A Revista do Professor de Física é uma publicação quadrimestral voltada à disseminação de estudos, práticas pedagógicas e inovações no ensino de Física. Com o objetivo de fomentar o desenvolvimento de abordagens educacionais fundamentadas em evidências, a revista busca divulgar trabalhos científicos, metodológicos e experimentais que contribuam para o aprimoramento do processo de ensino-aprendizagem. Sua abrangência inclui os níveis de Ensino Fundamental, Médio, Superior e o Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF), abordando temas que vão desde os fundamentos conceituais da Física até a integração de tecnologias digitais e metodologias ativas no ambiente educacional. Assim, a publicação se consolida como um espaço de diálogo entre pesquisadores, educadores e demais interessados na formação científica e pedagógica.
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REVELANDO A ORIGEM RELATIVÍSTICA DA LEI DE LENZ NA TEORIA ELETROMAGNÉTICA GALILEANA
Este artigo investiga as origens da lei de Lenz no contexto do Eletromagnetismo Galileano. Sua ideia central é que a teoria eletromagnética comporta dois limites de baixa velocidade distintos: o elétrico e o magnético. Nosso principal resultado concentra-se neste último, onde a lei da indução é válida. Demonstramos que um boost galileano implica que a única relação linear possível entre ∇ × E e ∂B/∂t é caracterizada por um sinal negativo, correspondente à lei de Lenz. Concluímos, portanto, que a lei de Lenz possui uma origem profunda no princípio da relatividade, seja no regime clássico (galileano) ou relativístico (lorentziano). Nossos resultados oferecem uma nova perspectiva sobre os aspectos fundamentais da teoria eletromagnética e sua relação com a relatividade em baixas velocidades.
Eletromagnetismo Galileano. Lei de Lenz. Relatividade.
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LABORATÓRIOS E SIMULADORES VIRTUAIS NO ENSINO DE FÍSICA: PERSPECTIVAS DE INCLUSÃO PARA ESTUDANTES COM AUTISMO
Este trabalho tem como objetivo principal apresentar uma proposta inclusiva para o ensino de Física, especialmente voltada para estudantes dentro do espectro autista. A proposta utiliza recursos e estratégias didáticas que priorizam o uso de Laboratórios de Física e simuladores para promover uma aprendizagem significativa, considerando características como hiperfoco, memória visual, sensibilidade sensorial e interação social. Para avaliar a aplicabilidade e eficácia da proposta, foram realizadas pesquisas de campo no ambiente escolar. Os resultados, embasados em referenciais teóricos, metodologia e recursos adotados, oferecem contribuições relevantes sobre inclusão no ensino de Física e abrem espaço para reflexões futuras sobre o tema, indicando a eficácia de simuladores e experimentos na aprendizagem.
Inclusão. Espectro Autista. Aprendizagem Significativa. Laboratório de Física. Simuladores Virtuais.
O ENSINO DE RAIOS CÓSMICOS NO ENSINO MÉDIO POR MEIO DOS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS
Este trabalho é um recorte do Trabalho de Conclusão de Curso intitulado “Uma sequência didática de raios cósmicos utilizando os três momentos pedagógicos”. O objetivo é apresentar uma proposta de atividade para o ensino médio que permita a inserção de conteúdos de física moderna e contemporânea, tendo os raios cósmicos como tema central. Por ser um assunto amplo, ele possibilita a conexão entre conceitos da física básica e da física moderna. Para a abordagem dos conteúdos, adotou-se como referencial teórico a teoria da transposição didática, elaborada por Chevallard, e como metodologia, os três momentos pedagógicos propostos por Delizoicov e Angotti. Esse método, baseado nas ideias de Paulo Freire, busca relacionar o conhecimento científico com situações do cotidiano por meio da problematização. Com base nesse referencial, a discussão sobre raios cósmicos no ensino médio envolve tópicos fundamentais como ordem de grandeza, modelos atômicos, cargas elétricas, além de conteúdos menos comuns, como a Radiação Cherenkov, permitindo a compreensão do funcionamento dos tanques de detecção do Observatório Pierre Auger. Ao final da sequência, os estudantes são estimulados a produzir apresentações, utilizando os conceitos explorados durante as atividades.
Três momentos pedagógicos. Ensino de física. Raios cósmicos.
TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA: UMA PROPOSTA DIDÁTICA POR MEIO DA ABORDAGEM INVESTIGATIVA NO ENSINO DE FÍSICA
Este estudo analisa a validação de uma sequência didática para o ensino do conceito de tensão superficial, voltada a alunos do ensino médio, com ênfase na experimentação. Adotou-se a abordagem de pesquisa de desenvolvimento, estruturada em quatro etapas: contextualização, realização dos experimentos, explicação teórica e avaliação da sequência. A análise qualitativa dos dados coletados revelou que a abordagem investigativa foi eficaz no aprofundamento da compreensão dos alunos sobre a Física, promovendo maior engajamento e construção ativa do conhecimento. As atividades experimentais e recursos visuais foram cruciais para tornar o aprendizado mais significativo, despertando o interesse dos alunos e facilitando a integração entre teoria e prática. Além disso, os alunos desenvolveram habilidades investigativas e comunicativas, aumentando a autonomia no aprendizado.
