São descritas três etapas de uma experiência com o Sis tema Audiotutorial no ensino de FÍsica Geral da UFRGS . Nas duas primeiras etapas o Sistema Audiotutorial e comparado com o ensino tradicional e na terceira é associado a e comparado com o Método Keller. A análise do Sistema Audiotutorial é feita tendo em vista o aproveitamento, o tempo médio de e studo, as desistências e a opinião dos alunos, bem como os custos de aplicação e reapli c ação do sistemao são apresentados dados para a montagem de um Centro de Aprendizagem para uti lização do Sistema Audiotutorial. A partir das conclusões são sugeridas algumas atividades para ap rimorament~ do sistema e para f uturas pesquisas do processo ensino-aprendizagem. / An experiment in three stages is described in which the Audio-tutorial system of teaching is applied to a course in College Physics at UFRGS. In the first tw stages the Audio-tutorial system is compared with the tradi tional system and in the third, a combination of this system with the Keller plan is compared with the Keller plan alone. The Audio-tutorial system is analysed in terms of achievement, mean time taken in study, withdrawals, and in terms of student opinion. In addition, the costs of application and reapplication of the system are analysed. Information is given about the organization and cons truction involved in developing the Learning Centre required for the Audio-tutorial system. Following the conclusions some suggestions for possible improvements of the systern are put forward and a number of lines for further research into the teaching/learning process are indicated.

O mesmo programa, elaborado pelo autor, foi apresentado em dois semestres consecutivos a amostras randômicas de alunos universitários matriculados em um curso de Física geral, sob duas formas diferentes. A esperiência mostrou que a televisão, usada de forma individualizada, tem potencialidades promissoras que podem torná-la um meio de auxiliar de ensino de qualidade. / The same program was presented twice in two consecutive semesters using two different techniques to samples of sophomore students enrolled in a General Physics course. This experiment showed taht individualized television can be highly competitive demonstrating potentialities as a quality teaching medium.

São analisadas as implicações que as hipóteses da Teoria Cognitiva da Aprendizagem de David P. Ausubel têm em relação ao ensino da Física Geral. Hipóteses estatísticas são formuladas a partir daquela teoria com a finalidade de possibilitar a verificação experimental dos aspectos relevantes das ideias de Ausubel. Os resultados obtidos em cinco amostras constituem-se em evidências favoráveis àquela teoria. No final é proposto um modelo de ensino que procura ser coerente com os aspectos relevantes da teoria. / Based on of Theory of Meaningful Learning proposed by David P. Ausubel, implications for the teaching os General Physics are derived and analysed. Statistical hypothesis derived from this analysis are tested experimentally in order to obtain evidence concerning the validity of the relevent aspects of the theory. The concerning the validity of the relevent aspects of the theory. The results obtained, using five samples of students, proved favourable. A model for teaching General Physics is proposed, which is designed to be consistent with these aspects of Ausubel's theory.

A Filosofia da Ciência de Karl Popper e Imre Lakatos é o referencial teórico para a proposta de uma estratégia de mudança das concepções alternativas para concepções científicas. A estratégia foi testada empiricamente em nove estudos conduzidos com alunos de Física 1 e 2 das engenharias da PUCRS e UFRGS. Os nove estudos corroboraram a eficácia da estratégia na promoção das mudanças pretendidas. Aborda-se também o ensino da Mecãnica Quântica. Discute-se a questão das interpretações desta teoria, utilizando-se como referencial teórico a epistemologia racionalista e realista de Karl Popper e mario Bunge. Critica-se a interpretação não-realista da Escola de Copenhague e se mostra a ligação desta com o Positivismo Lógico. Conclui-se por se esboçar uma interpretação realista. / A rational-realistic epistemology and the teaching of Physics. The Philosophy of Science of Karl Popper and Imre Lakatos is from alternative conceptions to scientific ones. The strategy has been empirically tested through nine different studies having students os engineering at PUCRS and UFRGS as subjects of the experiments. These nine studies corroborate the efficiency of strategy in producing the desired changes. The study also includes the Quantum Mechanics. A different interpretation of this theory is discussed, having the rationalistic-realistic epistemology of Karl Popper and Mario Bunge as reference. The interpretation of the Kopenhagen School is criticized showing its links to Logical Positivism. A realistic interpretation is outlined and proposed as a conclusion.

