Observando os índices de aproveitamento da educação Brasileira, no que diz respeito ao ensino de ciências, constata-se um baixo desempenho apresentado pelos alunos tanto do ensino fundamental quanto do ensino médio. Com a finalidade de analisar o que tem sido investigado por professores e pesquisadores da área especifica de ensino de física. Foi realizado um apanhado de artigos científicos em periódicos nacionais conceituados, bem como tese de mestrado profissionalizante, desta área. Ao fazer uma revisão da literatura, de caráter preliminar, verificamos que Pena e Filho (2009) investigaram a partir da análise de relatos de experiências pedagógicas publicados em periódicos nacionais da área de Ensino de Física, as dificuldades apontadas por professores e/ou pesquisadores para o uso da experimentação no ensino de Física. Os resultados obtidos indicaram que os principais obstáculos são: falta ou carência de pesquisa sobre o que os alunos realmente aprendem por meio de experimentos, despreparo do professor para trabalhar com atividades experimentais e condições de trabalho.

Laburú et al. (2007) investigaram as razões particulares que levam professores de física do ensino médio a utilizar ou não atividades experimentais. Partindo do pressuposto de que as atividades experimentais em física são importantes para o ensino, buscaram compreender, essencialmente, as razões para o “fracasso experimental”, no sentido da pouca importância dada a essa prática de ensino, constatável pela ausência praticamente generalizada de atividades empíricas de física nos colégios. Associaram a relação com o saber profissional do professor de física com essa pouca prática instrucional. Fundamentados numa leitura das ideias de Charlot, encaminharam uma linha de argumentação que procura reinterpretar a insuficiência da explicação alicerçada na falta ou ausência de algo que está comumente disseminada na literatura em educação científica. Concluíram que o fracasso na formação do licenciado em física, se deve a inexistência de um mínimo de concatenação entre teoria e evidência durante a práxis desses profissionais.

Os autores Andrade e Massabni (2011) salientam que as atividades práticas contribuem para o interesse e a aprendizagem em Ciências, especialmente quando investigativas e problematizadoras. Assim, o objetivo foi entender como professores de Ciências do Ensino Fundamental percebem estas atividades, bem como saber se são por eles utilizadas e os motivos para o seu uso/não uso no cotidiano da escola. Para isso, foram entrevistadas professoras de Ciências, que indicaram raramente utilizar atividades práticas e terem dificuldades nesta utilização. Quando o fazem, é após aulas teóricas, para apenas ilustrar a teoria. Justificam raramente recorrerem a tais atividades pela insegurança, falta de apoio e infraestrutura da escola. As professoras afirmam valorizar as atividades práticas, mas as percebem apenas como complemento para as aulas teóricas. Entendem serem necessárias mais atividades práticas, porém ficam angustiadas por não conseguirem desenvolvê-las nas condições de trabalho. Considerando as dificuldades apontadas, são oferecidas sugestões para se promoverem estas atividades no sistema público de ensino brasileiro. A conclusão dos autores é que os professores têm consciência da importância das aulas experimentais, ao mesmo tempo levantam obstáculos para a não realização das mesmas, em retorno aos dados coletados os autores sugerem ações de âmbito didático pedagógico e administrativo para a viabilização das mesmas.

Neves et al. (2019) apresentam uma proposta de adaptação de um dos experimentos sobre a natureza dos raios catódicos realizado ao final do século XIX, especificamente, aquele apresentado em livros didáticos e de divulgação científica como “o experimento de Thomson” para o cálculo da relação carga/massa do elétron. Uma das ênfases é a proposta de utilizar materiais com custos inferiores aos de kits de experimentos disponíveis no mercado internacional e apresenta uma descrição pormenorizada da sua construção e operação, concorrendo, em vários aspectos, como solução para alguns dos motivos relacionados à pouca utilização dos experimentos nas aulas de ciências: o custo elevado dos materiais e dos equipamentos, a falta de laboratórios e a falta de habilidade dos professores. A elaboração do aparato experimental é ainda acompanhada do desenvolvimento matemático necessário à sua utilização e da indicação dos vários fenômenos físicos que podem ser tratados paralelamente à sua implementação. Com a adaptação experimental, foram capazes de medir e calcular o campo magnético a que os elétrons são submetidos no interior de um tubo de raios catódicos, a diferença de potencial entre catodo e anodo no tubo (tensão de aceleração dos elétrons), a deflexão magnética. A conclusão é que mesmo utilizando materiais simples reduzindo custos e, portanto, viabilizando a realização do experimento, não houve prejuízo no objetivo proposto, pois os resultados quantitativos alcançados foram satisfatórios, como salientam os autores.

