DOI:
https://doi.org/10.14483/23464712.20315Publicado:
2023-10-31Análise Experimental de Circuitos Elétricos a Partir de Atividades Presenciais e Controladas Remotamente
Experimental Analysis of Electrical Circuits From On-Site and Remotely Controlled Activities
Análisis Experimental de Circuitos Eléctricos de Actividades Presenciales y Controladas Remotamente
Palabras clave:
Physics Teaching , Remote controlled experiment, Electric circuits, Experimentation, Digital Information and Communication Technology (en).Palabras clave:
enseñanza de la física, experimento a control remoto, circuitos eléctricos, experimentación, tecnologías digitales de la información y la comunicación (es).Palabras clave:
Tecnologia Digital de Informação e Comunicação, Circuitos elétricos, Experimentação, Ensino de Física, Experimento controlado remotamente (pt).Descargas
Resumen (pt)
In this work, we sought to compare the impact of carrying out experimental activities, in person and remotely controlled, on the learning of concepts related to electrical circuits by high school students in five public schools in the interior of São Paulo. In each school, two third-year classes were applied, one group submitted to the face-to-face experiment and the other to the remote experiment. The experiments addressed the concepts of association of resistors, electric current, electric voltage and dissipated electric power.Data were collected through questionnaires, pre-test and post-test, and analyzed using Cohen's D method (1977) and Gery's g factor (1972). Cohen's D method is a statistical measure used to assess the effect size (or magnitude of the difference) between two independent samples, while Gery's g factor is a measure that compares the performance of groups in an experiment, taking into account the individual differences in ability or intelligence. The results indicated that carrying out the experiments played an important role in the students' learning, especially those who participated in the remotely controlled experiment. In addition to offering a contextualized approach to scientific concepts, remote experiments also provided students with the opportunity to manipulate real experiments at any place and time, becoming a promising activity method for science teaching. Therefore, the study suggests that the carrying out remote experiments can be an effective and safe way to promote the learning of scientific concepts by high school students, complementing face-to-face activities and allowing greater flexibility in carrying out experimental activities.
Resumen (en)
In this work, we sought to compare the impact of carrying out experimental activities, in person and remotely controlled, on the learning of concepts related to electrical circuits by high school students in five public schools in the interior of São Paulo. In each school, two third-year classes were applied, one group submitted to the face-to-face experiment and the other to the remote experiment. The experiments addressed the concepts of association of resistors, electric current, electric voltage and dissipated electric power.Data were collected through questionnaires, pre-test and post-test, and analyzed using Cohen's D method (1977) and Gery's g factor (1972). Cohen's D method is a statistical measure used to assess the effect size (or magnitude of the difference) between two independent samples, while Gery's g factor is a measure that compares the performance of groups in an experiment, taking into account the individual differences in ability or intelligence. The results indicated that carrying out the experiments played an important role in the students' learning, especially those who participated in the remotely controlled experiment. In addition to offering a contextualized approach to scientific concepts, remote experiments also provided students with the opportunity to manipulate real experiments at any place and time, becoming a promising activity method for Science Teaching. Therefore, the study suggests that the carrying out remote experiments can be an effective and safe way to promote the learning of scientific concepts by high school students, complementing face-to-face activities and allowing greater flexibility in carrying out experimental activities.
