Procurou-se resgatar parte da história do ensino de Física no Brasil nas décadas de 1960 e 1970, quando o sistema educacional se subordinava à primeira Lei de Diretrizes e Bases da Educação brasileira - a LDB/1961, e, posteriormente, a Lei 5.692/1971. Esta primeira LDB provocou significativas modificações no currículo escolar ao descentralizar os programas das disciplinas escolares concedendo aos Estados e suas escolas a flexibilidade para definirem seus currículos mais ajustados às suas peculiaridades; possibilitou a realização de experiências educacionais e concedeu liberdade aos autores de livros didáticos, suprimindo a obrigatoriedade de seguirem um programa oficial. A partir da análise de documentos que orientaram o currículo nas escolas (legislação educacional, propostas curriculares apresentadas pelos Estados brasileiros, propostas de ensino apresentadas por grupos de pesquisadores e Universidades e livros didáticos de expressiva repercussão) editados no período para o nível equivalente ao atual Ensino Médio, buscou-se compreender os princípios (normativos, filosóficos e didático-pedagógicos) que nortearam o ensino de Física, no contexto colocado. No que tange as propostas curriculares específicas, objetivou-se compreender, por meio de uma análise de conteúdo, as concepções de Ciência e de Educação presentes nas mesmas, adotando como direcionamento da análise duas dimensões cognitivas - Epistemológica e Educativa. Do estudo na legislação, constatou-se a contradição entre o discurso da Lei e as formas de organização curricular que concedeu pouco espaço às disciplinas científicas, incluindo a Física. Contudo, outros fatores contribuíram para alentar o ensino de Ciências promovendo a entrada de propostas inovadoras no país; propiciaram a elaboração de propostas nacionais e também refletiram no mercado editorial dos livros didáticos. Das orientações curriculares específicas analisadas, os resultados revelam que as mesmas assumem diferentes visões de ciência Física: enquanto umas têm a Ciência como um processo dinâmico e de inerência experimental, ainda que alguns aspectos sejam pouco explorados, outras passam a ideia de ciência neutra, linear, ahistórica e, mesmo propondo experimentos, não enfatiza a inerência experimental da Física; priorizam os conceitos/definições e o formalismo matemático. Na perspectiva educacional, o ensino de Física no contexto estudado assumiu diferentes objetivos, tais como: apresentar ao aluno a ciência dos cientistas (transmissão de conteúdos do corpo de conhecimento da ciência/Física numa abordagem mais informativa); formar futuros cientistas e profissionais da área tecnológica e treinar para o acesso ao ensino superior. Algumas propostas assumiram o pressuposto pedagógico de conceder ao aluno uma participação mais ativa e de maior responsabilidade no seu processo de aprendizagem, e o papel do professor recolocado em uma posição mais periférica no processo educativo com a função de programar e controlar o processo de ensino. Outras permaneceram com as características do ensino tradicional, pressupondo um ensino expositivo auxiliado pelos manuais didáticos. / In this work tried to rescue part of the history of Physics teaching in Brazil in the 1960s and 1970s, when the educational system was subordinated to the first Law of Directives and Bases of Brazilian Education- the LDB/1961 and Law 5.692/1971. This first LDB brought significant changes in the school curriculum when to decentralize school subjects programs giving to the States and their schools the flexibility to define their curricula more suited to their peculiarities; It was possible the development of educational experiences and granted freedom to the textbooks authors, removing the requirement to follow an official program. From the analysis of documents that guided the schools curriculum (educational legislation, curriculum proposals presented by Brazilian states, education proposals submitted by groups from researchers and universities and also significant impact textbooks) published during the period to the equivalent level to the present high school, it was sought to understand the principles (normative, philosophical and didactic pedagogical) that guided the teaching of physics in this appropriate context. Regarding the specific curriculum proposals it was aimed to understand, through a content analysis, the conceptions of Science and Education present in both, adopting as directing the analysis of cognitive dimensions - Epistemological and Educational. From the legislation study, it was possible to find a contradiction between the law discourse and ways of curricular organization that has given little space to the scientific disciplines, including the Physics. However, other factors contributed to encourage the Science teaching promoting the entry of new proposals in the country; they led to the national proposals development and also reflected in the publishing market textbooks. From the analyzed specific curriculum guidelines, the results reveal that they take different views of Physical science: while some of them have science as a dynamic and experimental inherent process, although some aspects are a little explored, others undergo the idea of neutral science, linear, unhistorical and, even when proposed experiments, it does not emphasize the Physics experimental inherence; prioritize the concepts/definitions and mathematical formalism. In the educational perspective, the physics teaching in the studied context took different goals, such as: show to the students the scientists science (transmission of knowledge content in the science/physics in a more informative approach); To train future scientists and professionals in the technological area and as also for access to higher education. Some proposals have taken on the pedagogical presupposed to grant to the student a more active participation and greater responsibility for their learning process, and the teacher role reattached in a more peripheral position in the educational process with the task to program and control the teaching process. Others remained with the teaching traditional characteristics, assuming an expository teaching aided by educational textbooks.