Medeiros et al. (2018) investigaram as percepções, sobre Inércia, de 30 estudantes do Ensino Médio de uma Escola de Porto Nacional, TO. A partir de um questionário, observou-se que os estudantes, mesmo após o conteúdo ser lecionado em sala de aula, não conseguiram conceituar o termo inércia (apenas 1 estudante foi capaz). Quando o assunto foi tratado de maneira aplicada, com exemplos de corpos em repouso ou em movimento constante, um quantitativo maior foi capaz de responder corretamente (relação de inércia com movimento – 15 estudantes; relação de inércia com repouso – 7 estudantes). Outro destaque é o pequeno número, 12 em 30 estudantes que foram capazes de afirmar existir e exemplificar inércia no cotidiano, mostrando a dificuldade do grupo de estudantes em tratar o tema. Diante dessa realidade, elaborou-se uma oficina de ensino para tratar inércia de maneira experimental, interativa e considerando as concepções dos aprendizes. Dez dias após a oficina, reaplicou-se o questionário para comparar as respostas antes e após a oficina. Os resultados mostraram uma melhora significativa para todas as questões, em quantidade de respostas corretas e na elaboração de tais respostas, o que ajuda a indicar que experimentos e concepções prévias podem auxiliar na melhor aprendizagem. A análise dos resultados leva a conclusão de que atividades experimentais bem planejadas contribuem para a melhor compreensão dos fenômenos estudados em termos de signos e linguagem.

Rosa (2018), a partir de observações sobre as dificuldades dos alunos, apresenta uma proposta de ensino, diferente da tradicional com giz e quadro-negro. Assim, uma classe experimental foi utilizada para verificar o processo da curva de aquecimento de água através de um gráfico de temperatura x tempo, usando uma planilha de computador e um kit experimental com a plataforma Arduino. A metodologia de ensino utilizada foi a experimentação, escolhida devido ao grande potencial de atratividade da mesma, visando sempre o envolvimento e participação dos alunos nas aulas. Como teoria de ensino, Lev Vigotski foi usado devido à comparação das lições com seus estudos de internalização. Primeiro, esperava-se que os alunos pudessem ler o gráfico matematicamente, identificar o comportamento da função relacionada que a representa e seus coeficientes, pois quando existe uma variação de temperatura entre zero e cem graus Celsius, o gráfico formado é uma linha de coeficiente angular diferente de zero. Em um segundo momento, espera-se que os alunos possam prever e calcular os valores da curva, como ponto de ebulição, quantidade de calor em todos os momentos da curva, potência térmica das chamas das velas, etc. Em um terceiro momento, os alunos analisaram se o aprendizado era lucrativo diante do tipo de classes tradicionais com as quais estavam acostumados no dia a dia; se através da aula experimental, eles poderiam ser mais engajados e perceber isso nos colegas.  O autor conclui que aulas experimentais tem grande aceitação junto aos alunos e que são fundamentais como estratégia de ensino.

Carmo e Carvalho (2009) analisaram a construção da linguagem gráfica em uma sequência de aulas sobre calor e temperatura, inserida em um laboratório investigativo. A pesquisa foi desenvolvida a partir de filmagens em uma turma do segundo ano do Ensino Médio de escola pública da rede estadual de ensino de São Paulo. Destacaram o papel do professor na medida em que ele articula as linguagens à sua disposição (oral, escrita, representações visuais entre outras), pelos processos de cooperação e especialização, com o objetivo de traduzir a linguagem coloquial e fenomenológica em linguagem científica, ressaltando as características tipológicas de cada linguagem, tornando o fenômeno visível ou transparente no gráfico e vice-versa aos olhos dos estudantes. Com isso, contorna-se o mecanicismo matemático das aulas tradicionais de física, em que a linguagem matemática torna-se um obstáculo à aprendizagem dos conceitos físicos, no lugar de ser uma forma de estruturar e interpretar os fenômenos naturais. Acreditamos que uma importante implicação dessa análise é destacar, em trabalhos de formação inicial e continuada de professores, a importância do uso das linguagens oral, escrita, visual, gestual e matemática e a necessidade da cooperação e da especialização entre elas para promover uma visão do fenômeno nelas.

