A sociedade vem questionando os conteúdos presentes no currículo de ciências, quanto ao \"por que\" e \"para que\" ensiná-los. Isso ocorre também dentro do ambiente escolar. Atualmente, o ensino de ciências tem acontecido de maneira bastante desconexa da realidade de nossos alunos, afinal, este ensino não tem apresentado inovações ou trazido temas atualizados para as discussões que ocorrem no ambiente da sala de aula. Apresentamos neste trabalho uma proposta de atualização curricular do ensino de ciências através da inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea, com base na proposta curricular inserida nos PCNEM e PCNEM+ para a disciplina de Física. Nossa proposta consiste em uma seqüência didática de um curso de Física das Radiações voltado ao Ensino Médio, onde se utilizam as noções de \"marcadores\" e \"marcadores-estruturantes\", desenvolvidas no contexto da teoria da Transposição Didática, para delinear as atividades que acreditamos serem essenciais para que esta nova seqüência de ensino seja exeqüível. / The society has questioned what should be taught in science learning, including both \"why\" and \"what for\" some subjects should be taught. This kind of discussion occurs also inside the educational environment. Presently the science teaching is not connected to the reality of the student, because teaching has not related to scientific innovations, no updated themes are discussed in the classroom. In this work the curricular updating is inserted through the inclusion of Modern and Contemporary Physics topics, as suggested in the PCNEM and PCNEM+. This proposal consists of a didactic sequence of a course on Radiations Physics appropriated to the high school teaching. The concept of \"markers\" and \"structurating-markers\" is discussed within the Didactic Transposition Theory. \"Markers\" are established through the proposed activities, which are supposed to be the essential ones to the learning sequence.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5972.pdf: 2219135 bytes, checksum: a97ef68004a3da2f9bc6d9d9f25503e1 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / The current curricular propositions direct the goals of basic education in the perspective of the student's education as a contemporary citizen who can understand and act in society. Given this configuration, we locate concerns regarding the insertion of latest contents in the curriculum and the development of a more contextualized teaching, through which students can assign a meaning to this knowledge in their lives. Thus, we wondered whether the Thematic Approach could not contribute to the selection and development of content of a more contemporary physics, so they make sense to the students, becoming it effective elements of understanding the world, focusing on its transformation. Given this initial hypothesis, we seek for theses and dissertations in the CAPES' Database of Theses and Dissertations dealing curricular organization from themes and the productions that focus on the reflection on the insertion of Modern and Contemporary Physics (MCP) in basic education. We observed four perspectives for the thematic approach, of which the themes in Freire's perspective and that focusing on Science-Technology- Society relationships (STS) comprise the majority of productions. We identify arguments in justifications for the inclusion of MCP in basic education that are associated with STS dimensions, in most they highlight the importance of this knowledge just by the need to update the curriculum contents and outnumbered we observed the presence of those who focus on the changes in basic education. Seems to us that a thematic approach based on an approximation between Freire's perspective and with a focus on STS relations, can contribute what for the teaching of the content of contemporary physics be articulated to the development of a physics education, aligned with the changes in education in recent decades and that contributes to training which focuses the development of a citizen's and active s posture of student. Accordingly, a possible criterion for the selection of such content would be articulated with the opportunity for students to unveil and understand contradictions related to scientific and technological development, seeking its transformation. So, the development of a thematic investigation could focus on the search for themes that represent environmental implications of scientific and technological development occurred in the last century. / As atuais proposições curriculares direcionam os objetivos da educação básica na perspectiva de formação do estudante como um cidadão contemporâneo, que possa compreender e atuar na sociedade. Diante desta configuração localizamos preocupações com relação à inserção de conteúdos mais atuais no currículo e ao desenvolvimento de um ensino mais contextualizado, por meio do qual os estudantes possam atribuir um sentido a estes conhecimentos nas suas vidas. Desta maneira, nos questionamos se a Abordagem Temática não poderia contribuir para a seleção e o desenvolvimento de conteúdos de uma física mais contemporânea, para que façam sentido aos alunos, tornando-se elementos efetivos de compreensão do mundo, focalizando a sua transformação. Tendo em vista esta hipótese inicial, buscamos por teses e dissertações no Banco de Dados de Teses e Dissertações da CAPES que tratavam da organização curricular a partir de temas e as que focalizavam a reflexão sobre a inserção da Física Moderna e Contemporânea (FMC) na educação básica. Observamos a presença de quatro perspectivas para