STEAM e o uso de tecnologia no ensino de física

O STEAM é um acrônimo que se refere à integração de ciência, tecnologia, engenharia, artes e matemática no ensino e aprendizagem e se difundido pelo mundo, sendo uma tendência educacional internacional (PUGLIESE, 2020). O objetivo é fornecer uma abordagem interdisciplinar e holística da educação, permitindo que os alunos explorem e resolvam problemas complexos do mundo real.

Para Pugliese (2020) o movimento STEAM na educação brasileira pode ser percebido através de programas educacionais nas escolas públicas. De acordo com Lopes et al. (2022) no Brasil, tem-se visto a utilização através do Programa Nacional do Livro Didático e do Material Didático 2021, no novo Ensino Médio, e de forma sutil na Base Nacional Comum Curricular (BRASIL, 2017).

No ensino de física, a tecnologia tem desempenhado um papel cada vez mais importante, tanto na forma como a matéria é apresentada aos alunos, quanto na forma como eles são avaliados. Pode ser usada para criar simulações interativas, laboratórios virtuais e jogos educacionais que ajudam os alunos a visualizar e entender conceitos físicos complexos.

Com o objetivo de investigar a eficácia de um aplicativo para smartphone no ensino de óptica geométrica para alunos do ensino médio Teodoro et al. (2019), desenvolveu um aplicativo com base nos princípios da aprendizagem significativa e foi projetado para permitir aos alunos aprender sobre as propriedades da luz de forma interativa e atraente.

Para realizar o estudo, os pesquisadores selecionaram uma amostra de 42 alunos do ensino médio e os dividiram em dois grupos: um grupo experimental, que utilizou o aplicativo para aprender sobre o tema da óptica geométrica, e um grupo de controle, que participou de uma aula expositiva tradicional sobre o mesmo tema.

Os resultados mostraram que os alunos do grupo experimental apresentaram um desempenho significativamente melhor na avaliação de conhecimentos sobre o tema da óptica geométrica, em comparação com os alunos do grupo de controle. Além disso, os alunos do grupo experimental também demonstraram maior motivação e interesse em aprender sobre o assunto.

Há indícios, pelos resultados, que a utilização de aplicativos para smartphones pode ser uma estratégia eficaz para promover a aprendizagem significativa e engajar os alunos no processo de ensino-aprendizagem. A atividade também foi bem avaliada pelos alunos, que consideraram o aplicativo muito interessante e motivador.

De acordo com os autores, esses resultados destacam a importância de se utilizar recursos tecnológicos na educação, especialmente para engajar os alunos e tornar o processo de aprendizagem mais interativo e atraente. O estudo fornece evidências importantes sobre o potencial dos aplicativos para smartphones como ferramenta de ensino na área de óptica geométrica.

Um estudo de Moreira et al. (2021) teve como objetivo investigar a eficácia de um jogo digital no ensino de óptica para alunos do ensino médio. O jogo foi desenvolvido com base nos princípios da aprendizagem significativa e foi projetado para permitir aos alunos aprender sobre as propriedades da luz de forma lúdica e interativa.

Para realizar o estudo, os pesquisadores selecionaram uma amostra de 80 alunos do ensino médio e os dividiram em dois grupos: um grupo experimental, que participou da atividade com o jogo digital, e um grupo de controle, que participou de uma aula expositiva tradicional sobre o mesmo tema. Os resultados mostraram que os alunos do grupo experimental apresentaram um desempenho significativamente melhor na avaliação de conhecimentos sobre o tema da óptica, em comparação com os alunos do grupo de controle.

Além disso, os alunos do grupo experimental também demonstraram maior motivação e interesse em aprender sobre o assunto. De acordo com os autores, esses resultados indicam que a utilização de jogos digitais pode ser uma estratégia eficaz para promover a aprendizagem significativa e engajar os alunos no processo de ensino-aprendizagem. O estudo destaca a importância de se utilizar métodos pedagógicos inovadores e baseados na tecnologia para tornar o aprendizado mais atraente e motivador para os estudantes.

O STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics) foi utilizado para ensinar conceitos de física para alunos do ensino médio (GÜLSEÇEN; JARRETT, 2017). Para isso, os pesquisadores desenvolveram uma atividade que consistia na construção de dispositivos eletrônicos utilizando a plataforma Arduino.

A plataforma Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica de código aberto, que permite a construção de dispositivos eletrônicos de maneira simples e acessível.

A atividade consistia na construção de dispositivos eletrônicos que aplicassem conceitos de física em soluções criativas e inovadoras, como sensores de movimento, sistemas de controle de temperatura e robôs.

Com um grupo de 20 alunos do ensino médio, que foram divididos em grupos de trabalho. Os alunos receberam instruções sobre a plataforma Arduino e sobre os conceitos de física que deveriam aplicar em seus dispositivos. Eles foram então orientados a projetar e construir seus próprios dispositivos eletrônicos, utilizando materiais como sensores, motores e luzes LED.

Os resultados mostraram que a atividade foi eficaz para promover a aprendizagem significativa dos alunos sobre os conceitos de física, além de desenvolver habilidades em eletrônica, programação e solução de problemas. Além disso, a atividade foi bem avaliada pelos alunos, que consideraram a experiência muito interessante e desafiadora.

Uma abordagem de ensino de física baseada em projetos que integra STEAM e tecnologia, foi desenvolvida, a fim de despertar habilidades em ciências, tecnologia, engenharia, artes e matemática, além de promover a aprendizagem significativa dos alunos (ANNETTA, LAMB e CHENG, 2018).

Para isso, os pesquisadores propuseram que os alunos desenvolvessem projetos que aplicassem conceitos de física em soluções criativas e inovadoras, utilizando tecnologias como impressoras 3D e sensores.

Os alunos foram desafiados a escolher um problema do mundo real que poderia ser solucionado com o uso da física, e a desenvolver uma solução utilizando as tecnologias disponíveis. A atividade foi realizada com um grupo de 30 alunos do ensino médio, que foram divididos em grupos de trabalho. As instruções foram passadas sobre a plataforma Arduino e sobre os conceitos de física que deveriam aplicar em seus projetos.

Alunos foram então orientados a projetar e construir seus próprios projetos, utilizando materiais como sensores, motores e luzes LED.

Os resultados mostraram que a atividade foi eficaz para promover a aprendizagem significativa dos alunos sobre os conceitos de física, além de desenvolver habilidades em eletrônica, programação e solução de problemas. Além disso, a atividade foi bem avaliada pelos alunos, que consideraram a experiência muito interessante e desafiadora.

Todos esses estudos citados acima mostram que a tecnologia pode ser uma ferramenta útil para o ensino de Física, permitindo uma abordagem mais interessante e interativa para o estudo da luz e suas propriedades.

O ensino STEAM pode ajudar a criar um ambiente de aprendizado mais criativo e colaborativo, preparando melhor os alunos para enfrentar os desafios do mundo moderno.