This report presents the results from a survey study on Swedish upper secondary school physics andchemistry teachers’ use of models and representations in teaching the atom. The study builds upon an earlier systematic international literature review on the role of models and representations in the teaching, learning and understanding of the atom. The overall aim of the study is to explore what models and representations are used by Swedish upper secondary school physics and chemistry teachers in their teaching about the atom, what informs teachers’ selection of the atomic models and representation forms and how they specifically use them in their teaching of the atom. The method for collecting the data for this study was an electronic questionnaire containing six introductory questions followed by nine open and four closed items, which were analysed both quantitatively and qualitatively. Thirty-one responses were received and analysed in this study. The results of the study indicate that Swedish teachers’ selection and use of atomic models and representation forms in their practice correspond with findings in the previously conducted literature review. For example, the Bohr atomic model was shown to be the most popular for teaching about the atom amongst the Swedish teachers in this study, since it is deemed intuitive and easy to visualize. A further result revealed that the de Broglie atomic model was only used by physics teachers, and that physics teachers overall used more atomic models in their teaching than chemistry teachers, a finding that might be related to the different teaching content in physics and chemistry. The study also shows that Swedish teachers are very comfortable with, and advocate, using different representation forms in their teaching. One interesting finding in this regard was that the use of physical models is predominantly more popular among chemistry than physics teachers. In line with the findings in the previous literature review study, students’ prior knowledge and individual learning styles were found tobe important influencing factors in teachers’ selection of representation forms to use in the classroom.The majority of the teachers also agreed on that it is important to explain to students how models should be interpreted and used, but one interesting finding, that differs from the previous research, is that some teachers were of the opinion that students have an already well-developed modelling ability when encountering different models of the atom.

Denna studie syftar till att se hur utomhusmiljön på förskolan går att använda som ett pedagogiskt verktyg för att lära barn om fysikaliska fenomen. Vi har valt att göra detta genom att använda oss utav två metodansatser, observationer och intervjuer där det under observationerna utfördes en förutbestämd aktivitet som utforskade friktion i en rutschkana. I vårt resultat går det att utläsa pedagogers tankar kring arbetet med fysik och naturvetenskapliga ämnen samt begreppsbildning i förskolan. Under studiens gång kan man se hur pedagoger är osäkra i arbetet med naturvetenskapliga begrepp och vi diskuterar hur framtida forskning kan se ut. Det diskuteras även hur barn lär av varandra och hur viktigt det är att verbalt använda adekvata begrepp så som friktion för att barn ska få bekanta sig med fenomenet. I intervjuerna fick vi även ta del av pedagogernas positiva inställning till utomhusmiljö som en arena för lärande. / This study aims to see how the outdoor environment in preschools can be used as an educational tool to teach children about physical phenomena. We have chosen to do this by using two methodical approaches, observations and interviews. During the observations a predetermined activity was carried out which explored friction on a slide. The result shows what the interviewed teachers think about the physics and natural science education and conceptualization in a preschool practice. During the study one can see how teachers are uncertain about the work with natural science concepts and we further discuss what future research could possible look like. Discussions regarding how children learn from each other are also held, and furthermore how important it is to verbally use adequate concepts such as friction in order for children to get acquainted with the phenomenon. In the interviews, we also got to see the teachers' positive attitude towards the outdoor environment as an arena for learning.

