Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T11:30:28Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Walex Fernades Lima - 2016.pdf: 2192042 bytes, checksum: 96102e10a8716b61d4b2390b5fa822c2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T11:32:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Walex Fernades Lima - 2016.pdf: 2192042 bytes, checksum: 96102e10a8716b61d4b2390b5fa822c2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T11:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Walex Fernades Lima - 2016.pdf: 2192042 bytes, checksum: 96102e10a8716b61d4b2390b5fa822c2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This master's degree dissertation intend to demonstrate the use of robotics with high school students, as well as to analyze how this technology can cooperate for the education of curricular contents related to chemistry, evidencing which one of them can be worked inside the classroom. The theoretical basis of the study is based on qualitative research, looking to make the first cycle phase of the action-research. The robotics can be seen as a tool to bring a different look at how the chemistry discipline is view in high school. This way, will be presented the construct a robotic prototype by means of the collaboration between the students, using alternative materials of low cost together with a robotics kit that uses an Open Source platform. Students of high school were voluntary in this project accomplished in the contraturn of school and had developed a mechanical prototype of a laboratory device. It must be pointed out that the ideas and the construction of the robot were accomplished by the students. The prototype developed by the students was of a mechanical stirrer for solutions. During the development of this prototype, the concept more argued between the students was about the Solutions. The development of this type of activity could generate new discussions, in pairs or groups, creating an environment that is approaching the relation between student and teacher, assisting in learning process. / Esta dissertação de mestrado pretende demonstrar uma forma de se utilizar a robótica com alunos do Ensino Médio, além de analisar como essa tecnologia pode colaborar para o ensino de conteúdos curriculares relacionados à química, evidenciando quais deles podem ser trabalhados dentro da sala de aula. A fundamentação teórica do estudo está voltada à pesquisa qualitativa, buscando fazer o primeiro ciclo da pesquisa ação. A robótica pode ser vista como uma ferramenta para trazer um olhar diferente na maneira como a disciplina de química é abordada no Ensino Médio. Dessa maneira, será apresentada uma forma de construir um protótipo robótico por meio da colaboração entre os alunos, utilizando materiais alternativos de baixo custo em consórcio com um Kit de robótica que utiliza plataforma Open Source. Os alunos do Ensino Médio regular foram voluntários no projeto realizado no contraturno da escola e desenvolveram um protótipo mecânico de um aparelho de laboratório. Deve ser salientado que as ideias e a construção do robô partiram dos alunos. O protótipo obtido e desenvolvido pelos alunos foi o de um agitador mecânico para soluções. Durante a elaboração desse protótipo, o conceito mais discutido entre os alunos foi o de Soluções. O desenvolvimento desse tipo de atividade pode possibilitar uma maneira pela qual os alunos passem a buscar novas discussões, em pares ou em grupo, criando um ambiente que esteja mais próxima a relação professor-aluno, auxiliando no processo de aprendizagem.

Considerando que professores de Química utilizam atividades experimentais que focam a comprovação de conceitos já ensinados, empregando roteiros altamente estruturados, e que têm dificuldades de se distanciarem e avaliarem suas próprias atividades de forma crítica, neste trabalho estudamos como um processo de reflexão orientada pode levar os professores a avaliar e reestruturar suas práticas docentes. Para tal, foi realizada uma ação de formação continuada centrada na experimentação como recurso para promover a aprendizagem. A investigação foi realizada com professores de Química de algumas escolas públicas do Ensino Médio em Uberlândia, Minas Gerais, por meio de encontros individuais, nas escolas, e coletivos, na universidade. Nesses encontros foram comparados modelos de atividades experimentais baseadas na investigação e modelos tradicionais, foram feitos exercícios de elaboração de questões que ajudassem os alunos a responder o problema proposto, e que envolvessem habilidades cognitivas de ordens mais altas. Os planejamentos experimentais, foram discutidos pelo grupo e modificados, ou não, pelos professores, de acordo com sugestões apresentadas, considerando a perspectiva de atividades investigativas. Foram analisados os dados de três professores, que participaram da maioria dos encontros. As concepções explícitas e implícitas, manifestadas pelos professores ao longo do processo formativo, foram analisadas segundo três dimensões: alunos, prática docente e atividade experimental. Para tanto, foram construídos mapas cognitivos baseados nas manifestações verbais dos professores em diferentes momentos do processo formativo. A interpretação desses mapas permitiu identificar obstáculos e perspectivas de desenvolvimento apresentadas pelos professores para o processo de ensino por