O Método Keller é analisado como uma possível solução para os problemas do ensino bãsion de Fisica na Univer sidade. feita uma descrição minuciosa do sistema e expie -se sua fundamentação teórica, com base nos principios da Teoria do Reforço. descrita uma experiencia em que se comparam alunos submetidos ao Método Keller e ao ensino convencional por aulas expositivas, quanto aos seguintes aspectos: nivel de aquisição de conhecimentos, retenção dos conhecimen tos adquiridos, indice de aprovações, índice de desistências, atitude perante a Fisica e opinião sobre o curso. Não se verificou melhoria apreciável nos niveis de aprendizagem e de retenção, embora ocorresse um aumento no Indico de aprovações. Os alunos mostraram-se, em geral, fa voráveis ao novo sistema de ensino. Os alunos das turmas Keller declararam dispender mais tempo no estudo de Fisica, o que, em alguns casos, po de ter prejudicado seu desempenho em outras disciplinas. Observou-se ainda que o sistema, da forma como vem sendo usado, prende demasiadamente o aluno ao livro de texto, não estimulando a pesquisa por conta prépria em outras fon tes de informação. Conclui-se que o Método Keller é uma alternativa vá lida para o ensino. Ao optar pelo novo sistema, o professor deve ainda levar em conta a disponibilidade de tempo e de recursos para a produção do material necessãrio, bem co mo a existência de monitores em niimero suficiente. / An analysis is mede of the Keller Plan as a solution to problems of teaching basic Physics at University levei. The system is described in detail, including its basis in Reinforcement Theory. An experiment is described in which students following the Keller Plan were compared with others following the same course given by conventional lectures. Comparison was based on the following measures: level of achievement; levei of retention; pass rate; rate of withdrawals; opinion about Physics; opinion about the course. While an increase in the pass rate was obtained, this was not reflected in any appreciable improvement in the levels of achievement or retention. In general, the students showed themselves favorable to the new system of instruction. The students in the groups following the Keller Plan reported that they had spent more time studying Physics, which, in some cases, could have had adverse effects on their performance in other disciplines. It was also observed that the system, in its present form, focusses the student too closely on the textbook, not stimulating the search for other sources of information. It is concluded that the Keller Plan can be used to provide a viable system of instruction at this level but that, before opting to use it, consideration should be given to the availability of time and resources for production of the necessary material, and to the availability of proctors.

Resumo não disponível

É feita inicialmente uma abordagem de problemas decorrentes do constante aumento da população discente nas disciplinas de Física Geral, visando evidenciar a inadequação do ensino expositivo tradicional ao ensino de um grande número de alunos e destacar a necessidade da adoção de um ensino organizado. Posteriormente, fundamenta-se teoricamente o que se entende por ensino organizado e relata-se uma experiência realizada no Instituto de Física da UFRGS com estudantes de ciência e engenharia. Finalmente, é proposto um modelo de organização do ensino da Física no ciclo básico da Universidade. / Initially some problems are discussed, which originate from the inerease of the student population in General Physics Course, with the objective of making clear the inadequacy of the usual metohd os teaching and emphasize the need os an organized teaching. Subsequently we explain theoretically what is meant by organized teaching and we describe an experiment carried out at the Institute de Física da Universidade federal do Rio Grande do Sul with sophomore students os science and engineering. Finally, a model of organization of Physics Course is proposed.

This study is a contribution toward the understanding and prediction of turbulent dispersion of pollutants in the atmosphere. The main underlying assumption suggestion is that the Lagrangian autocorrelation RL used in computation of plume dispersion may be approximated by an Eulerian space-time correlation.

Investigou-se a influência da organização do conteúdo de Termodinâmica na estrutura cognitiva do aluno. O experimento foi realizado com estudantes de Física Geral da UFRGS. Testes de associação de conceitos foram usados como instrumentos de medida, e analisados através de técnicas de análise multidimensional (AMD) e análise de agrupamentos hierárquicos (AAH), as quais fornecem um "mapeamento cognitivo" dos conceitos usados na pesquisa. Os resultados obtidos sugerem que a influência de diferentes organizações dadas ao conteúdo da matéria de ensino sobre a estrutura cognitiva detectada pela AMD e AAH. / The effect of different approaches to content organization on the learner's cognitive structure was investigatel. Subject matter was thermodynamics at introductory college level and the experiment was carried out at UFRGS. Concept association tests were used as measurement instruments, and analysed through multidimensional scaling (MDS) and hierarquical clustering analysis (HCA), which provided a "cognitive mapping" of the concepts used in the investigation. The obtained resulte suggest that the effect, on the learner's cognitive structure, of different content organizations given to the subject matter is detected by MDS and AAH.