No presente trabalho é desenvolvida uma análise do currículo que se pode inferir de três conjuntos de livros didáticos para o Ensino Médio, com especial atenção ao desenvolvimento dos conceitos de eletromagnetismo. A teoria de currículo de Michael APPLE foi tomada como principal recurso para essa análise. Inicialmente, é apresentado o desenvolvimento dos conceitos de currículo dominantes em diferentes períodos, considerando-se autores como TYLER, EISNER e chegando-se à teoria de currículo de Michael APPLE, que aborda a relação entre o currículo e fatores sociais como política, economia e cultura. Esses fatores externos são considerados ao se analisar diferentes temas relacionados aos currículos, como a legitimação do conhecimento através do livro didático, as influências da implementação de um currículo nacional ou de uma avaliação nacional, as características internas de uma escola, a reprodução do conhecimento e o comércio do livro didático. Depois de definir o referencial teórico faz-se breve histórico do currículo em livros didáticos de física no Brasil, entre eles os textos associados a projetos como o PSSC, FAI, PEF, PBEF e GREF. Essa abordagem leva em consideração a teoria de APPLE; ou seja, essa evolução é relacionada a fatores políticos, sociais e culturais de nosso país. Analisam-se então os Parâmetros Curriculares Nacionais, o Exame Nacional do Ensino Médio e os exames vestibulares que são fatores específicos que hoje condicionam o Ensino Médio no Brasil. Por fim, faz-se uma análise do ensino dos conceitos de eletromagnetismo em três livros didáticos contemporâneos para o Ensino Médio como exemplo do uso do referencial teórico desenvolvido e da análise dos fatores condicionantes em nosso país. / On this work we developed an curriculum analysis on three sets of didatic books fo rhigh school teaching, with special attention to the development of electromagnetism concepts. Michael APPLE\'s curriculum theory was taken as the main guideline for this analysis. Initially, the development of the concepts of curriculum are presented, considering authors such as TYLER, EISNER and finally APPLE that studies the relation between curriculum and social factors such as politics, economy and culture. Those external factors are considered while analyzing different subjects related to the curriculum, as the legitimation of the knowledge through the didactic book, the influences of the implementation of a national curriculum or evaluation, the internal characteristics of a school, the reproduction of knowledge and the commerce of didactic books. After defining the theoretical reference, we carried out a brief survey on the historical development of the curriculum and didactic books of physics in Brazil, dealing with texts related to projects such as PSSC, FAI, PEF, PBEF and GREF. This approach also takes into consideration the theory of APPLE; meaning that this discussion is related to political, social and cultural elements of our country. An analysis is then conducted on the National Curricular Parameters (Parâmetros Curriculares Nacionais), on the Nacional High School Examination (Exame Nacional do Ensino Médio) and on the university entrance examinations (exames vestibulares) which are the main factors that determine the high school teaching in Brazil. Finally, an analysis is made on three contemporary didactic books for high school, with special attention to the development of electromagnetism concepts, that exemplify the use of the developed theoretical referential and of the analysis of the condition factors in our country.

