Submitted by ALEX HENRIQUE GONÇALVES BASSI null (alexhbassi@terra.com.br) on 2017-02-02T00:06:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação ME ALEX BASSI - RECURSOS AUDIOVISUAIS NO ENSINO DE FÍSICA.pdf: 1394018 bytes, checksum: d4464fbd544fe5b6e9a2c10aa2769028 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-06T13:31:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bassi_ahg_me_prud.pdf: 1394018 bytes, checksum: d4464fbd544fe5b6e9a2c10aa2769028 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T13:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bassi_ahg_me_prud.pdf: 1394018 bytes, checksum: d4464fbd544fe5b6e9a2c10aa2769028 (MD5) Previous issue date: 2016-12-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem por finalidade analisar uma ferramenta de ensino e aprendizagem que vem ganhando maior atenção nos últimos anos devido à modernização dos meios de comunicação e à facilidade da aquisição de equipamentos tecnológicos, são estes, os chamados vídeos educacionais. O corpus deste trabalho, contudo, não foi produzido por profissionais da área explicando determinado conteúdo, como a referência a esse tipo de vídeo sugere, mas, sim, pelos próprios alunos de física de ensino médio, tendo como tema central a utilização de experimentos, bem como sua montagem, realização e explicação. Essa metodologia auxilia na questão de o professor poder transformar duas aulas semanais de cinquenta minutos em várias horas de atividades extras, além permitir aos alunos a possibilidade de estudarem as variáveis de cada experimento, não ficando restritos a um molde de trabalho manuscrito e à simples pesquisa na internet. O trabalho foi desenvolvido na Escola Estadual Iria Barbieri Vita de Mirassol – SP, no primeiro semestre de 2016, sendo aplicado em uma sala do terceiro ano do ensino médio, composta por 35 alunos que foram divididos em sete grupos de cinco alunos. A avaliação dos trabalhos foi realizada mediante a análise dos vídeos produzidos pelos grupos e por questionários elaborados por cada grupo, que foram aplicados aos demais alunos da sala após assistirem cada um dos vídeos produzidos por seus colegas. A análise dos vídeos foi feita de forma a verificar o conhecimento científico construído pelos alunos, também levando em conta sua interação com a câmera, além da oralidade, da desenvoltura, da capacidade de trabalhar em grupo, dentre outros fatores que ultrapassam os conteúdos, referindo-se ao lado atitudinal dos alunos. / This paper aims to analyze educational videos, i.e. a teaching and learning tool which has drawn increasing attention in the last years due to modernization of the means of communication and ease of purchasing technological devices. However, those videos were not produced by professionals explaining certain subject, as their reference might suggest, but by high school students of physics. Moreover, their main theme was the conduction of experiments, as well as their assembly, fulfillment and explanation. That methodology helps stretch two weekly fifty-minute classes into many hours of extra activities, considering the students should spend some time doing researches on the experiment, recording videos and editing them. Furthermore, this method gives the students the opportunity to study a wide range of possible experiments and their variables, avoiding being limited to a handwritten assignment format and the simple internet search. That project was developed at Escola Estadual Iria Barbieri Vita from Mirassol – SP, in the first semester of 2016, done by a group of 35 students from the last grade of high school, divided into seven groups of five students. The evaluation of the work was done through the analysis of videos recorded by students as well as questionnaires prepared by each group of students, which were applied to other students in the class after watching their classmates’ videos. The video analysis was made in order to check the scientific knowledge built by the students, considering their interaction with a camera, speaking skills, their resourcefulness, interpersonal skills, among other aspects that go beyond the content of the subject studied, involving students’ attitudinal side.

