Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Os mapas conceituais são organizadores gráficos utilizados no processo de ensino e de aprendizagem. Sua efetividade em sala de aula é pouco explorada como instrumento avaliativo por alguns motivos como o treinamento dos alunos, na sua elaboração e na devolutiva do professor aos alunos, que pode ser influenciada pela forma de abordagem e recepção. Essa pesquisa teve por objetivo investigar a utilização dos mapas conceituais com proposições incorretas como instrumento avaliativo em uma sala de aula invertida Flipped Classroom. Foi investigado também quais as estratégias de ensino e de aprendizagem utilizadas pelo professor e pelos alunos para se planejarem e se organizarem dentro da disciplina. Três estudos foram realizados para analisar o efeito do mapa conceitual com proposições incorretas no desempenho dos alunos (Estudo 1), como os alunos se prepararam para as aulas e para as provas em uma disciplina cuja metodologia da sala de aula foi invertida (Estudo 2) e quais foram as estratégias de ensino e de aprendizagem utilizadas pelo professor e pelos alunos nessa organização pedagógica (Estudo 3). Participaram dessa pesquisa 86 alunos ingressos na Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo, no primeiro semestre de 2016, na disciplina de Ciências da Natureza. O referencial teórico fundamentou-se na Teoria da Carga Cognitiva de Sweller (1988) e na Teoria Social Cognitiva de Bandura (1986). A abordagem utilizada para a pesquisa foi mista sendo no Estudo 1 e Estudo 2 quantitativa e no Estudo 3 a qualitativa e o procedimento escolhido foi o estudo de caso. Os resultados obtidos evidenciaram que: o mapa conceitual com proposição incorreta pode ser mais uma ferramenta avaliativa agregada às que são usualmente utilizadas pelos professores em sala de aula; o mapa conceitual com a demanda da tarefa sem direcionamento instrucional foi considerado mais difícil pelos alunos do que o que possuía uma demanda com direcionamento instrucional; a metodologia da sala de aula invertida causou um efeito favorável para que os alunos participassem e se preparassem mais para as aulas e para as provas mesmo que no início tenha havido uma relutância por parte deles; quanto mais estratégias de ensino o professor disponibiliza em suas aulas mais satisfatória e mais eficiente é a interação entre ele e seus alunos, o que propicia devolutivas mais pontuais e assertivas para os alunos promovendo a ressonância pedagógica entre eles professor e aluno. As análises revelaram que os mapas conceituais com proposições incorretas são muito bons para serem utilizados como um instrumento avaliativo, que a diversidade metodológica da sala de aula influenciou positivamente no processo de ensino e de aprendizagem e que as escolhas de estratégias podem potencializar esse processo permitindo a regulação do ensino pelo professor e autorregulação da aprendizagem por parte dos alunos. / Concept maps are graphic organizers used in the teaching and learning process. However, their effectiveness in the classroom is little explored in the literature mainly in the evaluation for some reasons such as the training of students in their elaboration, the amount of differentiated maps for the teacher to correct and in the composition of a scoring system so that they do not become a tool for the superficial and memoristic understanding of the content addressed in the classroom. The objective of this work was to investigate the effect of using conceptual maps in an unusual way: elaborated by the teacher of the discipline with incorrect propositions as an evaluation tool within an inverted methodological proposal - Flipped Classroom. The study also verified the teaching and learning strategies used by the teacher and the students to plan and organize their formative process within the discipline. Three studies were conducted to analyze the impact of this conceptual map on student performance (Study 1), as students prepared for classes and for tests with a discipline that inverted classroom methodology (Study 2) and which were the teaching and learning strategies used by the teacher and the students in this pedagogical organization (Study 3). A total of 86 students participated in the study of the School of Arts, Sciences and Humanities of the University of São Paulo, in the first semester of 2016, in the discipline of Natural Sciences and the professor of the discipline. The theoretical framework was based on Sweller\'s Theory of Cognitive Load (1988) and on Curative Social Theory of Bandura (1986). The case study approach was used and the methodology adopted was differentiated for the studies: in Study 1 and Study 2 it was the quantitative one and in Study 3 it was used the qualitative one. The results obtained showed that (1) this conceptual map style can be an additional evaluative tool that is usually used by teachers; (2) task instruction on the conceptual map influences the student\'s understanding of knowledge; (3) the methodology of the inverted classroom has a favorable impact on the quantity and quality of time invested by the students in the preparation for the classes and proof; (4) the inverted classroom is a methodology that generates a more active and dynamic participation of the students, which in the first moment causes a reluctance on their part; (5) the more teaching strategies the teacher offers in his classes, the more interaction and punctual feedbacks occur between students and him promoting pedagogic resonance and (6) the more students use learning strategies, the more they excel in the subject. The analyzes revealed that the conceptual maps with incorrect propositions are very good to be used as an evaluation tool, that the methodological diversity of the classroom influenced positively in the teaching and learning process and that the strategies choices can potentiate this process allowing the teacher regulation and self-regulation of student learning.