Esta pesquisa investiga dois professores de Física do ensino médio com grande experiência em sala de aula e frequentadores dos cursos de formação continuada da USP ministrado pelo Instituto de Física no período das férias. Estes professores participam ativamente das atividades mensais propostas pelo grupo de trabalho desses cursos e são profissionais de certo modo implicados com seu processo de aprendizagem e formação. Eles foram acompanhados em um curso ministrado durante o período de férias e em reuniões mensais no Instituto de Física da USP de São Paulo. Utilizamos a metodologia da pesquisa qualitativa, coletando os dados a partir de observações destes professores em diversos contextos e de entrevistas semiestruturadas baseadas em suas histórias de vida. Um dos objetivos da pesquisa foi, à luz da psicanálise, utilizando o autor Wilfred Ruprecht Bion como referencial teórico, compreender as relações que os professores estabelecem com as atividades experimentais e como lidam com as frustrações que estas atividades evocam. Compreendendo esta relação, investigamos qual seria o papel da formação continuada nesta relação dos professores com as atividades experimentais. Propusemos uma organização em categorias para descrever as trajetórias destes dois professores, mostrando de um modo geral como eles lidam com as frustrações, ora enfrentando-as, ora fugindo delas. A partir da observação e entrevistas em ambiente de formação continuada, nosso segundo objetivo foi fazer uma reflexão de como os cursos de formação continuada estão atuando para dar suporte ao professor que busca os cursos e que na maioria das vezes está em um estado de dependência ao invés de ter a autonomia pressuposta pelos formadores. Percebemos que os formadores de uma maneira geral não estão servindo de continentes para as frustrações e angústias provenientes das experiências emocionais dos professores que surgem do contato com as atividades experimentais. Desta forma concluímos que devemos repensar os cursos de formação continuada para que possam contemplar as subjetividades do professor. / This research investigates two physics\' teachers participants in continuing education courses offered by the Physics Institute of the São Paulo University (USP). The chosen teachers have a great experience in the classroom, they are regulars participants of continuing education courses at USP during the holidays, they actively participate in monthly activities proposed by the working group of these courses and they are professionals somehow involved with their learning process. They were followed in a course taught during the holiday period and in monthly meetings at the Physics Institute of USP in São Paulo. We use the qualitative research methodology, collecting data from observations of these teachers in different contexts and from semistructured interviews based on their life histories. One goal of the research was, in the light of psychoanalysis, using the author Wilfred Ruprecht Bion as a theoretical framework, to understand the relationships that teachers establish with the experimental activities and how to deal with the frustrations that these activities generate. We propose an organization into categories to describe the trajectories of these two teachers, showing generally how they deal with frustrations, sometimes confronting them, sometimes avoiding them. From observation and interviews in continuing education environment, our second goal was to reflect on how the continuing education courses are acting to support the teacher who seeks these courses and most of the time is in a state of dependence rather than having the autonomy presupposed by the formers. We realize that formers generally are not serving as containers to the frustrations and anxieties arising from emotional experiences of the teachers that emerge from contact with the experimental activities. Thus we conclude that we should rethink the continuing education courses so that they address the subjectivity of the teacher.

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.

O objetivo da presente tese é realizar uma abordagem acerca da realidade das entidades científicas no contexto da formação de professores de física. A literatura em ensino de ciências destaca a importância do entendimento de aspectos da natureza da ciência por professores. Dentre esses aspectos, exploramos a questão da realidade das entidades inobserváveis descritas pelas teorias científicas, tratando sobretudo de critérios utilizados para a caracterização dessa realidade por licenciandos, bem como possíveis influências na constituição desses critérios. Consideramos que um professor de física, durante sua atuação profissional, precisará lidar com a questão da realidade de entidades não acessíveis aos sentidos, tendo talvez de explicar em que se baseia uma proposição sobre sua existência. No desenvolvimento do presente trabalho, trouxemos alguns elementos de uma discussão que se dá no âmbito filosófico a respeito do realismo científico e também abordamos formulações teóricas que tratam da questão da realidade em perspectivas que se referem ao campo cotidiano e ao senso comum. Como referencial mais geral, utilizamos uma abordagem sobre cultura, que aponta para a influência de diversas estruturas culturais nas formas de entendimento do mundo e permite conceber a ciência como uma dessas estruturas. Entre outras coisas, a aprendizagem da ciência envolveria a compreensão de suas formas específicas de atribuir realidade, em contraposição às formas de outras estruturas culturais. Foram desenvolvidos três estudos, com análises fundamentadas em metodologias qualitativas. No primeiro, investigamos critérios usados por licenciandos em física para definir a realidade de entidades da ciência e de entes relacionados a outros domínios; no segundo, analisamos formas pelas quais certas entidades científicas são