A study of the attitudes of students toward physics laboratory programs was hypothesized to be one method of determining the relative probability with which these laboratory programs could succeed in fulfilling two primary objectives: (1) providing a knowledge of some basic concepts and experimantal techniques in physics, and (2) developing a high degree of interest in physics. This supposition was based upon the positive correlation between attitude toward a learning situation and achievement and interest in the situation, reported to have been found in previous studies investigating attitudes and their relationship to learning. To measure the attitudes of students toward the physics laboratory, an attitude scale was developed through sound methods of scale construction. Studies were completed .investigating attitudes as measured by this scale and their relationship with achievement in the laboratory and interest in physics. The results of these studies not only supported the hypothesis that the predicted relationship did exist, but also furnished evidence that the scale possessed construct validity. The function of the attitude scale in this study was to determine which of two physics 110 laboratory programs at the University of British Columbia was more favorably rated by students. One program was patterned upon traditional laboratory design (control program), while the other was based upon recent trends in laboratory philosophy and design (experimental program). Students worked in these programs for three months. The attitude scale was administered before these programs commenced, and at their completion. The results of these administrations disclosed that the experimental program was rated by students to be significantly more favorable than the control program, which in view of the relationship found to exist between attitude as measured by the attitude scale, and achievement in the laboratory and interest in physics, suggested that the experimental program was more capable of providing a knowledge of some basic concepts and experimental techniques in physics, as well as developing a higher degree of interest in physics. / Education, Faculty of / Graduate

The major work involved is the development of a practical and reliable radiocarbon dating laboratory at Ball State University. The method involved in determining the age of an organic sample, such as wood, peat, bone, or shell, is a carbon to benzene conversion procedure, followed by a liquid scintillation counting technique. The procedure involves producing; lithium carbide at 9000 C from our carbon sample, and then adding distilled water at room temperature to generate acetylene gas. Using a vanadium pentoxide on alumina catalyst, the acetylene is trimerized to benzene. The benzene is used in the liquid scintillation counter to determine the radiocarbon content. The age of a sample is then calculated from the ratio of carbon-14 to carbon-12, as found through the counting technique.Ball State UniversityMuncie, IN 47306

Acompanha: Raciocinal e empírico: caderno pedagógico / Este trabalho trata de uma pesquisa qualitativa sobre a mediação de roteiros no ensino-aprendizagem do experimento da segunda lei de Newton. Iniciamos a pesquisa com uma análise documental sobre a demanda histórica, procurando diagnosticar a produção de roteiros da segunda lei nos últimos 50 anos, baseados nos arquivos históricos do Colégio Estadual do Paraná, os resultados da investigação bibliográfica mostraram que não existiu evolução didático-metodológica em relação as orientações para a execução das práticas experimentais em torno da segunda lei de Newton. Mesmo com a evolução tecnológica e instrumental dos laboratórios já interfaceados com fotogates e computadores, os roteiros ainda privilegiam uma concepção de ensino tradicional de ciência altamente reprodutivista. Concluímos que desde os projetos como o PSSC (MIT), o de Harvard e outros que tinham uma base tecnicista e que propunham o aprendizado de Física tornando os estudantes pequenos cientistas, e que proporcionou aos estudantes muita habilidade motora e uma aprendizagem automatizada e, acabou negligenciando a parte cognitiva presente no processo entre observações e fatos, ao nosso ver isso corrobora com uma concepção de ensino de divulgação de ciência no estilo panfleto. Para nos auxiliar neste problema buscamos principalmente os estudos de Gaston Bachelard, Paulo Freire, Thomas S. Kuhn, Ian Hacking, Neill Postman e Kim Vicente. Problema delimitado propomos uma possível modificação do roteiro da segunda lei de Newton com uma sequência de atividades experimentais com plano de fundo de uma lei ou teoria associado à ciência normal no sentido de Kuhn, no qual os estudantes são provocados em resolver quebra-cabeças, propostos na problematização do roteiro promovendo uma possibilidade de entrelaçamento entre teoria e a prática, valorizando aspectos racionais e empíricos, de forma de aproximação, de tensão conciliadora e de retroalimentação. No método experimental artesanal e tecnológico associado a contextos e problematizações, apostamos na especulação complexa do aparelho experimental e das entidades da física relacionadas com a lei fundamental dos movimentos, com a intencionalidade da especialização na utilização dos aparelhos e do aumento do realismo científico das entidades manipuladas pelos estudantes. Como principais resultados que verificamos pela comparação de representações dos estudantes em questionários aplicados antes e depois da sequência de atividades, apontamos aspectos de uma evolução em maior ou menor grau do gênero de raciocínio associado à