Um dos principais desafios que um professor de Física enfrenta ao tentar atualizar suas aulas e trazer novas abordagens para o contexto escolar diz respeito a infraestrutura necessária para implementá-las. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais instrucionais de baixo custo para a realização de experimentos de Física relacionados ao conteúdo de Cinemática usando a placa Arduino-UNO como interface para aquisição de dados. Para isto foi desenvolvido um material didático, amparado na Teoria de Aprendizagem Significativa de David Ausubel, composto por: I) equipamento constituído por sensores ópticos infravermelhos e ultrassônico; II) três modelos de shield para a placa Arduino-UNO; III) softwares desenvolvidos em Python para visualização em tempo real dos gráficos de posição, velocidade e aceleração em função do tempo; IV) vídeos tutoriais mostrando a montagem de todo o equipamento utilizado para aquisição de dados; V) guias pedagógicos para orientar o professor na aplicação das aulas; VI) guias de atividades elaborados com a metodologia “Predizer, Interagir e Explicar” (P.I.E.). O material instrucional foi elaborado dentro de um conceito de Recursos Educacionais Abertos (REA). Atribuímos licenças permissivas a todo o material desenvolvido neste trabalho a fim de que professores, pesquisadores, estudantes e demais membros da sociedade possam usar, estudar, modificar e compartilhar livremente todo o seu conteúdo. A proposta foi implementada em três turmas do primeiro ano do Ensino Médio na Escola Técnica Frederico Guilherme Schmidt na cidade de São Leopoldo (RS), durante o terceiro trimestre de 2014, totalizando dezenove períodos. Durante a aplicação do projeto foram realizadas duas provas como instrumento de avaliação da aprendizagem, além dos questionários que fazem parte do guia de atividades dos alunos, entregues no final de cada tarefa. Os resultados indicam que o uso de experimentos com aquisição automática de dados nas aulas de Física, em conjunto com uma metodologia adequada de ensino, contribuíram para o aprendizado e motivação dos alunos. Acreditamos que, por se tratar de um material didático de baixo custo, elaborado com uso de softwares livres e hardware aberto, é altamente disseminável e tornar-se-á muito útil para o desenvolvimento de projetos e práticas educacionais no Ensino de Física. / One of the main challenges faced by physics teachers to bring innovative teaching approaches to class is related to the lack of infrastructure to implement it. The objective of this work was to develop low cost instructional materials to conduct didactical experiments about Kinematics using the Arduino-UNO board as an interface for data acquisition. It was developed a teaching material, supported by the Theory of Meaningful Learning (David Ausubel), composed of: i) an equipment with infrared and ultrasonic sensors; II) three shields for the Arduino-UNO board; III) a software developed in Python for real time visualization of graphs position, velocity and acceleration versus time; IV) video tutorials showing the assembly of all equipment used for data acquisition; V) teaching guides to orient the lessons; VI) activity guides designed with the methodology "Predict, Interact and Explain" (P.I.E.). The instructional material was prepared within a concept of Open Educational Resources (OER). We attribute permissive licenses to all material developed so teachers, researchers, students and other members of society can use, study, modify and freely share all the content. The proposal was implemented in three high school classes at the Frederico Guilherme Schmidt Technical School in São Leopoldo (Brazil) during the third quarter of 2014, totalizing 19 class periods. Questionnaires and exams were carried on to evaluate students learning. Our results suggests the use of experiments with automatic data acquisition in physics classes, together with an appropriate teaching methodology, contributed to the learning and student's motivation. Considering the low cost of the hardware and the use of open source software and open hardware the materials developed can be easily adopted giving to the teachers minimal conditions for the development of projects and educational practices in physics teaching.

