Orientador: Prof. Dr. Reinaldo Luiz Cavasso Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - MNPEF, 2016. / Inserir conteúdos da chamada "Física Moderna" no Ensino Médio é um dos grandes desafios da atualidade. Dois experimentos chaves realizados no final do século XIX, a radiação de corpo negro e o efeito fotoelétrico, demonstraram que a Física Clássica era insuficiente para a explicação da natureza e levaram ao subsequente desenvolvimento da Mecânica Quântica. Ao contrário do que ocorre com a radiação de corpo negro, o efeito fotoelétrico pode ser compreendido através de conceitos relativamente simples, acessíveis ao nível de compreensão de alunos do Ensino Médio. Por outro lado, embora experimentos de efeito fotoelétrico já tenham se tornado lugar comum nos laboratórios de Física das universidades, o custo dos sistemas experimentais comercializados ainda são proibitivos para a maior parte das escolas de nível médio, com raríssimas exceções. Assim, o desafio que nos propusemos foi o de elaborar um experimento que envolvesse a absorção quantizada de fótons pela matéria e que pudesse ser concretizado com materiais de baixo custo, demonstrando sua viabilidade como conteúdo do currículo de Física Moderna. Como produto final, elaboramos um manual de construção do aparato experimental para o professor do Ensino Médio, bem como um guia de atividades para o aluno, que será capaz de compreender de maneira prática o efeito fotoelétrico, a dependência da intensidade da fonte luminosa com o comprimento de onda dos fótons, assim como determinar experimentalmente a constante de Planck. / Today one of the big challenges at High School teaching is to present contents of the so called "Modern Physics". At the end of the XIX century, two experiments put Classical Physics in trouble, it was not enough to describe the Nature anymore. These two key experiments, the black body radiation and the photoelectric effect, were the ones responsible for the begining of the development of Quantum Mechanics. Although the black body radiation explanation requires a Mathematics background not accessible at High School level, the photoelectric effect can be understood with relatively simple concepts. Although photoelectric effect experiments are common places at Universities, the cost of such systems is prohibitive for the large majority of High Schools in Brazil, with rare exceptions. Therefore the challenge that we propose ourselves was to develop a low cost experiment to explore the quantized photon absorption by the matter. In this way, we could prove the viability of this very important Modern Physics content. As the final product, we elaborate a construction manual for the High School Teacher, as well as a student guide for the experiment. The students will be able to understand the photoelectric effect in a experimental approach, analysing the intensity of the photoelectric current as a function of the light intensity, the dependence with the photon wavelenght as well as they will have the capacity to get the Planck constant experimentaly.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:21:03Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_sm_dr_rcla.pdf: 1736492 bytes, checksum: 916a8396ad40af059b64229204ec6e8b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Baseando-me na noção de coletivo pensante seres-humanos-com-mídias, o objetivo desta pesquisa foi responder à pergunta diretriz Como o coletivo, formado por alunos-comtecnologias, produz o conhecimento acerca de função composta e regra da cadeia, a partir de uma abordagem gráfica? O processo de visualização implícito nessa pergunta é potencializado pelas Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC), que transformam o modo como o conhecimento é produzido, reorganizando a forma de interagir e pensar. Os dados foram coletados com alguns alunos ingressantes no Curso de Matemática da UNESP - Rio Claro durante os “Experimentos de Ensino”. Foram elaborados cinco episódios que apresentaram subsídios para responder à pergunta diretriz desta pesquisa. Tais episódios indicam que a produção do conhecimento dos alunos envolvidos, acerca de função composta e regra da cadeia, ocorreu por meio de elaborações de conjecturas, formuladas durante o processo de visualização potencializado pelas TIC. Tais conjecturas foram confirmadas ou refutadas levando-se em conta o entrelaçamento das representações múltiplas, que permearam todas as atividades, e um coletivo pensante seres-humanos-com-mídias, no qual o ser humano transforma e é transformado pelas mídias em um processo interativo. A partir desses resultados, outras indagações surgiram sobre o papel do professor-pesquisador e sua prática na sala de aula. / Based on the notion of thinking collectives of humans-with-media, the objective of this research was to respond to the research question How does a collective composed of studentswith- technologies produce knowledge about the Composition of Functions and the Chain Rule using a graphic approach? The visualization process implicit in this question is potentiated by Information and Communication Technologies (ICT), which transform the way knowledge is produced, reorganizing interaction and thinking. Data was collected with some university students enrolled within the undergraduate Mathematics Program at UNESP – Rio Claro during “Teaching Experiments”. Five episodes were selected that were particularly informative with respect to the research question. The episodes indicate that students’ knowledge production regarding composition of functions and the chain rule occurred through the elaborations of conjectures formulated during the process of visualization potentiated by the ICT. These conjectures were confirmed or rejected based on the interweaving of multiple representations that permeated all the activities, and a humans-with-media thinking collective, in which the human transforms and is transformed by the media in an interactive process. Based on these findings, new questions emerged regarding the role of the researcher-professor and teaching practice in the classroom.