O objetivo deste trabalho foi o de investigar o processo de elaboração e de desenvolvimento de uma proposta didática sobre conceitos básicos de Astronomia, fundamentada teoricamente na Aprendizagem Significativa. A proposta didática foi aplicada, em forma de um curso de extensão, a um grupo de 13 estudantes concluintes do curso de formação de professores na modalidade Normal de uma escola pública da cidade de Passo Fundo, RS. O foco do trabalho foi o ensino de conceitos básicos de Astronomia e a escolha deste tema se deu por entendermos que ele é altamente motivador e capaz de permitir o estabelecimento de conexões com diversos conceitos físicos, além de fazer parte do rol de conteúdos que devem ser abordados na Educação Básica. A base teórica deste trabalho foi, fundamentalmente, a teoria da Aprendizagem Significativa desenvolvida por David Ausubel. Buscamos desenvolver a metodologia de ensino com abordagem de conceitos básicos de Astronomia a partir dos subsunçores presentes na estrutura cognitiva dos estudantes. As atividades elaboradas focaram momentos pedagógicos que objetivaram tornar o tema significativo e relevante para o estudante, permitindo que eles se sentissem seguros em abordá-los durante suas futuras atuações profissionais. Os indícios da aprendizagem significativa foram obtidos por meio de diversos instrumentos de pesquisa e avaliação, dos quais destacamos os mapas conceituais e a representação dos conteúdos estudados, em que os estudantes precisaram transpor os assuntos abordados em novos contextos. Nesses instrumentos os estudantes apresentaram um índice de aproveitamento satisfatório. Os resultados dessa implementação também apontaram que o assunto é reconhecido pelos estudantes como potencialmente significativo e que os conhecimentos prévios presentes em suas estruturas cognitivas se apresentam de forma conceitualmente equivocados ou incompletos. O questionário de avaliação da proposta didática, aplicada ao final da experiência, parece mostrar a aprovação dos estudantes em relação a metodologia empregada, indicando que o material apresentado e a metodologia desenvolvida e utilizada foram fundamentais para o bom desempenho dos estudantes no projeto e para a aprendizagem significativa promovida. / The aim of this paper was to investigate the process of drawing up and developing a didactic proposal about basic concepts of astronomy founded theoretically on Meaningful Learning. The didactic proposal has been applied , in the way of an public outreach course, to a group of students that were finishing the course of teachers’ education in the Normal mode at a public school at the town of Passo Fundo, RS. The work has been focused on the teaching of basic concepts of astronomy, and we chose this theme because we consider this fact as highly motivating, and it enables the connection to several physical concepts , besides being a part of the roll of contents that must be approached at the Basic Education. The theoretical part of this paper was fundamentally the theory of Meaningful Learning which was developed by David Ausubel. We sought to develop the teaching methodology with the approach of basic concepts of astronomy following from subsumers which are present in the students’ cognitive structure. The drawn up activities were pedagogical moments which aimed at rendering the theme meaningful and relevant to the students so that they would feel secure in approaching it in their future professional activities. The signs of meaningful learning have been obtained by means of several instruments of research and evaluation among which we point out the conceptual maps and the representation of the studied concepts in which the students have to transpose the subjects that were approached in new contexts. In these instruments, the students presented a reasonable profit index. The results of this implementation also showed that the subject is recognized by the students as potentially meaningful and that the previous knowledge which is present in their cognitive structures is presented in a conceptually wrong or incomplete way. The evaluation questionnaire of the didactic proposal, which was applied at the end of the experience, seems to show the students’ approval regarding the used methodology, showing that the presented material and the developed and utilized methodology were fundamental for the students’ good performance in the project and for the promoted meaningful learning.