Neste trabalho descrevemos a concepção e o desenvolvimento de uma página na Internet sobre o tema da supercondutividade, bem como o uso e avaliação da página como instrumento de ensino em uma turma de terceiro ano do Ensino Médio do Colégio Frederico Jorge Logemann em Horizontina/RS. Para esse desenvolvimento, foram necessários alguns recursos de hipermídia e a página representa o produto educacional da dissertação. A implementação do tema deu-se à luz de epistemologias contemporâneas que problematizam visões ingênuas sobre a natureza da ciência. Para tanto, destacam-se as epistemologias de Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1989) e Laudan (1977) devido à sua relevância no ensino de física, com ênfase na principal convergência existente entre essas visões de ciência: a oposição ao empirismo-indutivismo. Como referencial teórico psicológico, utilizamos a psicologia sócio-histórica de Vygotsky para uma maior compreensão do processo ensino-aprendizagem envolvido no presente projeto. Avaliamos a implementação do projeto a partir de instrumentos que tornaram evidentes a aprendizagem significativa dos alunos sobre o tema. A metodologia utilizada durante as aulas, em que o assunto foi abordado, foi basicamente pautada na utilização da página desenvolvida para essa finalidade, bem como na realização de atividades experimentais, por parte dos alunos, para que pudessem visualizar a parte prática envolvida na montagem do experimento e os resultados encontrados. A partir das animações disponíveis no material didático, a idéia foi promover compreensão do fenômeno e suas conseqüências. A página elaborada e fundamentada em epistemologias contemporâneas mostrou-se um material didático capaz de envolver o estudante em discussões relevantes sobre as propriedades dos materiais supercondutores, suas aplicações, bem como sobre o aspecto epistemológico abordado, percebidos através das opiniões emitidas pelos alunos durante as aulas, pelo interesse demonstrado no decorrer do processo e pelo seu desempenho em testes de conhecimento. / In this work we describe the conception and development of a webpage about superconductivity, as well as its implementation in a third high school grade of Frederico Jorge Logemann school., in Horizontina/RS. In order to make this development were needed some hypermedia resources and the webpage represents the educational product of this dissertation. The implementation of the theme is the result of contemporary epistemologies that question naive views about the nature of science. Thus, we consider the epistemologies of Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1978) and Laudan (1977) because of their relevance in Physics teachings, emphasizing the principal convergence that exists among these theories: the opposition to the empiricism-inductive theory. As a theoretical psychological framework, we used the social-historical psychology of Vygotsky to a better comprehension of the learning-teaching process involved in this work. We have evaluated the implementation of the project from instruments that make evident the students’ meaningful learning about the theme. The metodology used during the classes, which approached the subject, was based, basically, on the utilization of the webpage developed to this end, as well as on the achievement of experimental activities, by the students, in order to see the practical part involved in the experiment assembling and the results that were found in it. From the animations that were available in the didactic materials, the idea was to promote the comprehension of the phenomenon and its consequences. The webpage that was made and based on the contemporary epistemologies appeared unveiled a didactic material that is able to involve the student in relevant discussions about the properties of the superconductor materials, their applications, as well as about the epistemological aspect that was approached, all this data was realized throw the students’ oppinion during the classes, by their interest showed during the process and by their performance in knowledge tests.

O presente trabalho apresenta um modelo alternativo para analisar a dinâmica das concepções no ensino de ciências, baseado na noção de “distribuição conceitual”. O objetivo central desse estudo é reconsiderar o problema da mudança conceitual a partir de uma perspectiva sociocultural. De acordo com o nosso modelo de distribuição conceitual, as concepções em ciências, tanto as alternativas como as científicas, são vistas como sendo “distribuídas” entre agentes e os recursos textuais que eles empregam; especialmente recursos textuais na forma de explicação – escrita ou falada. A partir dessa perspectiva, as concepções são distribuídas: (1) socialmente, na interação em pequenos grupos; (2) instrumentalmente, no sentido de que envolvem tanto pessoas (agindo individual ou coletivamente) como instrumentos de conhecimento tais como mapas, simulações computacionais ou explicações. Esse modelo difere das teorias clássicas e re-enquadradas de mudança conceitual ao sugerir que diferentes grupos podem gerar diferentes representações da realidade física, mesmo na comunidade científica. A partir dessa perspectiva, as concepções em ciências são vistas como um processo ativo que frequentemente envolve disputa e contestação entre pessoas, mais do que como um corpo estruturado