investigação. Também, foram analisados os modelos didáticos pessoais sobre ensino e aprendizagem com intuito de comparar as concepções reveladas nesses modelos com as apresentadas nos outros momentos do processo. A participação do professor no processo formativo foi avaliada com base em duas categorias de análise para as manifestações verbais: as proposições e as perspectivas reflexivas de seus discursos, estabelecendo-se os níveis de participação: formal, pessoal e reflexiva. Os resultados mostraram que os professores têm dificuldades em abordar e conduzir atividades experimentais tendo em vista a construção do conhecimento pelos alunos. Algumas das principais dificuldades dizem respeito a problematizar as atividades práticas e solicitar a elaboração de hipóteses. As concepções explícitas manifestadas pelos professores às vezes se contrapõem às concepções implícitas sobre o processo de ensino e aprendizagem e as atividades experimentais. Entretanto, os roteiros elaborados pelos professores apresentaram evoluções gradativas em relação à perspectiva investigativa no ensino. Dois dos três professores parecem incorporar tal perspectiva em suas práticas docentes, favorecendo seu desenvolvimento profissional. A ação formativa desenvolvida favoreceu o desenvolvimento de processos metacognitivos dos professores frente ao ensino por investigação. / High school chemistry teachers are used to plan laboratory activities just to demonstrate concepts already taught. Those teachers have usually difficulties to critically analyze their own teaching practices. Thus, this study aims to investigate how an oriented reflection process supports the efforts of teachers to reflect and evaluate their teaching practices. An in-service course centred on practical activities as a resource to promote learning was offered to chemistry teachers of high schools of the city of Uberlandia, Minas Gerais. Collective meetings as well as individual meetings occurred between the teachers and the researcher throughout a whole school year. In these meetings, the teachers were invited to analyze their own laboratory teaching as well as those of their peers. Inquiry-based activities were provided to be compared to the traditional ones, the teachers asked to formulate questions aimed at helping their students to achieve the answer to a proposed problem and at promoting higher order cognitive skills. The teachers rewritten their teaching plans considering inquiry-based approach, which were discussed and modified according to the suggestions presented by the group. Data from three teachers who attended almost all meetings were analyzed. Their explicit and implicit conceptions, expressed throughout the process, were analyzed according to three dimensions: students, teaching practice and experimental activity. To express the ideas of each teacher, four cognitive maps were built, in the beginning, during, in the end of the process and one year after the process was finished. The interpretation of these maps allowed us to identify obstacles and development perspectives presented by the teachers about the teaching of inquiry-based activities. Also, we analyzed their personal pedagogical models in order to compare the conceptions revealed by these models with those expressed throughout the formative process. The effective participation in the process was evaluated by means of two categories of analysis of the verbal manifestations: the propositions and the reflective perspectives of the teacher speech. Three levels of participation were built accordingly to these two categories: formal, personal and reflective participation. The results showed that teachers have difficulties in planning inquiry-based experimental activities especially with regard to pose to the student a problem to be solved and to request the generation of hypotheses. Explicit conceptions about teaching, learning and experimental activities expressed by the teachers are sometimes contradictory to their implicit ideas. However, the experimental activities planned by the teachers showed a gradual evolution regarding to inquiry-based perspective. Two of the three teachers have incorporated this perspective into their classrooms, which may have contributed to foster their professional development. The formative process favored the development of metacognitive processes concerning to inquiry-based teaching and learning.

O estudo em questão é uma pesquisa de caráter qualitativo, em que se procurou analisar elementos de metavisualização manifestados por oito estudantes de uma turma de 2.o ano do Ensino Médio de um colégio particular em Cotia-SP, durante a realização de uma atividade de construção do conceito de isomeria geométrica. Com relação à ciência Química, ela pode ser compreendida através de três níveis representacionais que são o microscópico, macroscópico e simbólico, que aparecem na forma de modelos e expressos publicamente de variadas maneiras, entre elas de visualizações. Dessa forma, a compreensão das visualizações é requerida para que o aluno compreenda determinado assunto e, neste sentido, torna-se fundamental que ele se torne metacognitivo com relação às habilidades visuais de decodificação de imagens, ou seja, é necessário pensar sobre as visualizações, o que chamamos nesse trabalho de habilidade metavisual. Ao se tornar metacognitivo haverá a possibilidade de monitoramento