Current research on cognitive learning is applied to the designing of several experiments for use in high school physical science and physics classes. The goal of the project was to use simple inexpensive materials to construct experiments and demonstrations that illustrate physics concepts and can easily be modeled using simple mathematics.Saline solutions are used to show simple examples of refraction and effects of a solution of varying density. The refractive index of two liquids is measured. The continuous refraction of a stratified fluid is demonstrated. Fluid flow is investigated. This leads to a simple experiment that leads to an easy way to measure the acceleration of gravity.The goal was met with several simple experiments using inexpensive materials, modeling techniques, and simple mathematics derivations were designed and tested. Data from the experiments gives results that are very close to the accepted values. / Department of Physics and Astronomy

This study analyzes the nature of pre-service teachers’ conceptual models of various electromagnetic phenomena, specifically electrical current, electrical resistance, and light/matter interactions. This is achieved through the students answering the three questions on electromagnetism using a free response approach including both verbal and pictorial representation. The student responses are then analyzed qualitatively and quantitatively utilizing a multi-tiered approach. These analyses include epistemological representation, misconceptions, correct conceptions, and the impact of high school physics exposure on student conceptions. This study is unique in three primary respects; the free response questionnaire approach, a subject group that consists of pre-service teachers, and a primarily female demographic. / Department of Physics and Astronomy

This study investigated the attitudes of grade 11 female students towards the study of Physical Science in Mafikeng. Attitudinal measures, such as levels of student's interest and the perceived utility of science, were examined. The subjects of the study included grade 11 female students from selected high schools in the Mafikeng District. A total of 300 female students participated in the study. A survey method was used in this study. A questionnaire was administered to examine the perceptions and attitudes of female students towards the study of Physical Science. A three-point positive/neutral/negative scale was utilized in sections B. C. and Din order to encourage students to make an attitude choice. The research findings showed that the attitudes of grade 11 female students in the selected high schools were affected by parents, teachers, peers, classroom environment, personal perceptions and aspirations. / M. Ed. (Science Education) North-West University, Mafikeng Campus, 2006

No description available.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-26Bitstream added on 2015-03-03T12:06:46Z : No. of bitstreams: 1 000809820.pdf: 12467477 bytes, checksum: 23862e16e4d82da43742bbd637a3a01c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A Escola Estadual Bento de Abreu - EEBA, renomada instituição da cidade, foi o primeiro ginásio estadual de Araraquara e um dos primeiros ginásios oficiais do estado de São Paulo, instalado em fevereiro de 1934. Neste trabalho, a partir de um conjunto de instrumentos de valor histórico, pertencentes ao laboratório de Física da EEBA, abordamos aspectos do ensino de Física proposto entre os anos 1931 e 1961. Para o estudo, de natureza qualitativa, foi realizada uma pesquisa documental, tomando-se a legislação de ensino em vigor no período que compreende os primeiros anos de funcionamento da EEBA como ginásio oficial e foram analisados livros didáticos editado/publicados entre os anos de 1931 e 1961. Também foram selecionados cinco instrumentos, de diferentes áreas temáticas, que foram examinados de acordo com procedimentos de museologia. Nossos resultados indicam que os instrumentos antigos encontrados na Escola Estadual Bento de Abreu de Araraquara atendiam ao que era proposto pela legislação da época e observamos que a descrição de um grande número deles aparece nos livros didáticos analisados. Consideramos que o papel que os objetos representaram no ensino de Ciências e de Física no Brasil justifica a organização de acervos e a preservação desses objetos. Acreditamos que por meio do estudo dos instrumentos possamos conhecer melhor o ensino de Ciências e de Física no passado e pensar propostas para o emprego desses instrumentos em outros contextos, enriquecendo o ensino em nossos dias / Bento de Abreu State School - EEBA, renowned institution in the city, was the first official secondary school in Araraquara and one of the first in the state of São Paulo, installed in February 1934. This paper deals with aspects of Physics teaching proposed between 1931 and 1961, starting from the study of ancient instruments that belong to the EEBA Physics Laboratory. For the qualitative study, documentary research was carried out, taking the educational legislation in force between 1931 and 1961 and official textbooks edited / published in this period. Five instruments, of different thematic areas, that were studied according to procedures of museology, were also selected. Our results indicate the ancient objects found in the State School Bento de Abreu de Araraquara heed to what was proposed by the legislation of the time and noticed that the description of a large number of them of them appear in the analyzed textbooks. We consider that the role played by the instruments in science and physics teaching in Brazil justifies the organization of collections and preservation of these objects. We believe that by means of the study of instruments we may broaden the knowledge about science and physics teaching in the past and think of proposals to use these instruments in other contexts, enriching nowadays teaching

