Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-05-22T19:00:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Conceitos de eletricidade e suas aplicações tecnológicas. Uma unidade de ensino potencialmente significativa.pdf: 4068723 bytes, checksum: f4429dda5b2f0ab3bfca8cbdaa4480e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-08-14T21:35:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Conceitos de eletricidade e suas aplicações tecnológicas. Uma unidade de ensino potencialmente significativa.pdf: 4068723 bytes, checksum: f4429dda5b2f0ab3bfca8cbdaa4480e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-14T21:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Conceitos de eletricidade e suas aplicações tecnológicas. Uma unidade de ensino potencialmente significativa.pdf: 4068723 bytes, checksum: f4429dda5b2f0ab3bfca8cbdaa4480e9 (MD5) Previous issue date: 2015-05-22 / O presente trabalho teve como objetivo central a elaboração de uma unidade de ensino sobre conceitos de eletricidade e validação desse material como uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS). Assim, foi desenvolvida uma unidade de ensino sobre os temas diferença de potencial, corrente elétrica e suas aplicações sob a luz da Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel e aplicada em seis turmas do terceiro ano do ensino médio de uma escola estadual do Espírito Santo. A fim de investigação das potencialidades desse método de ensino, utilizou-se metodologias de pesquisa qualitativa descritiva interpretativa e quantitativa préexperimental. Tendo em vista a importância dos conhecimentos prévios dos estudantes para promover aprendizagem significativa, no início do estudo foram aplicados questionários de opinião, realizados diálogos prévios e construções de mapas conceituais, sendo esses importantes instrumentos para a adequação do material apresentado ao aluno em relação ao seu perfil e à sua estrutura cognitiva. Para coleta de dados da pesquisa foram feitas gravações em áudio das principais etapas, diários de bordo, fotografias dos trabalhos, questionários e mapas conceituais prévios e finais e, finalmente, avaliação escrita. A análise dos mapas conceituais constituiu um dos principais instrumentos para avaliação sob o ponto de vista do desenvolvimento cognitivo dos estudantes, no sentido de classificar os mapas, associá-los às estruturas cognitivas de quem os construiu e identificar variações estatisticamente válidas em relação às construções de novos significados. A investigação revelou que, de modo geral, a unidade foi responsável por melhorias significativas na predisposição dos alunos em aprender e na promoção da aprendizagem significativa, possibilitando sua a validação como uma UEPS. / The main objective of this project was developing a teaching unit on concepts of electricity and validating it as a Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU). To accomplish it, it was created a instruction unit based on the Theory of Meaningful Learning of Ausubel related to topics of Physics, such as, difference of potential, electric current and its applications. That unit was applied in six classes of the third year of a public high school of the state of Espírito Santo. In order to investigate the potential of this method of teaching, it was used descriptive qualitative research methodologies and pre-experimental interpretative quantitative. In the beginning of the study, to collect students’ prior knowledge, students were asked to answer opinion questionnaires, previous dialogues were recorded and conceptual maps were built. They were important instruments to gather information about the instructional material and they enabled to make improvements on it to be suitable to the profile and cognitive structure of students. Besides, audio recordings of the main parts, logbooks, pictures about students working, panels made by students, questionnaires, conceptual maps and the written assessment, were used as source of data. Conceptual maps analyses, constitute one of the main tools for evaluation the didactic sequence according to the cognitive development of students, in order to classify the maps, associate them with the cognitive structures of those who built them and identify valid changes related to buildings new meanings. The investigation revealed that, in general, the teaching unit was responsible for significant improvements in students' disposition to learn and in stimulating meaningful learning, enabling the validation of this PMTU.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-08-17T20:51:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) iMAP um mecanismo de interferência para mapas conceituais.pdf: 3592832 bytes, checksum: 74228f1a39062e8403f7bc245d88e1dc (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-08-18T16:17:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) iMAP um mecanismo de interferência para mapas conceituais.pdf: 3592832 bytes, checksum: 74228f1a39062e8403f7bc245d88e1dc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-18T16:17:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) iMAP um mecanismo de interferência para mapas conceituais.pdf: 3592832 bytes, checksum: 74228f1a39062e8403f7bc245d88e1dc (MD5) Previous issue date: 2014 / Mapas Conceituais são representações gráficas do conhecimento de uma pessoa num dado momento e área de conhecimento. Por sua natureza investigativa, são utilizados como ferramentas de apoio em abordagens pedagógicas que objetivam promover a aprendizagem significativa. No entanto, o processo de avaliação de um mapa tende a ser custoso pois acarreta uma pesada carga de processamento cognitivo por parte do avaliador, já que este precisa mapear os conceitos e relações em busca de nuances de conhecimento alí presentes. Essa pesquisa tem por objetivo aumentar o nível de abstração nas interações entre o avaliador e os mapas conceituais fornecendo uma camada intermediária de inteligência computacional que favoreça a comunicação por meio de perguntas e respostas em linguagem natural, fornecendo ao avaliador ferramentas que lhe permita examinar o conteúdo do mapa conceitual sem exigir deste o mapeamento visual dos conceitos e relações presentes nos mapas avaliados. Uma ferramenta é prototipada e uma prova de conceito apresentada. A análise da arquitetura proposta permitiu definir uma arquitetura final com características que permitem potencializar o uso de