O Ensino de Mecânica Quântica Não Relativística é uma linha de pesquisa que tem adquirido relevância na área de Ensino de Física. A investigação de conceitos estruturantes facilitadores da aprendizagem deste ramo do conhecimento é de suma importância, sobretudo dadas as dificuldades de aprendizagem observadas, maiores nesta área do que em muitas da Física Clássica. Foi delineada uma proposta didática enquadrada nos moldes das teorias da Aprendizagem Significativa de D. Ausubel e dos Campos Conceituais de G. Vergnaud, visando facilitar a aprendizagem significativa dos conceitos de sistema físico, variáveis dinâmicas, estado de um sistema físico e evolução temporal. Tais conceitos foram selecionados por sua posição basilar na Física e pelas diferenciações, algumas sutis e outras não, na comparação entre a Física Clássica e a Física Quântica Não Relativística. Foram estudados os padrões de assimilação na forma predicativa do conhecimento, bem como o uso de invariantes operatórios no domínio de situações-problema em Instrução com carga horária de 12 horas-aula presenciais (além de períodos extra-classe para resolução de tarefas pelos participantes). A Instrução constituiu-se de 6 aulas do tipo expositivo-dialogado no qual se incitava a negociação de significados entre professor e aprendizes tanto pelo uso de situações-problema como por perguntas em que era necessária a manipulação conceitual. Os estudantes apresentaram, em sua maioria, conceitos vagos no pré-teste, que deram indícios de ser modificados ao longo da Instrução. Há evidências de que alguns destes conceitos mudaram para formas bem claras, outros foram parcialmente melhorados e ainda uns poucos, por mau entendimento ou falta de reforço instrucional, pareceram transformar-se em obstáculos epistemológicos. Há indicações de que os conceitos de sistema físico e de variáveis dinâmicas foram aprendidos, no que tange a seus atributos essenciais mais gerais; enquanto o primeiro parece ser aceito nas situações clássicas e quânticas, o segundo apresenta diferenciações que deram evidências de ser bem absorvidas por grande parte dos alunos. O conceito de estado de sistema físico no âmbito da Mecânica Quântica, por incluir novas facetas, apresentou maior dificuldade de aquisição e, além disto, parece ter sido subsurnido corno urna modificação do conceito de variáveis dinâmicas. Há indicativos de assimilação do conceito de superposição de estados sob o de probabilidade ao invés do de amplitude de probabilidade, propiciando entendimento por muitos dos alunos, de princípios quânticos corno relacionados a uma informação incompleta ou a uma impossibilidade de determinação dos estados de sistemas quânticos. A despeito da confusão associada a este aspecto específico da noção de superposição de estados, tal conceito pareceu ter sido dominado pela maioria dos estudantes na forma operatória. Menciona-se como ponto positivo que o conceito de evolução temporal foi modificado ao longo da instrução, apesar de revelar-se associado na maioria das vezes ao conceito de sistema físico, fato não esperado inicialmente. Além disto, o conceito de evolução temporal parece ter sido associado ao de causalidade, que dá indícios de ter assumido uma forma estável. Alguns dos estudantes, porém, mostraram evidência de relação entre o conceito de evolução temporal em Mecânica Quântica e a idéia incorreta de falta de preditividade de estados quânticos, o que os levou a crer que a determinação de um estado quântico só é possível se este for um auto-estado do operador associado à variável dinâmica que está sendo medida. A análise das respostas aos problemas e, em partes, à entrevista (realizada com uma das turmas) evidenciou o uso de invariantes operatórios, isto é, posse por parte dos estudantes de proposições relativamente fixas consideradas como verdadeiras acerca do real. / Non Relativistic Quantum Mechanics Teaching constitutes a research topic that has acquired relevante in Physics Teaching. Inquiry on structural concepts that facilitate meaningful learning in this area of knowledge is quite important, taking into account the learning difficulties that are greater in this field than in the ones associated with Classical Physics. We designed a didatic approach based on Ausubel's Meaningful Learning Theory and Vergnaud's Conceptual Fields Theory in order to facilitate the Meaningful Learning of the concepts of physical system, dynamical variables, state of a physical system and time evolution. These concepts were selected by their structural position in Physics and by the differentiations, some subtles and others not in the comparison between Classical Physics and Non-Relativistic Quantum Mechanics. The assimilation patterns in the predicative form of knowledge were studied, as well as the use of operatory invariants (concepts-in-action and theorems-in-action) in the mastering of situations proposed in an instruction with average duration of 12 hours inside class (besides the period of problem solving consumed by the students that occurred outside class). The instruction had six expositive-dialogued lectures in which meaning negotiation between teacher and learners was stimulated by problem-situations or by conceptual manipulation. Most of the students shown vague