O ensino da Física está fundamentalmente baseado na resolução de problemas. A experimentação tem também se tornado um elemento presente nas situações de aprendizagem. Mesmo assim, o estudo da Física é um campo rico para o desenvolvimento de concepções prévias. Observa-se que o ensino de certos conceitos de Física (como força de atrito, gravidade e movimento) a partir das metodologias tradicionais (baseadas na conceituação, exemplificação e resolução de problemas) parece não garantir que certas concepções prévias sejam corrigidas. Diversos estudos têm demonstrado que concepções prévias podem se estabilizar ao longo dos anos e se tornar persistentes a tal ponto que mesmo após diversos anos de estudo, os estudantes chegam aos cursos universitários com tais concepções. Materiais concretos, que permitam aos estudantes construir, testar e confrontar teorias são uma abordagem indicada para complementar o ensino, buscando desestabilizar concepções prévias. Diversos materiais podem ser úteis nesse processo (brinquedos, sucata e outros). Idealmente, materiais pedagógicos são mais apropriados, destacando-se materiais robóticos educativos. Kits educacionais de Robótica lembram um brinquedo, mas quando integrados aos conteúdos curriculares, colocam o estudante como construtor de sua aprendizagem, repensando seus conceitos preexistentes. Situado nessa problemática, o presente estudo descreve o desenvolvimento e experimentação de um jogo didático destinado ao ensino de conceitos de Física, fazendo uso de materiais robóticos. Kit de Robótica Lego MINDSTORMS foram utilizados na realização das atividades. A primeira atividade teve por objetivo identificar concepções prévias sobre os conceitos de força de atrito, gravidade e movimento. A partir das concepções identificadas foi desenvolvido um jogo de equipes composto por diversas etapas. Cada etapa teve por objetivo testar certas concepções e promover a aprendizagem. Os experimentos foram realizados com um grupo amostral de 11 estudantes (inicialmente do 5º e no ano seguinte do 6º ano do Ensino Fundamental) em uma escola da rede privada. A escolha por estudantes do Ensino Fundamental foi movida pela necessidade de avaliar tanto as concepções prévias quanto as contribuições do trabalho antes do ensino formal dos conceitos de Física trabalhados. Considera-se que a contribuição do presente trabalho está em elaborar situações de aprendizagem que incluam materiais robóticos e uma metodologia fundamentada em jogos de equipe em nível de Ensino Fundamental. A análise dos resultados, observações e respostas dos estudantes permitiu verificar que os estudantes foram ativos durante todo o processo de desenvolvimento das atividades propostas. Pela forma como interagiram com os materiais, os estudantes foram criativos nas construções que visavam a produção do conhecimento. Comparando-se as concepções dos estudantes antes e após o jogo, há evidências de que houve evolução, pois eles conseguiram se apropriar dos conceitos em torno dos temas, aspecto que pode revelar a ocorrência de uma aprendizagem. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-07-25T12:05:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Roseli Fornaza.pdf: 5357709 bytes, checksum: 26deef4b19bf77c98185efb936c823e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T12:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Roseli Fornaza.pdf: 5357709 bytes, checksum: 26deef4b19bf77c98185efb936c823e0 (MD5) Previous issue date: 2016-07-25 / Teaching Physics is fundamentally based on problem solving. Experimentation has become a present element in such learning situations. Still, Physics is a rich field for the development of misconceptions. It is observed that teaching certain concepts in Physics (such as Force, Gravity and Friction) from traditional methodologies (based on conceptualization, building examples and solving problems) seems not to ensure that certain misconceptions be corrected. Several studies have shown that misconceptions may become stable over the years and persist to the point that even after several years of study, learners arrive at the university courses with such conceptions. Concrete materials, which allow learners to build, test and confront theories are one approach indicated to complement teaching, seeking to destabilize misconceptions. Several materials can be useful in this process (toys, scrap, etc.). Ideally, pedagogical materials are most appropriated, such as educational robotics components. Educational Robot kits seem a toy, but when integrated to curricular contents, they place the learners as a constructor of his/her learning, rethinking pre-existant concepts. Situated in this problem context, the present study describes the development and experimentation of a didactic game to assist Physics teaching. Educational Robot Kits from LEGO MINDSTORMS were used in the accomplishment of the activities. The first activity had the objective of discovering learners misconceptions about friction, Gravity and Movement. From this point on, it has been developed a collaborative game made of three stages. Each stage has the objective of testing certain conceptions and promoting the learning. The experiments were accomplished with a group of eleven students (from elementary level) in a private school. The choice of elementary school students was driven by the need to evaluate both the preconceptions as the contributions of the work before the formal teaching of Physics concepts started. It is assumed that the contribution of this work is to draw up learning situations that include robotics material and a methodology based on collaborative games in elementary school level. Results, observations and students answers have allowed to attest that students were active during the experiment. Comparing initial and final conceptions it is possible to attest that there was evidence of learning.

