A simulação computacional como tecnologia digital para organização avançada e mediação pedagógica do efeito fotoelétrico

Abstract

O efeito fotoelétrico foi descoberto no fim do século XIX, por Hertz; e explicado por Albert Einstein, no início do século XX, ao aderir às ideias de Max Planck, acerca da quantização da energia emitida pelos osciladores harmônicos do corpo negro, e casar o viés experimental ao teórico. Esse fenômeno evidenciou o caráter corpuscular da luz e está inserido nos primórdios da Física quântica; assim, é necessária à sua compreensão para um entendimento da Física quântica, dentro de uma linha histórica da Física. Um dos grandes desafios da educação do século XXI é o reconhecimento das características do estudante, indissociável de uma sociedade marcada pela hiperconectividade e pela inteligência coletiva que, segundo Pierre Lévy, constitui-se o principal motor da cibercultura. Essa “bolha” digital influenciou nas características da geração Z, cujos indivíduos são chamados de nativos digitais, na forma como consomem, comportam, trabalham e, principalmente, como se relacionam e aprendem. Essa geração não responde bem às relações unilaterais e, por consequência, ao ensino tradicional. Um tipo de TDIC (Tecnologia Digital da Informação e Comunicação) que o presente trabalho indica, como um possível enfrentamento para a mediação (adequação da linguagem entre os professores e estudantes de tal geração), é uma sequência didática ambientada em recursos de um simulador computacional, que busca a descentralização da perspectiva narrativa e memorística, em detrimento àquela da mediação como dialogia e crítica. Os simuladores não substituem a realidade, mas torna mais fácil compreender situações que requerem alto nível de abstração. O uso das simulações computacionais dinamiza sistemas físicos que, no ensino tradicional, são abordados de forma estática. Esta dissertação tem como objetivo geral investigar a eficácia de uma Unidade Potencialmente Significativa (UEPS), aplicada no Ensino Médio, à luz da teoria da aprendizagem de David Ausubel, que propõe a utilização de um simulador computacional desenvolvido pela Universidade do Colorado, disponível na plataforma PhET, para o ensino do efeito fotoelétrico, via UEPS, como instrumento de organização avançada dentro da Teoria da Aprendizagem Significativa. O produto educacional foi estruturado em quatro aulas, de 50 minutos, aplicado e avaliado em uma escola particular do DF, nos meses de outubro e novembro de 2021, a propósito de uma pesquisa translacional.