caracterizadas e tomadas como reais em uma coleção de livros didáticos de física do ensino superior; e, por fim, o terceiro consistiu na construção e utilização de um heurístico, com o objetivo de proporcionar reflexões acerca de questões relacionadas ao conhecimento científico e a elementos de outras estruturas culturais e foram analisadas as entrevistas de quatro estudantes de licenciatura sobre o uso desse instrumento. Os resultados obtidos parecem mostrar que há influência de elementos vindos de fora da ciência nos critérios utilizados por estudantes para a definição da realidade das entidades. Além disso, mostram que esse tema não é comumente trazido à reflexão dos alunos, o que não contribui para a reelaboração dos critérios de realidade já trazidos por eles de outros campos que não o científico. O heurístico utilizado no terceiro estudo serviu para trazer à tona as bases do pensamento dos estudantes e lhes indicar certos elementos para reflexão; existiram diferenças nos tipos de reflexão suscitados pelo instrumento, o que consideramos ser uma espécie de \"contextualização cultural\" na maneira de compreender as questões trazidas por ele. O desenvolvimento dos três estudos nos permitiu compreender alguns aspectos relevantes sobre os modos de entendimento das entidades da ciência e pensar sobre suas formas de tratamento em um curso de física. / The goal of this thesis is to approach the problem of reality of scientific entities within the education of physics teachers. The literature in the field of Science Education highlights the relevance of the teachers\' understanding of aspects of the nature of science. Among these aspects, we explore the problem of the reality of non-observable entities described by scientific theories. We particularly address criteria used for characterizing such reality by undergraduate physics students as well as possible influences on the constitution of such criteria. We consider that a physics teacher, throughout the teacher\'s professional career, will have to address the problem of reality of entities that are not perceivable through the senses, which leads to the possibility that the teacher may have to explain the basis of the proposition of the existence of such entities. During the development of this research, we have brought some elements of a discussion within the philosophical sphere about scientific realism as well as theoretical elaborations that address the matter of reality in everyday use and common sense. As a general reference, we utilize an approach of culture that points out the influence of several cultural structures in the understanding of the world and allows conceiving science as one of these structures. Among other things, learning science would involve comprehending its specific ways of assigning reality as opposed to the ways of other cultural structures. We have conducted three studies whose analysis is based on qualitative methods. In the first study, we investigate which criteria pre-service physics teachers use for defining the reality of scientific entities and of entities related to other spheres. In the second study, we analyze ways in which certain scientific entities are characterized and taken as real in a collection of didactic books of physics for higher education. The third study, at last, consists of the construction and use of a heuristic, which aims to induce reflections about matters related to scientific knowledge and to elements of other cultural structures, and of the analysis of interviews with four pre-service physics teachers about the use of this instrument. The results obtained seem to show that there is an influence of elements from outside the scientific field on the criteria used by students to define the reality of entities. Furthermore, they reveal that this issue is not commonly addressed to students, which does not contribute to the re-elaboration of such reality criteria that are brought by them from other fields apart from the scientific field. The heuristic used in the third study has revealed the basis of the students\' thoughts as well as served to give them certain reflection elements; there were differences in the types of reflection aroused by the instrument, which we consider a sort of \"cultural contextualization\" in the way of understanding the problems that it points out. The development of the three studies has allowed us to perceive some relevant aspects of the way of understanding scientific entities and to consider means to approach them within an undergraduate course of physics.

Desde 1980 discute-se a necessidade de inserir Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio. Vários trabalhos mostram sua importância, mas poucos apontam caminhos para isso. Com esse propósito, o Núcleo de Pesquisa em Inovação Curricular (NUPIC) desenvolve desde 2002 pesquisas para compreender os limites e possibilidades da introdução de FMC no Ensino Médio. Estudos indicam a necessidade de incluir o professor na produção da sequência didática inovadora, a fim de que este incorpore a nova metodologia, modificando as suas crenças de autoeficácia e os seus saberes. Nesta perspectiva, esta pesquisa tem como objetivo mapear quais saberes docentes são necessários desenvolver e de que maneira esse desenvolvimento se dá a fim de que docentes implementem FMC no Ensino Médio. Para isso, analisaram-se dois professores do NUPIC na aplicação da sequência didática sobre Dualidade Onda-Partícula com seus alunos da 3ª série do Ensino Médio de escolas públicas da região metropolitana de São Paulo. Através das gravações das aulas e das reuniões de preparação, das transcrições das mesmas e à luz de Tardif (2002), criaram-se categorias e subcategorias que explicitam a ação didática ao longo do curso, a saber: expor, dialogar (problematização genuína e questionamentos), orientar em geral (conteúdo, técnica), orientar individualmente (conteúdo, técnica) e gestionar a classe. A partir delas, investigamos episódios específicos mostrando-nos que o desenvolvimento dos saberes curricular e experiencial são cruciais para que a inovação ocorra. Isto porque professores com saberes curriculares consolidados parecem conseguir lidar com os imprevistos, contornar a pressão dos alunos e modificar a metodologia de trabalho tradicional. Em contrapartida, docentes com saberes curriculares pouco desenvolvidos recorrem ao saber experiencial, moldado em práticas tradicionais, quando os desafios surgem. Outro ponto a considerar é o pouco espaço destinado o desenvolvimento ou o aprimoramento do saber curricular dos professores nas reuniões de preparação. Talvez o professor mediador tenha superestimado o fato dos docentes participarem do NUPIC há alguns anos, pensando que a nova metodologia já estivesse incorporada em suas práticas. Por fim, parece-nos que os saberes docentes são desenvolvidos após a ação, a partir de uma reflexão sobre a sua prática. Isso se justifica pela dificuldade em implementar o discurso inovador da reunião preparatória na sala de aula, como se as várias perturbações o fizessem adormecer, sobressaindo as memórias validadas pela experiência. / Since 1980 it discusses the need to insert Modern and Contemporary Physics (MCP) in High School. Various works show his importance, but few point paths to it. For this purpose, the Center for Research on Curriculum Innovation (NUPIC) develops since 2002 surveys to understand the limits and possibilities of the introduction of MCP in High School. Studies indicate the need to include the professor in the production of innovative didactic sequence, in order that this incorporates new methodology, modifying their self-efficacy beliefs and their knowledge. From this point of view, this research aims to map what teachers\' knowledge are required to develop and how this development occurs in order that teachers implement MCP in high school. For this, two teachers were analyzed in the application of didactic sequence NUPIC about Wave-Particle Duality with their third grade pupils of the High School public schools in the metropolitan region of São Paulo. Through the recordings of lectures and meetings, preparation of transcripts and birth of Tardif (2002), categories and subcategories have been created that make explicit the didactic action throughout the course, namely: expose, engage (genuine questioning and questioning), orient in general (content, technical), orient individually (content, technical) and manage the class. From them, we investigate specific episodes showing us that the development of curricular and experiential knowledge are crucial for innovation to occur. This is because teachers with curricular consolidated knowledge seem to be able to handle the unexpected, circumventing the students\' pressure and modify the methodology of traditional work. On the other hand, teachers with curricular knowledge underdeveloped resort to know molded traditional practices, experiential, when challenges arise. Another point to consider is the little space for the development or improvement of knowledge teachers\' curriculum preparation meetings. Maybe professor mediator overestimated the fact of teachers participate in the NUPIC for some years now, thinking that the new methodology was already incorporated in their practices. Finally, it seems to us that the teachers are developed after the action, from a reflection on their practice. This is justified by the difficulty in implementing innovative speech of the preparatory meeting in the classroom, as if the various disturbances they did sleep, standing out the memories validated by experience.

Ao longo de quase quatro décadas, a área de Ensino de Física no Brasil vem se expandindo e ganhando uma identidade própria, quer como campo de pesquisa, quer como espaço de propostas, intervenções e projetos pautados e planejados segundo o conhecimento produzido na área. Acompanhar a evolução dessa trajetória é fundamental para uma demarcação da área e, sobretudo, para construir uma consciência coletiva da comunidade de pesquisa, ampliar a discussão sobre seus problemas e possíveis rumos. Nessa perspectiva, investigamos a dinâmica de evolução da área de Pesquisa em Ensino de Física no Brasil, desde suas origens até o momento atual, analisando seu desenvolvimento, focos de interesse, tendências e perspectivas. Para isso, tomamos como universo de investigação as dissertações e teses produzidas na área de Ensino de Física ao longo de sua trajetória, desde sua institucionalização, no início dos anos setenta, até o final da primeira década de 2000. Com base nos resultados da pesquisa, discutimos marcos e marcas significativas que dão identidade a essa área, sinalizando tendências e desafios atuais. / In the course of the last four decades, Physics Education in Brazil has been intensively developed acquiring a proper and autonomous identity as a field, due both to researches and to a multiple set of activities, propositions and projects based in its investigations results. It seems important to follow the development and evolution of this field in order to allow teachers to be conscious of its meaning, creating collective perceptions, delimiting possible frontiers and contributing to discuss its future perspectives. With this purpose, we investigated the dynamic of the evolution of the Physics Teaching Research in Brazil, from its beginnings to present time. We analyzed a sample of Physics Teaching dissertations and theses produced along the years, in all research centers in Brazil, identifying focus of interests, approaches, arguments and major currents of the production. Our results allow a panoramic overview of its evolution, distinguishing different stages and tendencies and providing significant feedback to identify and face actual and future challenges.