O presente estudo aborda “o problema da incerteza na medida no ensino médio” e propõe uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativo (UEPS) acerca do assunto. O objetivo desta proposta pedagógica é introduzir conceitos relativos às incertezas inerentes ao processo de medição, conhecimento visto como essencial para uma melhor compreensão dos experimentos quantitativos, e por consequência dos conceitos físicos. Participaram desse estudo alunos de Física do 1° ano do ensino médio do Colégio Estadual Professora Adélia Dionísia Barbosa, lotado no município de Londrina, no estado do Paraná. As principais constatações deste trabalho são: (i) é possível introduzir conceitos relativos às incertezas inerentes ao processo de medição, no ensino básico; (ii) as UEPS e a experimentação, alicerçadas por investigações da Educação Científica, que também abarcam o ensino de Física, podem contribuir para a aprendizagem significativa dos conceitos físicos e para a motivação dos alunos nas aulas de física do ensino médio. / This present study approach “the problem of uncertainty in the measure of the high school” and propose a Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU) about the matter. The objective of this pedagogical proposal is to introduce concept related to the uncertainties inherent to the measurement processes, knowledge considered essential for a better understanding of the quantitative experiments. Participants of this study were Physics students from the 1st year of high school at the Adélia Dionísia Barbosa State School, in Londrina, Paraná State. The main findings of this study are: (i) it is possible to introduce concepts related to the uncertainties inherent in the measurement process in basic education; (ii) the PMTU and the experimentation, based on scientific education research, which also includes physics teaching, can contribute to the meaningful learning of the physical concepts and to the motivation of students in high school physics classes.

Thesis (MEd (Education))--Cape Peninsula University of Technology, 2017. / This study aims to narrate the lived experiences of Grade 12 Physical Sciences learners. According to UMALUSI reports on National Senior Certificate (NSC) of 2011 and 2013, there seems to be a steady decrease in the number of learners writing Physical Sciences from 2008 to 2013. One of the aims of this study is to investigate why there is a steady decline in the number of learners choosing the subject and what their classroom experiences are. A related aim is to describe how these learners’ perceptions of their Physical Sciences educators affect their mental experiences in the subject. The study used phenomenology both as a research methodology as well as the underpinning theoretical framework. Twelve Grade 12 learners from 3 different schools in the Metro North Education District in Cape Town were chosen to participate in this research. The data were collected using two rounds of in-depth semi-structured interviews. The interviews were transcribed and explicated using Giorgi’s phenomenological method. The findings show that although Physical Sciences educators are trying to support their learners, they are failing to meet the expectations of the learners. These findings provide new insights into understanding the world of the learner better and that the recommendations could have transformative implications for curriculum planners, curriculum advisors and pedagogical strategies in how the subject is presented to learners.