Ensino de Física. Experimentação. Recursos didáticos. Tensão superficial.
O LIVRO DE FÍSICA: UMA BREVE ANÁLISE DA LEGIBILIDADE TEXTUAL
O livro didático desempenha um papel importante no ensino de física, especialmente na Educação Básica. Neste trabalho, questiona-se como leitura experimental do livro didático leva a uma compreensão exata do conteúdo por parte dos alunos a partir de uma verificação de legibilidade. Trata-se de uma pesquisa quantitativa que explora a legibilidade textual de trechos de livros de física. A ferramenta Análise de Legibilidade Textual (ALT) foi utilizado como ferramenta para o objetivo proposto. Os resultados obtidos demonstram que 70% dos textos analisados foram classificados como legíveis, o que sugere boa adequação à leitura por estudantes do Ensino Médio ou Superior. Os 30% restantes apresentaram maior complexidade, indicando que podem exigir maior mediação didática ou reescrita para melhor compreensão. Esses resultados destacam a importância de ajustar os materiais didáticos ao nível de conhecimento e maturidade do público-alvo, promovendo maior eficiência e inclusão no processo de aprendizagem, podendo indicar certo incentivo aos alunos no desenvolvimento de uma comunicação eficaz e de habilidades críticas. A ALT foi capaz de sugerir o nível de legibilidade e o público a que os textos se destinam.
Legibilidade. Livro didático. Ensino de física. Educação básica. Análise textual.
APRENDA FÍSICA COM SEU CELULAR: ESTIMANDO A ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE LOCAL USANDO O APLICATIVO PHYPHOX
É fato que muitos estudantes não gostam de Física, por considerá-la complexa demais e enfadonha. Mas é igualmente verdade que os estudantes são “fissurados” em smartphones, usando-os, principalmente, para acessar redes sociais, usar aplicativos e jogar jogos online. Levando em conta esse cenário, surge o questionamento: será que o uso do smartphone como ferramenta pedagógica para o ensino da Física não deixaria a sua aprendizagem mais fácil e prazerosa para o discente? Com o intuito de responder a essa pergunta no presente trabalho, relata-se uma experiência de uma oficina com 41 estudantes de duas turmas do segundo ano do ensino médio técnico de uma escola pública da cidade de São José de Ribamar – MA, na qual objetivou-se estimar a aceleração da gravidade com o aplicativo de smartphone Phyphox, por meio de uma prática experimental, contando com uma participação proativa e empolgada dos estudantes. Para tanto os estudantes foram divididos em quatro equipes, ficando cada equipe responsável por fazer sua estimativa. Os resultados mostram que os objetivos da aula foram cumpridos, pois os valores experimentais da aceleração da gravidade foram obtidos com erros razoavelmente toleráveis para experimentos com fins educativos e com os discentes, ao final da oficina, relatando que gostaram bastante dessa forma inovadora de se aprender Física.
Phyphox. Celular. Aceleração da gravidade.
O ATO DA MEDIÇÃO EM ESCALA QUÂNTICA NO ENSINO DE FÍSICA
Comumentemente, os livros didáticos de Física do Ensino Médio se limitam a discutir o ato de medida apenas em escala macroscópica (Física Clássica), enquanto que uma medida realizada em escala microscópica (Física Quântica) se dá de forma totalmente diferente. Diferença esta devido a natureza probabilística e indeterminista que é intrínseca à Mecânica Quântica, totalmente oposta à natureza exata e determinista da Física Clássica. O presente trabalho tem como objetivo ampliar a noção a respeito de uma medida e distinguir consequências de medida clássica e quântica. Além de viabilizar a abordagem do tema no componente curricular Física, no Ensino Médio, lançando mão do Tabuleiro de Galton como exemplificação a fim de facilitar a apreensão do tópico.
Sobreposição de estados. Medida quântica. Tabuleiro de Galton.
DO ÁTOMO DE DEMÓCRITO À MECÂNICA QUÂNTICA: O OLHAR DE BACHELARD SOBRE AS RUPTURAS NA CONSTRUÇÃO DO CONHECIMENTO CIENTÍFICO
Este artigo explora a evolução histórica e epistemológica do pensamento científico, desde a filosofia atomista de Demócrito até o desenvolvimento da mecânica quântica. Sob a perspectiva da epistemologia de Gaston Bachelard, analisa-se como as rupturas epistemológicas foram fundamentais para superar obstáculos e transformar paradigmas, construindo novos alicerces para o conhecimento científico. A abordagem articula elementos históricos, filosóficos e pedagógicos, destacando a importância das descontinuidades no avanço da ciência. Partindo deste contexto, a problemática a ser investigada neste estudo é: como as rupturas epistemológicas entre o atomismo de Demócrito e a mecânica quântica podem ser compreendidas à luz da epistemologia de Gaston Bachelard? Para responder a essa questão, tem-se como objetivo analisar como essas rupturas contribuíram para o desenvolvimento do conhecimento científico, articulando uma abordagem histórica e filosófica que integre as ideias bachelardianas ao contexto da construção e reconstrução do saber.
