Acompanha: Óptica, Joseph Wright e Edmodo / Esta dissertação investigou a compreensão dos conceitos introdutórios de Óptica mediados por uma plataforma de mídia social – Edmodo – utilizando a observação de telas do pintor inglês Joseph Wright (1734 – 1797). No século XVIII, na Inglaterra, marcado pela Revolução Industrial e o Iluminismo, as ciências físicas, químicas e biológicas tiveram um grande desenvolvimento. E é neste contexto que Joseph Wright produz uma série de pinturas de cenas noturnas representando questões científicas e industriais. Algumas de suas obras foram utilizadas para introduzir a Óptica em turmas de 2°ano do ensino médio de duas escolas estaduais do Paraná. O Ensino de Física atualmente demanda o uso de TIC e o Edmodo, que é uma plataforma de mídia social educativa, foi escolhida para mediar Arte e Física. Três atividades foram propostas: descrição de telas de Joseph Wright, questionário sobre o contexto histórico e fotografias contextualizadas. A abordagem da pesquisa foi qualitativa com procedimentos metodológicos segundo a pesquisa-ação. A coleta de dados consistiu na observação sistemática de atividades realizadas, da participação na plataforma e das interações provocadas com esta prática e, também na observação participante na apresentação das fotografias pelos estudantes. Concluiu-se que o conjunto Arte, História e Óptica consegue potencializar o ensino de conceitos de Óptica. Considerando a complexidade dos elementos envolvidos na pesquisa - as telas de Joseph Wright e o Edmodo - a postura dialógica nas práticas mostrou que os grupos de estudantes são potencialmente colaborativos quando estes elementos novos são introduzidos junto com os conteúdos da disciplina. Contudo, um tempo maior para esta ambientação com a TIC escolhida é necessário, visando estimular e ampliar a aprendizagem colaborativa. / This thesis investigated the understanding of introductory concepts of Optics mediated by a social media platform - Edmodo - and using the viewing screen of the english painter Joseph Wright (1734-1797). In the XVIII century in England, marked by the Industrial Revolution and the Enlightenment, the physical, chemical and biological sciences had a great development. It is in this context that Joseph Wright produces a number of night scenes paintings representing scientific and industrial issues. Some of his works were used to enter the Optics in classes of 2nd year of high school to two state schools of Paraná. The teaching of Physics currently requires the use of ICT and Edmodo, which is an educational social media platform, was chosen to mediate Art and Physics. Three activities are proposed: description of Joseph Wright screens, questionnaire on the historical context and contextual photographs. The research approach was qualitative and methodological procedures according to action research. Data collection consisted of systematic observation of activities performed, participation in the platform and interactions caused by this practice and also on participant observation in the presentation of photographs by students. It was concluded that all Art, History and Optics, can enhance the teaching optics concepts. Considering the complexity of the elements involved in the research - Joseph Wright’s screens and Edmodo - dialogical approach in practice has shown that student groups are potentially collaborative when these new elements are introduced along with the contents of the subject. However, a longer time for this setting with the chosen ICT is necessary to stimulate and expand the collaborative learning.