Na sociedade contemporânea é cada vez mais importante e necessário que as pessoas tenham habilidades e desenvolvam competências para manusear os computadores e a Internet, que sejam capazes de pesquisar, questionar, que saibam realizar suas tarefas com criatividade e competência, que tenham iniciativa e sejam capazes de solucionar problemas. Essas capacidades são entendidas como habilidades de pensamento crítico que é também preconizado na Lei de Diretrizes e Bases (LDB, 1996) nº 9394/96, que aponta como uma das finalidades para o Ensino Médio, o desenvolvimento da autonomia intelectual e do pensamento crítico dos educandos. Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), para atender a essa finalidade, sugerem que no Ensino de Física sejam abordadas questões próximas do mundo vivido pelos alunos. Entretanto, em muitos casos, o ensino de Física ainda se caracteriza pela transmissão de informações por meio de aulas expositivas-dialogadas, embasadas e suportadas pelo uso de livros didáticos; pelo excesso de atenção dada a exercícios repetitivos, cuja abordagem privilegia o uso de algoritmos matemáticos em detrimento da compreensão dos conceitos relacionados aos fenômenos físicos envolvidos. O uso do computador, no ensino, tem sido apontado como uma das possibilidades para a promoção do pensamento crítico e da aprendizagem significativa e uma das estratégias de seu uso consiste em trabalhar com materiais educacionais digitais construídos como Objetos de Aprendizagem (OA). Este trabalho investigou a contribuição do uso de Objetos de Aprendizagem no desenvolvimento do Pensamento Crítico (PC) e da Aprendizagem Significativa (AS). A pesquisa realizada incluiu o projeto e desenvolvimento de um conjunto de unidades de aprendizagem na área de Termodinâmica, usando OAs e foram elaboradas de acordo com a metodologia dos Três Momentos Pedagógicos (TMP), organizadas de acordo com a teoria ou ciclo de Kolb, desenvolvidas e testadas em turmas de 2ª série do Ensino Médio na disciplina de Física. A avaliação do desenvolvimento do pensamento crítico foi realizada usando indicadores de pensamento crítico nas manifestações dos estudantes. Verificou-se que os OAs interativos e contextualizados, inseridos no modelo metodológico dos TMP e organizados de acordo com o ciclo de Kolb, trabalhados numa perspectiva investigativa, permitiram desenvolver uma aprendizagem ativa, reflexiva e participativa, não apenas para resolver problemas escolares, mas também problemas cotidianos. Esse trabalho evidenciou a contribuição de OAs na formação de uma postura autônoma e crítica de contínua busca de conhecimentos, co-responsabilizando os estudantes pelos rumos, profundidade e significado de seu aprendizado, levando-os ao desenvolvimento do pensamento crítico e da aprendizagem significativa. / In contemporary society is increasingly important and necessary that people have skills and develop them to handle computers and the Internet, they are able to search, to question, that they can do their jobs with creativity and competence, they have initiative and be able to solve problems. These capabilities are seen as critical thinking skills that is also recommended by the LDB No. 9394/96, which points to as one of the purposes for secondary education, the development of intellectual autonomy and critical thinking of learners. NCPs, to find out this goal, suggest that in the teaching of Physics questions are addressed situations of the real world lived by the students. However, in many cases, the teaching of Physics is still characterized by the transmission of information through lectures, dialogue-based, informed and supported by the use of textbooks; by excessive attention given the repetitive exercises, whose approach emphasizes the use of algorithms at the expense of mathematical understanding of concepts related to physical phenomena involved. The use of computers in teaching, has been pointed as one of the possibilities for promoting critical thinking and meaningful learning strategies and their use is to work with educational materials developed as digital learning objects (LO). This study has investigated the contribution of use of Learning Objects in the development of Critical Thinking (PC) and the Meaningful Learning (AS). The survey has included the project design and development of a set of learning units in the area of thermodynamics using Los and they have been prepared in accordance with the methodology of Three Pedagogical Moments (TPM), organized according to the theory or cycle of Kolb, implemented and tested in groups of two grades of high school in Physics. The assessment of critical thinking was done using indicators of critical thinking in student demonstrations. It was found that the LOs interactive and contextualized, embedded in the methodological model of the TPM and organized according to the cycle of Kolb worked investigative perspective, have allowed to develop active learning, reflective and participatory, not only to solve school problems, but also everyday problems. This work has highlighted the contribution of LOs in the formation of an autonomous and critical attitude of continual search for knowledge, being jointly responsible for course students, depth and meaning of their learning, leading them to develop critical thinking and meaningful learning.

