Orientador: Denise Fernandes de Mello / Resumo: Nesta pesquisa analisamos a contribuição da utilização de metodologias ativas no ensino de ciências para a formação de um sujeito ecológico. Propusemos e desenvolvemos um total de 26 atividades, totalizando 78 aulas, sendo elas: duas atividades diagnósticas, 21 atividades de intervenção e três atividades prognósticas para avaliação do programa de intervenção e 1 passeio de 4 horas no Jardim Botânico e no Observatório Astronômico de Bauru. Participaram duas turmas de 7º ano do Ensino Fundamental – Anos Finais – de uma escola pública, total de 51 alunos. O período de realização ocorreu entre os meses de fevereiro a outubro de 2019. A escola está localizada em um município no interior do estado de São Paulo, de aproximadamente 5000 habitantes. As atividades foram contextualizadas na realidade local, podendo ser adaptadas e utilizadas por professores em outras escolas/contextos. A análise dos resultados das atividades propostas mostrou evolução do perfil ambiental do aluno, aproximando-se este de um sujeito ecológico, o qual passa de ações individuais para ações coletivas. O produto elaborado foi um objeto educacional digital, com atividades lúdicas sobre conteúdo de ciências, abrangendo quatro temas de educação ambiental (1. Descobrindo a Natureza da Cidade; 2. Conhecendo o metabolismo da cidade; 3. Pesquisando a qualidade ambiental da cidade; e 4. Buscando a melhoria da qualidade ambiental da cidade). Além de atividades com perguntas e respostas, sugestões de links contendo tex... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this research we analyze the contribution of the use of active methodologies i n science teaching for the formation of an ecological subject. We proposed and developed 26 activities, i n 78 classes, namely: two diagnostic activities, 21 i ntervention activities, and three prognostic activities for evaluating the i ntervention program and a 4-hour tour of the Botanical Garden and the Astronomical Observatory of Bauru . Two classes of 7th grade of Elementary School participated - Final Years of a public school, total of 51 students. The realization period took place between February and October 2019. The school i s l ocated i n a municipality i n the middle of the state of São Paulo, with approximately 5000 i nhabitants. The activities were contextualized i n the l ocal reality and can be adapted and used by teachers i n other schools / contexts. The analysis of the results of the proposed activities showed an evolution of the student's environmental profile, approaching to an ecological subject, who changes from individual actions to collective actions. The elaborated product i s a digital educational object, with playful activities on science content, covering four themes of environmental education (1. Discovering the Nature of the City, 2. Knowing the city's metabolism, 3. Researching the city's environmental quality, and 4. Seeking to i mprove the city's environmental quality). Activities with questions and answers, suggestions for l inks containing texts, videos, games ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Esse trabalho de pesquisa pode ser dividido em duas partes distintas, mas complementares. A primeira busca entender os pressupostos teórico-metodológicos ligados ao Ensino por Investigação (EI), a segunda trata de estudar quais são as ideias, sobre o EI, que os professores empregam ao planejar a aplicação de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI). Para dar conta da primeira etapa realizamos uma pesquisa bibliográfica que abrangeu, desde artigos relacionados ao EI, até documentos internacionais que dão algumas diretrizes a esta metodologia de ensino. A partir deles pudemos apresentar nossa concepção a respeito do EI, traçando alguns pontos relevantes a seu respeito. Na segunda etapa da pesquisa foram analisadas reuniões de planejamento entre alguns professores que se propuseram a aplicar uma SEI sobre \"Dualidade da Luz\" e um formador, que já havia trabalhado com esta sequência anteriormente. Durante estas reuniões buscamos observar quais ideias principais sobre o EI surgiam durante as conversas e seriam importantes para a aplicação das atividades. A partir disto e de nosso referencial teórico-metodológico, elaboramos uma categorização para estas ideias com o objetivo de analisar algumas das reuniões. Os resultados sugerem a importância de o professor, aplicador da SEI, possuir algumas ideias que serão imprescindíveis para que a metodologia do EI possa, de fato, ocorrer. Também mostram o quão difícil é fazer com que o professor rompa com o paradigma vigente do ensino tradicional e consiga entender e aplicar