mapas conceituais e facilitar diversas operações pedagógicas com estes. Essa pesquisa situa-se na área de investigação de sistemas de perguntas e resposta, aplicando técnicas de processamento de linguagem natural para análise da pergunta e interpretação do mapa conceitual e aplica técnica de inteligência artificial para inferir respostas às perguntas. / Concept maps are graphical representations of a person’s knowledge at a given time and area of expertise. For his investigative nature, they are used as tools to support pedagogical approaches that aim to promote meaningful learning. However, the maps evaluation process tends to be costly because it causes a heavy load of cognitive processing on the part of the evaluator, since it needs to map out the concepts and relations in order to find nuances of knowledge present there. This research aims to increase the level of abstraction in the interactions between the evaluator and the concept maps by providing an intermediate layer of computational intelligence that favors the communication through questions and answers in natural language, producing tools that allow the evaluator to examine the content of the concept map without requiring the visual mapping of concepts and relations present in the evaluated maps. A tool is prototyped and a proof of concept is presented. The analysis of the proposed architecture has led to the definition of a final architecture with features that allow enhancing the use of concept maps and facilitating various pedagogical applications. This research is dedicated to the investigation of Question Answering Systems, by applying natural language processing techniques to analyze the question and interprete the concept map, as well as applying techniques of artificial intelligence to infer answers to the questions.

The present investigation reports a study of contributions and limitations of the use of didactic activities based on analogies for the teaching of conceptual subjects of Physics in the secondary level school. Preoccupation in evaluating analogies influences in the student s learning was considered. To reach this purpose, didactics activities based on analogies were developed. Next, the familiarity of the analogies used in the activities as well as the justifications for this were analyzed through the application of a questionnaire to 157 students and 03 teachers, including one in a researcher position. They act at 2ª and 3ª grades of 4 public secondary level schools of Rio Grande do Sul 64 from Santa Maria, 44 from Candelária and 49 from Nova Palma town. Then, the didactics activities were implementing in the classes of these teachers. At this stage, productions developed by the students were used as instruments to information recording. These productions were gathered as implementations and video-recordings of two classes lasting 50 minutes each, during the school year of ten months. At the end of time, semi-structured interviews were audio-recorded with the teachers and later they were transcribed. The analyses of students answers show that they consider only the lived and visualized analogies. The justification used to the familiarization with the analogies progressed in different aspects. While some students look for lived situations and live experiences in order to justify the familiarity with the analogies, others use knowledge related to the scope of school subjects. The students not only hold knowledge and scientific information learned at school and out of it, as well as they utilize this knowledge and information to produce their answers. Through the implementations developed, it can be observed that meaning each student constructed, around a certain concept, was formed considering the amount of analogical relations that he had established, the limitations identified and the conclusions he elaborated. Thus, it is possible to infer that as the students better understand the process of learning through the use of analogies, it is possible they improve their capacity to compromise with higher levels of learning, that is, of establishing a greater number of relations, limits and of elaborating conclusions with better argumentation. In a general sense, the students observed that learning and, consequently, the improvement in the establishing of relations, identification of limitations and development of conclusions were developed in a progressive sense. This can be supported by the use of activities related to actions classified as procedural. Then, the learning of conceptual subjects through the use of Didactic Activities based on Analogies occurs via procedures. Thus, the learning of procedures occurs slowly and this was permitted throughout the development of activities. It might be inferred that none analogy based activity can be better than the other because all of them bring distinctive aspects. Therefore, it is necessary that their characteristics, familiarity with their knowledge, procedural abilities of the students and guidance of the teacher in their implementation be considered. Generally, analogies bring multiple characteristics, though some of their characteristics can be more observable than others, and some predominant ones can be enough. Commonly, the better students performance in the required activities was observed in that ones which presented the following characteristics: a) the target or analogy presented through images or physical patterns; b) analogies possible of being role played/ simulated; c) few number of related attributes and d) analogy extracted from the everyday (out the area of knowledge). In the current moment, it could be claimed that the Didactic Activities based on Analogies are presented as a possible way to the formation of concepts and to the scope of procedures. To sum up, what can be noted in this investigation is the fact that the students construct a comprehension about the concepts studied and that they are able to perform possible procedures of being analyzed using this kind of activity. That is, they are able to perform, compare, identify, argue and register through the articulation of conceptual and procedural aspects. / A presente investigação relata um estudo das contribuições e limitações do uso de Atividades Didáticas baseadas em Analogias para o ensino de conteúdos conceituais de Física no Ensino Médio. Considerou-se a preocupação em avaliar a influência das analogias na aprendizagem dos