Neste trabalho utilizamos inicialmente as descrições dos possíveis modelos mentais construídos por estudantes de Física Geral na área de Mecânica Clássica, segundo a perspectiva teórica de Philip N. Johnson-Laird (1983), pesquisadas por Lagreca (1997 e 1999). A partir destas descrições, estendemos seus resultados de acordo com uma revisão da literatura, procurando a formação de possíveis modelos simuláveis computacionalmente. O Qsim (Kuipers, 1994) foi o algoritmo de simulação escolhido para o nosso trabalho, devido à semelhança com pesquisas analíticas encontradas sobre o pensamento dos estudantes. Para a simulação, implementamos dois modelos. O modelo newtoniano utiliza noções semelhantes às idéias de Newton, pelo menos com as forças de contato e o atrito com dependência direta com a velocidade. O modelo do impetus possui a concepção de força proporcional à velocidade com o atrito constante. Neste último caso não foi possível a construção de simulações a partir de um atrito dependente da velocidade, devido ao reconhecimento do programa de apenas uma única função crescente. Além disso, simulamos três modelos provenientes do modelo do impetus quando a situação envolve queda na presença da força gravitacional Para a simulação dos modelos, selecionamos alguns problemas para estudo. Iniciamos com o estudo do movimento horizontal e, em seguida, os problemas do páraquedista, do penhasco e do movimento balístico. Comparamos os resultados com algumas concepções dos estudantes encontradas em pesquisas analítico-qualitativas, mostrando que muitas concepções surgiam naturalmente da manipulação dos modelos nos problemas. Isto sugere que a abordagem dos modelos mentais seja mais ampla que a das concepções alternativas e que muitas dessas concepções possam ser reflexos da manipulação dos modelos em algumas situações.

O objetivo deste trabalho foi investigar como fazer os alunos modelarem mentalmente os enunciados de problemas de papel-e-lápis a fim de entendê-los e resolvê-los baseados em procedimentos analíticos e não buscando uma “fórmula”. Foram realizados cinco estudos empíricos com alunos universitários dos cursos de Engenharia e Física da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, cursando a disciplina de Mecânica Geral. Foi utilizada uma metodologia qualitativa baseada em depoimentos verbais (durante aulas exclusivas de problemas e entrevistas semi-estruturadas) e escritos (em testes e exames) durante o período de 1998 e 2004. O trabalho está subsidiado teoricamente pelas teorias dos modelos mentais de Johnson-Laird e dos campos conceituais de Vergnaud, tendo como teoria educacional subjacente, a teoria educacional da aprendizagem significativa de Ausubel. Resultados da pesquisa parecem dar suporte para a hipótese da autora, segundo a qual a representação mental dos enunciados dos problemas, apresentados acompanhados ou não por uma representação pictórica, podem ser facilitados pelo ensino explícito da modelagem física das situações envolvidas. Os conhecimentos-em-ação que os estudantes usam, como se pode inferir de suas soluções verbais e escritas, identificaram algumas características em seus desempenhos que pode ajudar com que os professores entendam os processos que eles usam durante as atividades de resolução de problemas, com possíveis conseqüências para os procedimentos usados pelos professores com relação ao ensino.