uma inovação metodológica, o EI, em sala de aula. / This research can be divided into two separate but complementary parts. The first seeks to understand the theoretical and methodological assumptions related to Teaching by Inquiry (EI, the initials in Portuguese), and the second examines the concepts of EI that teachers apply when planning the implementation of a Sequence of Investigative Teaching (SEI, the initials in Portuguese). In order to accomplish part 1 studies, we have conducted a bibliographical research that included not only academic papers related to EI, but also international guidelines on this method of teaching science. From then on, we were able to introduce our concepts of EI and trace some relevant ideas about it. Part 2 brings the analysis of planning meetings with some teachers who accepted to apply a SEI about \"Light Duality\", with the presence of a leader who had already applied this same sequence before. In these meetings, we observed which main ideas about EI arose and that were important to SEI activities. Considering this observation and our theoretical and methodological framework, we categorized these ideas in order to analyze some of the meetings. The results suggest the importance of the teacher, who is applying SEI, to know some ideas that are crucial to the development of an EI methodology. They also demonstrate how hard it is to make teachers break the prevailing paradigm in traditional education and actually understand and apply a methodological innovation, the EI, in the classroom.

Esse trabalho de pesquisa pode ser dividido em duas partes distintas, mas complementares. A primeira busca entender os pressupostos teórico-metodológicos ligados ao Ensino por Investigação (EI), a segunda trata de estudar quais são as ideias, sobre o EI, que os professores empregam ao planejar a aplicação de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI). Para dar conta da primeira etapa realizamos uma pesquisa bibliográfica que abrangeu, desde artigos relacionados ao EI, até documentos internacionais que dão algumas diretrizes a esta metodologia de ensino. A partir deles pudemos apresentar nossa concepção a respeito do EI, traçando alguns pontos relevantes a seu respeito. Na segunda etapa da pesquisa foram analisadas reuniões de planejamento entre alguns professores que se propuseram a aplicar uma SEI sobre \"Dualidade da Luz\" e um formador, que já havia trabalhado com esta sequência anteriormente. Durante estas reuniões buscamos observar quais ideias principais sobre o EI surgiam durante as conversas e seriam importantes para a aplicação das atividades. A partir disto e de nosso referencial teórico-metodológico, elaboramos uma categorização para estas ideias com o objetivo de analisar algumas das reuniões. Os resultados sugerem a importância de o professor, aplicador da SEI, possuir algumas ideias que serão imprescindíveis para que a metodologia do EI possa, de fato, ocorrer. Também mostram o quão difícil é fazer com que o professor rompa com o paradigma vigente do ensino tradicional e consiga entender e aplicar uma inovação metodológica, o EI, em sala de aula. / This research can be divided into two separate but complementary parts. The first seeks to understand the theoretical and methodological assumptions related to Teaching by Inquiry (EI, the initials in Portuguese), and the second examines the concepts of EI that teachers apply when planning the implementation of a Sequence of Investigative Teaching (SEI, the initials in Portuguese). In order to accomplish part 1 studies, we have conducted a bibliographical research that included not only academic papers related to EI, but also international guidelines on this method of teaching science. From then on, we were able to introduce our concepts of EI and trace some relevant ideas about it. Part 2 brings the analysis of planning meetings with some teachers who accepted to apply a SEI about \"Light Duality\", with the presence of a leader who had already applied this same sequence before. In these meetings, we observed which main ideas about EI arose and that were important to SEI activities. Considering this observation and our theoretical and methodological framework, we categorized these ideas in order to analyze some of the meetings. The results suggest the importance of the teacher, who is applying SEI, to know some ideas that are crucial to the development of an EI methodology. They also demonstrate how hard it is to make teachers break the prevailing paradigm in traditional education and actually understand and apply a methodological innovation, the EI, in the classroom.

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.

