MNPEF PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE FÍSICA - REDE NACIONAL CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA Telefone/Ramal: Não informado E-mail: mnpef@ect.ufrn.br
DUETO FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA E ASTROFÍSICA: UMA PROPOSTA METODOLÓGICA ELETIVA PARA O ENSINO MÉDIO
Orientador : ALEXSANDRO PEREIRA LIMA
Com o aprimoramento da ciência, surgem às dificuldades para inseri-la na sociedade, sendo o ambiente escolar o seu principal difusor. Reconhecendo a importância da educação científica, que consiste em compartilhar informações da ciência com o público geral, a fim de não ser restrita a comunidade científica, e com o intuito de fornecer subsídio teórico e metodológico de uma proposta didática útil para cumprir com as metas do ensino de Física no contexto da Educação Básica, com foco em alunos da 3ª série do ensino médio, elaboramos uma sequência didática que integra tópicos de Física Moderna e Contemporânea e Astrofísica dentro da perspectiva da Metodologia de Contextualização da Aprendizagem, baseada na problematização e resolução de problemas por meio do contexto vivencial do aluno. A fim de viabilizar a utilização por outros docentes, apresentamos um apanhado referencial, conceitual e metodológico, além de detalhes da elaboração, aplicação e análise de resultados.
UMA PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR E RADIAÇÃO TÉRMICA
Orientador : TARCIRO NORTARSON CHAVES MENDES
Este produto trata-se de uma proposta de sequência didática como material potencialmente significativo para processos de propagação de calor e radiação térmica, aplicado ao segundo ano do ensino médio, utilizando um experimento técnico, conhecido como globo de Venon, globo negro, termômetro de globo ou globo-termômetro, que indica a Carga Térmica Radiante (CTR- Lei de Stefan-Boltzman) e a Temperatura Radiante Média (TRM). O processo de análise dos dados em conjunto com os alunos está fundamentado na teoria de aprendizagem Significativa de Ausubel e no Ensino de Ciências por Investigação por Ana Maria Pessoa Carvalho. Desta forma, espera-se que os resultados dessa atividade facilitem o entendimento dos alunos com relação aos conceitos de Temperatura e Corpo Negro, contribuindo para o aprendizado da Termologia, com a perspectiva de ser considerada uma inovação substancial no processo de ensino.
UMA ALTERNATIVA HONESTA PARA O ENSINO DO MOVIMENTO
RETILÍNEO UNIFORME UTILIZANDO FOTOANÁLISE E VIDEOANÁLISE
Orientador : RONAI MACHADO LISBOA
As tecnologias da informação e comunicação (TIC) podem potencializar a aprendizagem dos
conceitos físicos ensinados no ensino médio. Esse trabalho estuda o movimento retilíneo
uniforme (MRU) utilizando a fotoanálise e a videoanálise. O estudo é sistematizado com uma
sequência didática dividida em três momentos, totalizando seis aulas. A sequência didática
permite: a abordagem histórica do cinematógrafo, a análise do movimento com imagens
sequenciais, a prática experimental, utilizando dois experimentos de baixo custo, e a
utilização dos aplicativos: Infinite Shot, Vernier Graphical GW e o software Tracker. Com essas
ferramentas é possível fazer a fotoanálise e videoanálise do movimento vertical de uma
arruela ao longo de uma haste rosqueada e de uma esfera que se desloca dentro de uma
mangueira inclinada contendo óleo. As atividades propostas proporcionam uma
aprendizagem potencialmente significava no estudo da cinemática do movimento a partir da
experimentação. Em uma primeira aproximação, tanto a arruela quanto a esfera, movem-se
em linha reta e à velocidade constante. As características do movimento desses corpos são
investigadas pelos alunos com a utilização de smartphones associados às técnicas da
fotoanálise e videoanálise. Fundamentado no ensino em espiral, proposto pelo teórico
Jerome Bruner, os conceitos do movimento, são visitados e revisitados, permitindo a
construção gradativa do conhecimento, passando dos aspectos mais elementares aos mais
Ensino Experimental investigativo de Ondas estacionárias
Orientador : SAMYR SILVA BEZERRA JACOME
O presente trabalho refere-se a uma sequência didática, a partir da construção e aplicação de um produto educacional, sobre o conteúdo de ondas estacionárias. Este produto, promove a inserção de novas tecnologias de ensino, em especial a tecnologia da impressão 3D, nas salas de aula, tendo por objetivo a produção de material didático experimental para auxiliar os professores nas aulas de Física. Essa tecnologia de impressão 3D foi utilizada na elaboração e confecção de kits experimentais que reproduziam ondas estacionárias. A partir deles, os estudantes conseguiam explorar os conceitos vistos em sala de aula na prática, através da visualização dos fenômenos, da aplicação do conteúdo na identificação das características das ondas e na execução das equações, utilizando as informações conhecidas, para calcular a frequência da onda gerada. Para o desenvolvimento das aulas, foi utilizado a metodologia da aprendizagem investigativa, associada à prática experimental. Para esse fim, foi elaborado e disponibilizado um roteiro de aula investigativa, que continha a situação problema a ser trabalhada e atividades norteadoras que estimulassem a investigação por parte dos estudantes, além de um manual que os auxiliasse a montar o experimento. O produto foi aplicado em três turmas do segundo ano do ensino médio técnico integral, na cidade de Bananeiras - PB. Devido a situação pandêmica vivida no ano de 2021, as atividades foram desenvolvidas sob o formato híbrido de ensino, com aulas presenciais e remotas. Em razão disso, os dados colhidos após a aplicação do produto referem-se a estudantes que assistiram 100% das aulas, sob os dois formatos, e a estudantes que assistiram apenas as aulas remotas. Como resultado, foi observado uma melhora na absorção e aplicação de conteúdos teóricos, enquanto que nas atividades que envolviam a matemática essa melhora já não foi tão evidente. Por fim, conclui-se que este produto educacional proporciona uma melhora para o ensino-aprendizagem de Física, uma vez que as atividades investigativas tornam a sala de aula um ambiente mais participativo e estimulam o pensamento crítico.
