Orientador: Deuber Lincon da Silva Agostini / Banca: Luciano Gonsalves Costa / Banca: Pedro Henrique Benites Aoki / Resumo: O presente trabalho aborda um conjunto de atividades experimentais com materiais de fácil manuseio, recicláveis e de baixo custo, baseados em uma abordagem de Teaching-Learning Sequence (TLS) ou Sequência de Ensino-Aprendizagem com enfoque intervencionista inspirada na investigação educacional. Utilizando para isso metodologias problematizadoras, visando o entrelaçamento científico e a perspectivas dos alunos sendo estes os protagonistas do seu conhecimento, fazendo a montagem e realizando as atividades experimentais, tendo o professor como mediador, orientando e explicando aos alunos em todo o processo. Além de abordar algumas atividades experimentais, mostrando como são realizadas as montagens dos experimentos e os objetivos a serem atingidos, trazemos um roteiro e uma sequência de como acreditamos que devemos abordá-las em sala de aula. Após a finalização dos experimentos, a análise dos resultados e a validação da aprendizagem, verificou-se, claramente, os progressos obtidos na aprendizagem da Física, com resultados bastante satisfatórios. As atividades aqui propostas podem ser utilizadas e redesenhadas pelo professor, de acordo com o nível de ensino e do conhecimento de seus alunos / Abstract: This study approaches a set of experimental activities with easy-handling, recyclable, low-cost materials, based on a Teaching-Learning Sequence (TLS) approach, with interventionist focus inspired by educational investigation. Using problematizing methodologies, aiming scientific intertwining and also the students' perspective, with the students being the protagonists regarding their own knowledge creating and performing experimental activities, the teacher being a mediator, guiding and detailing with the whole process. Besides approaching some experimental activities, showing the way the experiments are prepared and the goals to be met, we bring guidelines and a sequence indicating how these activities should be approached in the classroom. After completion of the experiments, the analysis of the results and verification of learning, it was clearly verified progress acquired in learning physics with very satisfactory results. The activities proposed here can be used and adapted by teachers, according to the education level and knowledge of their students / Mestre

Acompanha: Ensino da física e aprendizagem significativa: roteiro para a elaboração de uma aula / O presente estudo teve como objetivo propor um roteiro para a elaboração de uma aula significativa. Do ponto de vista metodológico, por visar o desenvolvimento de um produto, o estudo caracteriza-se como aplicado e de natureza prática. Observou-se, na montagem do produto, a sequências das etapas para sua construção e aspectos relacionados com sua validade e possibilidade de utilização por outros docentes como uma ferramenta de ensino. O “roteiro para a elaboração de uma aula” foi estruturado em seis etapas principais, definição do conteúdo da aula, determinação dos aspectos mais relevantes do conteúdo e dos organizadores prévios, sequenciação do conteúdo curricular, avaliação da aprendizagem, estratégia e recursos instrucionais e montagem do plano de aula. Em cada etapa foram estabelecidas as atividades a serem cumpridas. Concluí-se que o roteiro proposto é uma ferramenta que tem alinhamento com a teoria de Ausubel, o que possibilita a montagem de uma aula significativa. / The current study had as a goal to purpose a guide for building a meaningful class. From the methodological point of view, by targeting the development of a product, the study characterized as applied and practical. It was observed, during assembly of the product, the sequences of steps for its construction and aspects related to its validity and possibility of being used by other lecturers as a teaching tool. The “guide for the elaboration of a class” was structured in six main steps, namely, definition of the class content, determination of the most relevant aspects from the content and from the previous organizers, sequencing of curriculum content, knowledge evaluation, strategy and instructional resources and lesson plan assembly. In each step were established the activities to be accomplished. It is concluded that the purposed script is a tool that has alignment with the Ausubel theory, allowing the composition of a substantial class.

