ensino de eletromagnetismo por simulação de imagens no...

1

Ensino de eletromagnetismo por simulação de imagens no

curso técnico de telecomunicações*

Marco Antonio Gomes Teixeira da Silva**

Resumo

O ensino do eletromagnetismo é desenvolvido tendo como base os cálculos vetoriais

dos cursos superiores. Todavia, o eletromagnetismo é conteúdo do Ensino Médio e assunto

importante em cursos técnicos que não possuem no currículo os cálculos que fundamentam as

leis do eletromagnetismo. Por essa questão, a proposta desta pesquisa é o processo ensino-

aprendizagem do eletromagnetismo com utilização de interfaces visuais animadas, permitindo

a introdução dos conceitos bibliográficos e a relação da álgebra no curso técnico de

telecomunicações. Recorrendo à teoria para proporcionar a aprendizagem significativa, por

intermédio de recursos computacionais, desenvolveu-se uma metodologia utilizando

softwares de simples aplicação e foi criado um Objeto de Aprendizagem. Verificou-se, por

intermédio de questionários, que a interface proporcionou aos alunos identificarem a relação

do espectro eletromagnético com o funcionamento de dispositivos reais e não meramente

contextos teóricos. Assim, considerou-se a viabilidade desta proposta e a possibilidade de

continuidade da pesquisa aplicando-a também no Ensino Médio.

Palavras-chave: Eletromagnetismo. Aprendizagem Significativa. Objeto de Aprendizagem.

1 Introdução

James Clerk Maxwell ao revisar considerações da Física Clássica (mecânica), impôs

um novo conceito: o eletromagnetismo, dando origem à Física Moderna. Nas publicações

* Este artigo constitui-se no Trabalho de Conclusão de Curso da Pós-graduação Lato Sensu em Docência no

Século XXI, pelo autor cursado no Instituto Federal Fluminense, Campus Campos-Centro, nos anos de 2014/2015, desenvolvido sob a orientação da Profạ Drạ Suzana da Hora Macedo. ** MBA em Análise de Sistemas e Telecomunicações pela Escola Superior Aberta do Brasil e Especialista em Produção e Sistemas pelo Instituto Federal Fluminense. Professor substituto do Instituto Federal Fluminense, no curso de Telecomunicações do campus Campos-Centro. E-mail: [email protected].

2

denominadas On Physical Lines of Force, ao rever conceitos dos matemáticos1 da época e a

relação Mecânica, Maxwell (1861) afirma que as relações dos fenômenos das forças eram

investigadas por considerações dos matemáticos.

Ao iniciar-se o ensino-aprendizagem do eletromagnetismo ou leitura de textos sobre o

eletromagnetismo, percebe-se ainda a necessidade do conhecimento matemático avançado,

formulado por Maxwell. Apesar de a álgebra ser a linguagem desenvolvida nessa área, ocorre

ainda uma falta de “intimidade” com essa ciência. Essa relação pode tornar a leitura árdua,

complicada e cansativa, contribuindo para rotular o conhecimento sobre o eletromagnetismo

como difícil. Outra constatação é que os gráficos explicativos dos conceitos do

eletromagnetismo são meras aplicações dos conceitos algébricos.

Mais uma questão importante sobre o estudo do eletromagnetismo é que, geralmente,

os fenômenos físicos são determinados por várias grandezas e informações complementares

intangíveis aos sentidos humanos, ao serem representados no formato planificado dos livros,

oferecem pouca interação com o leitor.

Assim, esta pesquisa aborda como tema o processo de ensino-aprendizagem do

eletromagnetismo no curso Técnico de Telecomunicações, mediante a utilização de recursos

digitais e entende que esses recursos permitirão ao aprendiz relacionar os fenômenos

estudados na disciplina, em sala de aula, com a realidade dos efeitos do eletromagnetismo

desenvolvidos na formação técnica.

Reconhece-se, entretanto, que o estudo do eletromagnetismo é amplo e abrange desde as

ondas eletromagnéticas da luz, passando pela geração de energia até dispositivos eletrônicos de

conversão de energia. Também há de se considerar que as quatro equações de Maxwell, base do

eletromagnetismo, estão formuladas em expressões de cálculos diferenciais e integrais que não

são conteúdos atinentes ao programa curricular do Ensino Médio, nem tampouco de curso

técnico.

Por essa razão, este trabalho é delimitado à aplicação do campo eletromagnético

formado pela antena do tipo Dipolo Elétrico, que é o recurso acadêmico utilizado para

entender a transmissão das ondas eletromagnéticas. Assim, a proposta desta pesquisa é a

utilização de um artefato digital no processo ensino-aprendizagem desenvolvido na disciplina

de Transmissão de Ondas Eletromagnéticas, ministrada no segundo módulo do curso Técnico

1 William Thomson (1847, apud MAXWELL, 1861); Wilhelm E. Weber e Rudolf H. A. Kohlfrausch (1856, apud MAXWELL, 1861); M Fizeau (1844, apud MAXWELL, 1861); William Thomson (1856, apud MAXWELL, 1847).

3

de Telecomunicações do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense

(IFFluminense), campus Campos-Centro.

A possibilidade de entender como a onda eletromagnética é irradiada, utilizando

simulações, permite ao aprendiz compreender, de maneira significativa o que diz respeito à

visualização da aplicação das teorias acadêmicas, o comportamento desse fenômeno físico e,

portanto, desenvolver a aquisição de aprendizagem sobre o processo das antenas irradiantes e

o comportamento das ondas eletromagnéticas.

Por conseguinte, esta pesquisa possui significativa relevância acadêmica para o processo

de ensino-aprendizagem do eletromagnetismo na área de Telecomunicações, pois apesar do

aluno conhecer os conceitos da formação do campo elétrico e magnético com a aplicação de

fórmulas, dificilmente consegue relacionar a aprendizagem com as aplicações práticas.

Esta pesquisa não tem a finalidade de rever os conceitos do eletromagnetismo e

tampouco os cálculos de Maxwell, apesar de tal procedimento ter sido necessário para o

desenvolvimento do artefato digital. Deseja-se analisar o objeto desenvolvido com o intuito

de viabilizar a interpretação do fenômeno físico, disponibilizado no formato visual,

prevalecendo-se da animação para a construção de conceitos atinentes ao eletromagnetismo.

O objetivo geral consiste, assim, na investigação do processo de ensino-aprendizagem

referente ao espectro2 eletromagnético, gerado pela antena Dipolo Elétrico, no segundo

Módulo do Curso Técnico em Telecomunicações ofertado pelo IFFluminense, campus

Campos-Centro, aplicando apenas elementos visuais que sejam remetidos aos conceitos da

linguagem matematizada de Maxwell. Dessa forma, considerando que o estudo do

eletromagnetismo é um assunto amplo, desenvolvido no Ensino Médio e em linguagem

Matemática generalizada a partir de fórmulas complexas, esta investigação acadêmica tem

como objetivos específicos:

- diagnosticar o ensino-aprendizagem no Curso Técnico em Telecomunicações relativo

ao eletromagnetismo da geração/transmissão das ondas eletromagnéticas do Dipolo Elétrico;

- identificar e avaliar a compreensão do aluno sobre o campo eletromagnético

irradiado pela antena Dipolo Elétrico concebido por simulação visual;

- avaliar o objeto de aprendizagem desenvolvido para formular o conceito do campo

eletromagnético irradiado pelo Dipolo Elétrico e a formação das ondas no vácuo.

2 O espectro neste estudo refere-se à intensidade de radiação, ou energia, emitida pela antena tipo Dipolo Elétrico e a onda conforme a variação da frequência e amplitude (comprimento e tensão eletromagnética, respectivamente) que se espalha.

4

Com base no contexto apresentado e nos objetivos, a problemática deste estudo

assenta-se na questão: Existe viabilidade do Objeto de Aprendizagem Digital potencializar o

ensino da Física na área do eletromagnetismo por intermédio de simulação pictórica animada,

quando aplicado ao ensino técnico? Esta questão será respondida ao final da análise das

atividades desenvolvidas com os alunos, descritas nessa pesquisa.

A hipótese desta pesquisa baseia-se na afirmação de Suzana da Hora Macedo (2011),

que em sua investigação relata a viabilidade de dar ênfase ao estudo da visualização e

interação do campo eletromagnético, abstraindo os cálculos matemáticos, quando se trata do

ensino profissional. Para a autora, esse processo é de grande importância, inclusive, em áreas

de estudos específicos que necessitem compreender as interações da área da Física.

Com a finalidade de contemplar essa indicação pedagógica, é realizada uma pesquisa

qualitativa que visa conhecer o objeto de estudo interpretando com os dados obtidos e

descrevendo-os, com base na literatura estudada exposta nas seções que se dividem: no ensino

do eletromagnetismo para apresentar o letramento da ciência nessa área, a fundamentação da

metodologia utilizada, apresentação do Objeto de Aprendizagem desenvolvido com a análise

dos resultados e considerações finais.

2 Fundamentação do ensino-aprendizagem aplicado ao Eletromagnetismo

O processo de ensino-aprendizagem da Física Moderna, especificamente o

eletromagnetismo, é importante para a formação de áreas técnicas, como eletricidade,

eletrônica, telecomunicações e afins que envolvem a aplicação e os efeitos do

eletromagnetismo, para a transmissão do sinal de conexões sem fios (wireless), por exemplo

(MACEDO, 2011).