Bachelar. Paradigmas da Ciência. Epistemologia.
HISTÓRIA EM QUADRINHOS SOBRE RADIOTERAPIA: UMA PROPOSTA DE ENSINO INVESTIGATIVO PARA NÍVEL MÉDIO
Mais da metade das ocorrências de tumores malignos no Brasil é tratada através da Radioterapia. Apesar de cada vez mais presente na medicina, a Radiação ainda é cercada de mitos e por vezes mal compreendida, mesmo por pacientes de tratamentos radioterápicos. Este trabalho propõe uma Sequência de Ensino Investigativo que a partir das propriedades catártica e lúdica de uma História em Quadrinhos guiará os alunos do ensino médio à investigação de uma dúvida frequente entre vítimas de câncer e seus familiares, a questão da radioatividade como consequência da irradiação das células de um tumor. A metodologia inclui um Roteiro de possíveis, porém não definitivas, perguntas para servirem de guia para o Professor em sala de aula.
Sequência de ensino investigativo. História em quadrinhos. Radioterapia. Alfabetização científica.
ENSINO SIGNIFICATIVO DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO REPARO DE LÂMPADAS LEDS
O relatório do IPCC (2023) alerta para a necessidade urgente de reduzir as emissões de gases de efeito estufa para evitar um aumento médio de 2º na temperatura global em menos de uma década. Este aumento intensifica eventos climáticos extremos, como enchentes e secas. A recomendação é a substituição de matrizes energéticas baseadas em combustíveis fósseis por fontes sustentáveis como solar, eólica e hidrogênio. Por outro lado, uma ação de consciência individual é crucial para um uso crítico e sustentável da energia, o que exige conhecimento científico, que pode ser promovido nas escolas. O ensino de física, especialmente eletrodinâmica, pode incentivar reflexões críticas sobre consumo energético e sustentabilidade. Nesse contexto, foi desenvolvida uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) com oito aulas, incluindo experimentos, vídeos e uma oficina técnica para habilitar de forma dialógica e problematizadora o reparo de lâmpadas LED. Essa proposta foi aplicada a alunos do 2º ano do ensino médio em Mauá, integrando ciência e sustentabilidade para promover uma aprendizagem significativa. A avaliação dessa aplicação foi positiva por indicar nos alunos a aprendizagem significativa sobre o assunto após eles terem participado da sequência de aulas e propiciar a significação da importância da sustentabilidade nos alunos.
Eletrodinâmica. Uso sustentável. Unidade de Ensino Potencialmente Significativa. Lâmpadas de Led. Transporte eletrônico.
ENGAJANDO ESTUDANTES COM PRÁTICAS EXPERIMENTAIS: O CASO DA MINI BOBINA DE TESLA
Este artigo apresenta um estudo de caso de desenvolvimento e aplicação de uma sequência didática envolvendo a construção e experimentação de mini bobinas de Tesla como ferramenta pedagógica no ensino de Física para turmas do ensino médio. A sequência foi baseada na abordagem construcionista de Seymour Papert e foi estruturada em quatro encontros, totalizando oito aulas de 45 minutos cada. No primeiro encontro, os conceitos teóricos sobre indução eletromagnética foram discutidos, juntamente com a apresentação do projeto. Nos encontros seguintes, os estudantes, divididos em grupos, construíram as mini bobinas de Tesla no laboratório da escola, registrando dúvidas relacionadas ao conteúdo e à montagem, que foram debatidas coletivamente. O último encontro foi dedicado à experimentação das bobinas construídas e à avaliação dos conteúdos apresentados. A proposta visa integrar teoria e prática, promovendo o protagonismo do estudante, engajamento e aprendizagem significativa. Os resultados demonstram que a abordagem prática despertou o interesse dos alunos, facilitando a compreensão de conceitos teóricos e estimulando a criatividade. A sequência didática mostrou-se uma alternativa viável e eficaz para o ensino experimental de Física, especialmente em escolas públicas com recursos limitados.
Mini bobina de tesla. Construcionismo. Experimento. Ensino de física.
UMA CRÍTICA AO USO DE CIRCUITOS COM LDR COMO RECURSO DIDÁTICO EM AULAS SOBRE O EFEITO FOTOELÉTRICO
Discute-se a utilização de circuitos com LDR (Light Dependent Resistor) em aulas sobre o efeito fotoelétrico. A partir de materiais sobre o assunto, reproduzimos um aparato composto por um circuito formado por um relé fotoelétrico e uma lâmpada associados em série. Investiga-se o princípio físico relacionado ao seu funcionamento, identificando se ele constitui um bom exemplo para o ensino do efeito fotoelétrico como feito no Ensino Médio. Verificou-se que esses circuitos funcionam com base no fenômeno da fotocondutividade, o qual, apesar de algumas semelhanças, distingue-se do efeito fotoelétrico da forma como este efeito é descrito nos materiais didáticos, podendo gerar alguma confusão de conceitos entre os estudantes.