Esta pesquisa foi realizada em um Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia e dedicou-se ao estudo de alguns conceitos de Física Quântica na formação de professores de Física, sob a perspectiva do referencial sociocultural, tendo o foco dirigido à complementaridade de segundo tipo, uma das teses da interpretação de Copenhagen, e ao emaranhamento quântico. O marco teóricometodológico adotado foi a teoria da mediação de Vygotsky e a filosofia translinguística de Bakhtin. Foram realizados três estudos qualitativos com o objetivo de investigar quais são os significados socialmente construídos sobre conceitos de Física Quântica por professores de Física em formação, sendo um estudo piloto e duas intervenções didáticas junto a uma disciplina de Física Moderna e Contemporânea em nível de graduação. As atividades de ensino foram conduzidas a partir de exposições teóricas e simulação computacional com o Interferômetro Virtual de Mach-Zehnder, orientada por roteiros exploratórios. A partir do estudo dos fenômenos da interferência e emaranhamento quânticos nesse dispositivo semiótico, buscou-se compreender em que medida as ações mediadas pelo uso do software como recurso didático atuaram no sentido de promover entre os professores uma construção conceitual colaborativa sobre esses conceitos da Física Quântica. A análise do discurso, fundamentada em conceitos bakhtinianos, possibilitou uma melhor compreensão sobre o processo de construção de conceitos culturalmente válidos acerca da interferência quântica, da complementaridade e do emaranhamento. No contexto explorado, verificamos que se estabeleceu o dilema da manutenção de visões antagônicas, o que pode ser evidenciado a partir dos modelos explicativos elaborados pelos estudantes. Para aqueles que atribuíram um caráter corpuscular aos fótons, os fenômenos intermediários permanecem como um conflito ainda não resolvido, enquanto para os demais a complementaridade onda-partícula passou a compor um nova classe de conceitos. A noção de não-localidade, necessária para compreender o emaranhamento quântico, não foi reconhecida pelos estudantes, evidenciando a forte presença de noções clássicas nos modelos explicativos utilizados na tentativa de obter uma explicação plausível para o fenômeno. / The research presented in this thesis was developed in a Federal Institute of Education, Science and Technology is directed to research about an approach of the some foundations of Quantum Physics in pre-service teachers’ training, based on the sociocultural perspective and this work focuses on the second kind of complementarity, one of the thesis of the Copenhagen interpretation, and the quantum entanglement. The theoretical and methodological framework adopted in this research is the Vygotsky’s theory of mediation and Bakhtin’s translinguistics philosophy. Three qualitative researches were performed in order to investigate which are the socially constructed meanings on QP foundations in the context of pre-service teachers’ training: one in an introductory course with physics teachers and two along a didactic intervention during a pre-service teachers’ training course on Modern and Contemporary Physics. The teaching activities were conducted mediated by theoretical lectures and computer simulation using the Virtual Mach- Zehnder Interferometer, conducted by the exploratory guide. From the study of interference phenomena and quantum entanglement in this semiotic tool, one tries to understand how the pupils actions are mediated by the software in the sense of promoting a collaborative conceptual construction among teachers about these foundations of QP. Discourse analysis grounded on Bakhtin’s concepts allowed us to evaluate the potentialities of the software and a better understanding of the process of conceptual construction that are culturally valid about quantum interference, complementarity and entanglement. In this context we perceive that was created the dilemma of maintaining competing visions, which can be evidenced from the explanatory models designed by the students. For the students that admitted a corpuscular character to photons so that intermediate phenomena remain as a unresolved cognitive conflict, while for others the wave - particle complementarity has became a new class of concepts. The non-locality notion, pre-requisite to understand the quantum entanglement, wasn’t learned by the students, demonstrating the strong presence of classical notions in explanatory models used to obtain a plausible explanation for the phenomenon.

