Investigando dificuldades de aprendizagem sobre circuitos elétricos : contribuições a partir de concepções, dos registros de representação e domínios tecnológicos

Abstract

A tese tem como objetivo geral prospectar dificuldades de aprendizagem sobre ligações e associação entre resistores em Circuitos Elétricos. Para isso, investiga a construção do conhecimento, concepções e registros de representação. São evidenciados aspectos sobre diagramas, ligações, vocábulos e propriedades empíricas de recursos analógicos e digitais. A Teoria dos Registros de Representação Semiótica (TRRS) foi utilizada em suporte às interpretações sobre tratamento e conversão. Situações-problema projetadas foram definidas a partir de uma proposta de classificação de registros e domínios tecnológicos, resultando na Ferramenta de Análise de Concepções em Circuitos Elétricos (FACCE). Ela foi aplicada a vinte e seis (26) sujeitos, sendo dez (10) estudantes calouros de Engenharia Elétrica e outros dezesseis (16) do 1o ano de um curso Técnico de Eletroeletrônica integrado ao ensino médio. O delineamento metodológico contemplou duas etapas, em que a Análise de Conteúdo foi utilizada para dar suporte à descrição analítica e interpretação referencial dos dados. Estes permitiram revelar a compreensão de sujeitos sobre associação de resistores, resistência equivalente, a Lei de Ohm e a dissipação de potência. Acerca dos conhecimentos declarativos dos sujeitos, os resultados evidenciaram forte influência de uma lógica dialética posicional e uma superposição semântica quanto aos conceitos de seriação e paralelismo. As referências icônicas retrataram um raciocínio morfológico que integra uma dificuldade de aprendizagem. Dos domínios tecnológicos, há a necessidade ontológica de organização de registros, dos recursos analógicos e digitais nos dois sentidos de conversão, assim como confrontos a concepções não científicas e às barreiras de percepção do caráter tridimensional das ligações. Quanto às concepções, houve vínculo não apenas a dificuldades de compreensão dos conceitos basilares (tensão, corrente), mas também auxiliares (nó, ramo e malha). Os sujeitos dos dois grupos manifestaram similaridade quanto à natureza de dificuldades e concepções. Porém, os que lidam com recursos experimentais de perfil semiótico diferente do contexto dos materiais instrucionais, mesmo mais jovens, aplicam os conceitos fundantes e auxiliares de maneira mais orgânica, abstrata. Os resultados revelaram dificuldades endereçadas ao contexto algébrico (equivalência de expressões, operações com frações, proporcionalidade, potenciação, MMC) e ao geométrico (análise plana e espacial, simetria). Isso implicou na compreensão mais precisa do diagnóstico conceitual, acerca do que deve ser ensinado, e da necessidade de fundação de estudos topológicos, reexaminando e expandindo o conteúdo dos livros didáticos e técnico-científicos.