Proposta didática para o ensino de geradores elétricos em laboratórios virtuais e reais

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE FÍSICA 
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
ALAN MARQUES FARIAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROPOSTA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE GERADORES ELÉTRICOS EM 
LABORATÓRIOS VIRTUAIS E REAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cariacica 
2020 
ALAN MARQUES FARIAS 
 
 
 
 
 
 
 
PROPOSTA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE GERADORES ELÉTRICOS EM 
LABORATÓRIOS VIRTUAIS E REAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Ensino de Física – Mestrado 
Nacional Profissional em Ensino de Física, 
ofertado pela Sociedade Brasileira de Física em 
parceria com o Instituto Federal do Espírito Santo, 
Campus Cariacica, como requisito parcial para a 
obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. 
 
Orientador: Prof. Dr. Samir Lacerda da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cariacica 
2020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Biblioteca do Campus Cariacica do Instituto Federal do Espírito Santo) 
 
F224p 
 
Farias, Alan Marques. 
 
 Proposta didática para o ensino de geradores elétricos em laboratórios 
virtuais e reais / Alan Marques Farias – 2020. 
 196 f.: il.; 30 cm 
 
 Orientador: Samir Lacerda da Silva 
 
 Dissertação (mestrado) – Instituto Federal do Espírito Santo, Programa de 
Pós-graduação em Ensino de Física, 2020. 
 
 1. Correntes elétricas. 2. Geração de energia. 3. Simulação (computadores). 
4. Aprendizagem por atividades. I. Silva, Samir Lacerda da. II. Instituto Federal 
do Espírito Santo – Campus Cariacica. III. Sociedade Brasileira de Física. IV. 
Título. 
 
 CDD: 530.07 
 
 
 
 
 
ALAN MARQUES FARIAS 
 
 
FARIAS, Alan Marques; SILVA, Samir Lacerda da. PROPOSTA DIDÁTICA PARA O 
ENSINO DE GERADORES ELÉTRICOS EM LABORATÓRIOS VIRTUAIS E 
REAIS. Cariacica: Ifes, 2020. 55 p. 
 
Produto Educacional apresentado ao Programa de 
Pós-graduação em Ensino de Física – Mestrado 
Nacional Profissional em Ensino de Física, 
ofertado pela Sociedade Brasileira de Física em 
parceria com o Instituto Federal do Espírito Santo, 
Campus Cariacica, como requisito parcial para a 
obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. 
 
Aprovado em 28 de fevereiro de 2020. 
 
COMISSÃO EXAMINADORA 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Samir Lacerda da Silva 
Instituto Federal do Espírito Santo 
Orientador 
 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Luiz Otávio Buffon 
Instituto Federal do Espírito Santo 
Membro interno 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Filipe Leoncio Braga 
Instituto Federal do Espírito Santo 
Membro externo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico aos meus pais, Graciete e Anilton (in 
memoriam), que me educaram para a vida. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus pela proteção e sustento diários. 
 
Ao meu orientador, Prof. Samir, pela enorme paciência, compreensão e apoio na 
orientação que permitiram a possibilidade de realização do presente trabalho. 
 
À banca examinadora pelas sugestões positivas que permitiram o enriquecimento do 
presente trabalho. 
 
Ao Prof. Jardel pelo apoio e orientação durante as fases finais do respectivo 
trabalho. 
 
A minha família pelos momentos de carinho, apoio e conselhos que auxiliaram e me 
permitiram chegar até aqui, principalmente nos momentos de dificuldades. 
 
Aos meus amigos Izabel Luzorio, Juliano Andrade, Renan Altoé e Marcela Nicoli, 
pelos momentos de conselhos, descontração, apoio e por me socorrerem nos 
momentos mais impróprios e de dificuldades. 
 
Aos meus primos Luciano Sagrillo e Rayane Lobo, que me socorreram nos 
momentos de dificuldades, para que eu pudesse concluir o curso. 
 
A todos que me ajudaram, direta e indiretamente, e que marcaram com sua 
presença em minha trajetória, acadêmica e social. 
 
Aos colegas do mestrado, por me presentearem com suas experiências, 
profissionais e de vida, durante os últimos dois anos. 
 
Agradeço à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil 
(Capes) – Código de financiamento 001. 
 
Agradeço ao Instituto Federal do Espírito Santo Campus de Cariacica pela 
oportunidade de aperfeiçoamento pessoal e profissional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A mente que se abre a uma nova ideia 
jamais voltará ao seu tamanho original. 
(Albert Einstein) 
RESUMO 
 
O presente trabalho relata a aplicação de uma sequência didática para o ensino de 
geradores elétricos em laboratórios virtuais e reais em uma Escola Pública Estadual. 
Esta Unidade Didática foi pensada e desenvolvida com base na luz da Prática 
Educativa de Zabala e na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, 
sendo concretizada com 12 aulas de 50 minutos em uma turma de terceiro ano do 
Ensino Médio no segundo trimestre do ano de 2019. Para a coleta de dados, os 
instrumentos utilizados foram: o Questionário 1 para identificação dos 
conhecimentos prévios, os resultados e conclusões sobre as 4 situações-problemas 
da simulação computacional, os questionários em cada uma das 4 atividades 
experimentais reais, o Questionário 2 referente a Avaliação individual da 
aprendizagem, o Questionário 3 referente a Avaliação das Unidades Didáticas. Para 
o formato qualitativo, os dados obtidos na pesquisa foram analisados fazendo 
referência ao referencial metodológico à Análise de Conteúdo, proposto por Bardin 
(1977). As análises atitudinal, conceitual e procedimental, no formato qualitativo, das 
atividades e questionários propostos, mostraram que os discentes evoluíram em 
cada encontro e se apropriaram dos conceitos acerca da indução eletromagnética 
no funcionamento dos geradores elétricos, bem como de atitudes e procedimentos 
científicos a serem adotados perante às situações problemas propostas. Observou-
se, também, por meio dos resultados obtidos do Questionário 3, que os discentes 
indicaram satisfatoriamente o uso das práticas experimentais reais e virtuais, 
alegando, ainda, que as mesmas contribuíram para o despertar da sua motivação e 
interesse pela disciplina, em especial, pelo tema trabalhado. Portanto, por meio das 
evidências coletadas, conclui-se que a sequência didática utilizada na turma 
estudada contribuiu na introdução dos conceitos de indução eletromagnética na vida 
desses estudantes, sendo bem recebida por eles, principalmente nas atividades 
experimentais reais. 
 
Palavras-chave: Geradores elétricos. Aprendizagem Significativa. Atividades 
Experimentais. Simulação Computacional. 
ABSTRACT 
 
The present work reports the application of a Didactic Sequence for teaching electric 
generators in virtual and real laboratories of a State Public School. This Didactic Unit 
was designed and developed based on the Zabala Educational Practice and David 
Ausubel's Theory of Meaningful Learning, being held with 12 50-minute classes in a 
third year class in the second quarter of 2019. Given the instruments , were used: 
previous organizer in text format, questionnaire 1 to identify previous knowledge, as 
progressive differentiations and integrative reconciliations as 4 experimental 
situations of problems in computer simulation, as related progressive differentiations 
of the 4 activities carried out in the questionnaire 2 laboratories in relation to 
individual learning assessment; questionnaire 3 regarding the evaluation of the 
didactic unit. For the qualitative and quantitative format, the data obtained in the 
research were analyzed, making reference to the methodological method referenced 
in the Content Analysis, proposed by Bardin (1977). The measures of the attitudinal, 
conceptual and procedural dimensions, in a qualitative format, of the proposed 
activities and questionnaires, show that the students evolved in each meetingand 
appropriated the concepts related to electromagnetic induction in the operation of 
electric generators, in addition to medical assistance. attitudes and procedures to be 
adopted in the face of problematic situations. Also note, through the results obtained 
in Questionnaire 3, that the indicators satisfactorily indicate the use of real and virtual 
laboratories, claiming, in addition, that they contributed to awaken their motivation 
and interest in the discipline, especially in the topic worked on. Therefore, through 
the collected use, we conclude that the Didactic Sequence used in the studied study 
contributed to the introduction of concepts of electromagnetic induction in the lives of 
these students, being well received by them, mainly in real experimental activities. 
 
