O presente trabalho trata do uso de analogias em atividades didáticas voltadas às aulas de ciências e, mais especificamente, do uso de analogias em aulas sobre temas de física quântica para alunos do ensino médio. Partimos, então, da aparente contradição que resulta da tentativa de abordar conceitos da física quântica, conceitos estes abstratos e sem relação com a realidade sensível, por meio de um mecanismo representativo que é baseado na comparação entre dois domínios do conhecimento, no qual um deles pertence ao repertório do conhecido (familiar) e o outro diz respeito ao que se deseja conhecer. Nossa principal contribuição, ligada à nossa proposição inicial, se dá na medida em que propomos inicialmente reflexões a respeito do conceito de analogia em três dimensões: a primeira, associada à perspectiva da psicologia cognitiva, na qual a analogia se constitui como elemento central do pensamento e assim da formação dos conceitos em toda a história do sujeito; a segunda, relacionada à epistemologia da ciência, especificamente sob a perspectiva de Henri Poincaré, a partir da qual se apontam basicamente três categorias de analogias (figurativas, mecânicas e matemáticas); a terceira, ligada às atividades didáticas que consideram a analogia como ferramenta de aprendizagem, e que busca, a partir de esforços coletivos presentes na literatura especializada em ensino de ciências, sistematizar o seu uso. A partir de uma ampla leitura das três dimensões supracitadas, propomos uma síntese que nos permita um olhar específico para nosso objeto de pesquisa. A fim de analisar o potencial de nossa síntese teórica, realizamos um ensaio empírico que consistiu na elaboração de episódios criados a partir de aulas de temas de física quântica ministradas a alunos do ensino médio (modelos atômicos, efeito fotoelétrico, dualidade onda-partícula, interpretações da Mecânica Quântica). A metodologia usada na interpretação dos episódios pressupõe que analogias em atividades didáticas podem ser classificadas quanto ao seu nível de elaboração, assim como em aspectos ligados ao seu uso, como o formato de apresentação e de ações prévias. Os resultados nos ajudam a perceber situações de uso de analogias prioritariamente figurativas com alguns casos de analogias mecânicas. A ausência de uso de analogias matemáticas, assim como do formato de apresentação matemático-representativo, nos permite reafirmar o caráter crucial de se investigarem novos \"formatos\" de analogias que sejam adequados à comunicação e ao ensino de conceitos da física quântica. / This work deals with the use of analogies in teaching activities of sciences and, more specifically, with the use of analogies in high school quantum physics courses. Our starting point is the apparent contradiction of attempting to approach the concepts of quantum physics, abstract and deprived of any relation with the sensory reality, through a mechanism of representation based on the comparison of two fields knowledge: a first one which is known and familiar, and a second one which we wish to grasp. Our main contribution lies in our initial proposition to reflect on the concept of analogy from three different perspectives: first, there is the point of view of cognitive psychology, in which analogy appears as central element of thought and therefore of the formation of concepts during the whole history of the subject; second, there is the point of view of epistemology of science, and particularly that of Henri Poincaré who distinguished three basic categories for analogies (figurative, mechanical and mathematical); third, there is the point of view of educational activities, which considers analogies as a learning tool and attempts, through collective efforts manifested in the science education literature, to provide a systematic account of their use. Based on an ample reading along the three aforementioned dimensions, we then propose a synthesis enabling us to adopt a specific look at our object of research. In order to analyse the potential of this theoretical synthesis, we have conducted an empirical test constituted by episodes created within high school quantum physics lectures (atomic models, the photoelectric effect, the wave-particle duality, and the interpretations of Quantum Mechanics). In order to interpret these episodes, the methodology assumes that analogies in teaching activities can effectively be classified according to their level of development and to some aspects of their use, such as the presentation format and the previous actions. The results help us in perceiving how most of the analogies used are figurative, even though there are also some mechanical analogies. The lack of use of mathematical analogies, as well as the absence of the mathematical-representative presentation format, allows us to reaffirm the crucial need of investigating new \"formats\" of analogies, better suited for the communication and teaching of the concepts of quantum physics.

