PROPOSAL FOR TEACHING THE STIRLING CYCLE BRINGING TOGETHER TWO HEAT ENGINES IN THE PERSPECTIVE OF REPRESENTATIONAL MULTIMODALITY WITH FORMATIVE ASSESSMENT
DOI:
https://doi.org/10.22407/2176-1477/2023.v14.2237Keywords:
High School, multimodal integration of representations, low-cost experiments, educational product in thermodynamics, P-V diagram instructionAbstract
In the teaching of thermodynamics, several studies argue that it is pedagogically useful to discuss the Stirling cycle through didactic heat engines, which may be prior to approaching the Carnot cycle. One of the reasons comes from the proliferation of simple and affordable versions of these machines that are within reach in the school environment with the feasibility of experimental activities related to the Stirling cycle in a real classroom situation. Considering such relevance of the Stirling cycle in this context, the present work aims to contribute with an educational proposal to facilitate qualitative understandings of the related P-V diagram while illustrating characteristics of a heat engine, and which can be a useful alternative in high school education to the interested teacher. The proposal brings together two versions of didactic Stirling cycle heat engines, which are portable and low-cost assemblies commonly disclosed in videos on Youtube, establishing a methodology based on the reference of representational multimodality as an instructional aid to the desired interpretation of the P-V diagram. Still in this methodology, it is proposed to include a challenge through one of these versions of the heat engine in the form of formative assessment, in order to enrich the reflection with the learners after an initial instruction directed by the other version, allowing the educator to analyze and monitor the performance of students as well as reinforce the desired understandings.
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