e regulação da aprendizagem. Para esse estudo, os alunos em duplas realizaram a atividade (1) com desenhos, com o objetivo de verificar se eles conseguiam distinguir espacialmente moléculas iguais e moléculas diferentes para a construção do conceito inicial de isomeria geométrica. Assim, eles entregaram os desenhos, as transcrições e a gravação contendo a elaboração da atividade (1), utilizando-se a técnica do think aloud, que significa falar em voz alta os seus pensamentos. Na sequência, realizaram a atividade (2) com modelos 3D, para verificar se havia indícios de habilidades visuais nesses alunos, sendo que essa foi filmada e transcrita pela própria pesquisadora. Por fim, complementando-se a coleta de dados com algumas entrevistas individuais. Para análise dos indícios da manifestação da metavisualização, os incidentes metavisuais, primeiramente foi criada uma categoria binária (sim ou não) para identificar esses indícios de pensamento metavisual na atividade (1). Esses incidentes metavisuais assim categorizados ainda foram classificados em incidentes de confirmação, de monitoramento e de mudança de opinião, com o propósito de se verificar em que medida eles interferiam no processo de elaboração da atividade (1) pelos alunos. Com a análise dos resultados, pode-se observar que houve indícios de manifestação de 7 metavisualização em todos os grupos, mas com diferentes incidências e que a natureza predominante desses incidentes foi de monitoramento (50%). Além disso, alguns fatores possivelmente envolvidos foram identificados e analisados: ideias prévias, concepções alternativas, natureza da atividade, motivação, presença de um mediador, compreensão dos procedimentos, conhecimento das convenções e conceitos, trabalho colaborativo e habilidades visuais. Quanto a esse último aspecto, os resultados permitem sugerir a existência de uma estreita relação entre esse fator e a incidência metavisual. Assim, o desenvolvimento, as facilidades e dificuldades de cada grupo aconteceram de formas diferentes, justamente pelo caráter multifatorial, alguns atuando de forma positiva ou negativa. Finalizando, ressalta-se aqui, que ainda há poucos estudos sobre metacognição e especialmente sobre metavisualização no ensino de Química e assim, reafirma-se a grande importância de investimentos nessa área do conhecimento. / The study in question is a qualitative research study, which sought to analyze metavisualization elements manifested by eight students in a class of second year high school to a private school in Cotia-SP, while performing an activity construction of the concept of geometrical isomerism. With respect to chemical science, it can be understood through three representational levels that are microscopic, macroscopic and symbolic, that appear in the form of models and publicly expressed in various ways, including visualizations. Thus, understanding the visualizations is required for the student to understand a certain subject and, in this sense, it is essential that it become metacognitive with respect to the visual ability to decode images, ie, it is necessary to think about views, we call this work of skill metavisual. By becoming metacognitive, there is the possibility of monitoring and regulation of learning. For this study, students in pairs, carried out an activity (1) with drawings, in order to ascertain whether they could distinguish spatially, like molecules and different molecules to construct the initial concept of geometrical isomerism. So they handed the drawings, the transcripts and recording, containing the elaboration of the activity (1), using the think aloud technique, which means speaking aloud his thoughts. Further, the activity (2) carried out with models 3D to see if there was evidence of visual skills in these students, and this was filmed and transcribed by the researcher. Finally, added to data collection with some interviews. For analysis of the evidence of the manifestation of metavisualization, metavisual incidents, was first created a binary category (yes or no) to identify these signs of thought metavisual activity (1). These metavisual incidents just categorized, they were still classified as incidents of confirmation, monitoring and change of opinion, in order to verify to what extent they interfere in the drafting of the activity (1) by students. By analyzing the results, one can observe that there was evidence of metavisualization manifestation in all groups, but with different incidences and that the predominant nature of these incidents was monitoring (50%). In addition, some factors possibly involved were identified and analyzed: initial ideas, alternative concepts, nature of activity, motivation, presence of a mediator, understanding of procedures, 9 knowledge of the conventions and concepts, work collaboratively and visual skills. Regarding this last aspect, the results suggest the existence of a close relationship between this factor and the metavisual incidence. Thus, the development, the advantages and difficulties of each group took place in different ways, precisely because it is multifactorial, some acting in a positive or negative ways. Finally, we highlight here that there are few studies about metacognition and especially metavisualization on the teaching of chemistry and just, we reaffirm the great importance of investments in this area of knowledge.

