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 2016-03-04T12:41:39Z No. of bitstreams: 1 2015_RenatoMiletti .pdf: 5968711 bytes, checksum: 8301ac7a8dc54d10a596ded516680ed0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-04-11T14:06:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RenatoMiletti .pdf: 5968711 bytes, checksum: 8301ac7a8dc54d10a596ded516680ed0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T14:06:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RenatoMiletti .pdf: 5968711 bytes, checksum: 8301ac7a8dc54d10a596ded516680ed0 (MD5) / O objetivo desta pesquisa é oferecer aos docentes que atuam no 3º segmento da Educação de Jovens e Adultos (EJA), uma alternativa de ação pedagógica, que torne o processo de aprendizagem de conteúdos relacionados à Física, mais significativo. A ação é baseada na aplicação de projetos de trabalho relacionados a temas da eletricidade e do eletromagnetismo presentes na 3ª etapa deste segmento. A pesquisa foi aplicada em uma escola pertencente à rede pública do Distrito Federal, no período noturno. A aplicação dos projetos de trabalho segue uma sequência dividida em dois momentos. Em um primeiro momento, os estudantes escolhem os temas de seu maior interesse, relacionados à eletricidade, formando grupos de pesquisa. A partir dessa escolha, o professor direciona a pesquisa do tema por meio de questões iniciais que permitem a compreensão dos conceitos presentes. Ainda neste momento, os grupos utilizam experimentos e demonstrações para a explicação dos conceitos aos colegas. No segundo momento, os grupos recebem um novo roteiro com questionamentos relacionados ao tema, além das perguntas formuladas, pelos próprios grupos, no início do trabalho. Com a orientação do professor, os estudantes apresentam seus temas, de preferência utilizando recursos visuais que facilitem a compreensão pelos colegas. Após a aplicação dessa metodologia, em dois momentos distintos e com grupos diferentes de estudantes, verifica-se, por meio dos relatos dos mesmos, uma mudança de postura, principalmente relacionada ao envolvimento destes com as atividades propostas. Também se verifica, por meio da análise de dois pré-testes e dois pós-testes aplicados, uma melhora na compreensão dos estudantes referente às grandezas relacionadas à eletricidade e ao funcionamento de aparatos elétricos presentes no cotidiano. Percebe-se, ainda, que a utilização dos projetos de trabalho gera uma maior motivação do professor e dos estudantes, permitindo, assim, uma possibilidade de sucesso dentro do processo de ensino e aprendizagem. / The goal of this research is to offer to Faculty members who work with the 3rd degree of Education for Young and Adult (EJA), a pedagogical action alternative that makes the learning process of contents related to Physics more meaningful. The action is based in the application of work projects related to electricity and electromagnetism subjects present in the 3rd stage of this segment. This research was applied to students who study nightly in a Public School which is part of the Federal District school system. The implementation of the work projects follows a divided sequence in two moments. In the first moment the students choose one of the subjects of their greatest interest, related to electricity, forming research groups. From that choice on, the teacher guides the research of the subject through initial issues that allow the understanding of the presented concept. During this process the groups use experiments and exemplification to explain the concepts to their classmates. In the second moment, the groups receive a new guidelines with questions related to the subject, besides questions formulated by the groups themselves in the early stage of the work. With their teacher’s guidance students present their topics, preferably using visual resources that ease their colleagues understanding. After the application of this methodology, in two distinct moments and with different student groups, it is verified through their own accounts a change in attitude, mainly related to their involvement with the proposed activities. It has also been verified through the analysis of a pre-test and a post-test applied an improvement in the understanding of the pupils referring to the magnitudes related to electricity and the working of electrical gadgets present in our everyday lives. It is noticed that the use of work projects generates greater motivation to the teacher and students, allowing a higher possibility of success with the learning and teaching processes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação de Mestrado Profissional em Ensino de Física, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-11T20:20:26Z No. of bitstreams: 2 2018_FábioHenriquedeSousaChagas.pdf: 25111190 bytes, checksum: 8e12c10e123151fb1c22b53d9eccf417 (MD5) 2018_FábioHenriquedeSousaChagas_PRODUTO.pdf: 14723803 bytes, checksum: 82ae32a27a171f327f12aaf4256bc834 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-14T19:29:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2018_FábioHenriquedeSousaChagas.pdf: 25111190 bytes, checksum: 8e12c10e123151fb1c22b53d9eccf417 (MD5) 2018_FábioHenriquedeSousaChagas_PRODUTO.pdf: 14723803 bytes, checksum: 82ae32a27a171f327f12aaf4256bc834 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2018_FábioHenriquedeSousaChagas.pdf: 25111190 bytes, checksum: 8e12c10e123151fb1c22b53d9eccf417 (MD5) 2018_FábioHenriquedeSousaChagas_PRODUTO.pdf: 14723803 bytes, checksum: 82ae32a27a171f327f12aaf4256bc834 (MD5) Previous issue date: 2018-07-05 / O tema deste trabalho versa sobre a aplicação da Física em um parque de diversão. As