O Currículo Mínimo do Estado do Rio de Janeiro para Física (CM-RJ), instrumento que

determina a base de conhecimento e orienta o professor quanto ao conteúdo, estabelece a

importância dos fenômenos eletromagnéticos nos sistemas tecnológicos atuais (RIO DE

JANEIRO, 2012). O CM-RJ ressalta que a escola “deve formar cidadãos para o mundo

contemporâneo” (RIO DE JANEIRO, 2012, p. 3). Também é regulado no CM-RJ que o aluno

desenvolva a habilidade e a competência para “reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos

explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos” (RIO DE JANEIRO, 2012, p.

10).

5

Os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio – Parte III (PCNEM-III)

(BRASIL, 2006) apontam que o ensino do eletromagnetismo, deve fornecer elementos para

uma leitura do mundo da informação. Contudo, os PCNEM-III, reconhecendo que existe um

significado mais abrangente para um saber mais próximo do aprendiz, afirmam que a “Física

expressa relações entre grandezas através de fórmulas” (BRASIL, 2006, p. 27) que podem ser

apresentadas em gráficos, tabelas e relações facilitadoras ao processo de aprendizagem.

O estudo da Física nas escolas brasileiras ainda é apresentado em blocos tradicionais,

isto é, o desenvolvido por intermédio de roteiro dos livros e divide o ensino em etapas

independentes, que reduz a Física na cinemática (SPOHR et al., 2007).

Um estudo realizado no Brasil pelo físico Richard Feynman na década de 1950, sobre o

ensino da Física (eletromagnetismo), conclui que a aprendizagem dessa disciplina está associada

com a resolução de problemas clássicos dos livros (ARRAIS et al., 2009; BARETTA et al., 2011).

O professor Feynman em sua pesquisa no Brasil observou que o aluno do curso de engenharia

torna-se capaz de realizar cálculos importantes, no entanto, não consegue resolver problemas reais

simples, puramente matemáticos, pois os conceitos algébricos aplicados na Física, são decorados e

não interpretados. As declarações do professor Feynman manifestam uma realidade do Brasil dos

anos de 1950, um contexto que, segundo Baretta et al. (2011), permanece. Analisando a afirmação

de Baretta et al. (2011) e Arrais et al. (2009), pode-se depreender que, apesar do aluno estar

capacitado para os exames acadêmicos, não é capaz de aplicar os conceitos em situações práticas

(reais).

Marco Antonio Moreira (2006, p. 14) complementa esta questão do aprendizado da

Física afirmando que a metodologia corrente leva a um cenário em que “grande parte dos

alunos não sabe explicar os fenômenos eletromagnéticos básicos, não vê as relações

existentes entre os conceitos e apenas memoriza as equações [...]”.

Moreira (2006) enfatiza, inclusive que o eletromagnetismo é visto como sendo o

estudo dos postulados sobre eletricidade e magnetismo, pois o conteúdo, ao ser ministrado, é

desenvolvido pedagogicamente de forma separada, ainda que a Física dos últimos anos do

século XIX e das três primeiras décadas do século XX tenha reestruturado o conteúdo.

Possivelmente, é esse um dos motivos do desinteresse por parte dos alunos, cuja falta de

entusiasmo reflete-se em desempenhos medíocres (GUERRA; REIS; BRAGA, 2004).

Observa-se que o ensino da Física, para o eletromagnetismo, apropria-se de conceitos ainda

no formato das leis newtonianas e nesse processo também desenvolve o postulado de

Maxwell.

6

Braga e Teixeira (2006) relatam que é evidente a preocupação com o ensino da Física,

em todos os níveis, e principalmente, por intermédio da busca de novas metodologias. Para as

autoras, é necessário que, nos tempos atuais, o ensino da Física baseie-se mais em modelos

significativos e menos em modelos matematizados, contemplando um enfoque mais

conceitual.

O aprendizado do eletromagnetismo concentra-se na visualização das grandezas e

nas respectivas relações matematizadas dos fenômenos físicos, que por vezes

desconsidera a relação entre os fenômenos e seus aspectos tridimensionais. Segundo Paz

(2007) esse fato torna-se um obstáculo ao aprendizado dos conceitos pelo aprendiz e,

nesse sentido, a tecnologia digital, como recurso para desenvolver simuladores de

campo eletromagnético, pode tornar-se um facilitador na apreensão dos conceitos

matematizados e no entendimento da aplicação prática do eletromagnetismo na área de

telecomunicações.

É coerente ressaltar também que são necessários, para o ensino do eletromagnetismo,

o conceito acadêmico e a linguagem Matemática como explica o PCNEM III (BRASIL,

2006). Contudo, os objetivos da formação no curso do nível Médio devem proporcionar

conhecimentos práticos e contextualizados para compreender os princípios que existem nas

tecnologias de comunicação, como o caso da antena. Assim, o ensino com auxílio de

simulador do espectro eletromagnético tem como foco uma prática concreta e não o ensino

sem significado. Essa questão é clara no PCNEM III (BRASIL, 2006, p. 22), que relata que o

ensino da área da Física “privilegia a teoria e a abstração, desde o primeiro momento, [...],

pelo menos, inicie-se da prática por exemplos concretos”.

Faz necessário esclarecer, para finalizar a questão do ensino do eletromagnetismo, a

interdisciplinaridade desta área, que os estudos de Maxwell são revisões de relações

matemáticas dos experimentos produzidos de Carl Friedrich Gauss (sobre campo elétrico e

polo magnético), de André Marie Ampère (sobre o campo elétrico induzindo a um campo

magnético) e de Michael Faraday (sobre a indução do campo magnético em uma corrente

elétrica) (GUERRA; REIS; BRAGA, 2004; BOSISIO, 2012) e essas relações algébricas

formam as quatro Leis que fundamentam o eletromagnetismo. Os contextos dos

experimentos matemáticos são a base do eletromagnetismo (comprovadas em testes) e do

legado de Maxwell, ou postulados (deduções baseadas nas Leis de Gauss, Ampère e

Faraday).

7

2.1 Conhecimento significativo do aluno no nível técnico

No que diz respeito ao aluno, há de se ressaltar que ao matricular-se num curso técnico,

nível médio, ele deve possuir conhecimento prévio da área da Física, mesmo que o conhecimento

formal (adquirido nos bancos escolares) encontre-se num estágio pouco aprofundado. Portanto, é

coerente recorrer ao conceito de aprendizagem proposto por David P. Ausubel (2003), segundo o

qual os subsunçores3 pré-existentes na estrutura cognitiva do indivíduo tendem a ser utilizados

como recursos didáticos, para mediar a estruturação do conhecimento.

A ocorrência da aprendizagem significativa é definida por Ausubel (2003) quando

uma proposição4 lógica se relaciona na estrutura cognitiva do aluno. Nesse processo, a

aprendizagem tornar-se subordinada correlativa, pois há uma extensão ou qualificação de

proposições (ideias relevantes) já aprendidas anteriormente e contextualizadas, não é apenas

derivativa, pois transpõem a exemplificação (MOREIRA, 2006).

O conteúdo sequencial do ensino desempenha, portanto, a função de organizador

relevante para aprendizagem, sendo necessário ser acordado e torná-lo conteúdo “fresco”. Assim,

se realiza uma prática com finalidade distinta e voltada ao contexto de interesse (AUSUBEL,

2003).

Ausubel (2003) afirma que a aprendizagem significativa e a assimilação do conteúdo

incluem uma ancoragem, também seletiva e dessa seleção. Ou seja, a aprendizagem não

ocorre no vácuo cognitivo. Nesse caso, o material que será usado para instruir o processo, o

qual é definido por Ausubel (2003) e Moreira (2006) como material potencialmente

significativo, deve observar e se relacionar com os conceitos existentes na cognição e a nova

estrutura do aluno voltando ao que se deseja formular (MOREIRA, 2006).

3 Instrumentação visual e sinestésica com recursos computacionais

Sobre as metodologias específicas, ferramentas ou instrumentos de trabalho do

professor, buscou-se o desenvolvimento desta pesquisa utilizando a ferramenta (ou método)

Visual, Auditory, Read (includes writing), and Kinesthetic (VARK - Visual, Auditiva, Ler -

3 O subsunçor refere-se ao conceito ancoradouro aos pressupostos já existentes no processo de aprendizagem (MOREIRA, 2006), que induz aos novos arranjos mentais a partir das informações adquiridas. 4 Uma proposição é a aprendizagem dos significados, onde dois ou mais conceitos compõem-se em uma semântica. “Por exemplo, a proposição referente à lei de Ohm só poderá ser aprendida significativamente depois que forem aprendidos os conceitos que, combinados, constituem tal proposição” (MOREIRA, 2006, p. 26).

8

inclui escrita - e Sinestésico), apresentando a relação entre a teoria e o comprometimento com

a prática contextualizada em conceito real. Esta ferramenta VARK foi apresentada no início

de 1990 (FLEMING; MILLS, 1992).

Fleming e Mills (1992), ao relatarem o estudo realizado em 8.000 salas de aula

durante nove anos, sem especificar esses ambientes, propõem que a aprendizagem ocorra

também por eventos: gráficos e simbólicos que representem a informação de forma Visual

(V); percepção auditiva (A) a partir de palestras e discussão com outros alunos e

professores; por leitura de conceitos (Leitura/Escrita – R); e por percepção da simulação do

real, onde envolve a experiência e a prática expressa em diferentes formas ou usando todos

os modos de percepção – visão, tato, paladar, olfato e audição – denominada Sinestésica

(K).

