A Revista do Professor de Física é uma publicação quadrimestral voltada à disseminação de estudos, práticas pedagógicas e inovações no ensino de Física. Com o objetivo de fomentar o desenvolvimento de abordagens educacionais fundamentadas em evidências, a revista busca divulgar trabalhos científicos, metodológicos e experimentais que contribuam para o aprimoramento do processo de ensino-aprendizagem. Sua abrangência inclui os níveis de Ensino Fundamental, Médio, Superior e o Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF), abordando temas que vão desde os fundamentos conceituais da Física até a integração de tecnologias digitais e metodologias ativas no ambiente educacional. Assim, a publicação se consolida como um espaço de diálogo entre pesquisadores, educadores e demais interessados na formação científica e pedagógica.
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FÍSICA E ESPORTE: INVESTIGANDO O LANÇAMENTO OBLÍQUO NO PINGUE-PONGUE POR VIDEOANÁLISE
Ao analisar o panorama contemporâneo da educação, verifica-se a necessidade de integrar novas propostas de ensino que combinem tecnologias acessíveis aos estudantes com os esportes que eles praticam. Diante desse cenário, o presente trabalho propõe um estudo inovador para o ensino do lançamento oblíquo, utilizando o jogo de pingue-pongue e o software livre Tracker como ferramentas didáticas. Entre as modalidades esportivas, o pingue-pongue foi selecionado por ser bastante popular e praticado entre os estudantes do campus de um instituto Federal no qual um dos autores leciona. Este artigo traz uma videoanálise do lançamento oblíquo da bola de pingue-pongue realizada com o auxílio do Tracker. Como resultados, obteve-se uma aceleração da gravidade local de 9,554 m/s², valor bem próximo ao da literatura existente, e uma velocidade de lançamento da bolinha de pingue-pongue de 5,731 m/s. A estimativa do ângulo de lançamento da bolinha foi de aproximadamente 16,272º. Além da análise experimental, foi realizada uma revisão bibliográfica para investigar a origem do pingue-pongue, a qual revelou que o esporte surgiu na Inglaterra no século XIX. Espera-se que essa proposta contribua positivamente para o ensino da Cinemática, podendo ser adotada por professores de Física do ensino médio, tornando o ensino dessa Ciência mais eficaz, contextualizado e cativante.
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POSSIBILIDADES NO ENSINO DA TERMODINÂMICA: EFEITO MPEMBA NO ENSINO MÉDIO
Este trabalho propõe o uso do Efeito Mpemba como situação problema de uma abordagem investigativa dos tipos de transferência de calor no Ensino Médio. O trabalho busca apresentar uma alternativa inovadora para o tratamento desse assunto, visando desenvolver o pensamento crítico dos estudantes. O Efeito Mpemba é o fenômeno em que a água quente pode congelar mais rápido que a fria, desafiando assim, a Lei de resfriamento de Newton. Erasto Mpemba levantou novamente o debate sobre esse efeito, e Denis Osborne o validou na década de 1960. O fenômeno foi analisado termodinâmicamente, considerando tipos de transferência de calor entre outros fatores. No entanto, as pesquisas que buscam uma resposta definitiva sobre ele ainda estão em andamento. Este artigo sugere que o fenômeno é uma ferramenta valiosa para ser utilizada por professores no ensino dos conceitos clássicos de física, tornando o aprendizado mais interessante, através da investigação de um problema aberto.
ANÁLISE EPISTEMOLÓGICA SOBRE A BNCC: UMA DISCUSSÃO SOBRE A PRESENÇA (OU NÃO) DA HISTÓRIA, FILOSOFIA E SOCIOLOGIA DA CIÊNCIA PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS
Apresentamos, neste trabalho, uma síntese teórica sobre a concepção contemporânea da História, Filosofia e Sociologia da Ciência (HFSC) enquanto campo investigativo, para, na sequência, realizarmos uma análise sobre a sua presença, ou não, na Base Nacional Comum Curricular (BNCC) direcionada ao Ensino de Ciências e analisamos, também, como o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) aborda a HFSC. Em vista disso, ressaltamos a compreensão da Ciência como um marco histórico e cultural, atrelada às condições sociais, políticas, econômicas e materiais de um determinado período. A análise aponta que houve um distanciamento entre as diferentes versões da BNCC e a concepção histórico-filosófica voltada ao Ensino de Ciências. Percebemos que a última e mais recente versão deste documento destoa das demais, ao apresentar profundas modificações em sua estrutura, dentre as quais destacam-se a omissão dos eixos formativos e a retomada das competências e habilidades. A partir desta análise, também pontuamos que a BNCC sinaliza uma interdisciplinaridade diluída e incipiente, a qual possui graves fragilidades, ao passo que omite a identidade epistemológica das Ciências Naturais. Por fim, alegamos a relevância desta investigação, e mesmo que esta tenha sido realizada sobre um ínfimo recorte da realidade, firmamos um movimento de resistência às reformas educacionais vigentes.
REVELANDO A ORIGEM RELATIVÍSTICA DA LEI DE LENZ NA TEORIA ELETROMAGNÉTICA GALILEANA
Este artigo investiga as origens da lei de Lenz no contexto do Eletromagnetismo Galileano. Sua ideia central é que a teoria eletromagnética comporta dois limites de baixa velocidade distintos: o elétrico e o magnético. Nosso principal resultado concentra-se neste último, onde a lei da indução é válida. Demonstramos que um boost galileano implica que a única relação linear possível entre ∇ × E e ∂B/∂t é caracterizada por um sinal negativo, correspondente à lei de Lenz. Concluímos, portanto, que a lei de Lenz possui uma origem profunda no princípio da relatividade, seja no regime clássico (galileano) ou relativístico (lorentziano). Nossos resultados oferecem uma nova perspectiva sobre os aspectos fundamentais da teoria eletromagnética e sua relação com a relatividade em baixas velocidades.
