ARDUINO INTEGRADO AO ENSINO DE FÍSICA: REVISÃO SISTEMÁTICA DE LITERATURA

Wefiton Sousa  Rocha; Sthephany de Castro  Ruivo; Mairton Cavalcante  Romeu; Alisandra Cavalcante Fernandes de  Almeida

doi:10.26571/reamec.v12.17642

Autores

Wefiton Sousa Rocha wefiton.sousa.rocha07@aluno.ifce.edu.br
Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil. https://orcid.org/0009-0007-0266-044X http://lattes.cnpq.br/4581744341693115
Sthephany de Castro Ruivo sthephany.castro.ruivo07@aluno.ifce.edu.br
Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil. https://orcid.org/0009-0006-7376-1697 http://lattes.cnpq.br/7852256778867671
Mairton Cavalcante Romeu mairtoncavalcante@ifce.edu.br
Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil. https://orcid.org/0000-0001-5204-9031 http://lattes.cnpq.br/0265485712794617
Alisandra Cavalcante Fernandes de Almeida alisandra.cavalcante@ifce.edu.br
Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-7066-1504 http://lattes.cnpq.br/7603694713928142

DOI:

10.26571/reamec.v12.17642

Palavras-chave:

Arduino, Ensino de Física, Revisão Sistemática de Literatura, Robótica educacional

Resumo

O presente artigo apresenta os resultados de uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL) sobre o Arduino no ensino de física, utilizando artigos científicos indexados nas plataformas CAPES, SciELO e Redalyc, no período de 2018 a 2023. O objetivo desta pesquisa foi conduzir uma análise crítica da contribuição dos estudos na área acadêmica e científica no contexto nacional. Foram adotados procedimentos de pesquisa qualitativa, fundamentados nos conceitos técnicos e científicos da RSL, com processos e dados apresentados em quadros e gráficos. Os estudos analisados evidenciaram contribuições significativas no uso de equipamentos digitais em abordagens experimentais, destacando-se pela utilização de materiais de baixo custo. No entanto, foi observada uma baixa incidência da robótica educacional como estratégia de ensino nesta amostra. Espera-se que este estudo contribua para o campo acadêmico e científico, auxiliando professores e pesquisadores acerca das estratégias de ensino envolvendo Arduino e o ensino de física.

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Biografia do Autor

Wefiton Sousa Rocha, Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil.

Possui curso técnico em Mecânica Industrial pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (2019), graduação em Licenciatura em Física pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (2023). Atualmente é mestrando em Ciências e Matemática no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, com estudo na área do Ensino de Física. Atuando como professor de Matemática no Colégio Alamar. Possui experiência nas áreas de Física e Matemática no ensino básico.

Sthephany de Castro Ruivo, Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil.

Mestranda em Ensino de Ciências e Matemática, na linha de pesquisa Ensino de Física pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE), Campus Fortaleza. Graduada em Licenciatura em Física pelo IFCE, Campus Fortaleza. Atua como professora de física, astronomia e desenvolvedor de conteúdo astronômico no Planetário Rubens de Azevedo, Fortaleza/CE.

Mairton Cavalcante Romeu, Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil.

Doutor em Física e em Engenharia de Teleinformática. Possui graduação em Licenciatura Plena em Física pela Universidade Estadual do Ceará (Uece-2002), graduação em Bacharelado em Física pela Universidade Federal do Ceará (UFC-2004), Mestrado em Física pela Universidade Federal do Ceará (UFC-2007),Doutorado em Engenharia de Teleinformática pela Universidade Federal do Ceará ( 2014 ) e Doutorado em Física pela Universidade Federal do Ceará ( 2022 ). Atua principalmente nos seguintes temas: Física experimental e Aplicada, Ensino de Astronomia e de Física.

Alisandra Cavalcante Fernandes de Almeida, Instituto Federal do Ceará (IFCE), Fortaleza, Ceará, Brasil.

Professora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFCE. Possui graduação em Pedagogia pela Universidade Federal do Ceará, mestrado em Tecnologia da Comunicação e Informação em EaD na linha Tecnologia na Escola pela Universidade Federal do Ceará e doutorado em Educação (Currículo) pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. Atua nas áreas da Educação com ênfase em Tecnologia educacional, Currículo e Práticas inovadoras. Líder do Grupo de Pesquisa (CNPq) - Grupo Pesquisa em Educação e Práticas Pedagógicas Inovadoras do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia. Editora-chefe da Revista Conexões Ciência e Tecnologia.