a abordagem temática, das quais os temas na perspectiva freireana e aqueles com enfoque nas relações Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) concentram a maioria das produções. Identificamos argumentos em justificativas para a inserção da FMC na educação básica que estão associados com as dimensões CTS, em maior parte eles destacam a importância destes conhecimentos justamente pela necessidade de atualizar os conteúdos curriculares e em menor número observamos a presença daqueles que focalizam as mudanças ocorridas na educação básica. Parece-nos que uma abordagem temática a partir de uma aproximação entre as perspectivas freireana e com enfoque nas relações CTS, pode contribuir para que o ensino dos conteúdos mais contemporâneos da física se articule ao desenvolvimento de um ensino de física alinhado com as mudanças ocorridas na educação nas últimas décadas e que contribua para uma formação que focalize o desenvolvimento de uma postura cidadã e atuante dos estudantes. Nesse sentido, um possível critério para a seleção destes conteúdos estaria articulado com a possibilidade de os estudantes desvelarem e compreenderem contradições relacionadas com o desenvolvimento científico-tecnológico, visando a sua transformação. Então, o desenvolvimento da uma investigação temática poderia focalizar a busca por temáticas que representam implicações socioambientais decorrentes do desenvolvimento científico-tecnológico ocorrido no último século.

Na perspectiva da aprendizagem significativa, o conhecimento prévio, ou subsunçor, do aprendiz é imprescindível para que ocorra a ancoragem cognitiva. As representações sociais, juntamente com outras ideias que compõem a ecologia representacional mental do aprendiz, podem ser relevantes em relação ao que se pretende aprender, pois atuam como subsunçores. Algumas dessas ideias podem ter sofrido a influência de meios de divulgação, que auxiliam na difusão de conceitos científicos – ou quase científicos – e podem influenciar o conhecimento das pessoas, por isso se faz necessário investigar qual o significado atribuído a tais conceitos na elaboração de representações sociais. À luz dos referenciais teóricos da aprendizagem significativa e das representações sociais, é apresentado um estudo, cujos objetivos são: 1) a partir das representações em relação à Física Quântica, identificadas no trabalho de mestrado, propor uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativo (UEPS) para tratar deste tema a fim de investigar a possibilidade de modificação nessas representações; e 2) identificar possíveis representações sociais sobre outros conceitos de Física Moderna e Contemporânea que possam atuar como subsunçores no processo de aprendizagem significativa. Para alcançar os objetivos, a pesquisa é dividida em duas frentes de trabalho: a primeira dá continuidade à investigação do mestrado sobre o conceito de Física Quântica, buscando a evolução representacional, através da análise de mapas mentais e conceituais abordados no decorrer de uma proposta de ensino, e a segunda trata da investigação de outros conceitos que possam ser alvo de representações sociais, por meio de questionários de associação de palavras, para alcançar o grande público, como por exemplo, estudantes de Ensino Médio, universitários, moradores de uma mesma região, que compartilhem a mesma cultura, etc. Os resultados indicam a existência de possíveis representações sociais sobre os temas pesquisados e a possibilidade de mudança representacional utilizando a proposta de ensino sobre Mecânica Quântica. / In the perspective of the meaningful learning theory, previous knowledge, or subsumers, are indispensable for cognitive anchoring. Social representations, together with other ideas that compose the learner’s mental representation ecology, might be relevant regarding what is to be learned since they act as subsumers. Some of these ideas might have been influenced by the diffusion media, that help to disseminate scientific concepts – or almost cientifick – and might influence people’s knowledge. That’s why it is necessary to investigate the meaning assigned to these concepts in the construction of social representations. Under the frameworks of meaningful learning and social representations theories a research study was carried out with the following objectives: 1) from the social representations identified in the master’s degree study, regarding Quantum Mechanics, to construct a Potentially Meaningful Teaching Until (PMTU) to deal with this subject and to investigate the possibility of changing such representations; 2) to identify possible social representations about other concepts of Modern an Contemporary Physiscs that might act as subsuming concepts in meaningful learning. To reach these objectives the research was divided into two work fronts: the first one provides some continuation to the study carried out in the master’s degree about the concepts of Quantum Physics, looking for a conceptual evolution, through the use of mental and conceptual maps using during the teaching process, and the second one deals with the research of the other concepts that might be target of social representations, through word association questionnaires, to reach a large audience such as, for exemple, high school students, college students, citizens of a given region that share the same culture, etc. Research findings suggest the existance of possible social representations about the chosen topics and also the possibility of a representational change of them using a didactical proposal to teach Quantum Mechanics.

A inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea (FMC) é amparada pelas diretrizes curriculares nacionais e já está bem justificada na literatura da área de ensino de física, contudo ainda não é comum nas salas de aula do Ensino Médio. Fragilidades na formação do professor estão entre as dificuldades para essa atualização curricular. Nesse contexto, esta pesquisa desenvolveu e analisou um curso de formação continuada para discutir com os professores em exercício da região do Triângulo Mineiro, MG, as razões e os caminhos para trazerem temas de FMC para suas aulas. Para isso utilizou-se a dinâmica dos Três Momentos Pedagógicos desenvolvidos a partir das ideias de um ensino dialógico e problematizador na linha freireana. Com essa estrutura a expectativa foi de conseguir maior participação dos professores cursistas, pois havia espaço para que trouxessem suas dúvidas e expectativas sobre o tema para o curso e com isso pudessem participar de forma mais ativa durante o mesmo, tentando evitar uma mera transmissão direta de informações sem respeitar suas experiências e conhecimentos. O curso teve uma carga horária de 24 horas divididas em 6 encontros realizados em sábados distribuídos ao longo de 3 meses. Com isso houve tempo para incluir nas atividades do curso as sugestões e dúvidas dos professores. A estrutura geral do curso contou com 1 encontro para a Problematização Inicial, 3 encontros para o momento de Organização do Conhecimento e 2 para a Aplicação do Conhecimento. A análise das contribuições do curso foi realizada olhando-se para três dimensões de interações entre professor-aluno-saber comumente presentes em uma situação didática: a dimensão epistemológica, a dimensão educativa e a dimensão didático-pedagógica. Os dados foram coletados a partir de questionários, filmagem das atividades (com o consentimento dos participantes) e uma entrevista semiestruturada realizada um semestre após o curso. Os questionários permitiram a construção do perfil dos participantes que não mostrou diferenças em relação a outros grupos semelhantes relatados na literatura da área. A análise dos vídeos mostrou um bom envolvimento dos professores do curso que parecem ter se apropriado das discussões e atividades realizadas, já que indicaram na entrevista que já utilizaram ou planejam utilizá-las no próximo ano letivo em suas aulas. A comparação de algumas posturas dos professores durante o curso e na entrevista final permitiu avaliar características do seu perfil de autonomia, segundo definições de Contreras. Os resultados parecem indicar algumas características do profissional reflexivo quando antes só se percebia posturas de especialista técnico. / The insertion of themes of Modern and Contemporary Physics, already well documented in the literature in the field of physics education, is supported by the national curriculum guidelines and now appears in most textbooks evaluated by the Brazilian Textbook Program. However there are still difficulties to truly embed themes of Modern and Contemporary Physics in the actual planning by in-service teachers. To contribute in this context, the purpose of this study was to develop and analyze a continuing education course to discuss with in-service teachers in the area of Triângulo Mineiro, MG, the reasons and the ways to do covered topics in class. For this we used the dynamics of Three Pedagogical Moments developed from the ideas of a dialogical education in Freire\'s line. With this structure the expectation was to achieve greater involvement of the attendant teachers, because there was time for them to bring their doubts and expectations about the theme of the course and then participate more actively during the same, thus avoiding a mere direct transmission of information without respecting their experiences and prior knowledge. The course has a workload of 24 hours divided in 6 meetings on Saturdays spread over a period of 3 months. So, there was time to include suggestions and concerns of teachers in the course activities. All meetings were recorded with the consent of the participants. The general course structure included 1 meeting for Initial Problematization, 3 meetings for Knowledge Organization and 2 for the Knowledge Application. The contributions of the course by looking at three dimensions commonly present in the interactions of a didactic situation: the epistemological dimension, the