cultura do laboratório, com indícios de uma possível evolução do perfil epistemológico dos estudantes em relação as entidades da física manipuladas, através do aparelho experimental e dos elementos articuladores, entre eles o cálculo, no manuseio da linguagem físico matemática. / This assignment is a qualitative research on mediation scripts in the teaching- learning experiment of Newton's second law. We started the research with documentary analysis of the historical demand, looking diagnose the production of script about second law on last fifty years, based on the historical archives of the Colégio Estadual do Paraná. The results of the literature search showed that there was not didactic-methodological, development in relation the guidelines for execution of experimental practices around Newton's second law. Even with the technological and instrumental development of laboratories already interfaced with photogates and computers, the scripts still prefer a traditional school design highly reproductivist science. We conclude from since the projects as the PSSC (MIT), of the Harvard and others, who had a technical basis and that the proposed Physical learning becoming the students in little scientists. And which provided students with a lot of motor skills and an automated learning and, finishes up neglecting the cognitive part of this process between observations and facts, in our view this confirms a science of dissemination of teaching design in the pamphlet style. To help us in this problem we sought studies of Gaston Bachelard, Paulo Freire, Thomas S. Kuhn, Ian Hacking, Neill Postman and Kim Vicente. With the delimited problem, we propose a possible modification of the script of Newton's second law, with a series of experimental activities with the background plan of a law or theory associated with normal science in Kuhn's sense, in which students are challenged to solve puzzles. Problematized in script with a chance of entanglement between theory and practice, valuing rational and empirical aspects, promoting his approach, tension and feedback. In experimental method associated with contexts and problematizations, handmade and with technology, we bet on complex speculation, of the experimental apparatus and of the physical entities related to the fundamental law of motion, with the intentionality of the specialization in the use of equipment and the increase of the realism scientific of the manipulated entities by students. The main results that we see by comparing representations of students in questionnaires before and after the sequence of activities. We point out aspects of an evolution to a greater or lesser degree, gender of reasoning associated with the laboratory culture, with indications of a possible evolution of the profile epistemological of students regarding the physical entities manipulated by the experimental apparatus and the joint by calculation with the handling of physical mathematical language.

Acompanha: Raciocinal e empírico: caderno pedagógico / Este trabalho trata de uma pesquisa qualitativa sobre a mediação de roteiros no ensino-aprendizagem do experimento da segunda lei de Newton. Iniciamos a pesquisa com uma análise documental sobre a demanda histórica, procurando diagnosticar a produção de roteiros da segunda lei nos últimos 50 anos, baseados nos arquivos históricos do Colégio Estadual do Paraná, os resultados da investigação bibliográfica mostraram que não existiu evolução didático-metodológica em relação as orientações para a execução das práticas experimentais em torno da segunda lei de Newton. Mesmo com a evolução tecnológica e instrumental dos laboratórios já interfaceados com fotogates e computadores, os roteiros ainda privilegiam uma concepção de ensino tradicional de ciência altamente reprodutivista. Concluímos que desde os projetos como o PSSC (MIT), o de Harvard e outros que tinham uma base tecnicista e que propunham o aprendizado de Física tornando os estudantes pequenos cientistas, e que proporcionou aos estudantes muita habilidade motora e uma aprendizagem automatizada e, acabou negligenciando a parte cognitiva presente no processo entre observações e fatos, ao nosso ver isso corrobora com uma concepção de ensino de divulgação de ciência no estilo panfleto. Para nos auxiliar neste problema buscamos principalmente os estudos de Gaston Bachelard, Paulo Freire, Thomas S. Kuhn, Ian Hacking, Neill Postman e Kim Vicente. Problema delimitado propomos uma possível modificação do roteiro da segunda lei de Newton com uma sequência de atividades experimentais com plano de fundo de uma lei ou teoria associado à ciência normal no sentido de Kuhn, no qual os estudantes são provocados em resolver quebra-cabeças, propostos na problematização do roteiro promovendo uma possibilidade de entrelaçamento entre teoria e a prática, valorizando aspectos racionais e empíricos, de forma de aproximação, de tensão conciliadora e de retroalimentação. No método experimental artesanal e tecnológico associado a contextos e problematizações, apostamos na especulação complexa do aparelho experimental e das entidades da física relacionadas com a lei fundamental dos movimentos, com a intencionalidade da especialização na utilização dos aparelhos e do aumento do realismo científico das entidades manipuladas pelos estudantes. Como principais resultados que verificamos pela comparação de representações dos estudantes em questionários aplicados antes e depois da sequência de atividades, apontamos aspectos de uma evolução em maior ou menor grau do gênero de raciocínio associado à cultura do laboratório, com indícios de uma possível evolução