O LIVRO DE FÍSICA: UMA BREVE ANÁLISE DA LEGIBILIDADE TEXTUAL
O livro didático desempenha um papel importante no ensino de física, especialmente na Educação Básica. Neste trabalho, questiona-se como leitura experimental do livro didático leva a uma compreensão exata do conteúdo por parte dos alunos a partir de uma verificação de legibilidade. Trata-se de uma pesquisa quantitativa que explora a legibilidade textual de trechos de livros de física. A ferramenta Análise de Legibilidade Textual (ALT) foi utilizado como ferramenta para o objetivo proposto. Os resultados obtidos demonstram que 70% dos textos analisados foram classificados como legíveis, o que sugere boa adequação à leitura por estudantes do Ensino Médio ou Superior. Os 30% restantes apresentaram maior complexidade, indicando que podem exigir maior mediação didática ou reescrita para melhor compreensão. Esses resultados destacam a importância de ajustar os materiais didáticos ao nível de conhecimento e maturidade do público-alvo, promovendo maior eficiência e inclusão no processo de aprendizagem, podendo indicar certo incentivo aos alunos no desenvolvimento de uma comunicação eficaz e de habilidades críticas. A ALT foi capaz de sugerir o nível de legibilidade e o público a que os textos se destinam.
LABORATÓRIOS E SIMULADORES VIRTUAIS NO ENSINO DE FÍSICA: PERSPECTIVAS DE INCLUSÃO PARA ESTUDANTES COM AUTISMO
Este trabalho tem como objetivo principal apresentar uma proposta inclusiva para o ensino de Física, especialmente voltada para estudantes dentro do espectro autista. A proposta utiliza recursos e estratégias didáticas que priorizam o uso de Laboratórios de Física e simuladores para promover uma aprendizagem significativa, considerando características como hiperfoco, memória visual, sensibilidade sensorial e interação social. Para avaliar a aplicabilidade e eficácia da proposta, foram realizadas pesquisas de campo no ambiente escolar. Os resultados, embasados em referenciais teóricos, metodologia e recursos adotados, oferecem contribuições relevantes sobre inclusão no ensino de Física e abrem espaço para reflexões futuras sobre o tema, indicando a eficácia de simuladores e experimentos na aprendizagem.
O ATO DA MEDIÇÃO EM ESCALA QUÂNTICA NO ENSINO DE FÍSICA
Comumentemente, os livros didáticos de Física do Ensino Médio se limitam a discutir o ato de medida apenas em escala macroscópica (Física Clássica), enquanto que uma medida realizada em escala microscópica (Física Quântica) se dá de forma totalmente diferente. Diferença esta devido a natureza probabilística e indeterminista que é intrínseca à Mecânica Quântica, totalmente oposta à natureza exata e determinista da Física Clássica. O presente trabalho tem como objetivo ampliar a noção a respeito de uma medida e distinguir consequências de medida clássica e quântica. Além de viabilizar a abordagem do tema no componente curricular Física, no Ensino Médio, lançando mão do Tabuleiro de Galton como exemplificação a fim de facilitar a apreensão do tópico.
O ENSINO DE RAIOS CÓSMICOS NO ENSINO MÉDIO POR MEIO DOS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS
Este trabalho é um recorte do Trabalho de Conclusão de Curso intitulado “Uma sequência didática de raios cósmicos utilizando os três momentos pedagógicos”. O objetivo é apresentar uma proposta de atividade para o ensino médio que permita a inserção de conteúdos de física moderna e contemporânea, tendo os raios cósmicos como tema central. Por ser um assunto amplo, ele possibilita a conexão entre conceitos da física básica e da física moderna. Para a abordagem dos conteúdos, adotou-se como referencial teórico a teoria da transposição didática, elaborada por Chevallard, e como metodologia, os três momentos pedagógicos propostos por Delizoicov e Angotti. Esse método, baseado nas ideias de Paulo Freire, busca relacionar o conhecimento científico com situações do cotidiano por meio da problematização. Com base nesse referencial, a discussão sobre raios cósmicos no ensino médio envolve tópicos fundamentais como ordem de grandeza, modelos atômicos, cargas elétricas, além de conteúdos menos comuns, como a Radiação Cherenkov, permitindo a compreensão do funcionamento dos tanques de detecção do Observatório Pierre Auger. Ao final da sequência, os estudantes são estimulados a produzir apresentações, utilizando os conceitos explorados durante as atividades.
APRENDA FÍSICA COM SEU CELULAR: ESTIMANDO A ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE LOCAL USANDO O APLICATIVO PHYPHOX
É fato que muitos estudantes não gostam de Física, por considerá-la complexa demais e enfadonha. Mas é igualmente verdade que os estudantes são “fissurados” em smartphones, usando-os, principalmente, para acessar redes sociais, usar aplicativos e jogar jogos online. Levando em conta esse cenário, surge o questionamento: será que o uso do smartphone como ferramenta pedagógica para o ensino da Física não deixaria a sua aprendizagem mais fácil e prazerosa para o discente? Com o intuito de responder a essa pergunta no presente trabalho, relata-se uma experiência de uma oficina com 41 estudantes de duas turmas do segundo ano do ensino médio técnico de uma escola pública da cidade de São José de Ribamar – MA, na qual objetivou-se estimar a aceleração da gravidade com o aplicativo de smartphone Phyphox, por meio de uma prática experimental, contando com uma participação proativa e empolgada dos estudantes. Para tanto os estudantes foram divididos em quatro equipes, ficando cada equipe responsável por fazer sua estimativa. Os resultados mostram que os objetivos da aula foram cumpridos, pois os valores experimentais da aceleração da gravidade foram obtidos com erros razoavelmente toleráveis para experimentos com fins educativos e com os discentes, ao final da oficina, relatando que gostaram bastante dessa forma inovadora de se aprender Física.
TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA: UMA PROPOSTA DIDÁTICA POR MEIO DA ABORDAGEM INVESTIGATIVA NO ENSINO DE FÍSICA
Este estudo analisa a validação de uma sequência didática para o ensino do conceito de tensão superficial, voltada a alunos do ensino médio, com ênfase na experimentação. Adotou-se a abordagem de pesquisa de desenvolvimento, estruturada em quatro etapas: contextualização, realização dos experimentos, explicação teórica e avaliação da sequência. A análise qualitativa dos dados coletados revelou que a abordagem investigativa foi eficaz no aprofundamento da compreensão dos alunos sobre a Física, promovendo maior engajamento e construção ativa do conhecimento. As atividades experimentais e recursos visuais foram cruciais para tornar o aprendizado mais significativo, despertando o interesse dos alunos e facilitando a integração entre teoria e prática. Além disso, os alunos desenvolveram habilidades investigativas e comunicativas, aumentando a autonomia no aprendizado.