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A proposta foi vinculada às aulas de Seminário Integrado, componente introduzido no currículo a partir da reestruturação do Ensino Médio, pela Secretaria Estadual de Educação do Rio Grande do Sul (SEDUC-RS), na modalidade de Ensino Médio Politécnico em 2011. Nesse sentido, entende-se que o trabalho com gráficos possui grande potencial integrador, pois é comum encontrar diversos tipos de dados e informações do cotidiano representado na forma de gráficos, atinentes a diversas áreas de conhecimento como Economia, Biologia, Sociologia entre outras. Além disso, é conhecida a importância que o domínio de conceitos básicos de Matemática, entre eles a construção e interpretação de gráficos, tem para o bom entendimento dos conteúdos de Física. O trabalho em questão foi desenvolvido à luz das orientações curriculares descritas em documentos oficiais de ensino e alicerçado em teorias contemporâneas sobre aprendizagem e desenvolvimento baseadas no construtivismo e interacionismo. Em especial as que enfatizam as ideias defendidas por David Ausubel e Lev Vigotski. Foram privilegiadas situações de ensino-aprendizagem fundamentadas nos conceitos de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa proposta por Ausubel, e de zona de desenvolvimento proximal, por Vigotski. A produção técnica foi elaborada na forma de uma Unidade Didática composta de dois módulos e desenvolvida em duas turmas de 1º ano do Ensino Médio do turno da manhã. O primeiro módulo enfatizou o estudo do plano cartesiano, conhecimento necessário para o entendimento e o estudo de gráficos da Cinemática. No segundo módulo, aborda-se a construção e interpretação de gráficos em Cinemática, com ênfase no uso de tecnologias como recurso didático. Foi realizado também o acompanhamento dos trabalhos dos seminários integrados verificando-se o potencial de emprego de gráficos para expressar dados de diferentes áreas de conhecimento do currículo do Ensino Médio, analisando a articulação interdisciplinar ocorrida através do emprego de gráficos. Os resultados evidenciam que as atividades propostas na Unidade Didática constituem uma possibilidade eficaz para introdução ao estudo de gráficos, principalmente da Cinemática, pois durante sua realização os alunos desenvolveram habilidades para locar pontos no plano cartesiano, fizeram a aplicação do conhecimento abstrato em uma situação concreta (reificação de conceitos), coletaram corretamente dados de tempo e deslocamento, alocando em tabelas e construíram gráficos do movimento a partir dos dados tabelados. Além disso, os alunos demonstraram capacidade para interpretar e analisar dados de tempo, deslocamento e velocidade constantes em gráficos do movimento uniforme e reproduzir esse movimento através de um carrinho automatizado e de um sensor de movimento. No entanto, ao analisar os trabalhos apresentados nos seminários constatou-se que o uso de gráficos foi adotado apenas por um grupo de alunos de um total de dez grupos. Aponta-se como perspectiva futura um novo estudo reaplicando o primeiro módulo e adaptando o segundo módulo em outras áreas da Física e em outros componentes curriculares no contexto das aulas de Seminário Integrado do Ensino Médio Politécnico. / The idea of the current research occurred from studies of Literature in the Science Education field regarding the difficulties faced by Basic Education students in drawing and interpreting graphs and also from the professional experience of the author, a Physics teacher of Basic Education. The project was conducted at Escola Estadual de Ensino Médio Jerônimo Mércio da Silveira, in Candiota-RS. Aiming to overcome students’ learning difficulties and to provide better conditions in the use of graphs in different areas of knowledge, this proposal was connected to Integrated Seminar classes, a component introduced into the curriculum in the Polytechnic High School modality since the reformation of High School by the State Department of Education of Rio Grande do Sul (Secretaria Estadual de Educação do Rio Grande do Sul - SEDUC-RS) in 2011. Therefore, it is understood that there is a great potential of integration when working with graphs as it is common to find various types of data and everyday life information presented in this form, related to many areas of knowledge such as Economics, Biology, Sociology, and others. Furthermore, it is known the importance that the domain of basic mathematics concepts - including the construction and interpretation of graphs– has for a good understanding of Physics contents. The work in question was developed according to curricular orientation described in official education documents and grounded on contemporary learning and development theories based on constructivism and interactionism. In particular the theories which emphasize the ideas defended by David Ausubel and Lev Vigotski. Priority was given to teaching-learning situations based on the concepts of progressive differentiation and integrative reconciliation proposed by Ausubel, and of zone of proximal development, by Vigotski. The technical production was created as a Didactic Unit consisting of two modules and applied in two classes of the first year of High