O trabalho que apresentamos é o resultado de uma pesquisa teórica acerca dos elementos necessários para que uma Sequência de Ensino Investigativo (SEI) possa promover a Argumentação e a Alfabetização Científica em sala de aula. Neste trabalho buscamos saber quais elementos deveríamos inserir nesta sequência de ensino para que realmente se tornasse um trabalho útil para o professor do Ensino Médio, e dessa forma, o trabalho tornou-se uma pesquisa teórica. Buscamos então, elaborar uma sequência de ensino sobre a dualidade onda-partícula do elétron, pois o elétron é a menor partícula com massa que pode-se trabalhar em sala de aula, a nosso ver. Para tratar a dualidade do elétron, fizemos o uso de material histórico que relaciona a Física Clássica e a Física Moderna, com destaque para a Física Quântica. Dentro da literatura pesquisada, pudemos compreender que uma sequência de ensino pode ser mais desenvolvida e aplicada, no que concerne à argumentação e à alfabetização científica, caso considere alguns pressupostos. Para tanto, utilizamos aspectos fundamentais e importantes de uma SEI (CARVALHO, 2011) e de eixos estruturantes e indicadores de Alfabetização Científica (SASSERON, 2008; SASSERON e CARVALHO, 2008). A sequência de ensino elaborada tem, a nosso ver, várias características de ensino investigativo, o que favoreceria a Argumentação e a Alfabetização Científica. Nossa análise feita para cada atividade indicou boa aceitabilidade quanto à utilização dos aspectos fundamentais e importantes para se elaborar uma SEI. Ainda mais, a análise também mostrou que as atividades também podem favorecer o surgimento de indicadores de Alfabetização Científica (indicadores de AC), o que implica em favorecimento dos eixos estruturantes da AC. / The work we present is the result of a theoretical research on the elements necessary for a Sequence of Investigative Education (SEI) can promote Argumentation and Scientific Literacy in the classroom. In this work we know which elements should enter this teaching sequence that actually became useful work for the teacher of high school, and thus, the work became a theoretical research. We seek then develop a teaching sequence on the wave-particle duality of the electron, because the electron is the smallest particle with mass that can work in the classroom, in our view. To deal with the duality of the electron we use of historical material relating to Classical Physics and Modern Physics, especially Quantum Physics. Within the literature, we understand that a teaching sequence can be further developed and applied, with respect to the Argumentation and Scientific Literacy, should consider some assumptions. To use both fundamental and important aspects of an SEI (CARVALHO, 2011) and structural axes and indicators of Scientific Literacy (SASSERON, 2008; SASSERON and CARVALHO, 2008). The teaching sequence is prepared has, in our view, several characteristics about the investigative teaching, which would favor the Argument and Scientific Literacy. In our analysis for each activity indicated good acceptability for the use of the fundamental aspects and important to develop a SEI. Moreover, the analysis also showed that the activities can also favor the emergence of indicators of Scientific Literacy (AC indicators), which implies favoring the structural axes of the AC.

Orientadora: Profa. Dra. Maisa Helena Altarugio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa De Pós-Graduação em Ensino, História, Filosofia das Ciências e Matemática, 2015. / O debate sobre o ensino investigativo nas escolas públicas vem se intensificando nas últimas décadas. Ao mesmo tempo um dos desafios que está posto no ensino de química no momento atual é identificar mecanismos que possibilitem a integração do professor em sala de aula, de forma eficaz e com características que promovam melhorias no ensino e aprendizagem. Todavia, os professores trazem consigo uma série de crenças e imagens, baseadas em suas experiências prévias, que influem na forma como enfrentam a complexa tarefa de sala de aula. O ensino com caráter investigativo é uma estratégia, entre outras, que o professor pode utilizar para diversificar seus atos de ensino no cotidiano escolar, ampliando de forma eficaz sua concepção de letramento científico. O problema desta investigação põe em discussão a atuação docente em química, potencializando o ensino investigativo na educação básica, com o objetivo de caracterizar a atual situação do ensino de química na perspectiva investigativa em escolas públicas, através das concepções, práticas e elementos limitantes e facilitadores, bem como as possibilidades no contexto escolar do município de Castanhal (Pará). Para enveredar neste estudo, buscou-se referência teórico-metodológica em autores que discutem a formação e eficácia de professores peritos (Vaillant e Marcelo, 2013; Baca, 2014) e ensino investigativo (Carvalho, 2004), dentre outros que, na evolução deste trabalho, subsidiaram a construção da compreensão do objeto de estudo perspectivado. O estudo caracteriza-se como natureza qualitativa, com ênfase na análise do conteúdo, sendo os dados coletados por meio de três etapas, constituídas inicialmente pela aplicação de questionário ao universo de dezoito professores com criação de indicadores de ensino investigativo (EI), para seleção da amostra de pesquisa mais aprofundada. Na segunda etapa, a partir da amostra selecionada de três professores realizou-se a observação presencial de aulas, gravadas em áudio e vídeo, análise de atividades escritas propostas pelos sujeitos; e a terceira etapa, com entrevista dos mesmos gravada em áudio. Na primeira etapa de pesquisa