ÁREA
FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química
Autores
Telles, D.L. (IFSUDESTEMG) ; Oliveira, L.G.F. (IFSUDESTEMG) ; Netto, D.S. (IFSUDESTEMG) ; Duarte, D.M. (IFSUDESTEMG) ; Hamouche, M.S. (IFSUDESTEMG) ; Almeida, D.B. (IFSUDESTEMG)
RESUMO
O projeto Troca de Saberes consiste em levar experimentos interdisciplinares de física, química e robótica para diversas escolas, com a intenção de fomentar o interesse em ciências. Dentro dele, o projeto de construção de protótipos veiculares é um dos mais interdisciplinares, já que mistura conceitos das áreas de elétrica e mecânica, química, física e robótica. A proposta envolve a utilização de combustíveis verdes e um sistema controlado por arduino para fazer a movimentação e controle do protótipo. O projeto além de contribuir para divulgação do conhecimento científico também proporciona tanto o aprendizado dos alunos que desenvolvem os protótipos quanto os que participam dos momentos de exposição interativa.
Palavras Chaves
Divulgação Científica; Aprendizagem por projeto; Interdisciplinaridade
Introdução
A ciência e a tecnologia são fundamentais na sociedade e contribuem não somente para o seu desenvolvimento, mas também com soluções para os diferentes desafios intrínsecos a ela. Destarte, não somente a química mas as demais ciências e engenharias possuem um papel de fundamental importância na formação científica dos cidadãos (TOTI et al, 2000). Nesse sentido, a divulgação científica promove a troca dinâmica do conhecimento científico e tecnológico entre professores, alunos e leigos de forma a ressignificar o conhecimento (FLECK, 1986). Outrossim, contribui para que haja uma compreensão de como a ciência se desenvolve e como ela se aplica tecnologicamente aos produtos e processos que lidamos diariamente. Uma mostra de experimentos é um método eficiente para despertar o interesse científico em jovens, através de uma abordagem mais lúdica (CARVALHO et al, 2007). Além disso, possibilita aos alunos que participam dos experimentos uma aprendizagem significativa. A metodologia de aprendizado por projeto (ABP) leva os alunos como protagonistas, utilizando suas habilidades práticas e conhecimento teórico para a criação de um produto final, com o desenvolvimento das habilidades e competências (MASSON et al, 2012). Além disso, a divulgação científica contribui para outra metodologia ativa - a sala de aula invertida, na qual os alunos devem explicar o conteúdo para outros, exigindo que eles possuam um melhor embasamento teórico e consigam comunicar seu conhecimento de diversas maneiras, compreendendo melhor os conceitos envolvidos e desenvolvendo habilidades interpessoais (LIMA et al, 2017;GUARDA et al, 2023). Nessa perspectiva, esse trabalho apresenta uma proposta interdisciplinar de modelos de carrinho usados para integrar conceitos de eletromecânica, robótica e química.
Material e métodos
O projeto Troca de Saberes envolve duas etapas principais: a primeira é o desenvolvimento do experimento e a segunda a apresentação para alunos do Ensino Fundamental e Médio que visitam o IFSUDESTEMG-JF ou para alunos das escolas públicas da região da zona da mata que visitamos. O desenvolvimento de protótipos de veículos começou no início do ano letivo (2023) e envolve alunos do Curso Técnico de Eletromecânica, Eletrotécnica e Mecânica. Para o construção dos 03 protótipos dos carrinhos, primeiramente as carcaças dos foram modeladas pelos alunos no software SolidWorks. Depois, os modelos foram transferidos para o software Cura e impressos na impressora 3D GTMax A2V2. O modelo (1) movido pela reação de bicarbonato de sódio e vinagre utiliza um recipiente de pressão feito de PVC, uma válvula de esfera e um manômetro. O modelo (2) controlado por arduino utiliza dois motores elétricos CC (3-6V), uma ponte H dupla L298N, um microcontrolador Arduino UNO, quatro pilhas AA, uma bateria de 9V e dois módulos seguidores de linha TCRT5000. Após as conexões elétricas e a organização dos motores e sensores na estrutura do carrinho, foi feita a programação para que ele fosse capaz de seguir linhas desenhadas no chão, utilizando a linguagem python. O modelo (3) por motor Stirling utiliza tubos de vidro como cilindros, êmbolos de seringa como pistões e peças impressas na impressora 3D para a transmissão de potência. A aplicação do projeto foi feita fazendo uma demonstração de cada carrinho, mostrando primeiramente as diferenças de resultados entre eles: o quanto cada um era capaz de andar, quais eram capazes de manter uma velocidade constante, quais tinham apenas um impulso inicial e depois paravam, qual carrinho é mais sustentável, qual possui maior controle de trajetória.