Macedo (2011) ao observar que o ensino-aprendizagem do eletromagnetismo

possui dificuldades, principalmente para o aluno visualizar os campos magnéticos

identifica a possibilidade de utilizar recursos tecnológicos digitais visuais da área de

informática para integrar o ambiente acadêmico na demonstração dos fenômenos do

eletromagnetismo.

Dorneles, Araújo e Veit (2012) também corroboram e afirmam que os resultados do

ensino com simuladores dos recursos computacionais são associados aos melhores

desempenhos, fazendo, assim, do arcabouço tecnológico uma ferramenta importante no

processo cognitivo para contextualizar o processo de ensino-aprendizagem, servindo de aporte

lógico da disciplina.

Entretanto, é oportuno ressaltar que o emprego da tecnologia, dentro do propósito

metodológico desde seu planejamento, apresenta melhorias significativas no processo ensino-

aprendizagem de áreas que dependem de concepções abstratas (MACEDO, 2011). De tal modo,

é adequado aplicar a tecnologia fundamentada em uma metodologia planejada para que essa

produza o efeito desejado e não seja apenas um formato diferenciado do livro didático.

Nessa proposta, foi desenvolvida uma interface digital com simulações pictóricas para

mediar a aprendizagem do espectro eletromagnético, onde os conceitos são representados por

imagens em movimento. Este artefato, descrito na seção 4 deste, possui um grupo de imagens

que induz a uma “realidade digital” dos conceitos da linguagem matematizada de Maxwell,

sendo configurado como um organizador - ou ancoradouro - de ideias, objetivando funcionar

como um “andaime cognitivo” e independente de outras ferramentas.

9

3.1 Objeto de Aprendizagem Digital

O artifício proposto nesta pesquisa configura-se como um Objeto de Aprendizagem

Digital (OAD), considerando as características de reusabilidade e disponibilidade na web, isto é,

pode ser reutilizada e referenciada ao aprendizado em diferentes contextos sendo disponível em

ambiente digital público em rede de computadores (WILEY, 2000; TAVARES et al., 2007).

No contexto identificado por Wiley (2000), o artefato desta pesquisa compõe-se em OAD

por apresentar potencial para ser reutilizado e adaptável não só pelos conceitos de algoritmos

computacionais, mas, também dentro do contexto do ensino-aprendizagem do eletromagnetismo.

Contudo, pode-se também, utilizar as etapas do OAD que foi desenvolvido em blocos podendo ser

aplicado como material instrucional potencializador de outras etapas do ensino (WILEY, 2000).

O OAD, no contexto total, está disponível para ser acessado diretamente no site do

projeto Scratch no endereço <https://scratch.mit.edu/projects/65920268/>. O acesso permite

aos interessados não só a visualização dos eventos desenvolvidos, mas também fazer

download, alterar, compatilhar ou incorporar em uma página da web.

Assim, estando o OAD disponível para execução on-line, torna-se independente da

plataforma de sistema operacional e pode ser acessado em dispositivos móveis e

computadores desktop, desde que haja compatibilidade do sistema.

4 Objeto de Aprendizagem Digital - simulador do espectro eletromagnético

O apelo visual do OAD simula os eventos dentro das conceituações e relações

algébricas, permite ao aprendiz familiarizar-se com os conceitos existentes nos subsunçores

de estágio cognitivo anterior, fazendo com que o ensino ocorra de forma simples. Por ser uma

simulação a partir da antena, proporciona um efeito contextualizado com o fenômeno físico

real do Dipolo Elétrico, que utiliza, assim, um modelo existente e não uma simples

exemplificação conotativa de forma pedagógica.

Os eventos iniciais do OAD trabalham conceitos da Física, assim como ocorre no Ensino

Médio e agregam novas informações paulatinamente. Esses eventos servem para “acordar” uma

estrutura cognitiva já adquirida pelo aluno, mesmo que não tenha ocorrido uma revisão específica.

A Figura 1 apresenta a interface da tela inicial do OAD. Nessa imagem, os balões

(linha pontilhada) demonstram as funções e as letras servem para identificar o evento.

10

Os eventos são acionados pelos botões dispostos na tela inicial (Figura 1), dos quais as

letras “a”, “b” e “c”, da Figura 1, são atividades de recuperação dos conceitos das disciplinas

que fundamentam o conteúdo, disponíveis em submenus, que acionam eventos animados.

Figura 1 – Menu inicial de todos os eventos

Fonte: Elaboração do autor

No botão “Conceitos” são disparados três eventos: “Carga q”, “Onda ��” e “Dipolo

Capacitivo”. O evento “Carga q” (Figura 1, letra a) apresenta uma carga positiva e uma carga

negativa, demonstrando a relação entre as cargas pontuais. Ao final dessa animação é

construído o campo uniforme resultante das cargas. Dessa forma demonstra-se que a

eletricidade, como uma forma de energia em relação ao campo de atuação, estabelece um

campo regular, invariante e a partir dali ocorrem os estudos da transformação vetorial entre as

cargas.

No evento da “Onda ��” (Figura 1, letra a), é possível trabalhar a questão de

defasagem angular (ω) e iniciar os conceitos das Telecomunicações. Nessa animação são

estabelecidas as relações vetoriais da senóide da onda elétrica. Sem mencionar o algebrismo é

possível relacionar os efeitos, valores e simbolismos aplicados nesse conteúdo.

O evento do “Dipolo Capacitivo” relaciona o conceito de formação do campo elétrico

com base nas linhas de força do campo elétrico (vetores). Esse evento introduz o conceito de

formação do campo elétrico pelo efeito capacitivo, a relação vetorial das cargas pontuais, que

ocorrem entre as placas do capacitor e a interferência do dielétrico no processo.

O botão “Onda” (Figura 1, letra b) apresenta o contorno senoidal e o efeito do campo

magnético, considerando uma carga pontual no condutor. Nesse evento ainda se pode interferir

na frequência e amplitude da onda, por intermédio dos botões deslizantes. A animação permite

deduzir as diferenças entre frequência e amplitude, a relação da Lei de Faraday sobre o

estabelecimento do campo magnético no condutor percorrido por correntes elétricas,

11

relacionando a força eletromotriz entre os terminais do condutor e de Gauss sobre o sentido da

corrente.

Após formado o conceito do campo, o evento “Dipolo” demonstra a relação da onda

elétrica com a grandeza vetorial e defasagem angular da corrente alternada sobre o Dipolo

Elétrico (Figura 1, letra c). Nesse evento, o aprendiz é capaz de identificar a relação senoidal e

vetorial do Dipolo, relacionando informações dos sistemas tecnológicos de uso comum, como a

questão do comprimento da onda, equilíbrio das cargas (linhas de campo “estranguladas”),

tensão senoidal e a interação da corrente elétrica com o diferencial de potencial elétrico. O

evento tem por finalidade ainda introduzir o conteúdo com as aplicações reais.

Até esse ponto da descrição, os eventos do OAD têm por objetivo “acordar” os

subsunçores existentes na cognição, para que os mesmos sejam mediadores da aprendizagem.

Contudo, todos esses aspectos são direcionados para a próxima fase que é a construção do

conceito de espectro eletromagnético e atendem ao conceito de aprendizagem significativa

subordinada correlativa. Esses eventos servem para “despertar” os ancoradouros na cognição

do aluno e potencializar o OAD. Essa fase, por não ser o objeto de pesquisa central, é

demonstrada com maiores detalhes no Apêndice F.

O evento “Campo Elétrico” (Figura 1, letra d) é demonstrada a formação do campo

elétrico com a relação às ondas elétricas (sentidos) da corrente alternada (polarização).

No evento “Campo Elétrico”, o aprendiz poderá controlar o tempo pela barra

deslizante “delay” e também parar o evento em um dado instante com a barra de espaço

(Figura 2), permitindo relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros relevantes ao

eletromagnetismo. Com base no evento o aluno pode concluir, pela direção das setas das

linhas do campo elétrico (Figura 2b), que há mudanças de direção e que ela está relacionada

com a alternação da corrente elétrica.

Figura 2 – Deslocamento da onda elétrica a partir do Dipolo Elétrico

Figura 2a – Ondas elétricas iniciais Figura 2b – Formação das ondas elétricas


12

Sob o mesmo efeito visual, na continuidade do emprego do OAD, é demonstrada a

formação do campo eletromagnético em ondas omnidirecionais representadas com um corte

ao meio do campo, de forma demonstrativa da direcionalidade. O evento “Onda

Eletromagnética” (Figura 3) demonstra o efeito da relação da onda elétrica e o campo

magnético formando o espectro eletromagnético (Figura 3a). A simulação apresenta o efeito

omnidirecional, visualizando o interior gerador: a antena amnidirecional (Figura 3b).

Figura 3 – Relação da onda e campo eletromagnético

Figura 3a – Onda Eletromagnética Figura 3b – Campo Eletromagnético


O evento “Radiação” (Figura 4) relaciona a evolução omnidirecional das linhas do

campo elétromagnético (Figura 4a) e o Campo 3D, representado por um campo

eletromagnético em movimento com objetivo de demonstar o resultado final (Figura 4b).

Figura 4 – Apresentação tridimensional

Figura 4a – Linhas elétromagnéticas 3D Figura 4b – Campo elétromagnético 3D


As simulações dos dois eventos finais reúnem todos os conceitos do OAD, permitindo

dimensionar o impacto da lei da indução eletromagnética e compreender a relação do

eletromagnetismo das antenas.

Nesse processo o aluno passa a reconhecer e interpretar os modelos explicativos para

fenômenos dos sistemas tecnológicos e como as ondas de radiofrequência são formadas.