L'avaluació del coneixement dels alumnes universitaris en condicions de massificació té dos requisits: mesurar realment el que l'alumne sap, i fer-ho amb una eina que permeti una correcció ràpida. Els instruments que són capaços de recollir l'aprenentatge significatiu (entrevista personal, examen oral, carpetes de treballs,.) requereixen molta dedicació. Els que tenen una correcció ràpida utilitzant medis informàtics (proves objectives), no mesuren exactament el que l'alumne ha après de forma significativa. En aquest entorn, els mapes conceptuals, en ser una representació de l'estructura cognitiva de l'alumne, han demostrat la seva validesa i fiabilitat per a mesurar el que l'alumne sap. Tot i així, la seva aplicació en l'entorn universitari massificat no assoleix els dos requisits esmentats, amb la dificultat afegida de la necessitat de que l'alumne conegui la metodologia de creació de mapes. Aquest treball proposa una metodologia de creació de mapes, adaptada a profans, que permeti la creació d'un mapa lliure independentment del coneixement de la tècnica que tingui l'alumne. Aquests mapes es valoren de forma Holística (considerant la informació presentada sense parar atenció als detalls). Amb 16 alumnes de Biomecànica de segon curs de Fisioteràpia, es realitzen tres intervencions separades por 21 i 135 dies, en les que es pregunta sobre dos temes de coneixements específics de la assignatura i dos de coneixements generales (on es considera resident aquest coneixement). La persistència de las notes Holístiques entre las intervencions indica la validesa i fiabilitat de la metodologia i la seva puntuació. Alternativament, a partir de les dades de la Nota Holística, es calcula una Nota Pronosticada com una combinació lineal de dos paràmetres del mapa (enllaços vàlids i valoració de la jerarquia). D'aquesta expressió s'infereix per lògica una fórmula simplificada similar: la Nota Simplificada, que s'independitza de les dades de l'estudi i li confereix objectivitat. Ambdues notes (Pronosticada i Simplificada) presenten una persistència entre intervencions que dóna validesa i fiabilitat a les mateixes per a mesurar l'aprenentatge significatiu. L'elevada concordança, en condicions altament restrictives, i la correlació altament significativa d'aquestes notes amb la Holística permet la seva substitució. Resulta un instrument d'avaluació del aprenentatge significatiu de l'alumne, independentment del seu nivell de coneixement del mapes, que permet una valoració ràpida i objectiva aplicable a un entorn massificat. / La evaluación del conocimiento de los alumnos universitarios en condiciones de masificación tiene dos requisitos: medir realmente lo que el alumno sabe, y hacerlo con una herramienta que permita una corrección rápida. Los instrumentos que son capaces de recoger el aprendizaje significativo (entrevista personal, examen oral, carpetas de trabajos,.) requieren mucha dedicación. Los que tienen una corrección rápida utilizando medios informáticos (pruebas objetivas), no miden exactamente lo que el alumno ha aprendido de forma significativa. En este entorno, los mapas conceptuales, al ser una representación de la estructura cognitiva del alumno, han demostrado su validez y fiabilidad para medir lo que el alumno sabe. No obstante, su aplicación en el entorno universitario masificado no cumple los dos requisitos mencionados, con la dificultad añadida de la necesidad de que el alumno conozca la metodología de creación de mapas. Este trabajo propone una metodología de creación de mapas, adaptada a profanos, que permite la creación de un mapa libre independientemente del conocimiento de la técnica que tenga el alumno. Estos mapas se valoran de forma Holística (valorando la información presentada sin atender a los detalles). Con 16 alumnos de Biomecánica de segundo curso de Fisioterapia, se realizan tres intervenciones separadas por 21 y 135 días, en las que se pregunta sobre dos temas de conocimientos específicos de la asignatura y dos de conocimientos generales (cuyo conocimiento se considera residente). La persistencia de las notas Holísticas entre las intervenciones indica la validez y fiabilidad de la metodología y su puntuación. Alternativamente, a partir de los datos de la Nota Holística, se computa una Nota Pronosticada como una combinación lineal de dos parámetros del mapa (enlaces válidos y valoración de la jerarquía). De esta expresión se infiere por lógica una fórmula simplificada similar: la Nota Simplificada que se independiza de los datos del estudio y le confiere objetividad. Tanto la Nota Pronosticada como la Simplificada presentan una persistencia entre intervenciones que da validez y fiabilidad a las mismas para medir el aprendizaje significativo. La alta concordancia, en condiciones altamente restrictivas, y la correlación altamente significativa de estas notas con la Holística permite su sustitución. Resulta un instrumento de evaluación del aprendizaje significativo del alumno, independiente de su nivel de conocimiento de los mapas, que permite una valoración rápida y objetiva aplicable a un entorno masificado. / The assessment of the knowledge of university students in overcrowding conditions has two requirements: really evaluate what students know, and do so with a tool that allows fast correction. The instruments that are able of assess meaningful learning (personal interview, oral examination, job folders, ...) require a lot of dedication. Those with a computer based rapid correction (multiple choice tests), do not evaluate exactly what the student has learned in a meaningful way. In this environment, concept maps, to be a representation of the student's cognitive structure, have demonstrated its validity and reliability to assess what students know. However, its application in the crowded university environment does not meet the above two requirements, with the added difficulty of the need for the student to know the methodology involved in creating maps. This paper proposes a methodology for creating maps, aimed at those without prior knowledge, which allows the creation of a free map regardless of the knowledge of the technique that the student has. These maps are valued by Holistic marks (evaluating the whole information presented without regard to details). Sixteen students in Biomechanics in the second year of Physiotherapy attended this study. Three academic proceedings, at intervals of 21 and then 135 days, asked volunteers about two topics of special knowledge of the subject and two of general knowledge (the former considered as resident). The persistence of Holistic marks between interventions indicates the validity and reliability of the methodology and its punctuation. Alternatively, from the data of the Holistic Mark, a predicted one is computed as a linear combination of two parameters of the map (valid links and assessment of the hierarchy). From this expression, a simplified formula is inferred by logical process. This Simplified Mark becomes independent of survey data and gives it objectivity. Both the Predicted and the Simplified Marks show persistence between proceedings that give validity and reliability to the assessment of meaningful learning. The high agreement, in highly restrictive conditions, and the highly significant correlation of these marks with Holistic ones allows its replacement. It becomes a tool to assess meaningful learning of students, regardless of their level of knowledge of concept maps, which allows a speedy and objective assessment applicable to a crowded environment.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

O presente trabalho tem como objetivo investigar a compreensão dos conceitos de equação e função que serão aplicados na disciplina de Física-Química I do Curso de Química da UFPel. Para isso foram usados como fundamentação teórica o conceito de aprendizagem significativa de Ausubel, Mapas Conceituais e a Epistemologia do “Vê” de Gowin. Também foram utilizados os conceitos matemáticos de equação e função aplicados à Química, assim como a análise e o levantamento de ferramentas computacionais disponíveis na internet e as suas características em termos de aplicabilidade na área do ensino. Para a realização dessa pesquisa se fez uso de pré-testes com os alunos, visando identificar a existência dos subsunçores, assim como, a elaboração de mapas conceituais sobre os conhecimentos matemáticos exigidos na disciplina, particularmente, na Equação dos Gases Ideais. Os resultados foram analisados e permitiram o desenvolvimento de um objeto virtual de aprendizagem que privilegia o uso de equação e função matemática na Química. O objeto virtual de aprendizagem possibilita ao aluno o processo de interação, buscando desenvolver a sua aprendizagem, assim como elementos que promovam a interdisciplinaridade entre a Matemática e a Química. A interdisciplinaridade privilegiará a aplicabilidade de conceitos matemáticos na Equação dos Gases Ideais, especificamente na disciplina de Físico-Química I. / The present work has the objective of investigating the comprehension of the concepts of equation and function that will be applied in the Physics Chemistry subject I from the Chemistry Graduation Course at the UFPel. For that, Ausubel concept of meaningful learning, conceptual maps and the “V” epistemology were used as theoretical background. Besides, the mathematical concepts of equation and function applied to Chemistry were considered and also the analysis and the research of computational tools available on the internet and their characteristics related to the applicability in the teaching area. During the construction period of this research, some pre tests with the students were applied with the purpose of identifying the subsumers as well as the elaboration of the conceptual maps about the mathematical knowledge needed for the subject, mainly for the ideal gas equation. The results were analyzed and they allowed the development of a learning virtual object which privileges the use of mathematical equations and functions inside Chemistry The virtual object allows the student to get into the interaction process searching the development of his learning process as well as elements which promote the interdisciplinarity between Mathematics and Chemistry. Interdisciplinarity will privilege the applicability of mathematical concepts in the Ideal Gas Equation, mainly in the Physics Chemistry Subject I.