Ensino de Física Moderna. Dificuldades conceituais. Efeito Fotoelétrico e Fotocondutividade.
ENTROPIA DESCOMPLICADA: UM GUIA PELA SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Este artigo apresenta uma introdução à segunda lei da termodinâmica, focando na compreensão do conceito de entropia e suas aplicações. Através de uma abordagem acessível, exploramos como a entropia se relaciona com o aumento da desordem em sistemas isolados e sua relevância em diversas áreas do conhecimento, como física, biologia e engenharia. Discutimos os princípios da termodinâmica e como a entropia desempenha um papel crucial em processos naturais, como a irreversibilidade de certos fenômenos e a dinâmica da energia. O objetivo é proporcionar uma visão clara sobre a importância da entropia no entendimento dos sistemas naturais e tecnológicos, incentivando o aprofundamento no estudo da termodinâmica.
Segunda lei da termodinâmica. Entropia. Irreversibilidade. Desordem. Sistemas naturais. Termodinâmica. Física. Biologia. Engenharia.
USO DO INTERFERÔMETRO MACH-ZEHNDER EM SEQUÊNCIA DE ENSINO INVESTIGATIVA PARA ANÁLISE DA DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA
O objetivo do presente artigo é o de propor um ambiente experimental envolvendo o uso do Interferômetro Mach-Zehnder (físico e virtual) para a análise da dualidade onda-partícula, sob o viés de algumas interpretações da Mecânica Quântica. Para isso, aplicou-se uma metodologia de ensino baseada em uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) junto a alunos do Ensino Médio de um Instituto Federal público brasileiro. O elemento motivador dessa ação foi o de averiguar se o chamamento da Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para que a área de Ciências da Natureza contribua “com a construção de uma base de conhecimentos contextualizada” (Brasil, 2018, p. 537), quando respondido, realmente promove resultados positivos no processo de ensino e aprendizagem. Os resultados da aplicação da SEI demonstraram favoráveis à perspectiva de que a prática e os exemplos concretos são, de fato, protagonistas da aprendizagem propiciando o conhecimento, o envolvimento e o interesse dos alunos. Sendo assim, espera-se que o que é trazido ao público neste artigo seja de proveito e inspiração para outras práticas benfazejas no âmbito do ensino de Física.
Sequência de Ensino Investigativa. Interferômetro Mach-Zehnder. Dualidade onda-partícula. Interpretações da Mecânica Quântica.
REVISITANDO O MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME NO PLANO VERTICAL COM O SOFTWARE MODELLUS
Este artigo apresenta um estudo detalhado do problema de um corpo em movimento circular uniforme em um plano vertical. As abordagens tradicionais, apresentadas na maioria dos livros, discutem o problema superficialmente e somente em posições específicas do movimento. Foi proposto então, o uso do software Modellus para fazer uma análise completa do movimento ao longo de toda a trajetória. O objetivo é mostrar ao professor que, com a utilização de um recurso didático como esse, o problema em questão pode ser desenvolvido de forma mais clara. Para isso, foi exposto uma sugestão de como utilizar a simulação computacional para construir os conceitos teóricos junto com os estudantes, tornando o processo de ensino-aprendizagem mais dinâmico e capaz de desenvolver ainda, habilidades que podem ser utilizadas em outros conteúdos.
movimento circular. simulação computacional. software Modellus.
CONCEITOS DE FÍSICA MODERNA A PARTIR DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL: UMA VERIFICAÇÃO DA LEGIBILIDADE
O Chat GPT e Copilot, são Inteligências Artificiais (IA) do tipo chatbot, utilizadas na geração de texto de interface simples. Elas foram testadas neste artigo quanto à legibilidade de suas respostas usando software Análise de Legibilidade Textual (ALT). Esta é uma pesquisa descritiva de natureza qualitativa, cujo objetivo é verificar o nível de legibilidade das respostas apresentadas pelas IAs sobre conceitos simples de Física moderna. Resultados indicam maior índice Gulpease para todas respostas do Chat GPT enquanto que o Copilot leva vantagem nos números de Índice de nebulosidade de Gunning. Todas IAs apresentaram resultado geral de alta legibilidade. Este trabalho é pioneiro ao investigar a legibilidade de temas de Física moderna produzidos por IA.
Inteligência Artificial. Física Moderna. Legibilidade textual.