ENGAJANDO ESTUDANTES COM PRÁTICAS EXPERIMENTAIS: O CASO DA MINI BOBINA DE TESLA
Este artigo apresenta um estudo de caso de desenvolvimento e aplicação de uma sequência didática envolvendo a construção e experimentação de mini bobinas de Tesla como ferramenta pedagógica no ensino de Física para turmas do ensino médio. A sequência foi baseada na abordagem construcionista de Seymour Papert e foi estruturada em quatro encontros, totalizando oito aulas de 45 minutos cada. No primeiro encontro, os conceitos teóricos sobre indução eletromagnética foram discutidos, juntamente com a apresentação do projeto. Nos encontros seguintes, os estudantes, divididos em grupos, construíram as mini bobinas de Tesla no laboratório da escola, registrando dúvidas relacionadas ao conteúdo e à montagem, que foram debatidas coletivamente. O último encontro foi dedicado à experimentação das bobinas construídas e à avaliação dos conteúdos apresentados. A proposta visa integrar teoria e prática, promovendo o protagonismo do estudante, engajamento e aprendizagem significativa. Os resultados demonstram que a abordagem prática despertou o interesse dos alunos, facilitando a compreensão de conceitos teóricos e estimulando a criatividade. A sequência didática mostrou-se uma alternativa viável e eficaz para o ensino experimental de Física, especialmente em escolas públicas com recursos limitados.
HISTÓRIA EM QUADRINHOS SOBRE RADIOTERAPIA: UMA PROPOSTA DE ENSINO INVESTIGATIVO PARA NÍVEL MÉDIO
Mais da metade das ocorrências de tumores malignos no Brasil é tratada através da Radioterapia. Apesar de cada vez mais presente na medicina, a Radiação ainda é cercada de mitos e por vezes mal compreendida, mesmo por pacientes de tratamentos radioterápicos. Este trabalho propõe uma Sequência de Ensino Investigativo que a partir das propriedades catártica e lúdica de uma História em Quadrinhos guiará os alunos do ensino médio à investigação de uma dúvida frequente entre vítimas de câncer e seus familiares, a questão da radioatividade como consequência da irradiação das células de um tumor. A metodologia inclui um Roteiro de possíveis, porém não definitivas, perguntas para servirem de guia para o Professor em sala de aula.
UMA CRÍTICA AO USO DE CIRCUITOS COM LDR COMO RECURSO DIDÁTICO EM AULAS SOBRE O EFEITO FOTOELÉTRICO
Discute-se a utilização de circuitos com LDR (Light Dependent Resistor) em aulas sobre o efeito fotoelétrico. A partir de materiais sobre o assunto, reproduzimos um aparato composto por um circuito formado por um relé fotoelétrico e uma lâmpada associados em série. Investiga-se o princípio físico relacionado ao seu funcionamento, identificando se ele constitui um bom exemplo para o ensino do efeito fotoelétrico como feito no Ensino Médio. Verificou-se que esses circuitos funcionam com base no fenômeno da fotocondutividade, o qual, apesar de algumas semelhanças, distingue-se do efeito fotoelétrico da forma como este efeito é descrito nos materiais didáticos, podendo gerar alguma confusão de conceitos entre os estudantes.
ENTROPIA DESCOMPLICADA: UM GUIA PELA SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Este artigo apresenta uma introdução à segunda lei da termodinâmica, focando na compreensão do conceito de entropia e suas aplicações. Através de uma abordagem acessível, exploramos como a entropia se relaciona com o aumento da desordem em sistemas isolados e sua relevância em diversas áreas do conhecimento, como física, biologia e engenharia. Discutimos os princípios da termodinâmica e como a entropia desempenha um papel crucial em processos naturais, como a irreversibilidade de certos fenômenos e a dinâmica da energia. O objetivo é proporcionar uma visão clara sobre a importância da entropia no entendimento dos sistemas naturais e tecnológicos, incentivando o aprofundamento no estudo da termodinâmica.
ENSINO SIGNIFICATIVO DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO REPARO DE LÂMPADAS LEDS
O relatório do IPCC (2023) alerta para a necessidade urgente de reduzir as emissões de gases de efeito estufa para evitar um aumento médio de 2º na temperatura global em menos de uma década. Este aumento intensifica eventos climáticos extremos, como enchentes e secas. A recomendação é a substituição de matrizes energéticas baseadas em combustíveis fósseis por fontes sustentáveis como solar, eólica e hidrogênio. Por outro lado, uma ação de consciência individual é crucial para um uso crítico e sustentável da energia, o que exige conhecimento científico, que pode ser promovido nas escolas. O ensino de física, especialmente eletrodinâmica, pode incentivar reflexões críticas sobre consumo energético e sustentabilidade. Nesse contexto, foi desenvolvida uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) com oito aulas, incluindo experimentos, vídeos e uma oficina técnica para habilitar de forma dialógica e problematizadora o reparo de lâmpadas LED. Essa proposta foi aplicada a alunos do 2º ano do ensino médio em Mauá, integrando ciência e sustentabilidade para promover uma aprendizagem significativa. A avaliação dessa aplicação foi positiva por indicar nos alunos a aprendizagem significativa sobre o assunto após eles terem participado da sequência de aulas e propiciar a significação da importância da sustentabilidade nos alunos.