Nesta dissertação apresenta-se uma sugestão de atualização curricular para o Ensino Médio por meio da inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea. O objetivo desta dissertação foi desenvolver e aplicar uma Unidade de Aprendizagem (UA) sobre Partículas Elementares, além de investigar indícios de aprendizagem significativa provenientes da UA. A abordagem metodológica da UA foi pautada na teoria da mediação de Vygotsky e complementada pela teoria da aprendizagem de Ausubel. Compõe a UA: um texto que aborda o desenvolvimento do conceito de partícula elementar, a partir do referencial histórico, e analisado segundo a epistemologia de Gaston Bachelard; atividades, dentre as quais a elaboração e apresentação de mapas conceituais em pequenos grupos. A Unidade de Aprendizagem foi aplicada em uma escola de Ensino Médio da rede estadual de ensino do Rio Grande do Sul, com uma turma de terceira série, durante seis semanas. A investigação relativa a indícios de aprendizagem significativa utilizou, como instrumentos de coleta de dados, pré e pós-testes individuais e três versões de mapas conceituais construídos sequencialmente. Para análise dos dados, foram utilizados metodologias qualitativas e quantitativas. Apesar de terem sido identificadas algumas dificuldades no desenvolvimento da UA, a maioria dos estudantes manifestou grande satisfação pela proposta; e a análise dos dados coletados apresentou indícios de aprendizagem significativa. / This dissertation presents a suggestion to upgrade the physics high school curriculum through the introduction of topics of Modern and Contemporary Physics. The main objective was to develop and implement a Learning Unit (LU) on Elementary Particles, in addition of searching for hints of meaningful learning resulting from this unit. The methological approach of the LU was based on Vygotsky mediation theory. The LU is composed by: a text dealing with the development of the elementary particle concept from an historical framework, and anlysed according to Bachelard‘s epistemology; instructional activies, among them the construction and presentation of concept maps in small groups. The Learning Unit was implemented in a public high school of the Rio Grande do Sul state, during six weeks, with a third year group. The research regarding evidences of meaningful learning used individual pre and posttests and three versions of concept maps, sequentially constructed, as instruments for data gathering. Quantitative and qualitative methodologies were used in data analysis. In spite of the fact that some difficulties were detected in the implementation of the LU, the majority of the students showed a high degree of satisfaction with the proposal; in the analysis of the data some evidences of meaningful learning were found.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-11-23T14:33:40Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Simone Medeiros de Araújo.pdf: 40295011 bytes, checksum: 6b58d60d6ab96a2a9a9c54b89c3f44f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-12-06T18:43:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Simone Medeiros de Araújo.pdf: 40295011 bytes, checksum: 6b58d60d6ab96a2a9a9c54b89c3f44f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T18:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Simone Medeiros de Araújo.pdf: 40295011 bytes, checksum: 6b58d60d6ab96a2a9a9c54b89c3f44f2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 / At the beginning of school life, students bring in their intellectual "baggage" a repertoire of information that, as cognitive theories reveal, will be triggered at the moment of learning. This fact is also considered in the context of Historical-Critical Theory. Considering the importance of teachers knowing what information their students have and that what can be used to construct new knowledge, we present in this work an evaluation about the methodology of Topological Survey of Concepts (LTC) that privileges students' previous knowledge in the construction of new knowledge. We have as a research perspective the unveiling of its effective contribution to the teaching and learning process, when applied by other teachers. For this, the question that led to our study was the following: Is the topological survey of concepts (LTC) a methodology that contributes to the teachers' work in the identification of student‟s previous knowledge of biology content? Based on this question, an action-researchwas conducted with three teachers from public state schools in the city of Campina Grande-PB. To obtain the data, the teachers were trained, their classes were observed and they participated in an interview. The results point to the effectiveness of the LTC in the practice of participating teachers and should be used with an investigative look at teaching situations that have previous students' knowledge as a foundation for meaningful learning of biology contents, as well as providing the socialization and contextualizat ion of helping to identify difficulties in reading and writing.herefore, the LTC can be applied in teaching situations that have the student as the foundation of the entire educational process, allowing for their learning and construction of knowledge essential in their existence. / Ao iniciar a vida escolar, os alunos trazem na sua “bagagem” intelectual um repertório de informações que, conforme nos revelam as teorias cognitivas, serão acionadas no momento da aprendizagem. Esse é fato também considerado no contexto da Teoria Histórico-Crítica. Considerando a importância dos professores em saber quais informações os seus alunos possuem e que podem ser utilizadas para a construção de novos conhecimentos, apresentamos neste trabalho uma avaliação acerca da metodologia do Levantamento Topológico de Conceitos (LTC) que privilegia os conhecimentos prévios dos alunos na construção ativa de novos conhecimentos. Temos como perspectiva de pesquisa, o desvelamento da efetiva contribuição dela para o processo de ensino e de aprendizagem, quando aplicada por outros professores. Para isso, a pergunta que conduziu nosso estudo foi a seguinte: o Levantamento Topológico de Conceitos (LTC) é uma metodologia que contribui para a prática dos professores, na identificação dos conhecimentos prévios dos alunos em conteúdos de Biologia? A partir dessa pergunta, realizamos uma Pesquisa-acão junto a três professores de escolas da rede pública estadual da cidade de Campina Grande-PB. A pesquisa ocorreu entre os meses de abril e dezembro do ano de 2015. Para a obtenção dos dados, foi realizada uma capacitação com os professores, observação das aulas e uma entrevista. Os resultados apontam a eficácia do LTC na prática dos professores participantes e deve ser utilizado com um olhar investigativo em situações de ensino que tenham os conhecimentos prévios dos alunos como fundamento para a aprendizagem significativa dos conteúdos de biologia, além de proporcionar a socialização e contextualização dos conhecimentos e auxiliar na identificação de dificuldades na leitura e escrita. Portanto, o LTC pode ser aplicado em situações de ensino que tenham o aluno como fundamento de todo o processo educativo, permitindo a sua aprendizagem e a construção de conhecimentos imprescindíveis à sua existência.