Orientador : CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
Este trabalho busca suprir a necessidade de inserir alunos que possuem Transtorno de Deficit de Atenção (TDA) no âmbito educacional através da confecção de um produto educacional composto por um conjunto de sequências didáticas baseada na aprendizagem significativa de David Ausubel. Na busca da inserção dessas pessoas com deficiências no processo de ensino e aprendizagem e em consonância com uma das linhas de pesquisa e desenvolvimento do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF/SBF). O mestrado visa o desenvolvimento de produtos e formas de abordagem visando conteúdos de Física adequados a estudantes do Ensino Fundamental e Médio, de forma integrada com outras disciplinas, concebemos este projeto com o intuito de contribuir para melhoria do processo ensino-aprendizagem desses alunos, de acordo com as prescrições legais de inclusão social vigentes. Diante do cenário nacional, de cumprimento da legislação em vigor, observamos que nas escolas está aumentando cada vez mais o número de alunos com alguma deficiência, mesmo sem ter uma preparação adequada para este fim e, nesse cenário, os professores têm que buscar meios para lidar com essa situação. A inclusão dos alunos com deficiências nas escolas regulares está consagrada nos textos legais, entretanto, a educação inclusiva não se esgota na observância da lei que a reconhece e garante, mas requer uma mudança de postura, percepção e de concepção dos sistemas educacionais. Isso implica ampliar o conceito de educação especial e trabalhar para e pela diversidade, reformular os princípios, metas e currículos das escolas dentro da ótica inclusiva, instrumentalizar todos os educandos, sejam eles considerados "normais" ou "portadores de necessidade educacionais especiais", para inserção e atuação na sociedade, exercendo assim a cidadania. Esse trabalho traz ferramentas didáticas materializadas em sequências didáticas para serem empregados com alunos do Ensino Médio com tais necessidades de aprendizagem, com o objetivo de oferecer uma ferramenta pedagógica que facilite o aprendizado em sala de aula, dos alunos com deficiência no aprendizado, especificamente nesse nível. Este projeto tem como finalidade levar a sala de aula um conteúdo de Magnetismo teórico e experimental, onde a parte prática tem objetivo de consolidar a teoria vista em sala. Os experimentos são adaptados à realidade do aluno e seu cotidiano, a fim de apresentar novos métodos de ensino que tragam diversificação do aprendizado dos educandos.
SALA DE AULA INVERTIDA NA CINEMÁTICA DO MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME COM APLICAÇÃO DE EXPERIMENTO
Orientador : PAULO DANTAS SESION JUNIOR
A sala de aula invertida (flipped classroom) baseia-se na recolocação do professor fora do ambiente escolar, tornando os estudantes mais ativos no processo ensinoaprendizagem. Nessa metodologia, os alunos desenvolvem funções psicológicas superiores, como a linguagem, formação dos conceitos, atenção voluntária, percepção, a partir do que seria uma Zona de Desenvolvimento Potencial (ZDP), destacada pela Teoria de aprendizagem de Vygotsky. A proposta deste trabalho é uma sequência didática sobre Movimento Circular Uniforme, a luz da metodologia flipped classroom. Nesta forma de organização, o professor terá uma melhor otimização do tempo em sala de aula, maior engajamento dos discentes e uma melhor interação aluno-aluno e professor-aluno. A prática experimental também é explorada, com recursos educacionais simples, de fácil aplicação e acessíveis, como: um smartphone e uma bicicleta. Na aplicação do experimento, é possível explorar os conceitos intrínsecos do movimento angular, tais como: velocidade angular, velocidade linear, a relação de dependência radial, assim como outras análises gráficas do MCU, de uma forma lúdica, proporcionando o desenvolvimento de conteúdos conceitos, atitudes e procedimentais nos discentes.
Proposta de uma sequência didática para o ensino da relatividade geral no ensino médio com a utilização da realidade virtual.
Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
Não é novidade que as tecnologias têm afetado o modo de vida da humanidade e a forma como as pessoas interagem. No processo de ensino-aprendizagem, onde as tecnologias estão cada vez mais próximas dos alunos e da sala de aula, a evolução não é diferente. Neste contexto, uma ferramenta que tem ganhado espaço é a Realidade Virtual, onde o indivíduo tem a possibilidade de visitar outros ambientes sem sair do
seu lugar. Neste estudo, elaboramos uma sequência didática utilizando a Realidade Virtual e seguindo os preceitos da teoria da significância de David Ausubel. Essa teoria estabelece que a aprendizagem é considerada significativa quando o conhecimento a ser aprendido se ancora em conceitos relevantes para os alunos. Utilizamos a base científica sobre o fenômeno ocorrido em Sobral / CE, e para o que comprova a Relatividade Geral de Albert Einstein. Este tema está residente no contexto da física moderna no ensino médio que tem sido um grande desafio para pesquisadores e professores que buscam formas de abordar esta no ensino. Assim, buscando compreender como a realidade virtual pode impactar o processo de ensino e aprendizagem da Relatividade Geral, desenvolvemos esta sequência de ensino. Compartilhamos nossa abordagem em cinco momentos, onde o conhecimento prévio dos alunos é o ponto de partida, e, em um desses momentos, também utilizamos um experimento didático de curvatura espaço-temporal que complementa a simulação de software de realidade virtual, cuja simulação foi no quarto momento da nossa sequência. Todos os equipamentos e experimentos desta seqüência possibilitam a utilização de itens de baixo custo. O produto educacional, que é a sequência de ensino, foi aplicado no segundo semestre de 2019 em uma escola pública do estado do Rio Grande do Norte. E com base nos resultados obtidos na aplicação e percepção com critérios objetivos para medir o sucesso. A partir disso, podemos deduzir que o uso da realidade virtual em conjunto com uma sequência de ensino, pode trazer resultados positivos e melhoria no desempenho do aluno durante o processo de ensino e aprendizagem. Além disso, medimos indicativos de aprendizagem significativa ao ensinar a temática. Globalmente concluímos e acreditamos que esta proposta de utilização da Realidade Virtual, pode ser útil em todos os outros níveis de ensino, e impactando outros conteúdos. Por fim, acreditamos que nosso trabalho pode contribuir para futuras aplicações e práticas de ensino.
ESTUDO DA CINEMÁTICA ATRAVÉS DE UM CARRINHO IMPRESSO EM 3D.
O produto educacional abordado nessa dissertação, refere-se especificamente a dois tipos de movimentos unidimensionais, Movimento Retilíneo Uniforme e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, inseridos no campo da Cinemática. Em conformidade com as matrizes curriculares vigentes, faz-se necessário e adequado a implementação das atividades do produto educacional em turmas da 1a série do ensino médio, mais especificamente no primeiro terço do ano letivo, nos quais são, com raras exceções, discutidos os principais tipos de movimentos e que, obviamente, vão compor o cenário satisfatório para a aplicação do produto educacional, entretanto, pode ser aplicado nas séries seguintes. Em virtude da boa quantidade de informações que podem ser aferidas na aplicação do objeto educacional, a proposta é que a realização da atividade seja feita por grupos de alunos, fomentando a discussão e análise dos resultados em conjunto, permitindo o confronto de ideias e pontos de vista, o que, pedagogicamente se apresenta como elemento positivo para a construção do conhecimento. Considerando o conjunto experimental como sendo uma peça de baixo custo, por se apropriar principalmente de uma plataforma (hardware e software) aberta, torna-se economicamente viável a construção de uma quantidade de conjuntos experimentais suficientes para atender grandes grupos.
O ensino de física para estudantes surdos
Orientador : CICLAMIO LEITE BARRETO
A Constituição da República Federativa do Brasil afirma (Art. 205 e Art. 206) que a
educação é um direito de todos e dever do Estado e da família, e que deve haver
igualdade de acesso e permanência na escola. Assim, os alunos com necessidades
especiais devem estar inseridos no contexto escolar e usufruir de pleno gozo de
todos os direitos do aluno sem deficiência. Pensando nisso, foi feita uma sondagem
entre alguns professores da rede pública estadual do Rio Grande do Norte sobre o
ensino de física para alunos surdos. Esta pesquisa constatou que boa parte desses
professores não possuem conhecimentos necessários para estabelecer
comunicação com os seus alunos, o que influencia de forma direta na qualidade do
ensino ministrado. Além disso, eles acham difícil encontrar materiais adequados que
possam minimizar este problema. O presente trabalho traz uma proposta para
amenizar essa situação. Trata-se do desenvolvimento de aulas numa perspectiva
bilíngue que podem ser aplicadas na sala de aula junto com os alunos ouvintes ou
indicadas a estes alunos para que sirvam de suporte ao estudo em casa. O principal
recurso para este trabalho foca na produção de vídeo aulas para todos os alunos,
com narração em língua portuguesa para os ouvintes e execução em LIBRAS –
Língua Brasileira de Sinais – para os alunos surdos. A produção dessas vídeo aulas
considera relevantes os momentos pedagógicos essenciais, conforme amplo
conhecimento na literatura especializada da pesquisa em ensino de física.
UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ESTUDO DE COLISÕES COM A UTILIZAÇÃO DE SIMULADOR E GAME
Orientador : NEEMIAS ALVES DE LIMA
A utilização de novas tecnologias no processo ensino-aprendizagem vem mostrando inovações e desafios à escola. No entanto, o ensino de Física no nosso país continua sendo de maneira tradicional, onde os professores transmitem seus conhecimentos apenas nos conteúdos voltados para os vestibulares, também planejam suas aulas para exposições de fórmulas e apenas resoluções de exercícios.