O presente trabalho tem como objetivo investigar a compreensão dos conceitos de equação e função que serão aplicados na disciplina de Física-Química I do Curso de Química da UFPel. Para isso foram usados como fundamentação teórica o conceito de aprendizagem significativa de Ausubel, Mapas Conceituais e a Epistemologia do “Vê” de Gowin. Também foram utilizados os conceitos matemáticos de equação e função aplicados à Química, assim como a análise e o levantamento de ferramentas computacionais disponíveis na internet e as suas características em termos de aplicabilidade na área do ensino. Para a realização dessa pesquisa se fez uso de pré-testes com os alunos, visando identificar a existência dos subsunçores, assim como, a elaboração de mapas conceituais sobre os conhecimentos matemáticos exigidos na disciplina, particularmente, na Equação dos Gases Ideais. Os resultados foram analisados e permitiram o desenvolvimento de um objeto virtual de aprendizagem que privilegia o uso de equação e função matemática na Química. O objeto virtual de aprendizagem possibilita ao aluno o processo de interação, buscando desenvolver a sua aprendizagem, assim como elementos que promovam a interdisciplinaridade entre a Matemática e a Química. A interdisciplinaridade privilegiará a aplicabilidade de conceitos matemáticos na Equação dos Gases Ideais, especificamente na disciplina de Físico-Química I. / The present work has the objective of investigating the comprehension of the concepts of equation and function that will be applied in the Physics Chemistry subject I from the Chemistry Graduation Course at the UFPel. For that, Ausubel concept of meaningful learning, conceptual maps and the “V” epistemology were used as theoretical background. Besides, the mathematical concepts of equation and function applied to Chemistry were considered and also the analysis and the research of computational tools available on the internet and their characteristics related to the applicability in the teaching area. During the construction period of this research, some pre tests with the students were applied with the purpose of identifying the subsumers as well as the elaboration of the conceptual maps about the mathematical knowledge needed for the subject, mainly for the ideal gas equation. The results were analyzed and they allowed the development of a learning virtual object which privileges the use of mathematical equations and functions inside Chemistry The virtual object allows the student to get into the interaction process searching the development of his learning process as well as elements which promote the interdisciplinarity between Mathematics and Chemistry. Interdisciplinarity will privilege the applicability of mathematical concepts in the Ideal Gas Equation, mainly in the Physics Chemistry Subject I.

O presente trabalho tem como objetivo investigar a compreensão dos conceitos de equação e função que serão aplicados na disciplina de Física-Química I do Curso de Química da UFPel. Para isso foram usados como fundamentação teórica o conceito de aprendizagem significativa de Ausubel, Mapas Conceituais e a Epistemologia do “Vê” de Gowin. Também foram utilizados os conceitos matemáticos de equação e função aplicados à Química, assim como a análise e o levantamento de ferramentas computacionais disponíveis na internet e as suas características em termos de aplicabilidade na área do ensino. Para a realização dessa pesquisa se fez uso de pré-testes com os alunos, visando identificar a existência dos subsunçores, assim como, a elaboração de mapas conceituais sobre os conhecimentos matemáticos exigidos na disciplina, particularmente, na Equação dos Gases Ideais. Os resultados foram analisados e permitiram o desenvolvimento de um objeto virtual de aprendizagem que privilegia o uso de equação e função matemática na Química. O objeto virtual de aprendizagem possibilita ao aluno o processo de interação, buscando desenvolver a sua aprendizagem, assim como elementos que promovam a interdisciplinaridade entre a Matemática e a Química. A interdisciplinaridade privilegiará a aplicabilidade de conceitos matemáticos na Equação dos Gases Ideais, especificamente na disciplina de Físico-Química I. / The present work has the objective of investigating the comprehension of the concepts of equation and function that will be applied in the Physics Chemistry subject I from the Chemistry Graduation Course at the UFPel. For that, Ausubel concept of meaningful learning, conceptual maps and the “V” epistemology were used as theoretical background. Besides, the mathematical concepts of equation and function applied to Chemistry were considered and also the analysis and the research of computational tools available on the internet and their characteristics related to the applicability in the teaching area. During the construction period of this research, some pre tests with the students were applied with the purpose of identifying the subsumers as well as the elaboration of the conceptual maps about the mathematical knowledge needed for the subject, mainly for the ideal gas equation. The results were analyzed and they allowed the development of a learning virtual object which privileges the use of mathematical equations and functions inside Chemistry The virtual object allows the student to get into the interaction process searching the development of his learning process as well as elements which promote the interdisciplinarity between Mathematics and Chemistry. Interdisciplinarity will privilege the applicability of mathematical concepts in the Ideal Gas Equation, mainly in the Physics Chemistry Subject I.