Os autores Solino e Gehlen (2014) estudaram a Abordagem Temática Freiriana e o Ensino de Ciências por Investigação (ENCI) que são propostas de ensino cada vez mais utilizadas nas pesquisas em educação em Ciências, isso porque contemplam o diálogo e a problematização no contexto da prática educativa. Nesse sentido, investigaram as articulações epistemológicas e pedagógicas e possíveis complementaridades entre ambas as propostas, com a intenção de contribuir para o processo de ensino e aprendizagem de Ciências. Constataram que há algumas semelhanças quanto à concepção de sujeito e objeto de conhecimento, o conceito de problema, a conceituação científica e o papel da contextualização. Assim como também há particularidades no âmbito destes aspectos e que caracterizam cada proposta, a exemplo da ênfase na dimensão conceitual dos problemas e da contextualização social no ENCI e da ênfase no aspecto humanizador dos problemas e da contextualização histórico-cultural na Abordagem Temática Freiriana.

 Com base nessas relações, também foi possível estabelecer complementaridades entre a dinâmica dos Momentos Pedagógicos e as etapas investigativas do ENCI. Isto é, as etapas investigativas do ENCI, em especial os problemas podem potencializar a Organização do Conhecimento e Aplicação do Conhecimento; e as etapas dos Três Momentos Pedagógicos, em especial a problematização, podem contribuir para alavancar os problemas conceituais do ENCI, uma vez que os mesmos passam a estar subordinados a uma temática de amplo significado para os alunos. Essas complementações podem possibilitar a promoção da Alfabetização Científica, objetivo tão almejado no ensino de Ciências.

Já o trabalho de Leiria e Mataruco (2015) apresenta uma discussão sobre a importância das atividades experimentais no contexto didático metodológico para a aprendizagem significativa dos conceitos das Ciências com ênfase na Física. Para os autores é notório o papel de destaque que essas atividades recebem dos professores e dos estudantes de Física em função da motivação que elas trazem ao processo ensino aprendizagem. No entanto, a questão é, como o professor deve proceder durante a execução de um experimento. Geralmente, a postura do professor é apresentar uma ciência com bases empíricas cuja única forma de desenvolvimento é através da utilização do método científico. Essa postura conduz e afiança o processo tradicional de ensino onde a memorização e a reprodução são protagonistas do processo, inibindo a criatividade ou o desenvolvimento de outros modelos teóricos que poderiam ser debatidos em sala.

Nestas condições as atividades experimentais se tornam mais um exercício de fixação dos conteúdos. Essa postura metodológica do professor não está em acordo com as teorias epistemológicas do século XXI e deve ser repensada. Para os autores Leiria e Mataruco (2015) a teoria da Aprendizagem Significativa de David Paul Ausubel discute como se dá a aprendizagem significativa e como pode ser utilizada no processo ensino e aprendizagem das atividades experimentais.  Os autores concluíram que essas atividades podem receber uma conotação mais enriquecedora para o desenvolvimento da criatividade do aluno, além do auxílio na compreensão dos fenômenos físicos, promovendo a aprendizagem significativa quando os conteúdos já conhecidos pelos alunos são considerados pelo professor.