Com esta pesquisa estudamos quais são as possibilidades e as dificuldades de trabalhar a cosmologia nas aulas de física do ensino médio, uma vez que é um assunto com uma profunda riqueza sobre a história e a filosofia da ciência (HFC) e que pode facilita o entendimento da natureza do conhecimento científico (NdC), o que nos possibilita ensinar ciências de uma forma mais condizente com sua origem e seu desenvolvimento. Por isso, apresentamos neste trabalho, uma série de modelos sobre a origem do universo, partindo desde os mitos de criação de civilizações antigas, passando por alguns dos principais modelos filosóficos e clássicos até chegar aos modelos cosmológicos modernos. Para facilitar a comparação entre esses modelos sintetizamos suas características por meio do mapeamento conceitual. Porém, não é objetivo deste trabalho fazer um estudo histórico do desenvolvimento da cosmologia, mas apresentar alguns modelos que trazem elementos pertinentes de serem levados para uma aula de física. Acreditamos que a cosmologia possa motivar os alunos a se interessarem mais pelo conhecimento científico, já que ela naturalmente desperta a imaginação e a curiosidade dos seres humanos desde a antiguidade. Também entendemos que a cosmologia pode facilitar a inserção da física moderna e contemporânea nas aulas do ensino médio, além de também possibilitar uma relação direta com diversos temas da física clássica, uma vez que alguns desses conteúdos foram desenvolvidos numa tentativa de explicar a evolução do universo. Apesar de acreditarmos na importância de usar a cosmologia para melhorar o conteúdo físico oferecido no ensino médio das escolas do estado de São Paulo, sabemos também que são grandes as dificuldades para sua aplicação, por isso, debruçamos nossa atenção sobre esses problemas numa tentativa de mapeá-los. Com esses objetivos realizamos uma pesquisa empírica de natureza diagnóstica, visando investigar as possibilidades e as dificuldades em trabalhar esse tema no ensino médio, sob o ponto de vista de professores de física que conhecem bem a realidade escolar, das instituições de ensino público estadual. Os resultados apontam uma série de possibilidades na exploração do tema, como: o interesse que a maioria dos alunos tem pelo assunto; o rico contexto histórico e filosófico; a facilidade que o tema oferece para um trabalho interdisciplinar, entre outras. Além disso, os resultados também apontam problemas relacionados à falta de formação adequada; a falta de motivação dos professores em inovar suas aulas, devido a condições desgastantes impostas pela estrutura profissional; a saturação de conteúdos no currículo de física para pouca quantidade de aulas semanais e um possível embate religioso na apresentação de modelos como o Big Bang, uma vez que boa parte dos alunos tem origem cristã. Tais possibilidades e dificuldades foram apresentadas na forma de mapas conceituais, com o objetivo final de fornecer subsídios para futuros estudos sobre a inserção da cosmologia no ensino médio. / With this research we studied what are the possibilities and difficulties of working the cosmology in physics classes in secondary education, since it is a very rich subject about the history and philosophy of science (HFC) and facilitates understanding the nature of the scientific knowledge (NdC), which enables us to teach science in a more consistent way with its origin and development. Therefore, we present in this work, a series of models about the origins of the universe, from the creation myths of ancient civilizations, passing by some of the main philosophical and classical models to reach the modern cosmological models. However, it is not the aim of this work to make a historical study of the development of cosmology, but present some models that bring relevant elements being taken into account for a physics class. We believe that cosmology can motivate students to become more interested in scientific knowledge, since it naturally arouses the imagination and curiosity of humans since antiquity. We also understand that cosmology can facilitate the insertion of modern and contemporary physics in secondary education classes, and also enable a direct relationship with various themes of classical physics, since some content have been developed in an attempt of explaining the evolution of the universe. Although we believe in the importance of using cosmology to improve the physical content offered in secondary education schools in the state of São Paulo, we also know that there are great difficulties in its application, so we focus our attention on these issues in an attempt to map them. With these objectives we conducted an empirical study of diagnostic nature, aiming to investigate the possibilities and difficulties in working this issue in the secondary education, from the point of view of physics teachers who know the school reality of the State public education institutions. The results suggest a number of possibilities in exploration of the theme, such as: the interest which the majority of students have ion such subject, the rich historical and philosophical context, how easy the theme is in order to offer an interdisciplinary work, among others. Moreover, the results also point to problems related to lack of adequate education; the lack of motivation of the teachers to innovate their classes due to stressful conditions imposed by the professional structure; saturation of content in the curriculum of physics having just a few weekly classes to teach it and a possible religious confrontation in presenting models like the Big Bang, once a great part of the students have a Christian origin. With the results found we made a mapping of such possibilities and difficulties, which were presented in the form of conceptual maps, with the ultimate goal of providing insights for future studies on the insertion of cosmology in the secondary education.

