Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2017-03-02T16:15:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - versão completa.pdf: 3328208 bytes, checksum: e4cb091c62ab4134be85abd3c73e362e (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2017-03-02T16:16:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - versão completa.pdf: 3328208 bytes, checksum: e4cb091c62ab4134be85abd3c73e362e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T16:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - versão completa.pdf: 3328208 bytes, checksum: e4cb091c62ab4134be85abd3c73e362e (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / O presente trabalho partiu da concepção de que as Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) estão emergindo como meios potenciais para o desenvolvimento de alternativas de ensino em sala de aula. Desse modo, a questão foco proposta foi de como a robótica e a programação em blocos poderiam facilitar a aprendizagem de Cinemática e sua utilização no cotidiano. O projeto foi desenvolvido na cidade de Bagé-RS, durante as aulas de Ciências do ensino fundamental da Escola Estadual Félix Contreiras Rodrigues. Foi escolhida para aplicação uma turma do 9º ano, composta por 25 alunos. Antes da realização das atividades provenientes desse projeto, a mesma turma já havia tido lições introdutórias sobre programação e robótica. Essas ações que foram realizadas previamente, inclusive, geraram um relato de experiência que posteriormente foi apresentado no XII Encontro sobre Investigação na Escola, no ano de 2015. O estudo em questão foi desenvolvido à luz da Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, com o objetivo geral de criar uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) para a introdução dos conceitos básicos de Cinemática. Ao longo da implementação da UEPS, foi desenvolvida uma pesquisa do tipo estudo de caso exploratório, na acepção de Yin. Foram projetados momentos que permitiram analisar os conhecimentos prévios dos educandos acerca do tema Cinemática, a realização dos princípios programáticos de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa dos conceitos e o uso de métodos que estimularam o desenvolvimento de uma aprendizagem por descoberta. A UEPS em questão contou com três módulos sequenciais. O primeiro módulo buscou estabelecer relações entre os conceitos de Cinemática a partir de atividades de sondagem. No segundo módulo ocorreram simulações sobre a Cinemática a partir de programações no software Scratch. Quanto ao terceiro módulo, houve a coleta de dados referentes aos diferentes conceitos físicos da Cinemática através da prática da automação. Na finalização do trabalho uma avaliação diferenciada foi proposta aos alunos, em que precisaram aplicar o que haviam estudado em um percurso real entre as cidades de Bagé-RS e Porto Alegre-RS. Os resultados obtidos foram baseados na motivação e quanto a significância das atividades respondidas pelos alunos. Dos oito grupos que realizaram o trabalho, seis foram classificados como motivados, um como parcialmente motivado e um como desmotivado. Quanto a significância, cinco grupos apresentaram atividades predominantes com significância, dois com significância parcial e um grupo com atividades sem significância. Esses resultados mostram que os objetivos elencados para o trabalho foram atingidos integralmente, pois houve indícios de aprendizagem significativa. Os alunos foram capazes de identificar os conceitos de Cinemática no módulo de sondagem, realizar simulações referentes a Cinemática com o Scratch no módulo de programação e aplicar durante a prática da programação o que foi feito com o Scratch. Na avaliação final, foram capazes de realizar relações entre os conceitos da Cinemática em um percurso real. Por fim, salienta-se que esse trabalho não tem por objetivo estimular o abandono de metodologias tradicionais e sim trazer uma alternativa para o estudo de Cinemática no 9º ano do ensino fundamental. / This work was of the view that the Information and Communication Technologies (TICs) are emerging as potential means for developing educational alternatives in the classroom. Thus, the question focus proposal was as robotics and programming blocks may facilitate the learning of kinematics and their use in everyday life. The project was developed in the city of Bage-RS, during science classes of elementary school of the State School Felix Contreiras Rodrigues. It was chosen to implement a class of 9th grade, composed of 25 students. Before carrying out the activities from this project, the same group had had introductory lessons on programming and robotics. These shares were previously held even generated an experience report that was later presented at the XII Meeting on Research in School, in 2015. The study in question was developed in light of Meaningful Learning Theory of David Ausubel, with overall goal of creating a Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU) for the introduction of the basic concepts of kinematics. Throughout the implementation of PMTU a survey of exploratory case study type was developed within the meaning of Yin. moments were designed that allowed us to analyze the previous knowledge of students about the kinematics theme, the achievement of programmatic principles of progressive differentiation and integrative reconciliation of concepts and the use of methods that stimulated the development of a learning by discovery. The PMTU concerned had three sequential modules. The first phase sought to establish relations between the concepts of kinematics from probing activities. In the second module occurred simulations on the kinematics from programming in Scratch software. The third module, there was the collection of data relating to different physical concepts of kinematics through the practice of automation. In the work finalizing a differentiated evaluation was proposed to students that need to apply what they had studied in a real route between the cities of Bagé-RS and Porto Alegre-RS. The results were based on the motivation and the significance of the activities answered by students. Of the eight groups that performed the work, six were classified as motivated, one as partially motivated and one as unmotivated. Regarding significance, five groups presented predominant activities with significance, two with partial significance and one group with activities without significance. These results show that the listed objectives for the study were achieved in full, since there was significant evidence of learning. Students were able to identify the kinematics concepts in the survey module, perform simulations related to kinematics with Scratch the programming module and apply during the practice of programming that was done with Scratch. In the final evaluation, we were able to carry out relations between the concepts of kinematics in a real way. Finally, it is noted that this work is not intended to encourage the abandonment of traditional methods but bring an alternative to the kinematics study in 9th grade of elementary school.

