Este trabalho foi fundamentado na articulação entre a multimodalidade e o planejamento de ensino na perspectiva do Modelo Topológico de Ensino (MTE), tendo por objetivo investigar as características multimodais do planejamento de ensino e de sua execução por professores de Química em formação inicial. Desenvolvemos a pesquisa no âmbito de um ciclo formativo ocorrido em um subprojeto do Pibid/Química durante o ano de 2016, que envolveu licenciandos e professores da educação básica. A dinâmica de ações era direcionada à Elaboração, Aplicação e Reelaboração de sequências didáticas (SD). Nesse contexto, o MTE também atuou como fundamentação teórica para: a formação dos participantes do projeto; a organização do planejamento; e a realização de sucessivas avaliações das referidas etapas do processo. Nosso desenho metodológico considerou a produção de dados em cada uma dessas etapas, assim, partimos do referencial de planejamento - o MTE - e da multimodalidade para desenvolver quadros analíticos que nos permitissem investigar o objeto de pesquisa. Selecionamos para análise uma SD elaborada por duas licenciandas, que apresentava uma variabilidade de materiais de apoio planejados, os quais identificamos que serviam predominantemente à performance do professor, com poucas inserções voltadas à manipulação das ferramentas culturais pelos próprios alunos. Na Aplicação caracterizamos a performance gestual e a proxêmica de uma licencianda por meio do registro em vídeo, identificando uma tendência de diminuição de gestos pragmáticos quando ela transitava entre os materiais de apoio lousa e tela de projeção com animação. Após a Aplicação realizamos uma entrevista por meio da técnica da Lembrança Estimulada por Vídeo e analisamos a percepção das licenciandas sobre a influência dos materiais de apoio em suas performances verbal e gestual. Constatamos uma diferença de enfoque em suas avaliações: a primeira descrevia com mais detalhes suas ações em sala de aula, destacando as formas de uso dos modos verbal e gestual; a segunda enfatizou na entrevista as limitações impostas em sua performance pelos materiais de apoio. Em resumo, nossos resultados indicam a possibilidade de intencionalmente prepa / This research was based in the articulation between the multimodality and the teaching planning, considering the perspective of the Topological Model of Teaching (TMT). We aimed to investigate the multimodal features of the teaching planning and its implementation by undergraduates of a chemistry teacher training course. The background of the research was a formative cycle developed in a project named Pibid/Química during the year of 2016, which involved undergraduates and teachers of high school level. The actions were focused on the process of Elaboration, Application and Re-elaboration of didactic sequences (DS). In this context, the TMT was the theoretical basis for: the training of the project participants; the planning organization; the successive evaluations performed through the different stages of the process. Our methodological framework considered the data produced in all these stages. Thus, we used the TMT and the multimodality for developing analytical frameworks which would allow us to investigate the object of research. We selected a DS elaborated by two undergraduates, which presented a variability of support materials planned. These support materials were focused on the teacher performance mainly, with few inserts related to the manipulation of cultural tools by high school students. In Application stage, we characterized the gestural and proxemic performances of one of the undergraduates, identifying a trend of decrease of the pragmatic gestures performed when she changed the material support from blackboard to projection screen with an animation. After Application, we interviewed the two undergraduates by using the technic of the Stimulated Video Recall for analyzing their perception about the influence of the material supports in their verbal and gestural performances. We realized a difference of focus in the evaluations: the first undergraduate described in detail her actions in classroom and highlighted the use of the gestural and verbal modes; the second one emphasized in the interview the limitations caused by the material supports in her performance. In short, the results of our investigation indicate the possibility of intentionally plan DS that are multimodal and potentializes the teacher performance in science classroom.

