O USO DO ARDUINO NO DESENVOLVIMENTO DE UMA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE FÍSICA

## O USO DO ARDUINO NO DESENVOLVIMENTO DE UMA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE FÍSICA

Heitor Gonçalves Riter , Matheus Luz Lopes , Arthur França da Silva , Mateus 1 1 1 Nunes Schulz Moraes 1 , Elias Alves Soares , Clébio Marques de Oliveira 1 Júnior , Leonardo Mota , Maria Priscila Pessanha de Castro , Marcelo Silva 1 1 1 Sthel e Marcelo Gomes da Silva 1 1

1 Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro/Centro de Ciência e Tecnologia/Laboratório de Ciências Físicas, mgs@uenf.br

Palavras-chave : Arduino; Python; Ensino de Física.

## Resumo expandido

A educação além de essencial é a maior riqueza de um país uma vez que viabiliza a formação de uma população, tornando-a capacitada, qualificada e consciente dos temas atuais, nacionais e internacionais. Novas medidas e ações são sempre necessárias para atualizar e desenvolver metodologias para o ensino a fim de estimular jovens e despertar seu interesse para a Ciência por meio da experimentação (Ramos e Rosa, 2008).

Uma vez que a atenção está vinculada ao interesse é importante despertar o aluno para o aprendizado. Este é o primeiro desafio de um educador. A ciência quando apresentada de forma prática, experimentada e motivada pode cativar a atenção dos alunos para o aprendizado. (Saraiva-Neves, Caballero e Moreira, 2006).

A aplicação de aulas práticas enfrenta um desafio adicional neste momento com a pandemia. A migração do ensino presencial para o ensino remoto restringe o contato entre alunos e professores, essa distância torna ainda mais difícil manter o interesse do aluno. Por esse motivo, é importante a preparação e aplicação de aulas com foco na motivação do aluno, a fim de garantir sua permanência e continuidade na escola com a intenção de diminuir o abandono e evasão, tão marcantes neste período. Desta forma, torna-se relevante abordar temas que aumentem a curiosidade do aluno, mantendo sua atenção. Neste sentido, no atual momento de distanciamento social, a adaptação das aulas virtuais, fazendo uso de experimentos de baixo-custo, se apresenta como uma ferramenta motivadora.

A fim de adaptar as aulas remotas durante a pandemia é interessante utilizar as novas tecnologias à disposição. Isso viabiliza a elaboração e construção de materiais didáticos de baixo custo para o ensino básico da rede pública. Busca-se aqui uma aprendizagem crítica e criativa via uma metodologia investigativa, fazendo uso de novas mídias, tecnologias e inovação em sala de aula.

Portanto, o presente trabalho visa levar para os estudantes a física desmistificada, trabalhada de forma interdisciplinar, tendo como base o uso do arduino. Para isso, alunos de um colégio técnico agrícola e duas outras escolas

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19 a 30 de julho de 2021 - Online

públicas de ensino médio do município de Campos do Goytacazes/RJ terão a oportunidade de trabalhar com ideias básicas de eletrônica e programação (arduino e python) para o controle de sensores de baixo custo. No atual momento, trabalhamos na construção de uma estação meteorológica caseira com arduino para demonstrações práticas. Para o desenvolvimento da estação, inicialmente utilizamos um sensor, modelo BME 680, que mede as seguintes grandezas físicas: temperatura, pressão, umidade. Além disso, é possível, com o mesmo sensor, detectar fumaça e monóxido de carbono. Também será empregado um sensor, modelo Gyml 8511, para a medição de radiação ultravioleta. E por fim, pretendemos realizar a construção de dois aparelhos anemômetro e pluviômetro caseiros. O uso do sensor quatro em um (temperatura, pressão, umidade e altitude) viabiliza o estudo do conteúdo referente à termofísica. Com o sensor de ultravioleta o tema abordado será ondas eletromagnéticas. Além do anemômetro que irá ajudar na compreensão dos conteúdos referentes à mecânica e eletromagnetismo. O uso do sensor que detecta fumaça e monóxido de carbono permitirá abordar conteúdos sobre questões ambientais. Para cada sensor utilizado será possível gerar gráficos, na linguagem de programação python, que permitirão acompanhar as medições e compreensão do estado meteorológico propriamente dito. Desta forma, além do aprendizado na área de programação, este trabalho permitirá ajudar na compreensão da leitura e interpretação de gráficos pelos alunos, além de estimular o seu raciocínio lógico/matemático.

Sendo assim, a partir deste protótipo da estação meteorológica será possível analisar as propriedades e grandezas físicas no ambiente escolar, e relacionar os conceitos físicos associados aos sensores utilizados. Cabe ressaltar, que estes diferentes conteúdos de física serão abordados com apenas um aparato experimental. O que demonstra a versatilidade do uso do arduino como ferramenta para o desenvolvimento de aulas práticas/experimentais.

Em função do necessário isolamento social causado pela pandemia, serão produzidos vídeos do funcionamento dessa estação meteorológica didática e da interpretação dos dados obtidos durante as análises. Os vídeos serão inseridos nas aulas de física, de maneira remota (Google Meet), auxiliando a aprendizagem dos conteúdos acima citados. Em uma etapa posterior, a estação meteorológica será apresentada e utilizada em sala de aula de forma presencial.

Este trabalho permitirá levar para escolas públicas, aulas práticas de baixo custo, agregando conhecimento de software e hardware às aulas de física, assim como a correlação entre os dados obtidos na estação com os conteúdos programáticos do currículo escolar.

## Referências

RAMOS, L. B. da C.; ROSA, P. R. da S. O Ensino de Ciências: Fatores Intrínsecos e Extrínsecos que Limitam a Realização de Atividades Experimentais pelo Professor dos nos Iniciais do Ensino Fundamental. Investigação em Ensino de Ciências , Rio Grande do Sul, v. 13, n. 3, p. 299-331, 2008.

SARAIVA-NEVES, M.; CABALLERO, C.; MOREIRA, M. A. Repensando o Papel do Trabalho Experimental, na Aprendizagem da Física, em Sala de Aula - Um Estudo

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Exploratório. Investigações em Ensino de Ciências , Rio Grande do Sul, v. 11, n. 3, p. 383-401, 2006.

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