O Ensino de QuÃmica aplicado nas escolas à invariavelmente identificado como tradicional, abstrato e descontextualizado. A literatura tem sido prÃdiga na afirmaÃÃo dessa assertiva, de modo que o Ensino de QuÃmica nÃo tem contribuÃdo de forma significativa para a aprendizagem e formaÃÃo cidadà dos discentes. Daà o recorrente reclamo para que o docente renove seu modo de ensinar, necessitando-se de metodologias de ensino capazes de proporcionar o desenvolvimento cognitivo dos alunos e fomentar a Aprendizagem Significativa. Neste contexto, a utilizaÃÃo de jogos didÃticos constitui-se como um importante instrumento de aprendizado capaz de tornar o trabalho docente mais dinÃmico, atraente e interativo. Assim, esta pesquisa teve como objetivo elaborar, aplicar e analisar a contribuiÃÃo dos jogos didÃticos como ferramenta pedagÃgica no ensino de QuÃmica OrgÃnica, à luz da Aprendizagem Significativa. A presente pesquisa teve como suporte teÃrico os trabalhos, principalmente, de AUSUBEL, 2003; KISHIMOTO, 1994; MOREIRA, 2011; SOARES, 2013; MELO, 2005 e SANTANA, 2006. Suas anÃlises assumiram a forma de uma pesquisa descritivo-bibliogrÃfica, de cunho qualiquantitativo com estudo de caso e realizado em campo, aplicado em uma escola pÃblica de Fortaleza-CE, localizada no Bairro Henrique Jorge em duas turmas de 3 ano do Ensino MÃdio. Uma das turmas foi denominada de controle na qual foi aplicada a metodologia tradicional e a outra, denominada pesquisada, na qual foram utilizados os jogos elaborados que contemplaram o conteÃdo funÃÃes orgÃnicas, vinculado ao cotidiano dos estudantes. Os instrumentos utilizados foram trÃs questionÃrios, um teste de sondagem, duas avaliaÃÃes, alÃm da observaÃÃo e registro fotogrÃfico. Os resultados obtidos, a partir dos questionÃrios e das avaliaÃÃes aplicadas antes e apÃs a utilizaÃÃo dos jogos, indicaram que os mesmos atuaram como um instrumento facilitador e eficiente na compreensÃo do conteÃdo abordado, fomentando uma Aprendizagem Significativa. Constatou-se ainda que, o uso dos jogos didÃticos no ensino de QuÃmica OrgÃnica proporciona a participaÃÃo e a interaÃÃo entre os alunos, podendo potencializar a promoÃÃo de uma aprendizagem prazerosa e eficaz. / The Chemistry Teaching applied in schools is identified invariably as traditional, abstract and out of context. Literature has been prodigal in affirming that the Chemistry Teaching has not contributed significantly to the learning and civic education of pupils, whence the recurrent complaint against teachers to make them renew their teaching performance. There are also teaching methodologies demands for providing the cognitive development of learners, as well as fostering meaningful learning. In this context, the use of educational games constitutes as an important learning tool to make teaching more dynamic, attractive and interactive. Thus, this research aimed to formulate, implement and analyze the contribution of educational games as a pedagogical tool for Organic Chemistry Teaching in the light of meaningful learning. This research was theoretically supported by AUSUBEL, 2003; KISHIMOTO, 1994; MOREIRA, 2011; SOARES, 2013; MELO, 2005 and SANTANA, 2006. The analysis took the form of a descriptive research of quantitative and qualitative nature with case study and it was held in a public school in Fortaleza City, located in Henrique Jorge district into two high school last period classes. One of them was called controlada, in which was applied traditional methodology. The other, called pesquisada, had elaborate games that contemplated content bodily functions, linked to studentsâ daily lives. The tools used were three questionnaires, one pump test, two evaluations, as well as class observation and photographic record. The results obtained from the questionnaires and evaluations applied before and after the games have indicated that they acted as a facilitator and they were effective for the understanding of the approached content by promoting meaningful learning. It was also found that the use of educational games in Organic Chemistry Teaching provides participation and interaction among students and must enhance the promotion of an enjoyable and effective learning.