Acompanha: A aprendizagem significativa de física no 9º ano do ensino fundamental: as relações de proporcionalidade como organizadores prévios / Ensinar os conteúdos de Física no 9o ano do Ensino Fundamental tem sido um desafio para os Professores de Ciências, tanto pela possível falta de preparo como pela falta de interesse. Apesar das Diretrizes Estaduais orientarem para um ensino que tenha implicações na superação de obstáculos conceituais, construída a partir da interação entre o conhecimento científico e os conhecimentos prévios estabelecidos na vida cotidiana, boa parte dos Professores ainda abordam os conteúdos de Física de maneira mecanicista e fragmentada. Geralmente, a abordagem segue a relação de tópicos indicado em algum livro didático adotado previamente. No entanto, devido a importância da Física frente ao desenvolvimento tecnológico e também frente à disseminação das tecnologias na sociedade e, pelo fato de que o entendimento qualitativo dos conhecimentos físicos pode facilitar discussões futuras e a educação científica, justifica-se tentar contribuir para melhoria do ensino de Física nesta série. Neste sentido, foi elaborada uma sequência didática sobre pressão, com a intenção de estimular o processo ensino-aprendizagem deste assunto fazendo uso do conhecimento prévio de proporcionalidade existente na estrutura cognitiva dos alunos. Como referencial teórico foi utilizada a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. A proposta foi elaborada a partir da ideia de que existe relações de proporcionalidade entre as grandezas que definem o conceito de pressão. Assim, num primeiro momento, foi feito um levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos. Em seguida, fizemos uso de situações-problema focalizados no cotidiano dos estudantes, objetivando apresentar um organizador prévio sobre as relações de proporcionalidade discutidas em questões de abrangência geral. A partir daí o assunto pressão foi abordado de maneira específica, buscando a diferenciação progressiva e a reconciliação integradora. A implementação do trabalho foi realizada em uma turma do 9o ano do Ensino Fundamental do Colégio Estadual do Paraná (CEP), em Curitiba, PR, durante o 4o bimestre do ano letivo de 2014. As atividades desenvolvidas foram analisadas de forma qualitativa a partir de dados obtidos das situações-problema resolvidas pelos alunos. A análise dos resultados obtidos, apontaram indícios de aprendizagem significativa, que é o objetivo da sequência didática. / Teaching Physics of content in the 9th grade of elementary school has been a challenge for science teachers, both by the possible lack of preparation as a lack of interest. Despite the State Guidelines geared to teaching that has implications in overcoming conceptual obstacles, built from the interaction between scientific knowledge and previous knowledge set out in everyday life, most of the teachers also address the physical content of mechanistic and fragmented way . Generally, the approach follows the relationship of topics mentioned in any textbook adopted previously. However, because of the importance of physical front of the technological development and also against the dissemination of technologies in society and the fact that the qualitative understanding of physical knowledge can facilitate future discussions and scientific education, it is justified to try to contribute to improving the teaching of physics at series. In this sense, a didactic sequence of pressure was drafted with the intention of stimulating the teaching-learning process of this subject making use of prior knowledge of existing proportionality in the cognitive structure of students. The theoretical framework was used the theory of meaningful learning of David Ausubel. The proposal was developed from the idea that there is proportionality relations between the quantities defining the concept of pressure. So, at first, was made a survey of students' prior knowledge. Then we made use of focused problem situations in daily life of students, aiming at presenting a previous organizer on the relationship of proportionality discussed in general range of issues. From there, the subject pressure was approached in a specific way, seeking the progressive differentiation and integrative reconciliation. The implementation of the work was carried out in a class of 9th grade of elementary school of the State of Paraná College (CEP), in Curitiba, Pr, during the 4th quarter of the school year 2014. The activities were analyzed qualitatively from the data obtained from problem situations resolved by the students. The analysis of results showed significant learning of evidence, which is the goal of the teaching sequence developed.

Os avanços tecnológicos afetam inúmeros aspectos da sociedade. Na esfera educacional estas inovações têm oportunizado um vasto acesso a informação de diferentes níveis de qualidade e complexidade. Tendo em vista que o uso das tecnologias como recurso didático-pedagógico pode colaborar para a construção e socialização do conhecimento, possibilitando maior qualidade nos processos de ensino e aprendizagem, buscou-se, na presente investigação, produzir um material didático hospedado na WEB, baseado na teoria de David Ausubel, por meio do trabalho de M. A. Moreira, que inspire e possibilite a utilização de objetos de aprendizagem no ensino de óptica em Física. Existe um número elevado de sites e portais educacionais gratuitos para o ensino de Física, contudo, existem poucas análises da combinação destas ferramentas didáticas com vistas à aplicação em sala de aula. Este trabalho foi dividido em duas partes: uma investigação, junto a vinte docentes da cidade de Curitiba, sobre quais as características necessárias em um material didático tecnológico na abordagem do referido conteúdo; os dados coletados contribuíram para a construção do produto deste mestrado profissional: um site contendo sugestões de sequências didáticas, incluindo roteiro de estudo, vídeos educativos, exercícios, recomendação de outros sites e simuladores. O produto desenvolvido constitui um objeto educacional voltado para o ensino da óptica e é destinado tanto a professores quanto estudantes do ensino médio, buscando tornar estes conteúdos mais próximos do cotidiano e enriquecer o processo de ensino e aprendizagem. / Technological advances affect many aspects of society. In the educational sphere these innovations have allowed wide access to information from different levels of quality and complexity. Given that the use of technology as a teaching and pedagogical resource can contribute to the construction and socialization of knowledge, allowing greater quality in teaching and learning processes, we sought to, in this research, produce educational materials hosted on the web, based on the theory of David Ausubel through the work of M. A. Moreira. Our goal is to inspire and to facilitate the use of learning objects in the teaching of optics. In fact, there is a large number of websites and free education portals for teaching Physics; however, there is little analysis of how to combine these teaching tools in order to improve Physics teaching. We investigate, with twenty teachers from the city of Curitiba, which features they deem necessary to feature in teaching materials in such content approach. The collected data contributed to the building of a website containing suggestions for didactic sequences, including study guides, educational videos, exercises, recommended websites, and simulators. The developed product constitutes an educational object tailored for both teachers and students. Its main goal is to provide better conditions for the teaching of optics at high school level.

