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Title: Radiação ultravioleta no ensino de física: uma abordagem didática investigativa
Authors: Nóbrega Neto, Itamar Bezerra da
Advisor: Alves, Milton Thiago Schivani
Keywords: Radiação ultravioleta;Ensino de física;Tecnologias educacionais digitais;Ensino de ciências por investigação
Issue Date: 28-Apr-2023
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: NÓBREGA NETO, Itamar Bezerra da. Radiação ultravioleta no ensino de física: uma abordagem didática investigativa. Orientador: Milton Schivani. 2023. 137f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional) - Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
Portuguese Abstract: A Radiação Ultravioleta (UV) está presente em uma ampla variedade de aplicações tecnológicas, desde a esterilização de alimentos até na investigação de imagens ocultas em obras de artes plásticas ou em documentos históricos. Contudo, a radiação UV também pode oferecer riscos à saúde humana, elevando índices de câncer de pele, envelhecimento precoce e problemas na visão, como catarata, degeneração muscular, pterígio e queimadura da córnea. Desse modo, nota-se ser um tema com rico potencial didático, interdisciplinar e multidisciplinar, podendo ser trabalhado no Ensino de Física sob uma perspectiva investigativa. Portanto, enquanto produto educacional, foi desenvolvido um protótipo que permite ao professor e ao estudante investigarem pontualmente os índices de UV, efetuando medidas em diferentes locais e situações. Os materiais empregados para a construção do protótipo foram de relativo fácil acesso, mais especificamente, a placa de desenvolvimento ESP32 e o sensor LM8511 como componente central de captação da radiação, ambos comuns no campo da eletroeletrônica e da robótica educacional. Após desenvolvido, o protótipo foi aplicado em uma turma de terceiro ano do Ensino Médio na Escola Estadual Myriam Coeli, localizada na cidade de Natal/RN. Sob uma perspectiva do Ensino por Investigação, a aplicação teve por base cinco momentos, a saber: problematização e levantamento de hipóteses; sistematização de conhecimentos; elaboração do plano de trabalho; montagem do arranjo experimental e coleta de dados; análise de dados e conclusão. O dispositivo utilizado na proposta de ensino foi desenvolvido a partir de testes comparativos entre diferentes sensores, visando selecionar o mais adequado. Após esse processo, ele foi confrontado com os índices UV disponibilizados pelo INPE e apresentou resultados semelhantes. Os principais resultados apontam que o protótipo é viável para aplicações didáticas em atividades investigativas, principalmente no Ensino de Física na Educação Básica, possibilitando promover discussões e práticas crítico-reflexivas e com enfoque nas relações entre Ciências, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTSA).
Abstract: Ultraviolet Radiation (UV) is present in a wide range of technological applications, from food sterilization to the investigation of hidden images in artworks or historical documents. However, UV radiation can also pose risks to human health, increasing the risk of skin cancer, premature aging, and vision problems such as cataracts, muscular degeneration, pterygium, and corneal burns. Thus, it is noted to be a topic with rich didactic, interdisciplinary, and multidisciplinary potential that can be addressed in Physics Education from an investigative perspective. Therefore, as an Educational Product, a prototype has been developed that allows teachers and students to investigate UV levels in specific locations and situations. The materials used for the construction of the prototype were relatively easy to access, specifically the ESP32 development board and the LM8511 sensor as the central component for capturing radiation, both commonly used in the field of electronics and educational robotics. Once developed, the prototype was applied to a class of third-year high school students at Myriam Coeli State School, located in Natal, Rio Grande do Norte. Following an Inquiry-Based Learning approach, the application was based on five stages: problematization and hypothesis generation, knowledge systematization, work plan elaboration, experimental setup assembly and data collection, data analysis, and conclusion. The device used in the teaching proposal was developed through comparative tests among different sensors to select the most suitable one. After this process, it was compared with the UV indices provided by the INPE and showed similar results. The main findings indicate that the prototype is viable for didactic applications in investigative activities, particularly in Physics Education in Basic Education, enabling discussions and critical-reflexive practices with a focus on the relationships between Science, Technology, Society, and the Environment (STSE).
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54796
Appears in Collections:MNPEF - Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional

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