LIVROS DIDÁTICOS, SIMULADORES COMPUTACIONAIS E ATIVIDADES EXPERIMENTAIS: FERRAMENTAS DE ENSINO DE ÓPTICA NO ENSINO MÉDIO
O ensino de óptica no nível médio é frequentemente abordado de maneira fragmentada, sem uma vinculação explícita com contextos do cotidiano e aplicações práticas, o que pode comprometer a compreensão conceitual e a percepção da relevância dos tópicos estudados pelos alunos. Diante desse cenário, este estudo tem como objetivo investigar quais recursos didáticos apresentam maior eficácia para o ensino de óptica nesse nível de ensino. A metodologia adotada consiste em uma revisão sistemática da literatura, com foco na análise de diferentes ferramentas pedagógicas, incluindo livros didáticos, experimentos práticos e simulações computacionais. Busca-se avaliar a contribuição desses recursos para o aprendizado e a assimilação dos conceitos ópticos, bem como suas respectivas vantagens e limitações. A investigação considera a eficácia de cada abordagem, examinando seu impacto na construção do conhecimento dos estudantes. A partir da análise comparativa dos recursos, observa-se que nenhuma ferramenta isoladamente é capaz de garantir um aprendizado pleno. No entanto, a integração equilibrada de múltiplos recursos didáticos potencializa o ensino, tornando-o mais dinâmico e favorecendo a compreensão dos fenômenos ópticos. Os resultados indicam que a adoção de uma abordagem didática híbrida não apenas aprimora o entendimento conceitual dos alunos, mas também promove maior engajamento e motivação, contribuindo para um ensino mais contextualizado e significativo.
DO ÁTOMO DE DEMÓCRITO À MECÂNICA QUÂNTICA: O OLHAR DE BACHELARD SOBRE AS RUPTURAS NA CONSTRUÇÃO DO CONHECIMENTO CIENTÍFICO
Este artigo explora a evolução histórica e epistemológica do pensamento científico, desde a filosofia atomista de Demócrito até o desenvolvimento da mecânica quântica. Sob a perspectiva da epistemologia de Gaston Bachelard, analisa-se como as rupturas epistemológicas foram fundamentais para superar obstáculos e transformar paradigmas, construindo novos alicerces para o conhecimento científico. A abordagem articula elementos históricos, filosóficos e pedagógicos, destacando a importância das descontinuidades no avanço da ciência. Partindo deste contexto, a problemática a ser investigada neste estudo é: como as rupturas epistemológicas entre o atomismo de Demócrito e a mecânica quântica podem ser compreendidas à luz da epistemologia de Gaston Bachelard? Para responder a essa questão, tem-se como objetivo analisar como essas rupturas contribuíram para o desenvolvimento do conhecimento científico, articulando uma abordagem histórica e filosófica que integre as ideias bachelardianas ao contexto da construção e reconstrução do saber.
USO DO INTERFERÔMETRO MACH-ZEHNDER EM SEQUÊNCIA DE ENSINO INVESTIGATIVA PARA ANÁLISE DA DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA
O objetivo do presente artigo é o de propor um ambiente experimental envolvendo o uso do Interferômetro Mach-Zehnder (físico e virtual) para a análise da dualidade onda-partícula, sob o viés de algumas interpretações da Mecânica Quântica. Para isso, aplicou-se uma metodologia de ensino baseada em uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) junto a alunos do Ensino Médio de um Instituto Federal público brasileiro. O elemento motivador dessa ação foi o de averiguar se o chamamento da Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para que a área de Ciências da Natureza contribua “com a construção de uma base de conhecimentos contextualizada” (Brasil, 2018, p. 537), quando respondido, realmente promove resultados positivos no processo de ensino e aprendizagem. Os resultados da aplicação da SEI demonstraram favoráveis à perspectiva de que a prática e os exemplos concretos são, de fato, protagonistas da aprendizagem propiciando o conhecimento, o envolvimento e o interesse dos alunos. Sendo assim, espera-se que o que é trazido ao público neste artigo seja de proveito e inspiração para outras práticas benfazejas no âmbito do ensino de Física.
PLANO INCLINADO COMO FERRAMENTA SIGNIFICATIVA: UM RELATO DE EXPERIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA
Vivemos em um país de dimensões continentais, o que influencia diretamente em diversos aspectos sociais, culturais e econômicos. A educação não foge dessa realidade. Incluído nesse panorama multifacetado, o sistema educacional brasileiro enfrenta diversos desafios no que se refere a investimentos nas diversas áreas da cadeia educacional, que compreendem desde a formação de professores até a infraestrutura e manutenção escolar. Nesse aspecto, políticas de gabinete desenvolvidas de forma centralizada e burocrática não parecem ser capazes de abarcar as peculiaridades dos desafios enfrentados todos os dias por professores e estudantes nos mais diversos recantos do país e, portanto, aparentam ser insuficientes para aplacá-los. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é mostrar a ação direta dos agentes que atuam na base desse sistema, os professores, propondo a construção de uma ferramenta de ensino de física potencialmente significativa a partir de teorias de aprendizagem que visam uma interação mais direta do estudante com o objeto de ensino. Pensando nisto, os autores desenvolveram uma sequência didática que visa inserir o estudante em uma postura ativa no processo de ensino-aprendizagem, utilizando o plano inclinado como uma ferramenta experimental que complementa o ensino teórico, proporcionando uma maior interação com os conceitos de mecânica, em alinhamento com abordagens contemporâneas da Aprendizagem Significativa. Os resultados obtidos indicaram uma maior satisfação dos estudantes com essa abordagem, favorecida pelo contato mais direto e menos abstrato com os conceitos de mecânica tratados em sala de aula por meio de experimentação com o plano inclinado.
SOBRE A LUZ: DISCRETA OU CONTÍNUA? UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO PARA ENSINAR FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO
A física moderna está presente em séries, filmes, noticiários e diversas tecnologias atuais. No entanto, pesquisas em ensino de física indicam que o currículo escolar não tem acompanhado essas mudanças. Em relação ao tema da luz, os alunos geralmente têm contato apenas com a óptica geométrica, sem explorar aspectos mais atuais da luz. Diante desse cenário, este trabalho tem como objetivo geral avaliar as contribuições da utilização de experimentos e animações computacionais para a inserção e aprendizagem da física moderna no ensino médio. Para alcançar esses objetivos, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre o uso de experimentos e animações computacionais para introduzir conceitos de óptica física. Em seguida, desenvolveu-se uma sequência de ensino para abordar os conceitos de luz, utilizando animações computacionais e experimentos como recursos didáticos. Posteriormente, essa sequência foi aplicada em sala de aula e, por fim, foram avaliadas as contribuições do método utilizado. Para coletar dados, foram utilizados questionários e mapas conceituais. A pesquisa adotou uma abordagem qualitativa e fundamentou-se nos princípios da aprendizagem significativa para a análise dos dados. A aplicação da sequência de ensino resultou em maior motivação dos estudantes e bom desempenho nas atividades, indicando evidências de aprendizagem com significado.