alunos. Para tanto, procedeu-se a elaboração de Atividades Didáticas baseadas em Analogias. Em continuidade, verificou-se a familiaridade dos análogos, utilizados nas atividades e as justificativas apresentadas para isso, mediante a aplicação de um questionário a 157 alunos, de 03 professores, incluindo o professor-pesquisador, de 2a e 3a séries de 04 escolas da rede de Ensino Médio do Rio Grande do Sul, 64 de Santa Maria/RS, 44 de Candelária e 49 de Nova Palma. Na seqüência, implementou-se as atividades didáticas nas turmas dos respectivos professores. Nesta etapa foram utilizados como instrumentos para o registro de informações as produções realizadas pelos alunos durante as implementações e a vídeo-gravação das aulas, de duração média de dois períodos (50 minutos cada), ao longo de um período letivo de 10 meses, de março a dezembro de 2004. Ao final deste período, realizou-se com os professores entrevistas semi-estruturadas, audio-gravadas e posteriormente transcritas. A análise das respostas dos alunos revelou que consideram como familiares apenas os análogos vivenciados e visualizados, sendo que as justificativas, para a familiaridade com os análogos, avançaram em sentidos diferentes. Enquanto alguns alunos recorrem a situações vivenciadas, experiências de vida, para justificarem a familiaridade com o análogo, outros recorrem a conhecimentos que se enquadram no domínio dos conteúdos escolares. Os alunos não apenas possuem conhecimentos e informações científicas, provavelmente aprendidos na escola como fora dela, como também se utilizam destes conhecimentos e informações para produzirem suas respostas. Tendo em vista as implementações ocorridas podemos dizer que o significado que cada aluno construiu de um determinado conceito foi formado mediante o conjunto de relações analógicas que estabeleceu, as limitações que identificou e as conclusões que elaborou. Neste sentido, podemos inferir que à medida que os alunos adquirem uma maior compreensão do processo de aprendizagem com a utilização de analogias é possível que eles adquiram uma maior capacidade de se comprometerem com níveis mais elevados de aprendizagem, ou seja, de estabelecerem maior número de correspondências, de limites e de elaborarem sínteses conclusivas com maior argumentação. De maneira geral, comprovou-se que a aprendizagem e, portanto, o avanço no estabelecimento de correspondências, identificação de limitações e elaboração de sínteses conclusivas pelos alunos, aconteceu de forma progressiva. Isto é justificável por estarmos trabalhando, dentro das atividades, com ações que se classificam como conteúdos de caráter procedimental. Portanto, afirma-se que a aprendizagem de conteúdos conceituais, mediante o uso de Atividades Didáticas baseadas em Analogias, ocorre por meio de procedimentos. Por sua vez, a aprendizagem de procedimentos também ocorre de forma lenta, o que foi propiciado ao longo das atividades desenvolvidas. Nosso entendimento é que nenhuma Atividade Didática baseada em Analogia é melhor nem pior, pois todas apresentam aspectos distintos, sendo necessário levarmos em consideração, principalmente, suas características, a amiliaridade com o análogo, as habilidades procedimentais dos alunos e o encaminhamento do professor na implementação. Geralmente, as analogias têm características múltiplas, embora em muitas delas algumas prevaleçam sobre outras, e algumas características predominantes podem ser suficientes. Em geral, o desempenho melhor dos alunos nas tarefas solicitadas foi observado nas atividades que possuíam as seguintes características: a) alvo e/ou análogo representados mediante imagens ou modelos físicos; b) análogo possível de ser dramatizado/simulado; c) menor número de atributos a serem relacionados e d) análogo extraído do cotidiano (exterior a própria área de conhecimento). No presente momento, arriscaríamos afirmar que as Atividades Didáticas baseadas em Analogias mostraram-se como um dos possíveis caminhos à formação de conceitos e ao domínio de procedimentos. Em síntese, o que percebemos em nossa investigação é que os alunos construíram um entendimento dos conceitos estudados e habilitaram-se para realização de procedimentos possíveis de serem ensinados com este tipo de atividade. Representam, comparam, identificam, argumentam e registram, articulando o conceitual ao procedimental.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-06T12:51:07Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 27144583 bytes, checksum: 1cfeb04081720e2946794bce37e16961 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-06T12:51:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 27144583 bytes, checksum: 1cfeb04081720e2946794bce37e16961 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This research was performed in the State School Immaculate Conception in the city of Cabedelo, with 40 high school students. For this work were developed two learning situations (SA) focusing on the "initial questioning," three stages of the first of a dynamic call pedagogical moments proposed by Delizoicov. To guide the implementation of the SA was developed a teaching situation (SE). The SA were developed with students in the form of texts containing history of Science and questions where students should discuss, argue and develop a response to questions about the text and the daily about the heat and temperature concepts. Completing the practice a pre-test with multiple choice questions about the concepts of heat and temperature was applied. The students' answers were analyzed using the approach of conceptual profiles proposed by Mortimer. The ideas expressed by students were confronted with current scientific ideas to diagnose conceptual cognitive barriers. In the analysis of students' responses to the SA were identified 25 conceptual cognitive barriers, of which 10 were in the category related to cold concepts, heat and temperature, and were classified as belonging to the animist areas, substantialistic and realistic conceptual profile. In the pre-test were identified 9, these two had already been identified in the responses of the students regarding the SA. These 9 conceptual cognitive barriers were classified as belonging to the substantialist and realistic areas of conceptual profile. These conceptual cognitive barriers should be considered by the teacher during the development of classes and, with it, the teacher should seek to develop practices aimed at