas do ambiente escolar em atividades básicas. Buscando contribuir na busca por soluções, a proposta deste trabalho é desenvolver um conjunto de equipamentos experimentais com custo viável para fixação de conceitos no ensino de Física em escolas públicas de Ensino Médio. Para isso, a pesquisa considerou normas e leis sobre o Novo Ensino Médio, estudos sobre a relação cognitiva de memória e afetividade, habilidades cognitivas dos estudantes e o papel da experimentação na disciplina de Física. A metodologia foi baseada em Löbach e Munari, sobre a qual se seguiu em uma primeira etapa de trabalho: a pesquisa de fundamentação teórica, a coleta e análise de dados com alunos e profissionais do ensino de Física por meio de questionários e entrevistas (obtidos em três escolas públicas), e uma análise de similares. Os resultados obtidos na pesquisa trouxeram aspectos tanto concordantes quanto conflitantes para o seguimento do projeto, porém foi possível delimitar os requisitos de projeto que nortearam a segunda etapa. Definiu-se o conceito do projeto e foram elaboradas as ferramentas de apoio criativo: moodboards e personas. A geração de alternativas se guiou através de uma estratégia para gerar engajamento em experimentos. As ideias foram baseadas na prática popular de lançamento de foguetes, dentre as quais a alternativa selecionada foi refinada antes de passar para a fase de testes e verificações. Simultaneamente aos testes e análises, foi realizada a modelagem 3D da estrutura final, sendo esses submetidos por fim a uma verificação quanto a seu atendimento dos requisitos de projeto. Os resultados obtidos satisfizeram a maior parte das expectativas sobre o produto final, dando conclusão ao projeto.

Traditional teaching methods are rooted in models from the early industrial revolutions, and the traditional Brazilian educational system has yet to fully embrace the benefits of information technology. Additionally, there are challenges in learning exploratory subjects like Physics and in linking theory with everyday life. The COVID 19 pandemic has further exacerbated these issues, leaving lasting effects on social interactions and the basic structures of the school environment. In an effort to contribute to potential solutions, this study aims to develop a set of affordable experimental equipment to reinforce Physics concepts in public high schools. The research considered regulations and laws related to the New High School system, studies on the cognitive relationship between memory and affectivity, students' cognitive abilities, and the role of experimentation in Physics education. The methodology was based on Löbach and Munari, beginning with theoretical foundation research, data collection and analysis through questionnaires and interviews with students and Physics teachers (conducted in three public schools), and an analysis of similar projects. The research findings highlighted both agreements and conflicts that informed the project's direction, allowing for the definition of design requirements that guided the second phase. The project concept was defined, and creative support tools such as mood boards and personas were developed. The generation of alternatives was driven by a strategy to foster engagement in experiments. The ideas were inspired by the popular practice of rocket launching, with the selected alternative refined before moving on to testing and verification phases. Alongside testing and analysis, a 3D model of the final structure was created and subjected to a final verification to ensure compliance with the design requirements. The results largely met expectations for the final product, successfully concluding the project.