Ensino de óptica geométrica por meio de experimento com LDR e o Arduino: uma proposta fundamentada na design-based research

Abstract

O ensino de Física, especialmente no campo da Óptica Geométrica, apresenta desafios significativos no processo de ensino-aprendizagem no Ensino Básico, em razão do elevado grau de abstração dos conceitos envolvidos e da predominância de práticas pedagógicas centradas na transmissão de conteúdos e na resolução algorítmica de exercícios. Essas abordagens tendem a dificultar a compreensão dos fenômenos físicos e a atribuição de significado aos conceitos científicos pelos estudantes. Diante da diversidade de perfis presentes nas salas de aula, torna-se necessária a adoção de estratégias pedagógicas que ampliem as possibilidades de interação dos estudantes com os fenômenos naturais, favorecendo a investigação, a reflexão e a participação ativa no processo de aprendizagem. À luz da perspectiva educacional de John Dewey, compreende-se que a aprendizagem ocorre por meio da experiência, desde que acompanhada de processos reflexivos que possibilitem a reconstrução do pensamento. Com o intuito de contribuir para o enfrentamento desses desafios, foi desenvolvido um produto educacional denominado Olho LDR: Estudando as cores com o Arduino, um leitor óptico baseado no uso de um sensor LDR (Light Dependent Resistor) e de um microcontrolador Arduino. O dispositivo foi concebido como uma ferramenta didática de caráter experimental e investigativo, possibilitando aos estudantes observar e analisar variações de intensidade luminosa em diferentes superfícies. O trabalho segue uma metodologia qualitativa, na qual a aplicação do produto educacional buscou promover situações de aprendizagem fundamentadas na experiência e na reflexão, permitindo que os estudantes confrontassem suas explicações iniciais com os resultados obtidos nas atividades experimentais. A análise dos dados foi realizada por meio da comparação entre pré-teste e pós-teste, evidenciando mudanças qualitativas nas formas de explicação dos fenômenos ópticos após a intervenção pedagógica. Os resultados indicam avanços na compreensão conceitual dos estudantes e apontam o potencial de práticas experimentais investigativas de baixo custo como estratégia pedagógica para o ensino de Óptica Geométrica no Ensino Básico.