Neste trabalho apresentamos um produto educacional que tem como objetivo a utilização de uma metodologia de ensino-aprendizagem que busca motivar os alunos, levando-os a prática de uma nova tecnologia em sala de aula, tal que a escola entre nessa nova era da informação. O produto é uma sequência didática para lecionar no ensino médio o assunto de quantidade de movimento e colisões de um sistema isolado de duas partículas. Na aplicação do produto educacional são empregados o simulador de fenômeno PhET e o game Kahoot como plataforma para exercícios digitais.
SALA DE AULA INVERTIDA: UMA PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA NO ENSINO DE ONDULATÓRIA
O ensino da Física tem sido uma tarefa árdua nos últimos tempos e pensando nessa dificuldade o presente trabalho busca expor o desenvolvimento de metodologias alternativas para resolver este problema. Trata-se de uma pesquisa aplicada no Ensino de Ondas onde foi aplicada a metodologia da sala de aula invertida que objetiva trabalhar o ensino na perspectiva colaborativa, tornando assim, o aprendizado mais significativo. A elaboração desse projeto teve como base a teoria de Vigotsky com os níveis de desenvolvimento no processo de ensino/aprendizagem e o método PeerInstructioncom base na teoria de Erick Mazur. O projeto foi implantado em duas turmas da 2ª Série do Ensino Médio. Na turma A, foi aplicada a metodologia de sala de aula invertida utilizando algumas ferramentas tecnológicas tais como: Videoaulas no Youtube, aplicativo do Plickers, o Google forms e o Google classroom – as mesmas foram utilizadas como forma de subsídio para três sequências didáticas utilizada no ensino de Ondas. Já na turma B, foi aplicada a metodologia tradicional. Esse processo distinto entre as duas turmas teve como objetivo investigar a eficiência da metodologia da sala de aula invertida. Após as aulas foi observado através da fala dos alunos e avaliação escrita que a turma A obteve maior desempenho em relação a turma B. O projeto foi válido uma vez que pôde contribuir com uma nova visão do ensino de Ondas.
APLICAÇÃO DO JOGO DESVENDANDO OS SEGREDOS DO UNIVERSO E A CAIXA DOS ECLIPSES PARA ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO
Orientador : JEFFERSON SOARES DA COSTA
Buscamos usar a Astronomia como tema motivador para o ensino de Física no ensino médio, sendo assim um facilitador no processo de ensino- aprendizagem. Para alcançar tal objetivo, utilizamos práticas lúdicas para o despertar do interesse dos estudantes a partir da criação de jogos, sendo estes: "Desvendando os segredos do Universo" e "Caixa dos Eclipses". O primeiro é um jogo de tabuleiro clássico, que desperta o interesse e que pode ser usado por pessoas de todas as idades, já que se trata de um tema que envolve o fascínio da curiosidade, do êxtase e contemplação do desconhecido, do indizível. No entanto, apesar de despertar o interesse e aguçamento em todas as idades, é provável que se encontre um pouco de dificuldade para crianças até oito anos, já que envolve o conhecimento da funcionalidade do Universo e em razão da própria complexidade do tema. O nível de perguntas pode ser um pouco elevado e difícil de entendimento para essa faixa etária. As regras do jogo são simples, funcionando como outro qualquer jogo de tabuleiro que é necessário chegar ao fim da jornada para vencê-lo. É possível reunir várias pessoas e dividi-las em dois grupos para, juntos, percorrerem o caminho do jogo, desvendando as curiosidades sobre o universo e realizando uma verdadeira viagem espacial pelo nosso Sistema Solar. O segundo é uma caixa com modelos em grande escala do Sol, Lua e Terra, mostrando o alinhamento e as condições para a ocorrência dos eclipses, fases da Lua e estações do ano. O trabalho foi aplicado com estudantes da segunda série do ensino médio, com o objetivo de avaliar e analisar o conhecimento adquirido nas primeiras séries do ensino básico. Observou-se, a partir das análises, que a proposta apresentada por esta dissertação obteve resultados satisfatórios quanto ao aprendizado de Astronomia. Descobrir mais um pouco do seu planeta Terra e os planetas que orbitam o Sol, fará você descobrir um amor pela astronomia e contemplar que o céu é uma incógnita e tem a nos oferecer muito mais do que pensamos.
ROBÔ-CAR: UMA ABORDAGEM DA ROBÓTICA EDUCACIONAL APLICADA AO ENSINO DE FÍSICA.
