Essa pesquisa inicia-se pela consideração na literatura da área, de ensino de física, sobre as perspectivas dadas a algumas formas de representações, no contexto da construção do conhecimento científico, realizada no campo dos especialistas e nas pesquisas que relatam a sala de aula. As representações visuais distinguíveis nesta pesquisa são as esboçadas pelos alunos, as que se notam na simulação computacional e as gestuais: os gestos além das representações gestuais icônicas possibilitam mediações com outras representações empregadas em aula, por isso, serão considerados os gestos dêiticos, os movimentos ergóticos e epistêmicos; outra forma observada de mediação para a construção de conhecimento serão as analogias empregadas. Entre as hipóteses desta pesquisa está, que a sala de aula em que se propicia um ensino, onde mais se evidencia tanto a construção de conhecimento, quanto um caráter multimodal de representações será aquela cuja metodologia empregada é de \"ensino por investigação\". Em face disso, definem-se as características desse ensino, desde suas concepções históricas iniciais quando compreendidas como a aplicação do método científico, com problema, hipóteses, teste das hipóteses e conclusão, até as concepções contemporâneas em que se consideram aspectos da natureza da ciência, além da argumentação, a multimodalidade e as relações CTS. Para a representação verbal, expressando tanto o conhecimento construído quanto as reflexões sobre o processo de construção, considerou-se se a fala dos alunos se enquadra no padrão hipotético-dedutivo apresentado por Lawson (2002; 2004). Os dados para a realização desta pesquisa provêm da observação e de materiais produzidos em sala de aula bem como das transcrições do registro audiovisual dessas aulas. Categorizadas as representações e classificadas quanto à sua posição junto a elementos dos padrões de argumentação hipotético-dedutivo, apresentar-se-á uma solução para o problema \"Como múltiplas representações atuam na construção do conhecimento científico em sala de aula.\" Múltiplas representações e interações foram usadas principalmente na proposição da hipótese e no planejamento e execução dos testes; o emprego de atividade favorecendo o uso de várias representações não qualifica um ensino como investigativo; se colocado à disposição, os alunos utilizam em suas atividades, principalmente nas construções de conhecimento; as transições entre as formas de mediação e de representações obedecem a um padrão de continuidade e de uniformidade. / This research begins by considering the literature in the field of physical education on prospects given to some forms of representations in the context of construction of scientific knowledge, carried out in the field and experts in research that reports the classroom. The distinguishable visual representations in this research are the pictorial outlined by the students, the visually represented in computer simulation and sign iconic representations; gestures beyond the iconic gestural representation possible mediations with other representations used in class, so they are considered the deictic gestures, ergot and epistemic movements; other form of mediation for the construction of knowledge will be the use of analogies. Among the hypotheses of this research is that the classroom that provides an education, where the evidence of both the construction of knowledge, as a multimodal character representations will be the one whose methodology is \"learning by inquiry\". So let\'s define the characteristics of this teaching, from their initial historical conceptions when understood as the application of the scientific method, problem, hypothesis, testing of hypotheses and conclusion, to contemporary conceptions that also consider aspects of science nature beyond argument, multimodality and CTS relations. For verbal representation, expressing both knowledge built as reflections on the construction process, we consider how the speech of students falls within the hypothetical-deductive pattern presented by Lawson (2002 and 2004). Data for this survey out of observation and materials produced in the classroom, in addition to transcripts of audio-visual record of these classes. Categorized representations and classified according to their position along the elements of the hypothetical-deductive reasoning patterns, we present a solution to the problem \"How multiple representations work in the construction of scientific knowledge in the classroom\".