Neste trabalho apresentamos um conjunto de atividades envolvendo o processo da medição em Física para alunos de Ensino Médio. As atividades envolvem medidas manuais, exercícios sobre ordens de grandeza, notação científica, algarismos significativos e erros, bem como simulações, vídeos, manuseio de sensores, uma introdução ao estudo de circuitos elétricos e à aquisição automática de dados, além da investigação das relações entre grandezas físicas observadas em um mesmo fenômeno físico e noções sobre o ajuste de funções a dados experimentais. O material instrucional impresso com tarefas e desafios orienta o trabalho dos alunos em pequenos grupos (dois ou três alunos / grupo). A idéia é dar-lhes a oportunidade de construir o seu conhecimento sobre a medição de grandezas em Física, através da testagem e exploração de materiais a eles fornecidos, sempre socializando as suas descobertas e conclusões, realizadas nos pequenos grupos e complementadas em discussões envolvendo a todos os alunos, envolvendo ou não o professor. O referencial teórico para o desenvolvimento deste trabalho é a teoria sócio-interacionista de Vygotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo de um indivíduo necessita ter como referência o seu contexto social, histórico e cultural, seus signos e instrumentos, tendo a sua origem nos processos sociais. As atividades propostas foram aplicadas e implementadas em situações de sala de aula, em dois grupos de alunos de Ensino Médio numa escola pública de Ensino Fundamental e Médio (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), numa disciplina eletiva do Enriquecimento Curricular, intitulada “Que medida é esta?”. As atividades e seus guias foram testados em um grupo de alunos no segundo semestre de 2007. Algumas modificações foram feitas para melhorá-las e outro grupo de estudantes as testou no primeiro semestre de 2008. Estes dois experimentos didáticos são descritos em detalhes no presente trabalho. O produto educacional deste trabalho consiste de um texto de apoio ao professor de Física, de um teste conceitual sobre a medição de grandezas em Física e de treze de guias de atividades para realização destas atividades para alunos de nível médio. / In this work we present a set of activities involving the measurement process in Physics for high school students. The activities include manual measurements, exercises about order of magnitude and scientific notation, significant figures and errors, as well as simulations, videos, handling of sensors, an introduction to the study of electric circuits and to automatic acquisition of data, an investigation of the relation between physical magnitudes observed in the same physical phenomenon and rudiments about functions adjustment to a experimental datas. Printed instructional material with tasks and challenges guides the work of the students in small groups (two or three students/group). The idea is to give them the opportunity to build their knowledge about measurement of magnitudes in Physics by testing and exploring the materials provided to them, always socializing the discoveries and conclusions achieved in the small groups and completed in discussions among all the students, involving or not the teachers. The theoretical basis for the development of this work is the socio-interacionist theory of Vygotsky, in which the cognitive development of the individual necessarily depends on the social, historical and cultural contexts, their signs and instruments, having their origin in social processes. The activities proposed were implemented in classroom situations, for two groups of high school students in a public high school (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), in an elective course of Curriculum Enrichment, entitle “What is this measure?”. The activities and their guidelines were tested in a group of students in the second semester of 2007. Some modifications were done to improve them and another group of students tested them in the first semester of 2008. Both didactical experiments are reported in detail in the present work. The educational output of this work consists of one instructional text for high school teachers, a conceptual test about measurement of magnitudes in Physics and thirteen guidelines for those activities for high school students.

Orientador: Roberto Nardi / Banca: Aguinaldo Robinson de Souza / Banca: Eduardo Adolfo Terrazzan / Banca: Fernanda Ostermann / Banca: Miriam Celí Pimentel Porto Foresti / Resumo: Apresentam-se os resultados de uma pesquisa sobre a construção de conceitos de Física Moderna e sobre a natureza da Ciência com o apoio da hipermídia, que envolveu a produção e avaliação de um software educacional. A proposta didática fundamentou-se na Teoria da Aprendizagem de Ausubel, em orientações para a implementação de sistemas hipermídia educacionais e em abordagens derivadas da pesquisa em Ensino de Ciências, dentre as quais o enfoque Ciência- -Tecnologia-Sociedade, ponderações quanto à importância pedagógica da História e Filosofia da Ciência e considerações sobre a inserção de Física Moderna no Ensino Médio. O programa foi avaliado por