A Biologia Molecular e a Biotecnologia e seus conceitos subjacentes estão inseridos no currículo escolar da educação básica e têm estado presentes na vida cotidiana dos estudantes, envolvendo a análise e tomada de decisão sobre aspectos éticos relacionados à produção e aplicação do conhecimento científico e tecnológico. As explicações de alguns fenômenos e processos relacionados a estes temas estão quase sempre no nível molecular e atômico, que é descrito e explicado com modelos conceituais e físicos, ou até mesmo imagens. À luz da Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird, as pessoas raciocinam através de modelos mentais, podendo utilizar outras formas de representações mentais como proposições e imagens. Nesse contexto propôs-se diagnosticar entre treze alunos dos cursos de Licenciatura em Ciências Exatas (LCE) e Bacharelado em Ciências Físicas e Biomoleculares (CFBio), ambos cursos da Universidade de São Paulo, quais as representações mentais que esses alunos possuíam sobre o tema proteínas, bem como a contribuição de uma sequência didática utilizando modelos táteis para o ensino e aprendizagem da estrutura e função de proteínas. Para tal, realizamos (a) uma entrevista com os alunos dos cursos mencionados (pré-teste), (b) dois cursos com duração de três dias para cada turma (LCE e CFBio) e (c) uma entrevista com os mesmos alunos transcorrida uma semana após a realização de cada curso (pós-teste). Os dados obtidos foram de três tipos: registros escritos (desenhos e/ ou esquemas); um ou mais modelos táteis montados com materiais de baixo custo; áudio e imagens oriundos das filmagens das entrevistas. Os registros escritos e os modelos táteis de cada aluno foram fotografados e os áudios das entrevistas transcritos, gerando um documento individual que possibilitou uma análise de conteúdo, permitindo a divisão da amostra em duas categorias: alunos modelizadores e não modelizadores, cada uma com subcategorias próprias. A detecção das representações mentais que os alunos possuíam antes e após o curso sinalizou que a contribuição da sequência didática aplicada no curso para o ensino/aprendizagem do tema proteínas foi positiva, promovendo o aumento do número de alunos modelizadores e possibilitando aos mesmos o aumento do nível de complexidade e sofisticação em suas representações externas (modelos táteis e desenhos) e a evolução e esclarecimento de conceitos antes não compreendidos. / The Molecular Biology and Biotechnology and its underlying concepts are embedded in the curriculum of basic education and have been present in the daily life of students, involving the analysis and decision making about ethical issues related to the production and application of scientific and technological knowledge. The explanations of some phenomena and processes related to these themes are almost always in atomic and molecular level, which is described and explained with physical and conceptual models, or even images. In light of the mental models theory of Johnson-Laird, people reason through mental models and may use other forms of mental representations as propositions and images. In this context we proposed diagnose mental representations that students in higher education had on the subject proteins, as well as the contribution of a didactic sequence using tactile models for teaching and learning the structure and function of proteins. Thirteen students of two undergraduation courses Teacher education course in Exact Sciences (LCE) and Bachelor in Biomolecular and Physical Sciences (CFBio) - participated of this research. The tools used for data collection were: (a) an interview with the students of the courses mentioned (pre-test), (b) two courses lasting three days for each group (CFBio and LCE) and (c) an interview with the same students made one week after completion of each course (post-test). The data were of three kinds: written records (drawings and/or diagrams), one or more tactile models assembled with low cost materials, audio and pictures from the filming of the interviews. Written records and tactile models of each student were photographed and audio interviews transcribed, generating an individual document that provided a content analysis, allowing the classification of students in two categories: modellers and non-modellers, each one with its own subcategories. The detection of mental representations that students had before and after the course indicated that the contribution of the didactic sequence for the teaching/learning of the subject proteins was positive, increasing the number of students modellers and enables them (a) increase the level of complexity and sophistication in their external representations (drawings and tactile models) and (b) the development and clarification of concepts not previously understood.

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2014-09-29T19:36:18Z No. of bitstreams: 3 license_text: 22302 bytes, checksum: 1e0094e9d8adcf16b18effef4ce7ed83 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) 2014RobertoStenioAreiasCarneirodeAlbuquerque.pdf: 12351027 bytes, checksum: bf98792af62ffa70d12b390979076ba1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2014-10-06T14:06:48Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 22302 bytes, checksum: 1e0094e9d8adcf16b18effef4ce7ed83 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) 2014RobertoStenioAreiasCarneirodeAlbuquerque.pdf: 12351027 bytes, checksum: bf98792af62ffa70d12b390979076ba1 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-06T14:06:48Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_text: 22302 bytes, checksum: 1e0094e9d8adcf16b18effef4ce7ed83 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) 2014RobertoStenioAreiasCarneirodeAlbuquerque.pdf: 12351027 bytes, checksum: bf98792af62ffa70d12b390979076ba1 (MD5) / Este trabalho trata de uma investigação realizada no âmbito do Ensino Médio e cujo objetivo geral consistiu em investigar – à luz da Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird (1983) – os principais fatores que podem influenciar o raciocínio combinatório dos estudantes e que, em razão disso, podem levá-los a resultados divergentes dos conceitualmente esperados na resolução de problemas de contagem. A pesquisa é de natureza exploratória, quali-quantitativa, com predominância qualitativa, tendo sido executada no segundo semestre de 2012, em duas turmas de 2º ano da Escola Estadual de Ensino Médio Fazenda Vilanova/RS. Basicamente, foram coletados dados a partir de entrevistas com professores e testes de sondagem aplicados aos estudantes das turmas investigadas. Outras informações foram obtidas a partir de questionários e por intermédio de uma gincana matemática realizada em um blog (desenvolvido pelo autor para favorecer debates entre professores e estudantes sobre a resolução de problemas matemáticos, em especial, de contagem). No mais, realizou-se também uma seleção e análise das resoluções dos problemas de contagem que constam nos Anais das Olimpíadas Matemáticas da Univates/RS (provas de Ensino Médio da 10ª a 15ª edição), objetivando encontrar resoluções interessantes que contribuíssem para o lançamento de abordagens diferenciadas no ensino e na aprendizagem de heurísticas e estratégias particulares de resolução de problemas combinatórios. Dentro do contexto estabelecido, foi confirmada a hipótese de que a construção de modelos mentais inadequados é um dos principais fatores de influência que podem levar o pensamento combinatório dos estudantes para resultados divergentes dos conceitualmente esperados.