Apresentamos, neste trabalho, as representações sociais da Radiação no contexto do Ensino Médio, articuladas com diferentes situações, a partir dos campos conceituais de Vergnaud. À luz dos referenciais teóricos das representações sociais, da aprendizagem significativa e dos campos conceituais, realizamos um estudo cujo objetivo foi analisar o processo de evolução do domínio do campo conceitual referente à Radiação, a partir das representações compartilhadas por alunos do Ensino Médio, por meio de diferentes situações. Estas situações foram implementadas através da elaboração, aplicação e avaliação de três Unidades de Ensino Potencialmente Significativas – UEPS, que são sequências didáticas fundamentadas em teorias de aprendizagens, e que favorecem a aprendizagem significativa dos alunos. A pesquisa foi realizada a partir de dois estudos de caso. No Estudo de Caso 1 predominou a perspectiva investigativa exploratória, com vistas a identificar as representações sociais da Radiação. No Estudo de Caso 2 desenvolvemos uma investigação explicativa, mais prática, com objetivo de visualizar e interpretar as representações emergidas do primeiro estudo a partir de diferentes situações. O estudo de caso 1 foi implementado nas três séries do Ensino Médio de uma Escola Estadual de Santa Maria, RS, e o Estudo de Caso 2 foi implementado em duas turmas da terceira série do Ensino Médio. Desenvolvemos, através das UEPS, situações visando interpretar os invariantes operatórios empregados pelos estudantes nos esquemas utilizados para resolver diferentes situações de radiações, bem como promover a aprendizagem significativa e o domínio do campo conceitual da Radiação. Como resultado do Estudo de Caso 1 e com base nos referenciais das representações sociais, observamos que a estrutura dessas representações é dada por uma possível centralidade fortemente marcada por três dimensões: a cognitiva, a ideológica/imaginária e a pragmática/material. Estas dimensões serviram de base para a construção das UEPS, abordadas no Estudo de Caso 2, as quais evidenciaram que a inclusão das diferentes radiações integradas aos conteúdos clássicos proporcionam resultados satisfatórios na aprendizagem dos estudantes, favorecendo mudanças em determinadas representações sociais. A análise dos resultados obtidos com os mapas conceituais e dos possíveis invariantes operatórios exemplificados em duas situações demonstraram indícios de aprendizagem significativa e uma possível evolução no domínio do campo conceitual da Radiação. / In this work we present the social representations of Radiation within the high school context linked with different situations from Vergnaud's conceptual fields. In the light of the theoretical references of social representations, of meaningful learning and of the conceptual fields, we carried out a study with the objective of analyzing the construction process of the conceptual field referent to Radiation, from the representations shared by high school students by means of different situations. The situations were implemented through the elaboration, application and evaluation of the three Potentially Meaningful Teaching Units – PMTU), which are didactic sequences founded on learning theories that favor students' meaningful learning. The research was carried out from two case studies. For Case Study 1, an exploratory, investigative perspective was predominant, with aims towards identifying the social representations of Radiation. For Case Study 2, we developed a more practical, explanatory investigation with the objective of visualizing and interpreting the representations that resulted from the first study from different situations. Case study 1 was implemented in the three high school grades at a State School in Santa Maria. RS, and case study 2 was implemented in two high school third grade classes. Through the PMTU we developed situations aimed at interpreting the operational invariants employed by the students in thein the schemes used to solve different radiation situations, as well as to promote meaningful learning and mastery of the conceptual field of Radiation. As the result of case study 1 and based on the social representation references, we observed that the framework of those representations is provided by a possible centrality, strongly marked by three dimensions, namely, the cognitive, the ideological/imaginary, and the pragmatic/material ones. These dimensions served as the base for the construction of the PMTU covered by case study 2, which made evident that the inclusion of different radiations integrated with classical concepts provide satisfactory results in student learning by favoring changes in certain social representations. The analysis of the results obtained through conceptual maps and the possible operational invariants as exemplified by two situations show signs of meaningful learning and a possible evolution in the mastery of the conceptual field of Radiation.

Neste trabalho discutimos os resultados de uma pesquisa envolvendo três estudos sobre as Unidades de Ensino Potencialmente Significativas, propostas por Moreira (2011), aplicadas ao Eletromagnetismo, tendo como corpo estruturante as equações de Maxwell. Discutimos, primeiramente, a relevância do trabalho como associada a uma potencial facilitação dos mecanismos de aprendizagem significativa cientificamente aceita e epistemologicamente coerente por parte dos alunos e, pois, ao desenvolvimento de possíveis novos modelos mentais e esquemas de assimilação que se distanciem do conhecimento de senso comum, recorrente em alunos de diversas faixas etárias. Abordamos, ainda, o conhecimento obtido sobre as pesquisas cobrindo aprendizagem (por parte de alunos e professores) de conteúdos de eletromagnetismos em propostas didáticas diferenciadas, dificuldades (de estudantes e de professores) no trato com assuntos envolvendo teoria eletromagnética, análises de materiais didáticos e currículos envolvendo eletromagnetismo, e discussões teórico-epistemológicas sobre conteúdos da disciplina. Percebe-se que o maior número de publicações na área está nas duas primeiras categorias e há evidências de o conhecimento dos estudantes se encontrar muito distante do conhecimento científico e de as propostas didáticas enfocando ensino por investigação e outras metodologias (como a de Shen e Linn, 2011) serem frutíferas. Apresentamos, ainda, no trabalho as ideias norteadoras do referencial teórico, a saber, as teorias dos Campos Conceituais (as relações entre os complexos conceitos de esquema, de situação e Campo Conceitual) e dos Modelos Mentais (as relações complexas entre modelo de trabalho e a tentativa de junção disto com a referência epistemológica dos Campos Conceituais, entendendo modelos mentais como geradores de operações de pensamento de curto prazo). Discutimos como estas ideias se enquadram na montagem das UEPS a partir de princípios norteadores: 1) conhecimento prévio é o ponto de partida do ensino-aprendizagem, 2) aprendizagem significativa envolve a integração entre pensamentos, sentimentos e ações de forma construtiva, 3) a aprendizagem significativa só ocorre se for intencional, deliberada, 4) as situações dão sentido aos conceitos, 5) os modelos mentais operam na memória de trabalho, 6) o ensino deve intercalar a diferenciação progressiva e reconciliação integradora, 7) a aprendizagem significativa é progressiva, 8) o papel do professor é de provedor de situações-problema para os estudantes, 9) existe uma relação triádica entre professores, alunos e materiais educativos, 10) a aprendizagem significativa deve ser crítica. Descrevemos as três UEPS implementadas no primeiro estudo (Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Eletromagnética) e as quatro implementadas no segundo estudo (Campo, Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Magnética). Apresentamos as ligeiras diferenças entre elas, enfatizando mais o aspecto conceitual e colocando a formalização em um estágio posterior à conceitualização. Por fim, são discutidas as representações internas usadas pelos estudantes para processar operações de pensamento para conduzir o domínio classes de situações e a estabilização de Modelos Mentais (provisórios) em Esquemas de Assimilação (mais estáveis). Discutem-se, ainda, as Classes de Situações mapeadas para o Eletromagnetismo de nível de ciclo básico de Graduação, bem como as representações mais adotadas pelos estudantes, isto é, apresenta-se uma proposta inicial para o Campo Conceitual do Conceito de Campo Eletromagnético recortado em três partes: Eletrostática, Magnetostática e Eletrodinâmica. Propomos, também, quatro grandes classes de situações possíveis de orientar o ensino de Eletromagnetismo envolvendo as quatro ações seguintes: Descrição de Interações, Representação Analógica, Representação Simbólica, e Cálculo do Campo. Através da síntese teórica de Greca e Moreira (2002), foi possível classificar as ações dos estudantes nos Campos da Eletrostática, da Magnetostática e da Eletrodinâmica. Propusemos tipos de Representação Interna para análise da ação cognitiva dos estudantes tanto em Curto como em Longo Prazo. Classificamos as ações dos estudantes em determinadas formas, distinguindo entre as Ações dos estudantes com base na conceitualização empregada por eles em distintas classes de Situações. Com respeito ao conceito de Campo, classificamos as ações em: Descrição de Interações Físicas (I); Representação Analógica do Campo (A); Representação Simbólica do Campo (S). Com respeito ao conceito de Campo Elétrico, classificamos as ações em: Descrição de Interações Elétricas (I.E); Representação Analógica do Campo Elétrico (A.E); Representação Simbólica do Campo Elétrico (S.E); Cálculo do Campo Elétrico (C.E). Com respeito ao conceito de Campo Magnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Magnéticas (I.B); Representação Analógica do Campo Magnético (A.B); Representação Simbólica do Campo Magnético (S.B); Cálculo do Campo Magnético (C.B). Com respeito ao conceito de Campo Eletromagnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Eletromagnéticas (I.J); Representação Analógica do Campo Eletromagnético (A.J); Representação Simbólica do Campo Eletromagnético (S.J); Cálculo do Campo Eletromagnético (C.J). Discutimos, por fim, as implicações do trabalho para a ideia de Aprendizagem Significativa progressiva, a Influência das UEPS no Ensino e na Aprendizagem de Eletromagnetismo em nível de graduação e a importância da estruturação do Campo Conceitual do conceito de Campo Eletromagnético, tanto para a organização do Ensino como para estudo de Processos Significativos de Aprendizagem. / In