Considerando que a literatura atual da área de Educação aponta a necessidade de se ensinar sobre ciências, isto é, enfatizando a natureza histórica, humana e provisória do conhecimento científico, preocupamo-nos, neste trabalho, com a explicitação da estrutura \"lógica\" de algumas formas de inferência usadas na prática científica, com dupla intenção: investigar em pormenores os processos pelos quais se pode chegar a certas conclusões científicas, a fim de esclarecer aspectos lógico-epistemológicos desses processos, e apontar como e por que tais pormenores não podem ser excluídos das aulas de ciências. A principal forma de inferência investigada foi a da abdução que, na prática científica pode estar presente em situações onde o sucesso preditivo de uma teoria é apontado como evidência em favor desta, o que, a rigor, equivale a aplicar a falácia formal da afirmação do consequente. Encontramos dois modos de justificar essa inferência em uma abordagem probabilística da forma \"se há sucesso de uma previsão teórica, então a probabilidade de a teoria ser \'correta\' sofre um incremento quantificável\", com teoria de Probabilidades e o teorema da dedução: um aplicando o teorema de Bayes à hipótese de Stalnaker (ou a tese de Adams) e outro usando a tabela-verdade da implicação material, concluindo, em ambos, que a probabilidade de o sucesso da previsão E de uma teoria T poder ser usado como sinal em favor desta é uma função que cresce tanto com o valor da probabilidade de que a teoria resulte em tal previsão quanto com o valor da própria probabilidade de T e decresce com a probabilidade de E, o que está matematicamente de acordo com a expectativa intuitiva. Ao longo do texto, mostramos que a explicitação desse tipo de raciocínio constitui elemento útil para a formação dos educandos para que tenham efetivo entendimento da natureza do conhecimento e mesmo para embasar raciocínios aplicados à vasta gama de fenômenos do cotidiano, desde inferências simples até conclusões mais complexas como política ou moral. / Whereas the current literature in Education area points to the need to teach ABOUT sciences, that is, emphasizing the historical, human and provisional nature of scientific knowledge, we are concerned in this paper with the explanation of the \"logic\" structure of some inference forms used in scientific practice, in order to: investigate in detail and clarify logical-epistemological aspects of the processes by which we obtain certain scientific conclusions, and point out how and why this details can not be excluded science classes. We investigated the inference by abduction that in scientific practice may be present in situations where the predictive success of a theory is touted as evidence for this, which, strictly speaking, is applying formal fallacy of affirming the consequent. We have found two ways to justify this inference in a probabilistic approach of the form \"if there is success of a theoretical prediction, then the probability of the theory to be \'correct\' undergo measurable increase\" with Probability theory and the deduction theorem: one applying Bayes\' theorem to the hypothesis Stalnaker (or Adams thesis) and another using the truth table of material implication, concluding on both the probability of the success of prediction E of a theory T can be used as signal please T (or \"prob(E pleases T)\") is a function that increases both prob(from T deduces E) and prob(T) and decreases with prob(E), what is mathematically according to intuitive expectations. Throughout the text, we show that the identification of this kind of reasoning is useful element for the training of students to have effective understanding of the nature of knowledge and even to support reasoning applied to the wide range of everyday phenomena, from simple inferences to more conclusions complex as a political or moral

O presente trabalho trata de algumas dificuldades de estudantes num laboratório didático de Física. Utilizando Relatórios de experimentos realizados pelos estudantes de um curso de laboratório do Instituto de Física da USP, analisamos o entendimento de conceitos típicos de um experimento de Física, como medida, incerteza, flutuação etc. Uma análise qualitativa do conteúdo dos Relatórios mostra que as medidas são representadas quase sempre incorretamente e, quando corretas, têm uma interpretação equivocada: devem ser exatas, refletindo características completamente definidas dos objetos ou fenômenos e a influência de quem as realiza ou do instrumento de medida supera e obscurece o acesso às propriedades das grandezas. Para a interpretação dos resultados encontrados utilizamos conceituações de realidade apresentadas por autores da área da sociologia; nos apoiamos no pressuposto de que a realidade da vida cotidiana, em que os estudantes estão imersos, é distinta da realidade considerada na perspectiva científica. Buscamos atribuir as dificuldades manifestadas pelos estudantes quando são convidados a medir, expressar e analisar os resultados de uma medida no laboratório, à concepção de realidade cotidiana que eles detêm. Consideramos que as dificuldades enfrentadas pelos estudantes no trabalho no laboratório didático de Física têm um forte componente de uma concepção equivocada, de senso comum, relativa a certos aspectos do campo científico, mais do que um desconhecimento dos procedimentos estatísticos que comparecem na elaboração dos resultados. / The present work deals with some of the students\' difficulties at a Physics teaching laboratory. Using experiment reports written by students in a laboratory course at the Physics Institute of USP we analyzed the understanding of typical concepts in a physics experiment like measurement, uncertainty, fluctuations etc. A qualitative analysis of the reports content shows that measurements are very often represented incorrectly and when they are correct, the interpretation is wrong; the observer and measurement instrument influences surpass and conceal the intrinsic properties of a physical measurement. For interpretation of the results we used reality concepts that have been presented by authors in the area of Sociology; we based on the assumption that students\' everyday life reality is different from the reality as seen from a scientific perspective. We tried to connect the difficulties found by students when they have to measure, express and analyze results of a laboratory measurement, to their everyday life conceptions. We consider that the difficulties found by students\' in their Physics teaching laboratory have a strong component of a misleading conception, of common sense, in relation to certain aspects of the scientific field, rather than an ignorance of statistical procedures that are used in the elaboration of results.