Estação meteorológica portátil com cultura maker interdisciplinar para ensino de física e programação de computadores

Abstract

Sabe-se que o ensino de Física pode ser considerado difícil devido a tantos cálculos, gráficos e números. Muitas vezes, a capacidade de associação das fórmulas e do conteúdo teórico com o cotidiano não acontece de forma clara para os alunos. Além disso, o ensino de Programação de Computadores também se torna difícil para os alunos, pois muitas vezes lhes faltam habilidades para entenderem os passos lógicos para a resolução de problemas por meio de um computador. Logo, o objetivo do projeto apresentado neste artigo é facilitar o ensino de Física por meio da cultura maker, no processo faça-você-mesmo (DIY). Como estudo de caso para aplicar a cultura maker no ensino de Física e Programação de Computadores, criamos uma estação meteorológica portátil com Arduino, um hardware livre de baixo custo, de forma que os alunos pudessem relacionar assuntos de Termodinâmica com Programação de Computadores, dessa forma buscando melhorar a forma de raciocínio e visibilidade com o auxílio da Física teórica, a cultura maker e o cotidiano. Na construção dessa estação meteorológica, foi possível estudar e visualizar as variáveis de estado da Termodinâmica utilizando o Arduino como plataforma de monitoramento. No nosso trabalho, inicialmente iríamos realizar experimentos presencialmente, porém tivemos que aplicar experimentos remotos devido à pandemia de covid-19. Nesse experimento, participaram 20 alunos do segundo ano de um curso técnico de Ensino Médio em Eletrônica de uma Instituição de Ciência e Tecnologia no Brasil. Todos os alunos foram submetidos a um teste inicial a respeito de conceitos de Termodinâmica e Programação de Computadores, a fim de obtermos o diagnóstico inicial destes estudantes. Em seguida, todos os alunos assistiram a uma aula online do professor de Física e por fim, os alunos foram divididos, por meio de um sorteio, em 2 grupos: o grupo que participou dos experimentos maker remotos (10 alunos) e o grupo que não participou (10 alunos). Aplicamos um questionário final para toda a turma, a fim de obter os níveis de expertise da turma a respeito dos conceitos de Termodinâmica e Programação. Os resultados obtidos, a comparação entre os grupos que participaram e não participaram das atividades maker remotas, o relato dessas experiências remotas e os ajustes feitos para alcançar o maior número possível de alunos mostram a viabilidade da proposta, além de desafios e direcionamentos futuros reportados.