USO DE SIMULADORES DE CIRCUITOS ELÉTRICOS NO ENSINO DE FÍSICA COM METODOLOGIAS ATIVAS

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18316/rcd.v16i44.12000

Palavras-chave:

Simuladores Virtuais, Ensino de Circuitos Elétricos, Metodologias Ativas, Aprendizagem Ativa, Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs)

Resumo

Este trabalho explora a aplicação de simuladores virtuais no ensino de circuitos elétricos, com foco na utilização de metodologias ativas para promover uma aprendizagem mais efetiva e engajadora. O referencial teórico abrange a importância das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) na educação, destacando a evolução das práticas pedagógicas e o impacto de ferramentas como Tinkercad e PhET Colorado. A proposta inclui a integração de simuladores virtuais nas aulas de Física, visando melhorar a compreensão dos conceitos de eletricidade e magnetismo através de atividades práticas e investigativas. A pesquisa é fundamentada em uma análise crítica das metodologias ativas e suas aplicações, com um enfoque especial na metodologia de sala de aula invertida e no uso de simuladores como suporte ao ensino remoto. Este estudo busca contribuir para o desenvolvimento de práticas pedagógicas inovadoras e eficazes no ensino de circuitos elétricos.

Biografia do Autor

Cássio da Cruz Nogueira, Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém, PA, Brasil.

Licensed in Physics from the Federal University of Pará (UFPA), with experience as a Scientific Initiation Scholar at the Laboratory of Computing and Telecommunications (LCT) of the Institute of Technology (ITEC) from 2018 to 2020. Currently concluding a Master's degree in Electrical Engineering at UFPA (PPGEE), under the supervision of Professor Dr. Miércio Cardoso de Alcântara Neto, associated with the Applied Electromagnetism group at LCT. Expertise in Electromagnetic Theory, Microwaves, Wave Propagation, and Antennas.Concurrently pursuing a Master's degree in Geophysics at UFPA, specializing in Modeling and Inversion, under the supervision of Professor Dr. Cristiano Mendel Martins and co-supervision of Professor Dr. Afonso César Rodrigues Nogueira (PPGGG). Member of the Geomagnetism Laboratory (GMAG) at the Geophysical Data Processing Center (CPGf) at UFPA and the Amazon Sedimentary Basin Analysis Group (GSED).Additionally, has published work in the fields of Teaching and Inclusion, and serves as a reviewer for the journals Cidadania em Ação: Extensão e Cultura and Estudos Geográficos: Revista Eletrônica de Geografia, focusing on Environmental Education and Environmental Teaching Practices.

Sávio Izidoro Sousa Almeida, Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém, PA, Brasil.

Graduando em Licenciatura em Física pela Universidade Federal do Pará.

Luciane Vieira Malcher, Universidade do Estado do Pará (UEPA), Castanhal, PA, Brasil.

Graduada em Ciências Naturais com Habilitação em Física pela Universidade do Estado do Pará. Possuo dois cursos básicos em Libras pelo ENAP e pelo GEPLISES ( UFPA). Atualmente estou no curso Libras em Contexto, Libras no Módulo Intermediário. Faço parte dos grupos de pesquisa MENINAS DA GEO - IFPA como Embaixadora e do grupo de pesquisa GEOCIENTES UFPA.

Referências

ALFONSO, E. M. O uso do ambiente virtual de aprendizagem phet-colorado e labvirt para o processo de ensino na educação básica. 2024.Dissertação (Mestrado em Educação em Ciências) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Available at: https://lume.ufrgs.br/handle/10183/272130. Access on: 9 aug. 2024.

ANDRADE, M. E. de; BUFFON, L. O.; JUNIOR, A. S. O uso de um software de simulações para a aprendizagem de circuitos elétricos simples: uma abordagem a partir do ensino por investigação. Revista do Professor de Física, v. 2, n. 2, 2018. Available at: https://periodicos.unb.br/index.php/rpf/article/view/12078 . Access on: 10 set. 2024.

ARANTES, A. R.; MIRANDA, M. S.; STUDART, N. Objetos de aprendizagem no ensino de física: usando simulações do phet. Física na Escola, v. 11, n. 1, p. 27–31, 2010. Available at: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.sbfisica.org.br/fne/Vol11/Num1/a08.pdf. Access on: 10 set. 2024.

ARAÚJO, Ê. Q. d. et al. Ensino por investigação no aprendizado das teorias da relatividade: um estudo de caso em escola pública de Bonito de Santa Fé–PB. 2023. 208f. Monografia (Licenciatura em Física) – Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023. Available at: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/handle/riufcg/31070 . Access on: 7 set. 2024.