Resultado e discussão
Foi nítida a percepção de quanto o projeto despertou a curiosidade dos alunos,
principalmente no interesse de compreender qual dos carrinhos era mais eficiente
em cada quesito (Figura 1). Ademais as exposições proporcionaram discussões sobre
os temas: programação, circuitos elétricos, motores elétricos, eletrólise,
hidrogênio verde, sensores, infravermelho, ciclos termodinâmicos, impressão 3D,
reações químicas, energia e suas diferentes formas, comportamento dos gases, leis
de Newton e muitos outros. O formato lúdico e prático facilitou muito o
engajamento dos alunos, capturando facilmente o interesse deles e os motivando a
questionarem o funcionamento dos carrinhos. Alguns alunos expectadores também
expressaram interesse em seguir a área científica e continuar os estudos para as
séries seguintes que possibilitam maior aprendizado dos conteúdos abordados. Os
alunos que participaram da montagem dos carrinhos também aprimoraram seus
conhecimentos tanto do conteúdo específico de seus cursos técnicos, quanto sobre
as ciências básicas, além de desenvolver habilidades essenciais em resolução de
problemas. A experiência foi extremamente edificante para eles, todos reportando
satisfação principalmente na parte de apresentação e interação com o público,
alguns chegando a expressar interesse em seguir a vocação docente.
Apresentação dos protótipos dos carrinhos aos alunos \r\ndo IFSUDESTEMG-JF.
Conclusões
O projeto proporcionou uma aprendizagem significativa tanto para os discentes envolvidos em sua elaboração quanto para aqueles que presenciaram as apresentações. A exposição experimental sempre exibe um alto engajamento, e como o projeto é levado para diversas escolas, sempre há novos públicos e maior possibilidade de espalhar o conhecimento científico. Lidar com pessoas de diversos perfis (pais de alunos, alunos menores e até pessoas mais experientes) faz com que os alunos estejam sempre ativos, precisando conhecer melhor seus projetos e melhorar sempre suas apresentações.
Agradecimentos
Ao IF SUDESTE MG, Campus Juiz de Fora.
Referências
CARVALHO, Hudson Wallace Pereira; LIMA BATISTA, Ana Paula; RIBEIRO, Claudia Maria. Ensino e aprendizado de química na perspectiva dinâmico-interativa. Experiências em ensino de ciências, v. 2, n. 3, p. 34-47, 2007.
FLECK, L. La genesis y el desarollo de um hecho científico. Madrid:Alianza Editorial, 1986.
GUARDA, Dionara et al. Validação de instrumento de avaliação da metodologia ativa de sala de aula invertida. Educação e Pesquisa, v. 49, p. e248000, 2023.
LIMA-JÚNIOR, Cláudio Gabriel et al. Sala de aula invertida no ensino de química: planejamento, aplicação e avaliação no ensino médio. Revista Debates em ensino de Química, v. 3, n. 2, p. 119-145, 2017.
MASSON, Terezinha Jocelen et al. Metodologia de ensino: aprendizagem baseada em projetos (pbl). In: Anais do XL Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia (COBENGE), Belém, PA, Brasil. sn, 2012. p. 13.
TOTI, F. A.; PIERSON, A. H. C. e SILVA, L. F. Diferentes perspectivas de cidadania presente nas discussões atuais em defesa da abordagem CTS na educação científica. IN:ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO
EM CIÊNCIAS, Florianópolis, p. 2, nov. 2000