A CORRIDA ESPACIAL: A APLICAÇÃO DE UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INTERDISCIPLINAR PARA O ENSINO DE FÍSICA
Este artigo relata a aplicação de uma sequência didática desenvolvida para abordar a interdisciplinaridade no ensino básico, contextualizando aspectos históricos e políticos da corrida espacial e sua aplicabilidade física em diversos aspectos tecnológicos. A sequência foi implementada em uma disciplina eletiva, como projeto, para alunos do ensino fundamental e médio em uma escola particular do Rio de Janeiro. O objetivo principal foi promover a divulgação científica e permitir que os alunos compartilhassem e debatessem conceitos científicos e históricos, integrando diferentes áreas do conhecimento. A metodologia incluiu a utilização de diversas abordagens pedagógicas, como gamificação, atividades lúdicas, aulas tradicionais, experimentações demonstrativas e ferramentas tecnológicas. A avaliação formativa foi empregada para monitorar o processo de aprendizagem dos alunos, com um questionário final indicando uma média de acertos de quase 70%. No entanto, algumas questões conceituais apresentaram desafios, como a compreensão da independência da massa na velocidade de escape e o uso de ondas de rádio para radiotelescópios. O relato destaca a importância de abordar temas complexos de forma interdisciplinar e contextualizada, promovendo um aprendizado mais significativo e integrado.
PROPOSTA DO APLICATIVO "SCIENCE IN THE HANDS" COM MÚLTIPLAS FUNCIONALIDADES COMO RECURSO DIDÁTICO NO ENSINO DE FÍSICA
Recursos didáticos baseados nas metodologias de aprendizagem eletrônica e móvel são fundamentados nas Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDICs) vêm sendo bastante utilizados e se fazem necessário no ambiente escolar para auxiliar o professor e aproximar o ensino de Física aos novos desafios do mundo atual dando maior dinamismo e interatividade, mesmo sabendo que o livro didático (LD) continua sendo a principal ferramenta no processo de ensino-aprendizagem em todos os níveis de ensino. Assim, buscando uma aprendizagem significativa por meio de uma unidade de ensino potencialmente significativa (UEPS) foi construído o aplicativo (App) "Science in the Hands", para aparelhos Smartphones e/ou Tablets pela plataforma digital "Fabrica de Aplicativos", com múltiplas funcionalidades (cerca de 9) comparado a outros que são apresentados e discutidos neste trabalho. O App é um produto educacional gerado no curso de especialização em ensino de Física, em 2018, e foi aplicado com 17 alunos dos cursos de Ciências Naturais (11) e Física (06) da Universidade Federal do Pará. A coleta de dados foi realizada por meio de um questionário online via Google Forms com 3 perguntas. Os resultados apontam para uma discrepância do uso do App nesses dois cursos, onde ele é mais aceitável e eficaz para os alunos de Ciências Naturais. Ressaltamos ainda que o uso do App pode possibilitar o desenvolvimento de atividades inclusivas, contribuindo para tornar o ensino de Física mais equitativo e acessível a todos os alunos. Além de, destacar que a escola deve acompanhar as evoluções tecnológicas e investir em novos recursos, estratégias e metodologias didáticas que utilizem a tecnologia para o ensino de física e áreas afins.
DISCUTINDO CONCEITOS DE FÍSICA ATRAVÉS DA INVESTIGAÇÃO DA TRAGÉDIA DO TITANIC
O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta didática abordando conteúdos de Física presentes no currículo escolar do Ensino Médio através da utilização do filme Titanic. Os estudantes deverão se passar por peritos e investigar as causas do acidente a partir de algumas cenas do filme. A proposta está baseada em algumas metodologias de ensino, como: ensino por investigação, ensino por argumentação, ensino por problematização e resolução de problemas, além de aspectos relacionados à Ciência Forense. Para elaboração da proposta foi feita uma revisão bibliográfica, com um levantamento de outras propostas de ensino semelhantes, que são discutidas e que nos serviram de base. Os problemas de investigação são apresentados e uma possibilidade de sequência de ensino utilizando-os é discutida no final do trabalho. A proposta aqui apresentada não foi implementada em sala de aula, muito pelo fato da mesma ter sido desenvolvida durante a pandemia de Covid-19, o que dificultou de forma considerável o contato presencial com a sala de aula. Ao final apresentamos algumas considerações, onde fazemos um relato a respeito dos pontos relevantes do trabalho como um todo.
A IMPRESSÃO 3D COMO RECURSO DE ENSINO DE FÍSICA NO 1º ANO DO ENSINO MÉDIO
Atualmente, discute-se a respeito das dificuldades que um professor de Física encontra para tornar o ensino desta disciplina mais interessante e acessível aos alunos na tentativa de propiciar uma verdadeira aprendizagem. Para contornar as dificuldades e levar aos alunos uma apropriação do conhecimento, é necessário que as práticas educacionais incluam diferentes recursos em sala de aula, entre elas, destacamos a tecnologia de impressão 3D. O objetivo deste estudo foi proporcionar aos alunos um desenvolvimento intelectual e contextualizado dos fenômenos físicos envolvendo alguns conteúdos de Mecânica usando a tecnologia de impressão 3D como geradora de recurso de ensino para as aulas de Física, a partir do desenvolvimento de duas propostas de atividades abordando os conteúdos de Máquina de Atwood e Colisões Mecânica. Essas atividades foram aplicadas com 64 alunos da 1ª série do Ensino Médio, de duas escolas particulares no município de Maringá (PR). Para analisar se a impressão 3D foi um recurso de ensino viável para o aprendizado, os alunos responderam a um questionário a respeito das atividades e sobre o potencial que a impressão 3D traz como recurso de ensino. Os resultados mostraram um cenário onde os alunos interagiram muito bem com as peças impressas 3D e para a maioria deles, elas ajudaram na compreensão do conteúdo abordado, indicando que a tecnologia da impressão 3D tem potencial para ser geradora de mais recursos úteis para os professores usarem em sala de aula.