A atual pesquisa científica possui características próprias resultantes de um processo histórico longo, demorado e denso. Para se compreender a importância da química dentro da sociedade é preciso levar em consideração os caminhos percorridos historicamente por essa ciência. Considerando que a ciência existe na mente dos cientistas, e que não existe uma maneira pré-determinada para a prática da ciência, torna-se de extrema importância a qualidade na formação do cientista. O químico formado, que tanto pode atuar na indústria quanto na área acadêmica, precisa seguir uma série de condutas éticas e ser um profissional reflexivo. O livro didático se constitui em veículo privilegiado para a comunidade química projetar as visões que considera adequadas para serem assimiladas pelo futuro profissional a respeito da química, as quais podem se diferenciar de acordo com as intenções do autor. Esta dissertação buscou selecionar e analisar alguns livros didáticos de química geral utilizados no ensino universitário de química, a fim de investigar as relações entre química e sociedade apresentadas neles. Os resultados mostram que os livros didáticos analisados atendem, de maneira ampla, ao estudante que se formará um químico para a indústria, mais do que a um químico acadêmico. Em todos os livros didáticos analisados foram encontradas menções a algum problema ambiental, em geral abordados como se fossem um percalço no trabalho dos químicos, algo como um acidente inevitável. Além da ausência de autocrítica a respeito da atuação dos químicos, foi encontrada a valorização do cientista como um transformador social. A abordagem histórica nos livros é feita de maneira superficial, limitando-se a nomes e datas. Os resultados sugerem que os autores de livros didáticos não se propõem a incluir neles conteúdos e atividades que poderiam proporcionar uma formação mais completa e diversificada, no sentido de problematizar o papel da química na sociedade. Uma formação mais crítica poderia colocar melhores profissionais no mercado, mais cientes de seus compromissos éticos, para além do domínio técnico de suas áreas de atuação. / Current scientific research has its own characteristics resulting from a long and dense historical process. To understand the relevance of chemistry in society it is necessary to take into account the historical paths taken by this science. Whereas science exists in the minds of scientists, and that there is no predetermined way to the practice of science, quality becomes extremely important in the formation of scientists. Professional chemists acting either in industry or academia need to follow a series of ethical guidelines and be reflective in their tasks. Textbooks constitute excellent vehicles for the diffusion of issues the chemical community consider appropriate to be assimilated by future professionals concerning chemistry. Such issues may differ according to the author\'s intentions. This research aimed at selecting and analyzing general chemistry textbooks used in university level chemistry courses in order to investigate the relationships between chemistry and society presented in them. Results show that the analyzed textbooks are mainly aimed at students who will work as chemists in industries, more than in universities. In all analyzed textbooks were found mentions on at least one environmental problem, and in general such problems were addressed as a mishap in chemists\' work, or something like an unavoidable accident. Besides the absence of self-criticism about the professional performance of chemists, scientists are presented as the agents of benign social changes. The historical approach in the textbooks is superficially done, usually consisting of a mere mention of names and dates. The results suggest that textbook authors do not consider the inclusion of contents and activities that could provide a more complete and diverse education by discussing the role of chemistry in society. A more critical training could put better professionals in the market: chemists more aware of their ethical commitments, beyond the technical mastery of their area of expertise.

Essa dissertação está baseada em uma pesquisa qualitativa, em que procuramos conhecer e analisar como professores em um curso de formação continuada, onde são utilizadas ferramentas visuais e modelos, receberiam esse tipo de informação e se esse modo de exposição poderia afetar a maneira como pensam a sua prática docente. Percebe-se que o papel dos modelos e da utilização de ferramentas que favoreçam a visualização tem crescido nas últimas décadas, fato observado pela quantidade de trabalhos envolvendo tal temática. Dessa maneira, os cursos de formação continuada podem ser bastante proveitosos, na tentativa de preparar o professor para a utilização crítica dessas ferramentas e modelos, bem como servirem como momentos de reflexão sobre a própria prática docente. Nesse sentido, foram acompanhadas pela pesquisadora as aulas de Química Orgânica de um curso de pós-graduação Lato Sensu. Foi aplicado um questionário no início das aulas, com o objetivo de identificar o perfil dos alunos, suas expectativas, seus conhecimentos prévios acerca de alguns conceitos trabalhados nessa tese. As aulas foram acompanhadas, visando-se perceber a interação da docente e dos alunos com as ferramentas visuais utilizadas. Além disso, observações sobre a metodologia da professora e sobre os instrumentos diferenciados empregados no ensino foram analisados. Posteriormente foi feita outra entrevista, em forma de questionário, onde foram comparadas as respostas coletadas nesse instrumento com todas as outras informações coletadas durante o curso. Nesse momento procuramos identificar os efeitos do convívio e da observação da utilização dos instrumentos visuais nesses alunos, buscando perceber se alguma mudança na maneira de atuar desses docentes será efetiva. Pela análise dos materiais utilizados pela docente desse curso de formação continuada, percebe-se a ênfase que esta dá aos recursos visuais, como suporte às explicações dos fenômenos observados. Mais além, pode-se dizer que alguns conceitos trabalhados pela professora seriam praticamente impossíveis sem essas ferramentas, como por exemplo, a estereoquímica. A análise dos resultados nos mostram que o curso era formado basicamente por professores de Ensino Médio, que buscavam no curso aperfeiçoamento e que tiveram um ensino de Química Orgânica insuficiente em suas graduações. A maioria desses docentes desconheciam conceitos como visualização, modelagem e modelos. Comparando-se as respostas do questionário final com os outros instrumentos de coletas de dados, observou-se uma mudança em relação a como os professores passaram a observar as suas aulas, já que muitos assinalaram querer modificar algum aspecto prático na sua metodologia de ensino. / This dissertation is based on a qualitative research project which aimed at investigating and analyzing how teachers enrolled in a continuing education course would relate to the visual aids and models employed as course tools, and whether being exposed to such resources could affect participants\' views on their own teaching practice. Models and visual aids have played an increasingly important role in the past decades, evidence of which is the significant number of studies on this theme. This way, continuing education courses may be effective in preparing teachers for the critical use of these tools and models, providing them with an opportunity to reflect on their teaching practice. In this research project, the Organic Chemistry classes of a graduate specialization course were monitored so that the interaction of the instructor and of the participants with the visual tools could be studied. In addition, the teaching methodology and the special resources employed were also observed and analyzed. In the beginning of the course, participants\' profile, expectations and previous knowledge of the concepts dealt with in this study were identified by means of a questionnaire. Later on, another interview was carried out with a second questionnaire, and the information collected this way was contrasted with all the data gathered throughout the course. At this point, the aim was to identify in the participants any effects of the experience and observation of such visual tools in use, in search of some evidence that an effective change in their practice could occur. The analysis of materials employed by the instructor in this continuing education course reveals the emphasis given to visual resources as essential support to the presentation of course content. As a matter of fact, the explanation of some concepts, such as those related to stereochemistry, would be practically impossible without visual aids. According to the data collected in this study, course participants were mostly high school teachers who claimed to have had insufficient instruction in Organic Chemistry in their undergraduate courses. Most of these teachers were not familiar with concepts such as visualization, modeling and models. When their answers on the final research questionnaire are compared to the data collected with other instruments in this study, a change in the way these teachers see their own classes can be observed. Many of them state through their answers on this final questionnaire that they would like to modify some practical aspect of their teaching methodology.