concepts in the pre-test that seemed to be changed during the Instruction. There are evidences that some of these concepts changed into quite accurately forms, others partially modified and some few concepts, because of misunderstanding or lack of instructional reinforcement, seemed to change into epistemological obstacles. There are some indications that the concepts of physical system and dynamical variables have been mastered quite well, taking into account the more general essential attributes of these concepts; while the first seemed to be accepted in Classical and Quantum situations, the second shows some differentatiations that most of times gave evidence of being well assimilated by the very great part of the students. The concept of quantum state, for including new features, was acquired with a higher levei of difficulty and, besides that, it seemed to be subsumed as a differentiation of the one of dynamical variable. There are some evidences indicating the assimilation of the concept of state superposition under the one of probabilities instead of the one of probability amplitude, what led much students to understand quantum principies as related to an incomplete information or to impossibility of determination of quantum states. Despite this confusion associated to this specific feature of the concept of state superposition, it seemed to be mastered by most of the students in the operatory form. We mention as a positive aspect the modification of the concept of time evolution during the instruction, in spite of showing a strong association to the concept of physical system, which turned out to be an element, or variable, we had not anticipated at the beginning of this research. Moreover the concept of time evolution seemed to be attached to the one of causality which seemed to assume a stable form, however, some of the students shown some evidence of relation between this concept and the wrong idea of lack of predictability of quantum states. The last finding led them to believe that determination of the quantum state is only possible if it's an eigenstate of the operator attached to the dynamical variable that is being measured. The analysis of the answers to the problems and, in some sense, to the enterview (made with one of the groups) shown evidence of using of operatory invariants, this means students' beliefs in relatively steady propositions considered true about reality.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-09T13:31:03Z No. of bitstreams: 1 2015_DiegoVeríssimoPereira.pdf: 2428164 bytes, checksum: 1b5ebad4738f01fc03e689c61df3eb7e (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T18:15:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_DiegoVeríssimoPereira.pdf: 2428164 bytes, checksum: 1b5ebad4738f01fc03e689c61df3eb7e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T18:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_DiegoVeríssimoPereira.pdf: 2428164 bytes, checksum: 1b5ebad4738f01fc03e689c61df3eb7e (MD5) / Este trabalho apresenta o resultado da pesquisa que utilizou Futurama como um recurso audiovisual e uma ferramenta de ensino para uma abordagem lúdica do conceito de inércia referente à primeira lei de Newton no 9º ano do ensino fundamental. O principal objetivo do trabalho consiste em despertar o interesse dos alunos para as disciplinas científicas, tão presentes no dia-a-dia dos estudantes. A utilização de desenhos animados para o ensino de física é uma forma de motivar seus estudos nesta disciplina, pois além de fazer uso de uma linguagem verbal e não-verbal, mais próxima da utilizada pelo discente, considera o contexto sociocultural, o que lhes desperta o interesse, requisito necessário para que ocorra uma aprendizagem significativa. Neste sentido, fazer uso de uma ferramenta presente no dia-a-dia dos alunos e com forte apelo audiovisual desponta como uma alternativa interessante e promissora, inclusive como forma de divulgação científica, que no contexto deste trabalho é vista como um meio de popularização do conhecimento científico para público não especializado. Os resultados indicam uma melhoria no aprendizado, além de maior aceitação e interesse com relação à física. / This work presents the results of the research which used Futurama as an audiovisual aid and an educational tool in an entertaining approach to the concept of inertia related to Newton's first law in the 9th grade of elementary school. The main objective of this study is to arouse the interest of students to scientific subjects, so present in their daily lives. The use of cartoons to teach physics is a way to motivate students to study this subject, since it uses verbal and non-verbal language, similar to that used by the students, and it takes into consideration their socio-cultural context, which arouses their interest, requirement necessary to occur meaningful learning. In this context, using a tool with a strong audiovisual appeal that is present in students’ daily lives, emerges as an interesting and promising alternative, which in the context of this work is seen as a way to popularize scientific knowledge for a nonspecialized public. The results show an improvement in learning, in addition to a greater acceptance and interest regarding physics.