Keywords: Electric Generators. Meaningful Learning. Experimental Activities. 
Computational Simulation. 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 01 – Espira circular imersa em um campo magnético: (a) plano da área da 
espira com ângulo θ = 60º em relação ao campo magnético; (b) plano 
da área da espira com ângulo θ = 0º em relação ao campo magnético; 
(c) plano da área da espira com θ = 90º em relação ao campo 
magnético. ............................................................................................ 26 
Figura 02 – Espira, no formato circular, com o plano perpendicular à direção norte e 
sul de um ímã, com: (a) aumento do fluxo de indução, isto é, linhas de 
força do ímã (linhas pontilhada) perpassando pelo interior da espira ao 
longo do tempo, com a aproximação do ímã; (b) corrente elétrica 
induzida na espira gerando o campo magnético induzido no interior da 
espira, campo magnético esse que é composto pelas linhas de força 
(linhas contínuas), devido a aproximação do ímã. ............................... 26 
Figura 03 – Espira circular ligada a um multímetro e submetida a uma variação de 
fluxo magnético: (a) Com a aproximação do ímã há aumento do fluxo 
de campo magnético na espira, de modo que a espira se caracterize 
como um dipolo, com o pólo norte, representado pelo letra N, no plano 
da espira na perpendicular com o ímã; (b) Com o afastamento do ímã 
há redução do fluxo de campo magnético na espira, de modo que a 
espira se caracterize como um dipolo, com o pólo sul, representado 
pela letra S, no plano da espira na perpendicular com o ímã. ............. 31 
Figura 04 – Regra da mão direita aplicada em uma espira submetida a uma variação 
de fluxo de campo magnético: (a) Corrente elétrica induzida no sentido 
anti-horário (de acordo com o sentido do polegar da mão direita) e 
campo magnético induzido (de acordo com o sentido dos indicadores da 
mão direita) produzidos pela aproximação do pólo norte do ímã; (b) 
Corrente elétrica induzida no sentido anti-horário (de acordo com o 
sentido do polegar da mão direita) e campo magnético induzido (de 
acordo com o sentido dos indicadores da mão direita) produzidos pela 
aproximação da espira do pólo norte do ímã. ........................................ 32 
Figura 05 – Mapa Conceitual sobre a aplicação do fenômeno da indução 
eletromagnética na geração de corrente elétrica, mostrando as 
relações entre os principais conceitos trabalhados na sequência 
didática. ............................................................................................ 59 
Figura 06 – Fotografia realizada no ambiente da Biblioteca, referente ao Encontro 5 
no dia 10/06/2019 na escola EEEFM “Célia Teixeira do Carmo”, onde 
são mostrados 9 alunos da turma contendo 18 alunos. ......................... 67 
Figura 07 – Fotografia realizada no ambiente da sala de aula, referente aos 
Encontros 8 e 10, realizados nos dias 24/06/2019 e 01/07/2019 na 
escola EEEFM “Célia Teixeira do Carmo”, onde são mostrados 7 
alunos da turma contendo 18 alunos: (a) os alunos realizam o 
experimento real nº 02; (b) os alunos realizam o experimento real nº 
04. ...................................................................................................... 67 
Figura 08 – Fotografias dos Kit’s experimentos reais: (a) Experimento real nº 01 
utilizado pelos alunos com foco no conceito de geração de campo 
magnético a partir de uma corrente elétrica; (b) Experimento real nº 02 
utilizado pelos alunos com foco no conceito de geração de corrente 
elétrica a partir da variação do campo magnético; (c) Experimento real 
nº 03 com foco no conceito de geração de campo magnético a partir de 
um campo magnético; (d) Experimento real nº 04 com foco no conceito 
de geração de campo magnético induzido a partir de um campo 
magnético com multímetro; (e) Experimento real nº 04 com foco no 
conceito de geração de campo magnético induzido a partir de um 
campo magnético com LED simples. ................................................... 68 
Figura 09 – Fotografias realizada no ambiente da sala de aula, referente ao Encontro 
11, realizado no dia 08/07/2019 na escola EEEFM “Célia Teixeira do 
Carmo”, onde são mostrados 6 alunos da turma contendo 18 alunos, 
realizando o preenchimento individual do Questionário 2. ..................... 69 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 01 – Resultados da Questão 10 do Questionário 3 ..................................... 103 
Tabela 02 – Resultados da Questão 11 do Questionário 3 ..................................... 103 
Tabela 03 – Resultados da Questão 12 do Questionário 3 ..................................... 105 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
A01 – Atividade Experimental nº 01 
A02 – Atividade Experimental nº 02 
A03 – Atividade Experimental nº 03 
A04 – Atividade Experimental nº 04 
BNCC – Base Nacional Curricular Comum 
CCA/UFES – Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito 
Santo 
CC – Concepção Científica 
CP – Concepção Científica Aceita Parcial 
CV – Vestígios de Concepção Científica Aceita 
CD – Distante da Concepção Científica Aceita 
EEEFM – Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio 
LED – Diodo Emissor de Luz 
Q01 – Questionário 1 
Q02 – Questionário 2 
Q03 – Questionário 3 
PCNEM – Parâmetros Curricular Nacional do Ensino Médio 
S1 – Corrente elétrica induzida gerada pela variação do fluxo de campo magnético 
S2 – Campo magnético induzido gerado pela corrente elétrica 
S3 – Ação da variação do fluxo magnético na intensidade luminosa 
S4 – Ação da variação do número de espiras na intensidade da corrente elétrica 
SC – Simulação Computacional 
TIC – Tecnologia da Informação e Comunicação 
UR – Unidade de Registro 
US – Unidade de Significação 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 01 – Grandezas relacionadas com a variação de fluxo magnético .............. 30 
Quadro 02 – Síntese dos encontros 01 e 02 ............................................................. 51 
Quadro 03 – Síntese dos encontros 03 e 04 ............................................................. 52 
Quadro 04 – Síntese dos encontros 05 e 06 ............................................................. 53 
Quadro 05 – Síntese dos encontros 07 e 08 ............................................................. 54 
Quadro 06 – Síntese dos encontros 09 e 10 ............................................................. 55 
Quadro 07 – Síntese dos encontros 11 e 12 ............................................................. 56 
Quadro 08 – Divisão da sequência didática proposta ............................................... 59 
Quadro 09 – Etapas propostas para o método da análise de conteúdo .................... 71 
Quadro 10 – Códigos representacionais, categorias e subcategorias referentes as 
concepções científicas aceitas referentes aos questionários realizados 
na pesquisa ........................................................................................ 73 
Quadro 11 – Concepções relativas apresentadas pelos discentes na etapa de 
identificação dos conhecimentos prévios .........................................77 
Quadro 12 – Frequências de respostas aceitas fornecidas pelos estudantes para 
responder ao questionário 1............................................................... 79 
Quadro 13 – Concepções apresentadas pelos discentes como resultados na 
simulação computacional ................................................................. 82 
Quadro 14 – Concepções apresentadas pelos discentes como conclusões na 
simulação computacional ................................................................. 83 
Quadro 15 – Frequências de respostas aceitas fornecidas pelos estudantes para 
responder ao questionário da simulação computacional ................... 86 
Quadro 16 – Concepções apresentadas pelos discentes no experimento real nº 01 87 
Quadro 17 – Opinião dos estudantes sobre o experimento real nº 01 desenvolvido 89 
Quadro 18 – Concepções apresentadas pelos discentes no experimento real nº 02 
 .................................................................................................................................. 91 
Quadro 19 – Frequências de respostas aceitas fornecidas pelos estudantes para 
responder ao questionário do experimento real nº 02 ........................ 94 
Quadro 20 – Concepções apresentadas pelos discentes nos experimento reais nº 03 
e nº 04 .................................................................................................. 96 
Quadro 21 – Frequências de respostas aceitas fornecidas pelos estudantes para 
responder ao questionário do experimento real nº 03 ........................ 98 
Quadro 22 – Frequências de respostas aceitas fornecidas pelos estudantes para 
responder ao questionário do experimento real nº 04 ........................ 98 
Quadro 23 – Concepções utilizadas pelos estudantes para responder as questões 1, 
2, 3 e 6 do Questionário 2 .................................................................. 100 
Quadro 24 – Concepções utilizadas pelos estudantes para responder as questões 4 
e 5 do Questionário 2 ......................................................................... 100 
Quadro 25 – Opinião dos estudantes sobre a sequência didática .......................... 106 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 18 
1.1 TRAJETÓRIA E MOTIVAÇÃO PESSOAL ................................................... 22 
2 INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA ............................................................... 24 
2.1 INTERAÇÕES A DISTÂNCIA ...................................................................... 24 
2.2 FLUXO DE CAMPO MAGNÉTICO .............................................................. 25 
2.3 FARADAY E A INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA ....................................... 28 
2.4 VARIAÇÃO DO FLUXO MAGNÉTICO QUE ATRAVESSA A ESPIRA ....... 29 
2.5 LEI DE FARADAY-LENZ ............................................................................. 32 
3 REFERENCIAL TEÓRICO .......................................................................... 34 
3.1 CURIOSIDADE, MOTIVAÇÃO E ENSINO NA APRENDIZAGEM .............. 34 
3.2 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA: O QUE É ATRIBUIR SIGNIFICADO? 40 
3.3 O QUE É APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA? ........................................... 40 
3.4 A FORMAÇÃO DE SUBSUNÇORES .......................................................... 43 
3.5 O QUE É NECESSÁRIO PARA QUE OCORRA A APRENDIZAGEM 
SIGNIFICATIVA E COMO VERIFICAR SUA OCORRÊNCIA?................... 45 
3.6 E O QUE É ATRIBUIR SIGNIFICADOS, PRÓPRIO DESSA TEORIA DE 
APRENDIZAGEM ....................................................................................... 46 
4 METODOLOGIA ......................................................................................... 49 
4.1 TIPO DE PESQUISA ................................................................................... 49 
4.2 CARACTERIZAÇÃO DA INSTITUIÇÃO ...................................................... 49 
4.3 OS PARTICIPANTES DA PESQUISA......................................................... 51 
4.4 OS INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS ......................................... 51 
4.4.1 Questionário 1 ........................................................................................... 51 
4.4.2 Laboratório computacional ...................................................................... 52 
4.4.3 Laboratório real ......................................................................................... 53 
4.4.4 Avaliação individual .................................................................................. 56 
4.4.5 Avaliação da sequência didática ............................................................. 56 
4.5 CONSTRUÇÃO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ............................................. 57 
4.5.1 Objetivos específicos de ensino .............................................................. 57 
4.5.2 A sequência didática ................................................................................. 58 
4.5.3 Descrição da sequência didática ............................................................. 59 
4.5.3.1 Simulação computacional ............................................................................ 61 
4.5.3.2 Organizador prévio ...................................................................................... 61 
4.5.3.3 Conhecimentos prévios ............................................................................... 61 
4.5.3.4 Situações-problema iniciais ......................................................................... 62 
4.5.3.5 Aprofundando conhecimentos ..................................................................... 62 
4.5.3.6 Exposição dialogada ................................................................................... 62 
4.5.3.7 Conclusões da simulação computacional .................................................... 63 
4.5.3.8 Experimentos reais ...................................................................................... 63 
4.5.3.9 Avaliação individual da aprendizagem ........................................................ 63 
4.5.3.10 Avaliação da individual da aprendizagem ................................................... 64 
4.5.3.11 Avaliação da sequência didática ................................................................. 64 
4.6 A APLICAÇÃO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ............................................... 64 
4.7 ANÁLISE DE CONTEÚDO .......................................................................... 69 
5 RESULTADOS E ANÁLISES ..................................................................... 72 
5.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE A METODOLOGIA DE ANÁLISE .................. 72 
5.2 IDENTIFICAÇÃO DOS CONHECIMENTOS PRÉVIOS .............................. 76 
5.3 RESULTADOS DA SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL ................................ 80 
5.4 RESULTADOS DAS ATIVIDADES EXPERIMENTAIS ................................ 86 
5.4.1 Experimento real nº 01 .............................................................................. 86 
5.4.2 Experimento real nº 02 .............................................................................. 90 
5.4.3 Experimentos reais nº 03 e nº 04 ............................................................. 94 
5.5 RESULTADOS DA AVALIAÇÃO INDIVIDUAL DA APRENDIZAGEM ........ 99 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................... 107 
REFERÊNCIAS ........................................................................................ 110 
APÊNDICE A – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
 .................................................................................................................113 
APÊNDICE B – TERMO DE CESSÃO DE IMAGEM E VOZ PARA FINS 
EDUCACIONAIS ...................................................................................... 115 
APÊNDICE C - QUESTIONÁRIO 1 .......................................................... 117 
APÊNDICE D – AVALIAÇÃO QUALITATIVA INCIAL REALIZADA PELOS 
ESTUDANTES NA SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL COMO 
DIFERENCIAL PROGRESSIVA .............................................................. 118 
APÊNDICE E – AVALIAÇÃO QUALITATIVA FINAL REALIZADA PELOS 
ESTUDANTES COMO RECONCILIAÇÃO INTEGRATIVA 
COMPUTACIONAL .................................................................................. 120 
APÊNDICE F – EXPERIMENTO REAL Nº 01 ......................................... 121 
APÊNDICE G – EXPERIMENTO REAL Nº 02 ......................................... 123 
APÊNDICE H – EXPERIMENTO REAL Nº 03 ......................................... 124 
APÊNDICE I – EXPERIMENTO REAL Nº 04 .......................................... 125 
APÊNDICE J – AVALIAÇÃO INDIVIDUAL DA APRENDIZAGEM ......... 127 
APÊNDICE K – AVALIAÇÃO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA .................... 130 
APÊNDICE L – PRODUTO EDUCACIONAL ........................................... 130 
ANEXO A – TEXTO “MICHAEL FARADAY: O CAMINHO DA LIVRARIA 
À DESCOBERTA DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA” ...................... 188 
18 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A utilização de computadores como ferramenta educativa é crescente nas escolas, 
devido principalmente aos programas de simulação (HECKLER et al., 2007). Por 
meio deles podemos explorar as vantagens oriundas do uso de Tecnologias de 
Informação e Comunicação (TIC), como computadores, celulares e tabletes, além de 
propiciar o aprimoramento do potencial cognitivo dos estudantes, potencializando 
suas percepções atitudinais, procedimentais e conceituais na Física. 
 