Esse trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de um produto educacional que seja utilizado como ferramenta de ensino nas aulas de física, sendo sugerida uma abordagem metodológica no ensino de cinemática, mais precisamente sobre conceitos relacionados a movimento uniforme, aos alunos do ensino médio a partir da utilização da Robótica Educacional de baixo custo. Propõe-se um manual didático de desenvolvimento do protótipo, intitulado Robô-Car, comandado por programação a partir de uma plataforma Arduino, como também uma metodologia, em sequência didática, que consiste de uma parte prática utilizando o robô aplicado ao estudo de movimento, onde os alunos participarão ativamente, e uma teórica com a posterior análise dos dados coletados. Nesse primeiro momento objetivamos trabalhar de forma lúdica, interativa e intuitiva os conceitos de movimento, utilizando a Robótica Educacional como ferramenta no processo de ensino-aprendizagem, considerando as taxas de variação, sua aplicação ao estudo do movimento e o erro na medição de grandezas. Na parte teórica, os ideias abordadas no experimento serão debatidas a partir da organização e análise dos dados coletados, sendo o professor responsável pela orientação, com intervenções, cada vez mais ativas até que a teoria seja desvendada. Nesse processo, o aluno construirá uma sequência lógica de raciocínio permitindo, baseado no seu conhecimento de mundo, a compreensão da teoria proposta. Constatou-se que o uso da Robótica Educacional, em aulas, é um recurso metodológico extraordinário, pois além de uso ilimitado, também é extremamente atrativo. Tal característica é fundamental, pois empolga os alunos ocasionando maior estímulo tanto para se concentrar como debater as atividades propostas em sala.
ROTEIRO DE EXPERIMENTOS SOBRE MOVIMENTO CIRCULAR UTILIZANDO ROBÓTICA EDUCACIONAL
Orientador : ORIVALDO VIEIRA DE SANTANA JUNIOR
Apresenta-se neste trabalho um apanhado do impacto alcançado pela
contribuição dada através do uso da Robótica Educacional (RE) no ensino ensino de
física, com foco nos conteúdos relacionados aos princípios do Movimento Circular e as
suas principais características, como a definição dos conceitos de velocidade angular,
sua relação com velocidade linear, frequência, período e afins, utilizando um roteiro
elaborado no intuito de servir como material a ser utilizado por professores do
componente curricular física no ensino médio, com uma abordagem com menos
abstrações, tornando o ato de aprender mais lúdico com observações e interações com
os experimentos realizados através de um pequeno robô elaborado com apoio do projeto
URA – desenvolvido por integrantes do Laboratório de Automação e Robótica da
UFRN – no intuito de que ao fim da aplicação deste trabalho os alunos participantes
tenham a capacidade de resolver a problematização dada no início da aplicação e
generalizar esse conhecimento adquirido nas demais situações que sejam semelhantes
no seu dia a dia. Tentando também, junto a esse trabalho, realizar a inserção do uso das
novas tecnologias no cotidiano de nossas salas de aula, dando a elas um sentido mais
CONHECENDO AS PARTÍCULAS SUBATÔMICAS: VIAJANDO AO INVISÍVEL
A física é uma ciência muito presente em nosso cotidiano. Mesmo assim lecionar essa disciplina não é tão trivial quanto parece. Existe diversas dificuldades encontradas pelo professor em sua prática docente, dentre estas está a capacidade de associar suas aulas a dinamicidade da sociedade atual. Pensando a cerca, essas foram as motivações para a criação de um jogo de tabuleiro- "conhecendo as partículas subatômicas: Viajando ao invisível". Com o objetivo principal em apontar a possibilidade de aprendizagem, devido a sua utilização de maneira lúdica e dinâmica, sobre conceitos do modelo padrão das partículas. Assim foi necessário analisar e aperfeiçoar a jogabilidade em alunos do ensino médio na Escola Estadual João Tibúrcio, na turma da 3°série A do turno matutino, da rede regular de ensino localizada no município de Goianinha no Rio grande do Norte. Para isso foi feita uma análise quantitativa e qualitativa utilizando a vivência em sala de aula quanto o banco de dados adquiridos após a aplicação e comparação do Pré e o pós teste realizado durante a aplicação do produto educacional. Verificamos que os alunos melhoraram os conceitos tanto de partículas subatômicas como de história da ciência após a aplicação do jogo de tabuleiro. Após a intervenção pedagógica cerca de 70% alunos passaram a identificar algumas das partículas elementares e a existências das forças fundamentais. Devido a isso, obtivemos muitos relatos positivos da utilização do produto educacional por meio dos alunos, e que foi um incentivo para a busca de mais informações sobre o tema em outros meios de acesso ao conhecimento. Por esse motivo espera-se que o trabalho sirva como parâmetro para aplicação do jogo em outros ambientes para que cada vez mais pessoas tenham acesso ao conteúdo de física das partículas.
UMA PROPOSTA DE UMA UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA SOBRE GRAVITAÇÃO UNIVERSAL PARA O ENSINO MÉDIO.