Este trabalho apresenta uma estratégia de ensino desenvolvida com alunos jovens e adultos. A proposta é utilizar uma estratégia diferente dos métodos tradicionais para ensinar Física a um grupo de alunos jovens e adultos: os projetos didáticos. Para realizar esta proposta foi preciso considerar vários aspectos: turmas heterogêneas, grandes dificuldades de aprendizagem, pouco tempo para ensinar os conteúdos da etapa. Pensando nos pressupostos teóricos da aprendizagem significativa, é possível supor que a utilização da pedagogia de projetos torna a aprendizagem dos alunos adultos algo mais contextualizado dando mais significado os conceitos em seu mundo de vida e trabalho. São descritos neste trabalho os projetos didáticos desenvolvidos por grupos de alunos jovens e adultos realizados no período de 2003 a 2004, numa escola do Núcleo de Educação de Jovens e Adultos Paulo Freire. Os projetos foram desenvolvidos por alunos das etapas 7 e 8, referentes ao primeiro e segundo anos do ensino médio regular. Os conteúdos da etapa foram organizados a partir dos interesses dos alunos. Cada grupo de alunos escolheu um tema gerador para entender a física envolvida nestes temas. O presente trabalho descreve também os conteúdos envolvidos em cada projeto, os trabalhos desenvolvidos pelos alunos, a transcrição de entrevistas, os pré e pós-testes para buscar evidências de aprendizagem significativa, além de um texto de apoio aos educadores, sugerindo propostas e idéias de projetos para desenvolverem na educação de jovens e adultos.

O objetivo deste trabalho foi investigar como fazer os alunos modelarem mentalmente os enunciados de problemas de papel-e-lápis a fim de entendê-los e resolvê-los baseados em procedimentos analíticos e não buscando uma “fórmula”. Foram realizados cinco estudos empíricos com alunos universitários dos cursos de Engenharia e Física da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, cursando a disciplina de Mecânica Geral. Foi utilizada uma metodologia qualitativa baseada em depoimentos verbais (durante aulas exclusivas de problemas e entrevistas semi-estruturadas) e escritos (em testes e exames) durante o período de 1998 e 2004. O trabalho está subsidiado teoricamente pelas teorias dos modelos mentais de Johnson-Laird e dos campos conceituais de Vergnaud, tendo como teoria educacional subjacente, a teoria educacional da aprendizagem significativa de Ausubel. Resultados da pesquisa parecem dar suporte para a hipótese da autora, segundo a qual a representação mental dos enunciados dos problemas, apresentados acompanhados ou não por uma representação pictórica, podem ser facilitados pelo ensino explícito da modelagem física das situações envolvidas. Os conhecimentos-em-ação que os estudantes usam, como se pode inferir de suas soluções verbais e escritas, identificaram algumas características em seus desempenhos que pode ajudar com que os professores entendam os processos que eles usam durante as atividades de resolução de problemas, com possíveis conseqüências para os procedimentos usados pelos professores com relação ao ensino.

Este trabalho tem o objetivo de mostrar que é possível inserir um tema de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio, a saber, algumas noções de Mecânica Quântica. O estudo foi realizado com alunos de 3º ano do Ensino Médio de uma escola pública estadual de Porto Alegre, Brasil; foram abordados somente conceitos de Mecânica Quântica, usando poucas fórmulas matemáticas de fácil assimilação. Conceitos da aprendizagem significativa de Ausubel e Novak foram usados como referencial teórico deste estudo e a noção de Perfil Epistemológico, de Gaston Bachelard, como referencial epistêmico. Foi feita uma análise quantitativa e qualitativa das respostas desses alunos usando testes e esquemas conceituais. Não houve grupo de controle, pois este assunto não é trabalhado, em qualquer período do ano letivo, em nenhuma turma da escola. Os resultados dessa análise sugerem que é, de fato, possível abordar tópicos de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. / This work aims to show that is possible to insert a topic of modern and contemporary physics at high school level, specifically some notions of quantum mechanics. The study was carried out with third grade high school students from a public state school at Porto Alegre, Brazil, using just a few mathematical equations quite easy to assimilate. Concepts from the meaningful learning theory of Ausubel and Novak were used as theoretical framework whereas Bachelard’s notion of epistemological profile was used as epistemological reference. A quantitative and qualitative analysis of students’ answers to written quizzes and conceptual schemes was done.There was no control group since this subject is not approached with any other group of students in this school. Research findings presented at the end suggest that, indeed, it is possible to deal with notions of modern and contemporary physics at high school level.