UMA ABORDAGEM LÚDICA POR MEIO DE UM JOGO COM CARTAS PARA O ENSINO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DA MATÉRIA
O panorama do ensino de física, em especial no ensino médio, revela-se desafiador para muitos pesquisadores e professores que buscam uma melhoria em suas aulas. No presente trabalho, apresenta-se uma proposta de um jogo de tabuleiro com cartas, o \textit{Trilhando as Propriedades Magnéticas}. A proposta está fundamentada nos conceitos de mediação, Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) e na metodologia ativa da Instrução por Pares. Proporciona ao professor um recurso pedagógico para o ensino de magnetismo na matéria, que altere a rotina em sala de aula, tornando-as mais dinâmicas e promovendo um maior engajamento dos alunos. A intervenção pedagógica com o jogo foi implementada com 82 alunos do segundo e terceiro ano do ensino médio de uma escola localizada na cidade de Frecheirinha, no interior do Ceará. Os resultados indicam um maior engajamento e melhoria de rendimento na aquisição dos conhecimentos dos alunos participantes do jogo em relação aos alunos que não foram expostos à essa intervenção. O produto educacional proposto também gerou resultados positivos em relação ao processo de ensino do conteúdo abordado.
MODELAGEM E VIDEOANÁLISE NO LOOP: UMA APLICAÇÃO NO ENSINO MÉDIO
Neste trabalho trazemos para a realidade dos alunos a discussão de um exercício clássico discutido em sala de aula, através de uma proposta didática para o ensino de física por meio da videoanálise de um experimento lúdico referente ao movimento de um carrinho de brinquedo numa pista configurada por um plano inclinado e um loop. Combinando a segunda lei de Newton com a videoanálise, modelamos o comportamento das forças que atuam no carrinho, mais especificamente na carroceria, durante toda sua trajetória e das energias associadas ao movimento. Os resultados obtidos mostram um comportamento fisicamente intuitivo e esperado em alguns instantes e contraintuitivo em outros, em um primeiro momento, devido a aspectos inerentes à estrutura do carrinho. A altura mínima de lançamento para a qual o carrinho perde contato no ponto mais alto do loop é confrontada com a obtida para o caso ideal de uma partícula que se move sem atrito, e justificada pelos valores de aceleração obtidos na região próxima ao ponto mais alto do loop, muito próximos da aceleração gravitacional nas proximidades da superfície da Terra.
Ana Beatriz Rodrigues dos Santos de Assumpção
COMPARANDO OS ESTILOS DE APRENDIZAGEM E DE ENSINO NAS AULAS DE FÍSICA DE DUAS ESCOLAS SECUNDÁRIAS NA CIDADE DA BEIRA EM MOÇAMBIQUE
A persistência de dificuldades na aprendizagem das ciências naturais é uma realidade antiga. Diversas estratégias têm sido implementadas no ensino de física para mitigar a abstração no entendimento de conceitos, descrição de fenômenos e interpretação de leis. Contudo, cada aluno tem uma maneira única de assimilar os conteúdos apresentados na aula, assim como cada professor possui preferências específicas na preparação e condução das aulas. Muitas vezes, os estilos de ensino e de aprendizagem não coincidem empiricamente. Neste estudo, buscou-se compreender as distintas preferências dos alunos para a aprendizagem dos conteúdos na aula. Os resultados fornecem reflexões valiosas para a elaboração de planos de aula, levando em consideração as necessidades individuais dos alunos. O foco está nos estilos de aprendizagem VAK (Visual, Auditivo e Cinestésico), identificados por pesquisas do programa de Neuropsicologia, que se baseiam na utilização de canais sensoriais como visão, audição, tato e movimento. Os alunos visuais aprendem preferencialmente através de estímulos visuais, enquanto os auditivos assimilam melhor através estímulos auditivos. Por outro lado, os cinestésicos aprendem fazendo. Este estudo inferiu o estilo VAK predominante em alunos de duas escolas secundárias moçambicanas, considerando variáveis como gênero, estratégias de ensino adotadas nas aulas de física e interesse pela matéria. A pesquisa envolveu uma amostra de 159 alunos da 8ª a 12ª classe, com idades entre 12 e 20 anos, sendo 87 homens e 72 mulheres. Constatou-se que a maioria dos alunos apresenta um estilo de aprendizagem voltado para a prática (cinestésico), enquanto as aulas foram identificadas como predominantemente auditivas, baseadas na exposição de conteúdos e ditado de apontamentos.
FORA DA CAIXA: UM JOGO DIDÁTICO PARA PROMOVER O DEBATE SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA
O artigo aborda a aplicação do jogo didático “Fora da Caixa” em uma escola de Juazeiro do Norte, CE, enfocando sua eficácia em desafiar percepções estereotipadas sobre cientistas e promover uma visão mais inclusiva da ciência. Utilizando uma sequência didática específica, o jogo foi introduzido aos alunos do ensino médio através de diversas atividades, incluindo debates sobre a natureza da ciência e o papel das mulheres e cientistas brasileiros nesse campo. Os resultados indicam que o jogo não só engajou os alunos, mas também provocou reflexões importantes sobre estereótipos de gênero e nacionalidade na ciência. Além de confirmar o potencial do jogo como ferramenta educacional, o estudo sugere sua aplicação em outros contextos para fomentar discussões críticas sobre a evolução das ideias científicas e a representação na ciência.
PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ELETROMAGNETISMO: ANÁLISE DA VARIAÇÃO TEMPORAL DO CAMPO MAGNÉTICO UTILIZANDO SMARTPHONES
Este trabalho teve como objetivo avaliar duas atividades práticas para analisar o comportamento temporal do campo magnético gerado pelo alinhamento da agulha de uma bússola próxima a um fio de cobre sujeito à passagem de uma corrente estacionária e por um solenoide sob as mesmas condições. Após a avaliação dessas atividades, foi elaborada uma sequência didática como proposta de inserir estes experimentos em uma aula de física para alunos do 3$^{\circ}$ ano do ensino médio. Através de materiais de baixo custo, foram feitos com um fio de cobre uma réplica da experiência de Ørsted e um solenoide, os quais transportavam uma corrente elétrica ao serem conectados a duas pilhas AA de 1,5 V. Aproximando dos circuitos um smartphone com o aplicativo Phyphox instalado, foi possível obter as componentes e o módulo do campo magnético resultante da soma vetorial dos campos local e induzido pelas correntes e um gráfico da sua intensidade em função do tempo através da função “Magnetômetro”. Para as medidas feitas com a bússola, obteve-se um gráfico representativo de uma oscilação amortecida, proveniente da força restauradora associada ao retorno da agulha à direção norte-sul e do atrito com seu suporte. A amplitude diminuiu a cada volta até que a bússola se alinhasse ao campo externo. Nas medidas realizadas com o solenoide transportando corrente, constatou-se que a permeabilidade magnética do meio exerce uma influência significativa no campo magnético resultante: a inserção de um núcleo de ferro aumentou significativamente o seu módulo, possibilitando a atração de limalhas de ferro postas nas proximidades. Além disso, registrou-se a mudança do sentido do campo ao se alterar a polaridade dos fios. Embora as atividades avaliadas sejam recorrentes no ensino de física, a inserção de smartphones nessas atividades viabilizou a análise de diversos aspectos do campo magnético, tais como o seu caráter vetorial, a sua relação de causa e efeito com a intensidade da corrente, sua dependência com a permeabilidade magnética do meio, seu comportamento temporal pouco explorado e alguns atributos dos materiais ferromagnéticos. Além disso, o uso de smartphones torna essas atividades mais dinâmicas e interativas, inserindo os alunos como protagonistas no processo de ensino-aprendizagem e contribuindo para uma melhor compreensão desses conceitos.
ENSINO DE FÍSICA COM O USO DE ARDUÍNO, IMPRESSÃO 3D E JOGOS
A presente proposta originou-se de três projetos de extensão, planejados para serem aplicados presencialmente ao Ensino Médio público de Concórdia, Santa Catarina, visando o ensino de Física instrumentalizado pela impressão 3D, Arduino e jogos. A ideia foi verificar quais as características necessárias à construção e aplicação de uma atividade didática com o uso da impressão 3D, Arduino e jogos para o ensino de Física a alunos das escolas públicas. Quanto à metodologia, adotou-se a abordagem qualitativa, delineada pelo Estudo de Campo. Os conceitos foram trabalhados de forma prática e dialogada, com o auxílio do Arduino Mega, plataformas de design 3D virtuais e impressão 3D relacionadas ao conceito de lançamentos horizontais e oblíquos. Como resultados tornou-se o ensino mais dinâmico e lúdico, direcionando o olhar, o interesse, as inquietações e questionamentos dos alunos para este campo científico e tecnológico.
CONTRIBUIÇÕES DO MICROENSINO PARA A FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE FÍSICA PARA AS ESCOLAS DO CAMPO
O microensino é uma estratégia que tem como função básica possibilitar ao futuro professor a vivência de uma prática simulada, por meio de algumas etapas que podem variar, indo do planejamento à avaliação individual e coletiva da microaula. Este trabalho teve o objetivo de investigar o papel do microensino na formação de professores de Física para escolas do campo. Para isso, aplicou um questionário e analisou documentos referentes à prática do microensino realizada com uma turma de Metodologia de Ensino de Física de um Curso de Licenciatura em Educação do Campo, área Ciências da Natureza, da Universidade Federal do Piauí, no campus de Picos, Piauí. Os dados foram analisados com base na Análise Temática. Os resultados mostraram que o microensino contribuiu para promover a autorreflexão, a autocrítica e a conscientização dos estudantes quanto às suas necessidades concernentes ao ensino de Física no contexto campesino. Além disso, o trabalho relevou o papel do coletivo na aprendizagem e do domínio do conteúdo no exercício da docência.
UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE HIDROSTÁTICA VOLTADA PARA IRRIGAÇÃO DE FRUTOS E HORTALIÇAS
No ano de 2015, no Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN) campus Pau dos Ferros, alunos do terceiro ano do curso técnico em alimentos participaram de um estudo realizado no âmbito do Mestrado Nacional Profissional no Ensino de Física (MNPEF). O objetivo foi investigar, com base na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, a mudança de hábitos dos alunos em relação ao ensino e à aprendizagem de Física. A pesquisa utilizou uma abordagem qualitativa, conduzida por meio de um estudo de caso durante um curso de extensão. Este curso explorou cenários de cultivo de frutas e hortaliças, proporcionando experiências práticas na criação de sistemas de irrigação de baixo custo, com ênfase na assimilação de conceitos de hidrostática. O estudo foi dividido em fases, incluindo exposição de conteúdos, atividades experimentais e construção de materiais acessíveis em termos de custos. A avaliação do interesse e do conhecimento dos alunos foi realizada por meio de entrevistas, questionários e na elaboração de sistemas de irrigação. Os resultados revelaram uma motivação prévia positiva, sucesso nos testes dos dispositivos de irrigação e domínio de novos conceitos aprendidos nas entrevistas. Esse estudo destaca a transformação do ensino de física ao colocar o aluno como protagonista da investigação e da aprendizagem.
EXPERIMENTO DIDÁTICO DE BAIXO CUSTO PARA DISCUSSÃO QUANTITATIVA DA LEI DE CONDUÇÃO DE FOURIER
Um dos componentes curriculares das engenharias com índices de reprovação já identificados como altos em relatos na literatura, é assim que geralmente é descrita a disciplina de “fenômenos dos transportes”. Também aparece sob outros nomes, ou mesmo diluído em outros componentes curriculares, mas os assuntos abordados são os processos de troca de energia e massa. Entre os motivos que aparecem como centrais na dificuldade com essa disciplina está a falta de experimentação. Tendo isso em vista este artigo descreve um protótipo de baixo custo e fácil construção. Basicamente um tubo de PVC, com água em seu interior, de forma que, utilizando-se da plataforma Arduino para coletar e armazenar os valores de temperatura, podemos monitorar a temperatura do fluido no interior do tubo e do ambiente em tempo real. A partir dos ensaios experimentais realizados com o protótipo obtivemos uma série de resultados que nos permitiram verificar a Lei de condução de Fourier, caracterizar o valor da resistência térmica para o tubo, bem como modelar a equação de resfriamento do objeto com um ajuste de r²=0,999.