Pereira et al. (2016) discutem a aplicação e a importância da dilatação linear em situações do dia-a-dia através de uma atividade experimental. O objetivo dos autores é despertar a participação e o maior interesse dos alunos pela física. Para se atingir esse objetivo utilizou-se um equipamento que foi desenvolvido conjuntamente com os estudantes fazendo uso de materiais alternativos e de baixo custo. A proposta foi aplicada em uma escola da rede pública na cidade de Pesqueira-PE. Ela foi realizada seguindo uma metodologia que considerou as concepções prévias dos estudantes para fins de comparação dos resultados obtidos após o desenvolvimento da proposta. O trabalho foi realizado em uma turma de segundo ano do Ensino Médio. Para que houvesse maior interação e troca de ideias entre eles, no fim da atividade eles foram separados em grupos para responder algumas questões sobre a dilatação térmica e assim ser possível detectar se a experiência foi construtiva para o seu conhecimento. Após análise dos dados levantados por instrumento de pesquisa e comparados com as respostas previamente dadas no início da aula verificou-se que houve um aumento significativo acerca do fenômeno estudado. Comprovou-se através desse trabalho que além de proporcionar um maior interesse pelo processo de ensino devido ao uso da experimentação, esta favoreceu a construção de um conhecimento mais significativo uma vez que em suas respostas ficou claro que os alunos perceberam o fenômeno em situações do dia-a-dia bem como a sua aplicação tecnológica. Concordamos com a conclusão dos autores e evidenciam o caráter motivacional e de construção colaborativa do conhecimento proporcionado pela atividade experimental.

Rosa et al. (2016) relatam a realização de uma atividade experimental envolvendo o conteúdo de condução de calor. O principal objetivo foi servir como material de apoio para que professores, tanto de Ensino Médio como de Ensino Superior, possam reproduzir a experiência com os seus alunos. Primeiramente foram feitas algumas considerações importantes sobre o fenômeno de transmissão de calor por condução. Na sequência, foi apresentada uma proposta de roteiro para a construção do equipamento com materiais alternativos e de baixo custo. A realização da atividade experimental foi dividida em duas partes: na primeira, foram utilizados termômetros convencionais para a realização das medidas de temperatura; na segunda, foram inseridos os sensores de temperatura e a placa Arduino, e o experimento foi assistido pelo PC. Por meio dessas atividades, foi possível perceber as vantagens e limitações do uso dessas tecnologias na realização do experimento, assim como fazer uma projeção do emprego desse método para outros experimentos envolvendo medidas de temperatura. Pretendemos utilizar essas vantagens e tomar cuidado com as limitações apresentadas nesse trabalho.

Esses autores, mostraram que a inserção dos sensores e da placa Arduino assistida pelo PC pode se mostrar como um atrativo para a realização da atividade, assim como desenvolver a curiosidade dos estudantes no que diz respeito ao funcionamento dessas tecnologias. Em termos da proposta de que o experimento seja desenvolvido de maneira demonstrativa, observaram que ele pode atuar como um instigador da curiosidade dos alunos e servir como fomento à busca por pesquisar e discutir ciência.  Além disso, o uso de tecnologias, ainda que de forma demonstrativa, remeteu o aluno a uma aproximação da escola com as situações vivenciais e cotidianas.

Outro autor que utilizou atividades experimentais foi Ribeiro (2016). Suas atividades envolveram associações de espelhos e lentes, delineadas a partir de questões de exames vestibulares. As questões são apresentadas no formato original e resolvidas de forma algébrica. A seguir, as montagens experimentais são apresentadas e discutidas. Os autores argumentam que o trabalho de laboratório muitas vezes é desconectado do trabalho teórico centrado em exercícios didáticos até mesmo na fase de avaliação e valoração: é comum, tanto no ensino superior quanto no médio, que haja disciplinas distintas para o trabalho teórico e experimental em física. Assim, acreditamos que devem ser buscadas novas oportunidades capazes de vincular essas duas técnicas de aprendizagem, tão fundamentais e complementares para a construção do conhecimento em ciências.