O Ensino de Mecânica Quântica Não Relativística é uma linha de pesquisa que tem adquirido relevância na área de Ensino de Física. A investigação de conceitos estruturantes facilitadores da aprendizagem deste ramo do conhecimento é de suma importância, sobretudo dadas as dificuldades de aprendizagem observadas, maiores nesta área do que em muitas da Física Clássica. Foi delineada uma proposta didática enquadrada nos moldes das teorias da Aprendizagem Significativa de D. Ausubel e dos Campos Conceituais de G. Vergnaud, visando facilitar a aprendizagem significativa dos conceitos de sistema físico, variáveis dinâmicas, estado de um sistema físico e evolução temporal. Tais conceitos foram selecionados por sua posição basilar na Física e pelas diferenciações, algumas sutis e outras não, na comparação entre a Física Clássica e a Física Quântica Não Relativística. Foram estudados os padrões de assimilação na forma predicativa do conhecimento, bem como o uso de invariantes operatórios no domínio de situações-problema em Instrução com carga horária de 12 horas-aula presenciais (além de períodos extra-classe para resolução de tarefas pelos participantes). A Instrução constituiu-se de 6 aulas do tipo expositivo-dialogado no qual se incitava a negociação de significados entre professor e aprendizes tanto pelo uso de situações-problema como por perguntas em que era necessária a manipulação conceitual. Os estudantes apresentaram, em sua maioria, conceitos vagos no pré-teste, que deram indícios de ser modificados ao longo da Instrução. Há evidências de que alguns destes conceitos mudaram para formas bem claras, outros foram parcialmente melhorados e ainda uns poucos, por mau entendimento ou falta de reforço instrucional, pareceram transformar-se em obstáculos epistemológicos. Há indicações de que os conceitos de sistema físico e de variáveis dinâmicas foram aprendidos, no que tange a seus atributos essenciais mais gerais; enquanto o primeiro parece ser aceito nas situações clássicas e quânticas, o segundo apresenta diferenciações que deram evidências de ser bem absorvidas por grande parte dos alunos. O conceito de estado de sistema físico no âmbito da Mecânica Quântica, por incluir novas facetas, apresentou maior dificuldade de aquisição e, além disto, parece ter sido subsurnido corno urna modificação do conceito de variáveis dinâmicas. Há indicativos de assimilação do conceito de superposição de estados sob o de probabilidade ao invés do de amplitude de probabilidade, propiciando entendimento por muitos dos alunos, de princípios quânticos corno relacionados a uma informação incompleta ou a uma impossibilidade de determinação dos estados de sistemas quânticos. A despeito da confusão associada a este aspecto específico da noção de superposição de estados, tal conceito pareceu ter sido dominado pela maioria dos estudantes na forma operatória. Menciona-se como ponto positivo que o conceito de evolução temporal foi modificado ao longo da instrução, apesar de revelar-se associado na maioria das vezes ao conceito de sistema físico, fato não esperado inicialmente. Além disto, o conceito de evolução temporal parece ter sido associado ao de causalidade, que dá indícios de ter assumido uma forma estável. Alguns dos estudantes, porém, mostraram evidência de relação entre o conceito de evolução temporal em Mecânica Quântica e a idéia incorreta de falta de preditividade de estados quânticos, o que os levou a crer que a determinação de um estado quântico só é possível se este for um auto-estado do operador associado à variável dinâmica que está sendo medida. A análise das respostas aos problemas e, em partes, à entrevista (realizada com uma das turmas) evidenciou o uso de invariantes operatórios, isto é, posse por parte dos estudantes de proposições relativamente fixas consideradas como verdadeiras acerca do real. / Non Relativistic Quantum Mechanics Teaching constitutes a research topic that has acquired relevante in Physics Teaching. Inquiry on structural concepts that facilitate meaningful learning in this area of knowledge is quite important, taking into account the learning difficulties that are greater in this field than in the ones associated with Classical Physics. We designed a didatic approach based on Ausubel's Meaningful Learning Theory and Vergnaud's Conceptual Fields Theory in order to facilitate the Meaningful Learning of the concepts of physical system, dynamical variables, state of a physical system and time evolution. These concepts were selected by their structural position in Physics and by the differentiations, some subtles and others not in the comparison between Classical Physics and Non-Relativistic Quantum Mechanics. The assimilation patterns in the predicative form of knowledge were studied, as well as the use of operatory invariants (concepts-in-action and theorems-in-action) in the mastering of situations proposed in an instruction with average duration of 12 hours inside class (besides the period of problem solving consumed by the students that occurred outside class). The instruction had six expositive-dialogued lectures in which meaning negotiation between teacher and learners was stimulated by problem-situations or by conceptual manipulation. Most of the students shown vague concepts in the pre-test that seemed to be changed during the Instruction. There are evidences that some of these concepts changed into quite accurately forms, others partially modified and some few concepts, because of misunderstanding or lack of instructional reinforcement, seemed to change into epistemological obstacles. There are some indications that the concepts of physical system and dynamical variables have been mastered quite well, taking into account the more general essential attributes of these concepts; while the first seemed to be accepted in Classical and Quantum situations, the second shows some differentatiations that most of times gave evidence of being well assimilated by the very great part of the students. The concept of quantum state, for including new features, was acquired with a higher levei of difficulty and, besides that, it seemed to be subsumed as a differentiation of the one of dynamical variable. There are some evidences indicating the assimilation of the concept of state superposition under the one of probabilities instead of the one of probability amplitude, what led much students to understand quantum principies as related to an incomplete information or to impossibility of determination of quantum states. Despite this confusion associated to this specific feature of the concept of state superposition, it seemed to be mastered by most of the students in the operatory form. We mention as a positive aspect the modification of the concept of time evolution during the instruction, in spite of showing a strong association to the concept of physical system, which turned out to be an element, or variable, we had not anticipated at the beginning of this research. Moreover the concept of time evolution seemed to be attached to the one of causality which seemed to assume a stable form, however, some of the students shown some evidence of relation between this concept and the wrong idea of lack of predictability of quantum states. The last finding led them to believe that determination of the quantum state is only possible if it's an eigenstate of the operator attached to the dynamical variable that is being measured. The analysis of the answers to the problems and, in some sense, to the enterview (made with one of the groups) shown evidence of using of operatory invariants, this means students' beliefs in relatively steady propositions considered true about reality.