School from the morning shift. The first module emphasized the study of the Cartesian plan, necessary knowledge for understanding and studying graphs. In the second module, it was approached the construction and the interpretation of graphs in Kinematics, emphasizing the use of technologies as didactic resource. The work done in the integrated seminars has also been monitored by verifying the potential in the employment of graphs to express data from different areas of knowledge of the High School curriculum, and analyzing the interdisciplinary articulation occurred through the use of graphs. The results demonstrated that the activities proposed in the Didactic Unit consist in an effective possibility for the introduction to graphs study, of Kinematics mainly, as after its realization the students developed abilities to locate points in the Cartesian Plan, applied the abstract knowledge in a concrete situation (rectification of concepts), collected time and motion data correctly, located them in tables, and constructed graphs of this motion by using the tabulated data. In addition, the students demonstrated capacity to interpret and analyze constant time, motion and velocity data in graphs of the uniform motion and reproduce this motion by using an automated car and a motion sensor. Nevertheless, by analyzing the work presented in the Seminars we concluded that the use of graphs was adopted by only one of the ten groups. We indicate as future perspective a new study, reapplying the first module and adapting the second to different areas in the Physics field and also in different curricular components in the context of Integrated Seminar classes of the Polytechnic High School.

Com esta pesquisa estudamos quais são as possibilidades e as dificuldades de trabalhar a cosmologia nas aulas de física do ensino médio, uma vez que é um assunto com uma profunda riqueza sobre a história e a filosofia da ciência (HFC) e que pode facilita o entendimento da natureza do conhecimento científico (NdC), o que nos possibilita ensinar ciências de uma forma mais condizente com sua origem e seu desenvolvimento. Por isso, apresentamos neste trabalho, uma série de modelos sobre a origem do universo, partindo desde os mitos de criação de civilizações antigas, passando por alguns dos principais modelos filosóficos e clássicos até chegar aos modelos cosmológicos modernos. Para facilitar a comparação entre esses modelos sintetizamos suas características por meio do mapeamento conceitual. Porém, não é objetivo deste trabalho fazer um estudo histórico do desenvolvimento da cosmologia, mas apresentar alguns modelos que trazem elementos pertinentes de serem levados para uma aula de física. Acreditamos que a cosmologia possa motivar os alunos a se interessarem mais pelo conhecimento científico, já que ela naturalmente desperta a imaginação e a curiosidade dos seres humanos desde a antiguidade. Também entendemos que a cosmologia pode facilitar a inserção da física moderna e contemporânea nas aulas do ensino médio, além de também possibilitar uma relação direta com diversos temas da física clássica, uma vez que alguns desses conteúdos foram desenvolvidos numa tentativa de explicar a evolução do universo. Apesar de acreditarmos na importância de usar a cosmologia para melhorar o conteúdo físico oferecido no ensino médio das escolas do estado de São Paulo, sabemos também que são grandes as dificuldades para sua aplicação, por isso, debruçamos nossa atenção sobre esses problemas numa tentativa de mapeá-los. Com esses objetivos realizamos uma pesquisa empírica de natureza diagnóstica, visando investigar as possibilidades e as dificuldades em trabalhar esse tema no ensino médio, sob o ponto de vista de professores de física que conhecem bem a realidade escolar, das instituições de ensino público estadual. Os resultados apontam uma série de possibilidades na exploração do tema, como: o interesse que a maioria dos alunos tem pelo assunto; o rico contexto histórico e filosófico; a facilidade que o tema oferece para um trabalho interdisciplinar, entre outras. Além disso, os resultados também apontam problemas relacionados à falta de formação adequada; a falta de motivação dos professores em inovar suas aulas, devido a condições desgastantes impostas pela estrutura profissional; a saturação de conteúdos no currículo de física para pouca quantidade de aulas semanais e um possível embate religioso na apresentação de modelos como o Big Bang, uma vez que boa parte dos alunos tem origem cristã. Tais possibilidades e dificuldades foram apresentadas na forma de mapas conceituais, com o objetivo final de fornecer subsídios para futuros estudos sobre a inserção da cosmologia no ensino médio. / With this research we studied what are the possibilities and difficulties of working the cosmology in physics classes in secondary education, since it is a very rich subject about the history and philosophy of science (HFC) and facilitates understanding the nature of the scientific knowledge (NdC), which enables us to teach science in a more consistent way with its origin and development. Therefore, we present in this work, a series of models about the origins of the universe, from the creation myths of ancient