Neste trabalho, além de investigarmos o tipo de representação mental (proposições, imagens ou modelos mentais) utilizado por estudantes de Física Geral na área de Mecânica Newtoniana, tentamos identificar possíveis modelos mentais que estes estudantes teriam sobre alguns conceitos físicos. Baseamos nosso estudo na Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird. Estudantes de nível universitário foram observados durante dois semestres com o objetivo de determinar o tipo de representação mental que eles teriam utilizado durante o curso, quando resolviam os problemas e as questões propostas nas tarefas instrucionais. Foi realizada uma entrevista no final do curso com a finalidade de encontrar elementos adicionais que nos permitissem inferir modelos mentais sobre conceitos físicos usados pelos estudantes na elaboração de suas respostas. Os resultados desta pesquisa sugerem a importância dos modelos mentais na compreensão e uso dos conceitos físicos. Parece que quanto mais “elaborados” os modelos mentais, mais facilmente os alunos poderiam compreender situações e contextos distintos daqueles trabalhados em aula.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Comunicação e Expressão, Programa de Pós-Graduação em Design e Expressão Gráfica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322395.pdf: 6977577 bytes, checksum: ea790eb699493099724ff0e82adcf75c (MD5) Previous issue date: 2013 / Por meio de base teórica esta pesquisa visa levantar fundamentos que possam levar à compreensão da aplicação do design da informação como orientador visual em interfaces de redes sociais. O estudo fez levantamento de aspectos relativos aos temas redes sociais, design da informação, modelos mentais, usabilidade e cognição. Sobre redes sociais visa dar a compreensão de sua relevância na atual sociedade. Sobre o design da informação foi em busca das formas como ele se aplica a interfaces digitais, bem como seu objetivo nas mesmas. Em modelos mentais foram levantados aspectos que pudessem compreender a relação do usuário com a interface. Usabilidade trouxe pontos que podem ser relevantes para o desenvolvimento de interfaces que se comuniquem com os usuários. Cognição apresentou alguns aspectos de como os usuários captam as informações nas interfaces. Após os estudos teóricos duas redes sociais foram observadas com objetivo de verificar se os estudos podem se aplicar a elas. <br> / Abstract : Through theoretical basis this research aims to lift fundamentals that can lead to an understanding of the application of information design as visual guiding on social networking interfaces. The study lifted aspects relating to the topics social networks, information design, mental models, usability, and cognition. About social networking aims to give an understanding of its relevance in today's society. About information design serached ways as it applies to digital interfaces, as well as your goal. In mental models were lifted issues that might understand the relationship with the user interface. Usability brought points that may be relevant to the development of interfaces that communicate with users. Cognition presented some aspects of how users collect information about the interfaces. After the theoretical two social networks were observed in order to verify whether the studies can be applied to them.