13

Uma questão que se faz necessário ressaltar, é que ao se dedicar e preparar a

fundamentação dos conceitos formadores, demonstrados nos botões “Conceitos”, “Ondas” e

“Dipolo” a construção da segunda fase (espectro eletromagnético), torna-se simples e rápida. O

aluno consegue compreender a questão conceitual e o comportamento das ondas

eletromagnéticas, mesmo sem ter tido acesso a esse tipo de informação anteriormente. Desta

forma, o aluno consegue relacionar os eventos do campo elétrico da corrente alternada com a

formação das ondas (Figura 5).

Figura 5 – Evolução do efeito do sinal senoidal elétrico no tempo sobre o Dipolo Elétrico


Pelos conceitos de polarização e indução desenvolvidos, é possível ao aluno entender

a formação do espectro eletromagnético e o comportamento nos dispositivos tipo Dipolo, que

são as antenas utilizadas para transmissão e recepção de sinais.

5 Metodologia aplicada

A proposta metodológica desta pesquisa é a utilização do Objeto de Aprendizagem

Digital (OAD), com a finalidade de simular o efeito do espectro das ondas eletromagnéticas.

Esse OAD foi desenvolvido pelo autor, na linguagem de blocos do software Scratch, como

recurso pedagógico facilitador do processo ensino-aprendizagem na disciplina de

Transmissão de Ondas Eletromagnéticas do curso técnico de Telecomunicações.

O Scratch é uma interface que proporciona uma programação em blocos (linhas de

comandos) sob forma de encaixe, formando uma sequência lógica e demandando pouco

conhecimento de programação. O Scratch permite desenvolver simulações com inserção de

várias mídias (RESNICK et al., 2009). Este recurso foi escolhido pela praticidade da linguagem

e possibilidade de criar estímulos sensoriais favoráveis à aprendizagem com a inserção de

imagens desenvolvidas pelo autor com auxílio de outro software de apresentação e criação de

14

slides. A utilização desses recursos foi intencional, para que se possa dar continuidade, caso

haja necessidade, por qualquer pessoa com pouco conhecimento na área computacional.

Dessa maneira, utilizando a facilidade da linguagem em blocos, com a interação das mídias

possíveis no Scratch, foi possível planejar um ambiente, que simula os eventos relativos à formação

do espectro eletromagnético da antena tipo Dipolo Elétrico e as relações do legado de Maxwell.

5.1 Caracterização da pesquisa

As atividades com OAD foram desenvolvidas com duas turmas, ambas do segundo

Módulo de Telecomunicações do IFFluminense Campus Campos-Centro, na disciplina de

Transmissão de Ondas Eletromagnéticas (ementa da disciplina constante do Anexo A). Uma

turma no turno da tarde, a qual teve o conteúdo ministrado por este pesquisador e outra à noite,

com o conteúdo desenvolvido por outro professor. Essas turmas serão designadas daqui por

diante de Mód. II – Tarde e Mód. II – Noite. As atividades da pesquisa desenvolvidas com a

turma Mód. II – Noite tiveram por objetivo comparar os dados e avaliar as interações com

OAD, pois na turma Mód. II – Tarde ocorrerão atividades ao longo da disciplina e na turma

Mód. II – Noite ocorrerão apenas intervenções pontuais. Utilizou-se então essa segunda turma

(Mód. II – Noite) com objetivo de saber se o OAD desenvolvido também teria potencial

significativo, por intermédio de encontros pontuais.

As atividades de intervenção com ambas as turmas são desenvolvidas por intermédio de

questionários (APÊNDICES A, B e C). Sendo cada etapa, ou encontro, precedido de uma

autorização por escrita e assinada pelo participante (APÊNDICE D). As fases e uma breve

descrição estão dispostas no Quadro 1.

Quadro 1 – Atividades desenvolvidas com amabas as turmas

Tipo de atividade

Questões Finalidades das questões

Antes de aplicar o OAD (maio 2015)

Sondagem Fechadas Identificar se o aluno tem conhecimento que servirá de ancoradouro

no processo ensino-aprendizagem Aberta Após aplicar o OAD (comentado cada evento do OAD) (maio 2015)

Avaliação Fechadas Identificar a opinião do aluno sobre o OAD Fechadas

Avaliar a relação de aprendizagem por intermédio do OAD Aberta

Ao final do conteúdo (dezembro 2015) Investigativa da aprendizagem

Fechadas Identificar o quanto o OAD foi importante na construção dos conceitos do eletromagnetismo utilizando simulação visual

Fonte: autor

15

Observando o quadro, nota-se que as duas primeiras atividades, de sondagem e após o

OAD, foram aplicadas no início do mês de maio; a última no início de dezembro. Essas datas

são o início e término do semestre letivo de 2015, respectivamente5.

Na turma Mód. II - Tarde durante o desenvolvimento do conteúdo recorreu-se ao

OAD, para intervir no processo de ensino, quando se fez necessário. Na turma Mód. II –

Noite não houve esse tipo de intervenção, apenas mencionado pelo professor da turma Mód.

II – Noite. Sobre a formação do espectro eletromagnético da antena Dipolo Elétrico, ambas as

turmas receberam a orientação com o OAD e a mesma apostila.

Os questionários foram desenvolvidos com respostas fechadas: “sim”, “não” e

“indiferente”, escala de percepção de Likert com cinco opções, sendo apresentadas

alternativas em gradação (1 a 5) e de aderência (Concordo; Concordo Parcialmente;

Indiferente; Discordo Parcialmente; e, Discordo) (MATTAR, 2005). O segundo questionário

utilizou-se de uma questão de múltipla escolha, com sete opções corretas.

No primeiro e segundo questionários havia uma questão aberta igual, que tinha por

objetivo identificar o conhecimento sobre o OAD utilizado e no terceiro havia outra

questão aberta, porém, com a finalidade de identificar a aprendizagem do espectro

eletromagnético.

Do universo de 21 participantes iniciais das duas turmas, na turma Mód. II – Tarde, 16

alunos responderam ao primeiro e ao segundo questionário. No terceiro questionário teve uma

redução para 11 alunos6. Já na turma Mód. II - Noite participaram cinco alunos nas três

atividades. Por isso, resolveu-se analisar os questionários com o universo reduzido de 16

alunos: 11 do Mód. II – Tarde e cinco Mód II – Noite. Esse universo foi selecionado

considerando a participação nas três intervenções (11 do Mód. II – Tarde e cinco do Mód II –

Noite).

O OAD foi desenvolvido pelo autor com base em pesquisa da Iniciação Científica (IC)

do IFFluminese Campus Campos-Centro, que o autor participa, sob coordenação da mesma

orientadora desse artigo. A IC coordenada pela Profa. Dra. Suzana tem por objetivo o

desenvolvimento de artefatos digitais em Realidade Aumentada para o ensino do

eletromagnetismo. Entretanto, o OAD, aqui analisado, foi desenvolvido considerando

especificamente o conteúdo da disciplina aplicada.

5 O 1º semestre de 2015 estendeu-se até o fim do ano devido ao movimento de paralisação das aulas por 90 dias (greve reivindicatória dos profissionais da Educação Federal). 6 A divergência do quantitativo no turno da tarde foi devido a desistência de alunos, após a paralisação das aulas.

16

5.2 Atividades desenvolvidas

A aplicação da pesquisa na disciplina de Transmissão de Ondas Eletromagnéticas na

turma Mód. II - Tarde, iniciou-se, então, com a revisão dos conceitos do Ensino Médio

necessária ao entendimento do eletromagnetismo (carga pontual, relação das linhas de força

do campo elétrico e magnético) e somente após rever os conceitos é que se utilizou o OAD

desenvolvido. Para essa etapa apoiou-se na teoria da Aprendizagem Significativa sobre os

conceitos prévios e foram recordados os conceitos aprendidos no Ensino Médio. É

concernente ressaltar que a etapa de revisar conceitos apenas ocorreu na turma Mód. II –

Tarde.

Após essa fase buscou-se detectar o conhecimento prévio do aluno sobre o

eletromagnetismo, por intermédio de um questionário de sondagem (Apêndice A). A

sondagem do conhecimento dos alunos e demais intervenções, desenvolvidas nessa fase,

ocorreram de forma uniforme nas duas turmas. Apenas a revisão de alguns conteúdos do

Ensino Médio para essa área que ocorreu somente com a turma Mód II – Tarde.

A introdução do OAD ocorreu antes dos aspectos curriculares da disciplina de

Transmissão de Ondas Eletromagnéticas no contexto específico, sendo essa fase avaliada

novamente após trabalhar com OAD, por intermédio de questionário de averiguação

(Apêndice B).

Para garantir o recurso pedagógico e observando a metodologia visual e sinestésica,

foi desenvolvida uma apostila explicativa sobre o conteúdo, disponibilizada para os alunos ao

mesmo tempo que em foi desenvolvida a atividade com OAD.

Ao final da disciplina, considerando todo o conteúdo ministrado apresentado no

Anexo A, foi aplicado um novo questionário (Apêndice C). Essa fase teve por objetivo

identificar se a aprendizagem havia ancorado na cognição e se ocorreu formação de novos

subsunçores, considerando a identificação dos conceitos acadêmicos nos recursos

cotidianos. Nessa etapa aproveitou-se para que o aluno avaliasse a metodologia

desenvolvida.

A avaliação da aprendizagem científica do aluno ocorreu dentro de uma visão de

processo e melhoria e não produto de memorização. Por isso, utilizou-se questões fechadas e

abertas. A questão aberta continha uma pergunta sobre o funcionamento do Dipolo e dos

efeitos do espectro eletromagnético.