Várias pesquisas em ensino de ciências apontam a dificuldade que os estudantes apresentam para retomar conhecimentos de Física com os quais já tiveram contato anteriormente na escola. Apresentamos nesta tese o relato de uma pesquisa cujos objetivos são identificar o que os estudantes retomam das aulas de Física do ano anterior e compreender os processos que levam (ou não) a essas retomadas, considerando a perspectiva do ensino por investigação. Foi realizada observação participante em uma turma de 22 alunos de Ensino Médio, de uma instituição federal de ensino, durante seis meses, ao longo dos quais foram utilizadas com os estudantes algumas atividades investigativas sobre calor e temperatura, além das práticas usuais do professor para abordar a temática da Física Térmica. Aproximadamente um ano depois, o mesmo docente aplicou, para a mesma turma, atividades diferentes das iniciais, mas que solicitavam a retomada do que tinha sido ensinado previamente. Coletas de registros foram realizadas nesses diferentes momentos. Utilizamos cinco elementos teóricos como base para as análises realizadas - memória, cognição, afetividade, interação social e metacognição -, a fim de tentar compreender o processo de aprendizagem ao longo de diferentes momentos, considerando a perspectiva sócio-histórico-cultural vigotskiana. No processo de análise dos dados, elaboramos duas categorias de análise relativas às memórias mediadas: a memória científico-afetiva, que diz respeito ao que foi retomado e que guarda estreita relação com o conhecimento científico escolar e/ou é influenciado por ele; a memória afetivo-vivencial, que se refere ao que foi retomado e que não tem relação explícita com o conhecimento científico escolar. Um ano após as atividades iniciais, os estudantes retomaram, pela memória científico-afetiva, conhecimentos e habilidades relativas ao ensino por investigação e à metacognição. Entendemos que tais retomadas são indícios da aprendizagem dos temas de física trabalhados nos processos de ensino. Atividades realizadas em aula, sentimentos e sensações foram retomados pela memória afetivo-vivencial. As retomadas por ambas as memórias ocorreram por intermédio de elementos mediadores, que expressam de que forma ou por intermédio de que fatores tais retomadas foram feitas. A análise realizada nos permite defender a tese de que a aprendizagem de Física ao longo do tempo, na perspectiva do ensino por investigação, é influenciada e permeada por memórias mediadas, as quais envolvem aspectos cognitivos, afetivos e metacognitivos e são formadas e acessadas por elementos mediadores. Uma implicação de nossos resultados para o ensino de Física é o fato de que conhecer os elementos mediadores pode auxiliar o docente a elaborar seu ensino de modo a afetar positivamente a aprendizagem dos estudantes. Considerando a dificuldade que os estudantes apresentam para realizar retomadas de conhecimento em momentos posteriores ao ensino inicial na escola, concluímos que a perspectiva de ensino do professor e o tipo de atividade de retomada influenciam diretamente a forma como os alunos retomam situações e conhecimentos com os quais tiveram contato anteriormente. / Several researches in science teaching point out the difficulty students have to recall knowledge in Physics they have already had contact with at school. In this thesis, we present the report of a research which had the objective of identifying what the students recall from Physics classes they had in the previous year and comprehending the processes that lead (or not) to those recalls, considering the inquiry-based teaching. Participative observation has been carried out in a high school group with 22 students at a federal institution of learning, during six months. During those months, some inquiry-based activities were carried out with the students concerning heat and temperature, besides usual practices the teacher has to approach Thermal Physics themes. Nearly one year later, the same teacher applied activities to the same group, which were different from the initial ones, and requested the recall of what they have been previously taught. The collection of records was made in these different moments. We used five theoretical elements as the basis for the analyses performed - memory, cognition, affection, social interaction and metacognition - in order to attempt to comprehend the learning process all over the different moments, considering the cultural-historical perspective. In the process of data analysis, we have elaborated two categories of mediated memories: scientific-affective memory, corresponding to which has been recalled and that keeps close relation to the scientific knowledge and/or is influenced by it; affective-living memory, corresponding to which has been recalled and that has no explicit relation to the scientific knowledge. One year after the initial activities, the students recalled, by scientific-affective memory, knowledge and abilities related to the inquiry-based teaching and to metacognition. We understand such recalls are evidences that the students learned some of the Physics topics that were taught. Activities carried out in class, feelings and sensations were recalled by affective-living memory. The recalls by both memories happened by mediating elements, which express the way or the factors by which those recalls were made. The analysis performed allows us to defend the thesis that the Physics learning over time, from the perspective of the inquiry-based teaching, is influenced and permeated by mediated memories, which involve cognitive, affective and metacognitive aspects and are formed and accessed by mediating elements. An implication of our results to Physics teaching is the fact that knowing the mediating elements may help the teacher elaborate his teaching in order to positively affect the students\" learning. Considering the above mentioned difficulty students have to make recalls of knowledge in moments after the initial learning at school, we conclude that the teacher\"s teaching perspective and the type of recall activity directly impact the way the students recall situations and knowledge with which they have had prior contact.