Referências

ADMIRAL, T. D. Aula experimental remota: determinado do coeficiente de restituído utilizando Arduino. Revista de Enseñanza de la Física, v. 34, n. 1, p. 81-90, 2022. ISSN 0326-7091.

http://dx.doi.org/10.55767/2451.6007.v34.n1.37937.

ADMIRAL, T. D. Experimento de difração luminosa utilizando coleta de dados totalmente automatizada por Arduino. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20200139, 2020.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0139.

ALVES, P. V. et al. Uso do Arduíno como um sistema alternativo para medir radiação solar global e práticas educacionais. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20190304, 2020.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2019-0304.

ANDRADE, T. G. M. de. et al. A robótica livre e o ensino de física e de programação: desenvolvendo um teclado musical eletrônico. Texto Livre: Linguagem e Tecnologia, v. 11, n. 3, p. 317-330, 2018.

https://doi.org/10.17851/1983-3652.11.3.317-330.

APOCALYPSE, S. M.; JORENTE, M. J. V. O método design thinking e a pesquisa em ciência da informação. Encontros Bibli: revista eletrônica de biblioteconomia e ciência da informação, v. 27, p. 1-21, 2022.

https://doi.org/10.5007/1518-2924.2022.e87281.

ARAÚJO, A. C. S. et al. Ensino de Cosmologia frente à abordagem curricular pedagógica encontrada em artigos científicos. REAMEC – Rede Amazônica de Educação em Ciências e Matemática. Cuiabá, v. 11, n.1, e23035, jan./dez., 2023.

https://doi.org/10.26571/reamec.v11i1.14995.

ARDUINO. O que é Arduino, 2018. Disponível em: https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction. Acesso em: 5 abr. 2024.

BARROS, A. F. de. O uso das tecnologias na educação como ferramentas de aprendizado. 2019. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_o_uso_da_tecnologia_como_ferramenta_aprendizado_1.pdf. Acesso em: 19 abr. 2024.

BARROS, T. R.; DIAS, W. S. Práticas experimentais de Física a distância: Desenvolvimento de uma aplicação com Arduino para a realização do Experimento de Millikan remotamente. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, p. e20190049, 2019.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2019-0049.

BUSS, C. da S.; MACKEDANZ, L. F. O ensino através de projetos como metodologia ativa de ensino e de aprendizagem. Revista Thema, Pelotas, v. 14, n. 3, p. 122–131, 2017.

https://doi.org/10.15536/thema.14.2017.122-131.481.

CARDOSO, J. M.; ZANNIN, M. Proposta experimental para análise das variáveis de estado dos gases com Arduino. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, p. e20190028, 2019.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2019-0028.

CARVALHO NETO, J. T. de.; APOLINÁRIO, F. R.; SOARES, A. A. de. Sistema photogate de seis canais analógicos para laboratórios didáticos de física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 40, n. 1, e1504, 2018.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2017-0166.

CASTILHO, W. S.; OLIVEIRA, D. L.; DUTRA, M. V. G. O ensino de física aliado a recursos educacionais digitais (red): As contribuições da plataforma Arduino em sala de aula. Revista Observatório, [S. l.], v. 7, n. 2, p. a2pt, 2021.

https://doi.org/10.20873/uft.2447-4266.2021v7n2a2pt.

CORDOVA, H. P. et al. Audiotermômetro: um termômetro para a inclusão de estudantes com deficiência visual. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 40, n. 2, e2505, 2018.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2017-0299.

CORRALLO, M. V.; JUNQUEIRA, A. de. C.; SCHULER, T. E. Ciclo de modelagem associado à automatização de experimentos com o Arduino: uma proposta para formação continuada de professores. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, [S. l.], v. 35, n. 2, p. 634-659, 2018.

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2018v35n2p634.

CRESWELL, J. W.; CRESWELL, J. D. Projeto de pesquisa: Métodos qualitativo, quantitativo e misto. 5. ed. Porto Alegre: Penso, 2021.

DERMEVAL, D.; COELHO, J. A. P de M.; BITTENCOURT, I. I. Mapeamento sistemático e revisão sistemática da literatura em informática na educação. In: JAQUES, Patrícia Augustin; SIQUEIRA; Sean; BITTENCOURT, Ig; PIMENTEL, Mariano (orgs.). Metodologia de pesquisa científica em informática na educação: abordagem quantitativa. Porto Alegre: SBC, 2020.

DUMINELLI, G. P. F.; AYLON, L. B. R.; GOMES, L. C. A robótica educacional em aulas de física do ensino médio como um recurso para melhorar o pensamento crítico dos alunos. Revista Vitruvian Cogitationes, v. 3, n. 2, p. 126-138, 2022.

https://doi.org/10.4025/rvc.v3i2.66356.