Este trabalho investigou concepções de dez estudantes de doutorado em química de uma Universidade pública paulista, sobre aspectos da filosofia da química. Buscou-se compreender como a química se caracteriza para esse grupo de pesquisadores, a fim de obter subsídios a respeito de como essa ciência pode ser mais bem ensinada e aprendida. Utilizou-se, como referencial teórico, trabalhos das áreas de filosofia da química e ensino de química, abordando as peculiaridades dessa ciência, para analisar o conjunto de transcrições de dois grupos de entrevistas semi-estruturadas realizadas com os doutorandos. A análise dos dados obtidos levou à classificação das concepções dos doutorandos em duas categorias e nove subcategorias. A categoria \"características da área de atuação da química\" foi subdividida em \"presença profissional no setor produtivo\", \"aplicação prática\", \"desenvolvimento de novas formas de explicação\", e \"interfaces com outras ciências\". A segunda categoria, \"características do pensamento químico\", abrangeu as subcategorias \"realismo químico com referência a imagens\", \"realismo químico sem referência a imagens\", \"valorização das evidências experimentais\", \"caráter qualitativo e relacional entre as entidades químicas\", e \"utilização de múltiplos modelos\". Os resultados revelam, entre as características marcantes da química, a valorização da experimentação e sua relação com abordagens realistas para as entidades submicroscópicas. Foi possível observar, também, indicadores de distinção entre a produção de conhecimento em química e o ensinar química, sugerindo a necessidade de explicitar questões filosóficas para promover melhor formação de professores de química. / This study investigated ideas of ten chemistry doctoral students from a public University in São Paulo about aspects of the philosophy of chemistry. Our aim was to gain insight on what chemistry is about for this group of researchers, in order to devise ways in which chemistry could be better taught and learned. Works in the areas of philosophy of chemistry and chemistry education were used to build a theoretical framework, addressing the peculiarities of this science. The set of transcripts of two groups of semi-structured interviews with the graduate students was analyzed using such framework. Data analysis led to the classification of the conceptions of the graduate students in two categories and nine subcategories. The category \"characteristics of the range of chemistry\" was subdivided into \"professional presence in the productive sector\", \"practical application\", \"development of new forms of explanation\", and \"interfaces with other sciences\". The second category, \"characteristics of chemical thinking\", covered the subcategories \"chemical realism with reference to images\", \"chemical realism without reference to images\", \"significance of experimental evidence\", \"qualitative and relational character of chemical entities\", and \"use of multiple models\". Results show the centrality of laboratory experiments and its relation to realistic approaches for submicroscopic entities among the outstanding characteristics of chemistry. Indicators of distinction between the production of chemical knowledge and the teaching of chemistry were also observed, suggesting the need for explicit philosophical discussions to improve chemistry teacher education.