Neste trabalho se entrelaçam duas temáticas que compõem a estrutura de nossa pesquisa: uma delas é o desafio de possibilitar uma maior humanização do ambiente da sala de aula, em que educandos e educadores sintam-se capazes e responsáveis pela construção solidária do conhecimento; a outra é o fato de que a forma e o conteúdo da física trabalhada no Ensino Médio devem oferecer uma abordagem cultural da física, algumas noções sobre a pesquisa científica e a desmitificação da figura e da função do cientista. Para isso, utilizamos como referenciais teóricos centrais a proposta dos jogos teatrais de Viola Spolin e a filosofia da ciência de Thomaz Kuhn e a filosofia educacional emancipadora de Paulo Freire. O primeiro é utilizado para favorecer a partilha de conhecimentos entre professores e alunos explorando, de maneira lúdica, textos sobre atividades científicas que revelem algumas facetas do trabalho do cientista e da ciência. E o segundo é empregado para permitir um melhor acompanhamento do desenvolvimento científico através de um olhar epistemológico sobre a física. O terceiro nos permite estabelecer uma ponte entre esses dois referenciais através da educação \"problematizadora\" e emancipadora. Baseamo-nos na estrutura de jogos teatrais para criar quinze atividades a partir de textos cujos conteúdos abordam: formação de cientistas, pesquisa científica, ética na ciência e questões sociais ou religiosas que envolvam a atividade científica. Apresentamos duas experiências de aplicação dos jogos teatrais: uma realizada com alunos de uma escola pública da Grande São Paulo; e outra com professores em oficina realizada na XIII Reunión Nacional de Educación en Física, em Río Cuarto, na Argentina. / This work mixes two subject matters that support the structure o four reseach: one is the challenge of promoting a better humanization of te space in the classroom, where educators and pupils may feel they\'re partners, able and responsible for the construction of knowledge, side by side; the other that the contentes and the way physics are taught in High School must ofter a cultural approach of it, some notions of scientific reseach without taking the scientist and his/her work as myth. That\'s why used the role playing games by Viola Spoli as the main theoretical references and philosophy of science by Thomas Kuhn and the philosophy of the education that emancipates by Paulo Freire. The first is used to favor knowledge sharing between teachers and students when they explore texts about scientific activities, in order to have fun, which reveals some points of scientific work and science itself. The second is used to allow a better way of following scientific development through na epistemological look about physics. Finally, the third allows us to join these two references through the education thar proposes us problems to solve and emancipates. The work was based on the role playing games structure to create fifteen activities from texts whose contents talk about: scientists education, scientific research, ethics in science and social or religious issues that take part of scientific activity. We are presenting two experiences on playing games: one played with some students of a public school in the Gred São Paulo; the other was played with teachers in a meeting that took place at XIII Reunión Nacional de Educación en Física, in Rio Cuarto, Argentina.

Chamamos caixa preta um conceito ou instrumento cujos detalhes de funcionamento e debates históricos (a seu respeito) são abandonados quando do seu uso. Um computador é um exemplo de objeto que é usado, em geral, sem que haja preocupação ou conhecimento com relação às nuances de seu funcionamento. O fato, já bem aceito, de que a fórmula química da água é H2O é outro exemplo de caixa preta, na medida em que alguém que afirma isso não precisa se preocupar em citar fontes ou remeter a discussões sobre a história da Química. Trabalhamos com a hipótese de que a ciência tornou-se, por si mesma, uma caixa preta. A forma como se evoca a autoridade do conhecimento científico nos meios de divulgação, em livros, diálogos e anúncios comerciais (onde frequentemente figuram fórmulas como \"eficácia cientificamente comprovada\") atesta um cenário atual onde a natureza da ciência e, em particular, a \"comprovação\" científica revelam algo que, estando carregado de poder, vem sendo veiculado, mesmo por cientistas, de maneira ingênua - sem passar por uma elaboração maior ou ignorando-se toda a complexa discussão, sobre esse assunto, presente na filosofia da ciência. Em nosso ensaio, discutiremos essa problemática, explorando uma releitura do conceito de caixa preta de Bruno Latour em termos de lógica, no qual o expandimos para representar hipóteses tácitas presentes em uma teoria; apresentamos um quadro de discussões teóricas a respeito de questões da filosofia da ciência; analisamos criticamente alguns enunciados (de livros e revistas de divulgação científica) que invocam a autoridade da ciência e problematizamos assuntos da Física. Dessa forma, ilustramos a abertura de algumas caixas pretas tradicionalmente fechadas nos cursos médios e superiores de