Concepções da dualidade da luz onda-partícula para estudantes da 3ª. série do ensino médio: uma abordagem com “microcontroladores”

Abstract

Nas últimas décadas, o ensino de conceitos de Física Moderna é uma preocupação contínua para muitos educadores e pesquisadores, sendo este objeto de pesquisa abordado de diversas formas. Aqui discutimos nossos resultados considerando a teoria da aprendizagem significativa pela abordagem de Ausubel, pelo referencial de Vygotsky e os conceitos de Laboratório Aberto proposto por Azevedo. Desta maneira, apresentamos uma reflexão sobre a prática experimental como uma proposta pedagógica no Ensino Médio de uma escola pública. E, investigamos como esta prática pode servir para promover uma mudança de conceitos de dualidade onda-partícula da luz. Para fazer isso, aplicamos um questionário aberto e um conjunto de categorias hierárquicas, que consistem em cinco modelos diferentes sobre a natureza da luz. Um total de 61 alunos participaram desta pesquisa. Os questionários foram utilizados para acessar a compreensão do aluno antes e depois da nossa sequência didática. Em primeiro lugar, os resultados mostraram que nossos alunos tinham um nível muito baixo de conhecimento prévio sobre a natureza da luz, isto é, explicaram explicitamente a natureza da luz com ideias primitivas. Em segundo lugar, construímos um conjunto de experimentos didáticos de baixo custo como uma prática educacional. Em seguida, os alunos do terceiro ano do Ensino Médio usaram as experiências para revelar alguns aspectos da natureza da luz. Finalmente, aplicamos novamente o questionário aberto para observar sua evolução do conceito de dualidade onda-partícula da luz. Nossos resultados mostraram que os alunos explicam a natureza da luz usando ou um modelo eletromagnético corpuscular ou um modelo eletromagnético dual, mas nenhum estudante usou o modelo primitivo. Em nossa opinião, a metodologia utilizada nesta dissertação contribuiu positivamente para o processo de aprendizagem dos alunos.