Esta pesquisa apresenta uma análise multifacetada para a classificação das representações visuais presentes em questões de química de exames vestibulares de cinco grandes universidades públicas paulistas: USP, UNICAMP, UFSCAR, UNESP e UNIFESP no período de 2007 a 2011. Os vestibulares da UFSCAR e UNIFESP utilizaram o exame do ENEM a partir de 2009 como processo de seleção, assim o exame também foi analisado. Foram encontradas 252 questões contendo representações visuais em provas de conhecimentos gerais e conhecimentos específicos. Alguns exemplos dessas representações incluem gráficos, fluxogramas, diagramas, tabelas, e equações químicas. As representações visuais foram analisadas quanto a suas relações com o texto, sua funcionalidade, conteúdos químicos envolvidos na questão e as habilidades cognitivas requisitadas. Os resultados indicam, de modo geral, que as representações visuais mais frequentes são as equações químicas e as representações bidimensionais da estrutura molecular, com predominância de conteúdos de química orgânica e físico-química. Quanto a relação texto e imagem, destaca-se a grande ocorrência de casos nos quais a integração texto e imagem é necessária para a resolução da questão. No tocante à funcionalidade das representações visuais, salienta-se que: i - as provas envolvem em suas questões ilustrações que necessitam do conhecimento químico para suas interpretações; ii - há predominância de imagens menos realistas e mais interpretativas; iii - a grande ocorrência de etiquetas verbais nominativas. A ênfase em questões de memorização contendo representações visuais também foi investigada adotando-se o referencial de Zoller (1993, 1997, 1999, 2001) para classificar as questões quanto às habilidades cognitivas requisitadas: de alta ou baixa ordem. Os resultados indicam que questões que demandam habilidades cognitivas de baixa ordem são predominantes nas provas de conhecimentos gerais, e questões que demandam habilidades cognitivas de alta ordem em provas de conhecimentos específicos. / This research presents a multifaceted analysis for the classification of visual representations present in chemical questions of entrance examinations of five biggest São Paulo public universities: USP, UNICAMP, UFSCAR, UNESP and UNIFESP from 2007 to 2011. Entrance examinations of UFSCAR and UNIFESP used the exam ENEM from 2009 as a selection process, so the test was analyzed too. 252 questions were found with visual representations in general knowledge and specific knowledge test. Some examples of these representations include graphics, flow charts, diagrams, tables, and chemical equations. The visual representations were analyzed for their relation with the text, its functionality, chemical content involved in the question and the required cognitive skills. The results indicate, generally, that the most frequent visual representations are the chemical equations and the two-dimensional representations of molecular structure with content predominance of organic chemistry and physicochemical. About the relation of text-image, there is a high occurrence of cases in which text and image integration is necessary for the resolution of the matter. Regarding the functionality of visual representations, it is noted that: i - the test involve in his questions, illustrations that requires chemical knowledge for their interpretations; ii - there is predominance of less realistic and more interpretive images; iii - the high occurrence of nominative verbal labels. The emphasis on memorization questions containing visual representations was also investigated adopting the Zoller (1993, 1997, 1999, 2001) reference to classify the questions about the cognitive skills required: high or low order. The results indicate that questions that require lower order cognitive skills are prevalent in the tests of general knowledge, and questions that require higher order cognitive skills of specific evidence.

Esta pesquisa se insere na temática de conhecimento de professores. Trata-se de um estudo de caso e a coleta e o tratamento dos dados se inserem na perspectiva da pesquisa qualitativa. Nosso intuito foi o de investigar o conhecimento pedagógico de conteúdo (CPC) de uma professora de química quando esta desenvolveu o tópico \"soluções\" nas suas turmas de Ensino Médio. Objetivou-se ainda contribuir com evidências sobre o papel do conhecimento de conteúdo no CPC. Nossos dados estão baseados em questionários, planos de aula, planejamentos, CoRes, registros audiovisuais de aulas e entrevistas. Os dados foram todos transcritos e a análise dos mesmos foi baseada na categorização das manifestações do conhecimento de professores e interpretados com relação aos correspondentes domínios dos conhecimentos de professores, conforme proposto por Rollnick et al. (2008). As interações discursivas presentes nas aulas da professora foram analisados segundo a ferramenta proposta por Mortimer e Scott (2002). A triangulação desses dados permitiu inferir sobre o conhecimento pedagógico do conteúdo dessa professora e revelaram que ela possui um CPC pouco desenvolvido com relação ao conteúdo investigado, enfatizando a memorização e cálculos em detrimento de conteúdos conceituais. Nesse estudo de caso o conhecimento do conteúdo se revelou importante e afetou outros domínios de conhecimento dessa professora, gerando reflexos no desenvolvimento do seu CPC. Concluímos pela centralidade do papel desempenhado pelo conhecimento do conteúdo no desenvolvimento do CPC e consideramos o conhecimento do conteúdo como um dos componentes essenciais do CPC. / This work has a qualitative research perspective and it is a case study related to teacher knowledge. Our focus was the pedagogical content knowledge (PCK) of a chemistry teacher during the developing of the subject matter \"solution\" at high school context. The aim of this research was also provide some evidences about the role of the subject matter knowledge (SMK) in the PCK construct. Our data are based in questionnaires, classes plans, planning, CoRes, classes video recordings and interviews. Data were all transcribed and categorized by using categories related to the manifestations of teacher knowledge and interpreted in relation to the corresponding domains of teacher knowledge, as proposed by Rollnick et al. (2008). The discursive interactions observed in classroom were analyzed by using the tool proposed by Mortimer e Scott (2002). Data triangulation allowed us conclude that the PCK of this teacher is not very well developed in relation to the subject matter investigated. The teacher emphasizes procedural approaches at the expense of conceptual understanding. During this case study the role of SMK was highlighted and it influenced others domains of this teacher knowledge, reflecting in her PCK development. We concluded by the central role performed by SMK in the PCK development and we consider SMK as one of the PCK essential components.