Este estudo tem como objetivo melhorar o processo de ensino-aprendizagem dos conceitos de Eletromagnetismo usando Realidade Aumentada (RA). Eletromagnetismo é a base científica para a compreensão do princípio de funcionamento das máquinas elétricas rotativas. No entanto, verificou-se através de um estudo preliminar que existem dificuldades no processo de ensino-aprendizagem de Eletromagnetismo e que estas dificuldades estão concentradas basicamente em dois fatores: tanto na visualização da representação correta do campo magnético quanto na base matemática para trabalhar com esses conceitos, os quais permitiriam a aquisição de novos conceitos na área de Eletromagnetismo. O estudo preliminar foi realizado através de questionários aplicados aos alunos e aos professores da disciplina Eletricidade, que aborda os referidos conceitos. O resultado do estudo revelou que 85% dos professores percebem as dificuldades dos alunos em aprender e, confirmada esta percepção pelos próprios alunos, dos quais apenas 39,5% demonstraram ter aprendido estes conceitos. Este trabalho foi baseado na teoria da Aprendizagem Significativa, que, de acordo com Ausubel, ocorre quando um conceito está relacionado de forma significativa e não arbitrária, com conceitos preexistentes na estrutura cognitiva do indivíduo. Na busca de nivelar os alunos para que todos tivessem os subsunçores necessários que permitissem melhorar o processo de ensino-aprendizagem de novos conceitos, os subsunçores de outros conceitos foram definidos e desenvolvidos três Objetos de Aprendizagem. A descoberta dos subsunçores e a ordem do uso dos Objetos de Aprendizagem permitiram melhorar o processo de ensino-aprendizagem de novos conceitos com o objetivo de atingir o conceito principal de campo girante fundamental no processo de ensinoaprendizagem de Máquinas Elétricas. Neste trabalho, foram utilizados três Objetos de Aprendizagem como ferramentas no processo de ensino-aprendizagem de conceitos de Eletromagnetismo para se superar o obstáculo da visualização dos campos magnéticos. Estes Objetos de Aprendizagem foram testados com os alunos dos cursos técnicos do IFF – campus Itaperuna, onde o aluno pode visualizar e interagir com os mesmos. A partir dos resultados obtidos com a interação dos alunos com os Objetos de Aprendizagem foi possível fazer análises e avaliações que permitiram concluir o presente trabalho. / This study aims to improve teaching-learning process of the concepts of Electromagnetism using Augmented Reality (AR). Electromagnetism is the scientific bases for understanding the operating principle of rotating electrical machines. However, it was found through a preliminary study, that there are difficulties in the teaching-learning process of Electromagnetism and these difficulties are concentrated primarily on two factors: the correct view of the representation of the magnetic field and in the mathematical basis to work with these concepts, concepts that allow the acquisition of new concepts in Electromagnetism area. The preliminary study was realized through questionnaires to students and professors of Electricity that addresses these concepts. The study results revealed that 85% of teachers perceive students’ difficulties in learning and confirming this perception by the students, where only 39,5% of these demonstrate to have learned these concepts. This work was based on the Meaningful Learning theory, which, according to Ausubel, occurs when a concept is related significantly and not arbitrary, with pre-existing concepts in cognitive structure of the individual. Aiming to put all students at the same level, there was necessary subsumers for improving the teaching-learning of new concepts, another subsumers about other concepts were defined and were developed three Learning Objects. The discovery of subsumers and the order the use of the Learning Objects allowed to improve the teaching-learning process of new concepts in order to achieve the main concept of the rotating fields, key in the teaching-learning process of Electrical Machines. In this study, there were employed three Learning Objects as tools in the teaching-learning process of Electromagnetism concepts to overcome the obstacle of the visualization of the magnetic fields. These Learning Objects have been tested with students of technical courses of IFF – campus Itaperuna, where students could view and interact with them. From the results, analysis and evaluations were made to complete the work.