MÉTODO COMPLEMENTAR PARA ENSINO DE HIDRODINÂMICA, COM UM TUBO DE VENTURI, UTILIZANDO SENSOR DE PRESSÃO
É sabido que a prática experimental é de grande valia no processo de aprendizagem, por possibilitar que os discentes vivenciem de forma até simplória, fenômenos físicos que antes eram de grande dificuldade interpretativa. Esta técnica de ensino está embasada nos princípios das metodologias ativas, tratando-a como uma prática inovadora, ou seja, os alunos poderão aprender praticando e, consequentemente, será possível que esses mesmos alunos, depois de ter assimilado tal conhecimento, sejam capazes de ensinar ao restante da classe. Na maioria dos casos é notável que grande parte das instituições de ensino básico, como também de nível superior, não possuem laboratórios didáticos equipados o suficiente para oferecer novas metodologias de ensino para os discentes. Assunto de grande relevância como o tubo de Venturi é abordado de forma bem teórica e com simples resoluções de exercícios bastando, somente, a aplicação fórmulas matemáticas encontradas no estudo da hidrodinâmica. Almejando corrigir esta problemática, foi proposto nesse artigo a construção de uma sequência didática com um tubo de Venturi de baixo custo associado a utilização do aplicativo Phyphox, que funciona como um medidor da pressão interna do tubo. Com o equipamento relatado será possível mensurar a variação de pressão interna no decorrer do percurso e, através desse dado, poderá fazer relações entre velocidade e pressão dependendo da variação da área de secção transversal do objeto que o fluido irá percorrer.
REVISITANDO O MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME NO PLANO VERTICAL COM O SOFTWARE MODELLUS
Este artigo apresenta um estudo detalhado do problema de um corpo em movimento circular uniforme em um plano vertical. As abordagens tradicionais, apresentadas na maioria dos livros, discutem o problema superficialmente e somente em posições específicas do movimento. Foi proposto então, o uso do software Modellus para fazer uma análise completa do movimento ao longo de toda a trajetória. O objetivo é mostrar ao professor que, com a utilização de um recurso didático como esse, o problema em questão pode ser desenvolvido de forma mais clara. Para isso, foi exposto uma sugestão de como utilizar a simulação computacional para construir os conceitos teóricos junto com os estudantes, tornando o processo de ensino-aprendizagem mais dinâmico e capaz de desenvolver ainda, habilidades que podem ser utilizadas em outros conteúdos.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE UM SIMULADOR EM HTML PARA ENSINO DE COLISÕES MECÂNICAS
Como resultado da aplicação de produto educacional desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Mestrado Nacional Proﬁssional em Ensino de Física (MNPEF), apresentaremos os estágios do desenvolvimento e da aplicação de um simulador computacional de colisões mecânicas em HTML. O trabalho foi desenvolvido com o intuito de auxiliar o processo de ensino-aprendizagem tendo como público-alvo alunos do Ensino Médio. Como aporte teórico-educacional foram utilizados os três momentos pedagógicos de Demétrio Delizoicov.
UM MAPEAMENTO DA PRODUÇÃO DE TESES E DISSERTAÇÕES SOBRE A TEORIA DA RELATIVIDADE NO PAÍS: RECORTE DE 2000 A 2020
Partindo-se do objetivo principal da pesquisa que é a descrição, interpretação e avaliação da produção acadêmica em nível stricto sensu no Ensino de Relatividade do país através de uma abordagem “Estado do Conhecimento”, buscou-se responder-se como estão as pesquisas em ensino de Relatividade, através da criação de grupos de descritores e análise de cada um deles, com representação dos índices através de figuras e tabelas. Um dos bancos de dados consultados foi o Banco de Teses e Dissertações - BDTD (MEC). As palavras de busca usadas para a pesquisa foram: Relatividade e Ensino. Quanto aos grupos de Descritores Base pode-se destacar os que o Mestrado Acadêmico tem o maior número de dissertações (72,0%, conforme o descritor Modalidade), e a região Sul o maior índice de produções (Dez, conforme o descritor Local). Já quanto ao grupo de Descritores Pedagógicos pode-se dizer que a Teoria da Relatividade Restrita é a teoria mais abordada (74,1%, conforme o descritor Teoria da Relatividade), os questionários são muito utilizados (74,1%, conforme o descritor Recursos Educacionais) e a Aprendizagem Significativa o referencial teórico mais abordado (48,1%, conforme o descritor Referencial Teórico). A maioria das dissertações faz uso dos documentos institucionais (88,9%, conforme o descritor Documentos Institucionais) mas de forma desatualizada. O foco maior das pesquisas é ensinar conceitos (59,3%, conforme o descritor Objetivos Formativos) mas com quase nenhum diálogo com fatores sociais, sociológicos e éticos. Este trabalho decorre da publicação de uma Dissertação que foi requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências pela Universidade Cruzeiro do Sul na data de 17 de dezembro de 2021 sob o título “Um Estado do Conhecimento da Produção de Teses e Dissertações Sobre a Teoria da Relatividade na Educação Básica do Brasil Entre 2000 e 2020”.
Julio Cesar Chirichella Felicioni de Souza
CONCEITOS DE FÍSICA MODERNA A PARTIR DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL: UMA VERIFICAÇÃO DA LEGIBILIDADE
O Chat GPT e Copilot, são Inteligências Artificiais (IA) do tipo chatbot, utilizadas na geração de texto de interface simples. Elas foram testadas neste artigo quanto à legibilidade de suas respostas usando software Análise de Legibilidade Textual (ALT). Esta é uma pesquisa descritiva de natureza qualitativa, cujo objetivo é verificar o nível de legibilidade das respostas apresentadas pelas IAs sobre conceitos simples de Física moderna. Resultados indicam maior índice Gulpease para todas respostas do Chat GPT enquanto que o Copilot leva vantagem nos números de Índice de nebulosidade de Gunning. Todas IAs apresentaram resultado geral de alta legibilidade. Este trabalho é pioneiro ao investigar a legibilidade de temas de Física moderna produzidos por IA.