do perfil epistemológico dos estudantes em relação as entidades da física manipuladas, através do aparelho experimental e dos elementos articuladores, entre eles o cálculo, no manuseio da linguagem físico matemática. / This assignment is a qualitative research on mediation scripts in the teaching- learning experiment of Newton's second law. We started the research with documentary analysis of the historical demand, looking diagnose the production of script about second law on last fifty years, based on the historical archives of the Colégio Estadual do Paraná. The results of the literature search showed that there was not didactic-methodological, development in relation the guidelines for execution of experimental practices around Newton's second law. Even with the technological and instrumental development of laboratories already interfaced with photogates and computers, the scripts still prefer a traditional school design highly reproductivist science. We conclude from since the projects as the PSSC (MIT), of the Harvard and others, who had a technical basis and that the proposed Physical learning becoming the students in little scientists. And which provided students with a lot of motor skills and an automated learning and, finishes up neglecting the cognitive part of this process between observations and facts, in our view this confirms a science of dissemination of teaching design in the pamphlet style. To help us in this problem we sought studies of Gaston Bachelard, Paulo Freire, Thomas S. Kuhn, Ian Hacking, Neill Postman and Kim Vicente. With the delimited problem, we propose a possible modification of the script of Newton's second law, with a series of experimental activities with the background plan of a law or theory associated with normal science in Kuhn's sense, in which students are challenged to solve puzzles. Problematized in script with a chance of entanglement between theory and practice, valuing rational and empirical aspects, promoting his approach, tension and feedback. In experimental method associated with contexts and problematizations, handmade and with technology, we bet on complex speculation, of the experimental apparatus and of the physical entities related to the fundamental law of motion, with the intentionality of the specialization in the use of equipment and the increase of the realism scientific of the manipulated entities by students. The main results that we see by comparing representations of students in questionnaires before and after the sequence of activities. We point out aspects of an evolution to a greater or lesser degree, gender of reasoning associated with the laboratory culture, with indications of a possible evolution of the profile epistemological of students regarding the physical entities manipulated by the experimental apparatus and the joint by calculation with the handling of physical mathematical language.

Acompanha produto: Física moderna... / O tema central deste trabalho é o ensino de física moderna e contemporânea (FMC) no nível médio. Discute-se a importância do assunto, tendo em vista a realidade educacional brasileira e a pertinência do uso de tecnologias de informação e comunicação (TIC), em especial, recursos educacionais abertos (REA). Propõe-se articular o emprego de vídeos em sala de aula, na escola, e visitas a laboratórios didático e de pesquisa, na universidade. Os vídeos, previamente desenvolvidos no âmbito do nosso grupo de pesquisa, referentes a experimentos sobre lâmpadas espectrais, experimento de Millikan e efeito fotoelétrico, serviram de base para a elaboração de sequências didáticas. As visitas foram realizadas no laboratório didático de Física Moderna e no laboratório de pesquisa Fotonanobio da UTFPR, visando à interação entre estudantes de ensino médio, graduandos e pós-graduandos, técnico de laboratório e professores-pesquisadores. Esta articulação busca propiciar aos alunos contato com ambientes e resultados experimentais relacionados à FMC, dado o contexto de que não existe, na escola, a disponibilidade de laboratório de Física nem tampouco aproximações com laboratórios de pesquisa. Pretende-se que esta abordagem sirva de base para a mobilização de organizadores prévios capazes de fundear subsunçores, no contexto da Aprendizagem Significativa, para potencializar o ensino e aprendizagem de fenômenos importantes da FMC. / This work focuses on the teaching of modern and contemporary physics (MCP) at the secondary level. Our approach considers the Brazilian educational context and the role of information and communication technologies (ICT), in particular the use of open educational resources (OER). Emphasis is given to the use of videos in the classroom. In addition, visits to didactic and research laboratories were organized. The videos, previously developed within our research group, were used as a basis for the elaboration of didactic sequences, and refer to experiments on spectral lamps, the Millikan oil drop experiment, and the photoelectric effect. The visits were held at the Modern Physics Lab and the research Lab Fotonanobio at UTFPR, and intended to bring secondary, undergraduate and graduate students together with researchers and professors. This articulation between OER and Laboratory visits aim to bring students to contact with experimental results regarding MCP, given the context in which there is no physics laboratory available at school premises. It is intended that this approach will serve as a basis for the mobilization of previous organizers, in the context of Significant Learning, to improve the teaching learning of important MCP phenomena.