pesquisadores de Ensino de Física e licenciandos de Física e, após a incorporação de algumas sugestões realizadas, foi testado por estudantes do terceiro ano do Ensino Médio de uma escola pública. Foram obtidos indícios de que o uso do computador foi fator de motivação dos estudantes; a diversidade de elementos de mídia auxiliou-os a fixar a atenção sobre o conteúdo e favoreceu a visualização e interpretação dos fenômenos, facilitando ainda o raciocínio; o hipertexto estruturado em conformidade com princípios ausubelianos contribuiu para a percepção da relação entre os conceitos e ajudou no desenvolvimento de subsunçores para apoiar a aprendizagem subseqüente. Constatou-se que a proposta didática avaliada favoreceu a evolução das concepções da maior parte dos estudantes quanto ao conceito de equivalência massa-energia e suas implicações; às relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade, incluindo aspectos ambientais e políticos; ao papel da Ética no desenvolvimento e aplicação dos conhecimentos científicos; ao progresso da Ciência ao longo do tempo. / Abstract: The results of a research on the construction of concepts of Modern Physics and on the nature of Science with the support of hypermedia, that involved the production and evaluation of an educacional software, are presented. The didactic proposal was based on the Learning Theory of Ausubel, on orientations for the implementation of educational hypermedia systems and on approaches derived from the research in Science Teaching, among which are the Science- -Technology-Society focus, the reflections on the pedagogical importance of the History and Philosophy of Science, and the considerations about Modern Physics insertion in the High School. The program was evaluated by researchers of the area of Physics Teaching and undergraduate students in Physics Teaching and, after the incorporation of some of the suggestions done, it was tested by students of the third year of high school of a public school. Indications were obtained that the use of the computer was a factor of students’ motivation; the diversity of media elements helped them to set attention to the content and contributed to phenomena visualization and interpretation, also facilitating reasoning; the hypertext structured in accordance with the ausubelian principles contributed to the perception of the relationship among the concepts and helped with the development of subsumers to support subsequent learning. It was verified that the evaluated didactic proposal facilitated the evolution of the conceptions of most of the students regarding the concept of mass-energy equivalence and its implications; the relationships among Science, Technology and Society, including environmental and political aspects; the role of Ethics in the development and application of the scientific knowledge; the progress of the Science along the time. / Doutor

Neste trabalho, propomos um conjunto de estratégias para enfrentar os obstáculos epistemológicos à aprendizagem da cinemática na Teoria da Relatividade Restrita. Tais estratégias são baseadas na proposta da noção de perfil conceitual de referencial (Ayala & Frezza, 2007) e visam promover uma interação cognitiva entre a Mecânica Newtoniana e Relativística. O perfil conceitual (Mortimer, 1995-2000) é um modelo para compreender a evolução conceitual em sala de aula. Para tais objetivos, foi desenvolvido um conjunto de ações em uma seqüência de aplicações de pré-testes e pós-testes com a finalidade de explicitar a concepção dos alunos sobre o aspecto a ser investigado e avaliar a evolução conceitual destes. A diferenciação entre as concepções dos alunos e aquelas cientificamente aceitas deu-se através da interpretação das concepções apresentadas, de discussões teóricas acerca do tema e da apresentação de animações construídas com o software Modellus. O público-alvo deste trabalho é formado por alunos de Licenciatura em Física, e o objetivo do mesmo é contribuir para a formação destes estudantes, futuros professores de Física. / In this work, we propose a set of strategies to face the epistemological obstacles to learning the kinematics in the Restricted Theory of Relativity. Such strategies are based on the proposal of the notion of conceptual profile of reference (Ayala & Frezza, 2007) and promote an interaction between cognitive Newtonian Mechanics and Relativistic Mechanics. The conceptual profile (Mortimer, 1995-2000) is a model for understanding the conceptual evolution of students in classroom. For these goals, we developed a set of actions in a sequence of applications of pre-tests and post-tests in order to explain the conception of students on the aspect to be investigated, and to assess your conceptual evolution. The differentiation between the students' conceptions and scientifically acceptable ones came through the interpretation of the concepts presented, theoretical discussions about the topic and the presentation of animations built with the software Modellus. The target of this work is formed by graduation students in Physics in order to contribute to your formation as future physics teachers.