17

6 Análise da atividade desenvolvida com o OAD

A primeira atividade foi a sondagem (Apêndice A). Nessa etapa, a primeira, segunda e

terceira questões do questionário buscaram o conhecimento do aluno sobre o eletromagnetismo.

Do universo dos 16 alunos, os cinco alunos do turno da noite (100% dos alunos)

haviam terminado o Ensino Médio (E.M.), portanto, conheciam os conceitos de magnetismo e

eletrotécnica. Os cinco responderam que conheciam eletromagnetismo, entretanto, apenas um

conhecia a relação dos postulados de Maxwell.

Ainda sobre as três primeiras indagações de sondagem, na turma Mód. II – Tarde

apenas quatro alunos haviam concluído o E.M. Tal fato demonstrou uma divergência sobre

conhecer os conceitos do eletromagnetismo. Nesse grupo, seis desconheciam o

eletromagnetismo e apenas um disse conhecer os postulados de Maxwell.

A terceira questão indagou se o aluno acha que os conceitos aprendidos da Física

ajudariam no entendimento dos sinais de uma antena. Nessa questão do universo de 16

alunos, apenas um marcou a opção indiferente (não sabia relacionar). No Mód. II – Noite

quatro concordaram e um concordou parcialmente, já o Mód. II – Tarde houve uma

relação inversa, a maioria (oito alunos) concordou parcialmente e dois concordaram.

A quarta questão abordou o conhecimento sobre a geração dos sinais de uma

antena omnidirecional de forma prática, utilizando imagens na seguinte forma: a primeira

imagem é relacionada com as informações dos cartazes de sinalização (as ondas

eletromagnéticas se distanciam uniformemente da antena), a segunda coerente com os

conceitos sobre a formação do campo eletromagnético (capacitância e indutância) e a

terceira imagem representa uma relação de sobreposições de potências de sinais. Os

resultados dessa questão são apresentados na Figura 6.

Figura 6 – Gráfico da análise visual do campo irradado da antena omnidirecional


Convencional das placas de sinalização

Resposta Correta

Sobreposição de potências de sinais

18

Ficou evidente no gráfico da Figura 6 que a maioria (12 alunos – 75%) tendeu para a

imagem que corresponde aos símbolos e placas de rede sem fios, três alunos (18,75%) optaram

pela resposta que apresenta a sobreposição de sinais e apenas um (6,25%) escolheu a forma

correta de representação. Nessa análise percebe-se que a maioria não conseguiu relacionar os

conceitos da Física com a imagem correta. Vale destacar que o aluno que conseguiu acertar essa

questão, ao ser questionado sobre a opção que marcou, respondeu que ela era diferente, por isso

assinalou.

Já a quinta questão, foi uma pergunta aberta sobre o funcionamento da antena Dipolo

Elétrico e apenas uma pessoa respondeu, entretanto, não estava coerente.

Foi então apresentado o OAD e suas funcionalidades, juntamente disponibilizada a

apostila com esse conteúdo. Após esse momento, foi entregue o questionário da atividade de

avaliação da aprendizagem dessa etapa (Apêndice B) com o intuito de identificar se o aluno havia

conseguido conectar os conceitos da disciplina da Física com as imagens e formado novas

proposições.

A primeira questão dessa fase buscou o entendimento do aluno quanto a ajuda do

OAD. A turma Mód. II – Noite, concordou 100% que o OAD facilitou a compreensão, já na

turma Mód II – Tarde, 9 alunos (81,82%) concordaram e 2 alunos (18,18%) concordaram

parcialmente, na ajuda que o OAD proporcionou.

Quanto à relação da necessidade de cálculos algébricos para aprendizagem, na turma

Mód II – Noite, todos (100%) preferiram a simulação e a turma Mód. II – Tarde dividiu-se,

mas ninguém optou por aplicação algébrica. A imagem do gráfico (Figura 7) apresenta a

divisão dos alunos, dos quais 11 alunos discordam da interferência pelo método algébrico,

sendo cinco desses, da turma Mód. II – Noite. Os demais valores do gráfico são da turma

Mód. II – Tarde.

Figura 7 – Gráfico após OAD sobre a aprendizagem com necessidade de álgebra


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Concordo

Concordo Parcialmente

Indiferente

Discordo Parcialmente

Discordo

19

Quanto à relação da necessidade dos conceitos da disciplina de Física e o aprendizado

de eletromagnetismo na emissão de sinais das antenas, a maioria dos participantes concordam

com essa necessidade, apenas um discorda e outro não sabia se posicionar sobre o assunto

(Figura8).

Ao avaliar a imagem do gráfico setorial da Figura 8, nota-se que entre “concordo” e

“concordo parcialmente” a aderência é muito maior, com nove (56,25%) alunos e cinco

(31,25%) alunos respectivamente. O aluno que discordou do auxílio dos conceitos da Física

como facilitador é do Mód. II – Noite. Esse aluno já havia concluído o Ensino Médio.

Figura 8 – Gráfico após OAD sobre a necessida da Física na visão do aluno


Na quarta questão, foi utilizado o padrão múltipla escolha e teve por objetivo identificar

quais conceitos foram assimilados com o OAD. Os conceitos sobre campo elétrico e magnético,

polarização da antena e dos campos, indução magnética e elétrica, obtiveram o aproveitamento

acima de 80%. Os itens, da questão sobre campo capacitivo e relação de forças da carga,

ficaram com rendimento em torno de 50% e aqueles sobre conversão de energia elétrica

alternada em eletromagnética apresentaram 100% (16 alunos) de aproveitamento.

Ressalta-se que para a questão de múltipla escolha, na avaliação da turma do Mód. II –

Noite todos se ativeram à conversão da corrente elétrica alternada para energia

eletromagnética, enquanto a turma do Mód. II – Tarde, exibiu outros focos. Esse fato

diferenciado da turma da tarde sugere ser devido à revisão realizada anteriormente ao OAD.

No final do questionário repetiu-se as duas últimas questões da atividade de

sondagem. Sobre a melhor representação visual do espectro eletromagnético todos obtiveram

100% de acerto e a questão aberta todos conseguiram responder após o OAD.

Na avaliação da turma do Mód. II – Noite, todos se detiveram aos conceitos da

relação da conversão da corrente elétrica alternada para eletromagnética e polarização. Na

turma do Mód. II – Tarde, houve outros focos relacionando conceitos de polarização do

campo elétrico e magnético, inversão da corrente no tempo em cada polo e conversão da

Concordo Concordo Parcialmente

Indiferente

Discordo

20

corrente elétrica alternada em campos eletromagnéticos, em aproximadamente 90% das

respostas.

Essas duas questões permitiram considerar que o OAD influenciou positivamente no

aprendizado do espectro eletromagnético de imediato.

Após essa etapa, a turma Mód II – Tarde continuou o conteúdo, porém com

explicações e retorno ao objeto de aprendizagem, e a turma Mód II – Noite seguiu com o

professor da disciplina. Como houve a paralisação (greve), todos os participantes concluíram

ou estavam concluindo o Ensino Médio, apenas um ainda não havia concluído o Ensino

Médio.

Por ocasião do término do conteúdo foi realizada uma nova interação com a atividade

final (Apêndice C), com objetivo de avaliar o processo ensino-aprendizagem e também o OAD.

Quanto ao auxílio do OAD para compreensão dos conceitos, os 16 alunos (11 Mód. II

– Tarde e cinco Mód. II – Noite), 14 (87,5%) “concordam” e 2 (12,5 %) “concordam

parcialmente” com a colaboração do OAD para entender o conteúdo ministrado na disciplina

de Transmissão de Ondas Eletromagnéticas.

Sobre o ensino apoiado na álgebra, foi exposto para os alunos do Mód. II – Tarde e

explicado o significado dos símbolos do cálculo vetorial, utilizando como exemplo a Lei de Gauss

para o magnetismo na oportunidade da explanação do conteúdo, sem desenvolver as regras de

derivação ou integração, apenas demonstrando e explicando. Com a turma do Mód. II – Noite,

essa explicação ocorreu no momento da atividade. Assim, após a exposição do conteúdo, a turma

preferiu a Simulação com imagens do OAD e a turma do Módulo II – Tarde, 10 (91%)

participantes preferiram a simulação do OAD e 1 (9%) mostrou-se indiferente quanto ao uso de

fórmulas.

Em relação ao aprendizado e às atividades desenvolvidas, considerando a

metodologia visual e sinestésica, utilizou-se uma tabela com alternativas de notas de 1 a 5

(aderência) onde a valorização foi avaliada considerando “1” a nota mínima e “5” a nota

máxima (Quadro 1).

Quadro 1 – Avaliação dos alunos sobre os itens da metodologia aplicada

Opção Item

1 2 3 4 5

Apostila de transmissão de ondas 4 12 Exposição do conteúdo em sala de aula 16 Simulação (Objeto de Aprendizagem Digital) 1 15 Interação com o colega 1 2 13


21

Quanto ao emprego da apostila (leitura), o quadro acima mostra que a avaliação

divergiu entre os 12 alunos (75%) que concordaram e 4 alunos (25%) que concordam

parcialmente (esses alunos são do Mód. II – Tarde).

Ainda apreciando o Quadro 1, nota-se que todos concordaram em 100% quanto a

exposição oral em sala pelo professor, a explicação do conteúdo e ao emprego do OAD

(visual), na simulação do espectro eletromagnético.

Na avalição do OAD (sinestesia) 15 alunos (93,97%) concordaram e um (6,25%)

concordou parcialmente que a simulação foi válida para a aprendizagem desejada.