civilizations, passing by some of the main philosophical and classical models to reach the modern cosmological models. However, it is not the aim of this work to make a historical study of the development of cosmology, but present some models that bring relevant elements being taken into account for a physics class. We believe that cosmology can motivate students to become more interested in scientific knowledge, since it naturally arouses the imagination and curiosity of humans since antiquity. We also understand that cosmology can facilitate the insertion of modern and contemporary physics in secondary education classes, and also enable a direct relationship with various themes of classical physics, since some content have been developed in an attempt of explaining the evolution of the universe. Although we believe in the importance of using cosmology to improve the physical content offered in secondary education schools in the state of São Paulo, we also know that there are great difficulties in its application, so we focus our attention on these issues in an attempt to map them. With these objectives we conducted an empirical study of diagnostic nature, aiming to investigate the possibilities and difficulties in working this issue in the secondary education, from the point of view of physics teachers who know the school reality of the State public education institutions. The results suggest a number of possibilities in exploration of the theme, such as: the interest which the majority of students have ion such subject, the rich historical and philosophical context, how easy the theme is in order to offer an interdisciplinary work, among others. Moreover, the results also point to problems related to lack of adequate education; the lack of motivation of the teachers to innovate their classes due to stressful conditions imposed by the professional structure; saturation of content in the curriculum of physics having just a few weekly classes to teach it and a possible religious confrontation in presenting models like the Big Bang, once a great part of the students have a Christian origin. With the results found we made a mapping of such possibilities and difficulties, which were presented in the form of conceptual maps, with the ultimate goal of providing insights for future studies on the insertion of cosmology in the secondary education.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Dalzotto.pdf: 2772238 bytes, checksum: ffd4925f54973f813c157c367564c008 (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / The operation of basic electrical circuits is an important issue for the teaching of physics, as much of the current technology is based on the operation of these circuits. This project aims to propose practical activities for the study of electrical circuits of direct current. The activities were applied with students from a vocational education school, for the development of basic skills, such as electric diagrams interpretation, use of digital multimeter, components recognition and circuits operation understanding. Not always available in schools a suitable laboratory to perform these activities. Thinking about it, this paper proposes theconstruction of a didactic panel that can be used in the classroom. In this panel, was set a voltage source and components. For the supply voltage was proposed the reuse of computer sources. Currently, there are many computers that are already out of use or obsolete, the reuse of these sources can be a low cost alternative for teaching materials construction. The planning of tasks aimed to foster meaningful learning, for that, the Theory of Meaningful Learning of David Ausubel was adopted as reference. All tasks and instructions were gathered in an activity book that will be available for teachers use. / O funcionamento de circuitos elétricos básicos é um tema importante para o ensino da Física, pois grande parte da tecnologia atual está baseada no funcionamento desses circuitos. Esse trabalho tem o objetivo de propor atividades práticas para o estudo de circuitos elétricos de corrente contínua. As atividades foram aplicadas com alunos de uma escola de educação profissional, visando o desenvolvimento de capacidades básicas, tais como: interpretação de diagramas elétricos, utilização do multímetro digital, reconhecimento de componentes e a compreensão do funcionamento dos circuitos. Nem sempre existe nas escolas um laboratório adequado para a realização dessas atividades. Pensando nisso, esse trabalho propõem a construção de um painel didático que possa ser utilizado em sala de aula. Nesse painel, foram fixados uma fonte de tensão e componentes diversos. Para a fonte de tensão, foi proposto o reaproveitamento de fontes de computador. Atualmente, há muitos computadores que já estão fora de uso ou obsoletos, o reaproveitamento dessas fontes pode ser uma alternativa de baixo custo para a construção de materiais didáticos. O planejamento das tarefas teve como objetivo favorecer a aprendizagem significativa, para isso, foi adotada como referência a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel. Todas as tarefas e instruções foram reunidas em um caderno de atividades que ficará à disposição para uso dos professores.