Na literatura encontram-se inúmeros relatos sobre fatores negativos associados ao ensino de laboratório didático e ao uso do computador em sala de aula. Tendo isso em vista, buscamos integrar atividades computacionais com experimentais, visando a minimização dos fatores negativos de ambas atividades. Para investigar essa integração concebemos, implementamos e avaliamos uma proposta didática baseada nas teorias de aprendizagem de Ausubel e Vigotski e a visão epistemológica de Bunge sobre modelos teóricos. Tal proposta leva em conta que há diferentes maneiras de integrar experiência e recursos computacionais e que a eficácia desses recursos não depende apenas das suas características inerentes, mas, especialmente, das estratégias didáticas. Em um primeiro estudo, realizado a partir de uma metodologia predominantemente quantitativa, avaliou-se o desempenho de alunos que trabalharam com atividades de simulação e modelagem computacionais no estudo de circuitos elétricos, utilizando o software Modellus, comparado com o de alunos que tiveram apenas o sistema tradicional de ensino. Os resultados quantitativos mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos alunos do grupo de controle (método tradicional de ensino). Na sequência, desenvolvemos dois estudos, adotando uma metodologia qualitativa do tipo estudo de casos exploratório com o propósito de levantar proposições norteadoras para embasarem um quarto estudo, em que investigamos formas de integração entre atividades computacionais e experimentais de modo a torná-las complementares, auxiliando os alunos a atingirem uma aprendizagem significativa de conceitos de Física e compreenderem algumas ideias sobre modelos científicos. Os resultados, do quarto estudo, mostram que a integração entre esses dois tipos de atividades pode proporcionar aos alunos uma visão epistemológica mais adequada sobre os papéis dos modelos teóricos, do laboratório e do computador, e promover a interatividade e o engajamento dos alunos em seu próprio aprendizado, transformando a sala de aula em um ambiente propício para uma aprendizagem significativa. Supomos que a adaptação e implementação de nossa proposta didática no ensino de Eletromagnetismo em nível de Física Geral possa contribuir para os alunos atingirem uma visão mais adequada sobre a natureza da Ciência e uma melhor aprendizagem conceitual. Apontamos como perspectiva futura a implementação e avaliação em outros conteúdos de Física, com melhorias no que diz respeito a incertezas experimentais e às noções de ordens de grandezas. / In the literature there are numerous reports of negative factors associated with the teaching of laboratory and the use of computers in the classroom. With this in mind, we seeked to integrate experimental activities with computational ones in order to minimize the negative factors of both kinds of activities. To investigate this integration we designed, implemented and evaluated a didactical approach based on Ausubel’s meaningful learning theory, Vigostki’s social-interaction theory and Bunge’s epistemological view about scientific models and science development. This approach took into account that there are different ways to integrate experiments and computational resources, and the effectiveness of these resources does not depend only on their inherent characteristics, but especially on the teaching strategies. In a first study, from a predominantly quantitative research methodology, we evaluated the performance of students that worked with simulation and modeling computational activities in the study of electric circuits, using the software Modellus, compared to students submitted only to the traditional system of education. The quantitative results show that there was a statistically significant improvement in the experimental group students’ performance when compared to the control group, submitted only to the traditional teaching method. Following, we developed two exploratory case studies, adopting a qualitative research methodology to generate guiding propositions for future studies. In a fourth study, we investigated ways to integrate computational and experimental activities to make them complementary, helping students to achieve a meaningful learning of physics concepts and understand some ideas about scientific models. The results show that the integration between these two kinds of activities can provide for the students a more appropriate epistemological perspective of the roles of i) theoretical models in physics and ii) experimental and computational activities in the learning processes. encouraging the interactivity and engagement of the students with their own learning and transforming the classrooms in an environment suitable for a meaningful learning. We assume that the adaptation and implementation of our didactical approach in teaching electromagnetism, at the level of Introductory College Physics, can help students to achieve a more adequate view of the nature of science and a better conceptual learning. We point out as future prospects the implementation and evaluation of this approach to physics teaching in other areas of physics, with improvements in respect to experimental uncertainties and the notions of orders of magnitude.