O último item do quadro leva a perceber que a interação com o colega ficou dispersa:

um aluno (6,25%) ficou indiferente; dois alunos (12,50%) concordaram parcialmente e 13

alunos (81,25%) concordam que a interação com o colega ajudou na compreensão do conteúdo.

Na pergunta aberta sobre o aprendizado do conteúdo, ocorreram várias respostas,

entretanto, todas voltavam-se para ações práticas e a relação com suas aplicações, tais como:

local do roteador, posição de antenas, desvanecimento do sinal de celular, comunicação entre

satélites para telefonia, televisão e a internet. A turma do Mód. II – Tarde conseguiu também

explicar a propriedade e progressão da onda eletromagnética.

Pelas respostas evidenciou-se uma quebra de paradigmas, distanciando-se do ensino

“usual” dos livros acadêmicos, do formato algébrico e introduzindo os conceitos com uma

metodologia visual, conforme citou Moreira (2006), Arrais et al. (2009) e Baretta et al. (2011),

mencionados na segunda seção deste estudo. Um indicador desta conclusão é que os alunos, na

pergunta aberta da terceira intervenção, exibem respostas corretas às questões práticas e reais de

aplicação das ondas eletromagnéticas. Tal relação foi evidenciada em ambas as turmas.

A comparação entre as duas turmas Mód. II – Tarde e a Mód. II – Noite demonstrou

que apesar do OAD conseguir ser bem avaliado pelos alunos e obter resultados favoráveis, há

uma necessidade de relacionar o conhecimento prévio do aluno a fim de otimizar a

aprendizagem de forma organizada, conforme demonstra a evolução para o segundo e terceiro

questionários aplicados.

Sobretudo, é necessário ressaltar que o artefato digital desenvolvido e a metodologia

empregada contemplam os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio – Parte III

(PCNEM III) e o Currículo Mínimo para Física no Rio de Janeiro (CM-RJ), utilizando

recursos computacionais como parte do planejamento do processo ensino-aprendizagem. Esta

pesquisa atende à proposta do PCNEM III, para criar soluções de problemas práticos e ao

22

CM-RJ quanto aos fenômenos tecnológicos atuais. Assim, o desenvolvimento do OAD sobre

o campo eletromagnético do Dipolo observa também o CM-RJ no qual pondera: reconhecer,

utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para os fenômenos em sistemas

tecnológicos; identificando e relacionando as grandezas envolvidas; dispor o conteúdo

relacionado com o cotidiano; propiciar a interpretação e propor modelos explicativos para

sistemas tecnológicos. Pela análise das respostas abertas no segundo e terceiro questionários

esse fato fica evidenciado, porém, com maior aderência na turma Mód. II – Tarde que além de

receber a revisão do conteúdo também teve maior contato com o OAD.

O OAD foi desenvolvido com objetivo de exemplificar a irradiação da antena Dipolo

Elétrico comumente aplicado para ensinar a transmissão de sinais, observando as orientações

dos órgãos que regulam o processo ensino-aprendizagem (PCNEM III e CM-RJ). Entretanto,

as características necessárias ao desenvolvimento proporcionam também o uso na área de

Física para apresentar a relação dos conceitos dos fenômenos abstratos do eletromagnetismo.

Ponderando os resultados positivos entre as duas turmas, as relações do PCNEM III e

CM-RJ, fica evidenciado que o OAD facilitou o processo de aprendizagem e possui coerência

bibliográfica e relevância acadêmica, bem como a metodologia visual e sinestésica com a

interferência visual e sinestésica apoiando-se no sistema computacional. Desta forma,

responde-se à questão de estudo, no qual o OAD aqui analisado potencializa o ensino de

eletromagnetismo no curso técnico. Outra condição que corrobora para identificar a

potencialidade do OAD é a análise geral quantitativa das questões fechadas (Apêndice E) e

qualitativa das respostas dos alunos nas questões abertas, bem como a boa aceitação dos

alunos, analisa na atividade após conclusão do conteúdo.

7 Considerações finais

Inicialmente, pela atividade de sondagem, detectou-se que os alunos do curso Técnico

de Telecomunicações não tinham retido conceitos sobre o comportamento das ondas

eletromagnéticas necessários à transmissão dos sinais das antenas, item importante para as

telecomunicações, sendo adquirida a compreensão do contexto após o Objeto de Aprendizagem

Digital (OAD) e respondendo assim, ao primeiro objetivo específico desta pesquisa.

Pela avaliação comparativa da primeira e segunda atividades, evidencia-se nas respostas

às questões de múltipla escolha e aberta que houve boa aderência do conteúdo, que é o segundo

objetivo específico, desta pesquisa. Nesse caso, também qualifica o OAD, que é o terceiro item

23

específico e, também, a pergunta de pesquisa da viabilidade do ensino de eletromagnetismo por

intermédio de simulação de imagens do OAD, pelo desempenho dos alunos.

Quanto à utilização da linguagem Matemática, essa pode ser introduzida após o aluno

entender qual é a relação dos conceitos do espectro eletromagnético e como cada relação dos

fenômenos se associam no contexto. Assim, o conhecimento acadêmico não será apenas um

processo de memorização para uma “avaliação” do aluno, mas introduzido como andaime

cognitivo e por isso permanente.

Um processo importante observado é que quando há subsunçores e são acordados,

esses propiciam novos arranjos correlatos lógicos. Tal afirmação fica nítida quando

observados os valores absorvidos entre os alunos Mód. II – Tarde e Noite na pergunta aberta

do segundo questionário, em que os alunos do Mód. II – Noite restringem-se à geração da

energia eletromagnética pela energia elétrica alternada, desconsiderando os demais processos

de polarização da corrente, o modelo de capacitor e indução.

A turma Mód. II – Noite apresentou boa receptividade quanto ao emprego do OAD,

quando analisadas apenas as questões fechadas, onde denotou-se também um encantamento

pelo “novo” disponibilizado pelo OAD. O fator “novo” não é observado no Mód. II – Tarde,

por este pesquisador. Entretanto, apesar da boa receptividade, a Mód. II – Noite teve uma

percepção mais carente, quando comparado com a Mód. II – Tarde.

O resgate do conteúdo, apesar de não ser proposta entre os objetivos desta pesquisa e,

sim, do contexto da fundamentação teórica, demonstrou ser um ponto diferencial, pois além

de nivelar o conhecimento dos participantes, evitou distorções, ou seja, juntamente com o

OAD propiciou a ancoragem do conteúdo ministrado aos das disciplinas do Ensino Médio,

evidenciando ser um processo importante.

É necessário relatar, também, que o uso da tecnologia em sala permitiu integrar o

conteúdo dentro do planejamento pedagógico permitindo visualizar os conceitos do espectro

eletromagnético, de forma interativa, por intermédio do uso de linguagem visual, propiciada

pela ferramenta Scratch, que viabiliza uma possível continuidade de estudo e melhoria

contextualizando para outros aspectos.

Esta pesquisa sugere, ainda, a possibilidade de continuidade dentro do mesmo contexto de

ensino, entretanto, ressalta-se a possibilidade de ser utilizado software matemático que

proporcione visualização em 3D, como por exemplo o GeoGebra. Tal processo poderia permitir

que o aluno visualizasse o campo irradiado pela antena de forma visual e as relações algébricas

necessárias ao mesmo tempo. Outra questão a ser abordada é o uso de tecnologia com maior

24

interação como a hiper-realidade, em que o aluno poderia interferir no efeito digital do OAD por

ações e interações reais com ambiente digital. Contudo, quanto ao OAD especifico desenvolvido

para esta pesquisa, uma questão importante de investigação futura seria a aplicação no 3º ano do

Ensino Médio, utilizando, dessa forma, a tecnologia conforme orienta o PCNEM III, no processo

de ensino-aprendizagem. Todavia, observando que a tecnologia deve estar dentro do contexto do

planejamento do conteúdo a ser explorado e o conteúdo sugerido pelo CM-RJ.

Electromagnetism teaching simulation in the course

telecommunications technician

Abstract

The teaching of electromagnetism is developed based on vector calculations studied in

university courses. However, electromagnetism is high school theme and an important issue

in technical courses that do not have in the curriculum the calculations that underly the laws

of electromagnetism. For that matter the purpose of this research is the electromagnetism

teaching-learning process using animated visual interfaces allowing the introduction of

bibliographic concepts and visual relation of algebra and telecommunications in technical

course. Using the theory to provide the meaningful learning through computational resources

a methodology using simple application software was developed. The Learning Object was

created and the learning was analyzed by questionnaires. It was identified that the interface

provided to the students gave the possibility to identify the relation of electromagnetic

spectrum with real operation devices, and not merely theoretical contexts. Therefore, the

availability of this proposal was considered and the possibility of continuity of the research by

applying also in high school.

Key words: Electromagnetism. Meaningful learning. Learning Object.

REFERÊNCIAS

ARRAIS, Allan et al. O ensino das ciências exatas. In: CONGRESSO NACIONAL DE ESTUDANTES DE ENGENHARIA MECÂNICA, 16., 2009, Florianópolis. Anais... Florianópolis: Uff, 2009. 5 p.. Disponível em: <http://www.uff.br/petmec/downloads/ ativdownloads/artigocreem2009ensino.pdf>. Acesso em: 05 maio 2015.