AZEREDO, J. H. S. de; FILETE, F. A. F. Proposta de baixo custo para o ensino de robótica nas escolas públicas. Mostra de Extensão IFF - UENF - UFF - UFRRJ, [S. l.], v. 12, 2021. Available at: https://anais.eventos.iff.edu.br/index.php/mostradeextensao/article/view/407 . Acess on: 6 aug. 2024.

AUTODESK. Tinkercad. Available at: https://www.tinkercad.com/dashboard . Access on: 11 set. 2024.

BARBOSA, M. A. B et al. As metodologias ativas no ensino de física: uma análise de publicações referentes ao ensino fundamental e médio. In: KOCHHANN, A.; SOUZA, J. O. (Orgs.). Reflexões sobre o Ensino e a Educação.Campina Grande: Licuri, 2023, p. 170-184. Available at: https://editoralicuri.com.br/index.php/ojs/article/view/95 . Acess on: 15 aug. 2024.

BARBOSA, E. F.; MOURA, D. G. de. Metodologias ativas de aprendizagem na educação profissional e tecnológica. Boletim Técnico do Senac, v. 39, n. 2, p. 48–67, 2013. Available at: https://senacbts.emnuvens.com.br/bts/article/view/349 . Access on: 20 aug. 2024.

BATISTA, L. M. B. M.; CUNHA, V. M. P. da. O uso das metodologias ativas para melhoria nas práticas de ensino e aprendizagem. Docent Discunt, v. 2, n. 1, p. 60–70, 2021. Available at: https://revistas.unasp.edu.br/rdd/article/view/1369 . Access on: 9 set. 2024.

BERNARDINO, C. N.; SANTOS, A. M. dos. Uma proposta de estudo comparativo entre aulas expositivas e abordagens investigativas no ensino de física. Revista do Professor de Física, v. 7, n. 2, p. 62–77, 2023. Available at: https://periodicos.unb.br/index.php/rpf/article/view/50411 . Access on: 2 set. 2024.

BEYEA, S.; NICHLL, L. H. Writing an integrative review. AORN journal, Elsevier Science Publishers, v. 67, n. 4, p. 877–881, 1998. Available at: https://go.gale.com/ps/i.do?id=GALE%7CA20972821&sid=googleScholar&v=2.1&it=r&linkaccess=abs&issn=00012092&p=AONE&sw=w&userGroupName=ufpa&aty=ip . Access on: 11 set. 2024.

BOGDAN, R.; BIKLEN, S. Investigação qualitativa em educação: uma introdução à teoria e aos métodos. Portugal: Porto editora, 1994. Available at: http://177.20.147.23:8080/handle/123456789/1119 . Access on: 6 set. 2024.

BORRAJO, T. B. Atividades investigativas para o ensino de óptica geométrica. 2017. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. Available at: https://repositorio.ufc.br/handle/riufc/23546 . Acess on: 6 set. 2024.

BRASIL. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF: Ministério da Educação, 2018. Portal MEC. Available at: http://portal.mec.gov.br/conselho-nacional-de-educacao/base-nacional-comum-curricular-bncc . Acess on: 20 aug. 2024.

BROOME, M. E. et al. Integrative literature reviews for the development of concepts. In: Rodgers, B. L.; Knafl, K. A. (Eds.). Concept development in nursing: foundations, techniques and applications. Philadelphia (USA): WB Saunders Company, p. 231–50, 2000. Available at: https://www.researchgate.net/publication/238248432_Integrative_literature_reviews_for_the_development_of_concepts . Access on: 25 aug. 2024.

CARVALHO, A. d et al. Calor e temperatura: um ensino por investigação. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2014. Available at: https://www.researchgate.net/publication/333802454_Calor_e_temperatura_um_ensino_por_investigacao . Access on: 28 aug. 2024.

CARVALHO, A. M. P. d.; SASSERON, L. H. Ensino de física por investigação: referencial teórico e as pesquisas sobre as sequências de ensino investigativas. Ensino em Revista, v. 22, n. 2, p. 249–266, 2015. Available at: https://repositorio.usp.br/directbitstream/0d98801c-d5ce-44ca-9036-15285f851474/Ensino+de+F%C3%ADsica+por+investiga%C3%A7%C3%A3o+%282015%29.pdf . Access at: 8 set. 2024.

COELHO, R. O. O uso da informática no ensino de física de nível médio. Dissertação (Mestrado em Educação) – Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2002. Available at: http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/coelho/inf_ens_fis_med.pdf . Access on: 8 set. 2024.

CONCEIÇÃO, F. das C. da. O uso pedagógico da simulação de circuitos elétricos resistivos em atividades escolares para auxiliar o desenvolvimento da aprendizagem significativa e colaborativa de Física. 2016. 139 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. Available at: https://repositorio.ufc.br/handle/riufc/16318 . Access on: 1 set. 2024.