experimentações dos conteúdos passados em sala de aula foram essenciais à atividade proposta. A qual se realizou através da aprendizagem significativa e interação pessoal de cada discente. O produto idealizado foi uma revista, na qual os participantes do ensino responderam às perguntas relativas à matéria em questão. A revista ainda abordou vários conceitos, teorias e Leis da Física, como a exemplo a 1º Lei de Newton, energia cinética, dentre outras; sendo essencial para solucionar certas questões ali descritas. Outrossim, a pesquisa realizada após o evento demonstrou ser válido o uso de novos métodos didáticos que ensinem a Física de modo experimentado e participativo. Ademais, a revista representa uma excelente fonte de ensino da mecânica e do funcionamento dos brinquedos no parque de diversão, a qual poderá auxiliar futuros docentes na explicação desta matéria. Contribuindo em reforçar que a iniciativa de lecionar em espaço não formal é uma opção válida na construção do conhecimento. / The theme of this work is about the application of Physics in a amusement park. Experiments of the contents passed in the classroom were essential to the proposed activity. This was accomplished through the meaningful learning and personal interaction of each student. The idealized product was a magazine, in which the participants of the education event answered questions related to the matter in question. The magazine also addressed several concepts, theories and Laws of Physics, such as Newton's 1st Law, kinetic energy, among others; being essential to solve certain issues described there. In addition, the research conducted after the event demonstrated the validity of using new didactic methods that teach physics in an experienced and participatory way. In addition, the magazine represents an excellent source of teaching the mechanics and operation of toys in the amusement park, which may help future teachers in explaining this matter. Contributing to reinforce that the initiative of teaching in non-formal space is a valid option in the construction of knowledge.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1861.pdf: 7497223 bytes, checksum: 2ae6851e3b18583ab64ed3775a7a337f (MD5) Previous issue date: 2008-04-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we analyze how and where extension student of the eighth series of the basic education of two public schools of the city São Carlos, conceptual maps from theoretical and experimental lessons elaborate, based in the theory of the Significant Learning, having as study subject the material clay. For the accomplishment of the research an initial study of characterization of two types of school clay was made, a white and another red. The results of this study had served as base for the elaboration of the course Clay, given in the regular period of lessons, in real situation of education in room. As instrument of evaluation of the learning reports and text had been used to elaborate by the students, questionnaire and conceptual maps. For the results we had that the use of texts and lessons elaborated based in the theory of the Significant Learning and the use of conceptual maps had assisted the learning of the students. The conceptual map was an efficient tool in the teach-learning process, therefore it allowed the students to identify and to relate the concepts between itself, and with too much concepts and examples, already existing in its cognitive structure, and to get a panorama of as its knowledge was structuralized. For the researcher, the map made possible to identify mistake ideas of the students, being able these to be worked individually, besides serving as evaluation instrument. For the results gotten in this work we evidence that it is possible to the teacher to use conceptual maps in its lessons, because this is a tool that assists in the process of teach-learning of the students, can be used as evaluation instrument and has good acceptance for the students. / Neste trabalho analisamos como e em que extensão alunos da oitava série do ensino fundamental de duas escolas públicas da cidade de São Carlos, elaboram mapas conceituais a partir de aulas teóricas e experimentais, pautadas na teoria da Aprendizagem Significativa, tendo argila como tema de estudo. Para a realização da pesquisa foi feito um estudo inicial de caracterização de dois tipos de argila escolar, uma branca e a outra vermelha. Os resultados deste estudo serviram como base para a elaboração do curso Argila, ministrado no período regular de aulas, em situação real de ensino em sala. Como instrumento de avaliação da aprendizagem foram utilizados relatórios e texto elaborados pelos alunos, questionário dissertativo e mapas conceituais. Pelos resultados tivemos que o uso de textos e aulas elaboradas baseadas na teoria da Aprendizagem Significativa e o uso de mapas conceituais auxiliaram a aprendizagem dos alunos. O mapa foi uma ferramenta eficaz no processo de ensino-aprendizagem, pois permitiu aos alunos identificarem e relacionarem os conceitos entre si, e com demais conceitos e exemplos, já existentes em sua estrutura cognitiva, e obterem um panorama de como seu conhecimento estava estruturado. Para a pesquisadora, o mapa possibilitou identificar concepções equivocadas dos alunos, podendo estas serem trabalhadas individualmente, além de servir como instrumento de avaliação. Diante dos resultados obtidos neste trabalho constatamos que é possível ao professor utilizar mapas conceituais em suas aulas, pois esta é uma ferramenta que auxilia no processo de ensinoaprendizagem dos alunos, pode ser usado como instrumento de avaliação e tem boa aceitação pelos alunos.

