Dispositivo eletrônico semicondutor LED : uma abordagem baseada em Unidade de Ensino Potencialmente Significativa

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Oliveira da Costa Pires Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - MNPEF, 2017. Estudantes tem em seu cotidiano o convívio com dispositivos eletrônicos que em seus interiores possuem semicondutores. A compreensão de seu funcionamento depende de um conhecimento, mesmo que superficial em Física Moderna. Porém o conhecimento desses estudantes sobre o assunto, não é pleno, tornando o saber acrítico sobre o tema, devido à falta de informação sobre o assunto abordado seja no Ensino Básico. Propomos uma sequência didática para levar o conhecimento de Física Moderna necessária para explicar o comportamento de materiais semicondutores e, consequentemente, o funcionamento do LED. Dentre as várias metodologias, escolhemos a Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS). Baseada na teoria da aprendizagem de Ausubel que leva em consideração os conhecimentos prévios que o aluno possui, além de procurar fornecer um significado relevante sobre a importância do assunto abordado. Na proposta da UEPS privilegiamos o uso da metodologia de Sala de Aula Invertida onde o docente oferece ao aluno condições para um estudo fora da sala de aula. Dessa forma a proposta estabelece que o aluno tenha o seu próprio ritmo de aprendizado, e que o tempo em sala de aula possa ser utilizado para o aprofundamento dos assuntos abordados. Esperamos com isso, ascender o espirito investigativo no aluno. Esse produto educacional pode ser aplicado com alunos do 2° ou 3° EM (segundo ou terceiro ano do ensino médio), desde que já tenham conhecimentos básicos em eletricidade como corrente e resistência elétrica, tensão e circuitos. Aplicamos esse produto em uma turma do 3° ano do E.M. e a avaliação mostrou-se a eficácia da UEPS. Espera-se que esta proposta possa preencher a falta de material instrucional para o professor que deseja trabalhar de forma inovadora sobre o tema. Students have in their daily life the conviviality with electronic devices in which interiors have semiconductors. The understanding of its functioning depends on an even superficial knowledge in Modern Physics. However, the students knowledge about this subject is not enough, making it an uncritical knowledge. We propose a didactic sequence to bring the knowledge of Modern Physics necessary to explain the behavior of semiconductor materials and, consequently, the functioning of the LED. Among several methodologies, we chose the Potentially Significant Teaching Unit (PSTU). Based on Ausubel's theory of learning that takes into account the previous knowledge the student bring to them , as well as seeking to provide a relevant meaning about the importance of the addressed issue. In the PSTU proposal, we favor the use of inverted classroom methodology where the teacher offers the student conditions for studying outside the classroom. In this way, we promote the students establish their own paces and the classroom space can be used to deepen the subjects addressed. We hope to increase the student's investigative spirit. This educational product can be applied to the 2nd or 3rd year students (second or third year of high school), as long as they already have basic knowledge of electricity such as current and electrical resistance, voltage and circuits. We applied this product to a third-year class from high school and the evaluation showed the effectiveness of the PSTU. It is hoped that this proposal will fill the lack of instructional material for the teacher who wishes to work innovatively on the subject.