Nessa dissertação nós desenvolvemos um produto educacional que foi elaborado para ser aplicado no Ensino Médio, servindo como uma alternativa de material acadêmico sobre o ensino do tema de gravitação universal ao professor, em sala de aula. Tendo como objetivo facilitar a aquisição de conceitos sobre esse tema bastante corriqueiro entre os alunos, para alcançarmos esse objetivo, elaboramos uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS), Marcos A. Moreira e Neusa T. Massoni, 2016, constando de uma sequência didática (S.D), Zabala 1998, sobre o tema gravitação universal. A presente UEPS adota como marco teórico a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel (1968,2000) em visões clássicas e contemporâneas (Moreira, 2000,2005,2006), a teoria dos campos conceituais de Gérard Vergnaud (1990; Moreira,2004), as teorias de educação de Joseph D, Novak (1977) e de D.B Gowin (1981). Adotando assim a filosofia da construção de uma UEPS, em que o ensino só ocorre quando há aprendizagem e esta deve ser significativa; ensino é meio, aprendizagem significativa é o fim; materiais de ensino devem ser potencialmente significativos. Portanto, não existem Sequências do Ensino e Aprendizagem Significativas, nem Unidades de Ensino Significativas, são sempre Potencialmente Significativas, no sentido que podem facilitar a captação e internalização (mental) de significados compartilhados externamente, Marcos A. Moreira e Neusa T. Massoni, 2016. A estrutura dessa UEPS sobre gravitação universal encontra-se detalhada no capítulo 1 dessa dissertação, com seus princípios e suas etapas. Etapas associadas a S.D que utilizamos e desenvolvemos coma nossa experiência em sala de aula ao longo dos anos como educador. Quanto a S.D, está detalhada no capítulo 3, composta de 08 encontros, cada encontro com duração de 50 minutos, sendo iniciada por um questionário inicial; seguido de uma discussão em grupo; depois uma encenação teatral com utilização da sala de aula invertida; aulas expositivas do tema pelo professor; leitura e interpretação de alguns textos; e no último encontro, uma reaplicação do questionário inicial , adaptado com duas novas questões de avaliação da UEPS. Finalmente, verificamos que a UESP, apresentou resultados positivos, melhorando a qualidade do ensino-aprendizagem, como pode ser observado com os resultados obtidos e analisados, com os dados, inseridos no capítulo 4 desta dissertação. No capítulo 5, temos a nossa conclusão e perspectivas, produzimos ainda um produto educacional para o professor de Física utilizar no ensino médio, se desejar, em suas aulas sobre esse tema de bastante curiosidade e interesse dos alunos. Além de produzir um livro paradidático sobre o tema e assuntos correlacionados, que pode ser útil como uma fonte de pesquisa e também como forma de divulgação deste produto educacional, inclusive os capítulos relacionados ao tema desta UEPS estão nos anexos.
Ensino de Termodinâmica através da construção de instrumentos de medição de variáveis meteorológicas e da confecção de mini estação meteorológica portátil com Arduino
Orientador : DEUSDEDIT MONTEIRO MEDEIROS
Ensinar os princípios Termodinâmicos para os alunos do Ensino Médio, não é fácil, tendo em vista a dificuldade de relacionar o cotidiano do aprendiz com o conhecimento acadêmico de forma significativa. Para minimizar as dificuldades encontradas no ensino de Termodinâmica, a presente dissertação tem como intuito propor um manual didático para a confecção de uma mini estação meteorológica portátil. Através da construção desse experimento será possível o estudo das variáveis de estado termodinâmico utilizando o Arduino como plataforma de monitoramento. Inicialmente será apresentada uma breve explanação do ensino da Termodinâmica assim como as técnicas utilizadas neste trabalho que serviram para corroborar a proposta do produto. Em seguida, será abordada a construção de instrumentos que serviram para tornar a aprendizagem significativa por meio da experimentação e da tecnologia. Na sequência, será apresentada a aplicação do produto de ensino no Centro Educacional Agnus Dei. Por fim, será exposto as conclusões da presente dissertação, que explanará pretensões para dar continuidade ao trabalho com acréscimo de alguns sensores e anceia-se submeter esse trabalho a publicação na revista de ensino de Física. Ao final do trabalho o leitor encontrará dois apêndices. O apêndice "A" irá conter alguns registros fotográficos do projeto. No apêndice "B" irá conter o manual com o passo a passo da construção da mini estação meteorológica portátil. Nesse complemento irá incluir uma breve apresentação do hardware e do software, das conexões eletrônicas necessárias para a montagem e o código para dar os comandos aos sensores e ao Arduino Uno. Com esse material fica claro que qualquer pessoa com noções básicas de informática conseguirá montar esse equipamento. Logo, o ensino prático e desenvolvido pelos próprios alunos produziram resultados significativos no processo de ensino e aprendizagem.
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para o estudo de conceitos de Física no Ensino Médio
O presente trabalho trata do uso de jogos no Ensino de Física, cujo produto é o Dominó Didático de Física. Nossa expectativa era desenvolver um produto educacional que favorecesse o aprendizado dos conceitos das grandezas e princípios no Ensino de Física. O Ensino Médio, atualmente, passa por reformas que são preconizadas pelo Sistema educacional brasileiro. A escola de tempo integral, o incentivo as diferentes metodologias, a alteração do currículo escolar é hoje um fato que alunos e professores precisam lidar. As metodologias ativas e participativas precisam ser de domínio das equipes pedagógicas e fazer parte do planejamento do professor, para que as aulas sejam mais dinâmicas e haja maior envolvimento dos alunos. O Jogo Dominó Didático de Física, pode ser estendido a todos os conteúdos e temas do Ensino Médio, mas por conveniência da escola e do momento da sequencia dos conteúdos ministrados, foi contemplado o tema Hidrostática. O jogo desenvolveu sete conceitos: Densidade, Pressão, Empuxo, Tensão Superficial, Lei de Stevin, Principio de Pascal e Principio de Arquimedes. Realizamos um questionário inicial com os alunos, que nos indicou alguns conhecimentos prévios sobre a temática e a percepção dos alunos sobre o ensino de Física, mostrando que apesar de deter noção de alguns conceitos, a maioria dos alunos consideram os conteúdos de Física importantes, mas muito complexos e de difícil aprendizagem. Após a concepção, modelagem e aplicação do jogo com os alunos, constatamos que os objetivos foram atingidos, superando as nossas expectativas quanto à capacidade de mobilizar saberes anteriores, desenvolver o trabalho colaborativo e em equipe, além de fomentar a pesquisa espontânea dos alunos, sobre o tema. Em nossa conclusão, afirmamos que o Jogo Dominó Didático de Física é, portanto, um material de apoio ao planejamento docente, que tem um caráter lúdico e de fácil manuseio, com regras simples, mas que leva o aluno à memorização de conceitos, ressignificação do entendimento a partir da verbalização dos próprios conceitos e respostas das questões reais que relacionam teoria e prática, favorecendo uma aprendizagem significativa, apropriada inclusive para alfabetização cientifica.
