Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6322
Tipo do documento: Dissertação
Título: ABORDAGEM EXPERIMENTAL BASEADA NA TEORIA CONSTRUCIONISTA PARA O ESTUDO DO EFEITO FOTOVOLTAICO UTILIZANDO UM DISPOSITIVO DE RASTREAMENTO SOLAR COM ARDUÍNO
Título(s) alternativo(s): EXPERIMENTAL APPROACH BASED ON CONSTRUCTIONIST THEORY FOR THE STUDY OF THE PHOTOVOLTAIC EFFECT USING AN ARDUITED SOLAR TRACKING DEVICE
Autor: ANDRADE, Harryson Guilherme Moraes 
Primeiro orientador: CARVALHO, Edson Firmino Viana de
Primeiro membro da banca: CARVALHO, Edson Firmino Viana de
Segundo membro da banca: BATISTA, Jerias Alves
Terceiro membro da banca: RIBEIRO, Tiago Nery
Resumo: Diante da crescente demanda por fontes de energia limpa, motivada tanto pela urgência ambiental quanto pelos altos custos da energia elétrica no Brasil, a energia solar surge como uma alternativa viável e sustentável. No entanto, o investimento inicial necessário para a instalação de sistemas fotovoltaicos ainda representa uma barreira significativa. Esta dissertação propõe o desenvolvimento e a aplicação de um dispositivo de rastreamento solar de baixo custo, controlado por Arduino, como ferramenta pedagógica para o ensino de Física no ensino médio. O objetivo principal é tornar o estudo da energia solar mais acessível, prático e envolvente, aliando teoria e prática por meio de uma abordagem construcionista. O dispositivo desenvolvido integra sensores de luz (LDRs) e motores que permitem acompanhar o movimento aparente do Sol, otimizando a captação de energia ao longo do dia e possibilitando sua replicação em ambientes educacionais. A pesquisa foi realizada com alunos do 2º ano do ensino médio de uma escola pública de tempo integral no município de Paço do Lumiar – MA. A metodologia adotada foi qualitativa e participativa, envolvendo aulas teóricas, construção colaborativa do protótipo, programação com Arduino e análise de dados coletados por meio de questionários, observações e relatórios. Os resultados indicaram que a proposta didática teve impacto significativo na aprendizagem dos estudantes, promovendo o engajamento, a autonomia, a motivação e a compreensão dos conceitos científicos relacionados à energia solar, ao efeito fotovoltaico e à automação. A análise dos dados, à luz da teoria construcionista de Seymour Papert, evidenciou que a construção ativa do conhecimento por meio da experimentação contribuiu para um aprendizado mais significativo, contextualizado e duradouro. A implementação do projeto não apenas facilitou a compreensão dos conteúdos físicos, como também desenvolveu habilidades práticas e socioemocionais entre os alunos, como a cooperação, a resiliência e o pensamento crítico. A experiência mostrou que atividades práticas e contextualizadas, quando integradas ao currículo escolar, podem tornar o ensino de Física mais atrativo e relevante.
Abstract: to install photovoltaic systems still represents a significant barrier. This dissertation proposes developing and applying a low-cost solar tracking device controlled by Arduino as a pedagogical tool for teaching Physics at the high school level. The main objective is to make the study of solar energy more accessible, practical, and engaging, combining theory and practice through a constructionist approach. The developed device integrates light sensors (LDRs) and motors that allow it to follow the Sun's apparent movement, optimizing energy capture throughout the day and making it possible to replicate the system in educational settings. The research was conducted with 2nd-year high school students from a full-time public school in Paço do Lumiar, Maranhão. The adopted methodology was qualitative and participatory, involving theoretical lessons, collaborative construction of the prototype, programming with Arduino, and data analysis collected through questionnaires, observations, and student reports. The results indicated that the didactic proposal significantly impacted student learning, promoting engagement, autonomy, motivation, and a deeper understanding of scientific concepts related to solar energy, the photovoltaic effect, and automation. The data analysis, grounded in Seymour Papert’s constructionist theory, showed that the active construction of knowledge through experimentation contributed to a more meaningful, contextualized, and lasting learning experience. The implementation of the project not only facilitated the understanding of physical concepts but also helped develop practical and socioemotional skills among the students, such as cooperation, resilience, and critical thinking. The experience demonstrated that when integrated into the school curriculum, practical and contextualized activities can make Physics teaching more attractive and relevant.
Palavras-chave: Efeito Fotovoltaico;
Arduino;
Ensino de Física;
Teoria Construcionista
Photovoltaic Effect;
Arduino;
Physics Teaching;
Constructionist Theory
Área(s) do CNPq: Sistemas Elétricos de Potência
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM REDE - ENSINO DE FÍSICA EM REDE NACIONAL/CCET
Citação: ANDRADE, Harryson Guilherme Moraes. Abordagem experimental baseada na teoria construcionista para o estudo do efeito fotovoltaico utilizando um dispositivo de rastreamento solar com arduíno. 2025. 128 f. Dissertação(Programa de Pós-graduação em Rede - Ensino de Física em Rede Nacional/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6322
Data de defesa: 22-Mai-2025
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE MESTRADO PROFISSIONAL NACIONAL EM ENSINO DE FÍSICA

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
HARRYSON GUILHERME MORAES ANDRADE.pdfDissertação de Mestrado4,01 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.