COOPER, H. M. The integrative research review: A systematic approach. Beverly Hills: Sage Publications, 1984. Available at: https://searchworks.stanford.edu/view/1562193 . Access on: 25 aug. 2024.

CRISTO, T. O. P. et al. O uso do phet como opção didáctica para o ensino dos circuitos eléctricos (moçambique). Revista Educação e Humanidades, v. 5, n. 1, p. 124–137, 2024. Available at: https://periodicos.ufam.edu.br/index.php/reh/article/view/14146 . Access on: 8 set. 2024.

DOMINGUES, G. H. C.; CARVALHO, H. A. P. de; PHILIPPSEN, G. S. Ensino de circuitos elétricos por meio de tecnologias digitais: uma proposta didática baseada na aprendizagem significativa e nos três momentos pedagógicos. Revista Insignare Scientia-RIS, v. 4, n. 6, p. 597–613, 2021. Available at: https://periodicos.uffs.edu.br/index.php/RIS/article/view/12152 . Access on: 9 set. 2024.

FARIA, A. F.; VAZ, A. M. Engajamento de estudantes em investigação escolar sobre circuitos elétricos simples. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte), SciELO Brasil, v. 21, p. e10545, 2019. Available at: https://www.scielo.br/j/epec/a/9n75KFXQfdrXMCbbwthL9fM/ . Access on: 6 set. 2024.

GANONG, L. H. Integrative reviews of nursing research. Research in nursing & health, Wiley Online Library, v. 10, n. 1, p. 1–11, 1987. Available at: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/nur.4770100103 . Access on: 25 aug. 2024.

MACÊDO, J. A. d.; DICKMAN, A. G.; ANDRADE, I. S. F. de. Simulações computacionais como ferramentas para o ensino de conceitos básicos de eletricidade. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, n. Esp., p. 562–613, 2012. Available at: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2012v29nesp1p562 . Access on: 2 set. 2024.

MAIA, D. R. A.; LEVINSKI, G. R. G. Articulação entre resolução de problemas e simuladores computacionais: Uma proposta desenvolvida no processo de estágio curricular supervisionado em ensino de física. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, n. Estraordinário, p. 3132–3138, 2021. Available at: https://revistas.upn.edu.co/index.php/TED/article/view/14970 . Access on: 4 set. 2024.

MIGUEZ, M. L.; SOUSA, J. M. de; SOBREIRA, F. W. de A.; ALMEIDA, C. A. S. Uso do aplicativo tinkercad para enriquecer a prática pedagógica em disciplinas de eletricidade no ensino médio. Revista do Professor de Física, v. 6, n. Especial, p. 610–617, 2022. Available at: https://periodicos.unb.br/index.php/rpf/article/view/45919 . Access on: 3 set. 2024.

MONDINI, F.; SOUZA, R. A. de; IZAIAS, M. G. L.; DIAS, J. P. G.; ALVES, E. R. A construção de um semáforo no tinkercad. Expressa Extensão, v. 28, n. 1, p. 191–201, 2023. Available at: https://revistas.ufpel.edu.br/index.php/expressa/article/download/4669/3637 . Access on: 5 set. 2024.

MORÁN, J. et al. Mudando a educação com metodologias ativas. Coleção mídias contemporâneas. Convergências midiáticas, educação e cidadania: aproximações jovens, v. 2, n. 1, p. 15–33, 2015. Available at: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4941832/mod_resource/content/1/Artigo-Moran.pdf . Access on: 9 set. 2024.

NASCIMENTO, T. E. do; COUTINHO, C. Metodologias ativas de aprendizagem e o ensino de ciências. Multiciência online, v. 2, n. 3, p. 134–153, 2016. Available at: http://urisantiago.br/multicienciaonline/adm/upload/v2/n3/7a8f7a1e21d0610001959f0863ce52d2.pdf . Access on: 9 set. 2024.

OLIVEIRA, K. S. d. O ensino por investigação: construindo possibilidades na formação continuada do professor de ciências a partir da ação-reflexão. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Ciências Naturais e Matemática) — Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015. Available at: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/21052 . Access on: 6 set. 2024.

OLIVEIRA, V.; VEIT, E. A.; ARAUJO, I. S. Relato de experiência com os métodos ensino sob medida (just-in-time teaching) e instrução pelos colegas (peer instruction) para o ensino de tópicos de eletromagnetismo no nível médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 1, p. 180–206, 2015. Available at: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2015v32n1p180 . Access on: 8 set. 2024.

PALUDO, L. Uma proposta para a introdução ao uso de tecnologias no ensino de física experimental dirigida a licenciandos de física. 2014. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegres, 2014. Available at: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/104590/000940107.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Access on: 8 set. 2024.

