Ondas mecânicas : uma cartilha e sequência didática para o Ensino Médio

Abstract

Como é bem conhecido, no ensino médio o ensino da física ainda ocorre majoritariamente com a exploração de conteúdos como a cinemática e as leis de Newton. Por outro lado, na BNCC do Ensino Médio, a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias propõe um aprofundamento das temáticas Matéria e Energia, Vida e Evolução e Terra e Universo desenvolvidas no Ensino Fundamental. Pensando nisso, este trabalho apresenta um Produto Educacional voltado para o tópico “Ondas Mecânicas”. Apesar de boa parte da física das ondas mecânicas ter sido desenvolvida antes do século XX, seus conceitos como vibração, oscilação, frequência, período, comprimento de onda, velocidade de onda, etc., perpassam toda a física. Além disso, a compreensão dos conceitos que caracterizam as ondas mecânicas é elemento essencial para o entendimento de diversos fenômenos naturais e tecnologias como ondas do mar, tsunamis, ondas sísmicas/terremotos, vibrações moleculares, radiação eletromagnética, sonar, entre outros. Assim, o objetivo do trabalho foi desenvolver e implementar um produto educacional com enfoque no ensino das ondas mecânicas voltado para o ensino médio, utilizando uma cartilha no formato virtual, com animações, textos, atividades, links para vídeos e simulações. A cartilha também pode ser utilizada na forma impressa, onde o estudante acessa os links através de QR codes, ficando a critério do professor de acordo com a disponibilidade de recursos presentes na escola. A sequência didática possui um enfoque conceitual buscando fomentar o engajamento do aluno de forma ativa nas atividades de ensino, tendo por referencial de ensino-aprendizagem a Teoria da Aprendizagem Significativa. Este Produto Educacional foi aplicado com estudantes da terceira série do Ensino Médio de uma escola privada na cidade de Capão da Canoa - RS, voltado para o tópico “Ondas Mecânicas”. Os resultados obtidos revelaram um engajamento satisfatório dos estudantes nas atividades apresentadas na cartilha durante a aplicação da sequência didática.

As is well known, in high school the teaching of physics still mainly involves the exploration of content such as kinematics and Newton's laws. On the other hand, in the High School BNCC, the area of Natural Sciences and its Technologies proposes a deeper understanding of the themes of Matter and Energy, Life and Evolution and Earth and Universe developed in Elementary School. With this in mind, this work presents an Educational Product focused on the topic “Mechanical Waves”. Although much of the physics of mechanical waves was developed before the 20th century, its concepts such as vibration, oscillation, frequency, period, wavelength, wave speed, etc., permeate all of physics. Furthermore, understanding the concepts that characterize mechanical waves is an essential element for understanding various natural phenomena and technologies such as sea waves, tsunamis, seismic waves/earthquakes, molecular vibrations, electromagnetic radiation, sonar, among others. Thus, the objective of the work was to develop and implement an educational product focusing on teaching mechanical waves aimed at high school students, using a booklet in virtual format, with animations, texts, activities, links to videos and simulations. The booklet can also be used in printed form, where the student accesses the links through QR codes, at the teacher's discretion according to the availability of resources present at the school. The didactic sequence has a conceptual focus seeking to encourage student engagement actively in teaching activities, using the Meaningful Learning Theory as a teaching-learning framework. Positive and satisfactory results were obtained in the application of the Educational Product, as assessed by the students. This Educational Product was applied to students in the third year of high school at a private school in the city of Capão da Canoa - RS, focused on the topic “Mechanical Waves”. The results obtained revealed satisfactory student engagement in the activities presented in the booklet during the application of the didactic sequence.