educational dimension and the didactic- pedagogical dimension. As a source of data, beyond the meeting recordings, it was also used questionnaires during its realization and a semistructured interview conducted approximately one semester after the course. The results showed that teachers in fact appropriated the discussions and activities, having made initial attempts to implement them already in this short time interval. What shows the gain of using a dialogical and problematizing teaching in the continuing education of teachers. It was also possible to observe changes in the autonomy of these teachers profile, according to the concept of autonomy by Contreras.

Na perspectiva da aprendizagem significativa, o conhecimento prévio, ou subsunçor, do aprendiz é imprescindível para que ocorra a ancoragem cognitiva. As representações sociais, juntamente com outras ideias que compõem a ecologia representacional mental do aprendiz, podem ser relevantes em relação ao que se pretende aprender, pois atuam como subsunçores. Algumas dessas ideias podem ter sofrido a influência de meios de divulgação, que auxiliam na difusão de conceitos científicos – ou quase científicos – e podem influenciar o conhecimento das pessoas, por isso se faz necessário investigar qual o significado atribuído a tais conceitos na elaboração de representações sociais. À luz dos referenciais teóricos da aprendizagem significativa e das representações sociais, é apresentado um estudo, cujos objetivos são: 1) a partir das representações em relação à Física Quântica, identificadas no trabalho de mestrado, propor uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativo (UEPS) para tratar deste tema a fim de investigar a possibilidade de modificação nessas representações; e 2) identificar possíveis representações sociais sobre outros conceitos de Física Moderna e Contemporânea que possam atuar como subsunçores no processo de aprendizagem significativa. Para alcançar os objetivos, a pesquisa é dividida em duas frentes de trabalho: a primeira dá continuidade à investigação do mestrado sobre o conceito de Física Quântica, buscando a evolução representacional, através da análise de mapas mentais e conceituais abordados no decorrer de uma proposta de ensino, e a segunda trata da investigação de outros conceitos que possam ser alvo de representações sociais, por meio de questionários de associação de palavras, para alcançar o grande público, como por exemplo, estudantes de Ensino Médio, universitários, moradores de uma mesma região, que compartilhem a mesma cultura, etc. Os resultados indicam a existência de possíveis representações sociais sobre os temas pesquisados e a possibilidade de mudança representacional utilizando a proposta de ensino sobre Mecânica Quântica. / In the perspective of the meaningful learning theory, previous knowledge, or subsumers, are indispensable for cognitive anchoring. Social representations, together with other ideas that compose the learner’s mental representation ecology, might be relevant regarding what is to be learned since they act as subsumers. Some of these ideas might have been influenced by the diffusion media, that help to disseminate scientific concepts – or almost cientifick – and might influence people’s knowledge. That’s why it is necessary to investigate the meaning assigned to these concepts in the construction of social representations. Under the frameworks of meaningful learning and social representations theories a research study was carried out with the following objectives: 1) from the social representations identified in the master’s degree study, regarding Quantum Mechanics, to construct a Potentially Meaningful Teaching Until (PMTU) to deal with this subject and to investigate the possibility of changing such representations; 2) to identify possible social representations about other concepts of Modern an Contemporary Physiscs that might act as subsuming concepts in meaningful learning. To reach these objectives the research was divided into two work fronts: the first one provides some continuation to the study carried out in the master’s degree about the concepts of Quantum Physics, looking for a conceptual evolution, through the use of mental and conceptual maps using during the teaching process, and the second one deals with the research of the other concepts that might be target of social representations, through word association questionnaires, to reach a large audience such as, for exemple, high school students, college students, citizens of a given region that share the same culture, etc. Research findings suggest the existance of possible social representations about the chosen topics and also the possibility of a representational change of them using a didactical proposal to teach Quantum Mechanics.