Física. A fim de expressar diferentes posturas epistemológicas com as quais se pode apropriar de um tema científico, propusemos uma classificação de exercícios epistemológicos em três tipos: o científico (o trabalho do cientista normal), o crítico (o trabalho do cientista complementar, do historiador ou do epistemólogo) e o cético (o discurso de dúvida sobre a validade da ciência). Nossa tarefa residirá na postura do exercício crítico, uma vez que buscaremos transpor algumas caixas tradicionalmente fechadas. / A black box is a concept or a instrument whose details of operation and details the historical debates are abandoned when their use. A computer is an example of object that is used, in general, without concern or knowledge about the nuances of its operation. The fact, already well accepted, that the chemical formula for water is H2O, is another example of black box, as someone who says that does not have to worry about citing sources or refer to discussions about the history of chemistry. We hypothesized that science has become, in itself, a black box. The way it evokes the authority of scientific knowledge in media, in books, conversations and commercials (which often include formulas such as \"scientifically proven efficacy\") attests to a current scenario where the nature of science and, in particular, \" proven \"scientific reveal something that, being full of power, has been conveyed, even by scientists, naively - without going through a development more or ignoring all the complex discussion on this subject, present in the philosophy of science. In our test, we will propose to discuss this issue, and to this end, we explore the concept of black box by Bruno Latour - a concept that can be classified as the sociology of science - and proposed a reinterpretation of this concept in terms logic, which expanded to represent the unspoken assumptions present in a theory, we present a theoretical framework for discussions on issues of philosophy of science, critically examine some statements (of books and science magazines) that invoke the authority of science and discuss some problems that can be found in matters of physics. Thus, we illustrate the opening of some traditionally closed black boxes in the middle and upper courses of physics. In order to express different epistemological stances with which they can appropriate a scientific topic, we proposed a classification of types of epistemological exercises into three types (we will explain in detail in the body of the dissertation): the scientific (the normal work of the scientist) the critic (the complementary work of the scientist, historian or epistemologist) and skeptical (the discourse of doubt on the validity of science). Our task will reside in the posture of the critical exercise, since attempts to transfer some boxes traditionally closed.

Nesta pesquisa procuramos investigar se o uso do pluralismo metodológico nas aulas de Física pode contribuir para o aprimoramento da argumentação científica dos alunos. As atividades foram realizadas com alunos da terceira série do ensino médio de uma escola do interior do estado de São Paulo. No desenvolvimento da pesquisa foram utilizadas, em sala de aula, metodologias de ensino variadas: atividades experimentais e de demonstração, atividades com o uso das tecnologias de informação e comunicação e projetos como estratégia de resolução de problema. A coleta de dados foi feita por meio de quatro grupos focais e pelas apresentações de projetos pelos alunos, com a finalidade de investigar as suas argumentações sobre os conceitos físicos estudados por meio das metodologias mencionadas anteriormente. Para a análise da estrutura das argumentações dos alunos demos ênfase aos elementos constitutivos do padrão de Toulmin. Os resultados desta pesquisa mostram indícios do aprimoramento da argumentação científica dos alunos. Isso nos fez concluir que o uso do pluralismo metodológico, juntamente com o processo de interação social, promove o desenvolvimento da argumentação científica e é uma alternativa que colabora para a formação de alunos mais reflexivos e participativos no processo de ensino e aprendizagem de Física. / In this research we investigate if the use of methodological pluralism in Physics classes can contribute to the improvement of the student\'s cientific argumentation. The activities were conducted with students of the third grade of secondary education at a school in the state of São Paulo. In the research\'s development was used, in the classroom, varied teaching methodologies: experimental and demonstration activities, activities using information and communication technology and projects such as problem solving strategy. The data collection was done through four focus groups and by the student\'s presentations of the project, in order to investigate their arguments about physical concepts studied by the methods mentioned above. For the initial structure analysis of the students\' argumentation we gave emphasis to the constituent elements of the standard Toulmin. Our results show evidence of student\'s improvement in scientific argumentation. Using these data we concluded that the use of methodological pluralism, with the process of social interaction, facilitates the development of scientific argument and it is an alternative that contributes to the formation of more reflective and participatory students in the teaching and learning of Physics.