A PROPOSAL WITH ARDUINO TO INVESTIGATE THE WAVE-PARTICLE DUALIDITY OF LIGHT
DOI:
https://doi.org/10.26512/rpf.v1i1.46005Keywords:
Modern Physics. Wave-particle duality. Teaching Physics. Arduino.Abstract
In this work we have investigated the conceptions of 3rd grade high school students about the nature of Light. To access the understanding of these students about light, we applied an essay questionnaire where students had 55 minutes to describe the subject. The result showed that the students presented diversified answers, but with similar conceptions. That is, we identified that 98% of the subjects investigated present primitive models about the nature of light. To intervene in this result, we applied a didactic sequence anchored in an open laboratory methodology to modify the student conceptions about light. We built a set of low-cost teaching experiments as an educational practice. For this purpose, we use the Arduino platform to control and interface with the computer. And we investigated how the experimental practices promoted the change of wave-particle duality concepts of light with the same questionnaire. Our results showed that students went on to explain the nature of light using either a corpuscular electromagnetic model or a dual electromagnetic model. Additionally, no student used the primitive model. In summarizing, the methodology used in this work contributed positively to the students learning process.
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References
AMBRÓZIO, R. Uma Intervenção Educacional com Enfoque no Ensino por Investigação: Abordando as Temáticas Termodinâmica e Óptica. 2014. 88f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória.
ANDRADES, J. C.; SCHIAPPACASSA, A.; DOS SANTOS, P. F. Desenvolvimento de um periodímetro microcontrolado para aplicações em física experimental. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 35, n. 2, 2503 (2013). https://doi.org/10.1590/S1806-11172013000200023.
AZEVEDO, M. C. P. S. Ensino por investigação: problematizando as atividades em sala de aula. In: CARVALHO, A. M. P. (Org.). Ensino de Ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. p. 19-33.
CARDOSO, H. C.; PILON, J.; OLIVEIRA, H. L.; OLIVEIRA JÚNIOR, E. T. Novas tecnologias no ensino de Física: a construção de um termômetro utilizando microcontroladores. In Anais do 4º Seminário de Pesquisa, Extensão e Inovação do IFSC, 2014. http://eventoscientificos.ifsc.edu.br/index.php/sepei/sepei2014/schedConf/presentations. Acesso em 19/05/2020.
CAVALCANTE, M. A., TAVOLARO, C. R. C.E MOLISANI, E. (2011). Física com Arduíno para iniciantes. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, 33 (4), 4503-1 – 4503-9.
COELHO, G. R. O entendimento dos estudantes sobre a natureza da luz em um currículo recursivo. Caderno Brasileiro Ensino de Física. V. 27, n. 1: p. 63-87, (2010). https://doi.org/10.5007/2175-7941.2010v27n1p63.
LAUDARES, F. A. L.; CRUZ, F. A. O.; CRUZ, T. G. da; BIGANSOLLI, A. R. Instrumentação para Ensino de Física da UFRuralRJ: experiências docentes para a introdução tecnológica. Revista de Formación e Innovación Educativa Universitaria. Vol. 7, Nº 1, 51-58 (2014). http://refiedu.webs.uvigo.es/num_es.htm.
METZGER, J. P.; RAABE, A. L.A.; SANTANA, A. L. M.; GOMES, E. B.; SOUZA, F. T. DE; RAMOS, G. L.; CUCCO, L. A.; VIEIRA, M. F. V. Características do Pensamento Computacional Desenvolvidas em Aprendizes do Ensino Médio por meio de Atividades Makers. In XXIII Workshop de Informática na Escola, p. 1-10, 2017. Disponível em: https://sol.sbc.org.br/index.php/wie/article/view/16250. Acesso em 25/12/222.
MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa. 2. Ed. Ampl. São Paulo: UPU, 2011.
MOURÃO, O. Uso da Plataforma Arduino como uma Ferramenta Motivacional para a Aprendizagem de Física. 2018. 221f. Dissertação de Mestrado. Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, UVA/IFCE.
OLIVEIRA, I. N.; RAMOS, J. A. P.; SILVA, W. L.; CHAVES, V. D.; MELO, C. A. O. de. Estudo das propriedades do Diodo Emissor de Luz (LED) para a determinação da constante de Planck numa maquete automatizada com o auxílio da plataforma Arduíno. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 42, e20190105 (2020). https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2019-0105.
SILVEIRA, S., GIRARDI, M. Desenvolvimento de um kit experimental com Arduino para o ensino de Física Moderna no Ensino Médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 39, nº 4, e4502 (2017). https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2016-0287.
SOLINO, A. P.; FERRAZ, A. T.; SASSERON, L.H. Ensino por investigação como abordagem didática: desenvolvimento de práticas científicas escolares. Uberlândia/MG. In: XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2015. Uberlândia/MG. Caderno de resumos. Disponível em: https://www.cecimig.fae.ufmg.br/images/SolinoFerrazeSasseron2015.pdf. Acesso em 09/06/2020.
SOUZA, A. R. de; PAIXÃO, A. C.; UZEDA, D. D.; DIAS, M. A.; DUARTE, S.; Amorim H. S. de. A placa Arduino: uma opção de baixo custo para experiências de física assistidas pelo PC. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 33, n. 1, 1702 (2011). https://doi.org/10.1590/S1806-11172011000100026.
SOUZA, A. R., PAIXÃO, A. C., UZEDA, D. D., DIAS, M. A., DUARTE, S. E AMORIM, H. S. (2011). A placa Arduíno: uma opção de baixo custo para experiências de física assistidas pelo PC. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, 33 (1), 1702-1- 1702-5.
VYGOTSKY, LEV SEMYONOVITCH. Pensamento e Linguagem. São Paulo: Martins Fontes, 1998.
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