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:13:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Icaro Ilo da Silva.pdf: 1138843 bytes, checksum: 628d6ea8b6c64f43bac5e0ca90832546 (MD5) Icaro Ilo da Silva.pdf.jpg: 3267 bytes, checksum: 3514e08d198e4778dc39ed25de55acbc (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work had as objective the elaboration and organization of a set of didactic materials that had come to constitute a Didactic Module, associating topical of Modern Physics, magnetism and Nanoscience for the proposal of the education of the Nanomagnetism for students of High School. The methodology involves the accomplishment of empirical research (questionnaire-sounding), theoretician-bibliographical study on the subject and elaboration of a didactic proposal. The Didactic Module makes use of texts of literature and the hypermedia resource, where texts, images, videos and animations are presented. To give credit to the proposal, three questionnaires had been applied: the first one for students of a group of third year of High School in intention to check the previous knowledge of basic concepts related to the subject and its interest in learning more; the second, for participants of a course in event of Physics education; the third, for another group of students of the third year of High School, after application of the elaborated hypermedia that constitutes central material of the Didactic Module. Of the first one, we can observe great difficulties in the understanding and knowledge of basic concepts on the part of the students group, and at the same time its interest for the subject. In the second, answered for a majority of students of formation course of teachers and also for after-graduated students, it is distinguished an enormous acceptance of the subject and valuable contributions for the Didactic Module. Of third, new acceptance of the subject, verified for the attention and participation of the group during the boarding of the subject and its answers to the questionnaire. It is given credit to have fulfilled the mission to construct and to show a source of pedagogical resource that can contribute for one better quality of the process teach-learning of Physics. / Este trabalho teve como objetivo a elaboração e organização de um conjunto de materiais didáticos que vieram a constituir um Módulo Didático, associando tópicos de Física Moderna, magnetismo e Nanociência para a proposição do ensino do Nanomagnetismo para alunos do Ensino Médio. A metodologia envolve a realização de pesquisa empírica (questionário-sondagem), estudo teórico-bibliográfico sobre o tema e elaboração de uma proposta didática. O Módulo Didático faz uso de textos da literatura e do recurso hipermídia, onde são apresentados textos, imagens, vídeos e animações. Para dar crédito à proposta, três questionários foram aplicados: o primeiro, para alunos de uma turma de terceiro ano do Ensino Médio no intuito de checar o conhecimento prévio de conceitos básicos relacionados ao tema e seu interesse em aprender mais; o segundo, para participantes de um minicurso em evento de ensino de Física; o terceiro, para outra turma de alunos do terceiro ano do Ensino Médio, após aplicação da hipermídia elaborada que constitui material central do Módulo Didático. Do primeiro, podemos destacar grandes dificuldades na compreensão e conhecimento de conceitos fundamentais por parte da turma de alunos, e ao mesmo tempo seu interesse pelo tema. No segundo, respondido por uma maioria de alunos de licenciatura e também por professores pós-graduandos, destaca-se a aceitação do tema e valiosas contribuições para o aperfeiçoamento do Módulo Didático. Do terceiro, nova aceitação do tema, vislumbrada pela atenção e participação da turma durante a sua abordagem e suas respostas ao questionário. Acredita-se ter cumprido a missão de construir e disponibilizar uma fonte de recurso pedagógico que em muito pode contribuir para uma melhor qualidade do processo ensino-aprendizagem de Física.