A evolução das tecnologias impulsionou novas descobertas e alterações no setor educacional. Formar crianças e jovens para superar os desafios do século vigente requer o desenvolvimento de um conjunto de competências necessárias para aprender, viver, conviver e trabalhar em um mundo cada vez mais complexo. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar os impactos da implementação de uma nova arquitetura pedagógica no projeto Melhor Aprendiz II, a partir da abordagem dos modelos pedagógicos e aprendizagem significativa. Para o alcance do objetivo proposto, foi realizada revisão bibliográfica sobre a educação no século XXI, educação a distância, modelos pedagógicos na educação a distância e aprendizagem significativa. O método adotado contou com o estudo de caso único do projeto Melhor Aprendiz II, cujos dados foram coletados e catalogados por meio de entrevistas e focusgroupcom os principais envolvidos, além da legislação e de documentos fornecidos pela SOMOS Educação. A análise foi realizada com base em dados de Miles, Huberman e Saldaña (2014), que foram coletados, condensados, exibidos e, por fim, elaboradas as conclusões. Entre os principais resultados encontrados, percebeu-se que a implementação de uma nova arquitetura pedagógica no projeto Melhor Aprendiz II gerou impactos a partir da abordagem dos modelos pedagógicos e aprendizagem significativa. Do ponto de vista de conteúdo, a implementação de novos conteúdos e a preocupação com qualidade estimulou a aprendizagem de maneira significativa. Adicionalmente, notou-se que a escolha do aluno em aprender está diretamente relacionada ao seu conhecimento prévio. Constatou-se, ainda, que a autorregulação do aluno aumenta sua vontade de aprender, o que também é impulsionado pela utilização de material significativo e aulas estruturadas. Por fim, do ponto de vista dos aspectos tecnológicos, auferiu-se que a plataforma apresenta inúmeras funcionalidades que são valorizadas por alunos e tutores, contudo, é necessário que sejam realizados treinamentos e capacitações sobre a utilização da plataforma. / The evolution of technologies has fueled new discoveries and changes in the education sector. Preparing children and young people to overcome the challenges of the current century requires the development of a set of skills for learning, living, working and getting along with others in an increasingly complex world. In this sense, the goal of this study is to evaluate the impacts of the implementation of a new pedagogic architecture for \"MelhorAprendiz\" Project. In order to reach the proposed objective, a bibliographical review on education in the 21st century was carried out, focusing as distance education, pedagogical models in distance education, and meaningful learning. The single case study focused on the \"MelhorAprendiz\" project, whose data were collected and catalogued through interviews and focus groups with the main stakeholders, in addition to the legislation and documents provided by SOMOS Education. Data analysis used the method of Miles, Huberman, &Saldaña (2014), which provided a framework for collecting, condensing, displaying and elaborating conclusions. Among the main results, we noticed that the implementation of a new pedagogical architecture for \"MelhorAprendiz\" project generated impacts based on pedagogical models and significant learning. In terms of content, both the implementation of new content and the concern with quality have generated learning in a meaningful way. Additionally, we observed that the students\' choices in learning are directly related to their previous knowledge. We found that self-regulation increases students\' will to learn, which is also driven by the use of significant material and structured classes. Finally, from a technological point of view, data has shown that the platform displays many functionalities that are valued by students and tutors. However, platform use training is required.