A utilização de simuladores, à priori, pode ser um caminho promissor na 
minimização das dificuldades que circundam o processo de ensino e aprendizagem, 
destacando-se como ferramenta que, segundo Francisco (2012), auxilia na 
aproximação dos discentes com a compreensão do fenômeno estudado e com o 
mundo real, sendo ressaltado como um recurso potencializador das relações teórico-
práticas. 
 
A Base Nacional Comum Curricular (BNCC), afirma que devemos contribuir para a 
inclusão digital, fazendo uso de softwares educativos, como os simuladores, 
destacando sua utilização como recursos em atividades de Física, demonstrando 
seu uso como uma ferramenta que pode contribuir na verificação e constatação de 
hipóteses, princípios, teorias e leis físicas (BRASIL, 2018). 
 
Ao seguir os preceitos estabelecidos pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC), 
buscamos superar os desafios impostos pela cultura digital, com enfoque na 
formação das novas gerações. Pois é 
Imprescindível que a escola compreenda e incorpore mais as novas 
linguagens e seus modos de funcionamento, desvendando possibilidades 
de comunicação (e também de manipulação), e que eduque para usos mais 
democráticos das tecnologias e para uma participação mais consciente na 
cultura digital. Ao aproveitar o potencial de comunicação do universo digital, 
a escola pode instituir novos modos de promover a aprendizagem, a 
interação e o comportamento de significados entre professores e estudantes 
(BRASIL, 2018, p. 61). 
 
O emprego de laboratórios reais, assim como os laboratórios computacionais, são 
fundamentais para um aprofundamento e interação de conceitos e procedimentos 
19 
 
em sala de aula. Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio – 
PCNEM (BRASIL, 1999, p. 22), espera-se que 
o ensino de Física, na escola média, contribua para a formação de uma 
cultura efetiva, que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, 
fenômenos e processos naturais, situando e dimensionando a interação do 
ser humano com a natureza como parte da própria natureza em 
transformação. Para tanto, é essencial que o conhecimento físico seja 
explicitado como um processo histórico, objeto de contínua transformação e 
associado às outras formas de expressão e produção humanas. 
 
Atualmente, mesmo com o norteamento promovido pelos PCNEM, fica evidente a 
contradição existente entre o exposto acima e a realidade da maioria das escolas 
públicas. Pois, segundo o PCNEM, espera-se 
[...] construir uma visão da Física voltada para a formação de um cidadão 
contemporâneo, atuante e solidário, com instrumentos para compreender, 
intervir e participar na realidade. Nesse sentido, mesmo os jovens que, após 
a conclusão do ensino médio, não venham a ter mais qualquer contato 
escolar com o conhecimento em física, em outras instâncias profissionais ou 
universitárias, ainda terão adquirido a formação necessária para 
compreender e participar do mundo em que vivem (BRASIL, 2000, p. 56). 
 
Entretanto, mesmo a direção apontada pelos PCNEM não sendo consistentes com a 
realidade atual percebida pelos professores, esforços não são poupados para deixar 
essa realidade no passado. Alguns autores, assim como Melo (2010), Martins et al. 
(2011), Santos e Dickman (2019) e Sena (2016), conduzem estudos e perspectivas 
voltados para caminhos que possam ampliar e despertar novos olhares para o 
Ensino de Física, a fim de promover o crescimento ao acesso de programas 
computacionais e laboratórios reais que contribuam em sala de aula e que também 
estimulem a difusão de métodos validados e significativos para a aprendizagem. 
 
Para a construção e aplicação da pesquisa, partiu-se do projeto, que teve como 
direcionamento a seguinte pergunta norteadora: “Compreender como uma 
sequência didática, baseada em atividades práticas experimentais e de simulação 
computacional, construída no contexto da teoria de Aprendizagem Significativa de 
David Ausubel, pode contribuir para a aprendizagem do tema geradores elétricos, 
nas dimensões conceitual e procedimental numa turma de Ensino Médio?”. 
 
É seguindo essa premissa, que foi proposta uma sequência didática para o ensino 
de Física, de modo que possam ampliar e diversificar as abordagens no ensino-
aprendizagem. Desta forma, a proposta deste trabalho de pesquisa consiste na 
20 
 
elaboração de uma sequência didática voltada para o ensino de Indução 
Eletromagnética voltada para os Geradores Elétricos. 
 
A sequência didática desenvolvida faz uso de situações-problemas, que se baseiam 
na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, aplicadas em práticas 
virtuais e experimentais e resolução de problemas com o intuito de proporcionar uma 
aprendizagem significativa dos estudantes. Deste modo, esperamos promover a 
participação constante e ativa dos participantes e desenvolver situações-problemas 
que sirvam de apoio para outros professores no norteamento das construções dos 
conceitos envolvidos. 
 
O objetivo geral do referido trabalho consiste em construir uma sequência didática 
utilizando experimentos e simulações computacionais que motivem e facilitem a 
aprendizagem significativa do conceito de indução eletromagnética no 
funcionamento de geradores elétricos no Eletromagnetismo para, assim, aplicar e 
analisar os possíveis indícios de aprendizagem significativas que a proposta possa 
alcançar. Desmembrando o objetivo geral em objetivos específicos de pesquisa 
voltados para a sequência didática e para o tema Geradores elétricos, sendo eles, 
construir uma sequência didática para o ensino de geradores elétricos, baseada em 
atividades práticas experimentais e de simulação computacional, dentro do contexto 
da teoria de Aprendizagem Significativa de David Ausubel; investigar a apropriação 
de conceitos físicos relativos a tema geradores elétricos por parte dos estudantes ao 
longo e ao final da intervenção educacional; analisar possíveis melhorias entre os 
estudantes relativo à dimensão procedimental e atitudinal ao longo e ao final da 
intervenção educacional; e, avaliar a opinião dos estudantes em relaçãoa 
intervenção aplicada. E, como objetivos de ensino, buscamos com o trabalho que os 
estudantes pudessem apropriar-se sobre o fenômeno da Indução eletromagnética e 
além de visualizá-lo como fenômeno com aplicação tecnológica; observar, identificar 
e explicar o fenômeno de geração de correntes elétricas induzidas por meio da 
relação entre Campo Magnético e Campo Elétrico induzido; aplicar o conceito de 
indução eletromagnética e seus princípios na resolução de situações-problema; 
analisar as concepções dos estudantes sobre as estratégias de ensino utilizadas no 
decorrer da sequência didática sobre indução eletromagnética na construção de 
Geradores Elétricos; conceituar a indução eletromagnética e descrevê-lo através das 
21 
 
Leis de Faraday e de Lenz; identificar as aplicações tecnológicas da indução 
eletromagnética na construção de Geradores Elétricos. No geral, com o trabalho, 
buscamos promover e fortalecer o interesse dos estudantes no processo de ensino-
aprendizagem, demonstrando para os discentes que a física, assim como outras 
ciências, consiste em uma construção humana e as tecnologias derivadas dela são 
patrimônios imateriais da sociedade na qual estamos inseridos. 
 