PLANO INCLINADO COMO FERRAMENTA SIGNIFICATIVA: UM RELATO DE EXPERIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA
Vivemos em um país de dimensões continentais, o que influencia diretamente em diversos aspectos sociais, culturais e econômicos. A educação não foge dessa realidade. Incluído nesse panorama multifacetado, o sistema educacional brasileiro enfrenta diversos desafios no que se refere a investimentos nas diversas áreas da cadeia educacional, que compreendem desde a formação de professores até a infraestrutura e manutenção escolar. Nesse aspecto, políticas de gabinete desenvolvidas de forma centralizada e burocrática não parecem ser capazes de abarcar as peculiaridades dos desafios enfrentados todos os dias por professores e estudantes nos mais diversos recantos do país e, portanto, aparentam ser insuficientes para aplacá-los. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é mostrar a ação direta dos agentes que atuam na base desse sistema, os professores, propondo a construção de uma ferramenta de ensino de física potencialmente significativa a partir de teorias de aprendizagem que visam uma interação mais direta do estudante com o objeto de ensino. Pensando nisto, os autores desenvolveram uma sequência didática que visa inserir o estudante em uma postura ativa no processo de ensino-aprendizagem, utilizando o plano inclinado como uma ferramenta experimental que complementa o ensino teórico, proporcionando uma maior interação com os conceitos de mecânica, em alinhamento com abordagens contemporâneas da Aprendizagem Significativa. Os resultados obtidos indicaram uma maior satisfação dos estudantes com essa abordagem, favorecida pelo contato mais direto e menos abstrato com os conceitos de mecânica tratados em sala de aula por meio de experimentação com o plano inclinado.
Ensino de Física. Aprendizagem Significativa. Ferramenta de Ensino. Experimentação.
QUAL A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA UMIDADE RELATIVA EM MEDIDAS DE COMPRIMENTO DE MANGUEIRAS?
A placa Arduino foi utilizada em combinação com os sensores HC-SR04 e DHT11 para medir o comprimento de duas diferentes mangueiras de borracha através do guiamento de ondas ultrassônicas. Os experimentos consistiram em aferir os comprimentos levando em consideração a correção e a não correção da temperatura (T) e da umidade relativa (U.R.) do ambiente. Os dados foram comparados com aqueles obtidos com uma trena de fita comercial (TFC), cujos valores de referência medidos foram L1,ref = (103,6 ± 0,5) cm e L2,ref = (206,5 ± 0,5) cm. Os resultados mostraram que ao introduzir a correção, os valores se aproximavam daqueles computados com a TFC. Comprimentos iguais a L1 = (97,5 ± 0,6) cm e L2 = (195,7 ± 0,7) cm foram determinados para o cenário não-corrigido. Já para o cenário onde a correção foi implementada, as leituras médias foram L1(T,U.R.) = (101,7 ± 0,9) cm e L2(T,U.R.) = (204,6 ± 0,7) cm. Em âmbito geral, podemos notar que tais resultados foram mais próximos aos de referência, indicando diferenças de 1,8% e 0,92%, respectivamente. Por outro lado, os valores não compensados estiveram em torno de 5% aquém dos medidos com a TFC. Os testes estatísticos corroboraram os resultados experimentais sugerindo que a regressão linear simples (RLS) não se apresentou adequada para as medidas não corrigidas. No entanto, ao serem levadas em consideração T e U.R. nas análises estatísticas, a RLS teve seus pressupostos atendidos e, assim, foi mostrado que esses preditores foram responsáveis por explicar, em média, 21,4% e 23,9% das observações nos comprimentos de L1(T,U.R.) e L2(T,U.R.), respectivamente. Portanto, a partir de um sistema de fácil montagem e de relativo baixo custo, a influência da T e da U.R. na determinação de comprimentos de mangueiras foi investigada. Outrossim, uma equação que corresponde ao comprimento de cada amostra foi proposta após o tratamento estatístico dos dados com o auxílio do software gratuito Jamovi. A próxima etapa é fazer com que educandos do Ensino Médio de uma escola pública do Estado do Rio de Janeiro realizem este experimento e que, mediados pelos docentes, trabalhem conceitos de Física e Matemática de maneira contextualizada.
ATmega328. DHT11. Educação. HC-SR04. Jamovi.
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SOBRE A LUZ: DISCRETA OU CONTÍNUA? UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO PARA ENSINAR FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO
A física moderna está presente em séries, filmes, noticiários e diversas tecnologias atuais. No entanto, pesquisas em ensino de física indicam que o currículo escolar não tem acompanhado essas mudanças. Em relação ao tema da luz, os alunos geralmente têm contato apenas com a óptica geométrica, sem explorar aspectos mais atuais da luz. Diante desse cenário, este trabalho tem como objetivo geral avaliar as contribuições da utilização de experimentos e animações computacionais para a inserção e aprendizagem da física moderna no ensino médio. Para alcançar esses objetivos, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre o uso de experimentos e animações computacionais para introduzir conceitos de óptica física. Em seguida, desenvolveu-se uma sequência de ensino para abordar os conceitos de luz, utilizando animações computacionais e experimentos como recursos didáticos. Posteriormente, essa sequência foi aplicada em sala de aula e, por fim, foram avaliadas as contribuições do método utilizado. Para coletar dados, foram utilizados questionários e mapas conceituais. A pesquisa adotou uma abordagem qualitativa e fundamentou-se nos princípios da aprendizagem significativa para a análise dos dados. A aplicação da sequência de ensino resultou em maior motivação dos estudantes e bom desempenho nas atividades, indicando evidências de aprendizagem com significado.