Inclui: Manual para usuários iniciantes no software Tracker, p. 113. / O presente trabalho apresenta uma aplicação em sala de aula do software livre Tracker, que é destinado à vídeoanálise, ou análise de movimentos quadro a quadro. A utilização do programa tem como objetivo criar alternativas para a falta de um efetivo laboratório didático de ciências, falta que é um problema real em várias escolas brasileiras. Com a videoanálise, é possível abordar conceitos de física por meio de filmagens feitas com câmeras digitais, inclusive aquelas presentes em telefones celulares. Os filmes podem ser gravados e analisados com o próprio Tracker ou com auxílio de um programa de planilhas eletrônicas. A proposta foi aplicada em turmas do 1.o ano do Ensino Médio em uma escola pública estadual de Curitiba que atende alunos de uma região carente e com grande risco social. A avaliação do trabalho foi feita por meio de um relatório contendo questões sobre queda livre. O material utilizado propôs aos alunos uma dinâmica diferente e motivadora para aprender e aplicar seus conhecimentos. Além disso, as aulas propostas serviram de estímulo aos estudantes para um uso inclusivo, consciente e crítico de recursos tecnológicos. / This work relates to videoanalysis as a learning tool in high school Physics classes. It presents results on the use of free software Tracker, which aims at motion video frame by frame measurement and analysis. Our main goal is to provide alternatives to the lack of physics teaching laboratories, which is a major problem faced by many Brazilian schools. Videoanalysis is a powerful tool made possible by common digital cameras, including the ones present in mobile phones. Videos are recorded allowing for data collection and analysis with Tracker together with any usual spreadsheet software. The project was applied to students attending the first year of a public high school in Curitiba. The school is located in a region characterized by poverty and social risk. The obtained results were assessed by a report consisting of six questions, related to the subject freefall, proposed to the students. The developed material offered students a different learning perspective, aiming at improving students’ motivation towards learning Physics. The lectures were also an efficient way of stimulating critical thinking together with inclusive use of technology in the school environment.

Acompanha produto: Física moderna... / O tema central deste trabalho é o ensino de física moderna e contemporânea (FMC) no nível médio. Discute-se a importância do assunto, tendo em vista a realidade educacional brasileira e a pertinência do uso de tecnologias de informação e comunicação (TIC), em especial, recursos educacionais abertos (REA). Propõe-se articular o emprego de vídeos em sala de aula, na escola, e visitas a laboratórios didático e de pesquisa, na universidade. Os vídeos, previamente desenvolvidos no âmbito do nosso grupo de pesquisa, referentes a experimentos sobre lâmpadas espectrais, experimento de Millikan e efeito fotoelétrico, serviram de base para a elaboração de sequências didáticas. As visitas foram realizadas no laboratório didático de Física Moderna e no laboratório de pesquisa Fotonanobio da UTFPR, visando à interação entre estudantes de ensino médio, graduandos e pós-graduandos, técnico de laboratório e professores-pesquisadores. Esta articulação busca propiciar aos alunos contato com ambientes e resultados experimentais relacionados à FMC, dado o contexto de que não existe, na escola, a disponibilidade de laboratório de Física nem tampouco aproximações com laboratórios de pesquisa. Pretende-se que esta abordagem sirva de base para a mobilização de organizadores prévios capazes de fundear subsunçores, no contexto da Aprendizagem Significativa, para potencializar o ensino e aprendizagem de fenômenos importantes da FMC. / This work focuses on the teaching of modern and contemporary physics (MCP) at the secondary level. Our approach considers the Brazilian educational context and the role of information and communication technologies (ICT), in particular the use of open educational resources (OER). Emphasis is given to the use of videos in the classroom. In addition, visits to didactic and research laboratories were organized. The videos, previously developed within our research group, were used as a basis for the elaboration of didactic sequences, and refer to experiments on spectral lamps, the Millikan oil drop experiment, and the photoelectric effect. The visits were held at the Modern Physics Lab and the research Lab Fotonanobio at UTFPR, and intended to bring secondary, undergraduate and graduate students together with researchers and professors. This articulation between OER and Laboratory visits aim to bring students to contact with experimental results regarding MCP, given the context in which there is no physics laboratory available at school premises. It is intended that this approach will serve as a basis for the mobilization of previous organizers, in the context of Significant Learning, to improve the teaching learning of important MCP phenomena.