SOUZA, Ana Kédyna Ribeiro de. Uso da química forense como ferramenta de ensino através da aprendizagem significativa. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-03-28T16:43:49Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_ akrsouza.pdf: 2626214 bytes, checksum: cb76fdcafa52a0c678e42a0e66aff9f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-03-28T16:52:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_ akrsouza.pdf: 2626214 bytes, checksum: cb76fdcafa52a0c678e42a0e66aff9f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T16:52:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_ akrsouza.pdf: 2626214 bytes, checksum: cb76fdcafa52a0c678e42a0e66aff9f7 (MD5) Previous issue date: 2017 / The Chemistry teaching on the Higt School is usually characterized as a learning process, guided by memorization and meaninglessness. Teachers often show a few difficulties in relating the Chemistry itself with daily life events and they prioritize the traditional methodology. This work introduces a meaningful learning proposal by using the forensic Chemistry. The study was applied at a high school located at the city of Maracanaú, Fortaleza’s metropolitan region, aiming to contribute to the meaningful learning at the Chemistry’s discipline and analyze the student’s perceptions related to the interest and comprehension of Chemical phenomena. On the methodological course, the matter of violence on the city was addressed in dialogue with the forensic Chemistry, by elucidating, according to the chemical experimentation, fictions crimes, which were associated to the contents of Chemistry, as acids and bases, oxidation and reduction, solubility, intermolecular interaction, organic functions and many others. Three instruments were used to obtain data: firstly, a redaction for selecting the students; after this, a questionnaire that analyzed the previous knowledge; and then, a second questionnaire that checked the new learning appearance. The main results pointed divergences on the students behavior, by the development of skills and competences. It was concluded that the recovery of the students’ interest for Chemistry made a positive contribution to the meaningful learning of chemical formal contents. / O Ensino de Química no nível médio caracteriza-se, frequentemente, como um processo de aprendizagem pautado pela memorização e falta de significado. Os professores demonstram dificuldades em relacionar a química com eventos da vida cotidiana e priorizam a metodologia tradicional. Este trabalho apresenta uma proposta de aprendizagem significativa utilizando a Química Forense. O estudo foi aplicado em uma escola de Ensino Médio do Município de Maracanaú, Região Metropolitana de Fortaleza – Ceará e presentou uma proposta de aprendizagem significativa através da abordagem da Química Forense, com integração entre realidade, significado, contextualização e aplicabilidade prática, objetivando despertar o interesse e aprendizagem dos fenômenos químicos nos alunos do Ensino Médio. No percurso metodológico, a questão da violência no município foi abordada em diálogo com a Química Forense, na elucidação com experimentação química de crimes fictícios, e relacionados aos conteúdos de química, tais como ácidos e bases, oxidação e redução, solubilidade, interações intermoleculares, funções orgânicas, entre outros. Foram aplicados três instrumentos para obtenção de dados. Primeiramente uma redação para a seleção dos alunos, posteriormente um questionário que analisou o conhecimento prévio e o segundo questionário que verificou o surgimento de novos aprendizados. Os principais resultados evidenciaram diferenças na atitude dos alunos com desenvolvimento de competências e habilidades. Concluiu-se que o resgate do interesse dos estudantes para a Química possibilitou contribuir positivamente com a aprendizagem significativa dos conteúdos formais da disciplina.