this work we discuss the first results of two studies on the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU) proposed by Moreira (2011), applied to the teaching of Electromagnetism and based on the Maxwell’s equations. We firstly discuss the relevance of the work as being associated to a potential facilitation of students’ meaningful learning mechanisms (scientifically correct and bounded to epistemological coherence) and so to the development of new possible mental models and assimilation schemes that progressively getting further common sense. We discuss, yet, knowledge produced in the literature covering learning of electromagnetism content in new didactical approaches, difficulties students tackle when studying the subject, didactical stuff and curricular analyses on electromagnetism, and theoretical-epistemological discussions on the electromagnetic theory. We found a greater number of researches in the first two categories compared to the other ones. There is evidence that students’ knowledge is distant from scientific knowledge and that didactical proposals based on inquiry teaching and other methodologies (as the one due to Shen and Linn, 2011) are prompted to facilitate meaningful learning. We also present the guiding ideas in the theoretical framework, which is based in the Conceptual field theory (the relations between the complex concepts of scheme, situation and conceptual field) and in the Mental model theory (the relations between working model, the attempt of merging this idea to the epistemological reference of Conceptual field, thinking as mental models of generators of short-term thought operations). We discuss how these ideas are framed when building a PMTU once we present guiding lines to be followed: 1) prior knowledge is the starting point to teaching-learning processes, 2) meaningful learning embraces the integration of thoughts feelings and actions in a constructive way, 3) meaningful learning just occurs if it is intentional, if it is done by the student’s free will, 4) situations gives rise to concepts, 5) mental models operate in the working memory, 6) teaching must mix progressive differentiation and integrative reconciliation, 7) meaningful learning is progressive, 8) the teacher must provide problem-situations for the students, 9) there is a triadic relationship among teachers, students and educative materials, 10) meaningful learning must be critical. We describe three PMTU implemented in the first study (Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction) and four that were implemented in the second study (Field, Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction). We present the slight differences among then, emphasizing the conceptual bias we have given by putting formalization in the stage that followed conceptualization, instead of working on it in parallel with conceptualization. We discuss internal representation used by students to process thought operations driven to master classes of situations, the stabilization of Mental Models in Assimilation Schemas, the Classes of Situations we’ve mapped to Electromagnetism (universities basic cycle), as long as the most used representation carried by the students, namely, an initial proposal for a Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, that was divided in three parts: Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also discuss four great classes of situation that are useful for orienting Electromagnetism teaching: Description of Electromagnetic Interactions, Analogical Representation of the Electromagnetic Field, Symbolic Representation of the Electromagnetic Field and Calculations of the Electromagnetic Field. Using the theoretical synthesis between Conceptual Field Theory and Mental Models Theory, due to Greca and Moreira (2002), it was possible to classify students’ actions in problem-solving on Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also propose types of Internal Representation for analyzing students’ cognitive action in long and short term. We classify students’ actions distinguishing among them by conceptualization they used when mastering different classes of Situations. With respect to the concept of Field, we classified these actions in four different and complementary ways, namely: Description of Physical Interactions (I); Analogical Representation of the Field (A); Symbolic Representation of the Field (S). With respect to the concept of Electric Field, we classified those actions in: Description of Electric Interactions (I.E); Analogical Representation of the Electric Field (A.E); Symbolic Representation of the Electric Field (S.E); Calculation of the Electric Field (C.E). We classified the cognitive actions of the students when tackling Situations related to the concept of Magnetic Field in: Description of Magnetic Interactions (I.B); Analogical Representation of the Magnetic Field (A.B); Symbolic Representation of the Magnetic Field (S.B); Calculation of the Magnetic Field (C.B). We classified the cognitive actions of students tackling the concept of Electromagnetic Field in: Description of Electromagnetic Interactions (I.J); Analogical Representation of the Electromagnetic Field (A.J); Symbolic Representation of the Electromagnetic Field (S.J); Calculation of the Electromagnetic Field (C.J). We finish this work discuss the implications of the work for the idea of progressive Meaningful Learning, the influence of PMTU in Teaching and Learning of Electromagnetism in undergraduate level and the importance of structuring the Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, both for the organization of Teaching and study of Meaningful Learning Processes.

Apresentamos, neste trabalho, as representações sociais da Radiação no contexto do Ensino Médio, articuladas com diferentes situações, a partir dos campos conceituais de Vergnaud. À luz dos referenciais teóricos das representações sociais, da aprendizagem significativa e dos campos conceituais, realizamos um estudo cujo objetivo foi analisar o processo de evolução do domínio do campo conceitual referente à Radiação, a partir das representações compartilhadas por alunos do Ensino Médio, por meio de diferentes situações. Estas situações foram implementadas através da elaboração, aplicação e avaliação de três Unidades de Ensino Potencialmente Significativas – UEPS, que são sequências didáticas fundamentadas em teorias de aprendizagens, e que favorecem a aprendizagem significativa dos alunos. A pesquisa foi realizada a partir de dois estudos de caso. No Estudo de Caso 1 predominou a perspectiva investigativa exploratória, com vistas a identificar as representações sociais da Radiação. No Estudo de Caso 2 desenvolvemos uma investigação explicativa, mais prática, com objetivo de visualizar e interpretar as representações emergidas do primeiro estudo a partir de diferentes situações. O estudo de caso 1 foi implementado nas três séries do Ensino Médio de uma Escola Estadual de Santa Maria, RS, e o Estudo de Caso 2 foi implementado em duas turmas da terceira série do Ensino Médio. Desenvolvemos, através das UEPS, situações visando interpretar os invariantes operatórios empregados pelos estudantes nos esquemas utilizados para resolver diferentes situações de radiações, bem como promover a aprendizagem significativa e o domínio do campo conceitual da Radiação. Como resultado do Estudo de Caso 1 e com base nos referenciais das representações sociais, observamos que a estrutura dessas representações é dada por uma possível centralidade fortemente marcada por três dimensões: a cognitiva, a ideológica/imaginária e a pragmática/material. Estas dimensões serviram de base para a construção das UEPS, abordadas no Estudo de Caso 2, as quais evidenciaram que a inclusão das diferentes radiações integradas aos conteúdos clássicos proporcionam resultados satisfatórios na aprendizagem dos estudantes, favorecendo mudanças em determinadas representações sociais. A análise dos resultados obtidos com os mapas conceituais e dos possíveis invariantes operatórios exemplificados em duas situações demonstraram indícios de aprendizagem significativa e uma possível evolução no domínio do campo conceitual da Radiação. / In this work we present the social representations of Radiation within the high school context linked with different situations from Vergnaud's conceptual fields. In the light of the theoretical references of social representations, of meaningful learning and of the conceptual fields, we carried out a study with the objective of analyzing the construction process of the conceptual field referent to Radiation, from the representations shared by high school students by means of different situations. The situations were implemented through the elaboration, application and evaluation of the three Potentially Meaningful Teaching Units – PMTU), which are didactic sequences founded on learning theories that favor students' meaningful learning. The research was carried out from two case studies. For Case Study 1, an exploratory, investigative perspective was predominant, with aims towards identifying the social representations of Radiation. For Case Study 2, we developed a more practical, explanatory investigation with the objective of visualizing and interpreting the representations that resulted from the first study from different situations. Case study 1 was implemented in the three high school grades at a State School in Santa Maria. RS, and case study 2 was implemented in two high school third grade classes. Through the PMTU we developed situations aimed at interpreting the operational invariants employed by the students in thein the schemes used to solve different radiation situations, as well as to promote meaningful learning and mastery of the conceptual field of Radiation. As the result of case study 1 and based on the social representation references, we observed that the framework of those representations is provided by a possible centrality, strongly marked by three dimensions, namely, the cognitive, the ideological/imaginary, and the pragmatic/material ones. These dimensions served as the base for the construction of the PMTU covered by case study 2, which made evident that the inclusion of different radiations integrated with classical concepts provide satisfactory results in student learning by favoring changes in certain social representations. The analysis of the results obtained through conceptual maps and the possible operational invariants as exemplified by two situations show signs of meaningful learning and a possible evolution in the mastery of the conceptual field of Radiation.

