Um estudo dos invariantes operatórios mobilizados por estudantes da terceira série do Ensino Médio sobre o efeito fotoelétrico

Abstract

Este trabalho tem por objetivo apresentar os invariantes operatórios mobilizados por alunos da terceira série do Ensino Médio sobre o efeito fotoelétrico em situações didáticas. A aplicação desse estudo ocorreu em um colégio particular da cidade de Nova Esperança – Paraná, no ano de 2019. Como sujeitos da pesquisa, participaram quarenta e três alunos da terceira série do Ensino Médio. Com base em nossos objetivos de pesquisa, para a constituição dos dados, realizamos uma observação participante e, como instrumento de coleta de dados, utilizamos questionários. Para este artigo, selecionamos três questões, aplicadas ao longo de uma atividade didática, nas quais abordamos sobre o efeito fotoelétrico. Inicialmente, discutimos o processo de eletrização de um eletroscópio e as possí­veis formas de descarregá-lo. Na sequência, apresentamos novamente o experimento e pedimos para que testassem descarregar com uma fonte de luz (lanterna do celular e Luzes de LED coloridas). Após esse momento, promovemos uma discussão acerca dos conceitos que envolvem o efeito fotoelétrico. Em nossa análise, a maioria dos invariantes operatórios mobilizados no primeiro momento, antes da realização do experimento, consideravam que a luz, por não ser partí­cula e sim uma onda, não seria capaz de interagir com os elétrons e descarregar o eletroscópio. Ao serem questionados novamente, após testarem experimentalmente a luz descarregando o eletroscópio, percebe-se uma diversidade de conceitos e teoremas-em-ação mobilizados, os quais buscam em seus esquemas já existentes, encaixar o que foi observado. Por fim, na análise da terceira atividade didática, após a investigação experimental e conceitual do efeito fotoelétrico, percebe-se a mobilização de invariantes operatórios mais próximos do conhecimento cientí­fico. Sem a pretensão de esgotar o assunto, esperamos que os resultados encontrados contribuam para uma melhor compreensão dos invariantes operatórios sobre efeito fotoelétrico e subsidiem caminhos para abordar a Fí­sica Moderna, em especial a Fí­sica Quântica, no Ensino Médio.