Aprendizagem significativa. Animação computacional. Experimentação. Óptica Física.
EXPERIMENTO DIDÁTICO DE BAIXO CUSTO PARA DISCUSSÃO QUANTITATIVA DA LEI DE CONDUÇÃO DE FOURIER
Um dos componentes curriculares das engenharias com índices de reprovação já identificados como altos em relatos na literatura, é assim que geralmente é descrita a disciplina de “fenômenos dos transportes”. Também aparece sob outros nomes, ou mesmo diluído em outros componentes curriculares, mas os assuntos abordados são os processos de troca de energia e massa. Entre os motivos que aparecem como centrais na dificuldade com essa disciplina está a falta de experimentação. Tendo isso em vista este artigo descreve um protótipo de baixo custo e fácil construção. Basicamente um tubo de PVC, com água em seu interior, de forma que, utilizando-se da plataforma Arduino para coletar e armazenar os valores de temperatura, podemos monitorar a temperatura do fluido no interior do tubo e do ambiente em tempo real. A partir dos ensaios experimentais realizados com o protótipo obtivemos uma série de resultados que nos permitiram verificar a Lei de condução de Fourier, caracterizar o valor da resistência térmica para o tubo, bem como modelar a equação de resfriamento do objeto com um ajuste de r²=0,999.
Lei de Fourier. Experimento. Material didático. Ensino de física.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE UM SIMULADOR EM HTML PARA ENSINO DE COLISÕES MECÂNICAS
Como resultado da aplicação de produto educacional desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Mestrado Nacional Proﬁssional em Ensino de Física (MNPEF), apresentaremos os estágios do desenvolvimento e da aplicação de um simulador computacional de colisões mecânicas em HTML. O trabalho foi desenvolvido com o intuito de auxiliar o processo de ensino-aprendizagem tendo como público-alvo alunos do Ensino Médio. Como aporte teórico-educacional foram utilizados os três momentos pedagógicos de Demétrio Delizoicov.
Simuladores computacionais. Ensino de Física. Colisões mecânicas.
ENSINO DE FÍSICA COM O USO DE ARDUÍNO, IMPRESSÃO 3D E JOGOS
A presente proposta originou-se de três projetos de extensão, planejados para serem aplicados presencialmente ao Ensino Médio público de Concórdia, Santa Catarina, visando o ensino de Física instrumentalizado pela impressão 3D, Arduino e jogos. A ideia foi verificar quais as características necessárias à construção e aplicação de uma atividade didática com o uso da impressão 3D, Arduino e jogos para o ensino de Física a alunos das escolas públicas. Quanto à metodologia, adotou-se a abordagem qualitativa, delineada pelo Estudo de Campo. Os conceitos foram trabalhados de forma prática e dialogada, com o auxílio do Arduino Mega, plataformas de design 3D virtuais e impressão 3D relacionadas ao conceito de lançamentos horizontais e oblíquos. Como resultados tornou-se o ensino mais dinâmico e lúdico, direcionando o olhar, o interesse, as inquietações e questionamentos dos alunos para este campo científico e tecnológico.
Arduino. Física. Extensão. Impressão 3D. Jogos.
A CORRIDA ESPACIAL: A APLICAÇÃO DE UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INTERDISCIPLINAR PARA O ENSINO DE FÍSICA
Este artigo relata a aplicação de uma sequência didática desenvolvida para abordar a interdisciplinaridade no ensino básico, contextualizando aspectos históricos e políticos da corrida espacial e sua aplicabilidade física em diversos aspectos tecnológicos. A sequência foi implementada em uma disciplina eletiva, como projeto, para alunos do ensino fundamental e médio em uma escola particular do Rio de Janeiro. O objetivo principal foi promover a divulgação científica e permitir que os alunos compartilhassem e debatessem conceitos científicos e históricos, integrando diferentes áreas do conhecimento. A metodologia incluiu a utilização de diversas abordagens pedagógicas, como gamificação, atividades lúdicas, aulas tradicionais, experimentações demonstrativas e ferramentas tecnológicas. A avaliação formativa foi empregada para monitorar o processo de aprendizagem dos alunos, com um questionário final indicando uma média de acertos de quase 70%. No entanto, algumas questões conceituais apresentaram desafios, como a compreensão da independência da massa na velocidade de escape e o uso de ondas de rádio para radiotelescópios. O relato destaca a importância de abordar temas complexos de forma interdisciplinar e contextualizada, promovendo um aprendizado mais significativo e integrado.
Sequência Didática. Ensino de Física. Interdisciplinaridade. Corrida Espacial.