O presente trabalho trata do uso de analogias em atividades didáticas voltadas às aulas de ciências e, mais especificamente, do uso de analogias em aulas sobre temas de física quântica para alunos do ensino médio. Partimos, então, da aparente contradição que resulta da tentativa de abordar conceitos da física quântica, conceitos estes abstratos e sem relação com a realidade sensível, por meio de um mecanismo representativo que é baseado na comparação entre dois domínios do conhecimento, no qual um deles pertence ao repertório do conhecido (familiar) e o outro diz respeito ao que se deseja conhecer. Nossa principal contribuição, ligada à nossa proposição inicial, se dá na medida em que propomos inicialmente reflexões a respeito do conceito de analogia em três dimensões: a primeira, associada à perspectiva da psicologia cognitiva, na qual a analogia se constitui como elemento central do pensamento e assim da formação dos conceitos em toda a história do sujeito; a segunda, relacionada à epistemologia da ciência, especificamente sob a perspectiva de Henri Poincaré, a partir da qual se apontam basicamente três categorias de analogias (figurativas, mecânicas e matemáticas); a terceira, ligada às atividades didáticas que consideram a analogia como ferramenta de aprendizagem, e que busca, a partir de esforços coletivos presentes na literatura especializada em ensino de ciências, sistematizar o seu uso. A partir de uma ampla leitura das três dimensões supracitadas, propomos uma síntese que nos permita um olhar específico para nosso objeto de pesquisa. A fim de analisar o potencial de nossa síntese teórica, realizamos um ensaio empírico que consistiu na elaboração de episódios criados a partir de aulas de temas de física quântica ministradas a alunos do ensino médio (modelos atômicos, efeito fotoelétrico, dualidade onda-partícula, interpretações da Mecânica Quântica). A metodologia usada na interpretação dos episódios pressupõe que analogias em atividades didáticas podem ser classificadas quanto ao seu nível de elaboração, assim como em aspectos ligados ao seu uso, como o formato de apresentação e de ações prévias. Os resultados nos ajudam a perceber situações de uso de analogias prioritariamente figurativas com alguns casos de analogias mecânicas. A ausência de uso de analogias matemáticas, assim como do formato de apresentação matemático-representativo, nos permite reafirmar o caráter crucial de se investigarem novos \"formatos\" de analogias que sejam adequados à comunicação e ao ensino de conceitos da física quântica. / This work deals with the use of analogies in teaching activities of sciences and, more specifically, with the use of analogies in high school quantum physics courses. Our starting point is the apparent contradiction of attempting to approach the concepts of quantum physics, abstract and deprived of any relation with the sensory reality, through a mechanism of representation based on the comparison of two fields knowledge: a first one which is known and familiar, and a second one which we wish to grasp. Our main contribution lies in our initial proposition to reflect on the concept of analogy from three different perspectives: first, there is the point of view of cognitive psychology, in which analogy appears as central element of thought and therefore of the formation of concepts during the whole history of the subject; second, there is the point of view of epistemology of science, and particularly that of Henri Poincaré who distinguished three basic categories for analogies (figurative, mechanical and mathematical); third, there is the point of view of educational activities, which considers analogies as a learning tool and attempts, through collective efforts manifested in the science education literature, to provide a systematic account of their use. Based on an ample reading along the three aforementioned dimensions, we then propose a synthesis enabling us to adopt a specific look at our object of research. In order to analyse the potential of this theoretical synthesis, we have conducted an empirical test constituted by episodes created within high school quantum physics lectures (atomic models, the photoelectric effect, the wave-particle duality, and the interpretations of Quantum Mechanics). In order to interpret these episodes, the methodology assumes that analogies in teaching activities can effectively be classified according to their level of development and to some aspects of their use, such as the presentation format and the previous actions. The results help us in perceiving how most of the analogies used are figurative, even though there are also some mechanical analogies. The lack of use of mathematical analogies, as well as the absence of the mathematical-representative presentation format, allows us to reaffirm the crucial need of investigating new \"formats\" of analogies, better suited for the communication and teaching of the concepts of quantum physics.