overcoming them, should make students aware of the need to build new knowledge (scientific) that may better explain phenomena occurring daily, and causing them to rethink about the world they live in. / Esta investigação foi realizada na Escola Estadual Imaculada Conceição, na cidade de Cabedelo, com 40 estudantes do ensino médio. Para a realização deste trabalho foram desenvolvidas duas situações de aprendizagem (SA) focalizando a “problematização inicial”, a primeira de três etapas de uma dinâmica chamada de momentos pedagógicos proposta por Delizoicov. Para orientar a aplicação das SA foi desenvolvida uma situação de ensino (SE). As SA foram desenvolvidas com os estudantes na forma de textos contendo história da Ciência e questões onde os estudantes deveriam debater, argumentar e desenvolver uma resposta para questões sobre o texto e o cotidiano a respeito dos conceitos de calor e temperatura. Completando a prática foi aplicado um pré-teste com questões de múltipla escolha a respeito dos conceitos de calor e temperatura. As respostas dos estudantes foram analisadas utilizando a abordagem dos perfis conceituais propostos por Mortimer. As ideias expressas pelos estudantes foram confrontadas com as ideias científicas vigentes para diagnosticar barreiras cognitivas conceituais. Na análise das respostas dos estudantes para as SA foram identificadas 25 barreiras cognitivas conceituais, das quais 10 se encontravam na categoria relacionada aos conceitos de frio, calor e temperatura, e foram classificadas como pertencentes às zonas animista, substancialista e realista do perfil conceitual. No pré-teste foram identificadas 9, destas 2 já tinham sido identificadas nas respostas dos estudantes referentes as SA. Estas 9 barreiras cognitivas conceituais foram classificadas como pertencentes às zonas substancialista e realista do perfil conceitual. Estas barreiras cognitivas conceituais devem ser consideradas pelo professor durante o desenvolvimento das aulas e, com isso, o professor deve buscar desenvolver práticas que visem a superação das mesmas, devendo conscientizar os estudantes da necessidade de construírem novos conhecimentos (científicos) que possam explicar melhor fenômenos que ocorrem diariamente, e fazendo-os repensar sobre o mundo em que vivem.

Submitted by Kaira Moraes Porto null (kaira_porto@hotmail.com) on 2017-04-05T04:30:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kaira Moraes Porto.pdf: 1010053 bytes, checksum: e4b13acdfbe0c08e9d2e3298b009b079 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-12T17:28:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 porto_km_me_arafcl.pdf: 1010053 bytes, checksum: e4b13acdfbe0c08e9d2e3298b009b079 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T17:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 porto_km_me_arafcl.pdf: 1010053 bytes, checksum: e4b13acdfbe0c08e9d2e3298b009b079 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Essa dissertação de mestrado apresenta um estudo sobre o processo de formação de sistemas conceituais e sua relação com a educação escolar, à luz do materialismo histórico-dialético, da psicologia histórico-cultural e da pedagogia histórico-crítica; teorias segundo as quais o conceito sintetiza a gênese, estrutura e o desenvolvimento do objeto, cuja apreensão no sistema de relações que o comporta é um processo mediato, que não ocorre independente das condições de vida e educação dos indivíduos. Desse modo, compete à educação escolar a organização tanto do conteúdo quanto da forma de ensino que possibilite a formação do referido processo. Diante do exposto, essa pesquisa teve como objetivo identificar elementos que sustentam o processo de formação de sistemas conceituais do ponto de vista lógico-histórico, tendo em vista o estabelecimento de relações entre esse processo e a organização do ensino. Assim, tomou-se como objeto de investigação os aspectos lógico-históricos da formação do sistema conceitual e, para tanto, realizou-se uma pesquisa teórico-conceitual, a qual buscou analisar o pensamento como componente ideal da prática social e explicitar o método de produção de conhecimento para o materialismo histórico-dialético. Em seguida, realizaram-se as análises da formação dos sistemas conceituais em relação ao desenvolvimento do psiquismo e, por fim, das relações entre formação dos sistemas conceituais e a organização do ensino. A partir desse estudo foi possível concluir que a verbalização ou descrição do conceito não podem ser tomadas como expressão da formação do conceito, pois formar conceitos implica a realização de uma atividade adequada que reproduza no sujeito os traços essenciais dos objetos a serem apropriados, de modo que possibilite a conversão da ação externa em ação interna – ação mental – e, logo, passe a orientar e sustentar a relação do sujeito com a realidade. Desse modo, o domínio teórico dos objetos a serem ensinados, dos aspectos lógico-históricos do processo de formação de sistemas conceituais e das relações entre ensino e aprendizagem, de modo que conteúdo e forma de ensino sejam compreendidos como uma unidade dialética e organizados em relação ao destinatário desse processo, é exigência apontada para a educação escolar. / This dissertation presents a study about the process of conceptual system formation and your relation with school education from the historical-dialect materialism, of the historical-cultural psychology and of the historical-critical pedagogy; theories for which the concept synthesizes the genesis, structure and development of the object, whose apprehension by the system of relation that includes him is a mediated process that does not occur independently of the subjects‟ living and education conditions. In this way it is the responsibility of school education to organize content and form of teaching that enable the formation of said process. In view of the above, this research had as objective to identify elements that support the process of conceptual systems formations from a logical-historical point of view in relation to the establishment of relations between this process and the organization of teaching. So, logical-historical aspects of the formation of the conceptual system were taken as object of investigation and, for that, a theoretical-conceptual research was carried out that sought to analyze thought as an ideal component of social practice and to explain the method of production of knowledge