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-06-18T14:54:04Z No. of bitstreams: 1 deborahdossantosfranco.pdf: 2298718 bytes, checksum: 20c054cf833185f4a8532aae3c030a0f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-03T16:07:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 deborahdossantosfranco.pdf: 2298718 bytes, checksum: 20c054cf833185f4a8532aae3c030a0f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T16:07:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 deborahdossantosfranco.pdf: 2298718 bytes, checksum: 20c054cf833185f4a8532aae3c030a0f (MD5) Previous issue date: 2018-03-19 / O presente trabalho tem por premissa pensar a Física como uma linguagem e, através de um jogo de tabuleiro (board game), evidenciar a relação, por parte dos alunos, das palavras usadas nas aulas de Física com o cotidiano dos mesmos. Objetivamos entender a associação que o estudante estabelece diante do conhecimento que ele possui sobre alguns termos científicos que ele utiliza. O produto elaborado para tal investigação se trata de um jogo, intitulado por nós de “Physicool”. A escolha de utilizar um jogo como metodologia está em sua capacidade de desenvolver habilidades operatórias e em promover a interação e a participação dos alunos em sala de aula. A dinâmica de “Physicool” revela que imagens e palavras podem assumir diversos significados de acordo com a vivência de cada um. Essa percepção está em conformidade com a teoria de Mikhail Bakhtin, um influente filósofo da linguagem. A aplicação do produto ocorreu em duas turmas de terceiro ano de escolas do município de Juiz de Fora – MG e, através delas, foram realizadas considerações sobre a eficácia da metodologia envolvida, tanto no que diz respeito ao uso de jogos no ensino de Física quanto à interpretação dos conceitos por parte dos alunos. “Physicool” se revelou como uma atividade estimulante para os alunos. Foi perceptível a capacidade do jogo em contribuir para desenvolver a fala, a interação, o uso pensado dos termos científicos bem como a aprendizagem coletiva. O jogo completo é apresentado ao final dessa dissertação e pode ser reproduzido por professores que procuram por uma metodologia alternativa para abordagem de conteúdos de Ciências, uma vez que ele pode facilmente ser adaptado à discussão de diversos conceitos. Nesse trabalho, o tema central é o conceito “Energia” que, apesar de não possuir definição, está presente em todas as leis de conservação e em praticamente toda a Física no currículo do Ensino Médio. Tal escolha justifica-se pela abrangência do máximo de termos, além de deixar os alunos à vontade com o jogo a fim de estimular a memória, a fala, o raciocínio e, de certa forma, revisar o conteúdo empregado nas aulas de Física. / The present work is supposed to think Physics as a language and, through a board game, evidencing the relation, on the part of the students, of the words used in the classes of Physics with the daily life of the same ones. We aim to understand the association that the student establishes in front of the knowledge that he own about some scientific terms that he uses. The formulated product for such investigation is a game, entitled by us as “Physicool”. The choice of using a game as methodology is in its capabilities to develop operative skills and promote the interaction and the participation of the students in the classroom. The “Physicool” dynamics reveals that images and words can assume several meanings according to each one experience. This perception is in accordance with Mikhail Bakhtin’s Theory, an influent philosopher of language. The application of the product occurred in two third year classes in high schools of the county of Juiz de Fora – MG and, through them, considerations were performed about the efficiency of the methodology involved, both in terms of the use of games in Physics teaching and the interpretation of the concepts by the students. “Physicool” revealed itself as a stimulating activity for the students. It was noticeable the game capability to support the speak development, the interaction, the thoughtful uses of scientific terms as well the collective learning. The complete game is presented at the ending of this dissertation and can be reproduced by teachers that search for an alternative methodology for approach contents of Science, once it can easily be adapted to the discussion of several concepts. In this work, the central theme is the concept of “Energy” that, although it does not have definition, it is present in all laws of conservation and in practically all the Physics in the curriculum of the High School. Such a choice is justified by the comprehensiveness of the max of terms, beyond let the students comfortable with the game to stimulate the memory, the speaking, the reasoning and, in a certain way, review the concepts used in Physics classes.

