Explorando a lei de Faraday e a lei de Lenz por meio do experimento de indução eletromagnética (EXPINEL)

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Machado, João Victor de Souza
• Orientador(a): Freitas, Alysson Miranda de
• Banca de defesa: Alcantara, Marlon Cesar de , Senra, Clarice Parreira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (ProFis)
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ensino de física; Ensino de eletromagnetismo; Metodologia POE; EXPINEL; Physics education; Electromagnetism education
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17499

Este trabalho objetiva apresentar uma abordagem para o ensino de eletromagnetismo, com foco nas Leis de Faraday e Lenz, destinada às turmas do terceiro ano do ensino médio. Em resposta ao contexto pandêmico da COVID-19, esta metodologia foi desenvolvida para ser aplicada no ensino à distância, visando tornar mais acessível a compreensão de conceitos frequentemente percebidos como abstratos pelos alunos. A estrutura pedagógica da sequência didática fundamenta-se na metodologia de ensino por investigação, utilizando a abordagem POE (Predizer - Observar - Explicar). Foram criadas duas sequências didáticas: uma sobre a Lei de Faraday e outra sobre a Lei de Lenz, empregando vídeos de um aparato experimental denominado Experimento de Indução Eletromagnética (EXPINEL). Além disso, integrou-se o simulador virtual PHET para estabelecer uma analogia entre o experimento real e o conteúdo teórico, visando aprimorar a compreensão dos fenômenos e suas aplicações. Cada sequência didática é composta por sete questões, apresentadas sequencialmente com prazos definidos para as respostas. A primeira etapa, intitulada Predizer, envolve os alunos assistindo a vídeos do experimento EXPINEL desligado e respondendo a questões que os desafiam a formular previsões e hipóteses sobre o funcionamento do aparato. Na etapa de Observação, os alunos assistem a vídeos do experimento em funcionamento, com o objetivo de comparar suas previsões com os resultados reais e criar explicações mais aprofundadas sobre o fenômeno. Na terceira etapa, Explicação, os alunos utilizam o simulador PHET para criar uma analogia entre o experimento real e a simulação virtual, reforçando a compreensão teórica. Em seguida, reavaliam suas respostas das etapas de Predição e Observação, oferecendo explicações mais embasadas. Posteriormente, uma aula expositiva sobre o tema e o aparato experimental proporciona aos estudantes uma nova oportunidade de reformular suas respostas. A análise das sequências didáticas desenvolvidas baseou-se em dados qualitativos obtidos a partir das respostas conceituais dos alunos para cada questão proposta. Foram elaborados gráficos quantitativos ao longo da análise de cada questão conceitual para proporcionar uma compreensão da evolução da turma. A avaliação das respostas concentrou-se na compreensão conceitual, incentivando o desenvolvimento da escrita científica e a aquisição de um entendimento mais sólido das Leis de Faraday e Lenz, que frequentemente são desafiadoras para os alunos. Os resultados indicam que os estudantes conseguiram compreender os fenômenos e desenvolver habilidades de escrita científica, demonstrando uma sólida compreensão conceitual das Leis de Faraday e Lenz.