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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Estação meteorológica portátil com cultura maker interdisciplinar para ensino de física e programação de computadores
Autor(es): Melo, Larissa Alencar de
Primeiro Orientador: Frota, Vitor Bremgartner da
metadata.dc.contributor.referee1: Frota, Vitor Bremgartner da
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Daniel F. de
metadata.dc.contributor.referee3: Fernandes, Priscila Silva
Resumo: Sabe-se que o ensino de Física pode ser considerado difícil devido a tantos cálculos, gráficos e números. Muitas vezes, a capacidade de associação das fórmulas e do conteúdo teórico com o cotidiano não acontece de forma clara para os alunos. Além disso, o ensino de Programação de Computadores também se torna difícil para os alunos, pois muitas vezes lhes faltam habilidades para entenderem os passos lógicos para a resolução de problemas por meio de um computador. Logo, o objetivo do projeto apresentado neste artigo é facilitar o ensino de Física por meio da cultura maker, no processo faça-você-mesmo (DIY). Como estudo de caso para aplicar a cultura maker no ensino de Física e Programação de Computadores, criamos uma estação meteorológica portátil com Arduino, um hardware livre de baixo custo, de forma que os alunos pudessem relacionar assuntos de Termodinâmica com Programação de Computadores, dessa forma buscando melhorar a forma de raciocínio e visibilidade com o auxílio da Física teórica, a cultura maker e o cotidiano. Na construção dessa estação meteorológica, foi possível estudar e visualizar as variáveis de estado da Termodinâmica utilizando o Arduino como plataforma de monitoramento. No nosso trabalho, inicialmente iríamos realizar experimentos presencialmente, porém tivemos que aplicar experimentos remotos devido à pandemia de covid-19. Nesse experimento, participaram 20 alunos do segundo ano de um curso técnico de Ensino Médio em Eletrônica de uma Instituição de Ciência e Tecnologia no Brasil. Todos os alunos foram submetidos a um teste inicial a respeito de conceitos de Termodinâmica e Programação de Computadores, a fim de obtermos o diagnóstico inicial destes estudantes. Em seguida, todos os alunos assistiram a uma aula online do professor de Física e por fim, os alunos foram divididos, por meio de um sorteio, em 2 grupos: o grupo que participou dos experimentos maker remotos (10 alunos) e o grupo que não participou (10 alunos). Aplicamos um questionário final para toda a turma, a fim de obter os níveis de expertise da turma a respeito dos conceitos de Termodinâmica e Programação. Os resultados obtidos, a comparação entre os grupos que participaram e não participaram das atividades maker remotas, o relato dessas experiências remotas e os ajustes feitos para alcançar o maior número possível de alunos mostram a viabilidade da proposta, além de desafios e direcionamentos futuros reportados.
Abstract: It is known that teaching physics can be considered difficult due to so many calculations, graphs and numbers. Often, the ability to associate formulas and theoretical content with everyday life does not happen clearly for students. In addition, teaching Computer Programming is also difficult for students, as they often lack the skills to understand the logical steps for solving problems using a computer. Therefore, the objective of the project presented in this article is to facilitate the teaching of Physics through the maker culture, in the do-it-yourself (DIY) process. As a case study to apply the maker culture to the teaching of Physics and Computer Programming, we created a portable meteorological station with Arduino, a low cost free hardware, so that students could relate Thermodynamics to Computer Programming, in this way seeking to improve the way of reasoning and visibility with the help of theoretical Physics, maker culture and everyday life. In the construction of this meteorological station, it was possible to study and visualize the state variables of Thermodynamics using Arduino as a monitoring platform. In our work, we were initially going to perform experiments in person, but we had to apply remote experiments due to the covid-19 pandemic. In this experiment, 20 second-year High School students of a technical course in Electronics participated from a science and technology institution in Brazil. All students were subjected to an initial test regarding concepts of Thermodynamics and Computer Programming, in order to obtain the initial diagnosis of these students. Then, all the students attended an online lesson from the Physics teacher and finally, the students were divided, through a draw, into 2 groups: the group that participated in the remote maker experiments (10 students) and the group that did not participate (10 students). We applied a final test to the whole class, in order to obtain the levels of expertise of the class regarding the concepts of Thermodynamics and Computer Programming. The results obtained, the comparison between the groups that participated and did not participate in the remote maker activities, the report of these remote experiences and the adjustments made to reach the largest possible number of students show the feasibility of the proposal, in addition to reported challenges and future directions.
Palavras-chave: Arduino
Robótica
Pensamento computacional
Ensino de programação
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Idioma: por
País: Brasil
Sigla da Instituição: Instituto Federal do Amazonas
IFAM
Engenharia de Controle e Automação
Instituto Federal do Amazonas
IFAM
Engenharia de Controle e Automação
Instituto Federal do Amazonas
IFAM
Engenharia de Controle e Automação
metadata.dc.publisher.department: Campus Manaus Distrito
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ifam.edu.br/jspui/handle/4321/596
Data do documento: 2-Mar-2021
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