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: Óptica, Joseph Wright e Edmodo / Esta dissertação investigou a compreensão dos conceitos introdutórios de Óptica mediados por uma plataforma de mídia social – Edmodo – utilizando a observação de telas do pintor inglês Joseph Wright (1734 – 1797). No século XVIII, na Inglaterra, marcado pela Revolução Industrial e o Iluminismo, as ciências físicas, químicas e biológicas tiveram um grande desenvolvimento. E é neste contexto que Joseph Wright produz uma série de pinturas de cenas noturnas representando questões científicas e industriais. Algumas de suas obras foram utilizadas para introduzir a Óptica em turmas de 2°ano do ensino médio de duas escolas estaduais do Paraná. O Ensino de Física atualmente demanda o uso de TIC e o Edmodo, que é uma plataforma de mídia social educativa, foi escolhida para mediar Arte e Física. Três atividades foram propostas: descrição de telas de Joseph Wright, questionário sobre o contexto histórico e fotografias contextualizadas. A abordagem da pesquisa foi qualitativa com procedimentos metodológicos segundo a pesquisa-ação. A coleta de dados consistiu na observação sistemática de atividades realizadas, da participação na plataforma e das interações provocadas com esta prática e, também na observação participante na apresentação das fotografias pelos estudantes. Concluiu-se que o conjunto Arte, História e Óptica consegue potencializar o ensino de conceitos de Óptica. Considerando a complexidade dos elementos envolvidos na pesquisa - as telas de Joseph Wright e o Edmodo - a postura dialógica nas práticas mostrou que os grupos de estudantes são potencialmente colaborativos quando estes elementos novos são introduzidos junto com os conteúdos da disciplina. Contudo, um tempo maior para esta ambientação com a TIC escolhida é necessário, visando estimular e ampliar a aprendizagem colaborativa. / This thesis investigated the understanding of introductory concepts of Optics mediated by a social media platform - Edmodo - and using the viewing screen of the english painter Joseph Wright (1734-1797). In the XVIII century in England, marked by the Industrial Revolution and the Enlightenment, the physical, chemical and biological sciences had a great development. It is in this context that Joseph Wright produces a number of night scenes paintings representing scientific and industrial issues. Some of his works were used to enter the Optics in classes of 2nd year of high school to two state schools of Paraná. The teaching of Physics currently requires the use of ICT and Edmodo, which is an educational social media platform, was chosen to mediate Art and Physics. Three activities are proposed: description of Joseph Wright screens, questionnaire on the historical context and contextual photographs. The research approach was qualitative and methodological procedures according to action research. Data collection consisted of systematic observation of activities performed, participation in the platform and interactions caused by this practice and also on participant observation in the presentation of photographs by students. It was concluded that all Art, History and Optics, can enhance the teaching optics concepts. Considering the complexity of the elements involved in the research - Joseph Wright’s screens and Edmodo - dialogical approach in practice has shown that student groups are potentially collaborative when these new elements are introduced along with the contents of the subject. However, a longer time for this setting with the chosen ICT is necessary to stimulate and expand the collaborative learning.

