RELATO DE EXPERIÊNCIA: EXPERIMENTAÇÃO DE FÍSICA PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS NO ENSINO FUNDAMENTAL COM A UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA - ARDUINO

## RELATO DE EXPERIÊNCIA: EXPERIMENTAÇÃO DE FÍSICA PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS NO ENSINO FUNDAMENTAL COM A UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA - ARDUINO

Gerson Pinheiro 1 , Lucas Higuchi , Sandro Viana , Charles Silva , 2 3 4 Waldomiro Paschoal Jr. 5

- 1 Universidade Federal do Pará/Faculdade de Física, Belém, gerpin13@hotmail.com
- 2 Universidade Federal do Pará/Faculdade de Física, Belém, lis.higuchi@hotmail.com
- 3 Universidade Federal do Pará/Mestrado Profissional em Ensino de Física Mestrado Profissional em Ensino de Física, Belém, sanvianamat@gmail.com
- 4 Universidade Federal do Pará/Instituto Federal do Pará, Belém, charles.rocha@ifpa.edu.br
- 5 Universidade Federal do Pará/Faculdades de Física e de Ciências Naturais/Mestrado Profissional em Ensino de Física/Programa de Pós-Graduação em Física, Belém, wpaschoaljr@ufpa.br

Palavras-chave : Relato de experiência, Ensino fundamental, Arduino.

## Resumo expandido

Atualmente, os avanços e o uso de tecnologias vêm crescendo de maneira muito acelerado, ainda mais no atual momento pandêmico do COVID-19. O acesso às tecnologias tem contribuído para uma mudança no comportamento e relacionamentos interpessoais, em comunidades, nos meios de produção e no mercado de trabalho. As exigências de uma formação mais dinâmica, eficiente e que possibilite ao aluno a capacidade de lidar com essas mudanças e de criar mecanismos, elaborar soluções e julgamentos adequados, bem como estar preparado para os novos ambientes e relações de trabalho, são esperadas do setor educacional. Logo, a educação básica tem que dar conta destas demandas sociais, e a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) (BRASIL, 2017) visa orientar e garantir as aprendizagens essenciais que todo aluno deve adquirir ao longo da educação básica. Portanto, os professores têm um grande desafio de sincronizar os conceitos ao cotidiano dos alunos, de despertar a atenção para demandas importantes da comunidade e ajudá-los, a saber, como a buscar soluções para isso (ESCOLA, 2018), o aluno também deve compreender o desenvolvimento científico e tecnológico como o resultado da interação entre o homem e o meio em que vive, de processos e metodologias cientificas, etc. Assim, torna-se importante abordar de maneira eficiente os conceitos a serem apreendidos na área de Ciências da Natureza, utilizando-se de metodologias e ferramentas inovadoras que auxiliem professores e alunos a tornarem os conteúdos mais integrados às vivencias dos discentes. Para isso pode-se usar equipamentos de laboratórios, apesar de serem eficientes, mas são de certa maneira caros e geralmente projetados para experiências de um tema especifico, não sendo possível utilizar em outras abordagens, também são de difícil manutenção, pois as peças de reposição têm um custo elevado e é preciso, na maioria das vezes, que a escola tenha um laboratório para realização das atividades. Então, apresenta-se neste trabalho a placa Arduíno (MCROBERTS, 2015) como uma ferramenta de baixo a médio custo, de fácil manipulação e de reposição de componentes baratos, que pode ser utilizada em

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19 a 30 de julho de 2021 - Online