Este trabalho está estruturado em 6 capítulos. No primeiro capítulo, é apresentado 
uma contextualização a respeito do tema do tema trabalhado, objetivos gerais e 
específicos, biografia do professor-pesquisador e as motivações que o conduziram a 
abordar tal tema. 
 
O capítulo 2, refere-se a Indução Eletromagnética, tratando-se da fundamentação 
teórica sobre o qual a presente dissertação foi vislumbrada. Esse capítulo apresenta 
as explanações sobre as interações a distância presentes na denominação do fluxo 
de indução de Faraday devido à indução eletromagnética por meio da Lei de 
Faraday-Lenz. 
 
No capítulo 3, denominado Referencial Teórico, trata-se da fundamentação teórica 
que o trabalho tem como base, sob a luz da aprendizagem significativa de David 
Ausubel e a visão conceitual e procedimental de Antoni Zabala, sendo apresentado 
 
No capítulo 4, trata-se da metodologia empregada no trabalho, abordando o local da 
realização da pesquisa, o quantitativo de estudantes do 3º ano do Ensino Médio, 
além das características sociais da clientela atendida pela escola e de sua 
infraestrutura. Ressalto, ainda, a construção da sequência didática e as técnicas 
utilizadas para a sua aplicação e coleta dos obtidos. 
 
O capítulo 5, denominado Resultados e Análises, consiste na apresentação dos 
dados coletados a partir da aplicação da sequência didática, além da análise dos 
resultados obtidos ao fazer uso da metodologia proposta por Bardin (2011), com o 
intuito de constatar indícios de aprendizagem significativa decorrentes da sequência 
didática, além de averiguar a sua aceitação e validação por parte dos estudantes. 
22 
 
No capítulo 6, aborda-se as Considerações Finais relacionadas ao presente 
trabalho, demonstrando as visões obtidas pelo professor pesquisador, com relação 
ao andamento geral da dissertação, desde sua concepção até o seu resultado final. 
Por fim, no APÊNDICE L consta o produto educacional resultado desta dissertação, 
estruturado de maneira a ser útil e aplicado facilmente por outros colegas de 
profissão que tenham o interesse de aprofundar conceitualmente e 
procedimentalmente os conhecimentos dos estudantes em sala de aula. 
 
1.1 TRAJETÓRIA E MOTIVAÇÃO PESSOAL 
 
O Ensino Médio atual, com disciplinas científicas, como a Física, 
têm omitido os desenvolvimentos realizados durante o século XX e tratam 
de maneira enciclopédica e excessivamente dedutiva os conteúdos 
tradicionais. Para uma educação com o sentido que se deseja imprimir, só 
uma permanente revisão do que será tratado nas disciplinas garantirá 
atualização com o avanço do conhecimento científico e, em parte, com sua 
incorporação tecnológica. Como cada ciência, que dá nome a cada 
disciplina, deve também tratar das dimensões tecnológicas a ela correlatas, 
isso exigirá uma atualização de conteúdos ainda mais ágil, pois as 
aplicações práticas têm um ritmo de transformação ainda maior que o da 
produção científica (BRASIL, 1999, p. 8) 
 
O tema escolhido para a realização deste trabalho pode não causar curiosidade para 
determinados colegas, pois temos muitos trabalhos desenvolvidos na área do 
eletromagnetismo, porém estes não abordam de forma concomitante os 
experimentos computacionais e reais, de modo que formem uma sequência didática 
que elucide conceitualmente o funcionamento dos geradores elétricos. Pois, Brasil 
(1999), enfatiza que uma abordagem dessa natureza, de modo que 
[...] Modelos de condução elétrica para condutores e isolantes poderiam ser 
desenvolvidos e caberia reconhecer a natureza eletromagnética dos 
fenômenos desde cedo, para não restringir a atenção apenas aos sistemas 
resistivos, o que tradicionalmente corresponde a deixar de estudar motores 
e geradores. Além dos aspectos eletromecânicos, poder-se-ia estender a 
discussão de forma a tratar também elementos da eletrônica das 
telecomunicações e da informação, abrindo espaço para a compreensão do 
rádio, da televisão e dos computadores (BRASIL, 1999, p. 26) 
 
O anseio para o desenvolvimento da sequência didática tem o intuito de ir além do 
alcançado normalmente nas salas de aulas, dos 3º anos do Ensino Médio, devido as 
avaliações externas que ocupam muito tempo e as aulas por semana são limitadas. 
Com ela, teremos uma contribuição para o desenvolvimento de habilidades e 
23 
 
competências, obtendo uma produção humana, além da compreensão dos 
conjuntos de equipamentos e procedimentos necessários, futuramente ou não, para 
seu cotidiano doméstico, social e profissional. 
 
Sou Técnico de Agroindústria pela Escola Agrotécnica Federal de Alegre, hoje 
intitulado como Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Alegre, no ano de 
2005. No ano de 2011 graduei-me como Engenheiro de Alimentos pelo Centro de 
Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo – CCA/UFES. Nesse 
mesmo período, iniciei minha carreira docente ministrando a disciplina de Tecnologia 
de Balas, Confeitos e Chocolates no Serviço de Aprendizagem Industrial de Vila 
Velha – Espírito Santo (SENAI – Vila Velha – ES) até o encerramento do contrato. 
Em 2013, graduei-me em Complementação Pedagógica em Licenciatura em 
Matemática pela Faculdade de Educação da Serra - FASE. E, dando continuidade 
aos estudos, em 2014, conclui minha Pós-Graduação Lato Sensu em Matemática e 
Física por meio da Faculdade de Ciência e Educação do Caparaó. 
 
Desde 2013 tenho trabalhado principalmente na rede pública de ensino, com aulas 
de Matemática e Física, do 6º ano do Ensino Fundamental até o 3º ano do Ensino 
Médio. Venho intercalando, constantemente, meu trabalho entre as duas disciplinas. 
 
Nessa minha trajetória como docente no ensino de Física, tive abordagens em que 
era perceptível o encantamento e a curiosidade que os estudantes demonstravam 
quando eram realizadas aulas práticas. A curiosidade dominava a maioria dos 
estudantes, facilitando meu trabalho e me motivando a querer sempre buscar 
alternativas mais desafiadores para os estudantes. Entretanto, o tema referente aos 
geradores elétricos era sempre o mais desafiador, pois os estudantes apresentavam 
grandes dificuldades em compreender o fenômeno, e realizar seus os cálculos que o 
compete, principalmente tendo que entender de forma abstrata. Contudo, foi 
pensando em melhorar e buscar uma alternativa instigante, que possibilitasse a 
aprendizagem e a autonomia dos estudantes que vislumbrei o presente trabalho. 
 
 
 
24 
 
2 INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 
 
Nesse capítulo, descreveremos uma síntese do conceito de indução eletromagnética 
e a Lei de Faraday, que serão abordados para estudo na presente sequência 
didática. Apresentaremos, também, uma breve discussão sobre como esse conceito 
é abordado emalguns livros didáticos do Ensino Médio, destinados a rede pública 
de ensino no Espírito Santo. A bibliografia principal usada em toda sessão como 
aporte teórico foi Halliday (2016). 
 
2.1 INTERAÇÕES A DISTÂNCIA 
 
Atualmente, a explicação para que dois corpos interajam à distância, consiste em 
que um corpo aja sobre outro direta e imediatamente à distância, sem a necessidade 
de comunicação, por contato, entre eles, fazendo uso das linhas de força ou linhas 
de indução do campo magnético, que são linhas imaginárias que saem do pólo norte 
e entram no pólo sul de um material com características magnéticas ou condutores 
percorridos por corrente elétrica. Os espaços por onde essas linhas de força atuam 
são chamados de campo magnético, de acordo com os exemplos apresentados na 
Figura 01. 
 
A partir do exposto acima, vemos que a interpretação para a situação é chamada de 
“ação direta à distância”, demonstrando em suma como a interação gravitacional é 
ensinada no primeiro ano do Ensino Médio. Tal ideia está contida na Lei da 
Gravitação Universal de Newton, relatando que massa atrai massa à distância de 
forma instantânea e sem o envolvimento de qualquer outro meio do espaço entre as 
massas. 
 
Entretanto, sabe-se que a Física Newtoniana contribuiu para o fortalecimento dessa 
ação direta a distância, mas o próprio Newton não era defensor desta ideia como 
mostra uma correspondência, endereçada a Richard Bentley, em 1693, escrita por 
Isaac Newton, onde ele diz que: 
[...] É inconcebível que a matéria inanimada bruta possa, sem a mediação 
de alguma outra coisa que não seja material, operar sobre e afetar outra 
matéria sem contato mútuo, como teria de ser se a gravitação, no sentido 
de Epicuro, fosse essencial e inerente a ela. (...) Que a gravidade seja inata, 
25 
 
inerente e essencial à matéria, de modo que um corpo possa agir a 
distância sobre outro através do vácuo, sem a mediação de alguma outra 
coisa, pela qual sua ação e força possam ser transportadas para o outro, é 
para mim absurdo tão grande, que creio que nenhum homem que tenha em 
assuntos filosóficos uma faculdade competente de pensar possa jamais 
nele incorrer. A gravidade há de ser causada por um agente que aja de 
forma constante, segundo certas leis; mas decidir se tal agente é material 
ou imaterial é algo que deixei para a consideração de meus leitores. 
(ROCHA, 2009, p. 5). 
 