Nesta pesquisa, estudamos como se desenvolve o processo argumentativo dos alunos sobre o conceito de fóton e se os estudantes se apropriam das interpretações da Mecânica Quântica para a natureza e o comportamento da luz. Para alcançar nossos objetivos, fizemos uma revisão da literatura sobre a importância da inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea na escola média, das abordagens da Mecânica Quântica quanto à natureza e comportamento da luz, e das bases teóricas que alicerçam a análise da argumentação em sala de aula. A partir dessa revisão, foi possível perceber que o discurso dos estudantes é um fator de verificação de sua apropriação de conceitos. A análise das falas dos alunos ratificou essa constatação. Transcrevemos as falas e os gestos de quatro de onze aulas de uma sequência de ensino que objetivava investigar a natureza e o comportamento da luz em um interferômetro real e em uma extrapolação para o ideal, utilizando o arranjo experimental de Mach-Zehnder e um programa de computador que simula esse experimento. As gravações foram feitas em duas turmas do terceiro ano do ensino médio de uma escola pública. Para responder às questões de pesquisa propostas, analisamos as aulas que sistematizavam as discussões e os registros escritos finais dos alunos. A partir dos dados, foi possível verificar a ocorrência de indicadores de alfabetização científica, a estrutura do discurso oral dos alunos e a apropriação de conceitos de Física Moderna e Contemporânea por estudantes de ensino médio. / the concept of a photon and whether they adapt the interpretations of quantum mechanics on the nature and behavior of light. In order to achieve our objectives, we revised literature on the importance of inclusion of Modern and Contemporary Physics in high schools, importance of the approaches to quantum mechanics on the nature and behavior of light and theoretical foundations that consolidate the analysis of the argumentation in the classroom. From this revision, it was possible to realize that the students debate is a verification factor of their appropriation of concepts. Analysis of their speeches confirmed this observation. We transcribed the speeches and the gestures of four out of eleven classes of a teaching sequence which aimed to investigate the nature and behavior of light in a real interferometer and in the extrapolation of an ideal interferometer, using the Mach-Zehnder experimental set-up and a computer program that simulates this experiment. The recordings were carried out in two third-year high school classes of a public school. With the objective of responding to questions of proposed researches, we analyzed classes that systematized the discussions and the students final written registrations. From the data, it was possible to verify the occurrence of indicators of scientific literacy, the structure of the students oral debate and the appropriation of Modern and Contemporary Physics concepts by the high school students.

Apresenta-se neste trabalho uma proposta de inserção da Física Moderna e Contemporânea ao currículo da escola média, de forma integrada aos demais campos e aspectos da Física, tendo como referências textos com contextos, a concepção do conhecimento em rede e o aprendizado a partir do desenvolvimento de competências e habilidades. Essa proposição é ambientada pela análise de trabalhos acadêmicos e documentos educacionais oficiais que revelam uma preocupação crescente, por parte de educadores, com a inclusão da nova Física na escola média, por sua importância prática e cultural. Para auxiliar a análise do papel de conexão entre os diversos campos da Física, e desta para com outras disciplinas, que pode ser desempenhado pela Física Moderna e Contemporânea, são trabalhados alguns conceitos e instrumentos teóricos como texto, contexto, hipertexto, rede de significados, competências e habilidades. Como ilustração da inserção curricular proposta, são analisados diversos trechos de uma coletânea de fascículos destinados à escola média, bem como o texto dessa coletânea, especialmente voltado à apresentação da nova Física. Para melhor explicitar os avanços e as limitações desse texto, outros livros destinados à escola média que abordam o mesmo tema são analisados e comparados. Procura-se demonstrar que uma inserção contextualizada de Física Moderna e Contemporânea na escola média é mais eficaz com base em uma reformulação curricular ampla, em vez de um mero acréscimo de mais uma divisão no já amplo elenco da Física tradicionalmente apresentada. / This work presents a proposal of insertion of the Modern and Contemporary Physics in the curriculum of the secondary school. This innovation is connected to the other fields and aspects of Physics and, in its general approach, makes use of texts with contexts, knowledge as a network and the learning process focused in the development of competences and skills. This proposal is supported by the analysis of some academic works and educational official guidelines, which reveal a growing concern of educators with the inclusion of this new Physics in secondary school teaching, for its practical and cultural importance. To back the analysis of the role which can be performed by the Modern and Contemporary Physics, in connecting several fields of Physics and these to other branches of knowledge as well, some concepts and theoretical tools are worked up such as text, context, hypertext, network knowledge, competences and skills. As to illustrate the proposed curricular insertion, several parts of a set of secondary school short books are analyzed, including one of them specifically intended to deal with the new Physics. To make more explicit the advances and limitations of this text, other secondary school books with similar goals are analyzed and compared. An attempt is then made to show that a contextualized learning of Modern and Contemporary Physics at secondary school is better served by a full remaking of the whole curriculum, instead of just coupling one more set to the already wide list of the traditionally studied subjects.