PEDUZZI, L. O.; PEDUZZI, S. S. Sobre o papel da resolução literal de problemas no ensino da física: exemplos em mecânica. In: PIETROCOLA, M. (Org.). Ensino de Física: conteúdo, metodologia e epistemologia numa abordagem integradora. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2001.

PHET SIMULATIONS. Electricity, magnets, and circuits. Available at: https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter?subjects=electricity-magnets-and-circuits&type=html . Access on: 13 set. 2024.

QUEIROZ, T. R. de et al. O uso de simulador virtual como instrumento facilitador no ensino de física: Um estudo de caso na aprendizagem de circuitos elétricos. Revista Contemporânea, v. 3, n. 5, p. 4017–4036, 2023. Available at: https://ojs.revistacontemporanea.com/ojs/index.php/home/article/view/732?__im-gRWlsYyD=2650999357655285294 . Access on: 12 set. 2024.

REIS, T. A. Aprendizagem sobre queda livre dos corpos por meio de uma sequência de ensino investigativa-SEI. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024. Available at: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19689 . Access on: 12 set. 2024.

RIGOTTI, E. et al. Ferramentas tecnológicas no ensino de física: utilizando simulações computacionais no estudo de circuitos elétricos. In: SALÃO DE PESQUISA, EXTENSÃO E ENSINO DO IFRS, 4. 2020, Rio Grande do Sul. Anais... Available at: https://ri.ufs.br/handle/riufs/19689 . Access on: 11 set. 2024.

SANTOS, J. C. dos; DICKMAN, A. G. Experimentos reais e virtuais: proposta para o ensino de eletricidade no nível médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 41, n. 1, 2019. Available at: https://www.scielo.br/j/rbef/a/BKKqL43Gq4Dh83B9zzCS6hk/ . Access on: 11 set. 2024.

SANTOS, P. V. d.; SANTOS, D. d. J. M. d. O ensino remoto de física experimental: Um relato de experiência da utilização do tinkercad para uma aprendizagem significativa de circuitos elétricos. 2023, In: GONÇALVES, M. C. d. S.; PIMENTA, D. C. F. G. (Orgs.). Educação e Conhecimento, Volume 1, Belo Horizonte, MG: Editora Poisson, 2023, p. 142-148. Available at: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://poisson.com.br/livros/Educa_Conhecimento/volume1/Educacao_Conhecimento_vol1.pdf. Access on: 8 set. 2024.

SANTOS, R. J. d.; SASAKI, D. G. Uma metodologia de aprendizagem ativa para o ensino de mecânica em educação de jovens e adultos. Revista Brasileira de Ensino de Física, SciELO Brasil, v. 37, p. 3506–1, 2015. Available at: https://www.scielo.br/j/rbef/a/ytLL4Fc3Z8SZJNwr39rZdwh/?lang=pt&format=html . Access on: 11 set. 2024.

SANTOS, S. A. d. M. Ensino por investigação: problematizando a proibição do uso de sacolinhas plásticas. Monografia (Especialização em Ensino de Ciências por Investigação) – Universidade Federal de Minas Gerais, Itapecerica, 2012. Available at: https://repositorio.ufmg.br/handle/1843/BUOS-985FW7 . Access on: 9 set. 2024.

STETLER, C. B et al. Utilization-focused integrative reviews in a nursing service. Applied nursing research, Elsevier, v. 11, n. 4, p. 195–206, 1998. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0897189798803297 . Access on: 25 aug. 2024.

TONET, M. D.; LEONEL, A. A. Nanociência e nanotecnologia: uma revisão bibliográfica acerca das contribuições e desafios para o ensino de física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), v. 36, n. 2, p. 431–456, 2019. Available at: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7035721 . Access on: 11 set. 2024.

WHITTEMORE, R.; KNAFL, K. The integrative review: updated methodology. Journal of advanced nursing, Wiley Online Library, v. 52, n. 5, p. 546–553, 2005. Available at: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1365-2648.2005.03621.x . Access on: 25 aug. 2024.

Downloads

Publicado

2024-10-09

Edição

v. 16 n. 44 (2024): Ahead of print

Seção

Artigos

Licença

Copyright (c) 2024 Cássio da Cruz Nogueira, Sávio Izidoro Sousa Almeida, Luciane Vieira Malcher

Creative Commons License
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Conforme recomendado pelo o Public Knowledge Project, a RCD adota para seus artigos uma licença CREATIVE COMMONS: Atribuição CC BY 4.0.

Esta licença permite que outros distribuam, remixem, adaptem e construam sobre o seu trabalho, mesmo comercialmente, desde que lhe dêem crédito pela criação original.

Esta é a licença mais adequada oferecida.

Recomendado para a máxima divulgação e uso de materiais licenciados.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)