Enquanto Newton mantinha a ideia de que a explicação mecânica para a gravitação 
seria o desejável, mesmo não tendo um modelo matemático que sustentava sua 
ideia na época. Muitos físicos posteriores, dentre eles, Coulomb, Ampère, Weber e 
outros não visualizavam a ideia da ação direta à distância absurda, pelo contrário, 
fizeram uso dela com o intuito de formular teorias, em especial, no domínio dos 
fenômenos elétricos e magnéticos, sendo adotado nos livros de física de hoje, pois a 
partir de Faraday surgiu a ideia de campo. 
 
2.2 FLUXO DE CAMPO MAGNÉTICO 
 
O fluxo de indução magnética ou, simplesmente, fluxo magnético consiste de uma 
densidade de linhas de força que atravessam uma determinada região considerada, 
ou seja, é uma grandeza que está associada ao quantitativo de linhas de força que 
passam por uma determinada área, podendo ser exemplificado a partir de uma 
situação envolvendo uma espira, no formato circular, imersa em um campo 
magnético, de acordo com a Figura 01. 
 
Uma espira circular ao estar imersa em um campo magnético uniforme (Figura 01), 
ela apresentará um fluxo magnético distinto de uma espira circular com outra área 
interna ao estar imersa no mesmo campo magnético uniforme ou em inclinações 
diferentes dentro do campo magnético uniforme, em relação a espira com seu plano 
da sua área na perpendicular em relação à direção do campo magnético uniforme. 
Pois, o plano da espira, que corresponde a área da espira poderá diminuir ou 
aumentar acarretando na redução ou aumento do fluxo magnético, que corresponde 
ao número de linhas de campo magnético que atravessam a espira. 
 
 
 
26 
 
Figura 01 – Espira circular imersa em um campo magnético: (a) plano da área da 
espira com ângulo θ = 60º em relação ao campo magnético; (b) plano da área da 
espira com ângulo θ = 0º em relação ao campo magnético; (c) plano da área da 
espira com θ = 90º em relação ao campo magnético. 
 
(a) (b) (c) 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
Dessa forma, observamos na Figura 01 que na situação (a) o plano da área da 
espira está inclinado com ângulo θ em relação as linhas de força, implicando que 
haja um fluxo magnético menor que na situação (b), sendo esta a condição máxima 
para o fluxo magnético, pois o plano da área da espira perpendicular ao sentido da 
normal “n” na espira coincide com o sentido do campo magnético. Em contrapartida, 
na situação (c) o fluxo magnético é igual a zero, devido ao plano da espira estar na 
perpendicular em relação ao campo magnético, fazendo com que nenhuma das 
linhas de campo magnético perpassem por dentro da espira. 
 
Figura 02 – Espira, no formato circular, com o plano perpendicular à direção norte e 
sul de um ímã, com: (a) aumento do fluxo de indução, isto é, linhas de força do ímã 
(linhas pontilhada) perpassando pelo interior da espira ao longo do tempo, com a 
aproximação do ímã; (b) corrente elétrica induzida na espira gerando o campo 
magnético induzido no interior da espira, campo magnético esse que é composto 
pelas linhas de força (linhas contínuas), devido a aproximação do ímã. 
 
 
(a) 
 
(b) 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
27 
 
A partir da Figura 2, observamos a atuação do campo magnético (Figura 2a) e o 
surgimento de um campo magnético induzido (Figura 2b), ambos apresentam as 
mesmas propriedades e características físicas, alterando-se somente sua 
intensidade, direção e sentido. O campo magnético consiste no conjunto de linhas 
de força que saem do pólo norte de um ímã ou de uma espira ou bobina sendo 
percorrida por uma corrente elétrica, e retornam pelo pólo sul de ambos, ou 
simplesmente ao redor de um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica 
Ressaltando-se que linhas de força só interagem com linhas de força, ou seja, 
campo magnético sempre interagirá com campo magnético, resultando nos 
fenômenos da atração ou repulsão magnética. De modo, ao aproximarmos o pólo 
sul do pólo norte, ocorrerá a atração magnética e ao aproximarmos pólos iguais, 
obteremos a repulsão magnética entre eles. 
 
Por meio da Figura 02, observamos ainda, que à medida que o ímã se aproxima e 
se afasta do plano da espira, varia-se a quantidade de linhas de força do campo 
magnético que atravessam o interior da espira, de forma que o fluxo de indução 
magnético varia de acordo com o ângulo θ, que corresponde à medida em graus (°) 
do ângulo formado entre a distância angular do campo magnético e o vetor normal 
formado na perpendicular ao plano da espira. O fluxo de campo magnético é 
definido como apresentado na Equação 1, sendo o vetor campo magnético e 
 a variação da área da espira, e a integração é reduzida sobre a área da espira. 
 (Eq. 1) 
 
No caso do campo magnético ser uniforme, o cálculo da Equação 1 se reduz a 
Equação 2, onde A é a área da espira e θ é o ângulo entre o vetor e o vetor , 
sendo esse a normal ao plano da espira, isto é, uma direção perpendicular ao plano 
da espira, como observado situações apresentadas na Figura 01. 
 (Eq. 2) 
 
Dessa forma, percebe-se que o fluxo de indução é diretamente proporcional a três 
grandezas. De modo, que essas três grandezas são discriminadas abaixo: 
28 
 
✓ Intensidade do campo magnético ( ): o fluxo de campo magnético é 
diretamente proporcional à intensidade do campo magnético. Quando houver 
campos atravessando a superfície, de uma espira ou bobina, em direções distintas, 
deve-se aplicar o campo magnético resultante.✓ Área da espira (A): corresponde a superfície plana da espira, sendo o fluxo 
de campo magnético diretamente proporcional à essa área. 
✓ Ângulo (θ): dado em graus, corresponde com a distância angular entre o 
vetor e o vetor referente a direção perpendicular ao plano da espira. 
 
Vale ressaltar que tais considerações apresentadas serão válidas para certos tipos 
de situações, em especial, para espiras planares. 
 
No Sistema Internacional – S.I., o fluxo magnético tem sua medição dada em Weber 
(Wb), em homenagem ao físico alemão Wilhelm Eduard Weber (1804 – 1891), e a 
unidade de medida do campo magnético, sendo chamada de tesla (T), em 
homenagem ao Engenheiro Nikola Tesla (1856 – 1943), e a unidade de área é 
representada por (m²). Portanto, temos que 1Wb = 1T m². 
 
2.3 FARADAY E A INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 
 
A partir de 1821, Faraday apresentou contribuições inestimáveis dentro da área do 
eletromagnetismo, realizadas a partir dos experimentos e observações de Hans 
Oersted (1777-1851), que observou, em um de seus experimentos, que a passagem 
de correntes elétrica por um fio condutor permitia movimentação à distância de uma 
agulha metálica localizada próxima ao referido fio condutor. A movimentação dessa 
agulha metálica permitiu o levantamento da hipótese do fenômeno magnético 
concomitante com o fenômeno elétrico. 
 
Faraday presumia que tal explicação era imprecisa e insuficiente para seu 
convencimento, passando, então, a partir disso, a fazer seus próprios experimentos, 
baseando nas observações apontadas por Oersted. Fazendo uso de uma agulha 
metálica para o mapeamento da força magnética ao redor do fio percorrido por uma 
corrente elétrica, Faraday conseguiu replicar e confirmar o fenômeno, isto é, o efeito 
29 
 
circular descrito por Oersted. Porém, de forma distinta apresentada por Oersted, 
Faraday propôs o conceito de linhas de força para explicar o fenômeno constatado. 
 
A ideia de linhas de força apropriadas por Faraday, a partir da mecânica dos fluidos, 
contribuiu positivamente em seus experimentos, de modo que os experimentos 
demonstravam as figuras formadas pelas limalhas de ferro com diferentes 
alinhamentos sobre uma folha de papel ou uma placa de vidro, ambas sobre um 
ímã, permanente ou não. A partir, desse momento, Faraday passou a visualizar 
essas linhas de forças, magnéticas e elétricas, como uma espécie de elásticos, que 
se estendiam, a partir de ímãs e corpos eletrizados, a todo o espaço em torno 
desses corpos. 
 
A partir de suas observações, Faraday levantou a hipótese do efeito simétrico, 
porém invertido, de modo que uma força magnética produza uma corrente elétrica. 
Ao realizar experimentos com duas bobinas colocadas em paralelo, e alternando a 
passagem e a interrupção da passagem da corrente elétrica que atravessava a 
primeira, foi observado a passagem de corrente elétrica na segunda bobina. Nestas 
condições, Faraday constatou as condições nas quais um ímã permanente poderia 
gerar corrente elétrica, ou seja, foi descoberto, assim, o fenômeno da indução 
eletromagnética. 
 
Não podemos deixar de salientar os experimentos e observações desenvolvidas na 
área do eletromagnetismo pelo norte-americano Joseph Henry, natural de Albany 
nos Estados Unidos da América, no ano de 1797. Em 1829, Henry fez importantes 
pesquisas, que resultaram em melhorias no desenvolvimento dos eletroímãs. 
Trabalhando com fios encapados e enrolados, caracterizados como bobinas, ele 
conseguiu um aumento da força magnética gerada por um eletroímã, permitindo 
assim, em 1832, pela primeira vez, notar o fenômeno da autoindução. 
 