diversos experimentos das diferentes áreas de Ciências da Natureza e em sala de aula para demonstrações, coletas de dados entre outras coisas (RODRIGUES; CUNHA, 2014; SANTOS, 2015). No ensino básico é um atrativo aos alunos, desperta a curiosidade, a capacidade inventiva deles e pode criar a possibilidade de aprendizagem significativa (MOREIRA; MASSINI, 1982), uma vez que durante a montagem dos circuitos verifica-se os conceitos e saberes que já possuem, buscando melhorar o entendimento sobre eles, e com isso ajudá-los a formalizar conceitos que servirão como subsunçores para as aprendizagens que irão desenvolver no decorrer do ensino básico. Neste processo de ensino- aprendizagem visa-se desenvolver alunos participativos com protagonismo e capazes de buscar soluções inovadoras para problemas do meio em que vivem (PERRENOUD, 2000). Neste trabalho, pretende-se apresentar de maneira lúdica e eficiente os conceitos de Física, na área de Ciências da Natureza no ensino fundamental, abordando conceitos da cinemática - tempo, deslocamento, aceleração, movimento retilíneo uniforme e uniformemente variado (HALLIDAY et al. 2016; HEWITT, 2011; NUSSENZVEIG, 2002) - com o auxílio da ferramenta Arduíno (MOURÃO, 2018) e verificar se ocorre aprendizagem significativa (MOREIRA; MASSINI, 1982). Assim, a proposta deste trabalho foi utilizar ferramentas tecnológicas em aulas de Ciências no ensino fundamental, com abordagem, em particular, sobre temas de Física. Com o auxílio da placa arduíno e com um computador foi produzido um mecanismo de coletas de dados, também, foi confeccionado um circuito com sensores e uma programação capaz de auxiliar o cálculo da velocidade de um carrinho a flexão, carrinho a pilha e uma bola de bilhar (Figura 1). O objetivo foi possibilitar aos alunos a aprendizagem do cálculo da rapidez de objetos, como poderiam criar meios de aproximar os conceitos de sala de aula ao cotidiano deles (HEWITT, 2011); além de eles trabalharem de forma cooperativa na montarem os experimentos (Figura 1) e, posteriormente, na elaboração de algum mecanismo que pudesse melhorar o ambiente escolar. Um oficina sobre arduíno foi sugerido a direção e ao professor de Ciências da Escola Estadual de Ensino Fundamental Cônego Batista Campos em Barcarena-PA para alunos do 9 ano do ensino fundamental, com apenas com um o convite sobre o oficina sem muitos detalhes do que se tratava e liberdade de escolha de participarem ou não. De 21 alunos da turma, 18 se inscreveram para participar da oficina. Desses 18, 4 desistiram, mas os 3 alunos não inscritos, espontaneamente, pediram para participar das oficinas. Durante os encontros, na sala de aula, foi apresentado a alunos a placa arduíno e as diversas aplicabilidades. Os alunos manusearam a placa arduíno e instigados a montar o circuito para auxiliar o cálculo da velocidade. Eles participaram da confecção de todo material utilizado. No último encontro, foi proposto que os alunos pensassem em algum problema da escola que gostariam de solucionar com a utilização da placa arduíno. Também, no início e no final da oficina, foi realizada uma pesquisa com as mesmas questões fechadas e com algumas questões sobre conceitos de Física que o aluno precisaria saber/aprender para desenvolver as atividades. Dentre os 17 que participaram até o ultimo encontro, 15 souberam explicar os conceitos básicos sobre velocidade, aceleração, corrente elétrica, ddp, resistor, resistência elétrica. Em relação ao problema na escola os alunos não indicaram nenhum, mas demonstraram maior interesse em resolver problemas os particulares deles e da casa deles. No decorrer dos encontros os alunos desenvolveram o desejo de fazer outras experiências e, até mesmo, criar seus próprios mecanismos. O que foi bastante expressivo, pois a ideia era possibilitar uma aprendizagem significativa, despertando o interesse dos alunos e eles através da montagem, observação e coletas de dados puderam adquirir e

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usar conceitos como o de corrente elétrica, ddp, resistência elétrica, resistor, velocidade, intervalo de tempo e a manusear o multímetro para identificar a resistência elétrica de resistores utilizados na montagem, que são pontos importantes abordados na Base Nacional Comum Curricular do Ensino Fundamental. O trabalho proporcionou aos envolvidos mais desejo de participar das aulas de ciências, continuar aprendendo Física e até organizar uma feira de ciências com mecanismos produzidos por eles.

Figura 01: a) Carrinho a flexão, carrinho a pilha e a bola de bilhar utilizados no experimento b) Carrinho a flexão passando em frente ao segundo sensor c) e d) Alunos selecionando material e montando o experimento. (Fonte: Autores)

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## Referências

BRASIL. Base Nacional Comum Curricular : Educação Infantil e Ensino Fundamental. Brasília: MEC/Secretaria de Educação Básica, 2017.

ESCOLA, N. BNCC: o que muda em Ciências para o Ensino Fundamental? set 2018. Artigo Online. Disponível em: https://novaescola:org:br/conteudo/12635/bncco-que-mudaem-ciencias-para-o-ensino-fundamental. Acesso em: 5 mai. 2019.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física : Mecânica . 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. v. 1. 372 p.

HEWITT, P. G.; Fundamentos de Física Conceitual , 11ªedição, Editora Bookman, 2011.

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MCROBERTS, M.. Arduino básico . 2. ed. São Paulo: Novatec, 2015. 512p.

MOREIRA, M. A.; MASSINI, E. F. S. Aprendizagem Significativa : a teoria de David Ausubel. 1. ed. São Paulo: Editora Moraes LTDA, 1982. 120 p.

MOURÃO, O. Arduino &amp; ensino de Física: automação de práticas experimentais . Tianguá: Clube dos Autores, 2018.

NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Mecânica . 5. Ed. São Paulo: E. Blücher, 2002. vol.1

PERRENOUD, P. Construindo Competências. Nova Escola , p. 19 - 3, set. 2000. Paola Gentile e Roberta Bencini.

RODRIGUES, R. F.; CUNHA, S. L. S. Arduino para físicos: uma ferramenta prática para aquisição de dados automáticos . 2014. 34 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2014.

SANTOS, J. A. Instrumentação Eletrônica com Arduino Aplicado ao Ensino de Física . 2015. 69 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2015.

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