BORGES, Eciângela Ernesto. Contribuições dos jogos e atividades lúdicas para a aprendizagem significativa em química orgânica no 3º ano do ensino médio. 2015. 110 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Erivan Almeida (eneiro@bol.com.br) on 2015-12-15T12:48:58Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_eeborges.pdf: 2317020 bytes, checksum: 4885098c1e94c51833ccf157732a0a57 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales(rocilda@ufc.br) on 2015-12-15T13:38:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_eeborges.pdf: 2317020 bytes, checksum: 4885098c1e94c51833ccf157732a0a57 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T13:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_eeborges.pdf: 2317020 bytes, checksum: 4885098c1e94c51833ccf157732a0a57 (MD5) Previous issue date: 2015 / The Chemistry Teaching applied in schools is identified invariably as traditional, abstract and out of context. Literature has been prodigal in affirming that the Chemistry Teaching has not contributed significantly to the learning and civic education of pupils, whence the recurrent complaint against teachers to make them renew their teaching performance. There are also teaching methodologies demands for providing the cognitive development of learners, as well as fostering meaningful learning. In this context, the use of educational games constitutes as an important learning tool to make teaching more dynamic, attractive and interactive. Thus, this research aimed to formulate, implement and analyze the contribution of educational games as a pedagogical tool for Organic Chemistry Teaching in the light of meaningful learning. This research was theoretically supported by AUSUBEL, 2003; KISHIMOTO, 1994; MOREIRA, 2011; SOARES, 2013; MELO, 2005 and SANTANA, 2006. The analysis took the form of a descriptive research of quantitative and qualitative nature with case study and it was held in a public school in Fortaleza City, located in Henrique Jorge district into two high school last period classes. One of them was called controlada, in which was applied traditional methodology. The other, called pesquisada, had elaborate games that contemplated content bodily functions, linked to students’ daily lives. The tools used were three questionnaires, one pump test, two evaluations, as well as class observation and photographic record. The results obtained from the questionnaires and evaluations applied before and after the games have indicated that they acted as a facilitator and they were effective for the understanding of the approached content by promoting meaningful learning. It was also found that the use of educational games in Organic Chemistry Teaching provides participation and interaction among students and must enhance the promotion of an enjoyable and effective learning. / O Ensino de Química aplicado nas escolas é invariavelmente identificado como tradicional, abstrato e descontextualizado. A literatura tem sido pródiga na afirmação dessa assertiva, de modo que o Ensino de Química não tem contribuído de forma significativa para a aprendizagem e formação cidadã dos discentes. Daí o recorrente reclamo para que o docente renove seu modo de ensinar, necessitando-se de metodologias de ensino capazes de proporcionar o desenvolvimento cognitivo dos alunos e fomentar a Aprendizagem Significativa. Neste contexto, a utilização de jogos didáticos constitui-se como um importante instrumento de aprendizado capaz de tornar o trabalho docente mais dinâmico, atraente e interativo. Assim, esta pesquisa teve como objetivo elaborar, aplicar e analisar a contribuição dos jogos didáticos como ferramenta pedagógica no ensino de Química Orgânica, à luz da Aprendizagem Significativa. A presente pesquisa teve como suporte teórico os trabalhos, principalmente, de AUSUBEL, 2003; KISHIMOTO, 1994; MOREIRA, 2011; SOARES, 2013; MELO, 2005 e SANTANA, 2006. Suas análises assumiram a forma de uma pesquisa descritivo-bibliográfica, de cunho qualiquantitativo com estudo de caso e realizado em campo, aplicado em uma escola pública de Fortaleza-CE, localizada no Bairro Henrique Jorge em duas turmas de 3º ano do Ensino Médio. Uma das turmas foi denominada de controle na qual foi aplicada a metodologia tradicional e a outra, denominada pesquisada, na qual foram utilizados os jogos elaborados que contemplaram o conteúdo funções orgânicas, vinculado ao cotidiano dos estudantes. Os instrumentos utilizados foram três questionários, um teste de sondagem, duas avaliações, além da observação e registro fotográfico. Os resultados obtidos, a partir dos questionários e das avaliações aplicadas antes e após a utilização dos jogos, indicaram que os mesmos atuaram como um instrumento facilitador e eficiente na compreensão do conteúdo abordado, fomentando uma Aprendizagem Significativa. Constatou-se ainda que, o uso dos jogos didáticos no ensino de Química Orgânica proporciona a participação e a interação entre os alunos, podendo potencializar a promoção de uma aprendizagem prazerosa e eficaz.