25

AUSUBEL, David P. Aquisição e Retenção de Conhecimentos: Uma Perspectiva Cognitiva. Tradução: Lígia Teopisto Lisboa - Portugal: Paralelo Editora, 2003. 243 p. BARETTA, Giulia et al. O senhor Feynman não estava brincando: a educação tecnológica brasileira. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA, 39., 2011, Blumenal. Anais... Blumenal: Abenge, 2011. v. 1, 9 fls. Disponível em: <http://www.abenge.org.br/ CobengeAnteriores/2011/sessoestec/art1747.pdf>. Acesso em: 29 jun. 2015. BOSISIO, A da Vittoria. Radiative Transfer: Application to Indoor Propagation. In: KISHK, Ahmed. Solutions and Applications of Scattering, Propagation, Radiation and Emission of Electromagnetic Waves. Rijeka, Croácia: Intech Book, 2012. p. 239-265. BRAGA, Marcia de Melo; TEIXEIRA, Rejane Maria Ribeiro. Relato de uma experiência didática envolvendo o tratamento do eletromagnetismo no Ensino Médio com um enfoque conceitual. Experiências em Ensino de Ciências, Cuiabá, v. 1, n. 2, p. 30-36, ago. 2006.

BRASIL. Ministério da Educação - Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio): Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: Secretaria de Educação Média e Tecnológica, 2006. 58 p. DORNELES, Pedro Fernando Teixeira; ARAÚJO, Ives Solano; VEIT, Eliane Angela. Integração entre atividades computacionais e experimentais como recurso instrucional no ensino de eletromagnetismo em Física geral. Ciência & Educação, v. 18, n. 1, p. 99-122, 2012. FLEMING, Neil D.; MILLS, Colleen. Not Another Inventory, Rather a Catalyst for Reflection. To Improve The Academy, Hoboken, U.S.A, v. 11, p. 137-155, 1992. Disponível em: <http://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1245&context =podimproveacad>. Acesso em: 21 jul. 2015. GUERRA, Andreia; REIS. José Claudio; BRAGA, Marco. Uma abordagem histórico-filosófica para o eletromagnetismo no ensino médio. Caderno Brasileiro do Ensino da Física, v. 21: p. 224-248, ago. 2004. MACEDO, Suzana da Hora. Uso de Técnicas de realidade aumentada no processo de ensino-aprendizagemde eletromagnetismo. 2011. 187 f. Tese (Doutorado) - Curso de Pós-graduação em Informática na Educação, Centro de Estudos Interdisciplinares em Novas Tecnologias da Educação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2011. MATTAR, Fauze Najib. Pesquisa de marketing. 5. ed. São Paulo: Atlas, 2005. 317 p. MAXWELL, James Clerk. On Physical Lines of Force, Part I: The Theory of Molecular Vortices Appied to Magnetic Phenomena. Philosophical Magazine: Journal of Science, London, n 21, v. 1, p.161-175, mar. 1861.

MOREIRA, Marco Antonio. A teoria da aprendizagem significativa e sua implementação em sala de aula. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2006. 186 p.

26

PAZ, Alfredo Müllen da. Atividades experimentais e informatizadas: contribuições para o ensino de eletromagnetismo. 2007. 228 f. Tese (Doutorado) - Curso de Educação Científica e Tecnológica, Pós-graduação em Educação, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2007.

RESNICK, Mitchel et al. Scratch: Programming for All. Communications of the ACM, v. 52, n. 11, p 60-67, nov. 2009. RIO DE JANEIRO. Secretaria de Estado Educação Desportos e Cultura. Currículo Mínimo do Ensino Médio: Física. Rio de Janeiro: Seeduc, 2012. 11 p. SPOHR, Carla Beatriz et al. Construindo uma página na internet sobre supercondutividade no Ensino Médio a partir de fundamentos da epistemologia contemporânea. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DA FÍSICA, 17, 2007. São Luís do Maranhão. Anais... São Luis do Maranhão: CEFET-MA, 2007. 10 p. Disponível em: <http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/ handle/10183/30269/000635503.pdf?sequence=1>. Acesso em: 07 jul. 15. TAVARES, Romero et al. Objetos de aprendizagem: uma proposta de avaliação da aprendizagem significativa. In: PRATA, Carmem Lúcia; NASCIMENTO, Anna Christina Aun de Azevedo Orgs). Objetos de aprendizagem.... Brasília: MEC, 2007. p. 123-134. Disponível em: <http://rived.mec.gov.br/artigos/livro.pdf>. Acesso em: 24 jun. 2015. WILEY, David A.. Connecting learning objects to instructional design theory… . In: ______. The Instructional Use of Learning Objects: Online Version. e-book: Ait / Aect, 2000. 1. 35. Disponível em: <http://reusability.org/read/chapters/wiley.doc>. Acesso em: 07 jul. 2015.

27

APÊNDICES E ANEXO

APÊNDICE A – Questionário com a atividade de sondagem

APÊNDICE B – Questionário com a atividade após aplicar o Objeto de Aprendizagem

APÊNDICE C – Questionário com a atividade após concluído o conteúdo

APÊNDICE D – Autorização

APÊNDICE E – Tabela com os dados quantitativos gerais

APÊNDICE F – Imagens do OAD

ANEXO A – Ementa da disciplina de Transmissão de Ondas Eletromagnéticas do Curso

técnico de Telecomunicações ofertado pelo IFFluminense campus Campos-

Centro

28

APÊNDICE A – Questionário com a atividade de sondagem

1 – Você já estudou alguma disciplina que envolve os conceitos de eletromagnetismo?

( ) Não ( ) Sim Qual? ___________________________________________ 2 – Você conhece a relação dos postulados de Maxwell com o eletromagnetismo?

( ) Não ( ) Sim ( ) Não sei

3 – Você conseguiria dizer que os aprendizados da física podem ajudá-lo a entender a emissão dos sinais de uma antena?

( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Indiferente ( ) Discordo Parcialmente ( ) Discordo

4 – Qual a melhor representação de uma antena omnidirecional e seu campo de atuação?

a) ( ) Ondas eletromagnéticas a partir da antena geradora

b) ( ) Campo e ondas eletromagnéticas a partir da antena geradora

c) ( ) Campo eletromagnético a partir da antena geradora

5 – Como uma antena (Dipolo Elétrico) funciona?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

29

APÊNDICE B – Questionário com a atividade após aplicar o Objeto de Aprendizagem

1 – O objeto digital apresentado facilitou seu entendimento para compreender como as ondas eletromagnéticas são formadas?


2 – Com o objeto digital apresentado você precisa de alguma fórmula matemática para compreender o campo eletromagnético de um Dipolo Elétrico?


3 – Você conseguiria dizer que os aprendizados da física podem te ajudar para entender a emissão dos sinais de uma antena?


4 – Após a apresentação do objeto de aprendizagem você identificou a relação de (marque apenas as que conseguiu identificar):

( ) Indução do campo elétrico ( ) Campo capacitivo da corrente elétrica ( ) Polarização dos campos ( ) Relação do campo elétrico e magnético ( ) Relação do sentido da corrente alternada com a formação da onda ( ) Dispersão das ondas eletromagnéticas ( ) Desempenho das carga pontuais e as linhas de força do campo elétrico 5 – Qual a melhor representação de uma antena omnidirecional e seu campo de atuação?

a) ( ) Ondas eletromagnéticas a partir da antena geradora

b) ( ) Campo e ondas eletromagnéticas a partir da antena geradora

c) ( ) Campo eletromagnético a partir da antena geradora

30

6 – Como uma antena (Dipolo Elétrico) funciona?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

31

APÊNDICE C – Questionário com a atividade após concluído o conteúdo 1 – Qual é a sua formação atual?

( ) 1º ano do Ensino Médio (EM) ( ) 2º ano do EM ( ) 3º ano do EM ( ) Curso técnico _________________________

2 – Antes da disciplina de Transmissão de Ondas, você já conhecia os conceitos sobre o eletromagnetismo?

( ) Sim ( ) Não ( ) Não me recordo 3 – Você entendia a aplicação do eletromagnetismo nas telecomunicações, antes de conhecer a disciplina de Transmissão de Ondas?

( ) Sim ( ) Não ( ) Indiferente

3.1 – E depois do contato com o conteúdo? ( ) Sim ( ) Não ( ) Indiferente

4 – Você acha que a simulação usada em sala facilitou o entendimento de campo eletromagnético? Considere “1” para a nota mínima e “5” para a nota máxima.

( ) 5 – Concordo ( ) 4 – Concordo Parcialmente ( ) 3 – Indiferente ( ) 2 – Discordo Parcialmente ( ) 1 – Discordo

5 – Em relação aos estudos de eletromagnetismo e a álgebra. A disciplina de Transmissão de Ondas pode ser desenvolvida com análise de fórmulas e cálculos, sem a utilização de simulação por imagens. Considere “1” caso você prefira a simulação por imagens e “5” caso prefira o uso de fórmulas.

( ) 5 – Concordo ( ) 4 – Concordo Parcialmente ( ) 3 – Indiferente ( ) 2 – Discordo Parcialmente ( ) 1 – Discordo

5.1 – Você prefere o conteúdo de Transmissão de Ondas por simulações ou fórmulas e cálculos? ( ) Simulação ( ) Fórmulas e cálculos ( ) Indiferente 6 – Em relação a seu aprendizado e às atividades desenvolvidas, avalie a importância de cada item da tabela. Considere “1” a nota mínima e “5” a nota máxima. Avalie uma linha independente da outra.

Opção Item 1 2 3 4 5

Apostila de transmissão de ondas Exposição do conteúdo em sala de aula Simulação (Objeto de Aprendizagem Digital) Interação com o colega

32

7 – Avalie a importância do Objeto de Aprendizagem Digital utilizado na disciplina? Considere “1” a nota mínima e “5” a maior máxima.