Submitted by Larissa Vitoria Cardoso Cusielo (larissavitoria@id.uff.br) on 2017-02-23T18:07:20Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTACAO COMPLETA.pdf: 3237319 bytes, checksum: 4e5fed9340b32251e6faa1c25ebf8e1d (MD5) PRODUTO.pdf: 723308 bytes, checksum: 3ea8a3ea758a4ecd25ec16b614afcfc9 (MD5) / Rejected by Biblioteca do Aterrado BAVR (bavr@ndc.uff.br), reason: oi on 2017-05-22T16:24:46Z (GMT) / Submitted by Larissa Vitoria Cardoso Cusielo (larissavitoria@id.uff.br) on 2017-05-22T17:10:52Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTACAO COMPLETA.pdf: 3237319 bytes, checksum: 4e5fed9340b32251e6faa1c25ebf8e1d (MD5) PRODUTO.pdf: 723308 bytes, checksum: 3ea8a3ea758a4ecd25ec16b614afcfc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca do Aterrado BAVR (bavr@ndc.uff.br) on 2017-08-21T14:35:12Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTACAO COMPLETA.pdf: 3237319 bytes, checksum: 4e5fed9340b32251e6faa1c25ebf8e1d (MD5) PRODUTO.pdf: 723308 bytes, checksum: 3ea8a3ea758a4ecd25ec16b614afcfc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T14:35:12Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTACAO COMPLETA.pdf: 3237319 bytes, checksum: 4e5fed9340b32251e6faa1c25ebf8e1d (MD5) PRODUTO.pdf: 723308 bytes, checksum: 3ea8a3ea758a4ecd25ec16b614afcfc9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física. Volta Redonda,RJ / A Cosmologia faz parte dos conteúdos de física moderna e contemporânea do nível médio, cuja abordagem já está presente no Currículo Minimo de Física do Estado do Rio de Janeiro. Esse novo currículo propõe um ensino de física menos matematizado, mais próximo da alfabetização científica, onde o indivíduo apropria­se dos debates científicos, reconhecendo a ciência e a tecnologia como interdependentes, de caráter evolutivo, e capazes de moldar a sociedade contemporânea. O presente trabalho, em consonância com esse novo paradigma educacional, apresenta como produto uma sequência didática baseada em mapas conceituais para ensino de Cosmologia em turmas do primeiro ano do Ensino Médio. A metodologia dos mapas conceituais foi escolhida porque trata­se de uma ferramenta de grande utilidade, tanto para facilitar, como para avaliar o processo de ensino­aprendizagem, em especial para mostrar indícios da ocorrência de aprendizagem significativa. Nesta dissertação apresentamos como são construídos e analisados mapas conceituais, bem como as bases que fundamentam o uso de tais mapas para estudos da ocorrência de aprendizagem significativa. A sequência didática proposta como produto contêm os roteiros de aulas completos para que o professor possa trabalhar a Cosmologia com seus alunos utilizando mapas conceituais. Nossa proposta privilegia a confecção cooperativa dos mapas para propiciar a negociação dos conceitos entre os alunos. Apresentamos a análise dos resultados obtidos da aplicação do produto em uma turma de Ensino Médio da rede pública estadual (RJ). Junto com o produto, apresentamos um guia para que o professor possa analisar os mapas conceituais produzidos por sua turma, buscando indícios do tipo de aprendizagem que seus alunos estão tendo. / The Cosmology is part of modern and contemporary physics content of the high level curriculum, whose approach is already present in Minimum Curriculum of Physics of the State of Rio de Janeiro. This new curriculum proposes a less mathematized physics teaching, closer to scientific literacy, where the individual appropriates the scientific debates, recognizing the science and technology as interdependent, having also an evolutionary character. The main purpose is to develop in the student the ability to explain and discuss science and technology in the contemporary society. This work, aligned with this new educational paradigm, proposes as the educational product a didactic sequence based on conceptual maps for teaching cosmology in the first year of high school. The methodology of the conceptual maps was chosen because it is a very useful tool, both to facilitate, and to evaluate the process of teaching and learning, especially to show evidence of the occurrence of meaningful learning. In this thesis we present how those conceptual maps are constructed and analyzed, as well as the bases underlying the use of such maps to study the occurrence of meaningful learning. The didactic sequence proposed as a product contains the scripts of full classes so that the teacher can work cosmology with their students using concept maps. Our proposal focuses on cooperative preparation of maps to facilitate the negotiation of concepts among students. The analysis of the results of applying the product in a high school class of a public school is presented. Along with the product we also present a guide to analysis of the concept maps produced by the students, seeking evidence of the kind of learning that their students are having.