Acompanha: A aprendizagem significativa de física no 9º ano do ensino fundamental: as relações de proporcionalidade como organizadores prévios / Ensinar os conteúdos de Física no 9o ano do Ensino Fundamental tem sido um desafio para os Professores de Ciências, tanto pela possível falta de preparo como pela falta de interesse. Apesar das Diretrizes Estaduais orientarem para um ensino que tenha implicações na superação de obstáculos conceituais, construída a partir da interação entre o conhecimento científico e os conhecimentos prévios estabelecidos na vida cotidiana, boa parte dos Professores ainda abordam os conteúdos de Física de maneira mecanicista e fragmentada. Geralmente, a abordagem segue a relação de tópicos indicado em algum livro didático adotado previamente. No entanto, devido a importância da Física frente ao desenvolvimento tecnológico e também frente à disseminação das tecnologias na sociedade e, pelo fato de que o entendimento qualitativo dos conhecimentos físicos pode facilitar discussões futuras e a educação científica, justifica-se tentar contribuir para melhoria do ensino de Física nesta série. Neste sentido, foi elaborada uma sequência didática sobre pressão, com a intenção de estimular o processo ensino-aprendizagem deste assunto fazendo uso do conhecimento prévio de proporcionalidade existente na estrutura cognitiva dos alunos. Como referencial teórico foi utilizada a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. A proposta foi elaborada a partir da ideia de que existe relações de proporcionalidade entre as grandezas que definem o conceito de pressão. Assim, num primeiro momento, foi feito um levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos. Em seguida, fizemos uso de situações-problema focalizados no cotidiano dos estudantes, objetivando apresentar um organizador prévio sobre as relações de proporcionalidade discutidas em questões de abrangência geral. A partir daí o assunto pressão foi abordado de maneira específica, buscando a diferenciação progressiva e a reconciliação integradora. A implementação do trabalho foi realizada em uma turma do 9o ano do Ensino Fundamental do Colégio Estadual do Paraná (CEP), em Curitiba, PR, durante o 4o bimestre do ano letivo de 2014. As atividades desenvolvidas foram analisadas de forma qualitativa a partir de dados obtidos das situações-problema resolvidas pelos alunos. A análise dos resultados obtidos, apontaram indícios de aprendizagem significativa, que é o objetivo da sequência didática. / Teaching Physics of content in the 9th grade of elementary school has been a challenge for science teachers, both by the possible lack of preparation as a lack of interest. Despite the State Guidelines geared to teaching that has implications in overcoming conceptual obstacles, built from the interaction between scientific knowledge and previous knowledge set out in everyday life, most of the teachers also address the physical content of mechanistic and fragmented way . Generally, the approach follows the relationship of topics mentioned in any textbook adopted previously. However, because of the importance of physical front of the technological development and also against the dissemination of technologies in society and the fact that the qualitative understanding of physical knowledge can facilitate future discussions and scientific education, it is justified to try to contribute to improving the teaching of physics at series. In this sense, a didactic sequence of pressure was drafted with the intention of stimulating the teaching-learning process of this subject making use of prior knowledge of existing proportionality in the cognitive structure of students. The theoretical framework was used the theory of meaningful learning of David Ausubel. The proposal was developed from the idea that there is proportionality relations between the quantities defining the concept of pressure. So, at first, was made a survey of students' prior knowledge. Then we made use of focused problem situations in daily life of students, aiming at presenting a previous organizer on the relationship of proportionality discussed in general range of issues. From there, the subject pressure was approached in a specific way, seeking the progressive differentiation and integrative reconciliation. The implementation of the work was carried out in a class of 9th grade of elementary school of the State of Paraná College (CEP), in Curitiba, Pr, during the 4th quarter of the school year 2014. The activities were analyzed qualitatively from the data obtained from problem situations resolved by the students. The analysis of results showed significant learning of evidence, which is the goal of the teaching sequence developed.