Apresentamos, neste trabalho, as representações sociais da Radiação no contexto do Ensino Médio, articuladas com diferentes situações, a partir dos campos conceituais de Vergnaud. À luz dos referenciais teóricos das representações sociais, da aprendizagem significativa e dos campos conceituais, realizamos um estudo cujo objetivo foi analisar o processo de evolução do domínio do campo conceitual referente à Radiação, a partir das representações compartilhadas por alunos do Ensino Médio, por meio de diferentes situações. Estas situações foram implementadas através da elaboração, aplicação e avaliação de três Unidades de Ensino Potencialmente Significativas – UEPS, que são sequências didáticas fundamentadas em teorias de aprendizagens, e que favorecem a aprendizagem significativa dos alunos. A pesquisa foi realizada a partir de dois estudos de caso. No Estudo de Caso 1 predominou a perspectiva investigativa exploratória, com vistas a identificar as representações sociais da Radiação. No Estudo de Caso 2 desenvolvemos uma investigação explicativa, mais prática, com objetivo de visualizar e interpretar as representações emergidas do primeiro estudo a partir de diferentes situações. O estudo de caso 1 foi implementado nas três séries do Ensino Médio de uma Escola Estadual de Santa Maria, RS, e o Estudo de Caso 2 foi implementado em duas turmas da terceira série do Ensino Médio. Desenvolvemos, através das UEPS, situações visando interpretar os invariantes operatórios empregados pelos estudantes nos esquemas utilizados para resolver diferentes situações de radiações, bem como promover a aprendizagem significativa e o domínio do campo conceitual da Radiação. Como resultado do Estudo de Caso 1 e com base nos referenciais das representações sociais, observamos que a estrutura dessas representações é dada por uma possível centralidade fortemente marcada por três dimensões: a cognitiva, a ideológica/imaginária e a pragmática/material. Estas dimensões serviram de base para a construção das UEPS, abordadas no Estudo de Caso 2, as quais evidenciaram que a inclusão das diferentes radiações integradas aos conteúdos clássicos proporcionam resultados satisfatórios na aprendizagem dos estudantes, favorecendo mudanças em determinadas representações sociais. A análise dos resultados obtidos com os mapas conceituais e dos possíveis invariantes operatórios exemplificados em duas situações demonstraram indícios de aprendizagem significativa e uma possível evolução no domínio do campo conceitual da Radiação. / In this work we present the social representations of Radiation within the high school context linked with different situations from Vergnaud's conceptual fields. In the light of the theoretical references of social representations, of meaningful learning and of the conceptual fields, we carried out a study with the objective of analyzing the construction process of the conceptual field referent to Radiation, from the representations shared by high school students by means of different situations. The situations were implemented through the elaboration, application and evaluation of the three Potentially Meaningful Teaching Units – PMTU), which are didactic sequences founded on learning theories that favor students' meaningful learning. The research was carried out from two case studies. For Case Study 1, an exploratory, investigative perspective was predominant, with aims towards identifying the social representations of Radiation. For Case Study 2, we developed a more practical, explanatory investigation with the objective of visualizing and interpreting the representations that resulted from the first study from different situations. Case study 1 was implemented in the three high school grades at a State School in Santa Maria. RS, and case study 2 was implemented in two high school third grade classes. Through the PMTU we developed situations aimed at interpreting the operational invariants employed by the students in thein the schemes used to solve different radiation situations, as well as to promote meaningful learning and mastery of the conceptual field of Radiation. As the result of case study 1 and based on the social representation references, we observed that the framework of those representations is provided by a possible centrality, strongly marked by three dimensions, namely, the cognitive, the ideological/imaginary, and the pragmatic/material ones. These dimensions served as the base for the construction of the PMTU covered by case study 2, which made evident that the inclusion of different radiations integrated with classical concepts provide satisfactory results in student learning by favoring changes in certain social representations. The analysis of the results obtained through conceptual maps and the possible operational invariants as exemplified by two situations show signs of meaningful learning and a possible evolution in the mastery of the conceptual field of Radiation.

