O conceito de potência elétrica: uma intervenção pedagógica para o ensino médio

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Saldanha, Taís Pinto Rodrigues
• Orientador(a): Dorneles, Pedro Fernando Teixeira
• Banca de defesa: Rocha, Fábio Saraiva da, Lucchese, Márcia Maria
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional em Ensino de Ciências
• Departamento: Campus Bagé
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Circuitos elétricos; Atividades experimentais; Sequência didática; Ensino de física; Física; Ensino
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: https://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/2380

Este trabalho descreve e avalia a aplicação de uma intervenção pedagógica que contempla atividades voltadas para a aprendizagem de conceitos relacionados ao estudo de circuitos elétricos, especialmente os de potência e energia elétrica, utilizando textos de introdução teórica, simulações computacionais, atividades experimentais e contextualizadas. A proposta foi desenvolvida em aulas da componente curricular de Física em uma turma de 3º ano do Ensino Médio Politécnico da E.E.E.M. Luiz Maria Ferraz – Ciep – na cidade de Bagé/RS, com o objetivo de promover a aprendizagem relacionada à associação de resistores em série de modo que o aluno compreenda que: i) a intensidade da corrente que circula pelos componentes do circuito é a mesma; ii) a resistência equivalente do circuito aumenta quando mais um resistor é associado em série; iii) a soma das diferenças de potencial entre as extre-midades dos resistores é igual à diferença de potencial aplicada entre os extremos da fonte; iv) a diferença de potencial em um resistor é proporcional à intensidade da corrente elétrica e a resistência elétrica; iv) é necessário tratar o circuito como um sistema; vi) a potência elétrica é diretamente proporcional ao produto da diferença de potencial pela intensidade da corrente elétrica; vii) o consumo de energia elétrica é diretamente proporcional à potência elétrica do aparelho pelo tempo de uso. O presente trabalho é fundamentado teoricamente na Teoria da Aprendizagem Significativa, de David Ausubel. As atividades foram desenvolvidas a partir dos conhecimentos prévios dos estudantes envolvidos na pesquisa acerca da temática em questão e durante a intervenção pedagógica foram oportunizados momentos de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa. A produção educacional foi elaborada na forma de uma Sequência Didática, divida em quatro módulos de ensino. No primeiro módulo, propõe-se uma avaliação e um exemplo de atividade prática experimental para identificar os conhe-cimentos prévios dos estudantes acerca do tema Circuitos Elétricos e Eletricidade. No segun-do módulo, utilizamos textos de introdução teórica com exercícios de fixação, exemplos de atividades de simulação computacional e experimentais para explorar as características de uma associação em série de resistores. No terceiro módulo, foram utilizados textos de intro-dução teórica e atividades experimentais para explorar os conceitos de potência elétrica e con-sumo de energia elétrica. No quarto módulo, encontra-se a avaliação, respondida pelos alu-nos, para coletar indícios de ocorrência de uma aprendizagem significativa do conteúdo. Ao final do módulo, propõe-se uma atividade para contextualizar a Física presente no cotidiano, em que aprofundamos os entendimentos acerca dos conceitos físicos de potência elétrica e consumo de energia elétrica. Com esta atividade, sugerimos uma reflexão a respeito dos equi-pamentos que utilizam energia elétrica, oportunizando aos alunos refletir se realmente preci-sam de todos eles ou se é possível diminuir o tempo de uso dos mesmos. Os resultados evi-denciam que os objetivos de aprendizagem propostos foram atingidos com a aplicação da Se-quência Didática. Os alunos demonstraram reconhecer as grandezas físicas em um circuito elétrico, assim como as relações entre as mesmas, foram capazes de entender o conceito de potência elétrica e demonstrar habilidades para efetuar o cálculo do consumo de energia elé-trica, os quais viabilizaram reflexões a respeito da utilização dos equipamentos elétricos. O trabalho desenvolvido está sintetizado na produção educacional anexa a esta dissertação e que se constitui de um material de apoio (introdução teórica, simulação computacional, atividades práti-cas e experimentais) para docentes da componente curricular de Física do Ensino Médio ao ministrarem aulas sobre circuitos elétricos.