Submitted by Larissa Vitoria Cardoso Cusielo (larissavitoria@id.uff.br) on 2017-02-23T18:25:33Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO FINAL.pdf: 2646668 bytes, checksum: fc35cc0a8a8c5fd607392d6b356189fa (MD5) PRODUTO FINAL.pdf: 869540 bytes, checksum: 3ef0beb49ceaacec50da97f14b0be260 (MD5) / Rejected by Biblioteca do Aterrado BAVR (bavr@ndc.uff.br), reason: oi on 2017-05-22T16:24:56Z (GMT) / Submitted by Larissa Vitoria Cardoso Cusielo (larissavitoria@id.uff.br) on 2017-05-22T17:10:28Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO FINAL.pdf: 2646668 bytes, checksum: fc35cc0a8a8c5fd607392d6b356189fa (MD5) PRODUTO FINAL.pdf: 869540 bytes, checksum: 3ef0beb49ceaacec50da97f14b0be260 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca do Aterrado BAVR (bavr@ndc.uff.br) on 2017-08-21T15:42:31Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO FINAL.pdf: 2646668 bytes, checksum: fc35cc0a8a8c5fd607392d6b356189fa (MD5) PRODUTO FINAL.pdf: 869540 bytes, checksum: 3ef0beb49ceaacec50da97f14b0be260 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T15:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO FINAL.pdf: 2646668 bytes, checksum: fc35cc0a8a8c5fd607392d6b356189fa (MD5) PRODUTO FINAL.pdf: 869540 bytes, checksum: 3ef0beb49ceaacec50da97f14b0be260 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física. Volta Redonda,RJ / Diante da situação atual da educação brasileira, principalmente na área das ciências naturais e suas tecnologias, mais pontualmente em física, é inquestionável a necessidade de novas abordagens, novas práticas capazes de levar a uma potencial aprendizagem significativa. Neste trabalho, após discutir a atual crise na educação e o aparecimento de novas metodologias, enfatizamos a importância da experimentação no ensino de física e como essa prática é justificada pela teoria sócio-histórica de Vygotsck. Em seguida, sugerimos como inovação, o uso das partilhas termopar nas atividades experimentais de termologia, que além de tornarem esses experimentos mais seguros e baratos, ainda torna conhecido um dispositivo presente em diversos aparelhos de nosso dia a dia, como bebedouros, por exemplo; permitindo também o aprofundamento em vários conceitos de termologia e eletricidade, a partir do conhecimento de um efeito já conhecido desde o século XIX, mas ainda ignorado pela maioria dos professores de física. Após apresentar as pastilhas e descrever umas práticas que foram muito bem sucedidas, deixaremos uma apostila para auxiliar os professores que resolvam utilizá-las. / Due to current situation of brasilian education in Natural Sciences area and their Technologies, more punctually in phisics, it is unquestionable the need for new approaches, new practices able to lead to a true meaningfull learning. In this work, after discussing their current crisis in education and the emergence of new methodologies, emphasizes the importance of experimentation in teaching of phisics and how this practice is justified by the theory of the Vygotsck. And then I suggest as innovation the use of thermocouples in thermology experimental activities, which in addiction make these experiments safer and cheaper and still, becomes a known device present in various devices in our daily life like water fouintains, for example; also allowing the deepening in various concepts from thermology and electricity, from the knowledge of an effect that has been known since the nineteen century, but still ignored by most physics teachers. After presenting the thermocouples and describe their practices were very successful, I leave a handout to support teachers who want to use them.

Apresentamos, nesta tese, uma investigação sobre a estabilização ontológica do fóton, um actante inicialmente articulado no contexto da primeira revolução da Física Quântica. Partindo dos Estudos da Ciência de Bruno Latour, entendemos a ciência como uma rede que se estende por diferentes setores da sociedade e que, portanto, lida com diferentes gêneros do discurso. Além de identificar a importância do gênero científico (artigos seminais) no processo de autonomização dos fatos científicos, também reconhecemos que, na comunidade da Física, os livros didáticos, ou manuais de instrução, tem papel crucial no estabelecimento dos problemas exemplares bem como das teorias hegemônicas, tanto que, hoje, é possível um físico se formar sem estudar os artigos originais sobre Física Quântica. Ademais, os livros didáticos de ciências da Educação Básica são, atualmente, responsáveis pela extensão da rede científica para além dos laboratórios, autonomizando actantes como o fóton em esferas mais amplas da sociedade, papel que Latour poderia chamar de representação pública. O objetivo desta pesquisa é investigar a interação entres esses três gêneros do discurso (artigos seminais, livros didáticos de ensino superior e livros didáticos de ensino médio) e interpretar como que a estabilização ontológica do fóton é mediada por cada um deles. Ao fazer isso, estamos estendendo o programa de pesquisa de Latour em, pelo menos, três sentidos. Primeiramente, incluímos o papel do contexto didático na rede da ciência. Segundo, nossos objetos de investigação estão separados por um intervalo temporal maior do que o usual (aproximadamente cem anos). E, por fim, enquanto Latour dedica-se, principalmente, ao estudo de ciências empíricas, nosso trabalho volta-se para assim chamada Física Teórica, levantando questões ontológicas