DWORAKOWSKI, L. A.; DORNELES, P. F.; HARTMANN, A. M. Estudo de gráficos da cinemática através do jogo batalha naval e de atividades robóticas. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 35, n. 2, p. 532-549, 2018.

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2018v35n2p532.

FIELD´S, K. A. P.; RIBEIRO, K. D. F.; SOUZA, R. A. Utilização de metodologias ativas apoiadas em tecnologias digitais para o ensino de química: um relato de experiência. REAMEC - Rede Amazônica de Educação em Ciências e Matemática, Cuiabá, Brasil, v. 9, n. 2, p. e21052, 2021.

https://doi.org/10.26571/reamec.v9i2.11890.

GALVÃO, I. C. M.; ASSIS, A. Atividade experimental investigativa no ensino de física e o desenvolvimento de habilidades cognitivas. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, [S. l.], v. 10, n. 1, p. 14-26, 2019.

https://doi.org/10.26843/rencima.v10i1.1570.

LIMA, G. T. de; MARSON, P. G.; SANTOS, H D. Desenvolvimento de uma Microbalança de Cristal de Quartzo (MCQ) experimental como ferramenta para o ensino de física moderna. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20210153, 2021.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0153.

SILVA, M. B. da; MELLO, G. J. . ANÁLISE DA PRODUÇÃO CIENTÍFICA DOS JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA. REAMEC - Rede Amazônica de Educação em Ciências e Matemática, Cuiabá, Brasil, v. 12, p. e24006, 2024.

https://doi.org/10.26571/reamec.v12.16381

MAQUERA, A. G. et al. Protótipo detector de faíscas para partículas alfa: uma proposta educacional sem uso de fontes radioativas. Revista Ciências & Ideias, p. 225-241, 2022.

https://doi.org/10.22407/2176-1477/2022.v13i4.1716.

MARTINS, W. V. A.; RODRIGUES, C. G.; ANDRADE, E. V. O ensino sobre força de empuxo auxiliado por experimentos de fácil acesso. Revista Mais Educação, v. 5, n. 1, p. 1.082-1.092, 2022.

https://doi.org/10.51778/2595-9611.v5i1.

MOREIRA, M. A. Desafios no ensino da física. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20200451, 2021.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0451.

MOREIRA, M. P. C. et al. Contribuições do Arduino no ensino de física: uma revisão sistemática de publicações na área do ensino. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 35, n. 3, p. 721-745, 2018.

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2018v35n3p721.

MOTTA, M. S.; KALINKE, M. A.; MOCROSKY, L. F. Mapeamento das dissertações que versam sobre o uso de tecnologias. ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 65-85, set./dez. 2018.

http://dx.doi.org/10.3895/actio.v3n3.7591.

MOURA, F. A. de; GOMES, T. J. de S.; MARIA, A. C. C. de; MOURA, S. R. Ensino de termometria e tecnologias de inovação: realidade e possibilidades de uma prática educacional usando Arduino. Educitec - Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico, Manaus, Brasil, v. 5, n. 10, 2019.

https://doi.org/10.31417/educitec.v5i10.459.

NASCIMENTO, J. F.; BORGES, V. E. S.; NASCIMENTO, R. M. M. F. Descrição temporal de forças de colisão: um modelo didático para laboratório de física assistido por sistema embarcado. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, 2018.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2018-0219.

OKOLI, C. et al. Técnica e introdução: guia para realizar uma revisão sistemática de literatura. EaD em Foco, [S. l.], v. 9, n. 1, 2019.

https://doi.org/10.18264/eadf.v9i1.748.

OLIVEIRA, I. N. de et al. Construção de uma maquete experimental automatizada para o estudo da polarização da luz e comprovação experimental da Lei de Malus com o auxílio da plataforma Arduíno. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20200247, 2020.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0247.

OLIVEIRA, I. N. de et al. Estudo das propriedades do Diodo Emissor de Luz (LED) para a determinação da constante de Planck numa maquete automatizada com o auxílio da plataforma Arduíno. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20190105, 2019.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2019-0105.

OLIVEIRA, I. N. et al. Construção de uma maquete experimental automatizada para a determinação da constante de Planck com o auxílio da plataforma Arduíno. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 37, n. 2, p. 828-848, 2020.

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2020v37n2p828.