Neste trabalho discutimos os resultados de uma pesquisa envolvendo três estudos sobre as Unidades de Ensino Potencialmente Significativas, propostas por Moreira (2011), aplicadas ao Eletromagnetismo, tendo como corpo estruturante as equações de Maxwell. Discutimos, primeiramente, a relevância do trabalho como associada a uma potencial facilitação dos mecanismos de aprendizagem significativa cientificamente aceita e epistemologicamente coerente por parte dos alunos e, pois, ao desenvolvimento de possíveis novos modelos mentais e esquemas de assimilação que se distanciem do conhecimento de senso comum, recorrente em alunos de diversas faixas etárias. Abordamos, ainda, o conhecimento obtido sobre as pesquisas cobrindo aprendizagem (por parte de alunos e professores) de conteúdos de eletromagnetismos em propostas didáticas diferenciadas, dificuldades (de estudantes e de professores) no trato com assuntos envolvendo teoria eletromagnética, análises de materiais didáticos e currículos envolvendo eletromagnetismo, e discussões teórico-epistemológicas sobre conteúdos da disciplina. Percebe-se que o maior número de publicações na área está nas duas primeiras categorias e há evidências de o conhecimento dos estudantes se encontrar muito distante do conhecimento científico e de as propostas didáticas enfocando ensino por investigação e outras metodologias (como a de Shen e Linn, 2011) serem frutíferas. Apresentamos, ainda, no trabalho as ideias norteadoras do referencial teórico, a saber, as teorias dos Campos Conceituais (as relações entre os complexos conceitos de esquema, de situação e Campo Conceitual) e dos Modelos Mentais (as relações complexas entre modelo de trabalho e a tentativa de junção disto com a referência epistemológica dos Campos Conceituais, entendendo modelos mentais como geradores de operações de pensamento de curto prazo). Discutimos como estas ideias se enquadram na montagem das UEPS a partir de princípios norteadores: 1) conhecimento prévio é o ponto de partida do ensino-aprendizagem, 2) aprendizagem significativa envolve a integração entre pensamentos, sentimentos e ações de forma construtiva, 3) a aprendizagem significativa só ocorre se for intencional, deliberada, 4) as situações dão sentido aos conceitos, 5) os modelos mentais operam na memória de trabalho, 6) o ensino deve intercalar a diferenciação progressiva e reconciliação integradora, 7) a aprendizagem significativa é progressiva, 8) o papel do professor é de provedor de situações-problema para os estudantes, 9) existe uma relação triádica entre professores, alunos e materiais educativos, 10) a aprendizagem significativa deve ser crítica. Descrevemos as três UEPS implementadas no primeiro estudo (Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Eletromagnética) e as quatro implementadas no segundo estudo (Campo, Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Magnética). Apresentamos as ligeiras diferenças entre elas, enfatizando mais o aspecto conceitual e colocando a formalização em um estágio posterior à conceitualização. Por fim, são discutidas as representações internas usadas pelos estudantes para processar operações de pensamento para conduzir o domínio classes de situações e a estabilização de Modelos Mentais (provisórios) em Esquemas de Assimilação (mais estáveis). Discutem-se, ainda, as Classes de Situações mapeadas para o Eletromagnetismo de nível de ciclo básico de Graduação, bem como as representações mais adotadas pelos estudantes, isto é, apresenta-se uma proposta inicial para o Campo Conceitual do Conceito de Campo Eletromagnético recortado em três partes: Eletrostática, Magnetostática e Eletrodinâmica. Propomos, também, quatro grandes classes de situações possíveis de orientar o ensino de Eletromagnetismo envolvendo as quatro ações seguintes: Descrição de Interações, Representação Analógica, Representação Simbólica, e Cálculo do Campo. Através da síntese teórica de Greca e Moreira (2002), foi possível classificar as ações dos estudantes nos Campos da Eletrostática, da Magnetostática e da Eletrodinâmica. Propusemos tipos de Representação Interna para análise da ação cognitiva dos estudantes tanto em Curto como em Longo Prazo. Classificamos as ações dos estudantes em determinadas formas, distinguindo entre as Ações dos estudantes com base na conceitualização empregada por eles em distintas classes de Situações. Com respeito ao conceito de Campo, classificamos as ações em: Descrição de Interações Físicas (I); Representação Analógica do Campo (A); Representação Simbólica do Campo (S). Com respeito ao conceito de Campo Elétrico, classificamos as ações em: Descrição de Interações Elétricas (I.E); Representação Analógica do Campo Elétrico (A.E); Representação Simbólica do Campo Elétrico (S.E); Cálculo do Campo Elétrico (C.E). Com respeito ao conceito de Campo Magnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Magnéticas (I.B); Representação Analógica do Campo Magnético (A.B); Representação Simbólica do Campo Magnético (S.B); Cálculo do Campo Magnético (C.B). Com respeito ao conceito de Campo Eletromagnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Eletromagnéticas (I.J); Representação Analógica do Campo Eletromagnético (A.J); Representação Simbólica do Campo Eletromagnético (S.J); Cálculo do Campo Eletromagnético (C.J). Discutimos, por fim, as implicações do trabalho para a ideia de Aprendizagem Significativa progressiva, a Influência das UEPS no Ensino e na Aprendizagem de Eletromagnetismo em nível de graduação e a importância da estruturação do Campo Conceitual do conceito de Campo Eletromagnético, tanto para a organização do Ensino como para estudo de Processos Significativos de Aprendizagem. / In this work we discuss the first results of two studies on the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU) proposed by Moreira (2011), applied to the teaching of Electromagnetism and based on the Maxwell’s equations. We firstly discuss the relevance of the work as being associated to a potential facilitation of students’ meaningful learning mechanisms (scientifically correct and bounded to epistemological coherence) and so to the development of new possible mental models and assimilation schemes that progressively getting further common sense. We discuss, yet, knowledge produced in the literature covering learning of electromagnetism content in new didactical approaches, difficulties students tackle when studying the subject, didactical stuff and curricular analyses on electromagnetism, and theoretical-epistemological discussions on the electromagnetic theory. We found a greater number of researches in the first two categories compared to the other ones. There is evidence that students’ knowledge is distant from scientific knowledge and that didactical proposals based on inquiry teaching and other methodologies (as the one due to Shen and Linn, 2011) are prompted to facilitate meaningful learning. We also present the guiding ideas in the theoretical framework, which is based in the Conceptual field theory (the relations between the complex concepts of scheme, situation and conceptual field) and in the Mental model theory (the relations between working model, the attempt of merging this idea to the epistemological reference of Conceptual field, thinking as mental models of generators of short-term thought operations). We discuss how these ideas are framed when building a PMTU once we present guiding lines to be followed: 1) prior knowledge is the starting point to teaching-learning processes, 2) meaningful learning embraces the integration of thoughts feelings and actions in a constructive way, 3) meaningful learning just occurs if it is intentional, if it is done by the student’s free will, 4) situations gives rise to concepts, 5) mental models operate in the working memory, 6) teaching must mix progressive differentiation and integrative reconciliation, 7) meaningful learning is progressive, 8) the teacher must provide problem-situations for the students, 9) there is a triadic relationship among teachers, students and educative materials, 10) meaningful learning must be critical. We describe three PMTU implemented in the first study (Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction) and four that were implemented in the second study (Field, Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction). We present the slight differences among then, emphasizing the conceptual bias we have given by putting formalization in the stage that followed conceptualization, instead of working on it in parallel with conceptualization. We discuss internal representation used by students to process thought operations driven to master classes of situations, the stabilization of Mental Models in Assimilation Schemas, the Classes of Situations we’ve mapped to Electromagnetism (universities basic cycle), as long as the most used representation carried by the students, namely, an initial proposal for a Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, that was divided in three parts: Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also discuss four great classes of situation that are useful for orienting Electromagnetism teaching: Description of Electromagnetic Interactions, Analogical Representation of the Electromagnetic Field, Symbolic Representation of the Electromagnetic Field and Calculations of the Electromagnetic Field. Using the theoretical synthesis between Conceptual Field Theory and Mental Models Theory, due to Greca and Moreira (2002), it was possible to classify students’ actions in problem-solving on Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also propose types of Internal Representation for analyzing students’ cognitive action in long and short term. We classify students’ actions distinguishing among them by conceptualization they used when mastering different classes of Situations. With respect to the concept of Field, we classified these actions in four different and complementary ways, namely: Description of Physical Interactions (I); Analogical Representation of the Field (A); Symbolic Representation of the Field (S). With respect to the concept of Electric Field, we classified those actions in: Description of Electric Interactions (I.E); Analogical Representation of the Electric Field (A.E); Symbolic Representation of the Electric Field (S.E); Calculation of the Electric Field (C.E). We classified the cognitive actions of the students when tackling Situations related to the concept of Magnetic Field in: Description of Magnetic Interactions (I.B); Analogical Representation of the Magnetic Field (A.B); Symbolic Representation of the Magnetic Field (S.B); Calculation of the Magnetic Field (C.B). We classified the cognitive actions of students tackling the concept of Electromagnetic Field in: Description of Electromagnetic Interactions (I.J); Analogical Representation of the Electromagnetic Field (A.J); Symbolic Representation of the Electromagnetic Field (S.J); Calculation of the Electromagnetic Field (C.J). We finish this work discuss the implications of the work for the idea of progressive Meaningful Learning, the influence of PMTU in Teaching and Learning of Electromagnetism in undergraduate level and the importance of structuring the Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, both for the organization of Teaching and study of Meaningful Learning Processes.