Este estudo é uma pesquisa qualitativa, em que procuramos conhecer e analisar as concepções dos alunos de uma turma de licenciatura em Química da USP (Universidade de São Paulo), sobre o uso de visualizações no ensino de Química. O papel dos modelos e da visualização na Ciência e no ensino da Ciência, e em especial na Química, tem ganhado importância teórica e prática ao longo da última década. A Química envolve a interpretação das mudanças observáveis na matéria (ex.: mudanças de cor, libertação de gases) na dimensão macroscópica (concreto) em termos de mudanças imperceptíveis na dimensão submicroscópica (imaginária). Estas mudanças são representadas de forma simbólica e abstrata usando símbolos e fórmulas químicas, equações, gráficos, imagens etc. Com o objetivo de tornar acessíveis estas representações para os alunos, professores de vários graus de ensino recorrem com cada vez mais freqüência à visualização. Para alcançar os nossos objetivos foram acompanhadas pela pesquisadora, as aulas de Metodologia de Química II desta turma, durante um semestre. Foi aplicado, no início do semestre um questionário a toda a turma, cujo objetivo era registrar quais as concepções que estes possuíam acerca desta temática. No final do semestre, foram escolhidos dois grupos de sete alunos desta turma, aos quais foi feita uma entrevista semi-estruturada, cujo enfoque incidia sobre a escolha e uso de visualizações que estes alunos apresentaram durante um mini-curso de duas aulas que estes ofereceram a alunos do ensino médio, na Faculdade de Educação da USP. A análise destes discursos (questionário e entrevistas), assim como, do relatório do mini-curso dos dois grupos escolhidos foi efetuada com base nas contribuições de Michel Foucault para a análise do discurso. Como resultado deste estudo destacamos que as concepções teóricas destes futuros professores acerca deste tema são superficiais, pouco sólidas e por vezes até errôneas. De acordo com o referencial teórico escolhido, o discurso destes futuros professores, acerca do uso de visualizações apresenta como principais referentes a natureza abstrata dos conceitos químicos e a capacidade que as visualizações apresentam para tornarem as aulas de Química mais interessantes, para captar a atenção dos alunos e de tornarem os conceitos químicos mais próximos do cotidiano. Nos enunciados destes discursos aparecem associados enunciados de outros domínios discursivos (mídia, publicidade, da psicologia cognitiva, etc.). Verificamos igualmente nestes enunciados a presença da instituição que frequentam, das práticas dos seus professores da graduação, da indústria informática (domínios não discursivos). Também de acordo com Foucault, encontramos associado a este discurso um conjunto de práticas não discursivas relacionadas com o uso destas ferramentas visuais. A escolha das visualizações e as formas de uso observadas durante o mini-curso que apresentaram estão fortemente relacionadas com os referentes apresentados, nomeadamente, com a capacidade de estes recursos captarem a atenção dos alunos, fomentarem o interesse das aulas e ainda a capacidade de tornar os conteúdos químicos mais próximos da \"realidade\" e/ou do cotidiano. / This study is a qualitative research where we try to find out and analyze the conceptions of pre-service teachers of a Chemistry class from University of São Paulo (USP), São Paulo, about visualizations\' use in chemistry instruction. Models and visualization\'s role in science and science education, especially in chemistry, has grown up during the last decade. Chemistry involves the interpretation of matter observables\' changes (e. g. color changes or gas\' release) on the macroscopic level in terms of imperceptive changes on the submicroscopic level. These changes are represented in a symbolic and abstract way using symbols, equations, graphics, etc. With the purpose of making these representations accessible to the students, teachers are using visualizations more frequently. In order to reach our aims the researcher followed the Chemistry Teaching Methodology II classes, during a semester. In the beginning a questionnaire was applied to all the class with the purpose to register what conceptions they had on this issue. At the end of the semester two groups of seven pre-service teachers were chosen to apply a semi-structured interview that focused their own choices and visualizations\' use as teachers in a mini-course that they presented to middle school pupils at S. Paulo\'s University. The speech\'s analysis (questionnaire, interviews and mini-course reports) of the two chosen groups was done based on the Michel Foucault\'s contribution to speech analysis. As a result of this study we highlight that the theoretical conceptions of these pre-service teachers are superficial, not solid, and sometimes even become misconceptions. According to the chosen theoretical framing, the speech of these pre-service teachers on visualizations presents as main referent the abstract nature of chemical concepts and the capacity that this resource has to make chemistry classes more interesting, to keep students attention and to make chemistry concepts close to quotidian. We also found on these statements the presence of their college, the practices of their own teachers and the IT industries (none-speech domains). According with Foucault, we also found associated to this speech a set of none speech practices related to the use of these visual tools. The visualization\'s choices and the way that they used these tools were strongly related with the presented referents,specially with their capacity to keep attention, to increase the class interest, or the capacity to make chemical concepts more close to the reality and/or quotidian.