O objetivo deste trabalho de pesquisa foi investigar o desempenho de alunos que trabalharam com atividades de simulação e modelagem computacionais no estudo de circuitos elétricos, utilizando o software Modellus, comparado com alunos expostos apenas ao sistema tradicional de ensino. A fundamentação teórica adotada esteve baseada no referencial de trabalho de Halloun sobre modelagem esquemática e na teoria de Ausubel sobre aprendizagem significativa. O estudo envolveu 193 alunos de cursos de Engenharia, da disciplina de Física-II oferecida pela UFRGS no 2° semestre de 2004. O procedimento didático ocorreu em duas etapas. Na primeira, os alunos do grupo experimental trabalharam com um conjunto de atividades sobre circuitos elétricos simples durante cinco aulas e na etapa seguinte, com um conjunto de atividades sobre circuitos RLC durante quatro aulas. Cada aula teve duração de 1h40min. Os resultados quantitativos mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos alunos dos grupos de controle, expostos apenas ao método tradicional de ensino. Os resultados de nossa análise qualitativa sugerem que muitos dos alunos atingiram uma aprendizagem significativa. Nossas observações e o levantamento de opiniões mostraram que o procedimento didático adotado exigiu muita interação dos alunos com as atividades computacionais, dos alunos entre si e com o professor, tornando-se um elemento motivador na aprendizagem dos alunos.

Um dos principais desafios que um professor de Física enfrenta ao tentar atualizar suas aulas e trazer novas abordagens para o contexto escolar diz respeito a infraestrutura necessária para implementá-las. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais instrucionais de baixo custo para a realização de experimentos de Física relacionados ao conteúdo de Cinemática usando a placa Arduino-UNO como interface para aquisição de dados. Para isto foi desenvolvido um material didático, amparado na Teoria de Aprendizagem Significativa de David Ausubel, composto por: I) equipamento constituído por sensores ópticos infravermelhos e ultrassônico; II) três modelos de shield para a placa Arduino-UNO; III) softwares desenvolvidos em Python para visualização em tempo real dos gráficos de posição, velocidade e aceleração em função do tempo; IV) vídeos tutoriais mostrando a montagem de todo o equipamento utilizado para aquisição de dados; V) guias pedagógicos para orientar o professor na aplicação das aulas; VI) guias de atividades elaborados com a metodologia “Predizer, Interagir e Explicar” (P.I.E.). O material instrucional foi elaborado dentro de um conceito de Recursos Educacionais Abertos (REA). Atribuímos licenças permissivas a todo o material desenvolvido neste trabalho a fim de que professores, pesquisadores, estudantes e demais membros da sociedade possam usar, estudar, modificar e compartilhar livremente todo o seu conteúdo. A proposta foi implementada em três turmas do primeiro ano do Ensino Médio na Escola Técnica Frederico Guilherme Schmidt na cidade de São Leopoldo (RS), durante o terceiro trimestre de 2014, totalizando dezenove períodos. Durante a aplicação do projeto foram realizadas duas provas como instrumento de avaliação da aprendizagem, além dos questionários que fazem parte do guia de atividades dos alunos, entregues no final de cada tarefa. Os resultados indicam que o uso de experimentos com aquisição automática de dados nas aulas de Física, em conjunto com uma metodologia adequada de ensino, contribuíram para o aprendizado e motivação dos alunos. Acreditamos que, por se tratar de um material didático de baixo custo, elaborado com uso de softwares livres e hardware aberto, é altamente disseminável e tornar-se-á muito útil para o desenvolvimento de projetos e práticas educacionais no Ensino de Física. / One of the main challenges faced by physics teachers to bring innovative teaching approaches to class is related to the lack of infrastructure to implement it. The objective of this work was to develop low cost instructional materials to conduct didactical experiments about Kinematics using the Arduino-UNO board as an interface for data acquisition. It was developed a teaching material, supported by the Theory of Meaningful Learning (David Ausubel), composed of: i) an equipment with infrared and ultrasonic sensors; II) three shields for the Arduino-UNO board; III) a software developed in Python for real time visualization of graphs position, velocity and acceleration versus time; IV) video tutorials showing the assembly of all equipment used for data acquisition; V) teaching guides to orient the lessons; VI) activity guides designed with the methodology "Predict, Interact and Explain" (P.I.E.). The instructional material was prepared within a concept of Open Educational Resources (OER). We attribute permissive licenses to all material developed so teachers, researchers, students and other members of society can use, study, modify and freely share all the content. The proposal was implemented in three high school classes at the Frederico Guilherme Schmidt Technical School in São Leopoldo (Brazil) during the third quarter of 2014, totalizing 19 class periods. Questionnaires and exams were carried on to evaluate students learning. Our results suggests the use of experiments with automatic data acquisition in physics classes, together with an appropriate teaching methodology, contributed to the learning and student's motivation. Considering the low cost of the hardware and the use of open source software and open hardware the materials developed can be easily adopted giving to the teachers minimal conditions for the development of projects and educational practices in physics teaching.

