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dc.contributor.authorNogueira, Mauro Rodrigues Alves
dc.date.accessioned2021-02-11T11:46:03Z
dc.date.available2021-02-11T11:46:03Z
dc.date.issued2020-12-11
dc.identifier.citationNOGUEIRA, Mauro Rodrigues Alves. Sequência didática para abordagem da Segunda Lei da Termodinâmica no ensino médio. 2020. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13839.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13839
dc.description.abstractA very common characteristic of science education curricula is the expectation that students learn the proposed scientific content, its methodologies and about science itself, which includes its nature, its interaction with society and different cultures, its history and how these are different from non-scientific approaches. The use of historical context combined with experimentation in physics classes can significantly contribute to demonstrate the relationship between science and a wider world of ideas, and can motivate students to explore contemporary issues. In this work we consider the historical context to discuss the evolution of some concepts of thermodynamics, such as caloric and its consideration in Carnot's work, the emergence of heat terminology, the importance of heat engines in the industrial revolution until the establishment of the second law of thermodynamics and its most modern conception through the concept of entropy. In order to demonstrate such concepts, two experiments were used, the drinking bird and Hero's Aeolipile (Hero's engine), usually considered as the first known heat engine. The concept of heat engine was explored by the students using the second law of thermodynamics in order to verify whether the two experiments can be considered as heat engines. Through this approach and the experimental tests carried out, it was possible to show that the drinking bird is a heat engine and an excellent didactic device for the treatment of the second law of thermodynamics in the classroom, while Hero's Aeolipile cannot be considered as such. The latter can be considered as the first steam action and reaction turbine prototype in history, being useful to discuss how a rotational motion can be produced through thermal energy and pressurized steam. The activities were conducted in the classroom using the Flipped Classroom methodology, in which the moments and roles of teaching can be inverted and the content, usually taught by the teacher, can be watched in school time by the student using multimedia tools. The practical activities, normally assigned to be done at home, were carried out in the classroom in an interactive and collaborative manner. Our proposal was successful in the classroom, motivating the students to participate more actively during the activities. It has also enabled a treatment of more complex subjects of thermodynamics such as the concept of entropy. Our educational product consists of a teaching sequence to approach several concepts of thermodynamics, with particular attention to the second law of thermodynamics. It was prepared in a simplified language to better assist the high school physics teacher.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectEnsino de Físicapor
dc.subjectTermodinâmicapor
dc.subjectSala de Aula Invertidapor
dc.subjectPhysics Teachingpor
dc.subjectThermodynamicspor
dc.subjectFlipped Classroompor
dc.titleSequência didática para abordagem da Segunda Lei da Termodinâmica no ensino médiopor
dc.title.alternativeTeaching sequence to aproach the Second Law of Thermodynamics in high school.por
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Souza, James Alves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2212240621620011por
dc.description.resumoUma característica muito comum presente nos currículos de educação científica é a expectativa de que os estudantes aprendam o conteúdo científico proposto, suas metodologias e sobre a ciência em si, o que inclui sua natureza, sua interação com a sociedade e diferentes culturas, sua história e como estas são diferentes de abordagens não científicas. O uso de contextualização histórica aliado à experimentação em aulas de física pode contribuir significativamente para demonstrar a relação entre ciência e um mundo de ideias mais amplo, podendo motivar os alunos a explorar questões contemporâneas. Neste trabalho consideramos a contextualização histórica para discutir a evolução de alguns conceitos da termodinâmica, como o calórico e sua consideração no trabalho de Sadi Carnot, o surgimento da terminologia calor, a importância das máquinas térmicas na revolução industrial até o estabelecimento da Segunda Lei da Termodinâmica e sua concepção mais moderna através do conceito de entropia. Para demonstração desses conceitos foram utilizados dois aparatos experimentais, o pássaro sedento e a eolípila de Heron, usualmente considerada como a primeira máquina térmica conhecida. O conceito de máquina térmica foi explorado pelos alunos utilizando a segunda lei da termodinâmica com o objetivo de verificar se os dois experimentos podem ser considerados como máquinas térmicas. Através dessa abordagem e dos testes experimentais realizados foi possível mostrar que o pássaro sedento é uma máquina térmica e um excelente dispositivo didático para o tratamento da Segunda Lei da Termodinâmica em sala de aula, enquanto que a Eolípila de Heron não pode ser considerada como tal. Esta última pode ser considerada como o primeiro protótipo de turbina de ação e reação a vapor da história, sendo útil para discutir como um movimento mecânico de rotação pode ser produzido através de energia térmica e vapor pressurizado. As atividades foram conduzidas em sala de aula através da metodologia chamada de sala de aula invertida (Flipped Classroom), em que os momentos e papéis no ensino podem ser invertidos e o conteúdo, usualmente ensinado pelo professor, pode ser assistido em horário escolar pelo aluno por meio de ferramentas multimídia. As atividades práticas, normalmente atribuídas para serem feitas em casa, foram realizadas em sala de aula de maneira interativa e colaborativa. Nossa proposta foi bem sucedida em sala de aula, motivando os alunos a participarem de maneira mais ativa durante a realização das atividades, possibilitando o tratamento de assuntos mais complexos da Termodinâmica como o conceito de entropia. Nosso produto educacional consiste de uma sequência didática para abordagem de vários conceitos da termodinâmica, com ênfase na Segunda Lei da Termodinâmica, preparada em uma linguagem simplificada para auxiliar o professor de Física do ensino médio.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - PROFIS-Sopor
dc.subject.cnpqCIENCIAS HUMANAS::EDUCACAO::ENSINO-APRENDIZAGEM::METODOS E TECNICAS DE ENSINOpor
dc.publisher.addressCâmpus Sorocabapor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5933772773994964por


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