Este trabalho apresenta a implementação de um material de apoio para o ensino de Física das Radiações, e os resultados obtidos com sua aplicação em sala de aula para alunos do curso técnico em radiologia. Essa proposta tem como marco teórico a Aprendizagem Significativa apresentada por Ausubel. A aplicação do material de apoio em sala de aula fez uso sistemático de recursos computacionais, com destaque à utilização de um CD para promover o aprendizado significativo de conceitos básicos de Física das Radiações. Considerando que o assunto faz parte do curso técnico de radiologia a aplicação e avaliação do referido material de apoio foi realizada como parte do conteúdo básico de Física das Radiações, já prevista na ementa do curso. Como este material foi produzido vislumbrando a possibilidade de sua utilização também no Ensino Médio, a proposta contempla as recomendações dos Parâmetros Curriculares Nacionais no sentido de uma progressiva inserção da Física do Século XX no Ensino Médio. Na expectativa real de que, em um futuro próximo, a Física das Radiações passe a constar de maneira mais efetiva nos programas e conteúdos das escolas, o material de apoio produzido por esta dissertação poderá ser utilizado por professores do Ensino Médio que queiram abordar o assunto em suas aulas regulares em escolas que disponham de recursos de informática. A metodologia utilizada para produção do material de apoio estava focada, inicialmente, em um levantamento preliminar de dados em livros didáticos utilizados no Ensino Médio e Técnico e em artigos publicados em revistas especializadas. Posteriormente, utilizamos os resultados levantados pela aplicação dos questionários (Anexos 2 e 3) para direcionamento e definir os tópicos desenvolvidos no material onde finalizamos a produção do mesmo com um estudo detalhado em 8 bibliografias especializadas. Com o objetivo de analisar e avaliar a aplicação do material de apoio de um ponto de vista geral realizamos o cálculo da porcentagem média geral de acertos e erros obtidos na avaliação prévia e comparamos com a porcentagem média geral de acertos e erros obtidos na avaliação final. A porcentagem média geral de acertos verificado nas 45 questões objetivas aplicadas durante o desenvolvimento da atividade aumentou de 17,0% para 82,3 % e a porcentagem média geral de erros diminuiu de 83,0% para 17,7%. Sendo assim, podemos concluir que, durante a implementação do curso, nosso objetivo foi alcançado onde os resultados indicam que assuntos atuais (que fazem parte da vida cotidiana dos alunos) são bem recebidos por eles e a utilização de um material direcionado para esta realidade produz bom resultado em termos de aprendizagem significativa. / This study presents not only the implementation of support material for teaching Physics of Radiations, but also the results obtained through its application in the classroom with students of the course technician in radiology. This proposal has as its theoretical framework the meaningful learning theory presented by Ausubel, and the application of support material in the classroom has used computational resources systematically, highlighting the utilization of an interactive CD in order to promote meaningful learning of basic concepts of radiations. Considering that the subject makes part of the course technician in radiology, the application and assessment of the referred support material was carried out as part of the basic content of Physics of Radiations already predicted in the course program. In addition, as this material was produced glimpsing the possibility of its utilization in the high school, this work proposal has contemplated the recommendations of National Curricular Parameters with the direction of a progressive insertion of physics of the twentieth century in high school teaching. Whit the real expectation that, in the near future, the Physics of Radiations will appear in a more effective way, in programs and contents of the schools, the support material produced by this dissertation will be available for high school teachers who want to approach the subject in their regular classrooms, which have provided informatics resources. The methodology utilized for the production of support material has been focused, initially, on a preliminary survey of data collected from textbooks utilized in high/technical school teaching and articles published in specialized magazines. Subsequently, the results obtained with the application of the questionnaires (Annexes 2 and 3) were utilized for directing and defining the topics developed in the material, where the production of it was completed within a detailed study in 8 specialized literatures. Then, with the objective of analyzing and assessing the application of this support material, we have carried out, from a general point of view, the calculus of the general mean percentage of accuracy and errors obtained in the previous assessment, and we have compared it with the general mean percentage of accuracy and errors obtained in the final assessment. The general mean percentage of accuracy verified in the 45 objective questions, applied during the development of the activity, increased from 17.0% to 82.3 %, and, the general mean percentage of errors decreased from 83.0% to 17.7%. Therefore, we may conclude that, during the course implementation, our objective was achieved and the results suggest that current physics topics can make part of the routine life of students, as well as that they were well received by them; the utilization of support material, directed for this reality, has produced a good result in terms of meaningful learning.