2.4 VARIAÇÃO DO FLUXO MAGNÉTICO QUE ATRAVESSA A ESPIRA 
 
Para que haja variação do fluxo de indução, três grandezas precisam sofrer 
variação, concomitantemente ou não. Tais grandezas são apresentadas no Quadro 
01. 
30 
 
Quadro 01 – Grandezas relacionadas com a variação de fluxo magnético 
Grandeza Símbolo 
Unidade de Medida no 
Sistema Internacional 
Denominação 
Campo magnético B 
Intensidade do campo 
magnético 
Área A Área da espira 
Ângulo grau 
Distância angular entre o 
campo magnético e o 
vetor normal a superfície 
da espira 
Fonte: Elaborado pelo autor. 
 
Com o exposto, conclui-se que, se ao menos uma das grandezas apresentadas no 
Quadro 1 variar, resultará imediatamente na variação do fluxo de indução. 
 
Uma espira imersa em um campo magnético, ou seja, na presença de um ímã 
(Figura 02), de acordo com o ângulo θ, dado em graus, referente a inclinação do 
plano da espira na perpendicular com o ímã, ambos em repouso, admite-se que uma 
quantidade fixa de linhas de força perpassam por dentro da espira, não havendo 
variação de fluxo magnético. Entretanto, quando ambos estão em movimento, não 
necessariamente os dois simultaneamente ou na mesma direção e sentido, há uma 
variação de fluxo de indução, de modo que com a aproximação do ímã em relação a 
perpendicular ao plano da espira, passa-se mais linhas de força em seu interior, e 
quando afasta-se o ímã, há uma redução de linhas de força que perpassam no 
interior da espira, fazendo, dessa forma, com que haja variação do fluxo de campo 
magnético. 
 
O campo magnético pode ser criado em um circuito fechado, percorrido por uma 
corrente elétrica induzida, que ao percorrer uma espira ou bobina, cria-se um dipolo 
magnético. Com o dipolo magnético criado em seu interior, devido a aproximação ou 
afastamento do ímã das proximidades da espira, há a variação de fluxo de campo 
magnético em seu interior, configurando, nos planos da espira, ou de uma bobina, o 
pólo norte em um plano e pólo sul no plano oposto. A corrente elétrica induzida ao 
percorrer a espira, ou de uma bobina, no sentido anti-horário, induz um campo 
magnético entrando por trás da espira e saindo pela frente da espira, formando 
31 
 
assim o pólo sul atrás da espira e o pólo norte na frente da espira, sendo 
demonstrado pela letra “N” no plano frontal da espira (Figura 03a). Lembrando que 
no sentido horário da corrente elétrica na espira, ou de uma bobina, induz um campo 
magnético entrando pela frente da espira e saindo trás da espira, formando assim o 
pólo norte atrás da espira e o pólo sul na frente da espira, sendo demonstrado pela 
letra “S” no plano frontal da espira (Figura 03b). 
 
 
Figura 03 – Espira circular ligada a um multímetro e submetida a uma variação de 
fluxo magnético: (a) Com a aproximação do ímã há aumento do fluxo de campo 
magnético na espira, de modo que a espira se caracterize como um dipolo, com o 
pólo norte, representado pelo letra N, no plano da espira na perpendicular com o 
ímã; (b) Com o afastamento do ímã há redução do fluxo de campo magnético na 
espira, de modo que a espira se caracterize como um dipolo, com o pólo sul, 
representado pela letra S, no plano da espira na perpendicular com o ímã. 
 
 
(a) (b) 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
Podemos observar também, pela Figura 04, a metodologia para o uso correto da 
regra da mão direita, que auxilia na obtenção do sentido da corrente elétrica 
induzida e o sentido do campo magnético induzido, demonstrando o pólo induzido 
no plano da espira que se encontra na perpendicular com o ímã usado na 
aproximação ou afastamento em relação a espira ou solenoide. 
 
 
 
 
32 
 
Figura 04 – Regra da mão direita aplicada em uma espira submetida a uma variação 
de fluxo de campo magnético: (a) Corrente elétrica induzida no sentido anti-horário 
(de acordo com o sentido do polegar da mão direita) e campo magnético induzido 
(de acordo com o sentido dos indicadores da mão direita) produzidos pela 
aproximação do pólo norte do ímã; (b) Corrente elétrica induzida no sentido anti-
horário (de acordo com o sentido do polegar da mão direita) e campo magnético 
induzido (de acordo com o sentido dos indicadores da mão direita) produzidos pela 
aproximação da espira do pólo norte do ímã. 
 
(a) 
 
(b)Fonte: Elaborado pelo autor 
 
2.5 LEI DE FARADAY-LENZ 
 
Como já relatado anteriormente, Faraday após inúmeros experimentos observou que 
sempre que existe um movimento relativo entre uma espira e um imã, independente 
de quem se mova, surge uma corrente elétrica, chamada de corrente induzida, na 
espira. Por meio de seus relatos, nos quais constata-se que a corrente elétrica 
induzida é mais intensa quando a variação do fluxo do campo magnético na espira 
alcança seu valor máximo, que consiste nas situações apresentadas na Figura 03, 
pois a simples movimentação da espira imersa no campo magnético uniforme, 
demonstra a variação da área por onde o as linhas de campo magnética perpassam 
em seu interior, fazendo com que a intensidade da variação de fluxo do campo 
magnético aumente e reduza, sendo zerado na situação “c” e com o valor máximo 
na situação “b”, observando, assim, que a variação do fluxo magnético em uma 
superfície provocava o aparecimento de uma corrente induzida na espira, o que 
33 
 
equivale ao aparecimento de uma força eletromotriz (f.e.m.), ou voltagem, induzida 
na espira. 
 
A relação que dá a força eletromotriz induzida numa espira devido à variação do 
fluxo magnético é conhecida como Lei de Faraday, desenvolvida matematicamente 
pelo físico-matemático Franz Ernst Neumann, em 1845. Esta Lei física é expressa 
através da equação 3. 
 (Eq. 3) 
 
Em 1833, Heinrich Friedrich Emil Lenz observou e constatou que a corrente elétrica 
induzida em uma espira, por meio da variação de um fluxo magnético tem um 
sentido tal que o campo magnético que ela gera tende a se opor à variação do fluxo 
magnético, através da espira. Com isso, observa-se que na Figura 02 que a corrente 
induzida irá gerar um campo magnético, devendo atrair o imã que está se afastando 
e repelir o imã que está se aproximando. Para o caso de uma bobina, que apresenta 
“N” números de espiras, temos a Equação 4. 
 (Eq. 4) 
 
O fenômeno da indução eletromagnética se apresenta em várias aplicações 
tecnológicas. Temos como exemplos: a geração de corrente alternada, o 
funcionamento de transformadores, usinas hidrelétricas, microfones, radares para 
controle de velocidades nas rodovias, e alguns equipamentos usados em exames 
médicos, como o equipamento usado no exame de ressonância magnética, que faz 
uso de bobinas para a geração de campos magnéticos em seu interior. 
 
Vale ressaltar que não é a presença de campo magnético nas proximidades de um 
condutor que gera uma corrente elétrica induzida, mas sim a variação do fluxo de 
campo magnético. Dessa forma, é necessário que uma ou várias grandezas que 
definem o fluxo variem, sendo estas observadas no Quadro 01. Uma variação do 
valor do campo magnético, da área do condutor imerso no campo magnético ou da 
inclinação do plano da área do condutor em relação ao campo magnético. Pelo 
menos uma delas, são necessárias para o surgimento da corrente elétrica induzida. 
34 
 
3 REFERENCIAL TEÓRICO 
 
3.1 CURIOSIDADE, MOTIVAÇÃO E ENSINO NA APRENDIZAGEM 
 
Quantas vezes, enquanto estudantes da Educação Básica, não queríamos ir para a 
escola? Por que as aulas dos nossos professores, por vezes, não nos despertava a 
vontade de estudar e aprender o que estava sendo ensinado? Por que jogar baralho 
com o colega, na hora do recreio, era mais interessante do que sentar em uma 
carteira e resolver os problemas de física? Essas são algumas reflexões comuns da 
esfera educacional e que são visíveis por meio das atitudes dos educandos. 
Consideramos, pois, pontos de partida para refletirmos a respeito desta sessão. 
 
O que leva uma pessoa a gostar mais de uma determinada coisa e menos de outra; 
ou fazer uma atividade mais que outra; aprender um assunto mais que outro, estão 
diretamente ligados aos interesses. Assim, “para sentir interesse, deve-se saber o 
que se pretende e sentir que isso preenche uma necessidade (de saber, de realizar, 
de informar-se, de aprofundar)” e uma das maneiras de despertar o interesse em 
uma atividade, é possibilitar que o estudante se envolva ativamente (NAVARRO et 
al., 2016, p. 48). Em consonância, Antunes (2010, p. 35) afirma que “nada é 
interessante para um estudante se não corresponde à satisfação de uma 
necessidade”, reafirmando assim, os apontamentos da autora. 
 
O que nos interessa nos causa curiosidade. Para Antunes (2010, p. 31) 
A curiosidade, a vontade de saber, o desejo de buscar respostas são, 
provavelmente, as mais importantes qualidades da espécie humana. Por ser 
dono de um cérebro curioso e revelar um desejo insaciável de respostas é 
que saímos das cavernas e, inventamos os computadores, viajamos pelos 
espaços siderais. 
 
Antunes (2010) revela quase que explicitamente, que é a curiosidade que nos move, 
nos constitui seres inquietos e em contínua busca de aprender. Certamente, quanto 
mais interesse em aprender, mais curioso é o sujeito. Com isso, o processo 
proveniente da curiosidade nos faz ir em busca de entender aquilo que é novo e que 
resultará num conhecimento que gerará novos conhecimentos. Contudo, Antunes 
(2010) ressalta que apesar de toda pessoa ser naturalmente curiosa, a ausência 
35 
 
dessa vontade de descobertas pode gerar amargas “consequências” para a mente 
humana. 
 
