UMA INVESTIGAÇÃO ENTRE DIFERENTES MEDIAÇÕES ORIUNDAS DO ESTUDO DE ESPECTROSCOPIA APÓS A UTILIZAÇÃO DE UM APLICATIVO DE CELULAR

## UMA INVESTIGAÇÃO ENTRE DIFERENTES MEDIAÇÕES ORIUNDAS DO ESTUDO DE ESPECTROSCOPIA APÓS A UTILIZAÇÃO DE UM APLICATIVO DE CELULAR

## Juliana Rodrigues dos Anjos 1 , Agostinho Serrano 2

- 1 Universidade Luterana do Brasil - Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências e Matemática, juranjos@gmail.com
- 2 Universidade Luterana do Brasil - Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências e Matemática, agostinho.serrano@ulbra.br

Palavras-chave : Ensino de Física; Espectroscopia; Teoria da Mediação Cognitiva

## Resumo expandido

Esta contribuição investiga a interação dos estudantes de licenciatura em Física com um aplicativo de celular, que faz a análise de espectros de emissão e absorção, e materiais de baixo custo para o estudo de conceitos da espectroscopia. Para o desenvolvimento da pesquisa, usamos o aplicativo SpectraUPB (https://www.upb.edu/en/contenido/spectrometry-software-for-android), o qual se apropria da câmera do celular, acoplada a uma grade de difração, para instantaneamente mostrar o espectro de luz visível e um gráfico, dado em termos do comprimento de onda da luz, da amostra em análise. No projeto, desenvolvemos uma sequência de atividades que contemplam os fenômenos associados à emissão e absorção da luz, utilizando diferentes fontes emissoras de luz e substâncias coloridas.

- O referencial teórico adotado é a Teoria da Mediação Cognitiva em Rede (TMC) de Souza (2004), em razão de sua abordagem relacionada aos diferentes níveis de mediações. A TMC tenta explicar os impactos que as tecnologias digitais têm sobre o pensamento, apresentando uma visão de que a cognição humana é o resultado de processamento de informações, onde uma boa parte do processamento é feito fora do cérebro, visto que este é limitado para processar todas as informações recebidas. Nesse sentido, utilizamos o processamento externo por meio da interação com estruturas do ambiente para aumentar a capacidade de processamento de informações.

A teoria explana que a cognição e o aprendizado por meio do processamento extracerebral são realizados em diferentes níveis de mediação: Psicofísica (física dos objetos do ambiente), Social (interação com outros indivíduos mais capazes), Cultural (objetos culturais, como livros ou televisão) e Hipercultural (máquinas programáveis, como computador ou celular). Assim, temos o intuito de apresentar os resultados decorrentes da interação dos estudantes com diferentes ferramentas extracerebrais para o estudo de conceitos pertinentes da espectroscopia com o manuseio de um equipamento óptico de baixo custo.

O problema de pesquisa circunda a seguinte questão: Quais mediações são utilizadas por estudantes para responder perguntas sobre espectroscopia após a utilização de um aplicativo de celular que faz a análise de espectros de emissão e absorção?

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19 a 30 de julho de 2021 - Online

A pesquisa foi desenvolvida com uma amostra de 6 estudantes que cursavam entre o terceiro e sexto semestre do curso de Licenciatura em Física de uma instituição de ensino privado. As atividades que foram preparadas para as aplicações necessitam de um aparelho celular, um CD (utilizado como grade de difração), um tubo elaborado com cartolina e fita isolante, fontes de luz (lâmpada incandescente e LED's - diodos emissores de luz) e uma substância colorida (água contendo corante de comida).

Nossa metodologia segue uma abordagem qualitativa. Erickson (1985) chama a pesquisa qualitativa de interpretativa por buscar os significados nas interações. Foram desenvolvidas seis situações com os estudantes, sendo elas: a 'situação inicial', com o intuito de entender os conhecimentos prévios dos alunos, o 'pré - teste' com perguntas referentes ao que é luz, emissão e absorção, uma 'aula expositiva', 'o experimento utilizando o aplicativo', que foi dividida em duas etapas (atividades de emissão e absorção) e desenvolvida com base em dois guias seguindo a abordagem P.O.E (Predizer-Observar-Explicar), na qual os estudantes são chamados para predizer o comportamento de uma situação-problema ou de um experimento, observar a simulação e, após essas etapas, explicar possíveis diferenças entre suas concepções e o observado (Wu, Krajcik, & Soloway, 2001). Após as quatro situações, aplicamos os 'pós - teste' e por fim, as 'entrevistas' semiestruturadas gravadas, seguindo o protocolo Report Aloud, onde os discursos verbal e gestual dos estudantes puderam ser analisados.

A linguagem não verbal, caracterizada pelos gestos descritivos (gestos utilizados para descrever algo imaginado) realizados pelos estudantes durante as entrevistas foi analisada a partir da metodologia oferecida pela linha de trabalho de Monaghan e Clement (1999). Estabelecendo uma relação entre imagens mentais presentes na estrutura cognitiva do aluno e gestos realizados pelo mesmo.

Trazemos como exemplo um dos estudantes (terceiro semestre) que, ao ser questionado sobre as ondas eletromagnéticas e a 'luz branca' descritas no pós teste, relatou que imaginou as aulas do ensino médio, o livro utilizado na disciplina de Física Eletromagnética e o disco de Newton. Ou seja, imagens provenientes das mediações Social, Cultural e Pscicofísica, respectivamente.

Figura 01: A sequência de imagens acima, ilustra um movimento indicando a trajetória de uma onda. Essa sequência de imagens recebeu o hashtag #TO. Imagem dinâmica. Fonte: Os autores (2019)

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Figura 02: A imagem acima, ilustra um gesto com os dedos das mãos, demostrando um círculo, indicando o disco de Newton. Essa sequência de imagens recebeu o hashtag #DN. Imagem estática. Fonte: Os autores (2019)

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Já ao ser interrogado sobre a emissão luminosa de uma lâmpada monocromática, o aluno menciona o que foi visualizado na tela do celular utilizando os LED's, realizando gestos, e diz imaginar o próprio objeto na frente dele. Simulações mentais provenientes das mediações Hipercultural e Psicofísica.

Figura 03: A sequência de imagens (I) ilustra um movimento indicando as posições das cores evidenciadas no experimento com o auxílio da câmera do celular, por exemplo, com o LED azul (II). Essa sequência de imagens recebeu o hashtag #LED. Imagem dinâmica. Fonte: Os autores (2019)

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Para cada aluno, foi realizado todo o repertório de gestos e imagens mentais descritas nas entrevistas e observou-se, como nos exemplos acima, uma mistura de diferentes mediações para representar um único conceito, evidenciando padrões complexos de imagens mentais ao relatar o pensamento sobre temas da espectroscopia.

O aplicativo utilizado, mostra-se como um mecanismo de processamento externo de informação, proporcionando aos alunos, através do guia de atividade baseado no P.O.E, a visualização e as análises dos fenômenos relacionados à espectroscopia. Ao final, verificou-se que dois mecanismos de processamento externo, entre todos os alunos, se destacaram, sendo eles a mediação Psicofísica e Hipercultural.

A pesquisa abordando as aplicações com o espectrômetro de baixo custo, apresenta resultados que contemplam as noções de análise e visualização esperadas e pode ser uma alternativa para o ensino de espectroscopia. De maneira que, sua inserção em um ambiente de aprendizagem possui grandes potencialidades para o ensino de Física e disciplinas da área de Ciência da Natureza, compreendendo esclarecimentos conceituais do assunto.

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