for historical-dialectic materialism. Then there were the analyzes of the formation of conceptual systems in relation to development of psychic and, finally, the relationships between training systems and conceptual organization of teaching. From this study it was possible to conclude that the verbalization or description of the concept can not be taken as an expression of the formation of the concept, because to form concepts implies the accomplishment of an adequate activity that reproduces in the subject the essential traits of the objects to be appropriated, so That enables the conversion of external action into internal action - mental action - and, thus, begins to guide and sustain the relation of the subject to reality. Thus, the theoretical domain of the objects to be taught, the logical-historical aspects of the process of forming conceptual systems and the relationship between teaching and learning, so that content and form of teaching are understood as a dialectical unity and organized in relation to the addressee of this process, is a requirement for school education.

No contexto das pesquisas em Ensino de Física é praticamente consensual a relevância de estratégias didáticas que privilegiem uma reflexão crítica dos conteúdos trabalhados, tanto por parte de estudantes, quanto por parte de professores. Com base nos resultados obtidos em dois estudos empíricos, ambos de propósito exploratório, um com enfoque qualitativo (Estudo I) e outro quantitativo (Estudo II), partiu-se da premissa de que a estratégia da modelagem didático-científica reflexiva é uma das mais promissoras, podendo contribuir não só para a aprendizagem de conceitos científicos e para a resolução de problemas, como também para a construção de concepções e competências associadas à natureza da Ciência e à prática científica contemporâneas. O termo ‘modelagem didático-científica reflexiva’ resume o significado atribuído ao referencial desenvolvido neste trabalho, para o Ensino de Física e a pesquisa nessa área, centrado na estratégia da modelagem científica com fins didáticos e reflexivos. Tal estratégia tem como objetivo favorecer o desenvolvimento de concepções e competências associadas à natureza, à construção, à validação, à exploração e à revisão de modelos didático-científicos que, por sua vez, podem ser entendidos como versões didáticas de modelos científicos. O referencial foi desenvolvido em um estudo teórico de propósito integrador (Estudo III) que tomou como ponto de partida a proposição de que a modelagem científica pode ser vista como um campo conceitual subjacente ao domínio de campos conceituais específicos da Física. Seu fundamento apoia-se, sobretudo, em dois referenciais utilizados em pesquisas em Ensino de Ciências: a teoria dos campos conceituais de Gérard Vergnaud, de natureza didático-teórica, e a postura epistemológica de Mario Bunge sobre o processo de modelagem científica. Desse ponto em diante, o trabalho passou a ter como objetivo a busca por suporte empírico para o referencial desenvolvido. Nesse sentido, são apresentadas evidências de concepções, dificuldades enfrentadas, avanços obtidos e invariantes operatórios utilizados por professores de Física do Ensino Médio no processo de conceitualização do real, no contexto de uma disciplina de pós-graduação, com ênfase em atividades de modelagem computacional com fins didáticos, oferecida pelo IF-UFRGS, no âmbito do Mestrado Profissional em Ensino de Física. Tais evidências foram obtidas em dois estudos empíricos realizados junto à disciplina de pós-graduação, em semestres consecutivos: um de propósito descritivo (Estudo IV) e outro explanatório (Estudo V), ambos de natureza qualitativa e com o intuito de dar sustentação ao que o autor entende pelas formas predicativa e operatória do conhecimento acerca do processo de conceitualização do real através da estratégia da modelagem didático-científica no Ensino de Física. / It is almost a consensus in the context of physics education research the relevance of teaching strategies that emphasize a critical reflection of the contents worked, by students and teachers. Based on the results of two empirical studies, both with an exploratory purpose, being the first one a qualitative approach (Study I) and the other quantitative (Study II), we started from the assumption that the strategy of didactic-scientific modeling is one of the most promising to promote the learning of scientific concepts, problem solving and construction of conceptions and competences associated with the nature of science and contemporary scientific practice. The term ‘didactic-scientific modeling’ summarizes the meaning assigned to the framework developed in this work for the physics teaching and research in this area, centered on the strategy of scientific modeling with educational purposes. This strategy aims to promote the development of conceptions and competences associated with the nature, construction, validation, operation and review of the didactic-scientific models, in turn, can be understood as educational versions of scientific models. The framework was developed in a theoretical study with an integrative purpose (Study III) which started from the proposition that scientific modeling can be seen as a conceptual field underlying the domain of specific conceptual fields of physics. The theoretical background was mainly composed by the Gérard Vergnaud’s conceptual fields theory and the Mario Bunge’s epistemological conception concerning scientific modeling process. From this point on, the work has aimed the search for empirical support for the framework developed. In this sense, there are evidence of conceptions, difficulties encountered, progress made and operational invariants used by high school physics teachers in the process of conceptualization of the real in the context of a graduate course, with an emphasis on computer modeling activities with didactic purposes, provided by the IF-UFRGS, under the Professional Master in Physics Teaching. Such evidences was obtained by two empirical studies in the postgraduate course in consecutive semesters: with a descriptive (Study IV) and other explanatory (Study V) purpose, both qualitative and in order to give support to what the author meant by predictive and operative forms of knowledge about the process of conceptualization of the real through the strategy of didactic-scientific modeling in the physics teaching.