Pereira e Moreira (2017) apresentam uma discussão sobre o papel das atividades prático-experimentais no ensino de física a partir de leituras dos autores. Trata-se de uma reflexão sobre essas atividades que são consideradas essenciais a fim de minimizar as dificuldades em aprender e ensinar. Para tal, trouxeram autores que não somente defendem seu uso como também aqueles que são críticos sobre a função pedagógica dessas atividades tal como são realizadas, sobretudo entre os pesquisadores que associam seu uso ao reforço de uma visão ingênua e positivista da ciência. Considerando o processo de formação de professores que, muitas vezes, não inclui essa discussão e visa a atender a prerrogativa da transmissão de conhecimento, formando profissionais que valorizam os conteúdos acima de tudo, que priorizam um modelo de aula expositiva, mesmo quando incorporam atividades prático-experimentais.

Rocha e Guadagnini (2014) apresentaram o projeto de um sensor de pressão manométrica voltado ao ensino de física experimental. Este dispositivo permitiu a medida da pressão de um sistema gasoso em comparação com a pressão atmosférica local. O sensor é composto de um transdutor de pressão piezoresistivo e uma placa de desenvolvimento Arduíno para digitalização de leituras analógicas do transdutor, com tratamento dos dados e comunicação digital através da interface USB. O sensor de pressão permitiu que os dados de pressão fossem transferidos a um computador e acompanhados ao longo da execução de um experimento, com a apresentação de tabelas e gráficos em tempo real (Física em Tempo Real – FTR), utilizando a ferramenta de aquisição de dados PLX-DAQ e a planilha eletrônica Excel. Também apresentaram a possibilidade de uso deste dispositivo em uma prática ilustrativa com balões de látex dispostos num sistema físico que pode ser facilmente reproduzido em um laboratório didático de física experimental ou mesmo numa sala de aula comum. Os autores concluem se mostram promissoras as práticas de ensino de física que busquem a inovação no laboratório didático, a possibilidade de utilizar o recurso da FTR com uma classe demonstrativa, ou pelo envolvimento de estudantes em projetos interdisciplinares.

Baldo et al. (2016) apresentaram um projeto experimental para a medição eletrônica da queda de objetos em queda livre para fins educacionais. O aparelho foi constituído por um tubo de PVC, dentro das quais os objetos são abandonados. Sensores de movimento foram colocados no interior do tubo, a distâncias regulares. Objetos passando por eles disparavam um sinal, que é coletado, processado pela plataforma Arduino e enviado via porta serial para um módulo XBEE. Este envia dados remotamente para outro módulo XBEE conectado a uma porta USB do computador, onde um programa calcula a aceleração do movimento e serve como interface do usuário. Uma solução original foi concebida para evitar a interferência entre os sensores. Como estudo do caso, as medidas da aceleração gravitacional foram feitas com objetos de diferentes massas e geometrias. Utilizados os modelos sem e com resistência do ar e obtiveram o coeficiente de arrasto. Além de experimentos de movimento de objetos pelo tubo explorado em física clássica, alunos de Engenharia Elétrica e de Controle e Automação se beneficiaram do conhecimento obtido na construção de um sistema de sensoriamento.

Lima e Ferreira (2015) fizeram uma revisão das produções científicas nacionais sobre o uso da Robótica no Ensino da Física. Argumentam que a contextualização dos conhecimentos e a necessidade de entender como as tecnologias do mundo contemporâneo se articulam com os conhecimentos físicos ensinados na educação escolar tem despertado o interesse da pesquisa científica. Os autores acreditam que a Robótica Educacional cumpre bem este papel e vem sendo bastante utilizada em abordagens de ensino. Mapearam a utilização fazendo uma revisão nas publicações científicas nacionais, no período de 2005 a 2014, em Revistas, Eventos da área de Ensino de Ciências e no Banco de Teses e Dissertações no Portal de Periódicos da CAPES/MEC. Os resultados indicaram que a quantidade de trabalhos nesta área ainda é bastante restrita, um pouco devido a recente formação de seus grupos de pesquisa e da carência de investimento em pesquisa sobre as potencialidades da Robótica como recurso didático, tendo maior número de publicações produzidos por grupos da área da Informática e Computação. Sinalizaram a necessidade premente de estudos sobre as possibilidades, contribuições e reflexões sobre as atividades didáticas com o uso de Robótica no processo de ensino e aprendizagem da Física.