Nesta pesquisa, estudamos como se desenvolve o processo argumentativo dos alunos sobre o conceito de fóton e se os estudantes se apropriam das interpretações da Mecânica Quântica para a natureza e o comportamento da luz. Para alcançar nossos objetivos, fizemos uma revisão da literatura sobre a importância da inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea na escola média, das abordagens da Mecânica Quântica quanto à natureza e comportamento da luz, e das bases teóricas que alicerçam a análise da argumentação em sala de aula. A partir dessa revisão, foi possível perceber que o discurso dos estudantes é um fator de verificação de sua apropriação de conceitos. A análise das falas dos alunos ratificou essa constatação. Transcrevemos as falas e os gestos de quatro de onze aulas de uma sequência de ensino que objetivava investigar a natureza e o comportamento da luz em um interferômetro real e em uma extrapolação para o ideal, utilizando o arranjo experimental de Mach-Zehnder e um programa de computador que simula esse experimento. As gravações foram feitas em duas turmas do terceiro ano do ensino médio de uma escola pública. Para responder às questões de pesquisa propostas, analisamos as aulas que sistematizavam as discussões e os registros escritos finais dos alunos. A partir dos dados, foi possível verificar a ocorrência de indicadores de alfabetização científica, a estrutura do discurso oral dos alunos e a apropriação de conceitos de Física Moderna e Contemporânea por estudantes de ensino médio. / the concept of a photon and whether they adapt the interpretations of quantum mechanics on the nature and behavior of light. In order to achieve our objectives, we revised literature on the importance of inclusion of Modern and Contemporary Physics in high schools, importance of the approaches to quantum mechanics on the nature and behavior of light and theoretical foundations that consolidate the analysis of the argumentation in the classroom. From this revision, it was possible to realize that the students debate is a verification factor of their appropriation of concepts. Analysis of their speeches confirmed this observation. We transcribed the speeches and the gestures of four out of eleven classes of a teaching sequence which aimed to investigate the nature and behavior of light in a real interferometer and in the extrapolation of an ideal interferometer, using the Mach-Zehnder experimental set-up and a computer program that simulates this experiment. The recordings were carried out in two third-year high school classes of a public school. With the objective of responding to questions of proposed researches, we analyzed classes that systematized the discussions and the students final written registrations. From the data, it was possible to verify the occurrence of indicators of scientific literacy, the structure of the students oral debate and the appropriation of Modern and Contemporary Physics concepts by the high school students.

Apresenta-se neste trabalho uma proposta de inserção da Física Moderna e Contemporânea ao currículo da escola média, de forma integrada aos demais campos e aspectos da Física, tendo como referências textos com contextos, a concepção do conhecimento em rede e o aprendizado a partir do desenvolvimento de competências e habilidades. Essa proposição é ambientada pela análise de trabalhos acadêmicos e documentos educacionais oficiais que revelam uma preocupação crescente, por parte de educadores, com a inclusão da nova Física na escola média, por sua importância prática e cultural. Para auxiliar a análise do papel de conexão entre os diversos campos da Física, e desta para com outras disciplinas, que pode ser desempenhado pela Física Moderna e Contemporânea, são trabalhados alguns conceitos e instrumentos teóricos como texto, contexto, hipertexto, rede de significados, competências e habilidades. Como ilustração da inserção curricular proposta, são analisados diversos trechos de uma coletânea de fascículos destinados à escola média, bem como o texto dessa coletânea, especialmente voltado à apresentação da nova Física. Para melhor explicitar os avanços e as limitações desse texto, outros livros destinados à escola média que abordam o mesmo tema são analisados e comparados. Procura-se demonstrar que uma inserção contextualizada de Física Moderna e Contemporânea na escola média é mais eficaz com base em uma reformulação curricular ampla, em vez de um mero acréscimo de mais uma divisão no já amplo elenco da Física tradicionalmente apresentada. / This work presents a proposal of insertion of the Modern and Contemporary Physics