Personal and professional reasons were the motivation for the development of research on distance education as a teaching method in vocational education average level for both start from the question of how to organize the educational process of vocational education in distance education mode so that it resulting in a significant learning, and what should be its theoretical basis. In order to understand the organization of the educational process in professional education of secondary level, in distance mode through its(s) base(s) theoretical/methodological(s), was conducted to contextualize the history of education, using the works of Otaisa Romanelli and Maria Luiza Ribeiro; it was approached professional education topic from Catapan, Kassick and Otero; on distance learning, drawing on the authors Litto and Formiga; and the organization of the educational/pedagogical concepts process, authors Becker, Mizukami, Piaget, Perrenoud, Ausubel, Saviani and others. Assuming that a significant learning is characterized and results in lifelong learning, supported the hypothesis that the professional training of middle level in ODL mode provide effective learning, since starting from an alignment between the organization of educational process with its theoretical basis and have a focus on training with technical quality and humanistic/citizen of his students. The relevance of the research is justified considering the expansion mode provided for in the National Education Plan, Law n. 13.005/2014, which has as one of its goals (11th goal) ¿triple enrollment of mid-level technical professional education, ensuring quality of supply and at least 50% (fifty percent) of the expansion in the public sector¿. Bibliographical works, official documents of educational legislation, questionnaires and analysis of four subjects syllabi of technical progress in industrial automation mode in EAD, the SENAI/SC as a research source were used. / Submitted by Jovina Laurentino Raimundo (jovina.raimundo@unisul.br) on 2017-10-23T16:36:37Z No. of bitstreams: 1 112208_Karolina.pdf: 14064167 bytes, checksum: 1ae29637a5a5fde3a2e69b6ff00d3923 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiane dos Santos (fabiane.santos3@unisul.br) on 2017-10-23T16:43:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 112208_Karolina.pdf: 14064167 bytes, checksum: 1ae29637a5a5fde3a2e69b6ff00d3923 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T16:43:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 112208_Karolina.pdf: 14064167 bytes, checksum: 1ae29637a5a5fde3a2e69b6ff00d3923 (MD5) Previous issue date: 2016-04-14 / Razões pessoais e profissionais foram a motivação para o desenvolvimento da pesquisa a respeito da educação a distância como modalidade de ensino na educação profissional de nível médio. Para tanto, partiu-se do questionamento sobre como se organiza o processo pedagógico da educação profissional na modalidade EAD para que dele resulte uma aprendizagem significativa, e sobre quais devem ser suas bases teóricas. Com o objetivo de compreender a organização do processo educativo na educação profissional de nível médio, na modalidade a distância, através de sua(s) base(s) teórico-metodológica(s), foi realizada a contextualização da história da educação, tendo por base as obras de Otaisa Romanelli e Maria Luiza Ribeiro; foi abordado o tema educação profissional a partir de Catapan, Kassick e Otero; sobre o ensino a distância, valendo-se dos autores Litto e Formiga; e sobre a organização do processo educativo/concepções pedagógicas, os autores Becker, Mizukami, Piaget, Perrenoud, Ausubel, Saviani e outros. Partindo do pressuposto que uma aprendizagem significativa caracteriza-se e resulta em uma aprendizagem duradoura, sustentou-se a hipótese de que os cursos profissionalizantes de nível médio na modalidade EAD proporcionam uma aprendizagem efetiva, desde que partindo de um alinhamento entre a organização do processo pedagógico com suas bases teóricas e possuam foco na formação com qualidade técnica e humanística/cidadã de seu alunado. A relevância da pesquisa justifica-se considerando a expansão da modalidade prevista no Plano Nacional de Educação, Lei nº 13.005/2014, que possui como uma de suas metas (11ª meta) ¿triplicar as matrículas da educação profissional técnica de nível médio, assegurando a qualidade da oferta e pelo menos 50% (cinquenta por cento) da expansão no segmento público¿. Como fonte de pesquisa foram utilizadas as obras bibliográficas, documentos oficiais de legislações educacionais, aplicação de questionários e análise dos planos de ensino de quatro disciplinas do curso técnico em automação industrial na modalidade EAD, do SENAI/SC.