Nossos estudantes são naturalmente curiosos, assim afirma Antunes (2010). A 
escola ─ aqui falamos de professores e gestores ─ acaba por não potencializar essa 
curiosidade quando propõe situações de ensino falíveis, desinteressantes e que não 
englobam-se na esfera social dos educandos. Assim, o professor de Física 
[...] deve buscar sempre ajudar seu aluno a ser transformar em um caçador 
de curiosidades, um inventor de problemas engraçados, um profissional 
sempre capaz de “acender” a curiosidade [...] (ANTUNES, 2010, p. 32, grifo 
do autor). 
 
Ao propor que os estudantes sejam “caçadores de curiosidades e inventores de 
problemas engraçados”, Antunes (2010) aponta para a necessidade de se 
instaurarem práticas-pedagógicas que insiram os educandos num processo de 
questionar-se, de buscar pelo novo e refletir os impactos dessa descoberta. Para 
Solé e Coll (2009) o interesse, uma motivação, proveniente de uma necessidade de 
saber, é fundamental, uma vez responsável pela mobilização cognitiva que 
desencadeia o processo de aprender. Começa-se a despontar, portanto, a presença 
da motivação no processo de aprendizagem. 
 
Segundo Antunes (2010), a motivação é “um dos fundamentos essenciais de uma 
aula” de qualquer disciplina, em especial a de física, e existem algumas maneiras de 
motivar o aluno, em despertar a sua curiosidade. Assim, para o autor, o professor 
deve: 
• Propor perguntas intrigantes: A aula começa com perguntas desafiadoras. 
Para isso, busca-se a realidade do aluno, que é rica em desafios, associando-
os aos temas que irá trabalhar em sala de aula; 
• Ajudar seus alunos a associarem aquilo que aprendem na escola à vida que 
os desafia e os caminhos por onde andam: Nada interessa tanto ao aluno do 
que ele mesmo, as coisas que gosta de fazer, as conversas que gosta de ter, 
ou seja, o ensino deve voltar-se para o aluno e seu cotidiano; 
• Disponibilizar meios e ferramentas para que os alunos possam buscar 
respostas: O problema, quando de difícil alcance, acabam de certa forma 
tornando-se desinteressante para o aluno. Devem ser propostos problemas 
36 
 
de respostas possíveis e professor deve “ensinar o aluno a pescar, e nunca 
dar o peixe”; 
• Ajudá-los a associar suas descobertas às emoções que guardam em suas 
lembranças: O professor deve solicitar que os alunos falem dos temas 
estudados a emoções vividas. Discutir as emoções que se associaram as 
regras de um problema físico que foi resolvido, acaba por contribuir no 
processo de aprendizagem e na manifestação da motivação. 
Essas ações,propostas pelo autor, podem contribuir na potencialização da 
sensação de serem (os alunos) capazes de aprender. Dessa forma, é 
importante que o docente aprenda a criar entre seus alunos níveis de 
aspiração emocional mais elevados, pois os alunos sempre estarão no 
aguardo de aulas que tratem de problemas vitais nos quais o aluno é sempre 
protagonista (ANTUNES, 2010). 
 
Em se tratando de motivação, Solé e Coll (2009) declara que, quando um aluno se 
coloca diante de uma atividade, a maneira de enfrentá-la (enfoque superficial ou 
profundo) depende do tipo de motivação (intrínseca ou extrínseca) que se encontra 
o aluno. Para a autora, esses tipos de motivação aparecem, por vezes, como algo 
que o aluno possui, ou seja, um elemento do seu universo pessoal. 
 
A motivação intrínseca, segundo Solé e Coll (2009, p. 39), se constrói 
[...] durante as interações estabelecidas em aula, em torno das tarefas 
cotidianas, entre alunos e entre os alunos e o professor [...], e que não é 
uma característica do aluno, mas das situações de ensino/aprendizagem, e 
afeta a todos seus protagonistas. 
 
Um sujeito, quando motivado intrinsecamente, realiza as atividades em busca de 
satisfazer-se, vivencia a experiência no sentimento de autodeterminação e que não 
necessita de recompensas exteriores, condição necessária quando se deseja 
motivar extrinsecamente (TAPIA; MONTERO, 1990 apud SOLÉ; COLL, 2009). 
 
Até o momento, demos, ao interesse e à curiosidade, responsabilidade para que o 
aluno sinta-se motivado, ou seja, desperte sua motivação. Contudo, por traz da 
vontade de aprender ─ podendo inclusive estar dentro da esfera motivacional ─ 
estão dois componentes importantes: o autoconceito e a autoestima. 
37 
 
De acordo com Fierro (1990, apud SOLÉ; COLL, 2009) o conjunto de 
representações (imagens, juízos, conceitos) constituem o autoconceito que temos 
de nós mesmos. Fazem parte alguns aspectos psicológicos, físicos, sociais, morais, 
etc. Assim pensando, o autoconceito refere-se ao conhecimento que o aluno tem de 
si mesmo e inclui juízos valorativos, os quais chamamos de autoestima. Solé (2009) 
afirma que o autoconceito pode ser forjado ou aprendido no decorrer das 
experiências da vida, por meio das percepções que os outros têm de nós mesmos. 
 
Nos ambientes escolares, as relações entre o professor e os alunos podem construir 
autoconceitos. Assim, “o autoconceito, influenciado pelo processo seguido pelos 
resultados obtidos na situação de aprendizagem, por sua vez, influencia a forma de 
enfrentá-la” (SOLÉ; COLL, 2009, p. 39). Ou seja, refere-se a imagem pessoal 
construída por meio das atividades realizadas, tanto em se tratando de aspectos 
positivos ou negativos e esses influenciam na motivação e na forma de enfrentar as 
tarefas. Dessa forma, o autoconceito negativo é consequência das apreciações 
negativas construídas nas experiências escolares e podem influenciar a autoestima 
dos alunos (SOLÉ; COLL, 2009). 
 
O autoconceito construído na escola, além de partir das relações interpessoais, 
pode originar-se da maneira que o próprio aluno se vê diante de sua capacidade de 
aprender, quer dizer, a opinião do professor sobre os alunos, a natureza da tarefa, 
podem ser fatores gerados de autoconceito, tanto positivo, quanto negativo (SOLÉ; 
COLL, 2009). Ao aprender, o aluno vivência experiências de uma imagem positiva 
de si e de sua capacidade de aprender e isso reforça a sua autoestima, levando-o a 
continuar a enfrentar outros desafios, quando propostos. 
 
Na esfera da motivação, encontram-se ainda os impactos gerados pelas 
representações mútuas que alunos e professores têm de si. Nesse sentido, Solé e 
Coll (2009) apresentam as relações que ocorrem entre os professores e alunos e a 
forma como cada um vê o outro, como fatores que interferem na motivação, e 
posteriormente, na forma de encarar as atividades de aprendizagem. Tanto os 
alunos, por meio de uma representação ruim ou boa do professor, podem encarar 
suas aulas de maneiras diferenciadas, quanto os professores, através das 
representações que têm de seus alunos, podem propor de diferentes maneiras as 
38 
 
tarefas, a avaliação e o sentido de sua atuação enquanto docente. Nessas relações 
estão presentes, também, aspectos emocionais e afetivos, e as representações, 
então construídas, podem ser confirmadas ou modificadas no decorrer das 
experiências escolas. Em síntese, o autoconceito “surge como um elemento 
articulador entre as situações de ensino e aprendizagem (e tudo o que elas 
implicam) e a possibilidade de os alunos lhe atribuírem sentido e significado” (SOLÉ; 
Coll, 2009, p. 44). 
 
Nos parece visível que esses fatores (curiosidade e motivação), contando com a 
presença do autoconceito e da autoestima, implicam diretamente na formação da 
imagem pessoal, que “convém recordar, nunca é neutra” (SOLÉ; COLL, 2009, p. 
49). É com esta imagem que os alunos aproximam-se da tarefa de aprendizagem, 
sendo requisito necessário prestar atenção, selecionar, estabelecer relações, 
conscientizar-se delas, avaliar, etc (SOLÉ; COLL, 2009). Essas ações, por mais 
simples que sejam, contribuem no processo de atribuição de sentido, necessário 
para que ocorra aprendizagens mais significativas possíveis. O sentido que o aluno 
coloca na atividade diz respeito não somente ao que é para ser feito, mas o quanto 
aquilo é importante para minha formação humana, seja social, intelectual ou afetiva. 
Assim, o sentido diz respeito “[...] aos componentes motivacionais, afetivos e 
relacionais da contribuição do aluno ao ato de aprender” (SOLÉ; COLL, 2009, p. 50). 
 
Segundo a autora acima, existem três condições necessárias para que uma 
atividade tenha sentido para nós ou, em nosso caso, para o aluno: 
• É imprescindível saber o que é pra fazer: O aluno precisa entender qual é a 
finalidade de se realizar aquela atividade, a que se responde e com quais 
outras é possível relacioná-la. Conhecer ou compreender o propósito da 
tarefa não é estritamente cognitivo, ou seja, a tarefa pode parecer atraente, 
sensata, estimulante, intratável, fora de lugar, delirante e são estas nuances 
responsáveis pela compreensão que faz dela; 
• Deve parecer atraente, interessar ao aluno e preencher sua necessidade: 
Quando isso acontece, é essa necessidade que funciona como motor da 
ação. Às vezes, essas necessidades são criadas na própria situação de 
ensino/aprendizagem. Essa condição pode levar não só a atribuição de 
39 
 
sentido, mas modificar, no professor, sua forma de apresentar e organizar 
suas ações; 
• A percepção de que se pode aprender: Dos três requisitos, esse é o mais 
importante e imprescindível. A tarefa de aprendizagem, para alcançar esse 
quesito, deve ser um desafio, um conhecimento que ele ainda não adquiriu, 
devendo estar, necessariamente, dentro de suas possibilidades. 
 