Os conceitos presentes na Física Moderna e Contemporânea (FMC), como aqueles relacionados à estrutura da matéria, rompem com ideias do cotidiano e envolvem fenômenos e entidades que são parte de uma realidade tecnicamente construída e não podem ser percebidos de forma direta pelos sentidos humanos. Seu ensino requer meios representativos, e as simulações computacionais atendem a esta necessidade. Nesta pesquisa, tendo como marco teórico ideias relacionadas ao estudo dos modelos mentais e conceituais, ideias provenientes da epistemologia da ciência de Bachelard, e considerando algumas ideias presentes na teoria das situações didáticas de Brousseau, buscamos identificar obstáculos de aprendizagem que atuam no ensino de conceitos do tópico Estrutura da Matéria em que são utilizadas simulações computacionais. Tendo como pano de fundo um processo iterativo de desenho, implementação e redesenho de um curso sobre a estrutura da matéria e aceleradores de partículas, analisamos a emersão de possíveis obstáculos epistemológicos, e verificamos como obstáculos didático-pedagógicos facilitavam esta emersão. Como resultados, identificamos obstáculos epistemológicos e didático-pedagógicos de diferentes naturezas, entre os quais, alguns relacionados à percepção ingênua de fenômenos do cotidiano, alguns relacionados ao uso de metáforas e imagens, e outros relacionados a um raciocínio limitado e incongruente. Acreditamos que as análises e conclusões desta pesquisa contribuem para uma reflexão sobre o ensino de tópicos de Física Moderna e Contemporânea, e sobre o uso de simulações computacionais como ferramentas pedagógicas. / The concepts of Modern and Contemporary Physics (MCP), such as those related to the structure of matter, break with the everyday ideas and involve phenomena and entities that are part of a reality technically built that cannot be directly perceived by human senses. Its teaching requires representative media, and the computer simulations meet this need. In this research, having as theoretical framework ideas related to the study of mental and conceptual models, ideas from the epistemology of science of Bachelard, and considering some of the ideas present in the theory of didactic situations of Brousseau, we seek to identify learning obstacles who work in teaching concepts of the topic Structure of Matter in which computer simulations are used. Against the backdrop of an iterative process of design, implementing and redesign of a course on the structure of matter and particle accelerators, we analyze the possible emergence of epistemological obstacles, and check how didactic-pedagogical obstacles facilitated this emersion. As a result, we identified epistemological obstacles and didactic-pedagogical obstacles of different nature, including some related to the naive perception of everyday phenomena, some related to the use of metaphors and images, and other related to a limited reasoning and incongruous. We believe that the analysis and conclusions of this research contribute to a reflection on the teaching of Modern and Contemporary Physics topics, and on the use of computer simulations as educational tools.

A presente pesquisa assume os pressupostos de uma investigação qualitativa de linha dialética que consiste em avaliar como a literatura contribui para formação de conceitos abstratos de Física Moderna e Contemporânea, em especial, conceitos de Mecânica Quântica, para alunos do 3º ano do Ensino Médio. A maneira como os alunos agem em seu meio social é investigada com o apoio da pseudoconcreticidade de Karel Kosík, que nos permite investigar a forma como agem entre si e como aceitam as propostas de ensino oferecidas em sala de aula. A Literatura, a analogia, a leitura e outros recursos linguísticos são tratados a partir da revisão de pesquisas realizadas nesse início de século. A formação de conceitos da Física Moderna e da Mecânica Quântica é investigada com o apoio do referencial interacionista de Vygotsky, que nos possibilitou avaliar como a literatura, por meio da palavra, transforma-se em outra estrutura semiótica, que leva à abstração e generalização de conceitos físicos. As respostas dadas pelos alunos em questionário aberto permitiu-nos confirmar o papel da literatura como ferramenta de ensino de física, que leva à abstração e formação de conceitos abstratos da física moderna. / This research, is a qualitative investigation in a dialectical line which aims to know how literature contributes to the formation of abstract concepts of Modern and Contemporary Physics, especially concepts of Quantum Mechanics for 3rd grade High School students. The way students act in their social environment is investigated through the support of pseudoconcreticity by Karel Kosík, which allows us to investigate how they act with each other and how they accept the teaching proposals offered in the classroom. Literature, analogy, reading and other language resources have been evaluated in current researches. The formation of physical concepts on Modern Physics and Quantum Mechanics are investigated, support by the interactionism of Vygotsky, which enabled us to investigate how the literature, by means of the word, becomes another semiotic structure, which leads to abstraction and generalization of physical concepts. The answers given by the students, in an open questionnaire, confirm the literature as a tool for physics education, especially abstract concepts of modern physics.