Nos últimos anos aumentou o número de pesquisas que abordam aspectos epistemológicos no ensino de ciências, destacando a ideia de que este não deve se preocupar somente com a aquisição de conceitos, mas também deve possibilitar que os alunos se apropriem das práticas epistêmicas da ciência, favorecendo assim a Alfabetização Científica. As páginas que se seguem apresentam um estudo de caso qualitativo planejado e realizado para compreender como se dá o engajamento dos alunos em práticas epistêmicas da cultura científica. Nosso principal objetivo foi analisar as práticas de inscrição realizadas pelos alunos e suas relações com a produção de explicações e argumentos durante uma atividade investigativa sobre crescimento populacional de Lemna sp. Os dados da pesquisa foram coletados durante as aulas de biologia em duas classes do primeiro ano do ensino médio (alunos com idades entre 15 e 16 anos) de uma escola pública estadual da cidade de São Paulo. A análise da sequência didática e dos relatórios produzidos pelos alunos nos forneceu evidências de que as práticas epistêmicas experimentadas pelos alunos ao longo da atividade de investigação diferem a depender do tipo de dado coletado por eles, se de acordo com o modelo explicativo já conhecido ou diferente do previsto pelo modelo. Além disso, nossa análise evidenciou que o contexto de investigação constitui-se como importante repertório interpretativo das inscrições literárias produzidas pelos alunos, favorecendo a construção de explicações com garantia nos dados coletados. O contexto de investigação também se mostrou relevante na construção de argumentos, uma vez que a maioria das justificativas utilizadas era de natureza empírica, especialmente nos relatórios dos alunos que trabalharam com dados não previstos pelo modelo explicativo. Assim, após análise da sequência didática e dos relatórios produzidos pelos alunos, encontramos evidências de que a atividade de investigação propiciou oportunidades de engajamento em práticas epistêmicas da cultura científica, especialmente aquelas relacionadas à produção e intrepretação de inscrições literárias, o que favoreceu o processo de construção de explicações e argumentos, práticas fundamentais na produção do conhecimento científico. / In recent years increased the number of researches on epistemological aspects in science teaching, emphasizing the idea that this shouldn\'t be concerned only with the acquisition of concepts, but should also enable students to take ownership of epistemic practices of science, favoring so the Scientific Literacy. Here, is presented a qualitative case study planned and conducted to understand how is the engagement of students in epistemic practices of scientific culture. Our aim was to analyze the application of practices carried out by students and their relationship with the production of explanations and arguments during an investigative activity on growth of Lemna sp population. The data were collected during biology classes from high school classes in a public high school, São Paulo city, Brazil (students aged: 15 to 16 years). The analysis of the inquiry-based learning activity and reports produced by the students provided us with evidence that the epistemic practices experienced by the students during the research activity differ depending on the data type collected by them, in accordance with the explanatory model already known by students or different predicted by these model. In addition, our analysis showed that the research context constitutes an important interpretive repertoire of literary inscriptions produced by the students, favoring the construction of explanations to assure the data collected. The research context was also relevant in the construction of arguments, since most of the justifications used was empirical, especially, in the reports of the students who worked with data not provided by the explanatory model. So after a review of inquiry-based learning activity and reports produced by the students, we found evidence that this inquiry-based learning activity led engagement opportunities in epistemic practices of scientific culture, especially those related to production and interpretation of literary inscriptions, which favored the process of construction of explanations and arguments, fundamental issues for the production of scientific knowledge.

O reconhecimento da importância da natureza social da ciência trouxe novas perspectivas também para a pesquisa em ensino de ciências. Nesse processo, ganharam evidência os estudos que analisam as práticas sociais pelas quais os conhecimentos são produzidos e legitimados em sala de aula. Dentro desse contexto de pesquisa, o presente trabalho tem por objetivo compreender de que formas a participação do professor no discurso contribui para a obtenção de seus objetivos em aulas investigativas. Para tanto, desenhou-se uma pesquisa exploratória, com abordagem qualitativa, do tipo estudo de caso, pela qual foi analisada a implementação de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) que versava sobre a dualidade onda-partícula do elétron. O estudo se desenvolveu com base na análise de aulas gravadas em vídeo. Tal análise levou em consideração os propósitos e pressupostos teóricos identificados em entrevistas efetuadas com o professor, antes e após as aulas, e a análise documental do material instrucional da SEI. A partir do cruzamento destes pressupostos com nossos referenciais teóricos, desenvolvemos e propusemos uma ferramenta para análise composta por três dimensões. Tais dimensões, dos Conteúdos, Didática e Epistêmica, foram elaboradas de forma a explicitar o papel estrutural de elementos do discurso do professor. A partir da análise das aulas podemos concluir que, no decorrer de uma aula investigativa, a forma de participação do professor varia em função do papel que determinado conteúdo exerce na estrutura da atividade. Em situações em que os conteúdos assumiam função de contexto ou subsídio, prevalece o professor como agente didático e, em situações em que visava trabalhar conteúdos relacionados a práticas investigativas, há um predomínio do professor como agente epistêmico. / The recognition of the importance of the social nature of science has also brought new perspectives to research in science education. In this process, studies that analyze the social practices by which knowledge is produced and legitimized in the classroom have gained evidence. Within this context of research, the present work aims to understand in what ways the teacher participation in the discourse contributes to the achievement of his objectives in inquiry classes. For that, an exploratory research, of a qualitative nature, of the case study type was designed, through which the implementation of an Inquiry Teaching Sequence (SEI) was analyzed, which dealt with the wave-particle duality of the electron. The study was developed based on the analysis of lessons taped in video. This analysis took into account the theoretical purposes and assumptions identified in interviews conducted with the teacher, before and after classes, and the document analysis of the instructional material of the SEI. From the cross-analysis of these assumptions with our theoretical references, we developed and proposed an analytical system composed of three dimensions. These dimensions content, didactic and epistemic, were elaborated in order to identify the role of the teacher\'s objectives in relation to the structure of the research proposal with a participation of the same nonepistemic discourse. From the analysis of the classes, we conclude that in the course of an investigative class, the ways the teacher participates varies according to the role that certain content plays in the structure of the activity. In situations where content assumed a context or subsidy function, the teacher prevails as a didactic agent and, in situations where it was intended to work on content related to practices; there is a predominance of the teacher as an epistemic agent.

