Física do som: uma sequência didática através dos 3 momentos pedagógicos

Abstract

O presente trabalho aborda o resultado da concepção, construção e aplicação de uma sequência didática para o ensino de ondas sonoras para turmas do 2º ano do Ensino Médio, a partir da perspectiva metodológica dos 3 Momentos Pedagógicos, de modo a promover uma aprendizagem mais prazerosa aos alunos. O trabalho busca mostrar como elementos de música podem ser utilizados como uma ferramenta útil no ensino de conceitos físicos associados a características ondulatórias, além de apresentar recursos alternativos para tornar a aprendizagem mais acessível e interessante aos alunos. Os objetivos específicos incluem a utilização de situações contextualizadas, instrumentos musicais casuais, simuladores virtuais, aplicativos de telefones celulares e um instrumento arcaico para a realização de medidas, obtenção e análise de dados e discussão dos resultados encontrados. Além das estratégias mencionadas, ao final da aplicação da sequência, também foi realizada uma avaliação final escrita, a fim de que fosse possível identificar possíveis preconceitos de sua aprendizagem, além da articulação e integração desta forma mais significativa, bem como domínio de determinados conceitos específicos, ou ainda indicativos de fragilidades para serem corrigidos posteriormente. A sequência foi aplicada num total de 5 encontros, destes 3 encontros foram de 90 minutos e os outros 2 foram de 45 minutos, no período de 25 de outubro de 2021 e 6 de dezembro do mesmo ano. Devido ao período de pandemia do COVID-19, apesar do MNPEF ter flexibilizado as formas de aplicação, a sequência só pode ser aplicada no final do ano de 2021, devido a toda a dificuldade imposta pela situação sanitária em que o país e o mundo se encontram . Como a participação dos alunos era fundamental para a aplicação da sequência, o autor optou por aguardar até poder contar com um número mínimo de alunos, para a aplicação da sequência. No momento da aplicação foram respeitadas todas as orientações sanitárias vigentes, como o uso de máscara e álcool em gel para a manipulação dos instrumentos. As simulações computacionais em geral mostradas são capazes de apresentar conceitos abstratos de forma mais acessível e interativa, permitindo uma melhor compreensão das ciências físicas. Os instrumentos musicais, por sua vez, possibilitaram a demonstração prática de conceitos como frequência e amplitude de maneira garantida, além de despertar o interesse dos alunos para características físicas presentes na música e em instrumentos musicais. O experimento com o instrumento arcaico proporcionou uma experiência mais concreta e envolvente que, aliada à aula expositiva, permitiu aos alunos momentos de maior interação. Além disso, essa atividade permitiu uma verificação prática de uma experiência investigativa, onde os alunos puderam analisar de uma maneira sistemática as relações existentes entre algumas grandezas físicas, como frequência/comprimento da corda e frequência/tensão na corda, consolidando assim seu entendimento teórico sobre esses conceitos. Logo a sequência didática proporcionou uma abordagem estruturada, com um aprofundamento gradual nos conceitos treinados, através de 3 momentos pedagógicos. A sequência começou-se com uma problematização inicial, partindo do conhecimento inicial dos alunos sobre o que era o som, logo após foi-se progredindo para o estudo dos demais conceitos, a partir de aulas com o uso de simuladores, instrumentos musicais, e experimento prático com um instrumento arcaico. O uso dos simuladores, instrumentos musicais serviram como motivadores para que os alunos conseguissem assimilar os conceitos treinados, já o experimento com o instrumento arcaico permitiu uma interação dos alunos com o conceito treinado, permitindo-lhes testar as suas hipóteses. Por conta do planejamento, a sequência fornecida foi feita pequenas avaliações feitas ao longo do processo de aprendizagem, além de uma avaliação final para ?medir? a especificação dos conceitos pelos alunos.

Abstract: The present work addresses the results of the conception, construction, and application of a didactic sequence for teaching sound waves to 2nd-year High School classes, based on the methodological perspective of the 3 Pedagogical Moments, aiming to promote a more enjoyable learning experience for students. The study aims to demonstrate how elements of music can be used as a valuable tool in teaching physical concepts associated with wave phenomena, as well as presenting alternative resources to make learning more accessible and interesting to students. Specific objectives include the use of contextualized situations, conventional musical instruments, virtual simulators, mobile phone applications, and an archaic instrument for measurements, data acquisition, analysis, and discussion of results. In addition to the mentioned strategies, at the end of the sequence application, a final written evaluation was conducted to identify possible signs of learning, consolidation, and integration in a more meaningful way, as well as mastery of specific concepts or indications of weaknesses to be addressed later. The sequence was implemented over a total of 5 sessions, with 3 sessions lasting 90 minutes and the remaining 2 lasting 45 minutes, between October 25, 2021, and December 6 of the same year. Due to the COVID-19 pandemic, despite MNPEF (National Master?s Program in Physics Education) having flexible application methods, the sequence could only be implemented at the end of 2021, given the challenges imposed by the sanitary situation in the country and worldwide. As student participation was crucial for the sequence application, the author chose to wait until a minimum number of students could be present. During the application, all current health guidelines were followed, including the use of masks and hand sanitizer for instrument handling. Computational simulations, in general, proved capable of presenting abstract concepts in a more accessible and interactive manner, enabling a better understanding of physical phenomena. Musical instruments, in turn, allowed the practical demonstration of concepts such as frequency and amplitude satisfactorily, sparking students? interest in physical phenomena present in music and musical instruments. The experiment with the archaic instrument provided a more concrete and engaging experience, allowing students moments of greater interaction, coupled with the explanatory class. Moreover, this activity allowed a practical verification of an investigative experience, where students could systematically analyze the relationships between some physical quantities, such as frequency/length of the string and frequency/tension in the string, consolidating their theoretical understanding of these concepts. In conclusion, the didactic sequence provided a structured approach with a gradual deepening of the studied concepts through the 3 pedagogical moments. The sequence began with an initial problematization, starting from students? initial knowledge about what sound was. It then progressed to the study of other concepts through classes using simulators, musical instruments, and practical experiments with an archaic instrument. The use of simulators and musical instruments served as motivators for students to assimilate the studied concepts, while the experiment with the archaic instrument allowed students to interact with the studied concept, enabling them to test their hypotheses. Thanks to the planning, the sequence allowed for ongoing assessments throughout the learning process, in addition to a final evaluation to \"measure\" students? understanding of the concepts.