O objetivo desse trabalho foi compreender em que medida uma estratégia metavisual, utilizada em sala de aula, pode ajudar na construção e reconstrução de ideias, especificamente numa atividade introdutória de eletroquímica e quais os fatores envolvidos nesse processo. Para isso, foi desenvolvida uma atividade para o estudo inicial de duas interações eletroquímicas, envolvendo ferro e soluções de sulfato de cobre (II) e ácido sulfúrico. Foi utilizada uma metodologia qualitativa, envolvendo 32 estudantes do 3.o ano do ensino médio de uma mesma escola, idades entre 16 e 18 anos, em que foram feitos os registros audiovisuais dos alunos realizando a atividade e as falas transcritas para análise. Além disso, eles responderam a um questionário para se pesquisar por indícios nas habilidades metavisuais em 1D e 2D e, por último, uma entrevista semiestruturada. Duas categorias foram elaboradas com o objetivo de se classificar as hipóteses propostas para posterior comparação, uma para o nível simbólico e a outra para o submicro, possibilitando a observação de possíveis evoluções e dificuldades encontradas. Com relação às habilidades metavisuais, também foram necessárias três categorias para compor a análise. Os resultados indicam que a estratégia metavisual mostrou-se eficiente para a construção e reconstrução de conceitos associados à eletroquímica, na medida em que as concepções alternativas e dificuldades, comuns nessa área, puderam ser discutidas e modificadas. Houve evolução das hipóteses dos alunos, com intensa modelagem de conceitos, propiciada pela comparação de imagens (metavisualização), tanto no nível simbólico quanto no submicro. Foi observado que os estudantes demonstraram maior dificuldade ao elaborar as hipóteses do submicro, possivelmente por esse nível ter mais detalhes, maior aprofundamento de conceitos, ser mais abstrato e, portanto, não ser natural para os estudantes. Adicionalmente, o tempo de aprendizagem e de modelagem revelou-se diferente para os grupos, o que sugere aos professores considerarem isso no processo ensino-aprendizagem. Finalmente, os resultados parecem apontar também que as habilidades metavisuais e as conexões entre os níveis representacionais podem estar associados a melhores aprendizados e que, muitas vezes, é necessária a utilização de diversas representações e de um tempo maior para que os alunos consigam evoluir. Vale ressaltar que o assunto ainda é pouco pesquisado, se comparado a outros temas e, sendo assim, recomendam-se mais pesquisas sobre as estratégias metacognitivas no ensino de ciências e de química, em que as suas contribuições, no aprendizado dos alunos, possam ser mais investigadas. / The purpose of this study was to understand the extent to which metavisual strategy used in the classroom can help in the construction and reconstruction of ideas, specifically an introductory activity in electrochemistry and the factors involved in this process. For this purpose, an activity was developed for the initial study of two electrochemical interactions involving iron and copper sulfate and sulfuric acid solutions. A qualitative methodology was employed, involving 32 students of the 3rd year of high school from the same school, aged 16 to 18, where audiovisual student records were made performing the activity and the speeches transcribed for analysis. In addition, they answered a questionnaire to search for clues in metavisual skills in 1D and 2D and, finally, a semi-structured interview was made. Two categories were prepared for the purpose of classifying the hypotheses proposed for comparison, one for the symbolic level and the other for submicro level, enabling to observe possible changes and difficulties. Regarding metavisual skills three categories were also needed to compose the analysis. The results indicate that metavisual strategy proved efficient for the construction and reconstruction concepts related to electrochemistry, in that alternative conceptions and difficulties common in this field, could be discussed and modified. There was a significant evolution of the hypotheses proposed by students, with intense modeling concepts, fostered by comparing images (metavisualization) both at the symbolic as in the submicro level. It was observed that the students showed greater difficulty in preparing the hypotheses of submicro level, possibly because this level has more details, deeper understanding of concepts, is more abstract and therefore it will not be natural for students. Furthermore, the learning time and modeling proved to be different for the groups, suggesting teachers should consider it within the teaching-learning process. Finally, the results also seem to indicate that metavisual skills and the connections between the representational levels may be associated with better learning and it often becomes necessary to use different representations and more time in order for students to be able to evolve. It is noteworthy that the subject is still poorly researched, compared to other topics and, therefore, it is recommended more research on metacognitive strategies in teaching science and chemistry, in which their contributions to student learning, may be more investigated.