Nesta pesquisa buscamos investigar o movimento de significação de problemas na Abordagem Didática do Ensino por Investigação a partir das contribuições da perspectiva histórico-cultural. Metodologicamente, o trabalho foi organizado em duas etapas: a primeira compreende as discussões teóricas vygotskyanas sobre a noção de problema pautada na humanização, com foco no processo de significação na dimensão pedagógica. Nessa perspectiva, identificamos e discutimos alguns elementos que podem ajudar a potencializar o processo de significação de problemas mediadores de segunda ordem, isto é, problemas conceituais, cujo critério de seleção pauta-se em temas ou conteúdos de ciências. Esses elementos foram denominados de elementos significadores, quais sejam: necessidades, contradições, colaborações e imaginações. A partir dessas discussões, buscamos analisar a noção de problema no ensino por investigação, bem como seu papel e função nas Sequências de Ensino Investigativas (SEI). Constatamos duas noções de problemas nesta abordagem de ensino, as quais estão situadas na perspectiva da Alfabetização Científica, quais sejam: os problemas didáticos que são elaborados previamente pelo professor para serem trabalhados em sala de aula, cujo critério de seleção é conceitual e os novos problemas que surgem no decorrer da implementação da atividade, isto é, emergem das interações entre aluno-aluno e aluno-professor. A segunda etapa da pesquisa foi compreendida pela análise qualitativa de uma aula investigativa de ciências, integrada a uma Sequência de Ensino Investigativa, denominada Navegação e Meio Ambiente, realizada com alunos do 3º ano do ensino fundamental de uma escola municipal de São Paulo-SP. Dentre os resultados empíricos, destacamos que o movimento de significação do problema didático ocorreu em três grandes momentos: o primeiro foi marcado pela transformação da função mediadora do PD em objeto de conhecimento, tornando-se o motivo da atividade. O segundo momento foi marcado pelas tensões vivenciadas pelos estudantes e pela professora ao enfrentar o problema didático. Neste momento, diferentes sentidos sobre o PD foram atribuídos pelos alunos, assim como diferentes PPS emergiram da relação de enfrentamento ao problema didático, mediando e potencializando o processo de significação do PD. O terceiro e último momento de significação do PD foi marcado pela sua resolução a partir da estratégia de simulação do PD utilizada pela professora. Com base nos resultados teórico-empíricos, defendemos a tese de que os problemas didáticos comumente abordados em propostas norteadas pelos princípios do ensino por investigação podem apresentar aspectos que envolvem a humanização do ponto de vista de Vygotsky, a partir da relação estabelecida com os elementos significadores: necessidades, contradições, colaborações e imaginações, manifestadas nos PPS. Os problemas didáticos, portanto, podem ser qualificados como problemas conceituais significativos, próximos de uma prática social significativa para os alunos investigarem, desde que diferentes PPS emerjam das tensões vivenciadas em sala de aula, provocadas pelos diferentes sentidos atribuídos pelos sujeitos ao problema em estudo. / In this research, we aimed to investigate the movement of problem significations in the Didactic Approach of Research Teaching from the contributions of the cultural-historical perspective. Methodologically, our work was organized in two stages: the first one comprises the Vygotskian theoretical discussions about the notion of problem based on humanization, focusing on the process of signification in the pedagogical dimension. From this perspective, we identified and discussed some elements that may help potentializing the signification process of second order mediating problems, that is, conceptual problems, whose selection criterion is related to sciences themes or contents. These elements have been denominated signifying elements, namely: needs, contradictions, collaborations and imaginations. From these discussions, we seek to analyze the notion of problem in teaching by investigation, as well as its role and function in the Sequences of Investigative Teaching. We found two notions of problems in this teaching approach, situated in the perspective of Scientific Literacy, which are: the didactic problems, that are elaborated previously by the teacher to be implemented in the classroom, whose selection criterion is conceptual and the new problems, that arise during the activitys implementation, that is, emerge from the interactions student-student and student-teacher. The second stage of the research consisted