Laboratórios on-line em aulas de Física no Ensino Médio: proposta de uso em sequências didáticas investigativas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e76401

Resumo

Este documento explorou os laboratórios on-line e suas potencialidades, para atividades práticas em disciplina de Física no Ensino Médio. Os laboratórios on-line podem apoiar as atividades experimentais, que se constituem em um dos aspectos-chave nos processos de ensino e de aprendizagem das ciências. A pesquisa, aplicada, de abordagem quantitativa utilizou como estratégia um estudo de caso. Participaram da pesquisa, realizada em 2019, 179 alunos, de 10 turmas de 1º, 2º e 3º anos, da disciplina de Física, de duas escolas públicas estaduais, em Criciúma/SC. Para apoiar as atividades e disponibilizar os conteúdos didáticos foram implementadas sequências didáticas investigativas (SDI), que foram disponibilizadas em um ambiente virtual de aprendizagem (AVEA). As SDI foram apoiadas por laboratórios on-line, para realização das atividades práticas. Para a coleta de dados foram aplicados três questionários: Perfil do aluno, Experiência de Ensino e Enquete Vocacional. O questionário experiência de ensino foi respondido pela totalidade dos alunos e o escore médio de Likert, obtido para os 20 itens do questionário foi de 4,51, demonstrando uma atitude muito positiva dos alunos em relação a utilização dos recursos tecnológicos utilizados, a saber o AVEA e os laboratórios remotos. Dados obtidos no questionário Perfil do Aluno indicaram que 86,39% dos alunos declararam intenção em cursar o ensino superior, porém, apenas 2,96% demonstraram interesse pelas carreiras nas áreas das Ciências Exatas (Matemática, Física, Química e Biologia). E no instrumento Enquete Profissional, os cursos da área de Engenharia e Tecnologia foram a 4ª opção com maior pontuação e Ciências Exatas a 7ª para um total de 8 possibilidades. São resultados que permitem-nos refletir sobre o potencial das tecnologias digitais e seu potencial de contribuição para a educação, porém, também apontaram grande desinteresse dos alunos pesquisados em relação a ingressar em carreiras tecnológicas ou na área das ciências exatas.

Biografia do Autor

Juarez Bento Silva, Universidade Federal de Santa Catarina

Possui graduação em Administração de Empresas (PUCRS), mestrado em Ciências da Computação (UFSC), doutorado em Engenharia e Gestão do Conhecimento (UFSC). Atualmente é Professor Associado da UFSC onde atua como docente na graduação e pós-graduação. Coordena o Laboratório de Experimentação Remota, onde tem atuando principalmente nos seguintes temas: laboratórios virtuais e remotos e tecnologia educacional.

Simone Meister Sommer Bilessimo, Universidade Federal de Santa Catarina

Possui graduação em Engenharia de Produção Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (1997), mestrado (1999) e doutorado (2007) em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Santa Catarina. Atualmente, é professora com dedicação exclusiva (Professor Adjunto IV) da Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, inclusive como docente no Programa de Pós-graduação em Tecnologias da Informação e Comunicação. Tem atuado principalmente nos seguintes temas: empreendedorismo, gestão da inovação, integração da tecnologia na educação, bem como o uso das Tecnologias da Informação e Comunicação na educação e em negócios digitais. Experiência com organização de eventos. Participa do Grupo de Pesquisa RExLab - Laboratório de Experimentação Remota.

Ladislei Marques Felipe Castro, Universidade Federal de Santa Catarina

Especialização em Especialização em Metodologia de Ensino de Língua Portuguesa e Literatura pelo Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Uniasselvi, Brasil(2017)
Mestranda da Universidade Federal de Santa Catarina , Brasil

Schirley Aparecida de Alano Scheffer, Escola de Educação Básica Rubens de Arruda Ramos, Criciuma

Formada em Administração pela Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC; Licenciatura em Química pela Universidade do Sul de Santa Catarina – UNISUL e Licenciatura em Física pela Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC.  Especialização em Marketing pela Universidade do Sul de Santa Catarina – UNESC; Especialização em Ensino de Ciências Através de Oficinas Naturais (Química, Física e Biologia) pela Faculdade Padre João Bagozzi; Especialização Tecnologias em Educação pela PUC Rio de Janeiro; Mestra em Ensino de Física pela Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC. Professora Estadual do Estado de Santa Catarina nas disciplinas de Química e Física.

Referências

AAPT. Goals of the Introductory Physics Laboratory. American Journal of Physics. 66, 483 485 (1998). Disponível em: https://www.uv.es/fsicadoc/laboratoris_grau_fisica/Goalsphyslabs.pdf. Acesso em: 02 ago. 2020.

