SEQUÊNCIA DIDÁTICA: o ensino dos conceitos de termodinâmica utilizando um aquecedor solar

Abstract

RESUMO O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a aplicação de uma sequência didática (SD) envolvendo um experimento simples, objetificando a construção de um aquecedor solar de baixo custo (ASBC), como material potencialmente significativo, apresentando orientações e sugestões que poderão auxiliar os professores de Física do Ensino Media no desenvolvimento dos conceitos sobre os processos de transmissão e propagação de calor, em uma abordagem predominantemente conceitual. Para a aplicação e avaliação metodológica da SD, essa pesquisa foi desenvolvida considerando quatro etapas, que se entrelaçam, se complementam e se convergem para a promoção da aprendizagem significativa. Essas etapas foram divididas em: 1- pré-teste; (questionário diagnóstico), 2- a construção e aplicação do ASBC; 3- a aplicação de um questionário final (pós-teste); 4- Por último apresentaremos o nosso produto à sociedade, na forma de palestras para a comunidade escolar e em eventos científicos. Todas as atividades serão desenvolvidas nas dependências da Unidade Escolar Dr. Paulo Ramos, com os alunos da 2ª série do Ensino Médio. No entanto está última etapa foi adiada devido à pandemia da Covid-19, que será consolidada futuramente. Após a sondagem e verificação dos conhecimentos prévios mais relevantes presentes na estrutura cognitiva dos alunos sobre os conceitos introdutórios de Termodinâmica, através de um questionário diagnostico (pré-teste), percebemos que os subsunçores apresentados pelos alunos poderiam ser trabalhados nas etapas posteriores, melhorando-os e corrigindo as concepções alternativas de alguns alunos. A etapa de construção do ASBC, ocorreu conforme as ilustrações e instruções do Produto Educacional (PE), seguimos as descrições passo a passo da montagem de todas as fases do aquecedor solar e dos materiais necessários para sua composição. Já na fase de avaliação do PE, bem como, os novos conhecimentos adquiridos pelos alunos participantes da pesquisa, apresentou resultados satisfatórios com a aplicação de questionário final (pós-teste) avaliando as respostas dos alunos, nos quais apresentaram uma melhoria de aprendizagem a respeito dos conteúdos sobre os processos de transmissão de calor. Isto pode ser comprovado ao analisarmos e compararmos com as respostas do pré-teste, bem como, analisando as respostas de opinião fornecidas pelos alunos. Assim, podemos percebemos que houve de fato uma assimilação do conteúdo por dos alunos no uso deste método de ensino, relacionando os conhecimentos prévios mais relevantes em sua estrutura cognitiva com os abordados antes, durante e após a construção do ASBC. As atividades presentes na SD podem ser utilizadas na construção dos conhecimentos dos alunos, tirando-os do estado passivo, tornando-os autônomos e despertando-os ativamente para o seu processo de formação, principalmente no entendimento dos conceitos de propagação e transmissão de calor, evidenciando os conhecimentos prévios mais relevantes dos mesmos em relação a esses conceitos. Desse modo, torna-se “visível aos olhos” do professor o que os alunos sabem e pensam a respeito dos conteúdos propostos a eles, bem como, as dificuldades de compreensão dos mesmos. Assim, o professor como um mediador de conhecimento irá desenvolver estratégias que possibilitam a evolução conceitual e consequentemente obter uma aprendizagem significativa em suas aulas.

ABSTRACT This work approaches the development and application of a didactic sequence involving a simple experiment, objectifying the construction of a low-cost solar heater (ASBC), as a potentially significant material, presenting guidelines and suggestions that may help Middle School Physics teachers in the development of concepts about the transmission and propagation processes of heat, in a predominantly conceptual approach. For the application and methodological evaluation of the SD, this research was developed considering four stages, which intertwine, complement and converge to promote meaningful learning. These steps were divided into: 1- pre-test; (diagnostic questionnaire), 2- the construction and application of the ASBC; 3- application of a final questionnaire (post-test); 4- Finally, we will present our product to society, in the form of lectures for the school community and in scientific events. All activities will be carried out on the premises of the Dr. Paulo Ramos School Unit, with students from the 2nd grade of high school. However, this last stage was postponed due to the Covid-19 pandemic, which will be consolidated in the future. After probing and verifying the most relevant prior knowledge present in the students' cognitive structure on the introductory concepts of Thermodynamics, through a diagnostic questionnaire (pre-test), we realized that the subsunçores presented by the students could be worked on in the later stages, improving them. and correcting the alternative conceptions of some students. The ASBC construction stage took place according to the illustrations and instructions of the Educational Product (EP), we followed the step-by-step descriptions of the assembly of all phases of the solar heater and the materials needed for its composition. In the EP evaluation phase, as well as the new knowledge acquired by the students participating in the research, it presented satisfactory results with the application of a final questionnaire (post-test) evaluating the students' answers, in which they presented an improvement in learning about content on heat transfer processes. This can be proven by analyzing and comparing with the pre-test answers, as well as analyzing the opinion responses provided by the students. Thus, we can see that there was in fact an assimilation of the content by the students in the use of this teaching method, relating the most relevant previous knowledge in their cognitive structure with those addressed before, during and after the construction of the ASBC. The activities present in the SD can be used in the construction of students' knowledge, taking them out of the passive state, making them autonomous and actively awakening them to their training process, mainly in the understanding of the concepts of propagation and heat transmission, evidencing the most relevant previous knowledge of the same in relation to these concepts. In this way, it becomes “visible to the eyes” of the teacher what students know and think about the contents proposed to them, as well as the difficulties of understanding them. Thus, the teacher as a mediator of knowledge will develop strategies that enable conceptual evolution and consequently obtain meaningful learning in their classes.