Neste trabalho discutimos os resultados de uma pesquisa envolvendo três estudos sobre as Unidades de Ensino Potencialmente Significativas, propostas por Moreira (2011), aplicadas ao Eletromagnetismo, tendo como corpo estruturante as equações de Maxwell. Discutimos, primeiramente, a relevância do trabalho como associada a uma potencial facilitação dos mecanismos de aprendizagem significativa cientificamente aceita e epistemologicamente coerente por parte dos alunos e, pois, ao desenvolvimento de possíveis novos modelos mentais e esquemas de assimilação que se distanciem do conhecimento de senso comum, recorrente em alunos de diversas faixas etárias. Abordamos, ainda, o conhecimento obtido sobre as pesquisas cobrindo aprendizagem (por parte de alunos e professores) de conteúdos de eletromagnetismos em propostas didáticas diferenciadas, dificuldades (de estudantes e de professores) no trato com assuntos envolvendo teoria eletromagnética, análises de materiais didáticos e currículos envolvendo eletromagnetismo, e discussões teórico-epistemológicas sobre conteúdos da disciplina. Percebe-se que o maior número de publicações na área está nas duas primeiras categorias e há evidências de o conhecimento dos estudantes se encontrar muito distante do conhecimento científico e de as propostas didáticas enfocando ensino por investigação e outras metodologias (como a de Shen e Linn, 2011) serem frutíferas. Apresentamos, ainda, no trabalho as ideias norteadoras do referencial teórico, a saber, as teorias dos Campos Conceituais (as relações entre os complexos conceitos de esquema, de situação e Campo Conceitual) e dos Modelos Mentais (as relações complexas entre modelo de trabalho e a tentativa de junção disto com a referência epistemológica dos Campos Conceituais, entendendo modelos mentais como geradores de operações de pensamento de curto prazo). Discutimos como estas ideias se enquadram na montagem das UEPS a partir de princípios norteadores: 1) conhecimento prévio é o ponto de partida do ensino-aprendizagem, 2) aprendizagem significativa envolve a integração entre pensamentos, sentimentos e ações de forma construtiva, 3) a aprendizagem significativa só ocorre se for intencional, deliberada, 4) as situações dão sentido aos conceitos, 5) os modelos mentais operam na memória de trabalho, 6) o ensino deve intercalar a diferenciação progressiva e reconciliação integradora, 7) a aprendizagem significativa é progressiva, 8) o papel do professor é de provedor de situações-problema para os estudantes, 9) existe uma relação triádica entre professores, alunos e materiais educativos, 10) a aprendizagem significativa deve ser crítica. Descrevemos as três UEPS implementadas no primeiro estudo (Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Eletromagnética) e as quatro implementadas no segundo estudo (Campo, Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Magnética). Apresentamos as ligeiras diferenças entre elas, enfatizando mais o aspecto conceitual e colocando a formalização em um estágio posterior à conceitualização. Por fim, são discutidas as representações internas usadas pelos estudantes para processar operações de pensamento para conduzir o domínio classes de situações e a estabilização de Modelos Mentais (provisórios) em Esquemas de Assimilação (mais estáveis). Discutem-se, ainda, as Classes de Situações mapeadas para o Eletromagnetismo de nível de ciclo básico de Graduação, bem como as representações mais adotadas pelos estudantes, isto é, apresenta-se uma proposta inicial para o Campo Conceitual do Conceito de Campo Eletromagnético recortado em três partes: Eletrostática, Magnetostática e Eletrodinâmica. Propomos, também, quatro grandes classes de situações possíveis de orientar o ensino de Eletromagnetismo envolvendo as quatro ações seguintes: Descrição de Interações, Representação Analógica, Representação Simbólica, e Cálculo do Campo. Através da síntese teórica de Greca e Moreira (2002), foi possível classificar as ações dos estudantes nos Campos da Eletrostática, da Magnetostática e da Eletrodinâmica. Propusemos tipos de Representação Interna para análise da ação cognitiva dos estudantes tanto em Curto como em Longo Prazo. Classificamos as ações dos estudantes em determinadas formas, distinguindo entre as Ações dos estudantes com base na conceitualização empregada por eles em distintas classes de Situações. Com respeito ao conceito de Campo, classificamos as ações em: Descrição de Interações Físicas (I); Representação Analógica do Campo (A); Representação Simbólica do Campo (S). Com respeito ao conceito de Campo Elétrico, classificamos as ações em: Descrição de Interações Elétricas (I.E); Representação Analógica do Campo Elétrico (A.E); Representação Simbólica do Campo Elétrico (S.E); Cálculo do Campo Elétrico (C.E). Com respeito ao conceito de Campo Magnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Magnéticas (I.B); Representação Analógica do Campo Magnético (A.B); Representação Simbólica do Campo Magnético (S.B); Cálculo do Campo Magnético (C.B). Com respeito ao conceito de Campo Eletromagnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Eletromagnéticas (I.J); Representação Analógica do Campo Eletromagnético (A.J); Representação Simbólica do Campo Eletromagnético (S.J); Cálculo do Campo Eletromagnético (C.J). Discutimos, por fim, as implicações do trabalho para a ideia de Aprendizagem Significativa progressiva, a Influência das UEPS no Ensino e na Aprendizagem de Eletromagnetismo em nível de graduação e a importância da estruturação do Campo Conceitual do conceito de Campo Eletromagnético, tanto para a organização do Ensino como para estudo de Processos Significativos de Aprendizagem. / In this work we discuss the first results of two studies on the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU) proposed by Moreira (2011), applied to the teaching of Electromagnetism and based on the Maxwell’s equations. We firstly discuss the relevance of the work as being associated to a potential facilitation of students’ meaningful learning mechanisms (scientifically correct and bounded to epistemological coherence) and so to the development of new possible mental models and assimilation schemes that progressively getting further common sense. We discuss, yet, knowledge produced in the literature covering learning of electromagnetism content in new didactical approaches, difficulties students tackle when studying the subject, didactical stuff and curricular analyses on electromagnetism, and theoretical-epistemological discussions on the electromagnetic theory. We found a greater number of researches in the first two categories compared to the other ones. There is evidence that students’ knowledge is distant from scientific knowledge and that didactical proposals based on inquiry teaching and other methodologies (as the one due to Shen and Linn, 2011) are prompted to facilitate meaningful learning. We also present the guiding ideas in the theoretical framework, which is based in the Conceptual field theory (the relations between the complex concepts of scheme, situation and conceptual field) and in the Mental model theory (the relations between working model, the attempt of merging this idea to the epistemological reference of Conceptual field, thinking as mental models of generators of short-term thought operations). We discuss how these ideas are framed when building a PMTU once we present guiding lines to be followed: 1) prior knowledge is the starting point to teaching-learning processes, 2) meaningful learning embraces the integration of thoughts feelings and actions in a constructive way, 3) meaningful learning just occurs if it is intentional, if it is done by the student’s free will, 4) situations gives rise to concepts, 5) mental models operate in the working memory, 6) teaching must mix progressive differentiation and integrative reconciliation, 7) meaningful learning is progressive, 8) the teacher must provide problem-situations for the students, 9) there is a triadic relationship among