in the qualitative analysis of a sciences research class, integrated to an Investigative Teaching Sequence, called Navigation and Environment, carried out with 3rd year elementary school students of a municipal school of São Paulo, Brazil. Among the empirical results, we highlight that the movement of signification of the didactic problem occurred in three great moments: the first was marked by the transformation of the mediating function of the DP into object of knowledge, becoming the motive of the activity. The second moment was marked by the tensions experienced by the students and the teacher in facing the didactic problem. At this point, different senses of the DP were attributed by the students, just as different PSP emerged from the relation in coping with the didactic problem, mediating and potentializing the DPs signification process. The third and last moment of signification of the DP was marked by its resolution based on the DPs simulation strategy used by the teacher. Based on the theoretical-empirical results, we defend the thesis that the Didactic Problems commonly addressed in proposals guided by the principles of research teaching can present aspects that involve humanization from Vygotsky s point of view, from the relation established with the signifying elements: needs, contradictions, collaborations and imaginations, manifested in the PSP. The Didactic Problems, therefore, can be qualified as signifying conceptual problems, close to a significant social practice for the students to investigate, since different PSP emerge from the tensions experienced in the classroom, provoked by the different senses attributed by the subjects to the problem under study.

A presente dissertação buscou analisar se, e como, o Ensino por Investigação pode promover o Engajamento Disciplinar Produtivo (EDP) entre alunos de uma turma da disciplina Física do terceiro de ano do Ensino Médio de uma escola pública estadual localizada na periferia da cidade de São Paulo. Num primeiro momento e no âmbito escolar, o EDP pode ser entendido como um indicador do grau de envolvimento com os temas e práticas de uma disciplina. Para tratar o tema, realizamos revisão bibliográfica entre trabalhos da área de pesquisa em ensino de ciências e física sobre o envolvimento de estudantes nos processos de ensino e aprendizagem na educação formal. Também estudamos trabalhos relacionados ao Ensino por Investigação e o estabelecimento de interações discursivas em sala de aula. Estes estudos permitiram propor indicadores de engajamento, de engajamento disciplinar e de engajamento disciplinar produtivo que foram utilizados na análise de episódios ocorridos em sala de aula. Os dados analisados nesta pesquisa são constituídos por aulas gravadas integralmente em vídeo, além de todo material didático a eles disponibilizado durante a aplicação da de uma sequência de ensino investigativa que versava sobre o tema \"Dualidade onda-partícula\". Pela análise da fala dos alunos, durante as atividades, e pelas interações dos mesmos com o professor e entre si, pudemos observar que, em vários momentos das atividades propostas nas aulas, houve um engajamento da turma, ficando este bastante condicionado às ações do professor. / This thesis aimed to assess whether, and how, Teaching through Investigation can promote the Disciplinary Productive Engagement (DPE) of a group of high school Physics class students, from a public school located in the suburbs of Sao Paulo. DPE can be understood as an indicator of the degree of involvement in a class with the themes and practices of a discipline. To address the research subject, we conducted a literature review of research in science education and physics, and the involvement of students in the teaching and learning processes in formal education. We also reviewed studies about Teaching through Investiagtion, and the establishment of discursive interactions in the classroom. These studies allowed proposing engagement indicators, disciplinary engagement and productive disciplinary engagement that were used in the analysis of episodes that occurred in the classroom. The data analyzed in this study consist of classes recorded entirely in video, plus all teaching materials available to them during the application of an Investigative Teaching Sequence; which was about the theme \"wave-particle duality.\" By analyzing the speech of the students during the activities, and the interactions with the teacher and each other, it was observed engagement of the class several times during the activities proposed. However, the engagement was conditioned by teacher\'s actions.