de conhecimento que elas possuem. As afirmações básicas desse modelo são ilustradas a partir de exemplos da física quântica. A física quântica é um caso exemplar de arena científica onde ocorrem disputas e contestação sobre a realidade física. Os debates sobre os fundamentos dessa teoria sofreram mudanças fundamentais durante a transição do período de “monocracia da escola de Copenhague” (Jammer, 1974, p. 250) para o período atual, em que comunidade de físicos reconhece e legitima a existência de uma controvérsia científica acerca da interpretação da mecânica quântica (Freire, 2003). Inicialmente, esboçamos uma síntese da história sociocultural de contestação na física quântica. A seguir, são discutidos alguns exemplos referentes à produção e ao consumo das explicações oficiais da física quântica no contexto da formação inicial de professores de Física. Implicações para a pesquisa em ensino de física quântica são delineadas ao final. / In this doctoral dissertation, a particular model to analyze the dynamic of conceptions in sciences teaching, based on the notion of “conceptual distribution”, is outlined. The general goal of this study is to reconsider the problem of conceptual change from a sociocultural perspective. According to our model of conceptual distribution, both naïve and scientific conceptions are viewed as being “distributed” between agents and the textual resources they employ, especially textual resources in the form of explanation – written or spoken. From this perspective, conceptions are distributed: (1) socially, in small group interaction; and (3) instrumentally in the sense that it involve both people (acting individually or collectively) and instruments of knowledge such as maps, computer simulations or explanations. This model differs from classical e reframed approaches to conceptual change in suggesting that different groups have quite different accounts of physical reality, even within science community. From this perspective, conceptions are viewed as an active process that often involves contention and contestation among people rather than a structured body of knowledge they possess. The basic claims of this model are illustrated with examples of quantum mechanics. This theory is an exemplary case of scientific arena in which dispute and contestation about physical reality take place. Discussions about the foundations of quantum mechanics have undergone fundamental changes during the transition from the period of “monocracy of the Copenhagen School” (Jammer, 1974, p. 250) to the present time, identified as the physics community recognizing and legitimating the existence of a scientific controversy about the interpretation of quantum mechanics (Freire, 2003). First, we present a synthesis of the sociocultural history of contestation in quantum mechanics. Then, discuss some examples concerning the production and the consumption of official explanations of quantum physics in the training of pre-service physics teachers. Implications for research on the teaching of quantum physics are outlined.

O Ensino de Mecânica Quântica Não Relativística é uma linha de pesquisa que tem adquirido relevância na área de Ensino de Física. A investigação de conceitos estruturantes facilitadores da aprendizagem deste ramo do conhecimento é de suma importância, sobretudo dadas as dificuldades de aprendizagem observadas, maiores nesta área do que em muitas da Física Clássica. Foi delineada uma proposta didática enquadrada nos moldes das teorias da Aprendizagem Significativa de D. Ausubel e dos Campos Conceituais de G. Vergnaud, visando facilitar a aprendizagem significativa dos conceitos de sistema físico, variáveis dinâmicas, estado de um sistema físico e evolução temporal. Tais conceitos foram selecionados por sua posição basilar na Física e pelas diferenciações, algumas sutis e outras não, na comparação entre a Física Clássica e a Física Quântica Não Relativística. Foram estudados os padrões de assimilação na forma predicativa do conhecimento, bem como o uso de invariantes operatórios no domínio de situações-problema em Instrução com carga horária de 12 horas-aula presenciais (além de períodos extra-classe para resolução de tarefas pelos participantes). A Instrução constituiu-se de 6 aulas do tipo expositivo-dialogado no qual se incitava a negociação de significados entre professor e aprendizes tanto pelo uso de situações-problema como por perguntas em que era necessária a manipulação conceitual. Os estudantes apresentaram, em sua maioria, conceitos vagos no pré-teste, que deram indícios de ser modificados ao longo da Instrução. Há evidências de que alguns destes conceitos mudaram para formas bem claras, outros foram parcialmente melhorados e ainda uns poucos, por mau entendimento ou falta de reforço instrucional, pareceram transformar-se em obstáculos epistemológicos. Há indicações de que os conceitos de sistema físico e de variáveis dinâmicas foram aprendidos, no que tange a seus atributos essenciais mais gerais; enquanto o primeiro parece ser aceito nas situações clássicas e quânticas, o segundo apresenta diferenciações que deram evidências de ser bem absorvidas por grande parte dos alunos. O conceito de estado de sistema físico no âmbito da Mecânica Quântica, por incluir novas facetas, apresentou maior dificuldade de aquisição e, além disto, parece ter sido subsurnido corno urna