não discutidas originalmente por Latour. Para dar conta dessa extensão, o presente trabalho está dividido em duas partes. A parte I (Referencial Teórico) traz três artigos sobre as ideias de Bruno Latour e as possibilidades de sua aplicação na pesquisa em Educação em Ciências, o que temos chamado de Sociologia Simétrica da Educação em Ciências ou Estudos da Educação em Ciência. A parte II (Estudos Empíricos) traz quatro artigos (dois sobre as relações entre artigos seminais e livros de ensino superior e dois sobre as relações entre artigos seminais, livros de ensino superior e livros de ensino médio). O primeiro estudo empírico traz uma análise metalinguística do artigo original de Einstein de 1905 em que o quantum é articulado pela primeira vez sem que se precisasse recorrer a nenhum laboratório. No segundo artigo, apresentamos uma análise conceitual e matemática dos artigos de de Broglie e usamos as ideias de Latour para discutir o papel dos livros didáticos na autonomização de sua teoria. No terceiro artigo, analisamos visões epistemológicas em livros didáticos de Física aprovados no Plano Nacional do Livro Didático do Ensino Médio de 2015. E, no quarto artigo, discutimos a narrativa sobre o fóton nesses livros a partir de uma articulação teórica entre ideias de Latour e Bakhtin. Nossos principais resultados apontam o papel articulador da matemática na estabilização de actantes físicos e o papel ativo dos autores de livros didáticos na estabilização do fóton a partir da hibridização de diferentes visões e do uso de mecanismos de causação reversa. / We present an investigation about the ontological stabilization of photon, an actant articulated initially in the context of the first Quantum Revolution. Departing from Bruno Latour’s Science Studies, we take Science as a network spread through different sectors of society and which deals with different speech genders. Besides of identifying the importance of the scientific gender (scientific papers) in the process of autonomation of scientific facts, we also recognize that, in the Physics community, textbooks play a crucial role in the establishment of traditional problems as well as hegemonic theories. Nowadays, someone can conclude an undergraduate course on Physics without having read any of the original papers about Quantum Physics. Furthermore, textbooks in Basic Education are responsible by the extension of the scientific network beyond laboratories, autotomizing actants like the photon in wider spheres of society, what Latour would call public representation. The goal of this research is to investigate the interaction among these three speech genders (original papers, undergraduate textbooks and high school textbooks) and to interpret how the ontological stabilization of photon is mediated by each of them. By doing so, we are extending Latour’s research program in at least three ways. First, we include the didactic context in the science network. Second, our objects of investigation are separated in time by a greater gap (about a hundred years). And third, while Latour studied chiefly the empirical sciences, our work is directed towards the Theoretical Physics, raising ontological questions that were not discussed by Latour. To allow this extension, the work is divided in two parts. Part I (Theoretical Framework) presents three papers about Bruno Latour’s ideas and the possibilities of their application in the research on Science Education, what we have called The Symmetric Sociology of Science Education. Part II (Empirical Studies) presents four papers (two about the relation between original papers and undergraduate textbooks and two about the relation between original papers and high school textbooks). The first empirical study presents a metalinguistic analysis of 1905 Einstein’s paper in which the quantum is articulated by the first time without requiring any laboratory trial. In the second paper, we present a conceptual and mathematical analysis of de Broglie’s papers and we use Latour’s ideas to discuss the role of textbooks in the atomization of his theory. In the third paper, we analyze the epistemological visions present in the Physics textbooks approved by the 2015 National Plan of Textbook. In the fourth paper, we discuss the narrative about the photon present in these books departing from a theoretical articulation between Latour’s and Bakhtin’s ideas. Our chief results point to the articulating role of mathematics in the stabilization of physical actants and the active role of textbooks authors in the stabilization of photon through the hybridization of different visions and the use of the mechanisms of reverse causation.

The focus of this thesis was to find and evaluate the information resources available to teachers, in the context of creating or conducting demonstrational and student experiments in the Physics of the Microworld at high school. Another goal of the thesis was the creation of four sets of aids for experiments from various areas of microworld physics taught at the high school level. These sets contain instructions for teachers and worksheets for pupils. Another goal was to make the sets portable, which all four met. Part of this work is a description of the created experimental sets, worksheets for pupils and texts for teachers. The experimental sets will be stored on the premises of the Department of Physics Education and will be available for loan to teachers for teaching purposes.