Essas condições, apontadas por Solé e Coll (2009), nos fazem refletir o 
quanto ao papel do professor e também do aluno são fundamentais quando 
se fala de ensino e de aprendizagem. Estamos diante de requisitos não só 
relevantes, mas necessários, quando desejamos que a aprendizagem 
aconteça e seu reflexo seja o de atribuir significado a tudo o que foi 
elaborado, discutido e aprendido. Por esse ângulo, 
[...] o sentido que podemos atribuir à aprendizagem é requisito 
indispensável para a atribuição de significados característica da 
aprendizagem significativa. É isto que nos impele a aprender, e é também 
nossa contribuição para uma situação que nos envolverá ativamente 
(SOLÉ; COLL, 2009, p. 53). 
 
O sentido é, portanto, condição necessária para que a aprendizagem significativa 
possa ocorrer. Concordando com a autora ao apontar que o envolvimento ativo do 
aluno no processo de aprendizagem deriva do sentido que o mesmo coloca a tarefa 
de aprendizagem, conduzindo, das ações por ele tomadas, à aprendizagem 
significativa. 
 
A relação destasessão com a de Formulação de Sequências Didáticas na 
Experimentação, computacional e prática, de Geradores Elétricos se fundamenta no 
pressuposto de que ambas as ações fomentarão a curiosidade dos alunos, seja no 
ato de formular métodos de resolver as atividades propostas no simulador ou na 
prática experimental. Diante disto, a motivação intrínseca, própria das relações entre 
professor x aluno x situações de ensino/aprendizagem despontar-se-ão, 
promovendo um maior interesse dos alunos em participarem dessas práticas. Elas, 
por se tratarem de ações que resultam em resultados singulares e próprios de cada 
sujeito, alcançarão os quesitos necessários para se atribuir sentido, conforme 
proposto por Solé e Coll (2009) e, por fim, quando atribuírem sentido, poderão 
atribuir significados ao conteúdo que estarão aprendendo. A atribuição de 
40 
 
significados será, portanto, o resultado esperado dessas relações, e que será 
discutida na próxima sessão. 
 
3.2 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA: O QUE É ATRIBUIR SIGNIFICADO? 
 
Não há como negar que aprender significativamente é o resultado de se atribuir 
significado ao que foi aprendido. As relações que se produzem na estrutura cognitiva 
do aluno, entre o material novo potencialmente significativo (que tem relação com a 
vida do aluno) a ser aprendido e os conhecimentos prévios dos alunos, é que 
possibilitam a apreensão de significados. Dessa maneira, quando tratamos de 
atribuição de significados, devemos, necessariamente, falar de aprendizagem 
significativa. 
Nesta próxima sessão, portanto, trataremos da Teoria de David Paul Ausubel, suas 
implicações na aprendizagem, e suas nuances enquanto teoria de aprendizagem. 
 
3.3 O QUE É APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA? 
 
A Teoria da Aprendizagem Significativa foi proposta por David Paul Ausubel. 
Segundo Moreira (2015), ele foi professor Emérito da Universidade de Columbia, em 
Nova York, e enquanto médico-psiquiatra de formação dedicou sua carreira 
acadêmica à psicologia educacional. Ausubel faleceu em 2008 aos noventa anos. 
Desde o momento em que se aposentou, Joseph D. Novak, professor da 
Universidade de Cornell, tem elaborado, refinado e divulgado a Teoria da 
Aprendizagem Significativa. 
 
Quando Ausubel propôs a sua Teoria, seus interesses estavam voltados para 
aspectos cognitivos. Tal relação estaria, portanto, em consonância com sua área de 
formação e atuação acadêmica. Moreira (2015, p. 160) afirma que se podem 
distinguir três tipos de aprendizagem: cognitiva, afetiva e psicomotora. Segundo ele, 
Ausubel, por ser um representante do cognitivismo, tratou em sua Teoria, da 
aprendizagem cognitiva, sendo este resultando do “[...] armazenamento organizado 
de informações na mente do ser que aprende, e esse complexo organizado é 
41 
 
conhecido como estrutura cognitiva”. Apesar de enfocar aspectos cognitivos, 
Ausubel também reconhecia a importância da experiência afetiva na aprendizagem. 
 
Segundo Moreira (2015), Ausubel entendia que “[...] aprendizagem significa 
organização e integração do material na estrutura cognitiva”. Assim, 
A estrutura cognitiva, entendida como o conteúdo total de ideias de um 
certo indivíduo e sua organização, ou conteúdo de suas ideias em uma área 
particular de conhecimento. É o complexo resultado dos processos 
cognitivos, ou seja, dos processos por meio dos quais se adquire e utiliza o 
conhecimento (MOREIRA, 2015, p. 160). 
 
Dessa forma, os conhecimentos prévios do indivíduo são considerados suas 
estruturas cognitivas, base necessária para aprender outros conceitos. Assim 
pensando, “novas ideias e informações podem ser aprendidas e retiradas na medida 
em que conceitos relevantes e inclusivos [...] funcionem, dessa forma, como ponto 
de ancoragem às novas ideias e conceitos” (MOREIRA, 2015, p. 160). 
 
Para Moreira, 
“Aprendizagem significativa é um processo por meio do qual uma nova 
informação relaciona-se com um aspecto especificamente relevante da 
estrutura de conhecimento do indivíduo, ou seja, este processo envolve a 
interação da nova informação com uma estrutura de conhecimento 
específico, a qual Ausubel define como conceito subsunçor, ou 
simplesmente, subsunçor, existente na estrutura cognitiva do indivíduo” 
(MOREIRA, 2015, p. 161, grifos do autor). 
 
Diante do exposto, é característica da aprendizagem significativa o estabelecimento 
de relações entre o que se sabe e o que está para ser aprendido. Subsunçores são, 
portanto, conhecimentos prévios que os alunos possuem e que servirão de 
“ancoragem”, como trata Ausubel, nesse processo. Segundo Moreira (2015) e 
Moreira e Masini (2011), Ausubel vê o armazenamento de informações no cérebro 
humano como sendo algo hierárquico, ou seja, os conceitos mais específicos são 
ligados (e assimilados) com os conceitos mais amplos. 
 
O processo de assimilação resulta no crescimento ou modificação do subsunçor. Por 
exemplo: A aprendizagem dos conceitos de “Força elétrica; Força Magnética e Força 
Gravitacional”, considerada nova informação, relacionada e assimilada com o 
conceito de “Força” (subsunçor), resulta no produto interacional, subsunçor 
42 
 
modificado. Ou seja, a aprendizagem da nova informação acaba por modificar o 
conceito do subsunçor. 
 
Ausubel, a abordar sobre os subsunçores, relata que os mesmos podem ser “[...] 
abrangentes e bem desenvolvidos, limitados e pouco desenvolvidos, dependendo da 
frequência com que ocorre a aprendizagem significativa em conjunção com um dado 
subsunçor” (MOREIRA, 2015, p. 161). Vemos, assim, que os subsunçores podem a 
certo ponto, devido a tamanha limitação, não existirem na estrutura cognitiva. 
 
A aprendizagem mecânica, também apontada por Ausubel, é importante na 
aquisição de novas informações. Ausubel define essa aprendizagem como sendo 
aquela de novas informações as quais não se relacionam aos subsunçores. O 
armazenamento ocorre de maneira arbitrária, sem que esteja ligado a conceitos 
subsunçores específicos. É o que acontece quando aprendemos fórmulas, regras e 
procedimentos sem que estes se relacionem a algum conceito ou conhecimento 
existente. Ausubel não estabelece a distinção entre aprendizagem significativa e 
mecânica como uma dicotomia, mas como um contínuo. Seria a aprendizagem 
mecânica um caminho para se criar subsunçores? Respostas serão dadas adiante. 
 
Ainda na concepção de aprendizagem significativa, temos a aprendizagem por 
recepção e por descoberta. A primeira, o que deve ser aprendido pelo aluno lhe é 
apresentado em sua forma final, ou seja, o professor já apresenta o produto final da 
elaboração de todo o conhecimento, enquanto que a segunda, o principal, em 
relação ao conhecimento, deve ser descoberto pelo aluno. Apesar de ambas 
parecem distintas, Ausubel coloca que “quer por recepção ou por descoberta, a 
aprendizagem é significativa [...] se a nova informação incorpora-se de forma não 
arbitrária à estrutura cognitiva” (MOREIRA, 2015, p. 162). 
 
Como visto em parágrafos anteriores, a necessidade de subsunçores é fundamental 
quando se trata de aprendizagem significativa. 
 
 
 
43 
 
3.4 A FORMAÇÃO DE SUBSUNÇORES 
 
O que fazer quando não existem os subsunçores, sendo eles necessários para a 
ocorrência da aprendizagem significativa? 
A existência de subsunçores é condição necessária para que ocorra a aprendizagem 
significativa. Dessa forma, quando os mesmos não estão presentes na estrutura 
cognitiva do indivíduo, é possível formá-los. 
 
Segundo Moreira (2015) e Moreira e Masini (2011), uma das possibilidades 
encontra-se na aprendizagem mecânica. Com isso, a aprendizagem mecânica 
 [...] é sempre necessária quando um indivíduo adquire informações em 
uma área de conhecimento completamente nova para ele, isto é, a 
aprendizagem mecânica ocorre até que alguns elementos do conhecimento, 
relevantes a novas informações na mesma área, existam na estrutura 
cognitiva e possam servir de