Acompanha: Ensino da física e aprendizagem significativa: roteiro para a elaboração de uma aula / O presente estudo teve como objetivo propor um roteiro para a elaboração de uma aula significativa. Do ponto de vista metodológico, por visar o desenvolvimento de um produto, o estudo caracteriza-se como aplicado e de natureza prática. Observou-se, na montagem do produto, a sequências das etapas para sua construção e aspectos relacionados com sua validade e possibilidade de utilização por outros docentes como uma ferramenta de ensino. O “roteiro para a elaboração de uma aula” foi estruturado em seis etapas principais, definição do conteúdo da aula, determinação dos aspectos mais relevantes do conteúdo e dos organizadores prévios, sequenciação do conteúdo curricular, avaliação da aprendizagem, estratégia e recursos instrucionais e montagem do plano de aula. Em cada etapa foram estabelecidas as atividades a serem cumpridas. Concluí-se que o roteiro proposto é uma ferramenta que tem alinhamento com a teoria de Ausubel, o que possibilita a montagem de uma aula significativa. / The current study had as a goal to purpose a guide for building a meaningful class. From the methodological point of view, by targeting the development of a product, the study characterized as applied and practical. It was observed, during assembly of the product, the sequences of steps for its construction and aspects related to its validity and possibility of being used by other lecturers as a teaching tool. The “guide for the elaboration of a class” was structured in six main steps, namely, definition of the class content, determination of the most relevant aspects from the content and from the previous organizers, sequencing of curriculum content, knowledge evaluation, strategy and instructional resources and lesson plan assembly. In each step were established the activities to be accomplished. It is concluded that the purposed script is a tool that has alignment with the Ausubel theory, allowing the composition of a substantial class.

Orientador: Angel Fidel Vilche Peña / Banca: Luciano Gonsalves Costa / Banca: Maurício Antônio Custódio de Melo / Resumo: Problemas com alguns laboratórios de Física podem ser observados em escolas públicas (Alves e Stachak, 2005). Esses, em geral, são laboratórios de Ciências, onde não são encontrados equipamentos para experimentação em Física e, quando são encontrados podem não ser suficientes para um bom trabalho. Outra observação importante diz respeito aos problemas de desmotivação nas atividades escolares por parte dos alunos, prejudicando o aprendizado desses estudantes. Esse trabalho visa o desenvolvimento de atividades práticas fazendo o uso de espelhos planos para auxílio da concepção do conceito básico de reflexão em óptica na Física e de reta numérica, simetria, ângulo, polígonos e reflexão no plano em Matemática. A metodologia consiste na aplicação de roteiros experimentais envolvendo espelhos planos na própria sala de aula. Em um segundo momento, o presente trabalho, também consiste na elaboração de um sextante de baixo custo e atividades, com esse instrumento óptico, relacionadas à aplicação de conceitos de trigonometria, reflexão e coordenadas celestes através de roteiros experimentais contextualizados. / Abstract: Problems with some physics laboratories can be observed in public schools (Alves and Stachak, 2005). These generally are science laboratories, which are not found equipment for experiments in physics and, when they are found may not be enough for a good job. Another important observation concerns the motivation problems in school activities by students, impairing learning of these students. This work aims to develop practical activities making use of flat mirrors to aid the basic concept of design in optical reflection in physics and number line, symmetry angle polygons and reflection on the level in mathematics. The methodology involves the application of experimental scripts involving flat mirrors in their classroom. In a second step, this work also is the development of a sextant low cost and activities, with this optical instrument, related to the application of trigonometry concepts, reflection and celestial coordinates through contextualized experimental scripts / Mestre

