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Experimentos didáticos utilizando Arduino: possibilidades para o Ensino de Física
Gabriel Pivatto, Augusto G. da Silva, Tiago Belmonte Nascimento, Paulo Vinicius dos Santos Rebeque

Última alteração: 25-02-2020

Resumo


As Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) têm ocupado cada vez mais espaço no ambiente escolar, tendo em vista que a utilização de equipamentos como computadores, smartphones e, mais recentemente, impressoras 3D e plataformas de prototipagem eletrônica (Arduino), quando atrelados às práticas pedagógicas contemporâneas,possuem grande potencial na promoção de um processo de ensino e aprendizagem dinâmico e dialógico entre estudantes e professores. Na disciplina de Física, por exemplo, as TIC apresentam grande potencial no ambiente do laboratório didático (no desenvolvimento de atividades prático-experimentais), pois possibilitam a construção de instrumentos de medidas relativamente simples (com materiais de baixo-custo) e com boa precisão na aquisição de dados. É justamente neste contexto que o Arduino, aliado aos mais diversos componentes eletrônicos (micromotores, sensores, resistores, potenciômetros, capacitores, diodos emissores de luz (LED), etc.) e peças moldadas em impressoras 3D, destacam-se. Assim, a partir da utilização destas ferramentas e de noções básicas de eletrônica e programação em Arduino, apresenta-se nesse trabalho um conjunto experimentos que, no futuro, pretende-se dar um caráter didático para serem implementados em aulas de Física.Ou seja, com base em experimentos utilizando TIC (sobretudo Arduino),novas abordagens no desenvolvimento de atividades prático-experimentais serão propostas nas aulas de Física realizadas no Instituto Federal do Rio Grande do Sul – campusBento Gonçalves (IFRS/BG), tanto em nível médio (em especial, no curso Técnico em Informática para a Internet), quanto em nível superior (curso de Licenciatura em Física). Nessa perspectiva, em primeiro lugar, elaborou-se experimentos com o objetivo de abordar conceitos básicos de eletrônica e programação em Arduino, quais sejam: dado eletrônico, semáforo simulado e jogo da memória, todos utilizando LED, resistores e botões (pull-up / pull-down). Na sequência, preparou-se experimentos que possibilitem a aquisição de dados a partir da utilização de diferentes tipos de sensores:ultrassônico de distância, frequência cardíaca efotoresistor (LDR), associados com LED, resistores, potenciômetros e capacitores. Por fim, construiu-se um mini braço robótico utilizando, além de resistores, potenciômetros e capacitores, servomotores e peças emplaca de fibra de média densidade(MDF)moldadas em máquina de corte a laser, com o propósito de debateralguns conceitos de mecânica: força, torque, rotação, entre outros.Para a continuação deste trabalho, tendo como ponto de partida os experimentos acima descritose os pressupostos teóricos de atividade prático-experimentais no Ensino de Física, espera-se, em um primeiro momento, investigar turmas e definir conteúdos disciplinas que possibilitem odesenvolvimento desse tipo intervenção didática no contexto das aulas de Física. Em seguida, durante a aplicação das atividades prático-experimentais, fazer um agrupamento de dados para futura avaliação das experiências vivenciadas no todo dessas intervenções didáticas.


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