modificação do conceito de variáveis dinâmicas. Há indicativos de assimilação do conceito de superposição de estados sob o de probabilidade ao invés do de amplitude de probabilidade, propiciando entendimento por muitos dos alunos, de princípios quânticos corno relacionados a uma informação incompleta ou a uma impossibilidade de determinação dos estados de sistemas quânticos. A despeito da confusão associada a este aspecto específico da noção de superposição de estados, tal conceito pareceu ter sido dominado pela maioria dos estudantes na forma operatória. Menciona-se como ponto positivo que o conceito de evolução temporal foi modificado ao longo da instrução, apesar de revelar-se associado na maioria das vezes ao conceito de sistema físico, fato não esperado inicialmente. Além disto, o conceito de evolução temporal parece ter sido associado ao de causalidade, que dá indícios de ter assumido uma forma estável. Alguns dos estudantes, porém, mostraram evidência de relação entre o conceito de evolução temporal em Mecânica Quântica e a idéia incorreta de falta de preditividade de estados quânticos, o que os levou a crer que a determinação de um estado quântico só é possível se este for um auto-estado do operador associado à variável dinâmica que está sendo medida. A análise das respostas aos problemas e, em partes, à entrevista (realizada com uma das turmas) evidenciou o uso de invariantes operatórios, isto é, posse por parte dos estudantes de proposições relativamente fixas consideradas como verdadeiras acerca do real. / Non Relativistic Quantum Mechanics Teaching constitutes a research topic that has acquired relevante in Physics Teaching. Inquiry on structural concepts that facilitate meaningful learning in this area of knowledge is quite important, taking into account the learning difficulties that are greater in this field than in the ones associated with Classical Physics. We designed a didatic approach based on Ausubel's Meaningful Learning Theory and Vergnaud's Conceptual Fields Theory in order to facilitate the Meaningful Learning of the concepts of physical system, dynamical variables, state of a physical system and time evolution. These concepts were selected by their structural position in Physics and by the differentiations, some subtles and others not in the comparison between Classical Physics and Non-Relativistic Quantum Mechanics. The assimilation patterns in the predicative form of knowledge were studied, as well as the use of operatory invariants (concepts-in-action and theorems-in-action) in the mastering of situations proposed in an instruction with average duration of 12 hours inside class (besides the period of problem solving consumed by the students that occurred outside class). The instruction had six expositive-dialogued lectures in which meaning negotiation between teacher and learners was stimulated by problem-situations or by conceptual manipulation. Most of the students shown vague concepts in the pre-test that seemed to be changed during the Instruction. There are evidences that some of these concepts changed into quite accurately forms, others partially modified and some few concepts, because of misunderstanding or lack of instructional reinforcement, seemed to change into epistemological obstacles. There are some indications that the concepts of physical system and dynamical variables have been mastered quite well, taking into account the more general essential attributes of these concepts; while the first seemed to be accepted in Classical and Quantum situations, the second shows some differentatiations that most of times gave evidence of being well assimilated by the very great part of the students. The concept of quantum state, for including new features, was acquired with a higher levei of difficulty and, besides that, it seemed to be subsumed as a differentiation of the one of dynamical variable. There are some evidences indicating the assimilation of the concept of state superposition under the one of probabilities instead of the one of probability amplitude, what led much students to understand quantum principies as related to an incomplete information or to impossibility of determination of quantum states. Despite this confusion associated to this specific feature of the concept of state superposition, it seemed to be mastered by most of the students in the operatory form. We mention as a positive aspect the modification of the concept of time evolution during the instruction, in spite of showing a strong association to the concept of physical system, which turned out to be an element, or variable, we had not anticipated at the beginning of this research. Moreover the concept of time evolution seemed to be attached to the one of causality which seemed to assume a stable form, however, some of the students shown some evidence of relation between this concept and the wrong idea of lack of predictability of quantum states. The last finding led them to believe that determination of the quantum state is only possible if it's an eigenstate of the operator attached to the dynamical variable that is being measured. The analysis of the answers to the problems and, in some sense, to the enterview (made with one of the groups) shown evidence of using of operatory invariants, this means students' beliefs in relatively steady propositions considered true about reality.