Acompanha: Experimentação em óptica nas séries finais do ensino fundamental: uma compreensão fenomenológica / Este trabalho teve como objetivo geral analisar sob uma perspectiva fenomenológica, as contribuições que o emprego de atividades experimentais proporcionam para o ensino e aprendizagem em óptica. A opção metodológica foi pela pesquisa de natureza aplicada, qualitativa, exploratória e viés interpretativo. Durante o desenvolvimento, foram reconstruídos pelo autor experimentos que pudessem evidenciar os fenômenos ópticos sobre a natureza da luz, reflexão, refração e difração. O trabalho foi desenvolvido com a participação de 28 (vinte e oito) alunos regularmente matriculados nas séries finais do Ensino Fundamental em uma escola particular no Município de Ponta Grossa-Pr. Na fundamentação teórica contempla-se aspectos históricos do método experimental, inaugurado por Galileu Galilei, estendendo-se às contribuições realizadas por Isaac Newton, no tocante às atividades experimentais para o desenvolvimento da óptica. Apresentam-se também, as diferentes abordagens e enfoque, atualmente aplicados ao trabalho experimental para o ensino de Ciências, realizando uma reconceitualização do método experimental. As externalizações realizadas pelos alunos ocorreram fundamentalmente em dois momentos; antes da experimentação, evidenciando os conceitos prévios, e após a atividade experimental, por meio do discurso e mapas conceituais. Os resultados indicam que a atividade experimental para ensino de óptica, reconceitualizada a luz do construtivismo, aproxima-se de um método plural para o ensino, pois além de proporcionar uma variedade de conflitos cognitivos aos alunos, permite ao experimentador a ligação entre o mundo dos objetos reais, das linguagens simbólicas, leis e teorias com o mundo dos conceitos em óptica, favorecendo a evolução conceitual. / This work aimed to analyze under a phenomenological perspective, the contributions that the use of experimental activities provide for teaching and learning in optics. The methodological option was by nature applied research, qualitative, exploratory and interpretive bias. During development, they were reconstructed by the author experiments that could show the optical phenomena of the nature of light, reflection, refraction and diffraction. The study was conducted with the participation of 28 (twenty eight) students enrolled in the final grades of primary education in a private school in the city of Ponta Grossa-Pr. In theoretical foundation includes up historical aspects of the experimental method, inaugurated by Galileo Galilei, extending to the contributions made by Isaac Newton, with respect to experimental activities for the development of optics. It is also present, the different approaches and focus currently applied to the experimental work for the teaching of science, performing a reconceptualization of the experimental method. The externalizations performed by students occurred mainly in two stages; before the trial, showing the previous concepts, and after the experimental activity, through discourse and conceptual maps. The results indicate that the experimental activity to optical teaching, reconceptualized the light of constructivism, approaches a plural method for teaching, as well as providing a variety of cognitive conflict students, allows the experimenter the link between the world of real objects, symbolic languages, laws and theories with the world of concepts in optics, favoring conceptual evolution.

Acompanha: Experimentação em óptica nas séries finais do ensino fundamental: uma compreensão fenomenológica / Este trabalho teve como objetivo geral analisar sob uma perspectiva fenomenológica, as contribuições que o emprego de atividades experimentais proporcionam para o ensino e aprendizagem em óptica. A opção metodológica foi pela pesquisa de natureza aplicada, qualitativa, exploratória e viés interpretativo. Durante o desenvolvimento, foram reconstruídos pelo autor experimentos que pudessem evidenciar os fenômenos ópticos sobre a natureza da luz, reflexão, refração e difração. O trabalho foi desenvolvido com a participação de 28 (vinte e oito) alunos regularmente matriculados nas séries finais do Ensino Fundamental em uma escola particular no Município de Ponta Grossa-Pr. Na fundamentação teórica contempla-se aspectos históricos do método experimental, inaugurado por Galileu Galilei, estendendo-se às contribuições realizadas por Isaac Newton, no tocante às atividades experimentais para o desenvolvimento da óptica. Apresentam-se também, as diferentes abordagens e enfoque, atualmente aplicados ao trabalho experimental para o ensino de Ciências, realizando uma reconceitualização do método experimental. As externalizações realizadas pelos alunos ocorreram fundamentalmente em dois momentos; antes da experimentação, evidenciando os conceitos prévios, e após a atividade experimental, por meio do discurso e mapas conceituais. Os resultados indicam que a atividade experimental para ensino de óptica, reconceitualizada a luz do construtivismo, aproxima-se de um método plural para o ensino, pois além de proporcionar uma variedade de conflitos cognitivos aos alunos, permite ao experimentador a ligação entre o mundo dos objetos reais, das linguagens simbólicas, leis e teorias com o mundo dos conceitos em óptica, favorecendo a evolução conceitual. / This work aimed to analyze under a phenomenological perspective, the contributions that the use of experimental activities provide for teaching and learning in optics. The methodological option was by nature applied research, qualitative, exploratory and interpretive bias. During development, they were reconstructed by the author experiments that could show the optical phenomena of the nature of light, reflection, refraction and diffraction. The study was conducted with the participation of 28 (twenty eight) students enrolled in the final grades of primary education in a private school in the city of Ponta Grossa-Pr. In theoretical foundation includes up historical aspects of the experimental method, inaugurated by Galileo Galilei, extending to the contributions made by Isaac Newton, with respect to experimental activities for the development of optics. It is also present, the different approaches and focus currently applied to the experimental work for the teaching of science, performing a reconceptualization of the experimental method. The externalizations performed by students occurred mainly in two stages; before the trial, showing the previous concepts, and after the experimental activity, through discourse and conceptual maps. The results indicate that the experimental activity to optical teaching, reconceptualized the light of constructivism, approaches a plural method for teaching, as well as providing a variety of cognitive conflict students, allows the experimenter the link between the world of real objects, symbolic languages, laws and theories with the world of concepts in optics, favoring conceptual evolution.