Pirâmide "holográfica": uma introdução ao estudo da óptica no ensino fundamental
Orientador : MILTON THIAGO SCHIVANI ALVES
Somos a todo o momento bombardeados por novas tecnologias que nos
permitem inúmeras façanhas, muitas delas inimagináveis décadas atrás. Neste cenário, a
indústria cinematográfica fomenta ainda mais o imaginário popular ao exibir, por
exemplo, hipotéticos hologramas interativos nos filmes de ficção científica e de superheróis.
Além dos cinemas, também podemos encontrar menção aos hologramas em
diversos outros cenários (eventos de premiação, campanhas de marketing e eleitorais,
shows de música, dentre outros), alguns destes se utilizam de dispositivos vulgarmente
denominados pirâmides "holográficas". Essas pirâmides podem fornecer a nítida
impressão de que o espectador está observando um objeto real e tangível. Todavia,
conforme discutimos nessa dissertação, a maioria destas referências às imagens
holográficas estão equivocadas, ou seja, além de não serem hologramas de fato, não
passam de imagens bidimensionais. Isso pode gerar excelentes oportunidades
educacionais para o debate sobre temáticas referentes a ilusões de óptica e o que são os
hologramas, especialmente quando nos atentamos para a transição da curiosidade
ingênua do indivíduo em uma curiosidade epistemológica. Desse modo, desenvolvemos
um produto educacional por meio de uma sequência didática para a introdução ao
estudo da óptica no ensino fundamental. Tomamos como ponto de partida a construção
de uma pirâmide "holográfica" quadrangular e investigamos seu princípio físico de
funcionamento. A sequência didática foi estruturada de acordo com os três momentos
pedagógicos (problematização inicial, organização do conhecimento e aplicação do
conhecimento) desenvolvidos por Demétrios Delizoicov e que possuem bases
educacionais freirianas. Mediante a aplicação da sequência didática, evidenciamos os
principais resultados, entraves, expectativas e geramos o produto educacional final
incluindo sugestões de aplicações nos demais níveis de escolaridade. Dentre os
resultados alcançados, destacamos aspectos lúdicos identificados nas pirâmides
"holográficas" que favoreceram a introdução de conceitos básicos da óptica e da
matemática no ensino fundamental, assim como a imersão em diversos fatores da
construção científica, a exemplo da formulação e verificação de hipóteses e a coleta e
Um novo cotidiano para a Física no ensino
médio: o comportamento da luz
Essa proposta de trabalho apresenta um produto educacional que enfatiza o
conceito de ondas eletromagnéticas, fundamentando e medindo a velocidade da
luz através de um aparelho utilizado na vida cotidiana dos alunos. Foram
exploradas também as concepções espontâneas para que fosse obtida uma
aprendizagem significativa. Para isso, foi criado um novo cotidiano dentro da
própria sala de aula. Um conteúdo normalmente não explorado nas escolas
públicas brasileiras, pode ser depreendido por alunos do primeiro ano do Ensino
Médio. Esse trabalho que foi realizado por uma turma de 40 alunos na Escola
Estadual Professor Francisco Ivo Cavalcante no primeiro semestre do ano de
2018, é apoiado numa sequência didática, bem como em um texto conceitual
sobre a natureza da luz. A sequência didática como produto educacional se
encontra no escopo dessa proposta.