Dentre os problemas tradicionalmente acatados pela educação em ciências, cita-se o desenvolvimento e avaliação de estratégias para o ensino de conceitos científicos. A literatura também apresenta vários problemas no Ensino de Física Básica para a Engenharia, tais como a falta de profissionais na área, a dificuldade de aplicar conceitos de Física na futura área de atuação, as altas taxas de reprovação e evasão, falta de habilidade de comunicação dos formandos na área, pouca consciência dos estudantes dos aspectos sociais, ambientais, econômicos e legais que fazem parte da Engenharia Moderna, pouca ou inexistência de relações entre teoria e prática, notas estatisticamente piores no Ensino Tradicional. Com o intuito de atender a estas demandas, a presente pesquisa busca desenvolver e avaliar uma proposta didática composta por situações de Física aplicadas à Engenharia, Unidades de Ensino Potencialmente Significativas e o Método de Projetos na perspectiva de Rogers, de modo que a integração facilite a Aprendizagem Significativa, crítica e ativa de conceitos da Termodinâmica, favorecendo a elaboração de projetos, pelos alunos, na futura área de atuação, bem como se preocupando com a ementa. Como metodologia de pesquisa, foi utilizada a integração entre métodos qualitativos e quantitativos. O método qualitativo utilizado foi a pesquisa do tipo etnográfica e no quantitativo utilizou-se estatística descritiva e inferencial. Para a coleta de dados, foi utilizado um delineamento quase experimental para amostras temporais equivalentes. Utilizou-se a integração entre os métodos qualitativos e quantitativos e vários instrumentos para coleta dos dados, devido à possibilidade de aumento da profundidade e extensão dos resultados encontrados a partir do cruzamento de tais informações. Na parte do desenvolvimento, foram construídas duas UEPS que, integradas ao Método de Projetos e as situações-problema, foram implementadas em três turmas mistas da Engenharia (duas de controle e uma experimental), com uma carga horária de 60 horas cada turma, totalizando 180 horas de implementação da proposta. Escolheu-se a área da Termodinâmica, pois na revisão da literatura não foram encontrados trabalhos nessa área. Na parte inicial da pesquisa, identificou-se qualitativamente e quantitativamente que a maioria dos alunos não possuem conhecimentos prévios sobre conceitos de Termodinâmica. Depois do processo de instrução, a maioria dos alunos mostrou indícios de Aprendizagem Significativa, conceitual, procedimental e de aplicação, inclusive apresentando maior retenção desses conhecimentos se comparado ao grupo de controle. Como encaminhamento para a continuidade do trabalho, pretende-se: 1) identificar quais são os invariantes operatórios dos alunos na área abrangida pela proposta; 2) encontrar métodos que facilitem a comparação entre os dados apresentados pelos alunos nos diferentes instrumentos, fazendo a triangulação entre eles, para buscar indícios de como ocorre à evolução do campo conceitual da Termodinâmica ao longo do processo de instrução; 3) preparar cursos para professores e instrutores; 4) re-implementar a presente proposta alterando os fatores necessários; 5) avaliar qualitativamente e quantitativamente a nova versão; 6) identificar se os professores continuam utilizando a integração depois do término da pesquisa; 7) pesquisar como ocorre à implementação em outras disciplinas da Física Básica. / One of the problems traditionally faced by education in sciences is the development and evaluation of strategies for teaching scientific concepts. The literature also presents many problems in the Basic Physics Teaching for Engineering, such as the lack of professionals in the area, the difficulty to apply the Physics concepts on the future acting field, the elevated rate of reprobation and evasion, formed students with lack of communication ability, low conscience of students about social, environmental, economical and legal aspects that are part of the Modern Engineering, little or absence of relation among theory and practice, and the students’ scores, which are statically worse in Traditional Education. In order to attend these demands, this research seeks to develop and evaluate a didactic proposal composed by Physics situations applied on Engineering, Potentially Significant Education Units and the Projects Method on the Rogers' perspective, so that the integration facilitate the Meaningful Learning - which should be active and critic - of Thermodynamics concepts, favoring creation of projects by the students on the future acting field, and concerning with the contents. As research methodology, integration among qualitative and quantitative methods was used. The qualitative method used was the ethnography research and the quantitative method was descriptive and inferential statistic. For gathering data was used an almost experimental lineation for temporal equivalent samples. It was used the integration among the qualitative and quantitative methods and many tools for gathering data due to the possibility of growth of the profundity and extension of the found results from the intersection of that information. In the development stage was built two UEPS that, integrated to the Projects Method and the problemsituations, was implemented on three Engineering mixed classes (two of control and one experimental), with during time of 60 hours each class, totaling 180 hours of the proposal implementation. Thermodynamics was chosen because works in this field was not found in the literature revision. In the initial step of the research was quantitatively and qualitatively found that most students have not previous knowledge of Thermodynamics concepts. After the instruction process, most students presented signs of Meaningful Learning - conceptual, procedural and of application - including presenting higher retention of these knowledges comparing it with the control group. It was also identified a motivation increase, decrease of the evasion and reprobation rates, and an increase of the students understanding about the relation between Engineer and Physics. As forwarding to the continuity of this work, it is intended to: 1) which are the invariable operatives of the students in the area covered by the proposal? 2) Find methods that facilitates the comparison of the data presented by students on the different tools, making triangulation between these, to find evidence of how the evolution of the Thermodynamics conceptual field occurs over the instruction process; 3) develop courses to teachers and instructors; 4) implement this proposal changing the necessary factors; 5) evaluate qualitatively and quantitatively the new version; 6) Are the teachers remain using the integration after the end of the research? 7) How occur the implementation on other disciplines of Basic Physics?