Resumen (es)
En este trabajo, buscamos comparar el impacto de la realización de actividades experimentales, presenciales y teledirigidas, en el aprendizaje de conceptos relacionados con los circuitos eléctricos por parte de estudiantes de secundaria en cinco escuelas públicas del interior de São Paulo. En cada escuela se aplicaron dos clases de tercer año, un grupo sometido al experimento presencial y el otro al experimento a distancia. Ambos abordaron los conceptos de asociación de resistencias, corriente eléctrica, voltaje eléctrico y potencia eléctrica disipada. Los datos fueron recolectados a través de cuestionarios, pretest y postest, y analizados a través del método D de Cohen (1977) y el factor g de Gery (1972). El primero consiste en una medida estadística utilizada para evaluar el tamaño del efecto (o la magnitud de la diferencia) entre dos muestras independientes, mientras que el factor g de Gery es una medida que compara el desempeño de los grupos en un experimento, teniendo en cuenta las diferencias individuales en capacidad o inteligencia. Los resultados indicaron que los experimentos cumplieron un papel importante en el aprendizaje de los estudiantes, especialmente de quienes que participaron en el controlado a distancia. Además de ofrecer un acercamiento contextualizado a los conceptos científicos, los experimentos remotos también brindaron a los estudiantes la oportunidad de manipular experimentos reales en cualquier lugar y momento; en este sentido, se convirtieron en un método prometedor para la Enseñanza de las Ciencias; en una forma eficaz y segura de promover el aprendizaje de conceptos científicos por parte de los estudiantes de secundaria; y en un complemento de las actividades presenciales, gracias a que permiten una mayor flexibilidad en su ejecución.
Referencias
ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S. Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, Porto Alegre, v. 25, n. 2, pp. 176-194. 2003. https://doi.org/10.1590/S1806-11172003000200007
BARBOSA, J. O. et al. Investigação do papel da experimentação na construção de conceitos em eletricidade no Ensino Médio. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 16, n. 1, p. 105-122, 1999.
BISCHOFF, A.; RÖHRIG, C. Remote experimentation in a collaborative virtual environment. In: Proceedings of the 20th World Conferenceon Open Learning and Distance Education, 2001.
BORGES, A. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, SC, v. 19, n. 3, pp. 291-313, 2002.
CANI, J. B. Letramento digital de professores de Língua Portuguesa: cenários e possibilidades de ensino e de aprendizagem com o uso das TDIC. 2019. 216f. Tese (Doutorado em Estudos Linguísticos) - Universidade Federal de Minas Gerais, 2019.
CARDOSO, D. C.; TAKAHASHI, E. K. Experimentação remota em atividades de ensino formal: um estudo a partir de periódicos Qualis A: Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, Rio de Janeiro, RJ, v. 11, n. 3, pp. 185-208, 2011.
CARVALHO, A. M. P.; GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de ciências. 7. ed. Cortez. São Paulo: Brasil. 2003.
CASINI, M.; PRATTICHIZZO, D.; VICINO, A. E-Learning by Remote Laboratories: a new tool for controleducation. In: Advances in Control Education 2003 (ACE 2003): A Proceedings Volume from the 6th IFAC Symposium, Oulu, Finland, Elsevier, 2003.
COHEN, J. Statistical power analysis for the behavioral sciences (rev. ed.). Academic Press. New York: USA, pp. 357-410, 1977.
DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. P.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de ciências: fundamentos e métodos. Cortez. São Paulo: Brasil. 2002.
DORMIDO, B. S. Control learning: present and future. Annual Reviews in Control, Barcelona, Spain, v. 28, n. 1, pp. 115-136. 2004. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2003.12.002
GAMA JÚNIOR, R. C. A indissociação da eletricidade e do magnetismo por meio da integração entre atividades experimentais e computacionais. 2018. 128 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciencias Exatas) - Centro Universitário Univates, Lajeado, 2018.
GARCÍA-ZUBÍA, J. Laboratorio WebLab aplicado a la Lógica Programable: WebLab PLD. VITecnologías Aplicadas aa Enseñanza de Electrónica. TAEE 2004.
GERY, F. W. Does mathematics matter? Research papers in economic education, pp. 142-157, 1972.
GIROTTO JUNIOR, G.; CACHICHI, R. C.; GALEMBECK, E.; VAZQUEZ, P. A. M. Analysis of undergraduate students' and teaching professional's perceptions about practical activities involving remote laboratory. Góndola, Enseñanza y Aprendizaje de las Ciencias, Bogotá, v. 17, n. 2, pp. 300-316, 2022. https://doi.org/10.14483/23464712.17860
HODSON, D. Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio. Enseñanza de las Ciencias, Barcelona, v. 12, n. 3, pp. 299-313, 1994. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.4417
INEP. Divulgação dos Resultados 2020 Ministério da Educação Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. [s. l. s. n.]. Disponível em: https://download.inep.gov.br/censo_escolar/resultados/2020/apresentacao_coletiva.pdf. Acesso em: 25 AGO. 2022.