teachers, students and educative materials, 10) meaningful learning must be critical. We describe three PMTU implemented in the first study (Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction) and four that were implemented in the second study (Field, Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction). We present the slight differences among then, emphasizing the conceptual bias we have given by putting formalization in the stage that followed conceptualization, instead of working on it in parallel with conceptualization. We discuss internal representation used by students to process thought operations driven to master classes of situations, the stabilization of Mental Models in Assimilation Schemas, the Classes of Situations we’ve mapped to Electromagnetism (universities basic cycle), as long as the most used representation carried by the students, namely, an initial proposal for a Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, that was divided in three parts: Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also discuss four great classes of situation that are useful for orienting Electromagnetism teaching: Description of Electromagnetic Interactions, Analogical Representation of the Electromagnetic Field, Symbolic Representation of the Electromagnetic Field and Calculations of the Electromagnetic Field. Using the theoretical synthesis between Conceptual Field Theory and Mental Models Theory, due to Greca and Moreira (2002), it was possible to classify students’ actions in problem-solving on Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also propose types of Internal Representation for analyzing students’ cognitive action in long and short term. We classify students’ actions distinguishing among them by conceptualization they used when mastering different classes of Situations. With respect to the concept of Field, we classified these actions in four different and complementary ways, namely: Description of Physical Interactions (I); Analogical Representation of the Field (A); Symbolic Representation of the Field (S). With respect to the concept of Electric Field, we classified those actions in: Description of Electric Interactions (I.E); Analogical Representation of the Electric Field (A.E); Symbolic Representation of the Electric Field (S.E); Calculation of the Electric Field (C.E). We classified the cognitive actions of the students when tackling Situations related to the concept of Magnetic Field in: Description of Magnetic Interactions (I.B); Analogical Representation of the Magnetic Field (A.B); Symbolic Representation of the Magnetic Field (S.B); Calculation of the Magnetic Field (C.B). We classified the cognitive actions of students tackling the concept of Electromagnetic Field in: Description of Electromagnetic Interactions (I.J); Analogical Representation of the Electromagnetic Field (A.J); Symbolic Representation of the Electromagnetic Field (S.J); Calculation of the Electromagnetic Field (C.J). We finish this work discuss the implications of the work for the idea of progressive Meaningful Learning, the influence of PMTU in Teaching and Learning of Electromagnetism in undergraduate level and the importance of structuring the Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, both for the organization of Teaching and study of Meaningful Learning Processes.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-11T13:53:16Z No. of bitstreams: 1 DissRPS.pdf: 5427794 bytes, checksum: c1626fcdcaf2b48b6a76b63021220431 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T12:12:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRPS.pdf: 5427794 bytes, checksum: c1626fcdcaf2b48b6a76b63021220431 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T12:12:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRPS.pdf: 5427794 bytes, checksum: c1626fcdcaf2b48b6a76b63021220431 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T12:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRPS.pdf: 5427794 bytes, checksum: c1626fcdcaf2b48b6a76b63021220431 (MD5) Previous issue date: 2016-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This study aims to propose a didactic sequence involving the use of resources and diversified activities applied to the teaching of Conservation of Mechanical Energy and its applications. The didactic sequence was based on the Theory of Meaningful Learning and the idea of concept maps, taking into consideration the principles and present steps in Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU). In the didactic sequence of concepts approach is through reading popular science short texts involving different contexts and applications, through an animation and a computer simulation, using questionnaires, including a mathematical formalization, and the use of conceptual maps. The elaborate didactic sequence was implemented in a class of 1 st year of high school, in a private school in the city of Ribeirão Preto, SP. In general, the application of the teaching sequence obtained good results. In addition to satisfactory learning outcomes, it was noticed the involvement of students in the proposed activities, showing satisfied with the dynamics of classes, and even explaining that they facilitated the understanding of the study content, especially those involving conceptual and computing resources maps. From the results, it is understood that the educational product developed, a didactic sequence guided by the idea of PMTU, has a potential in terms of promoting the learning of mechanical energy conservation concepts can be implemented in other contexts. / Este trabalho tem por finalidade propor uma sequência didática envolvendo o uso de recursos e atividades diversificadas aplicadas ao ensino da Conservação da Energia Mecânica e suas aplicações. A sequência didática foi norteada pela Teoria da Aprendizagem Significativa e pela ideia de Mapas Conceituais, considerando ainda os princípios e passos presentes nas Unidades de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS). Na sequência didática, a abordagem dos conceitos se dá através da leitura de textos curtos de divulgação científica envolvendo diferentes contextos e aplicações, através de uma animação e de uma simulação computacional, com o uso de questionários, incluindo uma formalização matemática, além do uso de mapas conceituais. A sequência didática elaborada foi implementada em uma turma de 1o ano do Ensino Médio, em uma escola privada na cidade de Ribeirão Preto, SP. De um modo geral, a aplicação da Sequência Didática obteve bons resultados. Além de resultados satisfatórios de aprendizagem, foi perceptível o envolvimento dos alunos nas atividades propostas, mostrando-se satisfeitos com a dinâmica das aulas e inclusive explicitando que estas facilitaram o entendimento do conteúdo estudado, especialmente as que envolviam mapas conceituais e recursos computacionais. A partir dos resultados obtidos, compreende-se que o produto educacional elaborado, uma sequência didática orientada pela ideia de UEPS, possui um potencial em termos de promoção da aprendizagem dos conceitos de conservação de energia mecânica, podendo ser implementada em outros contextos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EmilieSAC_DISSERT.pdf: 9398699 bytes, checksum: 07cd6b92da6f834eb137538993315d03 (MD5) Previous issue date: 2013-07-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The research aims to evaluate the contributions of a teaching unit to enhance the learning contents ecological green areas in elementary school. The work was conducted with elementary students in a public school in Natal-RN. We sought to identify the students? previous knowledge about the contents of ecology, develop and implement a Potentially Meaningful Teaching Units PMTU; assess learning of ecological concepts in Teaching Unit Potentially Significant; assess the contribution of interpretative trail as strategy teaching to learning content ecology. The survey of students? previous knowledge through the pre-test was