Na sociedade contemporânea é cada vez mais importante e necessário que as pessoas tenham habilidades e desenvolvam competências para manusear os computadores e a Internet, que sejam capazes de pesquisar, questionar, que saibam realizar suas tarefas com criatividade e competência, que tenham iniciativa e sejam capazes de solucionar problemas. Essas capacidades são entendidas como habilidades de pensamento crítico que é também preconizado na Lei de Diretrizes e Bases (LDB, 1996) nº 9394/96, que aponta como uma das finalidades para o Ensino Médio, o desenvolvimento da autonomia intelectual e do pensamento crítico dos educandos. Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), para atender a essa finalidade, sugerem que no Ensino de Física sejam abordadas questões próximas do mundo vivido pelos alunos. Entretanto, em muitos casos, o ensino de Física ainda se caracteriza pela transmissão de informações por meio de aulas expositivas-dialogadas, embasadas e suportadas pelo uso de livros didáticos; pelo excesso de atenção dada a exercícios repetitivos, cuja abordagem privilegia o uso de algoritmos matemáticos em detrimento da compreensão dos conceitos relacionados aos fenômenos físicos envolvidos. O uso do computador, no ensino, tem sido apontado como uma das possibilidades para a promoção do pensamento crítico e da aprendizagem significativa e uma das estratégias de seu uso consiste em trabalhar com materiais educacionais digitais construídos como Objetos de Aprendizagem (OA). Este trabalho investigou a contribuição do uso de Objetos de Aprendizagem no desenvolvimento do Pensamento Crítico (PC) e da Aprendizagem Significativa (AS). A pesquisa realizada incluiu o projeto e desenvolvimento de um conjunto de unidades de aprendizagem na área de Termodinâmica, usando OAs e foram elaboradas de acordo com a metodologia dos Três Momentos Pedagógicos (TMP), organizadas de acordo com a teoria ou ciclo de Kolb, desenvolvidas e testadas em turmas de 2ª série do Ensino Médio na disciplina de Física. A avaliação do desenvolvimento do pensamento crítico foi realizada usando indicadores de pensamento crítico nas manifestações dos estudantes. Verificou-se que os OAs interativos e contextualizados, inseridos no modelo metodológico dos TMP e organizados de acordo com o ciclo de Kolb, trabalhados numa perspectiva investigativa, permitiram desenvolver uma aprendizagem ativa, reflexiva e participativa, não apenas para resolver problemas escolares, mas também problemas cotidianos. Esse trabalho evidenciou a contribuição de OAs na formação de uma postura autônoma e crítica de contínua busca de conhecimentos, co-responsabilizando os estudantes pelos rumos, profundidade e significado de seu aprendizado, levando-os ao desenvolvimento do pensamento crítico e da aprendizagem significativa. / In contemporary society is increasingly important and necessary that people have skills and develop them to handle computers and the Internet, they are able to search, to question, that they can do their jobs with creativity and competence, they have initiative and be able to solve problems. These capabilities are seen as critical thinking skills that is also recommended by the LDB No. 9394/96, which points to as one of the purposes for secondary education, the development of intellectual autonomy and critical thinking of learners. NCPs, to find out this goal, suggest that in the teaching of Physics questions are addressed situations of the real world lived by the students. However, in many cases, the teaching of Physics is still characterized by the transmission of information through lectures, dialogue-based, informed and supported by the use of textbooks; by excessive attention given the repetitive exercises, whose approach emphasizes the use of algorithms at the expense of mathematical understanding of concepts related to physical phenomena involved. The use of computers in teaching, has been pointed as one of the possibilities for promoting critical thinking and meaningful learning strategies and their use is to work with educational materials developed as digital learning objects (LO). This study has investigated the contribution of use of Learning Objects in the development of Critical Thinking (PC) and the Meaningful Learning (AS). The survey has included the project design and development of a set of learning units in the area of thermodynamics using Los and they have been prepared in accordance with the methodology of Three Pedagogical Moments (TPM), organized according to the theory or cycle of Kolb, implemented and tested in groups of two grades of high school in Physics. The assessment of critical thinking was done using indicators of critical thinking in student demonstrations. It was found that the LOs interactive and contextualized, embedded in the methodological model of the TPM and organized according to the cycle of Kolb worked investigative perspective, have allowed to develop active learning, reflective and participatory, not only to solve school problems, but also everyday problems. This work has highlighted the contribution of LOs in the formation of an autonomous and critical attitude of continual search for knowledge, being jointly responsible for course students, depth and meaning of their learning, leading them to develop critical thinking and meaningful learning.