Moura et al. (2019) analisaram a realidade e as possibilidades no ensino de uma prática experimental em termometria utilizando inovação tecnológica de baixo custo (Arduino), aplicada em duas turmas de ensino médio de escolas públicas da cidade de Bragança, Pará, Brasil. Utilizaram como identificar duas dimensões, a realidade e as possibilidades, de acordo com a dialética do materialismo histórico, proposto por Cheptulin (2004). Os dados foram coletados a partir da aplicação de um questionário contendo perguntas abertas e fechadas para o relato de vivências e concepções dos alunos. Concluíram que os alunos consideram os conhecimentos de Física importantes para o seu convívio em sociedade, o que, por sua vez, lança a possibilidade de que os experimentos na aula de Física devem ser parte complementar do estudo teórico, mostrando que a metodologia do uso de experimento em sala de aula deve ser executada pelo professor sempre que possível, para esclarecer o assunto estudando.

Achamos a proposta de Moura et al. (2019) importante para o Ensino de Física, porém discordamos da sua conclusão. O uso de atividades experimentais deve buscar muito além de simplesmente esclarecer o assunto estudado, concordando com Carvalho (2010) essas atividades no Ensino de Física deve buscar a enculturação científica, ou seja, devem dar oportunidades para que os alunos superem as concepções empírico-indutivista da Ciência, promovam a argumentação dos alunos (pois a linguagem da Ciência é argumentativa), incorporem as fermentas matemáticas (mostrar o papel essencial das matemáticas no desenvolvimento científico) e proporcionem a transposição do conhecimento aprendido para a vida social.

Guedes (2017) utilizou experimentos de eletromagnetismo feitos com materiais alternativos, ao longo de aulas expositivas, com o intuito de promover a integração teórico-prática visando à melhoria da aprendizagem dos conteúdos, por parte dos alunos. Para tanto, foi construído um manual com quatro atividades experimentais, contendo textos sobre os fundamentos teóricos de cada atividade experimental e orientações sobre os procedimentos de construção e realização dos experimentos, bem como algumas questões a serem respondidas pelos utilizadores, ao longo da execução das atividades, dentro da perspectiva de promoção da integração teórico-prática. O trabalho foi realizado com duas turmas da terceira série do ensino médio de um Colégio, na cidade de Trindade, GO, sendo uma composta por 22 alunos e a outra por 24. O estudo foi implementado durante o primeiro semestre de 2016. A metodologia de tomada de dados incorporou observação participativa, avaliações escritas tradicionais, ao longo do semestre, e um questionário de opinião de escolhas múltiplas. O autor conclui que o mais impactante foi o de que todos os alunos, que participaram das atividades, afirmaram que os experimentos os ajudaram a melhorar a compreensão dos conceitos científicos trabalhados.

O trabalho de Santos (2017) descreve uma metodologia de ensino de Física que vem sendo implementada no Ensino Médio na ETEC Profº Eudécio Luiz Vicente localizada na cidade de Adamantina, SP. A proposta valoriza a compreensão da ciência como produção humana e fundamenta o processo ensino de uma aprendizagem significativa de Ausubel e na atividade experimental, de modo a articular o conhecimento formal da Física com os saberes do aluno. Em comparação com o chamado ensino tradicional, o que se propõe é um ensino mais atraente para os alunos, com ênfase na compreensão dos conceitos físicos e na relação destes com acontecimentos e fatos do dia a dia. Neste trabalho é apresentada uma proposta de inserção de experimentos de baixo custo e fácil acesso, no ensino de Física.

Durante sua execução os alunos perceberam que os experimentos, aliados à analogia dos acontecimentos cotidianos, permitem a facilitação da construção do conhecimento. Foram realizados experimentos de Física, em que o aprendiz pudesse alcançar a compreensão das Leis que regem: a Mecânica, na Óptica, na Termologia, na Eletricidade, Magnetismo e no Eletromagnetismo. No final foi feito a montagem de 03 Kits de Experimentos, 01 Kit para cada série do Ensino Médio. Foi construído, também, um site do qual traz várias informações pertinentes ao desenvolvimento do projeto. O envolvimento dos alunos foi, inicialmente, empolgante para a realização dos experimentos e o rendimento escolar e a satisfação dos alunos foi maior. Concluímos que este trabalho ratifica a proposta de que o aluno como construtor do seu próprio conhecimento sente-se motivado e compreende os conceitos científicos tratados em sala de aula e consegue visualizar sua aplicação em seu fazer cotidiano.