FÍSICA E HISTÓRIA: EXPERIMENTO DE TORRICELLI
Orientador : JULIANA MESQUITA HIDALGO FERREIRA
Tem-se presenciado nas ultimas décadas a consolidação da defesa da inserção didática da História e da Filosofia da Ciência. Seguindo essa tendência, livros didáticos vêm incluindo em seu escopo alguns elementos históricos relacionados aos conteúdos científicos. Apesar da intenção de atender às demandas da legislação educacional em termos de contextualização histórica, a falta de critérios e de atenção à historiografia da ciência acaba por dar espaço a uma inserção inadequada de elementos histórico-filosóficos. Esses equívocos se traduzem, por exemplo, na formação de visões simplistas sobre a ciência. Nesse sentido, a análise do conteúdo relativo ao experimento de Torricelli em livros didáticos, revelou diversas falhas e distorções. Partindo das inadequações observadas, e, por outro lado, tendo como fundamentos textos historiográficos confiáveis, foram elaboradas três narrativas histórico-filosóficas para utilização na Educação Básica. Essas narrativas, que têm como foco o desenvolvimento histórico do conceito de pressão atmosférica e, em especial, o experimento de Torricelli, fazem parte de uma sequência didática elaborada no sentido de colaborar com o ensino dos referidos temas científicos. O produto educacional foi aplicado em turmas do ensino médio regular em escola públic
Avaliação e Ensino de Ondulatória, Acústica e Movimento Harmônico Simples usando contexto musical e jogo de tabuleiro
Orientador : PAULO HENRIQUE SOUSA DE OLIVEIRA
Esta dissertação propõe-se a relatar a aplicação do produto destinado à orientação de docentes em física no que diz respeito a concepções alternativas de avaliação ou até ensino dos conceitos gerais relacionados à ondulatória, acústica ou mesmo Movimento Harmônico Simples (M.H.S.) através da problematização musical e o auxílio e da lúdica metodologia como o uso de jogo de tabuleiro, de acordo com as necessidades das turmas de estudantes respeitando as realidades de cada turma. A proposta é de que o professor possa ter o auxílio de uma metodologia simples, barata, direta e facilmente aplicável para a dinâmica de ensino-aprendizagem em uma metodologia diferenciada de avaliação continuada no contexto geral de ensino de física, mas podendo também auxiliá-lo no processo de problematização dos assuntos. Neste trabalho, que apresento, inicia-se com um levantamento sobre o que é proposto em alguns artigos científicos acerca da problemática e a relevância dessas metodologias em uso de jogos na capacidade de melhor assimilar um determinado assunto quando ativado o senso de participação e coletividade dos participantes, continuando com uma contextualização sobre a relevância eficácia do uso de jogos para o ensino de ciências, além de uma breve fundamentação teórica sobre ondulatória e acústica, recortes por mim escolhidos, passando pela aplicação do produto e finalizando com os gráficos dos resultados e as considerações finais sobre os resultados atingidos.
Confecção e Aplicação de Uma Placa Foto-Eletrônica Como Ferramenta Para Mediar Projetos Pedagógicos Sobre o Efeito Fotoelétrico No Século XXI
Nas últimas décadas a nossa sociedade obteve uma mudança significativa em relação aos avanços científicos e tecnológicos. No entanto boa parte dos nossos alunos se beneficia desses avanços tecnológicos de forma inconsciente e não relacionam estes aos saberes adquiridos na escola. Acionar automaticamente um motor ou um sistema de iluminação e transformar a energia solar em eletricidade são exemplos de processos tecnológicos que estão no cotidiano dos nossos alunos de forma trivial. Entretanto, a escola do século XXI não deve se omitir aos novos desafios propostos por essa nova configuração de mundo, assim, o professor, tem obrigação de desenvolver hábitos e atitudes visando uma aproximação entre a escola e o desenvolvimento social e tecnológico em que o aluno está inserido. Portanto, o produto educacional construído pelo professor nesse trabalho tem como objetivo associar conteúdo e cotidiano em relação ao uso tecnológico do efeito fotoelétrico no século XXI. A aplicação desse produto foi realizada em uma turma do primeiro ano do ensino médio por meio de quatro aulas de 50 minutos. As duas primeiras aulas ocorreram de forma expositiva e dialogada, evidenciando a parte histórica e algébrica. As outras duas aulas ocorreram de acordo com uma sequência didática apoiada nos três momentos pedagógicos desenvolvidos por Demétrio Delizoicov, que contribuiu de maneira interativa e dinâmica na construção da relação entre a aula expositiva (conceito abordado) e o uso da ferramenta didática (aplicação no cotidiano).
O ESTUDO DA RELATIVIDADE ESPECIAL ATRAVÉS DA TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA
As Unidades de Ensino são, em linhas gerais, ferramentas didáticas que se propõem a melhorar o processo de ensino e de aprendizagem de um conteúdo. O trabalho aqui desenvolvido foi a elaboração de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS), embasada na teoria da aprendizagem de David Ausubel. Esta aborda os conceitos iniciais que são ensinados aos estudantes do ensino médio acerca da Relatividade especial ou restrita de Albert Einstein. A UEPS intitulada: O ESTUDO DA RELATIVIDADE ESPECIAL ATRAVÉS DA TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA, foi aplicada em duas turmas, compostas por estudantes, em sua maioria, pertencentes a segunda série do ensino médio e alguns dos cursos de licenciatura em Física e Matemática do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Rio Grande do Norte – Campus Santa Cruz, todavia nenhum deles tivera contato anterior com tal temática. A UEPS desenvolvida com o objetivo de abordar a teoria da relatividade, mostrou-se exitosa, como pode ser comprovado pela análise dos resultados quantitativos e qualitativos que foram obtidos e que podem ser consultados no capítulo 4 desse trabalho. O diferencial da UEPS o estudo da relatividade especial através da teoria da aprendizagem significativa é o uso do Aplicativo TRE Einstein, desenvolvido com a finalidade de ser aplicado em todo o ensino da relatividade restrita, sem que haja qualquer perda de eficácia, pois possui caráter de produto educacional, podendo, também, ser utilizado concomitantemente as aulas. Entretanto, foi apresentado aos estudantes na etapa final da Unidade de ensino.