O ar em foco: análise do discurso e do engajamento disciplinar produtivo utilizando o Arduino para avaliação da qualidade do ar em aulas de Química do ensino médio

dc.creatorJúlio César de Souza
dc.date.accessioned2025-08-27T14:11:40Z
dc.date.accessioned2025-09-09T01:05:16Z
dc.date.available2025-08-27T14:11:40Z
dc.date.issued2025-05-30
dc.description.abstractIn this work we investigate which social languages and voices emerge during the debate of socioscientific issues in Chemistry classes in High School, and the relationship between the productive disciplinary engagement and the argumentative process of the students during the development of a didactic sequence based on the discussion and elaboration of proposals for the solution of a socioscientific issue, assisted by the use of Arduino for air quality characterization. To achieve this goal, we built an instrument based on Arduino capable of measuring the concentration of particulate materials PM10 and PM2.5 suspended in the air, relative humidity, and temperature. The proposal included the study of the limits of concentrations of pollutants in atmospheric air defined by Brazilian legislation, the measurement of these parameters in different locations inside and outside the school, and the analysis of air quality data from various cities in the world obtained through mobile phone applications. The sequence culminated in a classroom debate in which groups of students simulated belonging to different social sectors involved in the theme: environmentalists, public health professionals, car manufacturers, and public transport companies. The investigation involved the qualitative analysis of the speech and posture of students during episodes recorded in video throughout the didactic sequence, as well as written responses produced by students at different times during the proposal. The episodes were transcribed and analyzed based on the Bakhtinian theoretical framework, with attention to the emergence of voices and social languages and processes of discursive hybridization. In addition, the criteria of productive disciplinary engagement were considered as established by Engle and Conant (2002). The written activities were examined based on categories of analysis that allowed us to identify different levels of elaboration of the answers. This analysis, combined with the data of the speeches and written material produced by the students, allowed us to identify recurring patterns of correlation between the groups that presented greater productive disciplinary engagement and those that obtained better performance in the final debate. In particular, the automobile manufacturers and public health groups stood out both in oral interactions and written production. Our analyses identified the frequent presence of processes of hybridization of social languages school and everyday science in the speech groups with better performance in the debate, these groups presented robust evidence of appropriation of school scientific language, these groups also showed greater productive engagement in activities using technologies in the classroom. The use of Arduino in the classroom, in alignment with the socioscientific approach, contributed remarkably to fostering productive disciplinary engagement during didactic sequence activities.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/84621
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Restrito
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectQuímica - Estudo e ensino
dc.subjectPoluição - Medição - Estudo e ensino
dc.subjectAr - Qualidade - Estudo e ensino (Ensino médio)
dc.subject.otherQualidade do ar
dc.subject.otherArduino
dc.subject.otherEnsino de Química
dc.subject.otherQuestões sociocientíficas
dc.subject.otherEngajamento disciplinar produtivo
dc.subject.otherHibridização discursiva
dc.titleO ar em foco: análise do discurso e do engajamento disciplinar produtivo utilizando o Arduino para avaliação da qualidade do ar em aulas de Química do ensino médio
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor1Eduardo Fleury Mortimer
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3488369448766844
local.contributor.referee1Ana Luiza de Quadros
local.contributor.referee1Marcelo Giordan Santos
local.contributor.referee1Penha Souza Silva
local.contributor.referee1Ediniza Maria Anastacio Feitosa
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9746339589930681
local.description.embargo2027-05-30
local.description.resumoNeste trabalho investigamos quais linguagens sociais e vozes emergem durante o debate de questões sociocientíficas em aulas de Química no Ensino Médio, e a relação entre o engajamento disciplinar produtivo e o processo argumentativo dos estudantes durante o desenvolvimento de uma sequência didática baseada na discussão e elaboração de propostas para a solução de uma questão sociocientífica, auxiliada pelo uso do Arduino para a caracterização da qualidade do ar. Para atingir esse objetivo construímos um instrumento baseado no Arduino capaz de medir a concentração de materiais particulados PM10 e PM2.5 suspensos no ar, a umidade relativa do ar e temperatura. A proposta incluiu o estudo dos limites das concentrações de poluentes no ar atmosférico definidos pela legislação brasileira, a realização de medições desses parâmetros em diferentes locais da escola e fora dela e a análise de dados da qualidade do ar de várias cidades do mundo obtidos por meio de aplicativos de celular. A sequência culminou na realização de um debate em sala de aula no qual os grupos de estudantes simularam o pertencimento a diferentes setores sociais envolvidos na temática: ambientalistas, profissionais da saúde pública, fabricantes de automóveis e empresas de transporte coletivo. A investigação envolveu a análise qualitativa das falas e da postura dos estudantes durantes episódios registrados em vídeo ao longo da sequência didática, bem como das respostas escritas produzidas pelos estudantes em diferentes momentos da proposta. Os episódios foram transcritos e analisados com base no referencial teórico bakhtiniano, com atenção à emergência de vozes e linguagens sociais e processos de hibridização discursiva. Ademais, foram considerados os critérios de engajamento disciplinar produtivo conforme estabelecidos por Engle e Conant (2002). As atividades escritas foram examinadas com base em categorias de análise que permitiram identificar diferentes níveis de elaboração das respostas. Essa análise combinada aos dados das falas e do material escrito produzido pelos estudantes possibilitou identificar padrões recorrentes de engajamento, sendo observada uma correlação entre os grupos que apresentaram maior engajamento disciplinar produtivo e aqueles que obtiveram melhor desempenho no debate final. Em particular, os grupos dos fabricantes de automóveis e da saúde pública destacaram-se tanto nas interações orais quanto na produção escrita. Nossas análises identificaram a presença frequente de processos de hibridização das linguagens sociais científica escolar e cotidiana nas falas dos grupos com melhor desempenho no debate, esses grupos apresentaram indícios robustos de apropriação da linguagem científica escolar, apresentando também maior engajamento produtivo nas Atividades com uso de tecnologias em sala de aula. O uso do Arduino em sala de aula, articulado à abordagem de questões sociocientíficas, contribuiu notavelmente para fomentar o engajamento disciplinar produtivo dos estudantes durante as Atividades da sequência didática.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0001-8638-8020
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentFAE - FACULDADE DE EDUCAÇÃO
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Educação - Conhecimento e Inclusão Social

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