O ensino de Física, geralmente, está desvinculado não apenas de outras disciplinas, mas também, de qualquer contexto que lhe possa dar significado. No entanto, segue diretrizes estaduais e nacionais que apontam para necessidade de interdisciplinaridade e contextualização. Assim, enfatiza-se a importância da utilização de várias estratégias para atingir alunos que aprendem de diversas maneiras: cinestésica, visual e auditiva. Sob essa perspectiva, o presente trabalho tem por objetivo principal, a partir do desenvolvimento de vários recursos didáticos, promover a aprendizagem significativa nos alunos. Para tanto, utilizaram-se várias ferramentas, tais como texto de apoio, atividades experimentais, novas tecnologias, mapas conceituais, diagramas V de Gowin e situações-problemas. Tais ferramentas foram utilizadas em cursos para professores, futuros professores de Física do Ensino Médio e, também, para pessoas que utilizam radiações ionizantes para tecidos biológicos em seu trabalho, usando, para tal, conceitos de Eletromagnetismo, Óptica e Física Moderna e Contemporânea na área de Física aplicada à Medicina. Através de análise qualitativa e quantitativa, verificamos se tais recursos tiveram algum impacto positivo, no sentido de perceber se houve indícios de aprendizagem significativa junto aos alunos do curso. Para alcançar os objetivos propostos, na metodologia, foram seguidas as seguintes etapas: 1º) extensa revisão bibliográfica em periódicos CAPES A1, A2 e B1 de 2000 á 2009; 2º) estudo de materiais alternativos para a confecção dos recursos a serem utilizados ao longo do curso; 3º) elaboração de sugestões de atividades educacionais; 4º) organização de entrevistas semiestruturadas, pré-testes e pós-testes; 5º) aplicação do curso, 6º) aplicação das entrevistas, dos pré-testes e pós-testes; 7º) análise dos dados, 8º) melhoria do curso; 9º) reaplicação do curso, 10º) reaplicação das entrevistas, dos pré-testes e pós-testes e 11º) análise dos dados para verificar presença de indícios de aprendizagem significativa; 12º) comparação entre os grupos estudados para buscar indícios de qual seria a melhor forma de ensinar tais conteúdos. Em todas as etapas, foram utilizadas a Teoria de Aprendizagem Significativa de Ausubel (2002), a Teoria de Aprendizagem Significativa Crítica de Moreira (2005) e a Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud (1990). No texto de apoio e na análise de dados, além das teorias de aprendizagem mencionadas, também serviu de referencial teórico a epistemologia de Toulmin (1977). O curso foi aplicado em quatro oportunidades distintas. Dentre outros aspectos a pesquisa permite sugerir: o ensino de Física aplicado na Medicina constitui, ainda, uma área pouco investigada; poucas propostas didáticas têm sido implementadas e avaliadas; os conhecimentos prévios são pouco investigados na Física aplicada à Medicina; o fator tempo parece ser relevante na aprendizagem; é fundamental oferecer feedback aos alunos, em relação a seus erros e acertos; as metodologias diferenciadas facilitam o surgimento de indícios de aprendizagem significativa; o uso de simulações computacionais, juntamente com atividades experimentais facilita a aprendizagem significativa; mostra-se importante a existência de questões orientadoras para o desenvolvimento das simulações computacionais; o professor precisa explicar o conteúdo antes de realizar as leituras orientadas e os estudos em grupo; quanto mais detalhado é o material, maiores são os indícios de aprendizagem significativa. / The teaching of physics is, in general, not only disconnected from the teaching of other disciplines but also from any context that could make it meaningful. However, it complies with state and national guidelines that point to the need of being interdisciplinary and contextualized. Thus, we emphasize here the importance of using multiple strategies to reach all of the students with their different ways of learning: kinesthetically, visually and audibly. In this perspective, this research aims, mainly from the construction of many teaching resources, at promoting students’ meaningful learning. With this purpose, we used several tools, such as a supporting text, experimental activities, new technologies, concept maps, Gowin’s V diagrams, and problem-situations. Such tools were used in courses for teachers, future teachers, and for people who use ionizing radiation for biological tissues at their work, using concepts of Electromagnetism, Optics, Modern and Contemporary Physics, in the area of