A educação científica tem se voltado para atividades pedagógicas que utilizam a prática investigativa de alunos. Um dos objetivos é que os estudantes se apropriem não apenas dos conceitos científicos, mas também das práticas específicas da atividade científica. Uma das pretensões é que os alunos desenvolvam a competência da argumentação científica. Esta investigação pretende compreender como os alunos desenvolvem sua argumentação escrita, analisando a utilização que fazem dos dados como evidências da seleção natural de forma a sustentar suas conclusões na resolução de questões investigativas sobre evolução biológica. Elaboramos uma sequência didática cuja arquitetura estabelece os alicerces para a ação pedagógica do professor e promove uma atuação investigativa dos alunos. A arquitetura da sequência tem duas bases integradoras: a) a educação científica baseada em investigação e b) a matriz de construção histórica da investigação de Darwin sobre a seleção natural como mecanismo da evolução biológica. Para investigar como seria o ensino da evolução biológica que recupera o viés da matriz investigativa utilizada por Darwin, nossa questão-problema foi construída com dois grandes focos: a) como articular intenções conceituais e metodológicas características da natureza das ciências biológicas com a abordagem dos principais obstáculos da construção histórica do conceito de seleção natural numa sequência didática baseada em investigação e b) de como é a utilização de dadosT como evidências da seleção natural na composição da estrutura argumentativa escrita de alunos de ensino médio durante a aplicação de uma Sequência de Ensino de Biologia Baseada em Investigação (SEEBI) para o ensino de evolução biológica. Para investigar nossa questão, elaboramos a SEBBI que foi aplicada por uma professora da rede pública para 125 alunos da 3ª série do ensino médio de uma escola pública estadual de São Paulo. Nossa metodologia é de abordagem qualitativa integrada a uma abordagem quantitativa. Nossos dados compõem-se de: a) materiais (apostilas, modelos experimentais, elementos audiovisuais utilizados nas aulas) e b) apostilas com respostas escritas pelos alunos após as atividades propostas. As análises foram realizadas a partir das apostilas escritas dos alunos, dos materiais elaborados e disponibilizados na SEBBI e na transcrição que realizamos. Os resultados mostram que a SEBBI tem alicerces em intenções conceituais e metodológicas características da biologia. Além disso, os resultados apontam para uma superação de obstáculos conceituais pelos alunos, como a teleologia cósmica e o fixismo, para a construção do conceito de seleção natural. Os resultados das análises apresentam uma melhora na capacidade argumentativa dos alunos, uma forte correlação entre o uso de dados de evolução biológica com a construção de argumentos de maior qualidade pelos alunos, pelo uso de justificativa (garantia e apoio) alicerçada em conhecimento científico. Há evidências da ampliação da construção de argumentos, tanto no aumento do número de componentes utilizados quanto na qualidade dos componentes campos-dependentes da ciência, como o apoio e evidências. Os argumentos construídos passam a apresentar a sustentação baseada em apoio conceitual específico do paradigma das ciências biológicas como a seleção natural, validando as conclusões a partir do uso de dadosT de Toulmin da investigação realizada pelos alunos. / The scientific education has focused on pedagogical activities that use students investigative practice. One of the objectives is so that students not only obtain the scientific concepts, but also the specific practices of science activity. It is a pretention that students develop their scientific argumentation competence. This investigation aims at understanding how students develop their written argumentation, analyzing their use of data as evidence of natural selection in order to sustain their conclusions about biological evolution investigative questions. We made a didactic sequence, which architecture establishes the foundation to the teachers pedagogical actions, and promotes students investigative actions. The sequence lies on two integrative bases: a) an investigation based scientific education and b) Darwins investigation on the natural selection as a mechanism of the historical construction matrix of biological evolution. In order to examine how would it be the biological evolution teaching based in Darwins investigative structure, our problem question was built with two main focuses: a) how could we articulate conceptual and methodological intentions, characteristic to biological sciences, with the approach of the main historical obstacles of natural selection in evolving into the concept of the mechanism of biological evolution in a didactic sequence based upon inquiry and b) how it is the use of data as evidence of natural selection in the high school students written argumentative structure during the application of Inquiry Based Biology Teaching Sequence (SEEBI, in Portuguese) to biological evolution teaching. To investigate our task, we developed a SEEBI that was applied by a public networks teacher to 125 high schools senior year students in a public school of São Paulo. Our methodology has qualitative and quantitative approaches. Our data consists of: a) materials (textbooks, experimental models, audio-visual resources used in class) and b) booklets with answers written by the students after the proposed activities. The data analyses were based upon these booklets, with students written answers, materials elaborated and posted in the SEEBI and also in the transcription we did. The results show that SEEBI has its foundation lied on conceptual and methodological intentions, characteristic to Biology. Furthermore, the results indicate an overcoming of conceptual obstacles as well, such as cosmic teleology and fixism, therefore, building the concept of natural selection as a mechanism of biological evolution. The study of the consequences presents an improvement in students argumentative ability, a strong correlation between the use of data from biological evolution with the construction of higher quality arguments by the students, using justifications (warranty and theoretical support) grounded in scientific knowledge. Theres evidence of an expansion of the arguments construction, both increasing the number of used components as well as the field-dependent components of sciences quality, such as support and evidence. The arguments constructed shall provide support based on specific conceptual assistance in paradigms of Biology, like natural selection, validating the findings from the use of data (Toulmin, 2006) in researches conducted by students.