Silva e Leal (2017) apresentaram uma proposta de construção de um laboratório de Física utilizando materiais recicláveis e de baixo custo que proporcione aos professores e alunos da rede pública de ensino médio a oportunidade de ter contato com experimentos de Física, sem que sejam necessários grandes investimentos financeiros na aquisição de equipamentos e de materiais de laboratório. Com o uso de materiais de baixo custo são propostos diversos experimentos referentes aos fenômenos físicos nas áreas da mecânica, ótica, eletricidade, magnetismo, hidrostática, termologia e física moderna que permitem de forma direta e intuitiva a verificação dos conteúdos apresentados nas aulas teóricas, assim como, o desenvolvimento de habilidades experimentais por parte dos estudantes. Além disso, espera-se que a introdução de experimentos demonstrativos também contribua como elemento fomentador da construção de um pensamento científico e o desenvolvimento da intuição física no ambiente escolar. Este projeto teve a participação dos estudantes do curso de licenciatura em física da UERJ a conclusão dos autores é que este projeto contribuiu de forma significativa para estimular o desenvolvimento de habilidades experimentais nos futuros licenciados em física, além disso foram observadas significativas melhorias no aproveitamento dos alunos do nível médio que foi foco da aplicação da proposta de trabalho.

Os pesquisadores Rocha e Dickman (2016) apresentaram o kit Caixa Mágica com experimentos de termodinâmica para alunos do Ensino Médio. Os experimentos utilizam material de baixo custo, incluindo materiais reciclados, facilmente adaptáveis em salas de aula. A Caixa Mágica foi testada em uma escola estadual com alunos do segundo ano do ensino médio. O impacto das experiências como estímulo no processo de ensino e aprendizagem do conteúdo de termodinâmica foi investigado por meio de questionários aplicados antes e após a experimentação. O nível de acerto dos questionários aumentou significativamente após os experimentos, sugerindo que a abordagem experimental é eficiente. Os autores concluíram que os alunos apresentaram uma grande motivação e compreenderam os conceitos físicos relacionados com cada atividade desenvolvida.

Encontramos ainda o trabalho de Alves, Brod e Silva (2018), desenvolvido em nosso próprio programa de Pós-graduação, que teve como objetivo desenvolver uma proposta de sequência didática para analisar a robótica como ferramenta pedagógica para aprofundar conhecimentos científicos e/ou tecnológicos da Termodinâmica. O estudo consistiu em trabalhar conceitos de Termodinâmica utilizando kits Arduino com programação por meio do software Scratch S4A. A avaliação do trabalho foi desenvolvida por meio de entrevistas, utilizando o Discurso do Sujeito Coletivo (DSC) como metodologia de análise. O trabalho foi desenvolvido com alunos de duas turmas de primeiro ano do Ensino Médio do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense (IFSul) – Campus Pelotas – Visconde da Graça (CaVG). O trabalho apresentou conclusões bem interessantes e conectadas com a perspectiva em debate neste trabalho, pois identificou que utilizar a robótica na Física para o estudo da Termodinâmica foi muito além do aspecto lúdico e de conteúdo de Termodinâmica. Todas as etapas, a saber a montagem, a construção e a programação de sensores, juntamente com o trabalho em grupo, contribuíram para auxiliar no aprendizado de conceitos científicos e/ou tecnológicos dos estudantes, para estimular o uso da linguagem científica, na busca por conhecimento autônomo por meio da exploração e da descoberta, na aprendizagem do aprender fazendo e no incentivo às relações humanas.

Tendo em vista os trabalhos anteriores, mencionados nesta seção, acredita-se que o ensino de Física, e a respectiva formação de professores para tal tarefa, é assunto de interesse e justifica este projeto. Buscar-se-á, pois, apoiar a estruturação da metodologia e a elaboração do hipertexto, nos resultados relevantes apontados nestes estudos.