( ) 1 ( ) 2 ( ) 3 ( ) 4 ( ) 5 8 – Comente sobre a importância e aplicação do eletromagnetismo e do estudo da antena dipolo. ___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

33

APÊNDICE D – Autorização

CONSENTIMENTO DE LIVRE PARTICIPAÇÃO EM PESQUISA DE

CAMPO SOBRE OBJETO DE APRENDIZAGEM

Esta pesquisa desenvolvida por MARCO ANTONIO GOMES TEIXEIRA DA

SILVA, Identidade 019445803-0, tem o objetivo de identificar a viabilidade do emprego de

objeto de aprendizagem desenvolvido para o ensino do campo eletromagnético de um dipolo

elétrico.

Você está sendo convidado a participar do questionário que contribuirá nesta pesquisa.

O autor desta investigação identificado acima, dá garantia de sigilo nominal e anonimato para

todos que participarem.

Sua PARTICIPAÇÃO É VOLUNTÁRIA, o que significa que terá o direito de decidir

se deseja participar ou não, bem como desistir a qualquer momento. Contudo é ressaltada a

importância de sua contribuição.

MARCO ANTONIO GOMES TEIXEIRA DA SILVA

Pesquisador

Eu ________________________(colocar somente as iniciais), declaro ter sido

esclarecido(a), a respeito da pesquisa e os termos desta e autorizo que o material e

informações obtidas possam ser publicados em aulas, seminários, congressos, palestras ou

periódicos científicos. Porém, não deve ser identificado por nome em qualquer uma das vias

de publicação ou uso. Para tal rubrico a seguir: ________________________

34

APÊNDICE E – Tabela com os dados quantitativos gerais

Tabela 1 – Visão geral dos dados


Análise das atividades desenvolvidas com as duas turmas considerando os levantamentos quantitativos

Questão Turma (%) Total

Tarde Noite % Qtde Atividade de sondagem

Conhecimento do eletromagnetismo

Ensino Médio Completo 36,36 100 56,25 9 Conhecimentos dos conceitos 45,46 100 62,50 10

Aprendizado da Física na disciplina de Tx. Ondas

Concordaram 18,18 80 37,50 6 Concordaram parcialmente 72,73 20 56,25 9 Indiferente 9,09 - 6,25 1

Representação gráfica do espectro de uma antena

Forma da sinalização de cartazes 72,73 80 75,00 12 Forma correta - 20 6,25 1 Sobreposição de sinais 27,27 - 18,75 3

Atividade imediatamente após o emprego do OAD

Compreensão com ajuda do OAD

Concordou 81,82 100 87,50 14 Concordaram parcialmente 18,18 - 12,50 2

Necessidade da álgebra para compreensão

Concordaram parcialmente 9,09 - 6,25 1 Indiferente 27,27 - 18,75 3 Discordaram parcialmente 9,09 - 6,25 1 Discordaram 54,45 100 68,75 11

Conceitos da Física no processo

Concordam 54,45 60 56,25 9 Concordam parcialmente 36,36 20 31,25 5 Indiferente 9,09 - 6,25 1 Discorda - 20 6,25 1

Identificação dos conceitos

Indução do campo elétrico 81,82 80 81,25 13 Capacitância 81,82 40 50 8 Polarização do campo eletromagnético 90,91 60 81,25 13 Relação do campo eletromagnético 100 100 100 16 Polarização da corrente 100 100 100 16 Dispersão da onda 81,82 80 81,25 13 Campo elétrico e linhas de força das cargas 63,64 20 50 8

Representação gráfica do espectro de uma antena

Forma correta 100 100

100 16

Atividade após conclusão do conteúdo

Ajuda do OAD no conteúdo

Concordam 90,91 80 87,50 14 Concordam parcialmente 9,09 20 12,50 2

Necessidade da álgebra para compreensão

Concordaram 90,91 100 93,75 15 Indiferente 9,09 - 6,25 1

Metodologia visual e sinestésica

Concordam com a apostila (5) 63,64 100 75 12 Concordam parcialmente com a apostila (4) 36,36 - 25 4 Exposição em sala 100 100 100 16 Concordam com a ajuda da simulação (OAD)

100 80

93,75 15

Concordam parcialmente com a ajuda da simulação (OAD)

- 20

6,25 1

Concordam com a interferência do colega 100 40 81,25 13 Concordam parcialmente com a interferência do colega

- 40

12,50 2

Indiferentes com a interferência do colega - 20 6,25 1

35

APÊNDICE F – Imagens do OAD

Figura 1F – Menu inicial


A partir do menu inicial todos os eventos são acessados e em cada tela é possível

retornar ao menu inicial, com auxílio do botão “Menu” e desencadear novos eventos.

O botão “Conceitos” desenvolve atividades que relacionam a formação do campo

elétrico considerando os conceitos de carga pontual e a relação vetorial dos efeitos entre uma

carga positiva e negativa (Carga q). Logo após é demonstrado o efeito vetorial da polarização

da corrente elétrica alternada e as questões angulares (Onda ��) e seguindo conclui essa etapa

conceitual com os efeitos da capacitância do Dipolo Elétrico (Dipolo Capacitivo). Essas

etapas são demonstradas nas imagens a seguir das Figuras 2 F até 4F.

O botão “Conceitos” trabalha as questões elétricas relacionadas ao Dipolo Elétrico. Após

essa fase são realizadas considerações sobre o efeito da indução da carga elétrica pontual e o

campo magnético pelo evento “Onda”. Nesse evento aproveitou-se para introduzir a possibilidade

de alterações na frequência e amplitude da onda elétrica, considerando o padrão senoidal.

Essas etapas são encerradas com a visualização do efeito vetorial, considerando a onda

elétrica senoidal, sobre o Dipolo Elétrico. Sendo na sequência, apresentada a relação do efeito

e formação do espectro eletromagnético.

36

As imagens seguintes demonstram a evolução dos eventos iniciais, os quais

foram discutidos na quinta seção do artigo. Os demais eventos do OAD foram

discutidos e apresentadas as imagens, por serem a finalidade principal desse estudo.

Figura 2F – Evento Conceitos (Carga q)


Figura 3F – Evento Conceitos (Onda ��)


Evolução da animação


37

Figura 4F – Evento Conceitos (Dipolo Capacitivo)


Figura 5F – Evento Onda




38

Figura 6F – Evento Dipolo



39

ANEXO A – Ementa da disciplina de Transmissão de Ondas Eletromagnéticas do Curso técnico de Telecomunicações ofertado pelo IFFluminense campus Campos-Centro

PLANO DE ENSINO

Disciplina: Transmissão de Ondas Eletromagnéticas Carga Horária: 40h Módulo: II Ementa

Espectro eletromagnético. Tipos de propagação. Propagação no espaço livre. Propagação na

atmosfera. Influência do solo e de obstáculos. Propagação por difração. Propagação ionosférica e troposfera. Efeitos da atmosfera na propagação de micro-ondas e de ondas milimétricas. Comunicação via satélite. Desvanecimento.

Linhas de transmissão: características, parâmetros primários e secundários. Guias de ondas. Ressonância em micro-ondas. Linhas de fita. Parâmetros de espalhamento. Dispositivo passivos de micro-ondas. Dispositivos anisotrópicos de micro-ondas. Transformadores de impedância.

Objetivos

Compreender as características das ondas eletromagnéticas. Conhecer o espectro de frequência e suas utilizações. Proporcionar aos alunos conhecimentos sobre os fundamentos teóricos ao tratamento da propagação de ondas eletromagnéticas, bem como a reflexão, refração e difração. Conhecer as regiões ou as camadas da atmosfera (troposfera, estratosfera e ionosfera) e suas características. Conhecer as variações regulares e as variações irregulares da ionosfera, capacitando o entendimento desta influência nas comunicações. Compreender as influências das condições do tempo, fenômenos meteorológicos, na comunicação. Conhecer como ocorre a comunicação via satélite. Conteúdo

• Características das ondas eletromagnéticas. • Espectro de frequência e suas utilizações. • Tipos de propagação das ondas eletromagnéticas: ondas terrestres, ondas ionosféricas e ondas em

visada direta. • Propriedades da reflexão, refração e difração. • Composição da Atmosfera. • Comunicação via satélite. • Canais de Comunicações: canal fio, canal rádio e canal fibra óptica. • Distúrbios específicos de canal rádio: ondas de multipercurso, desvanecimento, ação da chuva

sobre as ondas de rádio, efeito Doppler e formação de dutos no percurso das ondas. • Recepção em diversidade. Bibliografia Básica

- MEDEIROS, Júlio César de O. Princípios de Telecomunicações – Teoria e Prática. Érica, 1ª edição. - MIYOSHI, Edson M. e SANCHES, Carlos A. Projetos de Sistemas Rádio. Érica. - NASCIMENTO, Juarez do. Telecomunicações. Ed. Makron Books, 2ª edição. - RIBEIRO, José Antônio J. Propagação das Ondas Eletromagnéticas: Princípios e Aplicações. Érica. - BRODHAGE, Helmut e HORMUT, Wilhelm. Planejamento e Cálculo de Rádio Enlaces. Pedagógica e Universitária. Tradução da 10ª edição alemã completamente revisada. - SILVA, Gilberto V. F. da. Sistemas rádio visibilidade. Livros Técnicos e Científicos Editora.

ensino de eletromagnetismo por simulação de imagens no...

Documents