essential to identify the appropriate subsumers and partially correct, since they served as "anchor" for further expansion of scientific concepts contained in this research. The green areas of the school as an educational, contributed the motivational aspect, as students were protagonists throughout the entire process of teaching and learning. The method of stimulated memory was effective to evidence learning ecological concepts in interpretive trails. The use of diverse activities organized on a PMTU promoted intellectual autonomy of the students and facilitated the acquisition of new meanings through progressive differentiation, and integrative reconciliation consolidation of ecological content and concepts related to biotic and abiotic factors on the basis of the central ideas thematic Life and Environment. The development of procedural skills to capture and share meanings, observe, collect and record data, hypotheses, ability to explain, to apply knowledge to solve problem situations, argue, identify, compare, differentiate and relate concepts, negotiate meanings, reflecting Critically, systematize data was evidenced. Collaborative activities promoted the incorporation of attitudinal contents as developing respect for differences, learn to work in teams to plan, develop and implement actions together for citizenship and environmental responsibility. The application of the Potentially Meaningful Teaching Units PMTU showed evidence of Critical meaningful learning ecological concepts covered in elementary school. / A pesquisa visa avaliar as contribui??es de uma unidade de ensino para potencializar a aprendizagem de conte?dos ecol?gicos em ?reas verdes da escola no ensino fundamental. O trabalho foi realizado com alunos do ensino fundamental de uma escola p?blica em Natal-RN. Buscou-se identificar os conhecimentos pr?vios dos alunos sobre os conte?dos de ecologia; elaborar e aplicar uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa - UEPS; avaliar a aprendizagem dos conceitos de ecologia na Unidade de Ensino Potencialmente Significativa; avaliar a contribui??o de trilha interpretativa como estrat?gia de ensino para aprendizagem de conte?dos de ecologia. O levantamento dos conhecimentos pr?vios dos alunos por meio do pr?-teste foi essencial ? identifica??o dos subsun?ores adequados e parcialmente adequados, pois serviram como ?ncora para posterior amplia??o dos conceitos cient?ficos contidos nesta pesquisa. As ?reas verdes da escola como espa?o educativo, contribuiu no aspecto motivacional, pois os alunos foram protagonistas ao longo de todo processo de ensino-aprendizagem. O M?todo da lembran?a estimulado mostrou-se eficaz para evidenciar aprendizagem de conceitos ecol?gicos em trilhas interpretativas. A utiliza??o de atividades diversificadas organizadas em uma UEPS promoveu a autonomia intelectual dos alunos e facilitou a aquisi??o de novos significados por meio da diferencia??o progressiva; da reconcilia??o integrativa e consolida??o dos conte?dos ecol?gicos e conceitos relacionados a fatores bi?ticos e abi?ticos com base nas ideias centrais do eixo tem?tico Vida e Ambiente. O desenvolvimento de habilidades procedimentais como captar e compartilhar significados, observar, coletar e registrar dados, levantar hip?teses, capacidade de explicar, de aplicar o conhecimento para resolver situa??es-problema, argumentar, identificar, comparar, diferenciar e relacionar conceitos, negociar significados, refletir criticamente, sistematizar dados foi evidenciado. As atividades colaborativas promoveram a incorpora??o de conte?dos atitudinais como desenvolver o respeito ?s diferen?as, saber trabalhar em equipe ao planejar, elaborar e executar em conjunto a??es de cidadania e responsabilidade socioambiental. A aplica??o da Unidade de Ensino Potencialmente Significativa- UEPS mostrou evid?ncias de aprendizagem significativa cr?tica sobre conceitos ecol?gicos contemplados no ensino fundamental

Submitted by Maria Bernadete Dos Santos (mariabpds@id.uff.br) on 2017-10-11T17:43:35Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Kátia.pdf: 3729871 bytes, checksum: aa79ba5b6a179333828a3021b478e146 (MD5) Produto Kátia.pdf: 497822 bytes, checksum: b23648bbadb638db0b1bb974e27412f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca Central do Valonguinho Biblioteca Central do Valonguinho (bcv@ndc.uff.br) on 2017-11-01T21:20:35Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Kátia.pdf: 3729871 bytes, checksum: aa79ba5b6a179333828a3021b478e146 (MD5) Produto Kátia.pdf: 497822 bytes, checksum: b23648bbadb638db0b1bb974e27412f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T21:20:35Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Kátia.pdf: 3729871 bytes, checksum: aa79ba5b6a179333828a3021b478e146 (MD5) Produto Kátia.pdf: 497822 bytes, checksum: b23648bbadb638db0b1bb974e27412f7 (MD5) / Um dos maiores obstáculos encontrados no processo de ensino/aprendizagem da Isomeria na Escola Básica é o entendimento dos alunos acerca da transposição de estruturas planas para estruturas tridimensionais de moléculas. Esta transposição é imprescindível para o entendimento deste conteúdo, o que provocou na professora, mediadora deste processo e autora desta Dissertação, a necessidade de buscar estratégias que possam facilitar a aquisição deste conhecimento. Assim, este trabalho objetiva apresentar a elaboração, a aplicação e a validação de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) criada para promover a aprendizagem da isomeria em uma escola da rede federal de ensino no Rio de Janeiro. O desenvolvimento da UEPS foi composto por quatro etapas. Na primeira etapa, buscou-se conhecer os conhecimentos prévios dos discentes sobre isomeria, essas informações contribuíram para a elaboração de uma sequência didática; a segunda etapa visou despertar o interesse do aluno, melhorar a motivação através da interação com o cotidiano discente e a buscar remover obstáculos para a aprendizagem. Na terceira etapa, a metodologia foi avaliada e na quarta etapa, a elaboração e avaliação da UEPS. A sequência didática trabalhada na UEPS desenvolvida, além de facilitar a aprendizagem da isomeria permitiu a construção de um saber coerente, significativo e aplicado ao cotidiano, o que pode ser demonstrado nas avaliações realizadas e em uma Feira de Ciências (EXPOTEC/2014), a qual integrou a professora e os alunos envolvidos nesta pesquisa e a comunidade escolar com o conteúdo químico de forma prazerosa e eficiente. / One of the biggest obstacles encountered in the teaching/learning process of Isomerism in Schools is the transposition of planar structures for three-dimensional structures of molecules. This transposition is essential for the understanding of this content, which causes the teacher, mediator of this process, the need to seek strategies that can facilitate the acquisition of this knowledge. Thus, this study aims to present the development, implementation and validation of a Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU) designed to promote the learning of isomerism at a school federal school system in Rio de Janeiro. This search Teaching was composed of four steps. At first, we tried to meet the prior knowledge of students about isomerism, this information contributed to the preparation of a didactic sequence, the second step, aimed at awakening the interest of the student, improve motivation through interaction with the student daily and seek to remove obstacles to learning. In the third stage, the methodology was evaluated and in the fourth stage, we have the development and evaluation of PMTU. The didactic sequence crafted in developed PMTU, besides facilitating the learning of isomerism allowed the construction of a knowledge coherent, meaningful and applied to daily life, which can be demonstrated in the evaluations carried out and in a Science Fair (Expotec/2014), which integrated the teacher and students involved in this research and the school community with chemical content in a pleasant and efficient manner.