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KIT EXPERIMENTAL PARA O ESTUDO DO EFEITO FOTOELÉTRICO NO ENSINO MÉDIO
Gildo Sandro Sandro da Silva

Última alteração: 26-10-18

Resumo


RESUMO:

 

Este trabalho tem o propósito de criar uma metodologia com o uso de materiais de fácil acesso e de baixo custo como aparato para a montagem de um Kit experimental para o estudo do efeito fotoelétrico, que tem como  objetivo motivar os os estudantes no assunto proposto, em especial os da 3ª Série do Ensino Médio.

O experimento busca mostrar como o efeito fotoelétrico ocorre, através da incidência de luz com cores (frequência) diferentes sobre o material, evidenciando sua relação com a corrente elétrica produzida no circuito. Tais assuntos são pouco explorados em sala de aula devido a grande quantidade de conteúdos na disciplina de Física nesta série do ensino médio, não sendo, em geral, possível que o professor desenvolva tal tema em sala de aula e laboratórios.

Podemos observar também que o trabalho tem uma contribuição em encontrar esses materiais de fácil acesso e custo acessível para os estudantes e professores, materiais esses caseiros e outros que é na maioria das vezes encontram-se em qualquer loja de itens eletrônicos.

Como teoria de ensino-aprendizagem, neste trabalho aplicaremos aprendizagem significativa de David Ausubel , práticas estas da aprendizagem escolar e a instrução formuladas pelo psicólogo norte-americano David Paul Ausubel (Aprendizagem significativa; A Teoria de David Ausubel - Marco Antonio Moreira e Elcie F. Salzano Masini. Ed. Centauro). As idéias de Ausubel, cujas formulações iniciais são dos anos 60, estabelecem que no processo de ensino-aprendizagem a nova informação interage em comum à estrutura de conhecimento específico, que Ausubel chama de conceito “subsunçor”.  Ausubel é um representante do cognitivismo e, como tal, propõe uma explicação teórica do processo de aprendizagem, segundo o ponto de vista cognitivista, embora reconheça a importância de experiência afetiva. Para ele, aprendizagem significa organização e integração do material na estrutura cognitiva, ele se baseia na premissa de que existe uma estrutura na qual essa organização e integração se processam. É a estrutura cognitiva, entendida como o conteúdo total de idéias de um certo indivíduo e sua organização, ou conteúdo e organização de suas idéias em uma área particular de conhecimentos. É o complexo resultante dos processos cognitivos, ou seja, dos processos por meio dos quais se adquire e utiliza o conhecimento. A atenção de Ausubel está diretamente voltada para a aprendizagem, tal como ela ocorre na sala de aula, no dia-a-dia da grande maioria das escolas. O fator isolado que mais influencia pra ele é aquilo que o aluno já sabe e que cabe ao professor identificar isso e ensinar de acordo, por isso que o nosso projeto é  trabalhar em sala de aula com uma SEQUÊNCIA DE ENSINO-APRENDIZAGEM na qual teremos uma sequência de 6 aulas onde na primeira aula a finalidade principal é trabalhar a motivação do aluno. No primeiro momento expondo um vídeo em que  o fenômeno do Efeito Fotoelétrico é explicado com o uso do Kit Experimental. Neste vídeo é demonstrado que quando é incidido uma luz visível por uma lanterna em uma placa solar ligada a um LED dentro do circuito, o mesmo acende. No segundo momento é colocado para o aluno uma situação problema onde será feito alguns questionamentos e debates. No terceiro momento dessa primeira aula, é feito uma Avaliação escrita inicial com questões básicas que envolvam as relações entre eletricidade, fóton, luz e física moderna, e é aí que entra a parte da Teoria de Ausubel que fala que “o fator isolado que mais influencia pra ele é aquilo que o aluno já sabe” e é aí que entra uns dos papeis do professor que é o de identificar isso e ensinar adequadamente.

Já na segunda aula tem por finalidade se trabalhar organizadores prévios e diferenciação progressiva tendo como atividade  apresentar aos alunos um simulador (Balancing/PHET) para que interajam com ele e no segundo momento uma aula expositiva (quadro ou projetor) na qual serão apresentado os conceitos da Mecânica Quântica, radiação do corpo negro, o Efeito Fotoelétrico e o experimento de Lenard, já sendo possível responder a situação problema inicial, mostrando assim a questão do uso de organizadores prévios que Ausubel recomenda, servindo de âncora para a nova aprendizagem e levem ao desenvolvimento de conceitos subsunçores que facilitem a aprendizagem subsequente. O uso de organizadores prévios é uma estratégia proposta por Ausubel para, deliberadamente, manipular a estrutura cognitiva, a fim de facilitar a aprendizagem significativa. Ainda dentro deste assunto com a finalidade de se trabalhar os organizadores prévios, é aplicado uma aula prática da apresentação do Kit Experimental para que os alunos tenham contato com o material, mostrar os materiais utilizados e fazer demonstrações experimental e nessa aula ter como aula expositiva (quadro ou projetor) para fazer comparações de incidência da luz, mostrando o comprimento de onda, frequência de cada uma delas. Na quarta aula tem por finalidade já fazer uma aula de reconciliação integradora na qual será trabalhado uma lista de exercícios que respondam as demandas de aprendizagem. Na quinta aula a finalidade já é o de generalizar trazendo questionamentos e debates, nisso serão criados grupos de alunos para a apresentação cada qual uma parte do Kit, ou seja, cada grupo um experimento.

Para consolidar essa Sequência de Ensino-aprendizagem é realizado uma avaliação Pós-teste (o mesmo da avaliação Pré-teste) questões estas correlatas, em conteúdo e dificuldade, fechando assim um ciclo onde é possível apurar o nível de aprendizagem significativa do aluno.


Palavras-chave


Kit experimental, ensino médio, física moderna, efeito fotoelétrico.

Referências


EISBERG, R.;RESNICK, R. Física Quântica: 24. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 1979.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física Moderna, volume 4: 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

CALÇADA, C.S.; SAMPAIO, J.L. Física Clássica,3: 1. ed. São Paulo: 2012.