Física dos materiais semicondutores no ensino médio: possibilidades e desafios

Kleber Saldanha de Siqueira

doi:10.48017/dj.v8i2.2529

Autores

Kleber Saldanha de Siqueira Universidade Federal de Alagoas https://orcid.org/0000-0003-2067-243X

DOI:

https://doi.org/10.48017/dj.v8i2.2529

Palavras-chave:

Eletrônica, Ensino de Física, Currículo, Educação científica

Resumo

O ensino das Ciências no Ensino Médio prioriza a formação substantiva de sujeitos capazes de compreender os fenômenos naturais a partir de leis, conceitos e formulações teóricas precisas. Esta apropriação do conhecimento depende, além dos aspectos didáticos de ensino, de um currículo moderno, que priorize os avanços tecnológicos produzidos pelos diferentes campos da ciência, contribuindo para a formação científica dos estudantes. Diante deste contexto, este artigo tem por objetivo discutir a importância e as possibilidades pedagógicas do ensino da Física dos materiais semicondutores no Ensino Médio, considerando o impacto tecnológico destes materiais na sociedade moderna. Para tal, será realizado um estudo bibliográfico qualitativo reunindo trabalhos científicos publicados nas duas últimas década que ressaltam a necessidade de um currículo voltado para a Física dos chamados componentes ‘ativos’, representados majoritariamente pelo diodo semicondutor e pelo transistor, completando a exposição do estudo da eletrodinâmica no Ensino Médio. A partir das reflexões deste trabalho comprovamos a necessidade de incluir o estudo destes materiais para a compreensão das principais tecnologias presentes no dia a dia da sociedade digital, tornando seus usuários sujeitos crítico-reflexivos destes recursos, compreendendo sua gênese, funcionalidade, aplicabilidade técnica, alcance e evolução.

Métricas

Carregando Métricas ...

Biografia do Autor

Kleber Saldanha de Siqueira, Universidade Federal de Alagoas

Mestre em ensino de Física pela Universidade Federal de Alagoas (UFAL). Graduado em Física pelo Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Possui formação técnica na área de mecânica industrial pelo Instituto Federal da Paraíba (IFPB) com qualificação em manutenção de aeronaves pelo Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte (SENAT). Tem experiência em ensino de física, matemática e tecnologia mecânica. É especialista em educação pela Universidade Federal de Alagoas (UFAL), especialista em educação pelo Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN), especialista em educação pelo Instituto Federal do Norte de Minas Gerais (IFNMG), especialista em gestão estratégica da inovação e políticas de ciência e tecnologia pela Universidade Federal do Tocantins (UFT) e especialista em educação pelo Instituto Federal de Alagoas (IFAL). Membro do grupo de estudos e pesquisas em políticas públicas e formação de profissionais da educação ? GEPPFOR da Universidade Federal de Viçosa (UFV). Atualmente é professor de física, mestre classe B, pertencente ao quadro permanente da Secretaria de Estado da Educação de Alagoas (SEE-AL) tendo exercido também a função de Gestor Educacional de Unidade de Ensino.

Referências

Aguiar, I. A.; Passos, E. (2014), A tecnologia como caminho para a educação cidadã, Cairu em Revista, 2(3), pp. 1-24. Disponível em: https://www.cairu.br/revista/arquivos/artigos/2014/Artigo%20A%20TECNOLOGIA%20C MO%20CAMINHO%20PARA%20UMA%20EDUCACAO%20CIDADA.pdf. Acesso em: 26 nov. 2022.

Batista, L. S.; Kumada, K. M. O. (2021), Análise Metodológica Sobre as Diferentes Configurações da Pesquisa Bibliográfica, Revista. Brasileira de Iniciação Científica, 8(5) pp. 1-17. Disponível em: https://periodicoscientificos.itp.ifsp.edu.br/index.php/rbic/article/view/113. Acesso em: 20 out. 2022.

Boylestad, R. L.; Nashelsky, L. (2013). Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, (11aed.). Pearson.

Brasil. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/historico/BNCC_EnsinoMedio_embaixa_site_110518.pdf. Acesso em: 30 nov. 2022.

Brasil, Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza e Matemática e suas tecnologias. Brasília: MEC, 1998. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf. Acesso em: 30 nov. 2022.

Cassignol, E. J. (1981). Semicondutores Física e Eletrônica. Edgard Blucher.

Dorsa, A. C. (2020), O papel da revisão da literatura na escrita de artigos científicos, Revista Interações, 21(4), pp. 681-683. Disponível em: https://www.scielo.br/j/inter/a/ctsj4sLz6CkZYQfZWBS4Lbr/?lang=pt. Acesso em: 27 nov. 2022.