Tese (doutorado) - Universidade de Brasília. Departamento de Ciência da Informação e Documentação. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação. / Made available in DSpace on 2012-10-21T21:17:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4878.pdf: 10132880 bytes, checksum: a3f76d9eb54add2a1556eb92185d9797 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this study, during the school year, the evolution of mental models from first grade high school students about different chemical concepts was investigated by the use of experimental inquiry activities. The research was conducted in two public schools in the region of São Carlos-SP, with the participation of 04 teachers and 444 students divided into 11 classrooms. The methodology for data collection was divided into two steps. First, students performed experimental inquiry activities and were assessed through written individual and group activities, being also interviewed and filmed. These activities and interviews were useful for monitoring their mental models. It should be pointed out that the activities were developed based on the Curriculum Proposed by the Secretariat of Education of the State of São Paulo and the following chemical concepts were included: proposal for experimental procedure, submicroscopic representation of reactants and products, evidence of chemical reactions, Lavoisier s Law, concepts of reactants and products, Proust s Law and stoichiometry. In the second step of data collection, a short course was performed on the Laboratory for Chemistry Teaching and Learning (LENAQ). In this course the methodology used was the same as in the first step. Regarding the student s performance in the first step, it was observed that one third of the subjects showed oscillation in their mental models, 27.8% showed evolution of performance, 24.5% presented regression and 13.5% showed a constant performance. Thus, it can be inferred that although in some moments students showed evidence of difficulties in the development of mental models, the inquiry approach contributed to the development of the different chemical concepts. It should be emphasized that it was observed an evolution of a significant number of students regarding the development of experimental procedures. Finally, in the short course, improvements were observed in the constant and evolution performances in comparison to the school year. / Neste estudo foi investigada, no período de um ano letivo e por meio do desenvolvimento de atividades experimentais investigativas, a evolução dos modelos mentais de estudantes da primeira série do Ensino Médio referentes a diferentes conceitos químicos. A pesquisa foi desenvolvida em duas escolas públicas da região de São Carlos-SP e contou com a participação de 04 professores e 444 estudantes distribuídos em 11 turmas. A metodologia para a coleta de dados foi dividida em duas etapas. Na primeira, aplicada ao longo do ano letivo de 2011, os estudantes realizaram atividades experimentais investigativas e tiveram seus modelos mentais acompanhados por meio de atividades escritas individuais e em grupos, assim como entrevistas e filmagens. Ressalta-se que as atividades foram elaboradas a partir da Proposta Curricular adotada pela Secretaria de Educação do Estado de São Paulo e abrangeram os seguintes conceitos químicos: proposta de procedimento experimental, representação submicroscópica de reagentes e produtos, evidências de reações químicas, Lei de Lavoisier, conceitos de reagentes e produtos, Lei de Proust e estequiometria. Na segunda etapa da coleta de dados, os estudantes participaram de um minicurso realizado nas dependências do Laboratório de Ensino e Aprendizagem de Química (LENAQ) no qual a metodologia empregada foi a mesma da primeira etapa. Em relação ao rendimento dos estudantes ao longo do ano letivo, constatou-se que um terço destes apresentou oscilação em seus modelos mentais, seguido pelo desempenho de evolução com 27,8%, regressão com 24,5% e constante com 13,5%. Desse modo, se pode inferir que, embora os estudantes tenham apresentado dificuldades na elaboração de modelos mentais em determinados momentos, a abordagem investigativa contribuiu para o desenvolvimento dos mesmos em relação a diferentes conceitos químicos. Cabe salientar que houve evolução para parte expressiva dos estudantes sobre a elaboração de procedimentos experimentais. Por fim, no minicurso houve melhorias nos rendimentos constantes e de evolução em relação ao ano letivo.

Neste trabalho, além de investigarmos o tipo de representação mental (proposições, imagens ou modelos mentais) utilizado por estudantes de Física Geral na área de Mecânica Newtoniana, tentamos identificar possíveis modelos mentais que estes estudantes teriam sobre alguns conceitos físicos. Baseamos nosso estudo na Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird. Estudantes de nível universitário foram observados durante dois semestres com o objetivo de determinar o tipo de representação mental que eles teriam utilizado durante o curso, quando resolviam os problemas e as questões propostas nas tarefas instrucionais. Foi realizada uma entrevista no final do curso com a finalidade de encontrar elementos adicionais que nos permitissem inferir modelos mentais sobre conceitos físicos usados pelos estudantes na elaboração de suas respostas. Os resultados desta pesquisa sugerem a importância dos modelos mentais na compreensão e uso dos conceitos físicos. Parece que quanto mais “elaborados” os modelos mentais, mais facilmente os alunos poderiam compreender situações e contextos distintos daqueles trabalhados em aula.