Esta dissertaçãopropõe a aprendizagem de conceitos de termodinâmica e eletromagnetismo a partir do uso de processos e equipamentos culinários no ensino de Física. O trabalho é composto por uma revisão de literatura, relato de experiências de sala de aula envolvendo processos e equipamentosculinários, uma avaliação das práticas e material de apoio ao professor de Física. O referencial teórico no qual nos baseamos é a Teoria dos Campos Conceituais, de Gérard Vergnaud. A proposta foi implementada na disciplina de Física II com alunos3º semestre da Educação de Jovens e Adultos (EJA), do Curso Técnico em Administração do Instituto Federal Sul Rio-Grandense (IFSUL), campus Sapucaia do Sul, RS, Brasil. Foram realizados dez encontros semanais com duração de 90 minutos. A avaliação da proposta é positiva, tanto em termos de aprendizagem como em termos motivacionais. Observou-se uma melhora na qualidade das respostas comparando-se os primeiros questionários com os posteriores e também relato unânime de que a prática na cozinha contribuiu para despertar o interesse por aprender Física. O produto educacional resultante é uma hipermídia de apoio ao professor de Física composto de atividades, que podem ser abordadas independentemente, abrangendo cinco unidades didáticas originadas nos encontros.A hipermídia encontra-se disponível em CDROM no Apêndice B da dissertação. / This dissertation proposes the learning of thermodynamics and electricity concepts from the use of kitchen processes and instruments. The work is composed of a literature review, a description of classroom experiences involving those processes and instruments, an evaluation of these practices, and a support material for physics teachers. The theoretical framework was GérardVergnaud’s Conceptual Fields Theory. The proposal was implemented in the Physics II subject with students of the third semester of Young and Adult Education, in the Administration Technical Course of the Sul Rio-Grandense Federal Institute, Sapucaia do Sul Campus, RS, Brazil. Ten 90 minutes weekly meetings were conducted. The evaluation of the proposal is positive, both in learning and in motivational terms. During the classes happened a visible improvement on the answers comparing the first and the last ones and also the unanimous report that the practice in the kitchen helped to awake an interest for learning physics. The resultant educational product it’s a Support Hypermedia for Physics Teachers composed by activities, that can be used separately, addressing five of the units generated in the meetings. The hypermedia is available in CDROM at the dissertation’s appendix B.

Aulas experimentais são indispensáveis para o adequado aprendizado de conteúdos de Física. Nos últimos anos, surgiram diversos softwares de simulação de experimentos de Física. A partir da utilização de softwares, busca-se verificar se o aluno consegue visualizar em atividades virtuais as situações que são reais. A proposta é trabalhar com atividades que possibilitem mostrar que é possível aprender circuitos elétricos utilizando softwares de simulação. Todas as atividades desenvolvidas são parte do produto didático e estão organizadas em um CD-ROM. Como referencial teórico, adota-se a Teoria dos Campos Conceituais, de Gerard Vergnaud. Para esse autor, o sujeito se apropria do conhecimento, que pode ser pensado e organizado em campos conceituais, ao longo de muito tempo, por meio de experiência, maturidade e aprendizagem. O projeto foi aplicado a alunos da disciplina de Física e Eletricidade, no Curso de Sistemas de Internet, do Instituto Federal Sul-rio-grandense, campus Pelotas, RS. Foram escolhidos os softwares Modellus e PhET (Physics Education Technology), os dois considerados softwares gratuitos. Em um primeiro momento, foram trabalhados circuitos elétricos a partir desses softwares. Na sequência, as atividades foram repetidas em um painel construído especialmente para esse fim com o objetivo de analisar o desempenho dos alunos em circuitos reais. A partir dos dados colhidos durante o trabalho, foi possível obter evidências de que houve uma aprendizagem significativa sugerindo que, de fato, as situações (VERGNAUD, 1990) é que dão sentido aos conceitos. / Experimental classes are essential for the proper learning of physics content. In recent years emerged various software simulation experiments in physics. From the use of software try to verify if the student can view activities in virtual situations that are real. The proposal is to work with activities that enable show that it is possible to learn electric circuits using simulation software. All activities are part of the educational product and are organized on a CD-ROM. The theoretical approach we have adopted the Conceptual Fields Theory Gerard Vergnaud. For this author, the subject appropriates the knowledge, which can be thought of as organized in semantic fields over a long time, through experience, maturity and learning. The design was applied to students of Physics and Electronics, Travel in Internet Systems South of Rio Grande Federal Institute campus Pelotas, Brazil. Modellus the software and PhET (Physics Education Technology) were chosen, both considered free software. At first electrical circuits from these softwares were worked. Following the activities were repeated in a panel specially built for this purpose in order to analyze the performance of students in real circuits. From the data collected during the study it was possible to obtain evidence that there was a significant learning suggesting that, in fact, situations (VERGNAUD, 1990) is to give meaning to the concepts.

