61ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 2. Ensino de Física

MONTAGEM DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS DIDÁTICOS PARA A INSERÇÃO DA FÍSICA MODERNA NO ENSINO MEDIO

Leandro Siqueira Glória 1 Wander Gomes Ney 1 Lucas Barbosa de Souza Martins 1 Cristine Nunes Ferreira 1 Vanessa Keith Lopes da Silva 1

1. Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Fluminense(IFF-campus Campos)

INTRODUÇÃO:

Esse trabalho foi desenvolvido com o intuito de promover uma forma alternativa de elaborar aulas de Física através do estudo de dispositivos eletrônicos enfatizando os aspectos conceituais através de experimentos com fins didáticos voltados para a dinamização do aprendizado de Física no Ensino Médio na região Norte Fluminense. Nesse trabalho focou-se nos dispositivos semicondutores colocando como aspecto físico básico o efeito fotoelétrico importante tanto do ponto de vista cientifico como histórico. Para promover uma aprendizagem realmente significativa é importante mostrar a Física de forma dinâmica e contextualizada, pois a maioria dos alunos tem uma atitude desfavorável perante o estudo da Física por esta ser apresentada muitas vezes de forma abstrata e desconexa da realidade do aluno. Neste sentido aproximar a disciplina de Física dos dispositivos tecnológicos atuais é de suma importância. Este procedimento, pode funcionar com um mecanismo eficaz para aproximar a Física do cotidiano dos alunos e também para atualizar a Física dada em sala de aula introduzindo elementos de Física Moderna e possibilitando mostrar fenômenos puramente quânticos de forma contextualizada utilizando dispositivos eletrônicos.

METODOLOGIA:

Visando desenvolver um estudo que aproxime os conhecimentos de física moderna e a tecnologia de dispositivos semicondutores. Iniciou-se com um estudo histórico que delimita a transição entre os conhecimentos clássicos e os fundamentos da física quântica. A partir do entendimento dos fundamentos quânticos foi feito paralelamente um estudo sobre semicondutores e a utilização desses dispositivos. A partir de então, foi desenvolvido um circuito eletrônico com o objetivo de aproximar as habilidades teóricas das experimentais. Este circuito consiste de um dispositivo para emissão de luz, um prisma para decompor esta luz emitida e um detector que indica, por meio do brilho de um LED, a variação do movimento dos elétrons. Primeiramente foi criado o emissor de luz, constituído de uma lâmpada presa em um tripé e acoplando a uma lente com um colimador. Posteriormente colocamos o prisma preso em outro tripé em determinado ângulo para dispersar a luz emitida e visualizar o espectro. Por final criou-se um detector que é formado de um circuito em série de um LDR, um potenciômetro e um LED. Foi desenvolvida uma aula para o Ensino Médio enfatizando a abordagem teórico-experimental e analisando esse material aplicado aos alunos.

RESULTADOS:

O desenvolvimento dessa pesquisa produziu um amadurecimento em termos do conhecimento que conecta estudos em ciências básicas e suas aplicações tecnológicas. Durante a aula, apresentada aos alunos do Ensino Médio, pôde-se observar resultados obtidos a partir das exposições teórica e experimental. Na parte teórica, foi possível ensinar o conteúdo de forma rápida e eficiente, utilizando conhecimentos baseados numa contextualização histórica, em exemplos cotidianos e fatos verificados experimentalmente. Dessa forma, foi mantida uma interação dinâmica entre todas as partes envolvidas, onde o roteiro programado foi executado de maneira correta, com intervenções construtivas do professor participante, no intuito de aprofundar e exemplificar o estudo. Pôde-se verificar que os alunos se motivaram a aprender e entender tais conceitos, que puderam ser verificados experimentalmente na segunda etapa da aula. Nessa etapa, os alunos assistiram à montagem do experimento e sua utilização. Antes da execução experimental foi feita uma simulação computacional, com programa Proteus, no intuito de verificar a sua validade que posteriormente foi aplicada e modificada para auxiliar a compreensão dos presentes.

CONCLUSÃO:

De maneira geral, pôde-se constatar a validade da iniciativa, verificando a motivação e interesse dos alunos pelos conteúdos discutidos. Concluiu-se que isso se deu devido à interação e dinamismo com que foram ensinados os conhecimentos, onde foi possível aperfeiçoar as noções dos alunos a respeito da física moderna. Dessa forma foi possível perceber que o desenvolvimento dessa atividade, que interliga aspectos fundamentais de física teórica e experimental e suas tecnologias, se mostra de grande relevância para ser abordado no ensino Médio. Isso ressalta a necessidade de se investir em trabalhos que aproximem os conteúdos do Ensino Básico, a ciência moderna e a tecnologia do século XXI.

Instituição de Fomento: CNPq/IFF

Palavras-chave: Ensino de Física, Efeito Fotoelétrico, Eletrônica.