in the curriculum of the secondary school. This innovation is connected to the other fields and aspects of Physics and, in its general approach, makes use of texts with contexts, knowledge as a network and the learning process focused in the development of competences and skills. This proposal is supported by the analysis of some academic works and educational official guidelines, which reveal a growing concern of educators with the inclusion of this new Physics in secondary school teaching, for its practical and cultural importance. To back the analysis of the role which can be performed by the Modern and Contemporary Physics, in connecting several fields of Physics and these to other branches of knowledge as well, some concepts and theoretical tools are worked up such as text, context, hypertext, network knowledge, competences and skills. As to illustrate the proposed curricular insertion, several parts of a set of secondary school short books are analyzed, including one of them specifically intended to deal with the new Physics. To make more explicit the advances and limitations of this text, other secondary school books with similar goals are analyzed and compared. An attempt is then made to show that a contextualized learning of Modern and Contemporary Physics at secondary school is better served by a full remaking of the whole curriculum, instead of just coupling one more set to the already wide list of the traditionally studied subjects.

Os conceitos presentes na Física Moderna e Contemporânea (FMC), como aqueles relacionados à estrutura da matéria, rompem com ideias do cotidiano e envolvem fenômenos e entidades que são parte de uma realidade tecnicamente construída e não podem ser percebidos de forma direta pelos sentidos humanos. Seu ensino requer meios representativos, e as simulações computacionais atendem a esta necessidade. Nesta pesquisa, tendo como marco teórico ideias relacionadas ao estudo dos modelos mentais e conceituais, ideias provenientes da epistemologia da ciência de Bachelard, e considerando algumas ideias presentes na teoria das situações didáticas de Brousseau, buscamos identificar obstáculos de aprendizagem que atuam no ensino de conceitos do tópico Estrutura da Matéria em que são utilizadas simulações computacionais. Tendo como pano de fundo um processo iterativo de desenho, implementação e redesenho de um curso sobre a estrutura da matéria e aceleradores de partículas, analisamos a emersão de possíveis obstáculos epistemológicos, e verificamos como obstáculos didático-pedagógicos facilitavam esta emersão. Como resultados, identificamos obstáculos epistemológicos e didático-pedagógicos de diferentes naturezas, entre os quais, alguns relacionados à percepção ingênua de fenômenos do cotidiano, alguns relacionados ao uso de metáforas e imagens, e outros relacionados a um raciocínio limitado e incongruente. Acreditamos que as análises e conclusões desta pesquisa contribuem para uma reflexão sobre o ensino de tópicos de Física Moderna e Contemporânea, e sobre o uso de simulações computacionais como ferramentas pedagógicas. / The concepts of Modern and Contemporary Physics (MCP), such as those related to the structure of matter, break with the everyday ideas and involve phenomena and entities that are part of a reality technically built that cannot be directly perceived by human senses. Its teaching requires representative media, and the computer simulations meet this need. In this research, having as theoretical framework ideas related to the study of mental and conceptual models, ideas from the epistemology of science of Bachelard, and considering some of the ideas present in the theory of didactic situations of Brousseau, we seek to identify learning obstacles who work in teaching concepts of the topic Structure of Matter in which computer simulations are used. Against the backdrop of an iterative process of design, implementing and redesign of a course on the structure of matter and particle accelerators, we analyze the possible emergence of epistemological obstacles, and check how didactic-pedagogical obstacles facilitated this emersion. As a result, we identified epistemological obstacles and didactic-pedagogical obstacles of different nature, including some related to the naive perception of everyday phenomena, some related to the use of metaphors and images, and other related to a limited reasoning and incongruous. We believe that the analysis and conclusions of this research contribute to a reflection on the teaching of Modern and Contemporary Physics topics, and on the use of computer simulations as educational tools.