Les travaux réalisés pendant mon doctorat répondent à la problématique de la simulation physique, en temps interactif, du comportement d'objets déformables soumis à des changements topologiques. Mes travaux ont abouti à la définition d'un nouveau modèle unifié couplant un modèle topologique complet et un modèle physique, pour la simulation physique d'objets déformables décomposés en éléments surfaciques comme volumiques, tout en réalisant pendant cette simulation des changements topologiques comme la découpe ou la subdivision locale d'un élément du maillage. Cette dernière opération a permis de proposer une méthode adaptative où les éléments du maillage sont raffinés selon un critère géométrique au cours de la simulation. Nous avons fait le choix des cartes combinatoires et plus particulièrement celui des complexes cellulaires linéaires, comme modèle topologique de notre modèle unifié. Ils ont l'avantage d'être génériques par rapport à la dimension de l'objet représenté mais également par rapport à la topologie des cellules en lesquelles l'objet est décomposé. Le système masses-ressort a, quant à lui, été choisi comme modèle physique de notre modèle unifié. L'avantage de ce dernier réside dans la simplicité de ses équations, son implémentation intuitive, son interactivité et sa facilité à gérer les changements topologiques. Enfin, la définition d'un modèle unifié nous a permis de proposer un modèle évitant la redondance d'informations et facilitant la mise à jour de ces dernières suite à des changements topologiques / The work made during my PhD, respond to the problematic of physical simulation of the behavior of deformable objects subject to topological changes in interactive time. My work resulted in the definition of a new unified model coupling a complete topological model and a physical model for physical simulation of deformable objects decomposed in surface as volume elements, while performing during this simulation topological changes such as cutting or subdivision local of a mesh element. This operation allowed us to propose an adaptive method where mesh elements are refined during the simulation according to a geometric criterion. For the topological model of our unified model, we made the choice of combinatorial maps and more particularly linear cellular complexes. Their main advantage of the latter is the simplicity of its equations, its intuitive implementation, its interactivity and its ease to handle topological changes. Finally, the definition of a unified model allowed us to propose a model avoiding duplication of information and facilitate the update after topological changes

Este trabalho investiga a interação do professor de ciências com suportes de divulgação científica (DC). A DC não é produzida visando atingir o ensino formal, todavia é um recurso frequente em aulas de ciências. A inclusão da DC em situações formais de ensino requer preparo e criatividade do professor, de modo que antes de ser utilizado, este deve conhecer o suporte e adequá-lo aos objetivos educacionais e propósitos de ensino. Esse processo ocorre em duas etapas principais, a primeira delimitada pelo acesso e consumo da DC e a segunda pelo uso em situações de ensino, que ocorre após a apropriação da DC como ferramenta cultural. Desse modo, o objetivo desse trabalho é investigar a apropriação da DC por professores de ciências. Para isso, o trabalho investiga um curso de especialização de professores por meio de perspectivas socioculturais e metodologias quantitativas e qualitativas. A investigação analisa 400 sequências didáticas produzidas por professores de ciências do estado de São Paulo, buscando evidenciar quais os principais suportes de DC utilizados, bem como os propósitos de ensino para as atividades que usam esse recurso. Além disso, realiza-se um estudo de caso que investiga as situações de uso de suportes de DC em uma sala de aula do nono ano do ensino fundamental. Nessa investigação, as aulas foram registradas em áudio e vídeo e os episódios analisados com base nas contribuições do círculo de Bakhtin. Os resultados de nossas análises possibilitaram encontrar os principais propósitos de ensino para o uso de DC, bem como os principais suportes utilizados pelos professores de ciências. Além disso, observamos e caracterizamos as principais formas de utilização da DC em situações de ensino, no caso, o professor por meio de diferentes estratégias compõe a narrativa por meio do discurso alheio, usufruindo de diversas tipologias de discurso citado, dentre principais, o discurso direto; discurso indireto e discurso indireto-livre. / This study investigates the interaction of the science teacher with public understanding of science (PUS). The PUS is not produced aimed at achieving formal education, but it is frequently used in science lessons. The inclusion of PUS in formal teaching situations requires training and creativity of the teacher, so that prior to use, he must access the material and adapt it to educational goals and to teaching purposes. This process occurs especially in two stages, the first delimited by the access and consumption of PUS and the second by using it in teaching situations, that occurs after the appropriation of PUS as a cultural tool. Thus, the aim of this study is to investigate the appropriation of PUS by science teachers. Hence, this work also investigates a specialization course for science teachers through sociocultural approaches using quantitative and qualitative methodologies. The research analyzes 400 didactic sequences produced by science teachers of the state of São Paulo, seeking for evidence of the main PUS media used as well as the teaching purposes for the activities that use these media. In addition, a case study has been developed in which one investigates the situations of using PUS in a classroom of the ninth year of elementary school. For this study case, lessons have been recorded on audio and video, and the episodes were analyzed based on contributions of the Bakhtin Circle. The results of our analysis allowed to find the main teaching purposes for the use of PUS and the main media used by science teachers. In addition, we characterize the main modes of using PUS in teaching situations, in this case, the teacher through different strategies makes up the narrative through alien discourse, applying different typologies of reported discourses, in which the main are the direct, indirect and quasi-direct.