ORTUNES, L.; SOUSA, F. A. de. Abordagem de ensino e as novas tecnologias de informação: uma aproximação da realidade do aluno. Revista Espaço Acadêmico, v. 18, n. 205, p. 62-75, 2018. Disponível em: https://periodicos.uem.br/ojs/index.php/EspacoAcademico/article/view/40227. Acesso em: 14 abr. 2024.

PASINATO, L. B.; TRENTIN, M. A. S. A robótica na escola: promovendo o raciocínio lógico e articulando a tecnologia na educação básica por meio de um desafio relâmpago. Educitec - Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico, v. 6, p. e094420-e094420, 2020.

https://doi.org/10.31417/educitec.v6i.944.

PEREIRA, P. D. M.; SILVA, M. S. da. Construção de um kit experimental com Arduino para ensino de oscilações em tempo real. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20210186, 2021.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0186.

RODRIGUES, I. L. et al. Uma proposta de sequência didática com o uso de experimentação para a construção de conceitos de eletromagnetismo no ensino médio. Conexões - Ciência e Tecnologia, v. 15, p. 021017, 2021.

https://doi.org/10.21439/conexoes.v15i0.2123.

SANTOS, R. C.; SILVA, M. D. F. da. A robótica educacional: entendendo conceitos. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v. 13, n. 3, 2020.

http://dx.doi.org/10.3895/rbect.v13n3.10965.

SILVA, D. S. M. da. et al. Metodologias ativas e tecnologias digitais na educação médica: novos desafios em tempos de pandemia. Revista Brasileira de Educação Médica, v. 46, p. e058, 2022.

https://doi.org/10.1590/1981-5271v46.2-20210018.

SILVA, J. B. da. et al. Tecnologias digitais e metodologias ativas na escola: o contributo do Kahoot para gamificar a sala de aula. Revista Thema, v. 15, n. 2, p. 780-791, 2018.

https://doi.org/10.15536/thema.15.2018.780-791.838.

SILVA, M. L da; LIMA, I. B.; PONTES, E. A. S. Aprendizagem significativa e o uso de metodologias ativas na educação profissional e tecnológica. Observatório de la Economía Latinoamericana, [S. l.], v. 21, n. 8, p. 9038–9050, 2023.

https://doi.org/10.55905/oelv21n8-066.

SILVA, O. H. M. da.; SCHMIDT, L. F.; LABURÚ, C. E. Proposta de atividade experimental para estudos de frequências de um marcador de tempo usando Arduino. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, [S. l.], v. 38, n. 1, p. 446-458, 2021.

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e73810.

SILVEIRA, M. V. da.; BARTHEM, R. B.; SANTOS, A. C. dos. Proposta didático experimental para o ensino inclusivo de ondas no ensino médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, p. e20180084, 2018.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2018-0084.

SOARES, A. A. et al. Polaridade magnética e sensor Hall: uma proposta de experimento para os ensinos fundamental e médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20210185, 2021.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0185.

SOARES, R G.; AMORIM, H. S de. Um marégrafo ultrassônico baseado na placa Arduino para investigação do fenômeno das marés. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, [S. l.], v. 37, n. 2, p. 925-943, 2020.

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2020v37n2p925.

SOUSA JÚNIOR, I. V. de et al. Física experimental com Arduino: ondas em uma corda tensionada. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20200177, 2020.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0177.

SOUSA, J. R. de; SANTOS, S. C. M. dos. Análise de conteúdo em pesquisa qualitativa: modo de pensar e de fazer. Pesquisa e Debate em Educação, Juiz de Fora: UFJF, v. 10, n. 2, p. 1396-1416, jul.-dez. 2020.

https://doi.org/10.34019/2237-9444.2020.v10.31559.

SOUZA JÚNIOR, D. B. de; ARAÚJO, J. W. B. de.; KAKUNO, E. M. Velocidade do som em metais pelo método do tempo de voo. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p. e20200164, 2020.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0164.

SOUZA, C. J. M. de et al. Demonstração e análise da interferência acústica utilizando um “tubo de Quincke” e a plataforma Arduino. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20210191, 2021.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0191.

SOUZA, L. G. de.; COSTA, D. R. S. da.; ESMERALDO, N. F. de. A.; SILVA, P. C. L. da. O uso do Arduino para o estudo de circuitos do tipo rc. Conexões - Ciência e Tecnologia, [S. l.], v. 15, p. e021009, 2021.

https://doi.org/10.21439/conexoes.v15i0.1914.

SZMOSKI, R. M. et al. Desenvolvimento de um aparato experimental de baixo custo para o estudo de objetos em queda: análise do movimento de magnetos em tubos verticalmente orientados. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 40, n. 1, e1505, 2018.

https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2017-0061.