Nas últimas décadas encontramos nos documentos oficiais (PCNEM e PCN+) orientações quanto à necessidade da inserção da Física Moderna e Contemporânea (FMC) nas aulas de física no Ensino Médio. Nesse mesmo período, professores e pesquisadores já sinalizavam quanto a esses aspectos e percebe-se que existem pontos em comum em suas pesquisas quanto às dificuldades de implementação dessa inserção. Nessa perspectiva, alguns conteúdos já foram inseridos a partir de projetos de inovação curricular nas escolas públicas e por meio de cursos de formação continuada, atendendo às necessidades dos professores de física, mostrando, por exemplo, que é possível levar tais conteúdos para a sala de aula. Contudo, quando procuramos analisar as pesquisas referentes ao professor nesse contexto, percebe-se uma escassez de trabalhos que se ocupam da formação e da prática docente no contexto da inovação curricular e, mais especificamente, da inserção da FMC. Dessa forma, este trabalho procura analisar a formação e a prática do professor nesse contexto, apresentando uma articulação possível entre a Teoria da Transposição Didática (TTD) e a Teoria Antropológica do Didático (TAD), ambas de Chevallard, na identificação das praxeologias adotadas pelo professor durante o processo de didatização dos saberes, na perspectiva de que ele desempenha um papel central e, ao mesmo tempo, sensível no momento de transformar o saber até que este chegue à sala de aula. Para isso, foi realizada uma pesquisa qualitativa, centrada em um estudo de caso, no qual é analisada a prática docente de um professor de física da rede pública que participou de um curso de formação continuada no contexto da inovação curricular, e que, posteriormente, trabalhou com uma sequência didática sobre a temática da dualidade onda-partícula no Ensino Médio. Assim, busca-se identificar as praxeologias transpostas do curso de formação continuada para a sala de aula, bem como o exercício da vigilância epistemológica ao longo desse processo. / In the official documents (PCNEM and PCN+) of recent decades an orientation on the need to insert Modern and Contemporary Physics (MCP) in high school physics classes was published. In the same period, teachers and researchers already signaled on these matters and it is noticed that there are common difficulties to implement this insertion, as related in their research about this subject. From this perspective, some contents on curriculum innovation projects in public schools have been suggested giving pedagogical updating courses focusing on the physics teachers needs, showing, for example, that it is possible to take such contents in a the classroom. However, when we analyzed the research on the teacher in this context, there is a perceived lack of studies dealing with training and teaching practice in the context of curriculum innovation and, more specifically, the insertion of the MCP. Thus, this paper analyzes the formation and practice of teacher in this context, indicating a possible link between the Didactic Transposition Theory (DTT) and the Anthropological Theory of the Didactic (ATD), both of Chevallard, in the identification of the praxeologies adopted by the teacher during a didactization process of knowledge, from the standpoint that it plays a central role. At the same time, it is analyzed how the teacher shows to be sensitive until the knowledge turns to reach the classroom. For this, a qualitative research was conducted, focusing on a case study, where the teaching practice of a physics professor at the public school who participated in a continual education course in the context of curriculum innovation, and subsequently worked with a teaching sequence on the topic of wave-particle duality in high school. Thus, we seek to identify the transposed praxeologies the continuing education course for the classroom, and how is the exercise of epistemological vigilance throughout this process.