O presente trabalho trata do emprego de recursos multissensoriais em atividades didáticas voltadas às aulas de Física em classes regulares com alunos com deficiência visual, mais especificamente cegueira e baixa visão. Sabe-se que a presença de alunos com necessidades educacionais especiais em escolas e classes regulares motiva a elaboração de recursos e atividades especialmente pensadas para esses alunos, visando à inclusão escolar. Tais esforços se dão predominantemente em ambiente à parte da sala de aula regular, a conhecida \"sala de recursos\", o que torna tais medidas mais de integração do que de inclusão, efetivamente. Quando se realizam atividades pretensamente inclusivas em sala de aula, observa-se que tais práticas se dão no sentido de que se oferecem, na verdade, duas aulas simultâneas, uma para os videntes e outra para os alunos com deficiência visual, o que, dentre outros prejuízos, gera maior carga de trabalho para o docente e não contribui para a promoção da empatia entre os alunos. Nossa hipótese de trabalho é a de que, utilizando-se recursos multissensoriais, podem-se produzir formas de acesso ao conhecimento que beneficiem tanto os alunos videntes quanto os alunos cegos ou com baixa visão. Com base nas categorias da estrutura empírica e semântico-sensorial da linguagem, conforme Camargo (2012), na multissensorialidade, segundo Soller (1999), e na defectologia de Vigotski (1983), dentre outros autores, esta pesquisa se desdobra na aplicação de atividades com grupos de alunos videntes e com deficiência visual, para observar o alcance dessa metodologia voltada para a inclusão escolar. / The present work focuses on the multisensorial resources used in didactic activities in regular physics classes which are attended by students with some type of visual impairment, especially blindness and low sight. It is known that the presence of differently abled students in schools and regular classes motivates the elaboration of resources and activities especially designed for these students, aiming at their educational inclusion. These efforts primarily take place outside the regular classroom , they mostly happen in the so called \"resource classroom\", which lead such measures to remain within the integrational rather than the inclusive realm. When intended inclusive activities are conducted in a regular class, it is observed that what really takes place is the conduction of two different classes that happen simultaneously, one class is taught to the visually able and another one to the visually impaired students. Among other problems, this practice results in a bigger amount of work for the teacher and it does not contribute to the promotion of empathy among students. Our hypothesis is that , by using multisensorial resources it is possible to produce ways of access to knowledge that are beneficial to both visually able and visually impaired students. Based on the categories of empirical structure and semantic sensorial language, according to Camargo (2012), in multisensoriality, according to Soller (1999), and in Vigotski\'s defectology (1983), among other authors, this research focuses on the conduction of activities with groups composed of visually able and visually impaired students, to observe the reach of such methodology when it comes to educational inclusion.

É consensual no campo da Educação que métodos tradicionais de ensino apresentam baixa eficiência no que se refere à aprendizagem dos alunos. Tais métodos são predominantemente baseados em aulas expositivas monológicas, com conteúdos expressos tais e quais nos livros didáticos, sendo a interação entre professor e alunos, e destes entre si, pouco explorada no processo de ensino-aprendizagem. Por outro lado, teorias construtivistas pregam que o ser humano organiza e constrói seu conhecimento a partir de interações tanto com outros seres humanos, quanto com o meio em que está inserido. Métodos de ensino que se utilizam de estratégias de engajamento cognitivo, como o Peer Instruction (Instrução pelos Colegas - IpC), têm como foco promover e qualificar tais interações em contexto de sala de aula, visando ir além da mera transmissão de informações, lugar comum nas aulas tradicionais. O presente trabalho tem como objetivo geral a investigação do IpC como estratégia didática, no contexto de uma universidade pública brasileira. Mais especificamente, foram investigados os ganhos de aprendizagem por parte de alunos, suas opiniões em relação ao método de ensino e a eficácia das discussões entre eles, em comparação com explanações por parte do professor no entendimento dos conteúdos. Foram realizados três estudos de caso exploratórios em duas turmas de graduandos do curso de Física, com 15 e 16 alunos respectivamente, e com duas turmas de graduandos da Engenharia com 17 alunos cada. Nesses estudos, a coleta de dados empíricos foi feita por meio de: testes padronizados (BEMA - Brief Electricity & Magnetism Assessment, Teste sobre Corrente Elétrica em Circuitos Simples e Avaliação sobre conhecimentos relacionados à Lei de Faraday-Lenz); entrevistas semiestruturadas referentes à metodologia utilizada e questões conceituais aplicadas durante as aulas. Também buscou-se estabelecer bases teóricas para as estratégias didáticas propostas pelo IpC, ao propor relações entre o método e o modelo de Ensino-Aprendizagem de Gowin. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho dos alunos foi comparável com aqueles presentes na literatura. Quanto às atitudes, observou-se que, em sua maior parte, foram positivas quanto ao uso do IpC como estratégia didática. Por fim, obteve-se como resultado que as discussões entre alunos são mais significativas para o aprendizado dos estudantes, do que explicações detalhadas de aspectos do conteúdo por parte do professor. Tais resultados apontam o IpC como uma metodologia de ensino muito próspera, tanto em termos de desempenho dos alunos, quanto como estratégia potencialmente motivadora para a promoção da aprendizagem significativa. / It is well known that traditional teaching methods are inefficient. Such methods are characterized by lectures, with little or none dialogue with the students, focused on transmission of information. However, constructivist theories advocate that human beings organize and build their knowledge interacting with each other. Teaching methods that use cognitive engagement strategies, such as Peer Instruction (PI), are focused on to promote and qualify such interactions in classroom going beyond the lecture model. This work had as main goal the investigation of the PI as a teaching strategy in the context of a Brazilian public university. More specifically, it were investigated: the learning gains by students, their attitudes regarding the teaching method and the effectiveness of the peer discussions, compared to explanations by the teacher, to foster conceptual understanding. Three exploratory case studies were carried on with four groups: two of undergraduate physics majors and two of undergraduate engineering students. In these studies, data were collected through: a) tests (BEMA - Brief Electricity & Magnetism Assessment; a test about electric current in simple circuit; and a test about applications of Faraday-Lenz Law);b)semi-structured interviews; and c) answers to Conceptests. The theoretical framework was based on Gowin’s model of teaching and learning. The results showed students’ performance was similar to those found in the international literature for interactive engagement methods. Regarding attitudes, most students were very positive about the use of PI. Finally, our preliminary results point out that peer discussions are more significant for student’s learning than just detailed explanations of the content by the teacher.

Neste trabalho descrevemos a concepção e o desenvolvimento de uma página na Internet sobre o tema da supercondutividade, bem como o uso e avaliação da página como instrumento de ensino em uma turma de terceiro ano do Ensino Médio do Colégio Frederico Jorge Logemann em Horizontina/RS. Para esse desenvolvimento, foram necessários alguns recursos de hipermídia e a página representa o produto educacional da dissertação. A implementação do tema deu-se à luz de epistemologias contemporâneas que problematizam visões ingênuas sobre a natureza da ciência. Para tanto, destacam-se as epistemologias de Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1989) e Laudan (1977) devido à sua relevância no ensino de física, com ênfase na principal convergência existente entre essas visões de ciência: a oposição ao empirismo-indutivismo. Como referencial teórico psicológico, utilizamos a psicologia sócio-histórica de Vygotsky para uma maior compreensão do processo ensino-aprendizagem envolvido no presente projeto. Avaliamos a implementação do projeto a partir de instrumentos que tornaram evidentes a aprendizagem significativa dos alunos sobre o tema. A metodologia utilizada durante as aulas, em que o assunto foi abordado, foi basicamente pautada na utilização da página desenvolvida para essa finalidade, bem como na realização de atividades experimentais, por parte dos alunos, para que pudessem visualizar a parte prática envolvida na montagem do experimento e os resultados encontrados. A partir das animações disponíveis no material didático, a idéia foi promover compreensão do fenômeno e suas conseqüências. A página elaborada e fundamentada em epistemologias contemporâneas mostrou-se um material didático capaz de envolver o estudante em discussões relevantes sobre as propriedades dos materiais supercondutores, suas aplicações, bem como sobre o aspecto epistemológico abordado, percebidos através das opiniões emitidas pelos alunos durante as aulas, pelo interesse demonstrado no decorrer do processo e pelo seu desempenho em testes de conhecimento. / In this work we describe the conception and development of a webpage about superconductivity, as well as its implementation in a third high school grade of Frederico Jorge Logemann school., in Horizontina/RS. In order to make this development were needed some hypermedia resources and the webpage represents the educational product of this dissertation. The implementation of the theme is the result of contemporary epistemologies that question naive views about the nature of science. Thus, we consider the epistemologies of Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1978) and Laudan (1977) because of their relevance in Physics teachings, emphasizing the principal convergence that exists among these theories: the opposition to the empiricism-inductive theory. As a theoretical psychological framework, we used the social-historical psychology of Vygotsky to a better comprehension of the learning-teaching process involved in this work. We have evaluated the implementation of the project from instruments that make evident the students’ meaningful learning about the theme. The metodology used during the classes, which approached the subject, was based, basically, on the utilization of the webpage developed to this end, as well as on the achievement of experimental activities, by the students, in order to see the practical part involved in the experiment assembling and the results that were found in it. From the animations that were available in the didactic materials, the idea was to promote the comprehension of the phenomenon and its consequences. The webpage that was made and based on the contemporary epistemologies appeared unveiled a didactic material that is able to involve the student in relevant discussions about the properties of the superconductor materials, their applications, as well as about the epistemological aspect that was approached, all this data was realized throw the students’ oppinion during the classes, by their interest showed during the process and by their performance in knowledge tests.