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-03T13:55:14Z No. of bitstreams: 1 WednaCirinoSoares_DISSERT.pdf: 1820541 bytes, checksum: b0d2b54a60f9a74bee0b65e3889bfeb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-10T11:37:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 WednaCirinoSoares_DISSERT.pdf: 1820541 bytes, checksum: b0d2b54a60f9a74bee0b65e3889bfeb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T11:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WednaCirinoSoares_DISSERT.pdf: 1820541 bytes, checksum: b0d2b54a60f9a74bee0b65e3889bfeb4 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Este trabalho procurou investigar o Livro da Vida como agente facilitador da aprendizagem e a contribui??o da Livre Express?o segundo a proposta pedag?gica de Celestin Freinet. Para realiza??o deste trabalho temos como campo emp?rico a Escola Freinet de Natal. Dentro do referido campo, escolhemos uma turma de 4? ano do Ensino Fundamental dos Anos Iniciais, no ano letivo de 2014, alunos em uma faixa et?ria entre 9 e 10 anos. A investiga??o se fundamenta nos estudos de Boleiz (2012), Can?rio (2006), Freinet,(1976, 1979, 1996a, e 1996b), Imbern?n (2012), Oliveira (1995), Pozo e Crespo, (2009), Santos (1993), Zabala (2010) Vigotski (1998; 2009; 2014), dentre outros. Ancoramos o trabalho sob uma perspectiva s?cio-hist?rica, uma vez que esta abordagem nos orienta a ver o sujeito em seu contexto hist?rico e social. Realizamos a pesquisa de forma descritivoanal?tica, haja vista que fizemos descri??es sobre o percurso metodol?gico da produ??o do livro da vida, e, ao mesmo tempo, realizamos an?lises por sobre os impactos destes na aprendizagem dos educandos, levando em conta o desenvolvimento das capacidades de livre express?o. A pesquisa de cunho bibliogr?fico e documental fez uso de textos como artigos, livros da ?rea de estudos, revistas, e ainda dos documentos da Escola Freinet de Natal, como fonte para realizar as an?lises necess?rias ao tema, como por exemplo, o Projeto Pol?tico Pedag?gico, os Dossi?s Avaliativos e os pr?prios Livros da Vida produzidos pelos alunos. Como conclus?o deste trabalho, evidenciamos possibilidades de aprendizagem contidas na produ??o do Livro da Vida, uma vez que constatamos a presen?a dos conte?dos seguindo as invariantes apontadas por Freinet e as aprendizagem significativas diante das experi?ncias vivenciais dos alunos. / This study sought to investigate the Book of Life as a facilitator of learning agent and the Free Expression contribution according to the pedagogical proposal of Celestin Freinet. For this work we have the empirical field to School Christmas Freinet. Within that field, we chose a group of 4th year of Elementary School of Early Years, in the academic year 2014, students in an age group between 9 and 10 years. The research is based on studies of Boleiz (2012) Canary (2006), Freinet (1976, 1979, 1996a and 1996b), Imbernon (2012), Oliveira (1995), Pozo and Crespo (2009), Santos (1993), Zabala (2010) Vygotsky (1998; 2009; 2014), among others. We anchor work under a socio-historical perspective, since this approach leads us to see the subject in its historical and social context. We carry out research descriptive and analytical way, given that we did descriptions of the methodological course of the production of the book of life, and at the same time, we conducted analyzes on the impacts of these on students' learning, taking into account capacity building free expression. The bibliographic and documentary nature of research made use of texts such as articles, studies area of books, magazines, and aindas of the Freinet Christmas School documents as a source to perform the analyzes necessary to the theme, such as the Pedagogical Political Project the Dossiers evaluative and own Books of Life produced by the students. As a conclusion of this study evidenced learning possibilities contained in the production of the book of life, as we see the presence of the contents following the invariants mentioned by Freinet and significant learning on the existential experience of the students.