Nos últimos anos, vem se tornando evidente a necessidade de reforma curricular, principalmente devido às pressões que a escola tem sofrido. Pressões essas que decorrem, entre os diversos motivos, da insatisfação com o ensino, especialmente relacionado à Ciência, que pouco tem contribuído para a formação do indivíduo, condizente com sua época. Surge, assim, a necessidade de mudança do currículo, principalmente o de Ciências. No entanto, nesse processo, depara-se com algumas dificuldades, principalmente relacionadas à formação de professores, pois, muitas vezes, as crenças e concepções desses profissionais não são consideradas importantes por aqueles que desenvolvem uma inovação, o que pode levar ao fracasso da nova proposta. Nesse sentido, este estudo investigou a temática da inovação curricular na perspectiva da inserção da Física Moderna e Contemporânea na Educação Básica, a partir da prática de seis professores de física da rede pública do Estado de São Paulo que, desde 2007, participam de um grupo de pesquisa, desenvolvendo, implementando, avaliando e reestruturando propostas de sequências didáticas com esses tópicos. O objetivo principal foi levantar os obstáculos que estes professores tiveram durante as implementações em sala de aula e, como são considerados casos de sucesso, relacionar os saberes desenvolvidos por eles na superação desses obstáculos. Para isso, utilizou-se de entrevistas semi-estruturadas, vídeos das aulas ministradas em um curso de formação continuada e relatos pós-aula de cada professor. Assim, partindo das ideias de Bachelard e Astolfi sobre obstáculos epistemológicos e didáticos e de saberes docentes de Tardif para orientar a análise foi possível separar os obstáculos em cinco categorias, que são: conteúdo, metodologia, avaliação, organização das atividades e currículo. Esses obstáculos fazem parte de uma estrutura ainda maior, denominada tradição do ensino de física, que é fruto de uma concepção de ensino-aprendizagem de física simplista. Assim, percebeu-se que esses professores são casos de sucesso, porque i) tiveram uma vontade deliberada em inovar, aceitando correr riscos em sala de aula; ii) tiveram apoio de um grupo de especialistas e também de seus pares, o que contribuiu para que permanecessem mais tempo no processo de inovação, aumentando a possibilidade de sucesso; iii) foram considerados elementos essenciais no processo de inovação, participando ativamente de todo o processo. Além disso, o percurso dos professores dentro do grupo se mostrou promissor, à medida que contribuiu de forma significativa para o desenvolvimento profissional. / Recently, it has been evident the need for curriculum reform, mainly because of the pressures that the school has faced. These pressures that arise among various reasons, the dissatisfaction with the teaching, specially related to science, which has contributed little to individuals, suitable to his time. Thus, arises the need to change the curriculum, mainly the curriculum of Science. However, in this process, we face some difficulties, especially related to the teacher education, because, many times, these professionals beliefs and conceptions are not considered important by those who develop an innovation, which can lead to the failure of the new proposal. In this sense this study investigated the topic of curricular innovation in the perspective of the Modern and Contemporary Physics insertion in the Basic Education, by the practice of six teachers of Physics from Public Schools in São Paulo state, who, since 2007, have been participating in a research group, developing, implementing, evaluating and restructuring proposals of didactic sequences with these topics. The main objective was not only to identify the obstacles that these teachers had during the implementation in classrooms, but also how the successful cases are considered, relate the knowledge developed by them in overcoming these obstacles. In order to do that, it was used semi-structured interviews, lectures taught in a continued teacher education course and post-lesson report from each teacher. So, according to Bachelard and Astolfis assumption about epistemological and didactic obstacles and teachers knowledge by Tardif to guide the analysis, it was possible to separate the constraints in five categories, which are: Content, Methodology, Assessment, Organization of activities and Curriculum. These obstacles are part of a bigger structure, called tradition of physics teaching, which is called Physics Teaching Tradition, that comes from a teaching-learning simple physics conception of Teaching-Learning of physics. Then, it was noticed that theses teachers are success cases, because; i) They felt a deliberate desire to innovate, accepting the risks in the classrooms; ii) They had the support of a group of specialists and also of their peers, which contributed to keep them in the process of innovation longer, increasing the possibilities of success. iii) It has been considered essentials elements in the process of innovation, participating during the whole process. In addition, the route of teachers inside the group proved promising, as it has contributed significantly to professional development.