ARANHA, M. L. A. História de educação. 2. ed. São Paulo: Editora Moderna, 1996. 255 p.

BLAND, J. M.; ALTMAN, D. G. Statistics notes: Cronbach's alpha. The British Medical Journal, [s.l.], v. 314, n. 7080, p.572-572, 22 fev. 1997. BMJ. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1136/bmj.314.7080.572. Acesso em: 05 jun. 2020.

BOHUS, C.; CROW, L. A.; AKTAN, B.; SHOR, M. H. Running Control Engineering Experiments Over the Internet. Technical Report. Oregon State University, Corvallis, OR, USA, 1996.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP). Censo da Educação Superior 2018: notas estatísticas. Brasília, 2019. Disponível em: http://download.inep.gov.br/educacao_superior/censo_superior/documentos/2019/censo_da_educacao_superior_2018-notas_estatisticas.pdf. Acesso em: 01 ago. 2020.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP). Censo Escolar 2018. Brasília, 2019. Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/resultados-e-resumos. Acesso em: 12 nov. 2019.

CARNEGIE MELLON UNIVERSITY. The Virtual Lab: Engineering the Future. Disponível em: http://www.ece.cmu.edu/~stancil/virtual-lab/virtual-lab.html. Acesso em: 27 set. 2019.

CGI.br/NIC.br Centro Regional de Estudos para o Desenvolvimento da Sociedade da Informação (Cetic.br), Pesquisa sobre o Uso das Tecnologias de Informação e Comunicação nos domicílios brasileiros - TIC Domicílios 2018.

CORREIA, R. F. C. M. Modelo de Evolução dos Laboratórios Remotos e Virtuais. 2018. 261f. Tese (Doutorado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores) - Universidade Nova de Lisboa, Lisboa, Portugal.

DE JONG, T.; SOTIRIOU, S.; GILLET, D. Innovations in STEM education: The Go-Lab federation of on-line labs. Smart Learning Environments, v. 1, n. 3, p. 1-16, 2014.

GALÁN, D.; FABREGAS, E.; GARCIA, G.; SÁENZ, J.; DORMIDO-CANTO, S.; DORMIDO, S. Online Virtual Control Laboratory of Mobile Robots. IFAC-PapersOnLine, v. 51, Issue 4, 2018, p. 316-321. Disponível em: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240589631830380X. Acesso em: 12 set. 2019.

GEORGE, D.; MALLERY, P. SPSS for Windows step by step: A Simple Guide and Reference, 11.0 Update. Boston: Allyn and Bacon, 2003. 386 p.

GRIMUS, M.; EBNER, M. Mobile Learnin and STEM: First Experiences in a Senior High School in Ghana. In: CROMPTON, H.; TRAXLER, J. (Org.) Mobile Learning and STEM: case studies in practice. Nova York: Routledge, 2016.

HODSON, D. Assessment of practical work. Some considerations in philosophy of science. Science and Education, v. 1, n. 2, p. 115-144, 1992.

LORO, F. Evaluación y Aprendizaje en Laboratorios Remotos: Propuesta de un Sistema Automático de Evaluación Formativa Aplicado al Laboratorio Remoto VISIR. 2018. 405p. Tese (Doutorado em Tecnologías Industriales) - Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), Madrid. Disponível em: http://e- spacio.uned.es/fez/view/tesisuned:ED-Pg-TecInd-Fgarcia. Acesso em: 18 dez. 2019.

MARTIN-HANSEN, L. Examining ways to meaningfully support students in STEM. IJ STEM. Ed 5, 53, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1186/s40594-018-0150-3. Acesso em: 01 mar. 2020.

MATTHIENSEN, A. O uso do coeficiente alfa de Cronbach em avaliações por questionários. Boa Vista: Embrapa Roraima, 2011.

MINNER, D. D., LEVY, A. J., CENTURY, J. (2010). Inquiry-based science instruction – what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. Journal of Research in Science Teaching, v. 47, p. 474496. Doi:10.1002/tea.20347.

MUJKANOVIC, A. Impact of students' preferences on the design of on-line laboratories. In: GLOBAL ENGINEERING EDUCATION CONFERENCE (EDUCON), IEEE, 2015. p. 823-826. Disponível em: https://doi.org/10.1109/EDUCON.2015.7096067. Acesso em: 10 jan. 2020.