PROPOSTA DO APLICATIVO "SCIENCE IN THE HANDS" COM MÚLTIPLAS FUNCIONALIDADES COMO RECURSO DIDÁTICO NO ENSINO DE FÍSICA
Recursos didáticos baseados nas metodologias de aprendizagem eletrônica e móvel são fundamentados nas Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDICs) vêm sendo bastante utilizados e se fazem necessário no ambiente escolar para auxiliar o professor e aproximar o ensino de Física aos novos desafios do mundo atual dando maior dinamismo e interatividade, mesmo sabendo que o livro didático (LD) continua sendo a principal ferramenta no processo de ensino-aprendizagem em todos os níveis de ensino. Assim, buscando uma aprendizagem significativa por meio de uma unidade de ensino potencialmente significativa (UEPS) foi construído o aplicativo (App) "Science in the Hands", para aparelhos Smartphones e/ou Tablets pela plataforma digital "Fabrica de Aplicativos", com múltiplas funcionalidades (cerca de 9) comparado a outros que são apresentados e discutidos neste trabalho. O App é um produto educacional gerado no curso de especialização em ensino de Física, em 2018, e foi aplicado com 17 alunos dos cursos de Ciências Naturais (11) e Física (06) da Universidade Federal do Pará. A coleta de dados foi realizada por meio de um questionário online via Google Forms com 3 perguntas. Os resultados apontam para uma discrepância do uso do App nesses dois cursos, onde ele é mais aceitável e eficaz para os alunos de Ciências Naturais. Ressaltamos ainda que o uso do App pode possibilitar o desenvolvimento de atividades inclusivas, contribuindo para tornar o ensino de Física mais equitativo e acessível a todos os alunos. Além de, destacar que a escola deve acompanhar as evoluções tecnológicas e investir em novos recursos, estratégias e metodologias didáticas que utilizem a tecnologia para o ensino de física e áreas afins.
Ensino de Física. UEPS. Aplicativo (App). Smartphones. Múltiplas Funcionalidades. Inclusão.
Uma sequência didática para o ensino de eletromagnetismo com base na perspectiva freiriana e no enfoque CTS
O ramo de estudo do eletromagnetismo é capaz de explicar e utilizar as propriedades do fenômeno em uma ampla variedade de aplicações no nosso cotidiano. Considerando tais aspectos, o presente trabalho consiste em um relato de experiência referente a implementação de uma sequência didática baseada na perspectiva freiriana, especificamente, na metodologia dos Três Momentos Pedagógicos (3MP), conjuntamente ao enfoque em Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), para o estudo do campo magnético, em uma turma de 3ªsérie do Ensino Médio (EM) de uma Escola Pública Federal de Educação Básica. Para a avaliação da sequência didática, realizou-se a análise dos conhecimentos mobilizados pelos alunos na elaboração de todas as atividades desenvolvidas. Os resultados que puderam ser inferidos quanto à aprendizagem do conceito de campo magnético foram satisfatórios, logo, entende-se que a estratégia pedagógica empregada pode colaborar com as discussões sobre o processo de ensino-aprendizagem dos conteúdos de Física.
Ensino de Física. Perspectiva freireana. Campo magnético. Ensino médio.
UMA ABORDAGEM LÚDICA POR MEIO DE UM JOGO COM CARTAS PARA O ENSINO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DA MATÉRIA
O panorama do ensino de física, em especial no ensino médio, revela-se desafiador para muitos pesquisadores e professores que buscam uma melhoria em suas aulas. No presente trabalho, apresenta-se uma proposta de um jogo de tabuleiro com cartas, o \textit{Trilhando as Propriedades Magnéticas}. A proposta está fundamentada nos conceitos de mediação, Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) e na metodologia ativa da Instrução por Pares. Proporciona ao professor um recurso pedagógico para o ensino de magnetismo na matéria, que altere a rotina em sala de aula, tornando-as mais dinâmicas e promovendo um maior engajamento dos alunos. A intervenção pedagógica com o jogo foi implementada com 82 alunos do segundo e terceiro ano do ensino médio de uma escola localizada na cidade de Frecheirinha, no interior do Ceará. Os resultados indicam um maior engajamento e melhoria de rendimento na aquisição dos conhecimentos dos alunos participantes do jogo em relação aos alunos que não foram expostos à essa intervenção. O produto educacional proposto também gerou resultados positivos em relação ao processo de ensino do conteúdo abordado.
Ensino e Aprendizado de Física. Ensino Médio. Instrução por Pares. Mediação Lúdica. Zona de Desenvolvimento Proximal. Magnetismo na Matéria.