identificou-se que os professores possuem qualificação em área específica para o ensino de química, em fase de experimentação e diversificação, caracterizada por atitudes gerais de mudança, revisão e ativismo, cheias de interrogações peculiares da carreira. Possuem indicativos para o ensino investigativo, buscando esforço de integração, interesse e reflexões em suas concepções de ensino. Na segunda etapa, quando investigou-se a os aspectos de integração de aula desses professores, observou-se em seus atos de ensino, eficácia no controle dos aspectos de clima, organização e disciplina, com limitações quanto ao aspecto da instrução em sala de aula. Quanto às características de EI, destacaram-se características generativas, desenvolvimento de argumentos, motivação e mobilização dos estudantes na utilização de estratégias experimentais demonstrativas e não experimentais em sala de aula. No entanto, os professores apresentaram dificuldades em propor aulas com a característica de conter problemas investigativos. Nas atividades escritas, quanto ao grau cognitivo proposto aos alunos, predominou a mera exigência de informações, com baixo nível cognitivo. Durante o processo de ensino, os professores envolvem proposições de intepretações e intenções de interações discursivas. Na terceira etapa, as entrevistas complementam os resultados das etapas anteriores, onde também se detecta que seus atos de ensino advêm de suas vivências profissionais, assumindo necessidades de uma melhor formação inicial e continuada. Assim, como conclusão final, entende-se que o controle de eficácia dos professores na construção de gerar e gerir os seus processos formativos pode ser um diferencial na integração de sala de aula, dando-lhes possibilidades de promover reflexões no campo teórico/prático da formação de professores, e em especial promover o ensino por investigação. / The debate on the investigative teaching in public schools has intensified in recent decades. At the same time one of the challenges that are put in chemistry teaching at the present time is to identify the mechanisms that enable the integration of the teacher in the classroom effectively and with features that promote improvements in teaching and learning. However, teachers bring with them a set of beliefs and images, based on their previous experiences, which influence the way they face the complex classroom task. Teaching with investigative character is a strategy, among others that the teacher can use to diversify their acts of education in the school routine, effectively expanding his conception of scientific literacy. The problem of this research brings into discussion the teaching activities in chemistry, increasing the investigative teaching in basic education, in order to characterize the current state of chemistry education in investigative perspective in public schools, through the concepts, practices and limiting elements and facilitators as well as the possibilities in the school context of Castanhal city (Pará). To embark on this study, we sought theoretical and methodological reference for authors who discuss the formation and effectiveness of expert teachers (Vaillant and Marcelo, 2013; Baca, 2014) and investigative teaching (Carvalho, 2004), among others. The evolution of this work was supported on the construction of understanding of the envisaged object of study. This a qualitative study, focused on content analysis, the datas were collected through on three stages. This study is initially constituted by applying a questionnaire to eighteen teachers with creating investigative educational indicators (EI), for selection of further research sample. In the second stage, from the selected sample of three teachers, there was held a classroom observation, recorded in audio and video, it was analyzed the written activities proposed by the teachers; and the third stage, with the same interview recorded on audio. In the first stage of research identified that teachers are qualified in a specific area for chemistry teaching in phase of experimentation and diversification, characterized by general attitudes change, review and activism, full of career doubts. They have indicative for investigative learning, seeking integration effort, interest and reflections on their teaching concepts. In the second stage, when it was investigated the of integration class of these teachers, it was observed in their acts of teaching effectiveness in controlling climate aspects, organization and discipline, with limitations on the education aspect in the classroom. Regarding the EI characteristics, stood out generative characteristics, developing arguments, motivation and mobilization of students in the use of demonstrative and experimental non-experimental strategies in the classroom. However, teachers had difficulties in offering classes with investigative problems. In the written activities it was predominated the mere requirement of information, low cognitive level. During the teaching process, teachers involve interpretations, propositions and intentions of discursive interactions. In the third stage, the interviews complement the results of the previous steps, which also detects that their teaching acts come from their professional experiences, that shows that it is necessary a better initial and continuing education. So, as a final conclusion, it was understood that the effective control of teachers to generate and manage their training processes can be a difference in the classroom integration by giving them opportunities to promote reflection in the theoretical / practical of teacher training, and particularly promote education for investigation.

