Esta dissertação visa discutir o processo de construção do conhecimento e a quebra de paradigmas no estudo da dualidade onda-partícula da luz. A proposta fundamenta-se em teorias pedagógicas de Bruner, Vygotski, Ausubel e Freire, privilegiando metodologias ativas como Ensino sob Medida, Instrução por Colegas, Aprendizagem por Times e Sala de Aula Invertida, promovendo um ensino-aprendizagem horizontalizado e significativo ao estudante. O produto educacional deste trabalho é uma sequência didática alinhada com competências e habilidades previstas na BNCC e no PISA 2025, e incorpora uma abordagem histórica dos conceitos de Energia, Onda, Eletromagnetismo, Efeito Fotoelétrico e Dualidade da Luz, discutidos a partir de teorias de Newton, Huygens, Young, Maxwell e Einstein. A sequência foi analisada após sua aplicação em 2023, em uma escola particular, no município de Cotia. Também foi feito um cenário de possibilidades, o que resultou em ajustes gerando a versão final do produto educacional. A proposta traz uma aproximação do estudante com a ciência, por ter sido apresentado em cada aula um experimento ou um uso cotidiano da temática estudada.

Este trabalho aborda a introdução e exploração de conceitos de energia para estudantes do ensino médio, com foco em métodos de ensino dinâmicos e um projeto prático de construção de um gerador eólico caseiro. O objetivo é tornar o ensino mais envolvente, conectando conceitos abstratos com aplicações práticas no cotidiano dos alunos, inspirado na pedagogia de Paulo Freire. A abordagem inovadora busca estimular a participação ativa dos alunos e criar experiências práticas e contextualizadas, visando não apenas ensinar, mas também inspirar os alunos a explorarem suas capacidades. O trabalho também discute a importância das energias renováveis para enfrentar desafios globais relacionados à energia e ao meio ambiente. O Produto Educacional desenvolvido consiste em uma sequência didática que aborda a importância do ensino sobre transformação de energia para alunos do ensino médio, visando prepará-los para os desafios energéticos futuros. A abordagem compreende desde a introdução do conceito de energia até a construção de um gerador elétrico, passando por conceitos relacionados à eletrostática, eletrodinâmica, magnetismo e eletromagnetismo, seguindo a metodologia dos Três Momentos Pedagógicos. Ao longo da sequência, são propostos experimentos simplificados que demonstram a conversão de energia, além de trabalhar os conceitos fundamentais do eletromagnetismo aplicados à criação de um gerador elétrico doméstico, proporcionando uma abordagem prática e didática. Os alunos são conduzidos a compreender as diferentes formas de energia e seus processos de transformação, incluindo exemplos práticos e discussões sobre a matriz energética do Brasil, de maneira a desenvolver o senso crítico dos alunos em relação às políticas energéticas. A implementação do produto ocorreu em uma escola de São Paulo, como parte da grade curricular, com a participação de 17 alunos, incluindo quatro com deficiência auditiva, garantindo sua inclusão plena com a presença de professoras intérpretes. O processo de ensino incluiu aulas teóricas e atividades práticas, totalizando 14 aulas, culminando com a construção de um gerador proposto nas duas aulas finais.

O presente trabalho propõe uma sequência didática que faz uso de um jogo de Escape Room (Sala de Fuga) para o ensino de Física Nuclear. Neste tipo de jogo, os estudantes ficam “confinados” em uma sala e têm que resolver enigmas relacionados ao conteúdo de Física para conseguir escapar no menor tempo possível.

O jogo é ambientado em um desastre nuclear e os estudantes têm que resolver enigmas relacionados a Física Nuclear para conseguirem escapar. Os conceitos trabalhados neste jogo são definições como número de massa, número atômico e suas representações. Foi tratado também a diferença entre um núcleo atômico estável e um radioativo, radiação alfa, beta e gama, decaimento alfa, decaimento beta, decaimento gama, dosimetria das radiações e efeitos biológicos das radiações.

A sequência didática foi proposta e analisada na perspectiva da aprendizagem baseada em jogos (GBL, do inglês Game Based Learning) e da aprendizagem significativa, de David Ausubel.

Toda a Sequência Didática (SQ) tem seis partes, o que demanda um total de seis aulas para sua implementação. Foi aplicado um questionário sobre conceitos de Física Nuclear para verificar concepções iniciais e o mesmo questionário foi aplicado ao final da sequência. Pôde-se observar uma melhora significativa nos resultados dos testes. Os índices de acerto médios subiram de 24,6% no pré-jogo para 66,8% no pós-jogo, demonstrando assim, uma aprendizagem significativa, segundo Ausubel.