Neste trabalho elaboramos cinco atividades experimentais que envolvem o uso do microcomputador como instrumento de medida no laboratório didático de Física. As atividades são do tipo aberto, de modo que os alunos tenham a oportunidade de explorar, testar e discutir soluções para todo o processo de medida, desde o uso de sensores nos sistemas de detecção, à conversão analógica/digital, passando pelos softwares. Somente depois de medidas manuais, o aluno passa à aquisição automática. Há guias impressos para alunos, com questões, desafios e sugestões de tarefas a serem executadas, e um texto de apoio para professores, contendo embasamento teórico e técnico indispensáveis para a compreensão do processo de aquisição automática. Os tópicos tratados são: sensores, medidas de tempo, e ondas mecânicas transversais (em cordas) e longitudinais (sonoras). O embasamento teórico para o desenvolvimento da proposta está apoiado na teoria sócio-interacionista de Vigotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo não pode ser entendido sem referência ao contexto social, seus signos e instrumentos. Todas atividades foram testadas em condições de sala de aula em turmas de ensino médio e tecnológico da Unidade de Ensino do CEFET/RS, em 2003, e no curso de extensão Física para o Ensino Médio II, do Instituto de Física da UFRGS, em 2004. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio para professores do ensino médio sobre o uso do microcomputador como um instrumento de medida, guias para alunos das cinco atividades experimentais envolvendo aquisição automática de dados e um hipertexto, disponível na web, baseado em animações do tipo Java Applet (Physlet).

O objetivo desta pesquisa foi investigar as concepções dos futuros professores de Física sobre a natureza da ciência e sua evolução através de uma disciplina de História e Epistemologia da Física. A disciplina apresentou de forma explícita e em um ambiente de atividade colaborativa presencial e participativa as visões epistemológicas de alguns dos principais filósofos da ciência do século XX. O estudo compõe-se de quatro etapas distintas de análise, cada uma delas com identidade própria, uma vez que deram origem a quatro artigos independentes. A primeira etapa de análise descreve a forma de implementação e as estratégias de ensino utilizadas na disciplina e apresenta uma análise quantitativa complementar da evolução das concepções dos futuros professores de Física. A segunda etapa apresenta uma narrativa do cotidiano de sala de aula através de um estudo de caso tipo etnográfico que visou analisar as ações, falas, atividades, produções, opiniões, críticas e sugestões da perspectiva dos atores envolvidos. A terceira faz uma análise interpretativa das monografias produzidas pelos estudantes sobre as idéias epistemológicas estudadas ao longo da disciplina. A quarta etapa analisa as entrevistas realizadas com os estudantes alguns meses após o término da disciplina. Os resultados sugerem que houve uma evolução significativa das visões dos estudantes sobre a natureza da ciência e indicam a importância de algumas mudanças nas visões, no enfoque e na profundidade das discussões. Também sugere que o método colaborativo presencial e participativo contribui positivamente para tornar os futuros professores de Física mais reflexivos e críticos.

Os Trabalhos Trimestrais são atividades da disciplina de Física, assim como o laboratório didático, as demonstrações experimentais e as aulas expositivas. No início do trimestre o professor apresenta algumas propostas que desafiem os alunos a pesquisar e estes devem organizar um Projeto de Pesquisa, no qual planejam como desenvolver o seu trabalho, organizar um Caderno de Campo, no qual registram as atividades relacionadas à pesquisa, escrever um Relatório Final, no qual relatam os resultados encontrados e fazer uma Apresentação para falar da sua pesquisa para os colegas. Esta dissertação relata os avanços que se tornaram possíveis nesta atividade já consolidada no currículo de Física da Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha depois de documentá-la e analisá-la à luz de diversas teorias da aprendizagem. Os avanços citados consistem na melhor organização das propostas apresentadas aos alunos, na melhor orientação dos trabalhos, em uma reflexão sobre a avaliação dos trabalhos dos alunos e na elaboração do Guia do Professor, do Guia do Aluno, da Homepage dos Trabalhos Trimestrais e do CD dos Trabalhos Trimestrais, que serão apresentados no decorrer do texto e estão disponíveis nos apêndices.