A forma dissociada como teoria e prática são frequentemente tratadas no ensino de Física contribui para que os estudantes tenham dificuldades para dar sentido aos conhecimentos científicos. Analisando especificamente as aulas de laboratório usualmente desenvolvidas em cursos de Física, observa-se, com frequência, a realização de atividades conduzidas por meio de roteiros excessivamente dirigidos, que levam os estudantes a agir de forma mecânica, sem refletir suficientemente sobre os fundamentos teóricos que amparam suas investigações. Entendendo que é fundamental que os estudantes compreendam o processo de modelagem científica para que vinculem teoria e prática nas aulas de Física, assume-se como objetivo principal nesta tese ressignificar as atividades experimentais por meio do enfoque no processo de modelagem científica. Para alcançá-lo, foram realizados três estudos de caso dirigidos pelas orientações metodológicas de Yin e um estudo teórico. Nos estudos de caso, foi investigada a repercussão da realização de atividades experimentais com enfoque no processo de modelagem científica em uma disciplina experimental para graduandos dos cursos de licenciatura e de bacharelado de Física, que englobava conhecimentos de oscilações mecânicas, fluidos e termodinâmica. No primeiro estudo de caso realizado, as atividades foram delineadas e conduzidas com amparo na metodologia de ciclos de modelagem de Hestenes e na concepção de modelagem científica de Bunge. A partir do segundo estudo realizado, foi adotada também a Modelagem Didático-Científica Reflexiva de Brandão, Araujo e Veit, que, amparada na Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud, estabelece a modelagem científica como um campo conceitual subjacente aos campos da Física, definindo uma estrutura conceitual e invariantes operatórios de referência para o campo conceitual da modelagem didáticocientífica. Os resultados dos dois primeiros estudos levaram à realização de um estudo teórico em que foi ampliado o referencial de Brandão, Araujo e Veit. Com base em uma análise realizada sobre concepções de Bunge sobre a contrastação de ideias científicas, foram vinculados conceitos específicos do trabalho experimental, como os de evidência e de predição, com conceitos mais gerais do campo conceitual da modelagem didático-científica, como os de modelo teórico e de teoria geral. Associados aos conceitos especificamente relacionados com o fazer experimental, foram identificados doze novos invariantes operatórios de referência. A vinculação desses conceitos e invariantes operatórios ao processo de modelagem científica pode ser entendida como a contribuição original desta tese para a área de ensino de Física. Essa contribuição amparou a realização do terceiro estudo de caso. Resumidamente, os principais resultados dos estudos de caso foram: i) atividades experimentais com enfoque no processo de modelagem científica têm potencial para promover atitudes positivas dos estudantes em relação às atividades experimentais; ii) a realização de debates explícitos sobre metamodelagem são essenciais para que os estudantes compreendam o processo de modelagem científica; e iii) o desenvolvimento de competências por parte dos estudantes relacionadas com o enfrentamento de problemas de modelagem demanda tempo e o enfrentamento de uma grande diversidade de situações. Esses resultados evidenciam que, para que os estudantes efetivamente se tornem competentes para construir, explorar e validar modelos científicos, situações de modelagem devem permear todo o currículo dos cursos de Física. / The dissociated manner in which theory and praxis are often handled in the physics education has contributed to the difficulty students have in making sense of scientific knowledge. Through the specific analysis of commonly developed laboratory classes in physics courses, one is able to frequently observe activities conducted through excessively guided plans. Such plans lead students to act in a mechanical way, with no sufficient thought on the theoretical basis that supports their inquiries. Through the understanding that it is fundamental for students to comprehend the process of scientific modeling so that they are able to link theory to practice in physics lessons, the main objective of this dissertation is considered to be the resignification of experimental activities through focus on the process of scientific modeling. To reach this objective, three case studies, under the methodological guidance of Yin, and one theoretical study have been conducted. In the case studies, the repercussions of the use of experimental activities with focus on the process of scientific modeling in an experimental subject on mechanical oscillation, fluids and thermodynamics for undergraduates in the Brazilian equivalent to a bachelor's course in physics were investigated. In the first case study, the activities were designed and conducted with the support of Hestenes' Modeling Cycle Methodology and of Bunge's conception of scientific modeling. From the second study on, the Reflexive Didactic- Scientific Modeling of Brandão, Araujo and Veit was also adopted. Grounded on Vergnaud's Theory of Conceptual Fields, the Reflexive Didactic-Scientific Modeling establishes scientific modeling as a conceptual field that underlies the fields of physics, defining a conceptual structure and referential operational invariants for the conceptual field of didactic-scientific modeling. The results of the first two studies led to a theoretical study in which the