Design of an electronic device in the STEAM context to relate results of physical measurements with sounds, and its analysis through science teachers' perception

• Perea Matins, João E. M. ^[1]
  1. [1] Universidade Estadual Paulista

     Universidade Estadual Paulista

     Brasil

     
• Localización: IJERI: International journal of Educational Research and Innovation, ISSN-e 2386-4303, n. 21, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Proyecto de un dispositivo electrónico en el contexto STEAM para relacionar resultados de mediciones físicas con sonidos, y su análisis a través de la percepción de profesores de Ciencias
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• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta el proyecto y detalles de un sistema electrónico, con aspectos de software y hardware, para generar sonidos asociadas a los valores de mediciones de fenómenos físicos, como temperatura u otros. La propuesta tiene potencial para crear actividades divertidas y motivadoras en el aula, incentivando a los estudiantes a pensar en la asociación directa entre aspectos científicos y tecnológicos. El proyecto tiene un enfoque STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas) donde una placa de procesamiento Arduino mide el valor de un fenómeno físico con un sensor, calcula una relación matemática para definir una frecuencia de sonido asociada al fenómeno y luego envía una señal de salida para excitar a un altavoz. El sistema electrónico propuesto es sencillo, pero este tema puede no resultar muy familiar para muchos profesores de ciencias y entonces este artículo les explica paso a paso para permitir su efectiva comprensión y posterior uso en el aula. Además, este artículo también presenta una discusión con profesores de ciencias para analizar su percepción cuando se les reta a comprender y analizar el sistema propuesto desde una perspectiva docente, donde se resaltaron preocupaciones acerca de cuestiones como la falta de capacitación y de materiales, pero donde también indicaran positivamente que la propuesta es factible y tiene un potencial docente satisfactorio.

  • English

    This work presents the design and details of an electronic system that uses software and hardware aspects to generate sound frequencies associated with the measurement of physical phenomena, such as temperature or other. It has potential to create fun and motivation activities in the classroom, encouraging the students to think about the association between scientific and technological aspects. It is based on a STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) approach where an Arduino processing board measures a physical phenomenon value with a sensor, computes a mathematical relationship to define an associated sound frequency, and next sends an output signal to excite a speaker. The proposed electronic system is simple, but this subject may not be very familiar to many science teachers and, therefore, this article explains it step by step to allow its effective understanding and later usage in the classroom. Furthermore, this article also presents a discussion with science teachers in order to analyze their perception when they are challenged to understand and analyze the proposed system under a teaching perspective, which emphasized concernments such as the lack of training and materials, but positively indicates the proposal is feasible and has a satisfactory teaching potential.