CONTEXTO HISTÓRICO SOBRE A LUZ: INVESTIGAÇÕES SOBRE SUA NATUREZA
Neste trabalho são apresentadas algumas considerações sobre a natureza da luz sob a perspectiva de vários cientistas. Este trabalho, de pesquisa bibliográfica, tem como objetivo elucidar brevemente a história da luz, com abordagens que abrangem desde a Antiguidade ao século XXI, destacando os grandes nomes da ciência que buscaram a compreensão dos fenômenos envolvendo a luz. Instrumentos ópticos são apresentados como importantes utensílios na observação da luz. A luz sempre despertou a curiosidade de muitos e por isso, várias foram as experiências e pontos de vista para explicarem os fenômenos luminosos. Explicações de caráter místico, teórico e sobretudo experimental fizeram parte do rol de concepções a respeito da luz. As abordagens aqui descritas podem servir de reflexão ou complemento didático em aulas de Ciências ou de Física, quando o assunto for estudo da luz. Algumas perguntas sobre a natureza da luz são feitas desde tempos imemoriáveis, e embora hoje pareçam respondidas, ainda suscitam desconfiança e pareceres diferentes. O texto apresenta a evolução do estudo da luz e finaliza apontando a relevância que o uso da luz tem nos mais diversos experimentos científicos.
Ensino de Física: possibilidades e perspectivas associadas aos campos da Astronomia e de temáticas emergentes
Este Editorial aborda possibilidades e perspectivas para o ensino de Física, com ênfase na Astronomia e em temas emergentes. Explora-se o conceito de inovação na educação, com base em pesquisa biográfica, ressaltando a importância do aprendizado significativo por meio de MOOCs (Massive Open Online Courses). Além disso, discute-se a relação entre literatura e conhecimento astronô- mico, investigando as representações sociais em disciplinas de estágio docente na pós-graduação. Também são analisados impactos da formação continuada em Astronomia para professores do Ensino Fundamental. Propostas didáticas experimentais são apresentadas, incluindo o uso de um levitador sônico para o ensino de ondulatória e a análise de oscilações amortecidas em cilindros de papelão. Também são discutidos experimentos pedagógicos em cinemática, com o uso de simuladores PhET e lançamentos de foguetes de garrafa PET. Por fim, são apresentadas as contribuições teóricas de um experimento pedagógico realizado no âmbito do MNPEF-UFERSA.
Astronomia. Ensino de Física. Inovação Educacional. Temáticas Emergentes. Tecnologias Digitais.
A IMPRESSÃO 3D COMO RECURSO DE ENSINO DE FÍSICA NO 1º ANO DO ENSINO MÉDIO
Atualmente, discute-se a respeito das dificuldades que um professor de Física encontra para tornar o ensino desta disciplina mais interessante e acessível aos alunos na tentativa de propiciar uma verdadeira aprendizagem. Para contornar as dificuldades e levar aos alunos uma apropriação do conhecimento, é necessário que as práticas educacionais incluam diferentes recursos em sala de aula, entre elas, destacamos a tecnologia de impressão 3D. O objetivo deste estudo foi proporcionar aos alunos um desenvolvimento intelectual e contextualizado dos fenômenos físicos envolvendo alguns conteúdos de Mecânica usando a tecnologia de impressão 3D como geradora de recurso de ensino para as aulas de Física, a partir do desenvolvimento de duas propostas de atividades abordando os conteúdos de Máquina de Atwood e Colisões Mecânica. Essas atividades foram aplicadas com 64 alunos da 1ª série do Ensino Médio, de duas escolas particulares no município de Maringá (PR). Para analisar se a impressão 3D foi um recurso de ensino viável para o aprendizado, os alunos responderam a um questionário a respeito das atividades e sobre o potencial que a impressão 3D traz como recurso de ensino. Os resultados mostraram um cenário onde os alunos interagiram muito bem com as peças impressas 3D e para a maioria deles, elas ajudaram na compreensão do conteúdo abordado, indicando que a tecnologia da impressão 3D tem potencial para ser geradora de mais recursos úteis para os professores usarem em sala de aula.
Impressão 3D. Ensino de Física. Mecânica. Recurso de ensino.
A INVARIÂNCIA DA EQUAÇÃO DA ONDA ELETROMAGNÉTICA SOB TRANSFORMAÇÕES DE LORENTZ
A origem da teoria da relatividade especial teve como principal motivação o problema da incompatibilidade entre a mecânica newtoniana e o eletromagnetismo de Maxwell. Isto é, as equações da onda eletromagnética mudam de forma ao se considerar as conhecidas transformações galileanas. Isto é um problema, pois a física não pode ser diferente quando se muda de um sistema referencial para outro. Este empecilho é sanado quando a mecânica relativística é proposta, sendo ela baseada nas transformações de Lorentz. Neste trabalho mostraremos detalhadamente como a equação da onda eletromagnética em sua forma geral é invariante sob transformações de Lorentz, isto é, mostraremos que a forma do operador d’Alembertiano não muda sua forma mesmo sem conhecer previamente como os campos se transformam. Antes disso, entretanto, reservamos uma seção para demonstrar que tal equação varia sua estrutura quando as transformações de Galileu são aplicadas. Apesar da importância histórica destes fatos, as derivações mostradas neste trabalho não estão presentes nos principais livros-texto de Física Moderna ou Relatividade Especial, o que permitirá servir como material didático para estudantes de Física.
Teoria da Relatividade Restrita. Transformações de Lorentz. Transformações de Galileu. Equação da Onda Eletromagnética. Invariância de Galileu e Lorentz.