Brandão, Araujo and Veit's referential was amplified. With grounds on an analysis performed on Bunge's conceptions of the contrasting of scientific ideas, specific concepts from the experimental work, such as those of evidence and prediction, were linked to general concepts of the conceptual field of didactic-scientific modeling, such as those of theoretical modeling and of general theory. Twelve new referential operational invariants were identified, associated to the concepts specifically related to experimental work. The link between these concepts and operational invariants and the process of scientific modeling may be understood as the original contribution of this dissertation to the field of the physics education. This contribution supported the third case study. In summary, the main results of the case studies were: i) experimental activities with focus on the process of scientific modeling have the potential to promote positive attitudes towards experimental activities in students; ii) explicit debates on metamodeling are essential to students' comprehension of the process of scientific modeling; and iii) the development of competencies related to dealing with modeling problems by students demands time and facing a great diversity of situations. These results show that, in order for students to become effectively competent to build, explore and validate scientific models, modeling situations must be present throughout the curriculum of physics courses.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Relações Internacionais, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-01-04T14:23:41Z No. of bitstreams: 1 2012_JulianoSilvaCortinhas.pdf: 5354755 bytes, checksum: bbc2c2d8e62d7639e5df08ac5fac68e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-01-30T14:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JulianoSilvaCortinhas.pdf: 5354755 bytes, checksum: bbc2c2d8e62d7639e5df08ac5fac68e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-30T14:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JulianoSilvaCortinhas.pdf: 5354755 bytes, checksum: bbc2c2d8e62d7639e5df08ac5fac68e4 (MD5) / A tese compara os processos de elaboração do orçamento de defesa dos EUA no primeiro mandato de Reagan, quando o buildup militar atingiu seu ápice, e no mandato de George H. W. Bush, quando o Executivo procurou realizar cortes nos programas de armamentos convencionais da gestão anterior e, em grande medida, foi impedido de atingir seus objetivos pelo Legislativo. Teoricamente, a tese está fundamentada na associação entre os modelos conceituais de Allison e o debate agente-estrutura de Relações Internacionais, analisando-se a estrutura decisória, com foco no equilíbrio de poder entre Executivo e Legislativo e nas normas que regulam o processo, bem como o papel que ocupam os principais agentes que participaram das tomadas de decisão. Argumenta-se que, durante a gestão Reagan, o processo de elaboração do orçamento se aproximou do modelo I de Allison, no marco de um ambiente internacional em que as ameaças eram claras, o que, entre outros fatores, contribuiu para a prevalência do Executivo sobre o Congresso. Ao contrário, os processos de formulação dos orçamentos de defesa da Administração Bush se aproximaram do modelo III de Allison, resultando em dominação dos debates pelo Congresso, o que facilitou a participação de agentes não-estatais e, consequentemente, levou a uma maior dificuldade de corte de gastos, mesmo em um cenário em que as ameaças externas haviam sido minimizadas. Em conclusão, observa-se que as peculiaridades da interação de agentes e estruturas, no marco de um complexo ambiente institucional, por diferentes razões, tende a preservar o volume de investimentos em defesa no longo prazo. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The thesis compares the construction of the American defense budget during the first Reagan administration, when the military buildup reached its apex, and the George H. W. Bush administration, when the Executive tried to conduct the decrease of the budget, by cutting conventional weapon systems initiated by the previous administration but, in great sense, was stopped by Congress. Theoretically, the thesis is based on the association between Allison’s three conceptual models and the agent-structure debate in International Relations. These frameworks provide the necessary tools for the analysis of the decisions’ structures, which is focused on the balance of power between the President and Congress and on the norms that influence the process, and for the analysis of the agents that participated in the decision-making. We argue that during the Reagan administration, the budget process can be related to Allison’s model I, since the international threats to the United States were clear, what, among other factors, contributed to the prevalence of the Executive over Congress. On the contrary, the defense budget processes during the Bush administration can be closely connected to Allison’s third model, since the debates were the result of Congressional dominance, and were characterized by the emergence of other agents, such as interest groups. This new environment led to greater difficulties when the Administration tried to cut programs, even though it was a low threat environment. In conclusion, we observe that the peculiarities of the interaction between agents and structures, in a complex institutional environment, for different reasons, tend to preserve the level of defense investments in the long run.