Acompanha: Produto educacional: Sequência didática para o conteúdo de indução eletromagnética / Neste trabalho, foi organizada a aplicação de uma sequência didática sobre indução eletromagnética, baseada na atividade experimental por meio da abordagem investigativa, com uma turma do 3º ano do Ensino Médio de uma escola Pública Estadual da cidade de Assis Chateaubriand/PR. O tema abordado foi obtido por meio de uma pesquisa com os professores de Física da região, ao passo que as atividades propostas foram analisadas e definidas entre o autor da pesquisa e seus orientadores. Foi constatado que os alunos traziam um conhecimento bem superficial sobre o tema abordado, necessitando elevar seus conhecimentos a fim de obter um domínio científico maior. Os dados analisados mostram que tal domínio foi alcançado com a aplicação da sequência didática elaborada. / In this work the application of a didactic sequence on electromagnetic induction, based on the experimental activity was studied by means of the investigative approach with a class of the 3rd year of the High School of a State Public School of the city of Assis Chateaubriand / PR. The topic was obtained through a research done with the physics teachers of the region, while the proposed activities were analyzed and defined between the author and his advisers. It was found out that the students had a very superficial knowledge about the subject, needing to raise their knowledge in order to obtain a larger scientific domain. The data analyzed show that such domain was reached with the application of the didactic sequence elaborated.

Acompanha: Produto educacional: Proposta de sequência didática para o estudo da radiação do corpo negro no ensino médio / Analisando o cenário educacional atual, e as práticas pedagógicas aplicadas em sala de aula, se faz necessário um repensar dos modelos de ensino utilizados por grande parte dos educadores. Os documentos que alicerçam o ensino da disciplina de Física no País indicam a necessidade da inserção da Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio, a fim de se pensar um ensino mais atual. Nesse sentido, este trabalho objetivou investigar o potencial pedagógico de uma sequência didática para o estudo do tema radiação de corpo negro em uma turma da terceira série do Ensino Médio de uma instituição privada da cidade de Ivaiporã, Paraná. Para isso, seguiu-se os pressupostos da pesquisa qualitativa. A implementação da sequência didática se deu em onze aulas de cinquenta minutos, utilizando para a coleta de dados questionários, diário de campo, e todo material produzido pelos alunos durante a implementação da proposta. A análise dos resultados evidenciou que é possível criar um ambiente favorável a aprendizagem significativa, tendo este sido vivenciado pelos alunos. Os resultados indicam ainda que a sequência didática implementada se mostrou satisfatória visto que os alunos participaram ativamente das atividades propostas levantando questionamentos o que mostra a mudança de uma postura passiva para uma postura ativa durante as aulas. / Analyzing the current educational scenario and the pedagogical practices applied in the classroom, it is necessary to rethink the teaching models used by most educators. The documents that support the teaching of the discipline of Physics in the Country indicate the need for the insertion of Modern and Contemporary Physics in High School in order to think a more current teaching. In this sense, this work aimed to investigate the pedagogical potential of a didactic sequence for the study of the black body radiation theme in a third grade high school class from a private institution in the city of Ivaiporã, Paraná. For this, the assumptions of qualitative research were followed. The implementation of the didactic sequence was done in eleven fifty-minute classes, using for the data collection questionnaires, field diary, and all material produced by the students during the implementation of the proposal. The analysis of the results showed that it is possible to create a favorable environment for meaningful learning, which was experienced by the students. The results indicate that the didactic sequence implemented was satisfactory since the students participated actively in the proposed activities raising questions that shows the change from a passive posture to an active posture during the classes.