Nas últimas décadas encontramos nos documentos oficiais (PCNEM e PCN+) orientações quanto à necessidade da inserção da Física Moderna e Contemporânea (FMC) nas aulas de física no Ensino Médio. Nesse mesmo período, professores e pesquisadores já sinalizavam quanto a esses aspectos e percebe-se que existem pontos em comum em suas pesquisas quanto às dificuldades de implementação dessa inserção. Nessa perspectiva, alguns conteúdos já foram inseridos a partir de projetos de inovação curricular nas escolas públicas e por meio de cursos de formação continuada, atendendo às necessidades dos professores de física, mostrando, por exemplo, que é possível levar tais conteúdos para a sala de aula. Contudo, quando procuramos analisar as pesquisas referentes ao professor nesse contexto, percebe-se uma escassez de trabalhos que se ocupam da formação e da prática docente no contexto da inovação curricular e, mais especificamente, da inserção da FMC. Dessa forma, este trabalho procura analisar a formação e a prática do professor nesse contexto, apresentando uma articulação possível entre a Teoria da Transposição Didática (TTD) e a Teoria Antropológica do Didático (TAD), ambas de Chevallard, na identificação das praxeologias adotadas pelo professor durante o processo de didatização dos saberes, na perspectiva de que ele desempenha um papel central e, ao mesmo tempo, sensível no momento de transformar o saber até que este chegue à sala de aula. Para isso, foi realizada uma pesquisa qualitativa, centrada em um estudo de caso, no qual é analisada a prática docente de um professor de física da rede pública que participou de um curso de formação continuada no contexto da inovação curricular, e que, posteriormente, trabalhou com uma sequência didática sobre a temática da dualidade onda-partícula no Ensino Médio. Assim, busca-se identificar as praxeologias transpostas do curso de formação continuada para a sala de aula, bem como o exercício da vigilância epistemológica ao longo desse processo. / In the official documents (PCNEM and PCN+) of recent decades an orientation on the need to insert Modern and Contemporary Physics (MCP) in high school physics classes was published. In the same period, teachers and researchers already signaled on these matters and it is noticed that there are common difficulties to implement this insertion, as related in their research about this subject. From this perspective, some contents on curriculum innovation projects in public schools have been suggested giving pedagogical updating courses focusing on the physics teachers needs, showing, for example, that it is possible to take such contents in a the classroom. However, when we analyzed the research on the teacher in this context, there is a perceived lack of studies dealing with training and teaching practice in the context of curriculum innovation and, more specifically, the insertion of the MCP. Thus, this paper analyzes the formation and practice of teacher in this context, indicating a possible link between the Didactic Transposition Theory (DTT) and the Anthropological Theory of the Didactic (ATD), both of Chevallard, in the identification of the praxeologies adopted by the teacher during a didactization process of knowledge, from the standpoint that it plays a central role. At the same time, it is analyzed how the teacher shows to be sensitive until the knowledge turns to reach the classroom. For this, a qualitative research was conducted, focusing on a case study, where the teaching practice of a physics professor at the public school who participated in a continual education course in the context of curriculum innovation, and subsequently worked with a teaching sequence on the topic of wave-particle duality in high school. Thus, we seek to identify the transposed praxeologies the continuing education course for the classroom, and how is the exercise of epistemological vigilance throughout this process.

A Tese em Ensino de Física, “Laser de Rubi: uma abordagem baseada em Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS)”, possui como referencial teórico principalmente a Teoria da Assimilação e da Retenção Significativas de Ausubel sendo complementada com viéses da Teoria de Educação de Novak, do Modelo de Ensino de Gowin, da Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud e da Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird. Ao considerar a área e o tema abordado na tese foi escolhida a metodologia de Pesquisa Qualitativa considerando suas características principais, como por exemplo, interpretativa, detalhada, que constrói suposições e não visa generalizações. A escolha da metodologia de ensino, Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS), ocorreu por conjugar do mesmo referencial teórico escolhido para a tese. O trabalho é uma pesquisa aplicada com o tema Laser de Rubi no primeiro ano do Ensino Médio. Para que se concretizasse esta pretensão foi elaborada a Unidade de Ensino Potencialmente Significativa com o tema Laser de Rubi que contemplou o total de 16 horas aula. Entende-se que a Física Moderna e Contemporânea deve pertencer ao currículo dos três anos do Ensino Médio. É claro que o desafio é maior no 1º ano comparado com o 3º ano, porém, o reconhecimento e a motivação dos alunos também são maiores. A UEPS foi aplicada no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha - Câmpus Júlio de Castilhos, RS, Brasil, em dois momentos: em 2012 em duas turmas do Curso Técnico em Informática Integrado