Descrevemos neste artigo a construção de um aparato experimental indicado para o ensino de gráficos da Cinemática. O aparato utiliza o software PLX-DAQ e um sensor sonar de ultrassom acoplado a uma plataforma microcontrolada Arduino para realizar leituras de posição e distância de objetos. O instrumento foi desenvolvido durante a realização de um mestrado profissional, com o objetivo de contribuir para a superação de dificuldades de aprendizagem enfrentadas por estudantes da Educação Básica na construção e interpretação de gráficos de posição versus tempo no sistema cartesiano de coordenadas. Na primeira parte do artigo, apresentamos uma descrição detalhada da construção do aparato experimental e, na sequência, um breve relato sobre alguns resultados do seu uso em duas turmas de 1°ano do Ensino Médio, de uma escola estadual do município de Candiota/RS. Durante sua aplicação, pudemos identificar uma evolução no desempenho dos alunos, os quais demonstraram, no início da atividade, alguma dificuldade na análise e interpretação de gráficos de movimento. No entanto, no decorrer das tarefas, eles foram capazes de interpretar e reproduzir gráficos de movimento, em tempo real, a partir do aparato experimental utilizado. Palavras-chave: Cinemática; PLX-DAQ; Arduino; Ensino Médio.. This paper presents an educational tool developed using the Arduino platform with a position sensor and the PLX-DAQ software, which was used in developing a learning experiment suitable for teaching graphics kinematics that was applied to the master's work. The aim was to overcome learning difficulties faced by students of basic education in the construction and interpretation of graphs, like position versus time in the Cartesian coordinate system. We present a detailed description of instrumentation and some results of an implementation carried out with two groups of 1st year of high school, a State school in the city of Candiota / RS.In the implementation, we identified an increase in student performance, which demonstrated certain difficulties in the analysis and interpretation of motion graphics at the beginning of the activity; however, they developed skills in the course of tasks, achieving both qualitative and quantitative results (statistically significant). The students were able to interpret and reproduce motion graphics in real time from the instrumentation proposed in this work.
A experiência didática descrita e analisada neste artigo foi desenvolvida em uma escola estadual do município de Candiota, RS, no formato de dois módulos didáticos, contendo atividades para a introdução ao ensino do plano cartesiano e de gráficos de Cinemática. No primeiro módulo, enfatizou-se o estudo de coordenadas cartesianas, utilizando o jogo batalha naval e a construção de um plano cartesiano no pátio da escola. No segundo módulo, abordou-se a elaboração e a interpretação de gráficos em Cinemática, com ênfase no emprego de tecnologias computacionais, fazendo uso da plataforma Arduino para construção de carrinhos automatizados e de um aparato utilizando sensor de posição. A experiência didática foi realizada à luz das orientações curriculares descritas em documentos oficiais de ensino e alicerçada na teoria de aprendizagem significativa de Ausubel. A intervenção foi desenvolvida em duas turmas de 1º ano do Ensino Médio e os resultados, a partir de análises estatísticas (nível de significância estatística inferior a 0,01) e categorias qualitativas, evidenciaram que as atividades propostas constituem uma possibilidade eficaz para introdução ao estudo de gráficos, especialmente da Cinemática. Durante a intervenção, os alunos desenvolveram habilidades para localizar pontos no plano cartesiano, coletar e representar de forma adequada, em tabelas, dados de tempo e deslocamento, bem como construir gráficos do movimento. Além disso, os alunos demonstraram capacidade para interpretar e analisar dados de tempo, deslocamento e velocidade constantes em gráficos do movimento uniforme e reproduzir esse movimento através de um carrinho automatizado e de um sensor de movimento.
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