JOHNSTON, W.; AGARWAL, D. The virtual laboratory: Using networks to enable widely distributed collaboratory science. In: A NSF Workshop Virtual Laboratory whitepaper. Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, 1995.
LINDENAU, J. D.; GUIMARÃES, L. S. P. Calculando o tamanho de efeito no SPSS. Revista HCPA, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, v. 3, n. 32, 2012.
LOPES, S. P. M. L. Laboratório de Acesso Remoto em Física. Tese de Doutorado. 147f. Universidade de Coimbra, 2007.
MARTINS, R. X. A covid-19 e o fim da educação a distância: um ensaio. Rede: Revista de Educação a Distância, XXXXX, v. 7, n. 1, pp. 242-256. 2020. https://doi.org/10.53628/emrede.v7.1.620
MEDEIROS, A.; MEDEIROS, C. DE F. Possibilidades e Limitações das Simulações Computacionais no Ensino da Física. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, SP, v. 24, n. 2, pp. 77-86, 2002. https://doi.org/10.1590/S1806-11172002000200002
MONTEIRO, M.A.A. Um estudo das contribuições para o processo de Ensino e de Aprendizagem de conceitos de Física a partir de experimentos controlados remotamente. Tese de Livre-docência - Universidade Estadual Paulista - Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá. 2017.
MONTEIRO, M. A. A. et al. Protótipo de uma atividade experimental para o estudo da cinemática realizada remotamente. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis , SC, v. 30, n. 1, pp. 191-208. 2013. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2013v30n1p191
MORO, F. T. Atividades experimentais e imulações computacionais: integração para a construção de conceitos de transferência de energia térmica no ensino médio. 156 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciencias Exatas) - Centro Universitário Univates, Lajeado, 2015. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2016v33n3p987
MOURA, W. C. Propostas de ensino de Física em óptica geométrica usando uma simulação do PHET e óptica física através de experimentos. 140 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
NOZELA, C. DE F. V. Do positivo ao negativo: utilizando ferramentas computacionais e experimentação para a simulação de (meta)materiais refrativos. 126 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016.
OLIVEIRA, J. R. S. Contribuições e abordagens das atividades experimentais no ensino de ciências: reunindo elementos para a prática docente/Contributions and approaches of the experimental activities in thescienceteaching: Gathering elements for the educational practice. Acta Scientiae Canoas/RS, v. 12, n. 1, pp. 139-153, 2010.
PEDROSO, L. S. Articulação entre laboratório investigativo e virtual visando a aprendizagem significativa de conceitos de eletromagnetismo. 225 f. Tese (Doutorado em Ensino de Ciências e Matemática) - Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2014.
PINHO A. F. J. Regras da transposição didática aplicadas ao laboratório didático. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, SC, v. 17, n. 2, pp. 174-188, 2000.
SÉRÉ, M. G.; COELHO, S. M.; NUNES, A. D. O papel da experimentação no ensino da Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, SC v.20, n.1, pp.30-42, 2003.
SILVA, A.; EGAS, V. S. Percepção da importância do uso de atividades experimentais na aprendizagem de química de um grupo de estudantes concluintes do ensino médio em uma escola pública em Tefé/AM. Revista Insignare Scientia - RIS, Cerro Largo, RS, v. 5, n. 1, pp. 209-234, 2022. https://doi.org/10.36661/2595-4520.2022v5n1.12155
SILVEIRA, W.; BEDIN, E. Aprender pela pesquisa centrada no aluno: um movimento para desenvolver os conteúdos atitudinais, procedimentais e conceituais. Revista Brasileira de Ensino de Ciências e Matemática, Passo Fundo, RS, v. 5, n. 1, 2021. https://doi.org/10.5335/rbecm.v5i1.12643
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