O objetivo deste trabalho foi investigar as dificuldades encontradas pelos alunos na aprendizagem de circuitos elétricos em regime de corrente alternada (CA). Especificamente investigamos: i) dificuldades de aprendizagem em relação aos conceitos de reatância e impedância presentes em circuitos RLC de CA; ii) a contribuição da visualização da diferença de fase entre a tensão no capacitor/indutor e a tensão da fonte de CA na compreensão dos processos físicos envolvidos nesses elementos do circuitos e iii) a contribuição da análise da tensão nos elementos presentes em circuitos elétricos (resistivos, RC, RL e RLC) em tempo real através da placa Arduino para o entendimento do comportamento desses em regime de corrente contínua e alternada. Para tanto foi desenvolvido, amparado na Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel, um material didático constituído por: i) um aparato experimental que, por meio de uma placa Arduino conectada a um computador, fornece gráficos em tempo real do comportamento da tensão em função do tempo nos diferentes tipos de circuitos trabalhados; ii) questionários online, para a determinação do conhecimento prévio dos alunos, cujas respostas serviram para o professor orientar a sua exposição em aula, à semelhança do que ocorre na estratégia de “Ensino sob Medida” (EsM) e iii) e guias de atividades para que os alunos, trabalhando em aula em pequenos grupos com a metodologia “Predizer, Interagir e Explicar” (P.I.E.), explorassem os circuitos elétricos que construíam com a placa Arduino. O equipamento experimental foi utilizado pelo professor em pequenas demonstrações e, especialmente, pelos alunos em todas as atividades realizadas em pequenos grupos, na etapa Interagir do P.I.E. Foram realizados dois estudos: o primeiro, do tipo piloto e duração de 9h, com alunos do curso de licenciatura em Física da UNIPAMPA teve o objetivo de testar e melhor material didático desenvolvido; já o segundo, um estudo de caso exploratório com alunos da Física (Bacharelado e Licenciatura) da UFRGS matriculados na disciplina de Eletrônica básica, com duração de 6 horas, teve o objetivo de responder às questões propostas na pesquisa. Em ambos os estudos todos os alunos já haviam cursado a disciplina de Física III, Eletromagnetismo, tendo os conhecimentos básicos necessários para a aprendizagem dos conceitos de impedância e reatância. Os resultados da nossa análise qualitativa mostram que os estudantes eram capazes de argumentar sobre a diferença de fase entre a tensão nos elementos constituintes do circuito RLC de CA, inclusive dois meses após o término das atividades. De modo geral, para os aprendizes o capacitor/indutor não é um agente capaz de restringir a corrente elétrica em um circuito de CA, assim como ignoram a contribuição do resistor para a impedância. Os resultados apontam que a visualização da diferença de fase entre a tensão no capacitor/indutor seja um agente facilitador da aprendizagem dos processos físicos envolvidos nesses elementos, bem como auxiliam no entendimento e argumentação sobre a fase existente entre os componentes do circuito RLC de CA. A principal contribuição da análise através da placa Arduino foi seu rápido feedback e fácil manuseio, que aliado à metodologia adotada auxiliaram no entendimento das questões propostas aos alunos. Entretanto, salientamos que os resultados são preliminares e que mais esforços deverão ser envidados para subsidiar as conclusões da presente pesquisa. / The purpose of this study is to investigate the difficulties related to the learning of basic concepts of alternating current circuits. In particular, we investigated: i) learning difficulties associated with the concepts of reactance and impedance in RLC circuits (AC); ii) the contribution of real-time graphical visualization of phase’s difference between the voltage on the capacitor/inductor and on the AC source to understand the physical processes involved in the electric elements the circuits and iii) the contribution of a real-time voltage analysis using an Arduino board to compare the behavior of electrical elements in a circuit whether with direct or alternating current source. To answer our research questions a didactical material was developed based on Ausubel's Meaningful Learning Theory and it consists of: i) an experimental setup (Arduino board connected to a computer); ii) online questionnaires to detect the student’s misconceptions and iii) student’s activity guides using the "Predict, Interact and Explain" methodology to explore electrical circuits mounted on a protoboard. The experimental equipment was used by the teacher in short demonstrations, and by the students while developing experimental activities in small groups. A pilot study was conducted with undergraduate Physics students to test and improve the developed instructional material. This study was conducted at the Federal University of Pampa (UNIPAMPA-Brazil) and lasted 9 hours. Then an exploratory case study to answer the research questions was conducted with undergraduate physics majors at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS-Brazil) enrolled in a basic electronics course. This study lasted 6 hours. In both studies, all students had the basic knowledge needed for learning the concepts of impedance and reactance. The qualitative results show that students were able to argue on the phase difference between the voltages on the elements of the AC RLC circuit, even two months after the end of the activities. In general, the apprentices considered that the capacitor/inductor does not restrict the electric current in an AC circuit, as well as ignore the resistor's contribution to the impedance. The results suggest that the real-time graphical visualization of the voltage on the capacitor/inductor helps the students to understand the physical processes involved in these elements and, specifically, to understand the phase’s difference between the components of the AC RLC circuit. The main contribution of the Arduino board is related to its quick feedback and easy handling. This, combined with the didactical methodology we used, helped to foster students’ understanding. However, our results are preliminary and more efforts should be made to support the conclusions of this research.

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?

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.

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.