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Tipo do documento: Dissertação
Título: O uso de um termofluxímetro de baixo custo para o ensino de termodinâmica
Autor: COSTA, Giovanni Armando da 
Primeiro orientador: PEDROSO, Luciano Soares
Primeiro coorientador: PINTO, José Antonio
Primeiro membro da banca: MACÊDO, Josué Antunes de
Segundo membro da banca: WISNIEWSKI, Celio
Resumo: Esta dissertação apresenta a elaboração e aplicação de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) utilizando um aparato experimental de baixo custo denominado Termofluxímetro de Baixo Custo (TFBC). O objetivo principal consiste em desenvolver, implementar e avaliar a utilização de um aparato experimental chamado Termofluxímetro de Baixo Custo como ferramenta de ensino para conceituar elementos de Termodinâmica, promovendo a aprendizagem significativa e avaliando o desempenho dos estudantes por meio da criação de mapas conceituais. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) destaca a importância das práticas experimentais no ensino de Física; entretanto, desafios como o alto custo e a complexidade dos equipamentos dificultam sua implementação. Para superar essas dificuldades, propomos a construção e utilização do TFBC em aulas do 2º ano do Ensino Médio. O aparato será utilizado para abordar temas cotidianos relacionados ao conceito de calor, seus princípios de propagação e materiais de isolamento térmico. A metodologia adotada, para que os objetivos fossem alcançados, alicerça-se na aprendizagem significativa, levantando-se subsunçores preexistentes na estrutura cognitiva dos estudantes e utilizando-se da análise de conteúdo para tratar os dados coletados durante e após as intervenções pedagógicas. Foram elaboradas sequências de atividades para promover o processo de ensino e aprendizagem, permitindo aos estudantes elaborar e manipular o experimento e responder às questões norteadoras propostas pelo professor-pesquisador. Os resultados encontrados ao longo das intervenções mostraram que o uso do TFBC facilitou a compreensão dos conceitos de fluxo térmico e condução através de materiais variados, evidenciando a efetividade das práticas experimentais de baixo custo neste nível de ensino. Estudos futuros podem explorar a aplicação do TFBC em outras áreas da Física e expandir a abordagem para diferentes níveis de ensino.
Abstract: This study presents the development and application of a Potentially Significant Learning Unit (UEPS) using a low-cost experimental apparatus, designated as the Low-Cost Thermosiphon (TFBC). The main objective of this study is to develop, implement, and evaluate the use of an experimental apparatus, the Low-Cost Thermosiphon, as a pedagogical tool to facilitate the conceptualization of thermodynamic principles, in alignment meaningful learning theory. Additionally, the study aims to assess students' comprehension through the creation concept maps.The Brazilian Common National Curriculum (BNCC) underscores the significance of experiential learning in physics education. However, practical limitations, such as the high cost and intricate nature of the required equipment, present a significant challenge to the implementation of such approaches. To address these challenges, we propose the construction and utilization of the TFBC in 11th grade classrooms.The apparatus will be used to address a range of everyday topics related to the concept of heat, its propagation principles, and thermal insulation materials. The methodology employed to attain the desired outcomes is founded upon meaningful learning theory. This entails the elevation of pre-existing subsumers within the students' cognitive structure and the utilisation of content analysis to process the data gathered during and following the pedagogical interventions. Activity sequences were developed to facilitate the teaching and learning process, enabling students to design and manipulate the experiment and respond to the guiding questions proposed by the teacher-researcher. The findings of the study indicated that the use of the TFBC facilitated the comprehension of the concepts of heat flow and conduction through different materials. This evidence supports the efficacy of low-cost experimental practices at this educational level.Further research could investigate the applicability of the TFBC in other fields of physics and extend the methodology to encompass diverse educational levels.
Palavras-chave: Ensino de Física
Práticas experimentais
Termodinâmica
Lei de Fourier
Fluxo térmico
Experimentos de baixo custo
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
Programa: Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física
Citação: COSTA, Giovanni Armando da. O uso de um termofluxímetro de baixo custo para o ensino de termodinâmica. 2024. 151 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2616
Data de defesa: 9-Ago-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Ensino de Física
Mestrado em Ensino de Física

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