Dans cette recherche, nous étudions les problèmes de modélisation de discontinuités topologiques d'objets physiques déformables. Parmi toutes les discontinuités topologiques possibles, nous nous intéressons à celles que nous avons qualifiées de « discontinuités de 1 vers N » dans le contexte de la modélisation physique. Entrent dans cette catégorie les phénomènes de fractures, de cassures, de déchirures et de fissures. De nombreux travaux se sont intéressés à la modélisation et la simulation de ce type de phénomènes. Plusieurs méthodes ont été proposées, à partir de systèmes de modélisation différents parmi lesquels les plus courants sont : modélisation masses – ressorts sur maillages, méthodes d'éléments finis avec et sans maillage. Une question commune qui se pose dans toutes les méthodes discutées dans cette thèse est la question des endroits fonctionnels où apparaissent et se propagent les discontinuités topologiques. Nous étudions ce problème à travers plusieurs approches sur la modélisation physique de discontinuités topologiques. Nous proposons ensuite notre approche, qui se fonde sur le formalisme masses – interactions. Nous montrons en quoi ce type de modélisation offre certaines propriétés natives pour traiter cette question. En particulier, le fait qu'elles soient par principe affranchies de toute notion de contigüité spatiale et de continuité matérielle leur permet de poser de manière très générale la question des changements d'état physique à l'origine des discontinuités topologiques observées. Nous montrons qu'une très grande majorité de changements d'états physiques peuvent se modéliser par des variations des paramètres physiques d'interactions physiques non linéaires en lieu et place de changements structurels adoptés dans majorité des travaux menés par des méthodes courante et qui conduisent à des modifications très importantes et complexes du modèle physique. Néanmoins, cela induit, des effets d'enlèvements de matière aux endroits du changement d'état puisque celui –ci est porté par l'interaction, c'est à dire une contrainte physique qui est placée entre les points matériels. Pour s'affranchir de ces effets, nous proposons alors une nouvelle méthode, qui consiste à modéliser les discontinuités topologiques sur un élément de masse physique et non pas sur un élément de contrainte physique. Nous appelons ce dispositif « MAT éclatable ». Le processus de modélisation avec les MAT éclatables s'inscrit dans le processus de modélisation masses-interactions tel que défini dans le formalisme de modélisation et de simulation de CORDIS – ANIMA. La méthode proposée permet d'effectuer des changements topologiques par modèle physique par changements structurels, mais différemment de ceux plus couramment effectuées dans les méthodes usuelles (tels que par exemple, ajout ou suppression de ressorts ou de masses), la méthode des MAT éclatables permet de maîtriser le fonctionnement du modèle physique en termes d'optimalité des transformations, de stabilité du temps de calcul et de stabilité numérique. La méthode des MAT éclatables a été développée sous forme d'un dispositif de modélisation, destiné aux utilisateurs de notre outil de modélisation CORDIS-ANIMA. Pour illustrer et valider la méthode, nous proposons un ensemble de modèles physiques modélisation des fractures et déchirures multiples apparaissant et se propageant dans des objets très déformables, des effilochures, ou des fragmentations. / L'auteur n'a pas fourni de résumé en anglais

Este trabalho investiga a interação do professor de ciências com suportes de divulgação científica (DC). A DC não é produzida visando atingir o ensino formal, todavia é um recurso frequente em aulas de ciências. A inclusão da DC em situações formais de ensino requer preparo e criatividade do professor, de modo que antes de ser utilizado, este deve conhecer o suporte e adequá-lo aos objetivos educacionais e propósitos de ensino. Esse processo ocorre em duas etapas principais, a primeira delimitada pelo acesso e consumo da DC e a segunda pelo uso em situações de ensino, que ocorre após a apropriação da DC como ferramenta cultural. Desse modo, o objetivo desse trabalho é investigar a apropriação da DC por professores de ciências. Para isso, o trabalho investiga um curso de especialização de professores por meio de perspectivas socioculturais e metodologias quantitativas e qualitativas. A investigação analisa 400 sequências didáticas produzidas por professores de ciências do estado de São Paulo, buscando evidenciar quais os principais suportes de DC utilizados, bem como os propósitos de ensino para as atividades que usam esse recurso. Além disso, realiza-se um estudo de caso que investiga as situações de uso de suportes de DC em uma sala de aula do nono ano do ensino fundamental. Nessa investigação, as aulas foram registradas em áudio e vídeo e os episódios analisados com base nas contribuições do círculo de Bakhtin. Os resultados de nossas análises possibilitaram encontrar os principais propósitos de ensino para o uso de DC, bem como os principais suportes utilizados pelos professores de ciências. Além disso, observamos e caracterizamos as principais formas de utilização da DC em situações de ensino, no caso, o professor por meio de diferentes estratégias compõe a narrativa por meio do discurso alheio, usufruindo de diversas tipologias de discurso citado, dentre principais, o discurso direto; discurso indireto e discurso indireto-livre. / This study investigates the interaction of the science teacher with public understanding of science (PUS). The PUS is not produced aimed at achieving formal education, but it is frequently used in science lessons. The inclusion of PUS in formal teaching situations requires training and creativity of the teacher, so that prior to use, he must access the material and adapt it to educational goals and to teaching purposes. This process occurs especially in two stages, the