A Biologia Molecular e a Biotecnologia e seus conceitos subjacentes estão inseridos no currículo escolar da educação básica e têm estado presentes na vida cotidiana dos estudantes, envolvendo a análise e tomada de decisão sobre aspectos éticos relacionados à produção e aplicação do conhecimento científico e tecnológico. As explicações de alguns fenômenos e processos relacionados a estes temas estão quase sempre no nível molecular e atômico, que é descrito e explicado com modelos conceituais e físicos, ou até mesmo imagens. À luz da Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird, as pessoas raciocinam através de modelos mentais, podendo utilizar outras formas de representações mentais como proposições e imagens. Nesse contexto propôs-se diagnosticar entre treze alunos dos cursos de Licenciatura em Ciências Exatas (LCE) e Bacharelado em Ciências Físicas e Biomoleculares (CFBio), ambos cursos da Universidade de São Paulo, quais as representações mentais que esses alunos possuíam sobre o tema proteínas, bem como a contribuição de uma sequência didática utilizando modelos táteis para o ensino e aprendizagem da estrutura e função de proteínas. Para tal, realizamos (a) uma entrevista com os alunos dos cursos mencionados (pré-teste), (b) dois cursos com duração de três dias para cada turma (LCE e CFBio) e (c) uma entrevista com os mesmos alunos transcorrida uma semana após a realização de cada curso (pós-teste). Os dados obtidos foram de três tipos: registros escritos (desenhos e/ ou esquemas); um ou mais modelos táteis montados com materiais de baixo custo; áudio e imagens oriundos das filmagens das entrevistas. Os registros escritos e os modelos táteis de cada aluno foram fotografados e os áudios das entrevistas transcritos, gerando um documento individual que possibilitou uma análise de conteúdo, permitindo a divisão da amostra em duas categorias: alunos modelizadores e não modelizadores, cada uma com subcategorias próprias. A detecção das representações mentais que os alunos possuíam antes e após o curso sinalizou que a contribuição da sequência didática aplicada no curso para o ensino/aprendizagem do tema proteínas foi positiva, promovendo o aumento do número de alunos modelizadores e possibilitando aos mesmos o aumento do nível de complexidade e sofisticação em suas representações externas (modelos táteis e desenhos) e a evolução e esclarecimento de conceitos antes não compreendidos. / The Molecular Biology and Biotechnology and its underlying concepts are embedded in the curriculum of basic education and have been present in the daily life of students, involving the analysis and decision making about ethical issues related to the production and application of scientific and technological knowledge. The explanations of some phenomena and processes related to these themes are almost always in atomic and molecular level, which is described and explained with physical and conceptual models, or even images. In light of the mental models theory of Johnson-Laird, people reason through mental models and may use other forms of mental representations as propositions and images. In this context we proposed diagnose mental representations that students in higher education had on the subject proteins, as well as the contribution of a didactic sequence using tactile models for teaching and learning the structure and function of proteins. Thirteen students of two undergraduation courses Teacher education course in Exact Sciences (LCE) and Bachelor in Biomolecular and Physical Sciences (CFBio) - participated of this research. The tools used for data collection were: (a) an interview with the students of the courses mentioned (pre-test), (b) two courses lasting three days for each group (CFBio and LCE) and (c) an interview with the same students made one week after completion of each course (post-test). The data were of three kinds: written records (drawings and/or diagrams), one or more tactile models assembled with low cost materials, audio and pictures from the filming of the interviews. Written records and tactile models of each student were photographed and audio interviews transcribed, generating an individual document that provided a content analysis, allowing the classification of students in two categories: modellers and non-modellers, each one with its own subcategories. The detection of mental representations that students had before and after the course indicated that the contribution of the didactic sequence for the teaching/learning of the subject proteins was positive, increasing the number of students modellers and enables them (a) increase the level of complexity and sophistication in their external representations (drawings and tactile models) and (b) the development and clarification of concepts not previously understood.