O trabalho que apresentamos é o resultado de uma pesquisa teórica acerca dos elementos necessários para que uma Sequência de Ensino Investigativo (SEI) possa promover a Argumentação e a Alfabetização Científica em sala de aula. Neste trabalho buscamos saber quais elementos deveríamos inserir nesta sequência de ensino para que realmente se tornasse um trabalho útil para o professor do Ensino Médio, e dessa forma, o trabalho tornou-se uma pesquisa teórica. Buscamos então, elaborar uma sequência de ensino sobre a dualidade onda-partícula do elétron, pois o elétron é a menor partícula com massa que pode-se trabalhar em sala de aula, a nosso ver. Para tratar a dualidade do elétron, fizemos o uso de material histórico que relaciona a Física Clássica e a Física Moderna, com destaque para a Física Quântica. Dentro da literatura pesquisada, pudemos compreender que uma sequência de ensino pode ser mais desenvolvida e aplicada, no que concerne à argumentação e à alfabetização científica, caso considere alguns pressupostos. Para tanto, utilizamos aspectos fundamentais e importantes de uma SEI (CARVALHO, 2011) e de eixos estruturantes e indicadores de Alfabetização Científica (SASSERON, 2008; SASSERON e CARVALHO, 2008). A sequência de ensino elaborada tem, a nosso ver, várias características de ensino investigativo, o que favoreceria a Argumentação e a Alfabetização Científica. Nossa análise feita para cada atividade indicou boa aceitabilidade quanto à utilização dos aspectos fundamentais e importantes para se elaborar uma SEI. Ainda mais, a análise também mostrou que as atividades também podem favorecer o surgimento de indicadores de Alfabetização Científica (indicadores de AC), o que implica em favorecimento dos eixos estruturantes da AC. / The work we present is the result of a theoretical research on the elements necessary for a Sequence of Investigative Education (SEI) can promote Argumentation and Scientific Literacy in the classroom. In this work we know which elements should enter this teaching sequence that actually became useful work for the teacher of high school, and thus, the work became a theoretical research. We seek then develop a teaching sequence on the wave-particle duality of the electron, because the electron is the smallest particle with mass that can work in the classroom, in our view. To deal with the duality of the electron we use of historical material relating to Classical Physics and Modern Physics, especially Quantum Physics. Within the literature, we understand that a teaching sequence can be further developed and applied, with respect to the Argumentation and Scientific Literacy, should consider some assumptions. To use both fundamental and important aspects of an SEI (CARVALHO, 2011) and structural axes and indicators of Scientific Literacy (SASSERON, 2008; SASSERON and CARVALHO, 2008). The teaching sequence is prepared has, in our view, several characteristics about the investigative teaching, which would favor the Argument and Scientific Literacy. In our analysis for each activity indicated good acceptability for the use of the fundamental aspects and important to develop a SEI. Moreover, the analysis also showed that the activities can also favor the emergence of indicators of Scientific Literacy (AC indicators), which implies favoring the structural axes of the AC.

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.