NAFALSKI, A.; MACHOTKA, J.; NEDIC, Z. Collaborative Remote Laboratory NetLab for Experiments in Electrical Engineering. Using Remote Labs in Education: Two Little Ducks in Remote Experimentation, 2011. p. 177-199.

NMC - NEW MEDIA CONSORTIUM. Laboratórios Remotos e Virtuais. 2018. Disponível em: https://www.nmc.org/horizon_topic/virtual-and-remote- laboratories/laboratorios-remotos-e-virtuais/. Acesso em: 10 jan. 2020.

OECD. Education at a Glance 2018: OECD Indicators, OECD Publishing, Paris. Disponível em: https://doi.org/10.1787/eag-2018-en. Acesso em: 22 jul. 2020.

PEDASTE, M.; MÄEOTS, M.; SIIMAN, L. A.; DE JONG T.; VAN RIESEN, S. A.N.; KAMP, E.T.; MANOLI, C. C.; ZACHARIA, Z. C. Phases of inquiry-based learning: Definitions and the inquiry cycle. Educational Research Review, v. 14, p. 47-61, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003. Acesso em: 08 ago. 2020.

SILVA JÚNIOR, S. D.; COSTA, F. J. Mensuração e Escalas de Verificação: uma Análise Comparativa das Escalas de Likert e Phrase Completion. Revista Brasileira de Pesquisas de Marketing, Opinião e Mídia, v. 15, p. 1-16, 2014.

SILVA, J. B.; BILESSIMO, S. M. S.; ALVES, J. B. M. Integração de Tecnologias na Educação: Práticas inovadoras na Educação Básica. Araranguá: Hard Tech Informática Ltda, 2018a. 110 p. Disponível em: https://publicacoes.RExLab.ufsc.br/. Acesso em: 18 jan. 2020.

SILVA, J. B.; OLIVEIRA, G.; SILVA, I. N.; MAFRA, P. M.; BILESSIMO, S. M. S. Block.ino: Remote Lab for Programming Teaching and Learning. International Journal Of Advanced Engineering Research And Science, [s.l.], v. 7, n. 1, p. 41-47, 2020. AI Publications. Disponível em: http://dx.doi.org/10.22161/ijaers.71.6. Acesso em: 11 jan. 2020.

TAMIR, P. Content analysis focusing on inquiry. Journal of Curriculum Studies, v. 17, n. 1, p 87-94, 1985.

WELLINGTON, J. “Practical work in science: Time for a reappraisal”. In: WELLINGTON, J. (Ed.). Practical work in school science: Which way now? Londres: Routledge. 1998. p. 3-15.

WORLD ECONOMIC FORUM. The Human Capital Report 2016. World Economic Forum 2016. Disponível em https://www.weforum.org/reports/the-global-human-capital-report-2016. Acesso em: 05 jul. 2020.

WORLD ECONOMIC FORUM. The Global Competitiveness Report 2013-2014. World Economic Forum 2013. Disponível em: http://www3.weforum.org/docs/WEF_GlobalCompetitivenessReport_2013-14.pdf. Acesso em: 12 jul. 2020.

ZUTIN, D. G.; AUER, M. E.; MAIER, C.; NIEDERSTÄTTER, M. Lab2go - A repository to locate educational on-line laboratories. In: IEEE EDUCON, 2010. p.1741-1746.

Downloads

Publicado

2021-12-15

Como Citar

Silva, J. B., Bilessimo, S. M. S., Castro, L. M. F. ., & Scheffer, S. A. de A. . (2021). Laboratórios on-line em aulas de Física no Ensino Médio: proposta de uso em sequências didáticas investigativas. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 38(3), 1478–1508. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e76401

Edição

v. 38 n. 3 (2021): Caderno Brasileiro de Ensino de Física

Seção

Desenvolvimento de materiais educativos

Licença

DECLARAÇÃO DE RESPONSABILIDADE Certifico que participei da concepção do trabalho, em parte ou na íntegra, que não omiti quaisquer ligações ou acordos de financiamento entre os autores e companhias que possam ter interesse na publicação desse artigo. Certifico que o texto é original e que o trabalho, em parte ou na íntegra, ou qualquer outro trabalho com conteúdo substancialmente similar, de minha autoria, não foi enviado a outra revista e não o será enquanto sua publicação estiver sendo considerada pelo Caderno Brasileiro de Ensino de Física, quer seja no formato impresso ou no eletrônico.

 

 

Creative Commons License
Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, SC, Brasil - - - eISSN 2175-7941 - - - está licenciada sob Licença Creative Commons > > > > >