e, em 2013, em duas turmas do Curso Técnico em Informática Integrado e três turmas do Curso Técnico em Agropecuária Integrado, totalizando o público-alvo da pesquisa em 120 alunos. De acordo com a Teoria de Ausubel, existem duas condições que favorecem a aprendizagem significativa, o material ser potencialmente significativo e a predisposição do aprendiz em aprender significativamente. Para tornar o material potencialmente significativo utilizou-se a UEPS e de acordo com os resultados obtidos, as metodologias e abordagens diversificadas utilizadas na UEPS promoveram essa predisposição. Os resultados da aplicação refletem a característica da pesquisa qualitativa de não obter generalizações, pois mesmo envolvendo 7 turmas de 1º ano do Ensino Médio, em períodos diferentes e em turmas com diferentes perfis, as conclusões diferem e são apresentadas no decorrer do trabalho. / This doctoral dissertation on the Teaching of Physics, “Ruby Laser: An approach based on the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTUs)”, has as theoretical framework Ausubel’s Assimilation and Retention Theory, complemented with biases from Novak’s Theory of Education, Gowin’s Teaching Model, Vergnaud’s Theory of Conceptual Fields, and Johnson-Laird’s Theory of Mental Models. Considering the area and the theme approached here, Qualitative Research became the chosen methodology because of its basic features, such as, for example, that it is interpretative and detailed, it encourages assumption construction, it does not aim at generalizing. The choise of the PMTUs as the methodological teaching support occurred due to the fact that it agrees with the same referential framework of this dissertation. The work is an applied research with Ruby Laser theme in the first year of high school. In order to materialize this claim a Potentially Meaningful Teaching Unit was elaborated with the Ruby Laser theme involving a total of 16 class hours. It is understood here that Modern and Contemporary Physics should be part of the three-year high school curriculum and that this challenge is bigger at the first year than at the third year of high school though students’ recognition and motivation are also bigger. This PMTU was applied in the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha – Campus Júlio de Castilhos, RS, Brasil, at two different instances: in 2012 with two different classes/groups of the Curso Técnico em Informática Integrado and in 2013, in two different classes/groups of the Curso Técnico em Informática Integrado and in three different classes/groups of the Curso Técnico em Agropecuária Integrado, with a total amounting to 120 the number of students that constituted the target audience of this research. According to Ausubel’s theory, there are two conditions that favor meaningful learning, the instructional material must be potentially meaningful and the student predisposition to meaningfully learn. PMTUs were used to make materials potentially meaningful and, according to the learning outcomes, it seems possible to say that the varied methodologies and approaches used in the PMTUs promoted such a predisposition. Research findings reflect a characteristic of qualitative research according to which generalizations do not occur since, even in a research involving 7 (seven) first year high school classes/groups, in different instances and with groups with a different profile, conclusions differ and they are presented along this work.

Neste trabalho são propostos textos e atividades para apresentação em sala de aula de temas relacionados com oscilações, ondas, radiação eletromagnética, cores, propriedades corpusculares da luz, modelos atômicos, radiações ionizantes e aplicações médicas. O material foi desenvolvido e aplicado à luz das teorias da interação social de Vygotsky e da aprendizagem significativa de Ausubel em um Curso de Extensão para professores de Física do ensino básico. Posteriormente, as atividades foram modificadas e adaptadas para as disciplina de Física Geral do Curso de Licenciatura em Matemática da Faculdade Cenecista de Osório. O texto e atividades que tratam da Introdução a radiações ionizantes foram também utilizados na disciplina de Biofísica do curso de Ciências Biológicas da mesma faculdade. As aplicações realizadas são analisadas e os resultados discutidos. O material instrucional produzido será disponibilizado na série “Textos de Apoio ao Professor de Física”, separado em capítulos, de forma a facilitar a utilização do conteúdo parcial ou completo por outros professores em sua prática docente. / In this work we present texts and activities related to Physics contents such as oscillations, waves, electromagnetic radiation, colors, corpuscular properties of light, atomic models, ionizing radiation and medical applications. The material was developed and activities were implemented in the classroom based in Vygotsky’s social interaction and Ausubel’s meaningful learning theories. The content was initially implemented in a course aimed at high-school Physics teachers. It has been subsequently adapted, to be presented to students attending teacher education courses in Mathematics and Biology at FACOS, in Osorio. The implementation of the instructional material is analyzed and their results are discussed. All the material will be made available in the series “Textos de Apoio ao Professor de Física”, organized in chapters, to ease its use by other Physics teachers in their respective classes.