first delimited by the access and consumption of PUS and the second by using it in teaching situations, that occurs after the appropriation of PUS as a cultural tool. Thus, the aim of this study is to investigate the appropriation of PUS by science teachers. Hence, this work also investigates a specialization course for science teachers through sociocultural approaches using quantitative and qualitative methodologies. The research analyzes 400 didactic sequences produced by science teachers of the state of São Paulo, seeking for evidence of the main PUS media used as well as the teaching purposes for the activities that use these media. In addition, a case study has been developed in which one investigates the situations of using PUS in a classroom of the ninth year of elementary school. For this study case, lessons have been recorded on audio and video, and the episodes were analyzed based on contributions of the Bakhtin Circle. The results of our analysis allowed to find the main teaching purposes for the use of PUS and the main media used by science teachers. In addition, we characterize the main modes of using PUS in teaching situations, in this case, the teacher through different strategies makes up the narrative through alien discourse, applying different typologies of reported discourses, in which the main are the direct, indirect and quasi-direct.

Esta pesquisa se desenvolve no âmbito do ensino de ciências, no que tange à formação continuada de professores de Ciências e sequências didáticas. Objetivando-se obter um levantamento palpável sobre as concepções dos professores de Ciências sobre Ciência e Tecnologia (C&T), foram utilizadas duas ferramentas de coletas de dados: Uma enquete e sequências didáticas (SD) desenvolvidas pelos professores cursistas participantes do Curso de Especialização em Ensino de Ciências da Faculdade de Educação da USP no Programa Rede de Formação Docente (EEC-FEUSP-REDEFOR) durante o segundo ano de oferecimento, 2011-2012. O foco principal do presente estudo é sistematizar as concepções sobre C&T dos professores cursistas e observar como estas permeiam o desenvolvimento de SD, para que se obtenham subsídios e reflexões sobre os objetivos da educação científica, da formação de professores e do entendimento dos professores de ciências sobre as questões sócio científicas (QSC). A análise dos dados se desenvolveu utilizando duas abordagens, quantitativa e qualitativa, de forma a se complementarem. As análises estatísticas nomeadas análise multifatorial e de cluster, e abordagem qualitativa descritiva documental dos resultados sustentam a análise como um todo, interpretando os resultados obtidos, trazendo assim uma visão ampla do objeto de estudo que aponta a presença de dez tipos de concepções, 8 tipos de perfis de concepções sobre C&T que se traduzem nas SD em categorias sintéticas como: conhecimento científico prediz, reverte e evita problemas ambientais; conhecimento científico explica e viabiliza melhoria de vida; C&T beneficiam sociedade e ambiente; homem prejudica e desperdiça; preocupação simplória com a degradação ambiental; conteudismo; aproximação CTS e consciência de bem social global; funcionalidade e acesso ao conhecimento científico; conhecimento científico e visões alternativas, e finalmente, impactos do desenvolvimento científico e tecnológico no meio ambiente. A importância de se reconhecer tais variações e sentidos das concepções mais comumente expressas se revela à medida que configuram tópicos de discussão relevantes aos cursos de formação inicial e continuada de professores e a observação da forma como estas SD poderiam sintetizar concepções mais ricas de possibilidades de discussões em sala de aula. / This research develops in the scope of science teaching, in what concerns to in service formation science teachers and didactic sequences. In order to obtain a palpable survey on the conceptions of the teachers on Science and Technology (S & T), two data collection tools were used: a survey and didactic sequences (DS) developed by the teachers participating in the Specialization Course in Science Teaching of the Faculty of Education of USP in the Program of Teacher Education (EEC-FEUSP-REDEFOR), along the second year (2011-2012). The main focus of the present study is to systematize the conceptions about Science and Technology of the teachers and to observe how they permeate the development of DS, to obtain subsidies and reflections on the objectives of scientific education, teacher training and teachers\' understanding Sciences on socio-scientific issues (SSI). The analysis of the data was developed using two approaches: quantitative and qualitative, in order to complement each other. The statistical analyses named multifactorial and cluster analysis, and qualitative documentary descriptive approach of the results support the analysis as a whole, interpreting the results obtained, thus bringing a broad view of the object of study that points out the presence of ten types of conceptions, 8 types of profiles of S & T conceptions that translate into DS in synthetic categories such as: Scientific knowledge predicts, reverses and avoids environmental problems; Scientific knowledge explains and enables improvement in life; Society and Environment; Man harms and wastes; Simplistic concern with environmental degradation; Content; CTS approach and global social welfare awareness; Functionality and access to scientific knowledge; Scientific knowledge and alternative visions, and finally, Impacts of scientific and technological development on the environment. The importance of recognizing such variations and meanings of the most commonly expressed conceptions is revealed by the fact that they configure topics of discussion relevant to the initial and in service formation courses and the observation of how these DS could synthesize richer conceptions of possibilities for discussion In the classroom.

