Uma abordagem ausubeliana para o ensino do eletromagnetismo na interpretação causal
DOI:
https://doi.org/10.55767/2451.6007.v35.n2.43737Palabras clave:
Teoria ausubeliana, Interpretação causal do eletromagnetismo, Bobina de Tesla, Organizadores avançadosResumen
Apresentamos as principais ideias associadas com uma proposta de abordagem ausubeliana para o ensino integrado da fenomenologia e das leis do eletromagnetismo, enfatizando sua interpretação causal. Desenvolve-se, progressivamente, os conceitos de eletrostática, de magnetostática, de eletrodinâmica, de campo eletromagnético e de ondas eletromagnéticas, assumindo o papel central do conceito de causalidade. Por hipótese, o princípio de causalidade deve funcionar como uma chave ausubeliana que, atuando como parte de (potenciais) estruturas subsunçoras, supomos ser, nesse contexto, efetiva para alcançar o que Ausubel entendia por aprendizagem significativa. Para tanto, propomos a utilização de um conjunto de instrumentos didáticos, elaborados em torno de quatro experimentos: o gerador de Van de Graaff/eletroscópio, o eletroímã/magnetoscópio, o experimento de Faraday e a bobina de Tesla. Esses experimentos devem estar representados pelos seus respectivos diagramas conceituais experimentais. Esses, por sua vez, devem ser construídos com base em diagramas conceituais teóricos, desenvolvidos para estruturar o eletromagnetismo de acordo com a interpretação causal. Partes específicas desses instrumentos didáticos podem também ser interpretadas como organizadores avançados, a depender dos objetivos e das circunstâncias em que forem utilizados.
Referencias
Ausubel, D. P. (2000). The acquisition and retention of knowledge: a cognitive view. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media.
Bruns, D. G. (1992). A solid-state low voltage Tesla coil demonstrator. Am. J. Phys, 60(9), 797-803.
Chiquito, A. J., Lanciotti, F. (2000). Bobina de Tesla: dos Circuitos Ressonantes LC aos Princípios das Telecomunicações. Rev. Bras. Ens. Fís., 22(1), 69-77.
Duarte, I. S. R. (2019). Geração e Detecção de Campos Eletromagnéticos por meio da Bobina de Tesla: uma Proposta de Ensino a Partir de Organizadores Avançados Ausubelianos. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) – Instituto de Física, Universidade de Brasília, Brasília. Disponível em: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37448.
Griffiths, D. J. (2013). Introduction to Electrodynamics (4o ed.). London: Pearson Education.
Kinsler, P. (2011). How to be causal: time, spacetime, and spectra. Eur. J. Phys, 32(6), 1687-1700.
Kinsler, P. (2015). Causal diagrams for physical models. arXiv: 1509.01491v1.
Kinsler, P. (2020). Faraday’s Law and magnetic induction: cause and effect, experiment and theory. Physics, 2(2), 150-163.
Laburu, C. E., Arruda, S. M. (1991). A construção de uma bobina de Tesla para uso em demonstrações na sala de aula. Cad. Cat. Ens. Fís., 8(1), 217-226.
Maudlin, T. (2012). Philosophy of Physics: Space and Time. Princeton, USA: Princeton University Press.
Purcell, E. M., Morin, D. J. (2013). Electricity and Magnetism (3o ed). New York, USA: Cambridge University Press.
Savage, C. (2012). Causality in Classical Electrodynamics. Phys. Teacher, 50, 22-228.
Skeldon, K. D., Grant, A. I., Scott, S. A. (1997). A high potential Tesla coil impulse generator for lecture demonstrations and science exhibitions. Am. J. Phys., 65(8),744-754.
Thompson, M. T. (1999). Inductance calculation techniques part II: approximations and handbook methods power control and intelligent motion. Power Control and Intelligent Motion, 25(12), 44-45.
Tilbury, M. (2008). The ultimate Tesla Coil design and construction guide. New York, USA: McGraw-Hill.
Villalba, J. M., Ferreira, L., Arribas, H., Nájera, A, Beléndez, A. (2015). Estudio experimental de la inducción electromagnética entre dos bobinas: dependencia con la corriente eléctrica. Rev. Bras. Ens. Fís., 37(1), 1313-1-7.
Weinberg, S. (1972). Gravitation and Cosmology: principles and applications of the general theory of relativity. New York, USA: John Wiley & Sons.
Wheeler, H. A. (1928). Simple Inductance Formulas for Radio Coils. Proc. Inst. Radio Engineers, 16(10), 1398-1400
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:Los autores/as conservarán sus derechos de copiar y redistribuir el material, bajo los términos estipulados en la Licencia de reconocimiento, no comercial, sin obras derivadas de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra bajo las siguientes condiciones:
- Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
- NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
- SinObraDerivada — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