Abstract in English, Afrikaans and Zulu / This study explored how location and gender influence the performance of students in Physics in Akure South Local Government, Ondo State, Nigeria. The sample consisted of four schools randomly selected from the co-educational schools in the public schools. Data were collected through interviews, classroom observation, focus group interviews of the students and documents obtained from the school principals on students’ academic performance in the West African Senior Secondary Certificate Examination (WASSCE) from 2011-2015. The validity and the reliability of all these instruments were established. The data obtained through interviews were interpreted qualitatively. The documents obtained from the selected schools were also analyzed. The results of the study revealed that the urban students perform better in Physics than the rural students. The study also revealed that the gender of the students affects their performance in Physics with male students performing better than female students. Frantic efforts should be made to ensure conducive learning environment and equivalent learning opportunities to both male and female students. / Hierdie studie ondersoek hoe plek en geslag die prestasie van studente in Fisika in die Akure Suid-plaaslike regering, Ondo-staat, Nigerië, beïnvloed. Die steekproef het bestaan uit vier skole wat lukraak gekies is uit die mede-opvoedkundige skole in die openbare skole. Data is ingesamel deur onderhoude, klaskamerwaarnemings, fokusgroeponderhoude van die studente en dokumente wat van die skoolhoofde verkry is oor studente se akademiese prestasie in die Wes-Afrikaanse Senior Sekondêre Sertifikaat-eksamen (WASSCE) vanaf 2011-2015. Die geldigheid en betroubaarheid van al hierdie instrumente is vasgestel. Die data wat deur onderhoude verkry is, is kwalitatief geïnterpreteer. Die dokumente wat van die geselekteerde skole verkry is, is ook ontleed. Die resultate van die studie het getoon dat die stedelike studente beter in Fisika verrig as die landelike studente. Die studie het ook onthul dat die geslag van die studente hul prestasie in Fisika beïnvloed, met manlike studente wat beter presteer as vroulike studente. Vreemde pogings moet aangewend word om bevorderlike leeromgewing en gelykwaardige leergeleenthede vir beide manlike en vroulike studente te verseker. / Lolu cwaningo luhlolisise ukuthi indawo kanye nobulili bathonya kanjani ukusebenza kwabafundi e-Physics e-Akure South Local Government, e-Ondo State, eNigeria. Isampula lalinabashumayeli izikole ezine ngezikhathi ezikhethiwe kusukela izikole co-ezemfundo ezikoleni zikahulumeni. Idatha abangu eziqoqiwe ngokusebenzisa izingxoxo, ekilasini observation, izingxoxo somnqopho sokufundisa isiqhema lwabafundi futhi imibhalo etholakala othishanhloko esikoleni ekusebenzeni abafundi 'academic eNtshonalanga Afrika Senior Secondary Certificate Examination (WASSCE) kusuka 2011 kuya ku-2015. De geldigheid en de betrouwbaarheid van alle deze instrumenten efen-widegesteldeld. Imibuzo yezintambo ze-data verkregen yesikhala esiphezulu se-geïnterpreteerd. De dokumenter fra de udvalgte skoler blev også analysisret. Imiphumela cwaningo lwembula ukuthi abafundi ezisemadolobheni basebente kancono Physics ngaphandle abafundi basezindaweni zasemakhaya. Lolu cwaningo lwembula nokuthi ubulili abafundi Ithinta hun ukusebenza Physics ne abafundi besilisa kokwenza Ukuze ungcono abafundi besilisa nabesifazane. Imizamo eqondile kufanele kwenziwe ukuze kuqinisekiswe imvelo yokufunda kanye namathuba okufunda okulinganayo kokubili abafundi besilisa nabesifazane / Science and Technology Education / M. Ed. (Specialization in Natural Sciences)

Problem-based learning (PBL) is an active teaching strategy that could be implemented in the South African educational system to assist in developing problem-solving skills, critical thinking skills, collaborative skills, self-directed learning and intrinsic motivation in students. Even though it is not easy to drift from a teacher-centred strategy to a student-centred strategy, but this drift is supposed to be a paradigm drift for the nation. ‘Physics is difficult’ has been the anthem of students in South African high schools. This has led to lower pass rates in physics and as a result low physics career person in society. Physics students in high schools need to be exposed to the PBL strategy since the PBL strategy focuses on real-life problems to develop problem-solving skills, critical thinking skills and self-directed learning in students which are the skills needed for concept formation in Physical Science. Basically, the education of Physical Science students focused on the ability to acquire skills to solve real-life problems. This study focuses on exploring the experiences of high school physics teachers at Entsikeni cluster, South African, when implementing problem-based learning (PBL) in their physics classrooms. The study uses the mixed-method approach where three different research instruments were used to collect quantitative and qualitative data sequentially. Questionnaires, RTOP and interview protocol were employed. The findings of the study indicate that teachers project positive attitudes toward the PBL strategy but may probably not continue to use it because it requires more time than that which is allocated in the Curriculum Assessment and Policy Statement (CAPS) Physical Science document and as a result may not be able to finish their ATP on time. Teachers are teaching physics with no specialization in physics, which probably could lead to poor, pass rates in Physical Science. Teachers were inexperienced in teaching physics in the FET and could probably affect students’ academic performance. It is recommended they apply the PBL strategy to correct the negative effect of their inexperience on students’ performance. It is evident that if inexperienced trained teachers apply an instructional strategy based on research, they tend to develop students' performance as compared to applying the traditional instructional strategy. / Science and Technology Education / M. Sc. (Physics Education)