Esta pesquisa se desenvolve no âmbito do ensino de ciências, no que tange à formação continuada de professores de Ciências e sequências didáticas. Objetivando-se obter um levantamento palpável sobre as concepções dos professores de Ciências sobre Ciência e Tecnologia (C&T), foram utilizadas duas ferramentas de coletas de dados: Uma enquete e sequências didáticas (SD) desenvolvidas pelos professores cursistas participantes do Curso de Especialização em Ensino de Ciências da Faculdade de Educação da USP no Programa Rede de Formação Docente (EEC-FEUSP-REDEFOR) durante o segundo ano de oferecimento, 2011-2012. O foco principal do presente estudo é sistematizar as concepções sobre C&T dos professores cursistas e observar como estas permeiam o desenvolvimento de SD, para que se obtenham subsídios e reflexões sobre os objetivos da educação científica, da formação de professores e do entendimento dos professores de ciências sobre as questões sócio científicas (QSC). A análise dos dados se desenvolveu utilizando duas abordagens, quantitativa e qualitativa, de forma a se complementarem. As análises estatísticas nomeadas análise multifatorial e de cluster, e abordagem qualitativa descritiva documental dos resultados sustentam a análise como um todo, interpretando os resultados obtidos, trazendo assim uma visão ampla do objeto de estudo que aponta a presença de dez tipos de concepções, 8 tipos de perfis de concepções sobre C&T que se traduzem nas SD em categorias sintéticas como: conhecimento científico prediz, reverte e evita problemas ambientais; conhecimento científico explica e viabiliza melhoria de vida; C&T beneficiam sociedade e ambiente; homem prejudica e desperdiça; preocupação simplória com a degradação ambiental; conteudismo; aproximação CTS e consciência de bem social global; funcionalidade e acesso ao conhecimento científico; conhecimento científico e visões alternativas, e finalmente, impactos do desenvolvimento científico e tecnológico no meio ambiente. A importância de se reconhecer tais variações e sentidos das concepções mais comumente expressas se revela à medida que configuram tópicos de discussão relevantes aos cursos de formação inicial e continuada de professores e a observação da forma como estas SD poderiam sintetizar concepções mais ricas de possibilidades de discussões em sala de aula. / This research develops in the scope of science teaching, in what concerns to in service formation science teachers and didactic sequences. In order to obtain a palpable survey on the conceptions of the teachers on Science and Technology (S & T), two data collection tools were used: a survey and didactic sequences (DS) developed by the teachers participating in the Specialization Course in Science Teaching of the Faculty of Education of USP in the Program of Teacher Education (EEC-FEUSP-REDEFOR), along the second year (2011-2012). The main focus of the present study is to systematize the conceptions about Science and Technology of the teachers and to observe how they permeate the development of DS, to obtain subsidies and reflections on the objectives of scientific education, teacher training and teachers\' understanding Sciences on socio-scientific issues (SSI). The analysis of the data was developed using two approaches: quantitative and qualitative, in order to complement each other. The statistical analyses named multifactorial and cluster analysis, and qualitative documentary descriptive approach of the results support the analysis as a whole, interpreting the results obtained, thus bringing a broad view of the object of study that points out the presence of ten types of conceptions, 8 types of profiles of S & T conceptions that translate into DS in synthetic categories such as: Scientific knowledge predicts, reverses and avoids environmental problems; Scientific knowledge explains and enables improvement in life; Society and Environment; Man harms and wastes; Simplistic concern with environmental degradation; Content; CTS approach and global social welfare awareness; Functionality and access to scientific knowledge; Scientific knowledge and alternative visions, and finally, Impacts of scientific and technological development on the environment. The importance of recognizing such variations and meanings of the most commonly expressed conceptions is revealed by the fact that they configure topics of discussion relevant to the initial and in service formation courses and the observation of how these DS could synthesize richer conceptions of possibilities for discussion In the classroom.