Physics Applied to Medicine. Through qualitative and quantitative analysis, we analyzed whether there was any evidence of meaningful learning among the participants of the courses. To achieve the proposed objectives, in our research methodology, we proceeded in accordance to the following steps: 1) an extensive literature review in periodicals CAPES A1, A2 and B1, from 2000 to 2009; 2) the study of alternative materials for the development of materials to be used in the course; 3) the suggestions of educational activities; 4) organization of interviews, pre-tests and post-tests; 5) application of the course; 6) application of the interviews, pre-tests and post-tests; 7) data analysis; 8) course improvement; 9) re-application of the course; 10) reapplication of the interviews, pre-tests and post-tests; 11) data analysis to look for evidence of meaningful learning; 12) comparison between groups to seek any evidence for what could be the best way to teach such content. At all stages of the experiment, we used the theory of Meaningful Learning of Ausubel (2002), the theory of Critical Meaningful Learning of Moreira (2005), the theory of Conceptual Fields of Vergnaud (1990). In the supporting text and data analysis, we also used Toulmin's epistemology (1977). The course was applied in four different moments. Research findings, among other things, suggest that: the teaching of physics applied to medicine is an area that has been scarcely researched; only a few didactic proposals have been implemented and evaluated; alternative conceptions have been poorly investigated in Physics Applied to Medicine; time seems to be an important element in learning; it has been essential to offer students some feedback related to their mistakes and successes; the use of different methodologies might facilitate the emergence of evidence for meaningful learning; the use of computer simulations, along with some experiments might facilitate meaningful learning; it seems to be relevant to have guiding questions when using computer simulations; the teacher should explain the content before making any guided readings and group studies; the more detailed the material, the more evidences we might have for meaningful learning.

Em nossas escolas de ensino médio a Física é, freqüentemente, apresentada aos alunos como algo fragmentado, descontextualizado, sem relação com a vida do aluno, e como um conhecimento pronto e acabado. Desenvolvemos um material didático fundamentado nas teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky, como sugestão de alternativa para esta situação. Este material é sobre Física Térmica, e possui uma abordagem histórica e experimental desta área da Física. O material desenvolvido é constituído de seis módulos, sendo que em todos os módulos se faz a abordagem histórica do conteúdo. Para cada conceito trabalhado são propostas atividades experimentais com material de baixo custo, numa tentativa de minimizar os efeitos da pobreza material da maioria das escolas no que diz respeito a seus laboratórios. Ao final de cada módulo são propostos exercícios conceituais. O material foi desenvolvido de modo a estimular discussões entre os alunos e com o professor, promovendo a interação social e a troca de experiências na construção do conhecimento. Este projeto foi aplicado de março a agosto de 2008, em uma escola estadual de Porto Alegre. / It is frequent, in our high school teaching, to introduce Physics to the students in a fragmented and out-of-context manner, with no relation to the student's daily life and as a final and complete knowledge. We have developed an instruction material founded on the basis of the theories of significant learning, of David Ausubel, and of social interaction, of Lev Vygotsky, as an alternative proposal to this situation. The material is on Thermal Physics, and presents a historical and experimental approach to this area of Physics. The developed material has six sections, and in all of the sections a historical approach of the contents is done. For each topic some experimental activities are proposed, with low cost material, in an attempt to minimize the lack of laboratory facilities of most of our schools. Conceptual exercises are proposed at the end of each section. The material was developed in order to stimulate discussions among the students and with the teacher, aiming the social interaction and the share of experiences in the construction of knowledge. This project was applied from March to August 2008, in a public school of Porto Alegre.