Acompanha: UEPS (Unidades de Ensino Potencialmente Significativas): "Entendendo como os grandes jogadores de futebol conseguem fazer gols da grande área"; UEPS (Unidades de Ensino Potencialmente Significativas): "Afinal o que é o atrito?" / Essa Dissertação desenvolveu e pesquisou atividades experimentais a partir de um material didático chamado de Trilho Multifuncional (GOYA e HALIBI, 2011), com o objetivo de enfrentar alguns dos problemas referentes à aplicação de atividades experimentais no ensino de física no ensino médio, evidenciados na literatura nas últimas décadas. A partir dessas aplicações foram desenvolvidas duas UEPS (Unidades de Ensino Potencialmente Significativas) (MOREIRA, 2005), fundamentadas nas teorias sobre Aprendizagem Significativa e Multimodos e Múltiplas Representações. O primeiro curso foi dirigido a alunos do ensino médio, e o segundo, a professores de Física pertencentes ao NRE-Londrina. Os dados da pesquisa foram obtidos a partir de questionários aplicados, observações e áudio-gravações, tanto no primeiro como no segundo curso. Os resultados da análise quantitativa e qualitativa do primeiro mostraram que as atividades experimentais proporcionaram aos alunos melhorias no sentido de aprendizagem, incentivo para se estudar Física e ganho conceitual. Os resultados obtidos junto aos docentes, no segundo curso, confirmou que as práticas experimentais são ainda pouco utilizadas no ensino médio, e mostrou que os professores ficaram motivados a trabalhar com o trilho devido a sua praticidade, baixo custo e aplicabilidade. Espera-se que muitos docentes do ensino médio utilizem o trilho multifuncional bem como as duas UEPS, que se encontram no apêndice desse trabalho. / This Dissertation developed and researched experimental activities from a courseware called Trilho Multifuncional (Multifunctional Rail) (GOYA and HALIBI, 2011), in order to face some of the problems relating to the implementation of experimental activities in Physics teaching in high school, as evidenced in the literature in the last decades. From these applications it was developed two Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU) (MOREIRA, 2005), based on the theories of Meaningful Learning and Multimode and Multiple Representations. The first course was addressed to high school students, and the second, to the Physics teachers belonging to the Londrina State Education Center (NRE – Núcleo Estadual de Educação). The survey data were obtained from questionnaires, observations and audio recordings, both the first and the second course. The quantitative and qualitative analysis results of the first experimental activities showed that the improvements provided students towards learning incentive for studying Physical and conceptual gain. The results obtained from the teachers, in the second course, confirmed that the experimental practices are still little used in high school and they showed that teachers were motivated to work with the multifunctional rail due to its convenience, low cost and applicability. It is expected that many high school teachers to use the multifunction rail and the two Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU), which is the appendix of this work.

Acompanha: Produto educacional: uma proposta de sequência didática para tópicos de magnetismo e eletromagnetismo / CAPES / O objetivo deste trabalho foi estudar a aplicação de uma sequência didática pautada na atividade experimental por meio de uma abordagem investigativa com uma turma da 4ª Série do Ensino Técnico Integrado em informática de nível Médio, com uma faixa etária entre 15 e 17 anos de uma instituição de ensino da rede pública federal da cidade de Campo Mourão/PR. A implementação da proposta e posteriormente análise dos dados atendeu os pressupostos da pesquisa qualitativa. Com esse trabalho, constatou-se que os alunos traziam suas explicações para o fenômeno físico estudado as quais careciam de respaldo técnico e científico e, a partir do trabalho em grupo durante a implementação da proposta, possibilita a estes uma visão mais científica e menos simplista do conceito estudado. / The objective of this work was to study the application of a didactic sequence based on the experimental activity by an investigative approach with a group of the 4th grade students of an Integrated Technical Course in Computer Science, at age between 15 and 17 years old of a federal institution in Campo Mourão city / PR. The implementation of the proposal and later analysis of the data met the assumptions of the qualitative research. With this work, it was verified that the students brought their explanations for the physical phenomenon studied, which needed technical and scientific support and, the group work, during the implementation of the proposal, allows them a more scientific and less simplistic view of the concept studied.