Orientador: Eder Pires de Camargo / Resumo: Esse estudo tem como objetivo analisar o processo de aprendizagem e desenvolvimento de sete estudantes, com idades entre 9 e 13 anos, diagnosticados com Transtorno do Espectro Autista (TEA), matriculados em duas diferentes instituições de Educação Especial no interior do estado de São Paulo. Os Transtornos do Espectro Autista, em uma perspectiva médica, estão associados a um grupo de desordens que faz com que o desenvolvimento do indivíduo siga por rotas diferentes das usuais e tipicamente esperadas, em especial nas áreas de comunicação, interação social e áreas restritas de interesse. A pesquisa perpassa por reflexões sobre as potencialidades dos aprendizes com autismo e o conceito de deficiência. As atividades desenvolvidas envolvem o ensino de Ciências, mais precisamente, o ensino de Física, abordando assuntos relacionados ao conceito Físico de força e seus efeitos. As atividades foram fundamentadas, sobretudo, nas pesquisas desenvolvidas pela Professora Dra. Anna Maria Pessoa de Carvalho e sua proposta de sequência de ensino investigativa. Para coleta de dados utilizamo-nos de paramentos de uma pesquisa qualitativa, por meio de áudio-gravações e diários de campo. Como metodologia de análise de dados apoiamo-nos na análise do conteúdo proposta por Laurence Bardin. Os resultados de nosso estudo indicam que as sequências de ensino investigativas contribuíram para o desenvolvimento dos alunos - de forma que - as atividades concretizaram-se em desenvolvimentos conceituais, pro... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of the study is to analyze the learning and development of seven students, aged between 9 and 13 years old, diagnosed with Autistic Spectrum Disorder (ASD), enrolled in two different Special Education institutions in the interior of the state of São Paulo. Autistic Spectrum Disorders, from a medical perspective, are associated with a group of disorders that causes the individual's development to follow different routes than usual and typically expected, especially in the areas of communication, social interaction and restricted areas of interest. The research involves reflections on the potential of apprentices with autism and the concept of disability. The activities developed involve science teaching, more precisely, Physics teaching, addressing issues related to the Physical concept of force and its effects. The activities were based, above all, on the research developed by Professor Dr. Anna Maria Pessoa de Carvalho and her proposal for inquiry-based teaching sequence. Data Collection approaches used in qualitative research, through audio-recordings and field diaries. As a data analysis methodology we rely on the content analysis proposed by Laurence Bardin. The results of our study indicate that the investigative teaching sequences contributed to the students' development, so that the activities were materialized in conceptual, procedural and attitudinal developments. / Mestre

Orientador: Jair Lopes Junior / Resumo: O ato de lecionar vai muito além do que a terminologia de “dar aulas” pode compreender. Para bem conceituar o que abrange as ações peculiares do ensino, há de se considerar uma estrutura de conhecimentos necessários aos atos de ensinar. É certo que cada realidade escolar tem pressupostos teóricos que embasam as especificidades de suas estruturas curriculares, planos de gestão, planos de ensino e metodologias. Também é certo que há aspectos singulares referentes ao ensino, ou seja, certas ações específicas que tornam possível o ensinar, independente dos pressupostos em que estão o professor, o sistema e os participantes. Tendo em vista a profissionalização docente e a seriedade com as estruturas do ensino, a essas ações denominamos: “Repertórios Profissionais Docentes”. Pelo fato de tais ações serem desenvolvidas em sala de aula e por essa pesquisa estar inserida na área de ensino, optou-se por investigar sobre os repertórios docentes à luz da teoria do Ensino por Investigação. O EI está alicerçado nas pesquisas como prática referendada por embasar pressupostos específicos de práticas de ensino, sendo este permeado pela proposição e pelo desenvolvimento de questionamentos e ações ativas de professores e alunos, com articulações entre teorias e pesquisas, práticas, discussões e registros. Na especificidade da identidade profissional do professor, nos empenhamos em ir até o chão de sala para acompanhar todas as etapas necessárias ao processo, buscando observar os repertórios pro... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The act of teaching goes far beyond what the terminology “teaching” can understand. To properly conceptualize what cover the peculiar actions of teaching, it is necessary to consider a structure of knowledge necessary for the act of teaching. It is true that each school reality has theoretical cases that support the peculiarities of its curricular structures, management plans, teaching plans and methodologies. It is also certain that there are actions peculiar to the act of teaching that make, regardless of the conjectures to which the teacher is subject, the act of teaching possible. We call these actions: “Professional Teaching Repertoires”. Because these actions are developed in the classroom and because this research is inserted in the area of science education, it was decided to investigate the repertoires under light of the theory of Teaching by Research. The EI is based on research in Science Teaching as a referenced teaching practice, which permeates the proposition and resolution of questions, motivated by the active posture of the teacher and the student. In this specificity of professional identity regarding teaching, we strive to go to the classroom floor to follow all the teaching stages of a teacher and a pedagogical coordinator in search of the professional teaching repertoires necessary for teaching that structure the profession of being a teacher and students. processes that structure his greatest act: teaching. The aim of this research culminated in the iden... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadora: Profa. Dra. Fernanda Franzolin / Coorientadora: Profa. Dra. Roberta de Assis Maia / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ensino, História, Filosofia das Ciências e Matemática, Santo André, 2018. / Este trabalhou teve como objetivo, investigar a percepção das meninas nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental sobre a possibilidade de atuação das mulheres como cientistas, quais são as suas preferências de temas para estudo relacionados às Ciências Naturais, além de elaborar e implementar ações de ensino, voltadas para fomentar mais a sua participação na referida disciplina, analisando o impacto das atividades propostas, comparando as suas interações no cotidiano escolar e durante a intervenção. Para atender tal objetivo, foi elaborada e aplicada uma sequência didática investigativa, em 2016, durante um projeto de extensão universitária, do qual participaram 85 crianças do quarto ano do Ensino Fundamental, de escolas públicas da região do ABC paulista. A atividade extensionista foi elaborada a partir de elementos identificados na literatura, apontados com potencial de estimular o engajamento das meninas nas atividades de ensino concernentes aos temas das Ciências Naturais. Tais elementos foram categorizados, auxiliando a atuação das mediadoras e a investigação dos registros avaliativos escritos e videogravados do projeto de extensão. Os dados foram analisados quanti e qualitativamente. Nos levantamentos iniciais realizados nas escolas, as meninas apresentaram um comportamento mais passivo nas aulas de Ciências, ainda que tenham apontado interesse por temas dessa área. Ademais, em geral, elas têm a concepção da possibilidade da mulher como Cientista, o que foi menos evidenciado no caso dos meninos. Durante a sequência didática foram realizadas entrevistas pelas crianças na universidade, com cientistas mulheres e homens, que apresentaram como é realizado o seu trabalho, o que criou novos referenciais femininos para as crianças. As mediadoras propiciaram a interação mais equitativa dos estudantes nas atividades e, além disso, foram desenvolvidas atividades investigativas, que despertaram a curiosidade e o interesse sobre os fenômenos abordados e apresentaram a forma de trabalho dos cientistas. Nessas práticas, as meninas tiveram maior participação. Possivelmente, contribuem para esse resultado três fatores as ações das mediadoras que contemplaram as categorias estabelecidas para promover a participação mais equitativa das meninas, a aprendizagem no projeto de extensão e o ensino por investigação. / Through the reflections on the participation of the girls in relation to the scientific subjects, this work was intended to investigate how to promote and to arouse the interest of this clientele by the subjects related to Sciences. In order to meet the aforementioned objective, in 2016 a didactic investigative sequence was elaborated, which was applied during a university extension project, for 85 children from the Early Years of Elementary School, from public schools in the ABC region of São Paulo. For the elaboration of the teaching actions, the conditions and / or methodologies pointed out in the literature have been identified in the literature with the potential to promote the greater participation of the girls in the teaching-learning activities in the science classes, which were categorized and considered as point of reference. the activities of the mediators in extension activities and also to investigate the results of these actions. Written evaluative records of the project were analyzed quantitatively and qualitatively. In the initial surveys carried out in the schools, the girls presented a more passive behavior in the classes of Sciences, although they have indicated interest by subjects of this area. In addition, in general, they have the conception of the possibility of the woman as Scientist, which was less evidenced in the case of the boys. During the didactic sequence interviews were carried out by the children at the university, with female and male scientists, who presented how their work is done, which created new female references for the children. In addition, research activities were developed that aroused curiosity and interest in the phenomena addressed and presented the way the scientists work. In these practices, the girls had greater participation.