This survey of the following problem: "As experiments mediated by the internet interfaces in training courses for physics teachers, offered by UAB, can help to ensure that these can assume the identity of genuinely distance learning courses?" From this question is aimed generally investigate the existence of experimentation practices mediated by the internet interfaces in Physics teacher training courses offered by UAB. Specifically it aimed to: conduct a literature review of the experimental practices mediated by the internet interfaces identifying levels of education in that focus, the used experimental approaches and resources that are explored in this kind of experimentation; check the extent to which this kind of experimentation is part of the identity of the Physics teacher training courses offered through the UAB; point out which of these practices are explored in Physics teacher training courses offered through the UAB; and highlight the perception of teachers who work in these courses about these practices. This research took the form of a qualitative research over the methodological approach which was carried out in the following movements: theoretical and bibliographic study; survey of productions that focused experimentation mediated by the internet interfaces from journals, conference proceedings, theses and dissertations; documentary analysis of the pedagogical projects of training courses for physics teachers offered through the UAB; and research survey by online questionnaire with teachers who work in these courses. As a result, it was possible to say that the contemporary scenario favors access to a wide range of experiments mediated by the internet interfaces which enable leverage experimentation in physics, basic education and higher education, classroom or distance. Specifically in the case of distance training of Physics teachers, experimentation mediated by the internet interfaces constitutes an important element in the composition of the identity of these courses. In this sense, depending on the degree of refinement of digital resources available in the contemporary scene and the degree of maturity of the experimental practices that use these resources and are exploited within the training courses for physics teachers offered by UAB, advocate thesis that the experiments mediated by interfaces the internet one of the central pillars of the curriculum in undergraduate courses in physics, offered through the UAB, as they contribute to the recognition of these as genuinely distance courses. / Essa pesquisa parte do seguinte problema: “Como os experimentos mediados pelas interfaces da internet nos cursos de formação de professores de Física, ofertados por meio da UAB, podem contribuir para garantir que esses possam assumir a identidade de cursos genuinamente a distância?” A partir dessa questão se objetivou de modo geral investigar a existência de práticas de experimentação mediadas pelas interfaces da internet nos cursos de formação desses professores. De modo específico se objetivou: 1) realizar um levantamento bibliográfico das práticas experimentais mediadas pelas interfaces da internet identificando os níveis de ensino em que se concentram, as abordagens experimentais utilizadas e os recursos que são explorados nesse tipo de experimentação; 2) verificar em que medida a esse tipo de experimentação faz parte da identidade desses cursos; 3) apontar quais dessas práticas são exploradas nos cursos de formação de professores de Física ofertados por meio da UAB; e 4) evidenciar a percepção dos professores que atuam nesses cursos acerca dessas práticas. O estudo assumiu o formato de uma investigação qualitativa ao longo do percurso metodológico o qual foi realizado nos seguintes movimentos: estudo teórico-bibliográfico; levantamento das produções que enfocavam a experimentação mediada pelas interfaces da internet a partir de revistas, anais de eventos, teses e dissertações; análise documental dos projetos pedagógicos dos cursos em foco; e pesquisa survey por meio da aplicação de questionário online junto aos professores que atuam nesses cursos. Como resultados, registramos que o cenário contemporâneo favorece o acesso a uma ampla gama de experimentos mediados pelas interfaces da internet os quais possibilitam alavancar a experimentação em Física, na educação básica e no ensino superior, presencial ou a distância. Especificamente em se tratando da formação a distância de professores de Física, a experimentação mediada pelas interfaces da internet se constitui num elemento importante para a composição da identidade desses cursos. Nesse sentido, em função do grau de refinamento dos recursos digitais disponíveis no cenário contemporâneo e do grau de maturidade das práticas experimentais que utilizam esses recursos e que são exploradas no interior desses cursos, a tese defendida no estudo é de que os experimentos mediados pelas interfaces da internet um dos pilares centrais do currículo nos cursos de licenciatura em Física pois contribuem para o reconhecimento desses como cursos genuinamente a distância.

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