Galvão, M. C. B.; Ricarte, I. L. M. (2020), Revisão sistemática da literatura: conceituação, produção e publicação, Revista LOGEION: Filosofia da informação, 6(1), pp. 57-73. Disponível em:https://sites.usp.br/dms/wp-content/uploads/sites/575/2019/12/Revis%C3%A3o-Sistem%C3%A1tica-de-Literatura.pdf. Acesso em: 27 nov. 2022.

Gibert, A. (1982). Origens Históricas da Física Moderna. Fundação Calouste Gulbenkian.

Gray, P. E. Searle, C. L. (1977). Princípio de Eletrônica. Ed. Livros Técnicos e Científicos.

Horowitz, P.; Hill, W. (1998). The Art Electronics. Cambridge Press.

Lecuyer, C.; Brock, D. C. (2010). Makers of the Microchip: A Documentary History of Fairchild Semiconductor. Chemical Heritage Foundation.

Lojek, B. (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer.

Malvino, A. P. (1987). Eletrônica. Ed. McGraw.

Morris, P. R. (2008). A History of the World Semiconductor Industry. The Institution of Engineering and Technology.

Nogueira, J. G. 07/05/2021. IBM anuncia o primeiro chip de 2nm do mundo, com 50 bilhões de transistores, Adrenaline. Disponível em: https://adrenaline.com.br/noticias/v/68850/ibm-anuncia-primeiro-chip-de-2nm-do-mundo-com-50-bilhoes-de-transistores. Acesso em: 30 nov. 2022.

Oka, M. M. História da Eletricidade, São Paulo, Nov. 2000, (Apostila). Disponível em: http://www.lsi.usp.br/~dmi/manuais/HistoriaDaEletricidade.pdf. Acesso em: 12 jul. 2021.

Pereira, A. P.; Ostermann, F. (2009), Sobre o ensino de física moderna e contemporânea: uma revisão da produção acadêmica recente, Revista Investigações em Ensino de Ciências, 14(3), pp. 393-420. Disponível em: https://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/141893. Acesso em: 02 dez. 2022.

Pugliese, R. M. (2017), O trabalho do professor de Física no ensino médio: um retrato da realidade, da vontade e da necessidade nos âmbitos socioeconômico e metodológico, Revista Ciência e Educação, 23(4), pp. 963-978. Disponível em: https://www.scielo.br/j/ciedu/a/R76pQGB3xJrP9XKPSvJVTwc/?format=pdf&lang=pt. Acesso em: 02 dez. 2022.

Siqueira, K. S. (2021). Ensino Virtual da Eletrostática para Alunos do 3० ano do Ensino Médio Auxiliado por Experimentos Caseiros como Estratégia de Aprendizagem Significativa: desafios pedagógicos frente à pandemia. Monografia (Especialização), Instituto Federal de Alagoas, Arapiraca. Disponível em: https://www.docsity.com/pt/ensino-virtual-da-eletrostatica/7654393/. Acesso em: 02 dez. 2022.

Siqueira, K. S. (2022). Uma proposta de sequência didática para o ensino da física de materiais semicondutores. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física). Universidade Federal de Alagoas, Maceió. Disponível em: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/9051, Acesso em: 02 dez. 2022.

Santos, A. O. S.; Souza, A. E. S. B.; Areias. G. B.; Assunção, J. P. P.; Nobre, I. A. M. & Nunes, V. B. (2017), Tecnologias digitais no ensino de física: uso de celular na abordagem de conteúdos programáticos de velocidade, Revista Eletrônica DECT, 7(3) , pp. 208-228. Disponível em: https://ojs.ifes.edu.br/index.php/dect/article/download/213/208/827. Acesso em: 02 dez. 2022.

Souza, A. S. de; Oliveira, G. S.; Alves, L. H. (2021), A pesquisa bibliográfica: princípios e fundamentos, Cadernos da Fucamp, Campinas, 20(43), pp. 64-83. Disponível em: https://revistas.fucamp.edu.br/index.php/cadernos/article/view/2336/1441. Acesso em: 27 nov. 2022.

Stupelman, V.; Filaretov, G. (1976). Semiconductor Devices. MIR.

Ugalde, M. G. P. Roweder, C. (2020), Sequência didática: uma proposta metodológica de ensino-aprendizagem, Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico, 6(3), pp. 1-12. Disponível em: https://sistemascmc.ifam.edu.br/educitec/index.php/educitec/article/view/992. Acesso em: 02 dez. 2022.

Vlack, L. H.V. (1988). Princípios de Ciência dos Materiais. Edgard Blucher.

Young, H. D.; Freedman, R. A. (2006). Física - I. Pearson.