Made available in DSpace on 2016-07-27T13:52:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Angelo Marengao.pdf: 889178 bytes, checksum: 2da85daac847aef52935db63f69619a4 (MD5) Previous issue date: 2011-09-13 / This study describes a methodological experience in Physics teaching with the objective of trying, through a didactical-formative experiment, a differentiated methodology focused on the formation of theoretical-scientific thought and that aims to evaluate the didactical actions of a teacher, derived from a teaching plan, in relation to the formation of mental actions of his/her students. The interest towards the research theme arose from the observation of an existing lack of motivation from students to study Physics and the challenges faced by the tutor while teaching that subject. The historical-cultural theory by Vygotsky was adopted as a theoretical-methodological reference and, within it, the developmental teaching theory by Davídov, due to its great potential to contribute to the improvement of Physics teaching. These theories aid the teacher in planning and developing his/her work as they propose the organization of teaching focused on the formation of concepts, the connection between content analysis and student's motives, and also the organization of interaction situations and mutual collaboration to nurture the development of mental actions. A qualitative research was made while applying the didactical-formative experiment, which is a procedure that allows monitoring the process of mental action formation throughout the execution of a teaching plan. The experiment consisted of planning, by researcher and teacher together, content and learning strategies for a teaching trimester to the sophomore year of the Mechanical Physics class. That class is part of the Integrated Construction course of the Instituto Federal de Educação Tecnológica do Estado de Goiás, former CEFET-GO. Data obtained from observations suggest an improvement on the interest and learning levels from students, showing the relevance of a differentiated Physics teaching methodology, which emphasizes the formation of and acting with concepts. They also point to the relevance of theoretical and methodological formation of the teacher, and the necessity that he/she considers, in teaching practice, the impact of his/her own epistemological conception towards the teaching and learning process. / Este estudo descreve uma experiência metodológica para o ensino de Física cujo objetivo foi o de por em prática, em um experimento didático-formativo, uma metodologia diferenciada voltada para a formação do pensamento teórico-científico, buscando avaliar as ações didáticas de uma professora, a partir de um plano de ensino, em relação à formação de ações mentais dos alunos. O interesse pelo tema surgiu a partir da constatação da falta de motivação dos alunos para o estudo da Física e das dificuldades encontradas pelo professor no ensino dessa disciplina. Como referência teórico-metodológica, foi adotada a teoria histórico-cultural de Vygotsky e, dentro dela, da teoria do ensino desenvolvimental de Davídov, em razão do seu grande potencial em contribuir para a melhoria do ensino de Física. Essas teorias auxiliam o professor no planejamento e desenvolvimento do seu trabalho na medida em que propõem a organização do ensino voltado para a formação de conceitos, a ligação entre a análise de conteúdo e os motivos dos alunos, assim como a organização de situações de interação e colaboração mútua em função do desenvolvimento de ações mentais. Foi realizada pesquisa qualitativa por meio do experimento didático-formativo, procedimento que permite o acompanhamento do processo de formação de ações mentais ao logo da execução de um plano de ensino. O experimento consistiu do planejamento conjunto entre o pesquisador e a professora da classe, de conteúdos e estratégias de aprendizagem, para um trimestre letivo, das aulas da disciplina Física−Mecânica do 1º ano do Curso Integrado de Edificações, do Instituto Federal de Educação Tecnológica do Estado de Goiás, antigo (CEFET-GO). Os dados obtidos das observações sugerem melhoria no interesse e na aprendizagem dos alunos, mostrando a relevância de uma metodologia de ensino de Física diferenciada, que valorize a formação de e a atuação com conceitos. Mas apontam, também, para a relevância da formação teórica e metodológica do professor e para a necessidade de ele considerar na sua prática de ensino o impacto de sua própria concepção epistemológica em relação ao processo de ensino e aprendizagem.

Esta tese apresenta um estudo sobre as Representações Sociais de professores e estudantes do objeto social denominado Atividades Práticas Experimentais para o Ensino de Física. Reconhecendo que o tema já foi amplamente debatido pela literatura, adotamos uma tônica distinta, apoiando nossas pesquisas e análises no referencial teórico-metodológico da Teoria do Núcleo Central de Jean-Claude Abric, a qual se sustenta na Teoria das Representações Sociais de Moscovici. Além das técnicas consagradas, como análise prototípica e de similitude, que manifestam, respectivamente, a saliência e a conexidade dos possíveis constituintes da representação, inserimos indicadores, oriundos das Redes Complexas, com a intenção de corroborar no discernimento da centralidade das representações. Presumindo que a formação acadêmica pode influenciar na consolidação das representações, e que, por conseguinte, estas são elementos norteadores entre a dedicação e as estratégias escolhidas pelo professor em sua ação profissional, buscamos o mapeamento das Representações Sociais de diversos grupos. Para tal, coletamos dados com 444 respondentes, contemplando professores universitários de diversas universidades do país, professores da educação básica de diversas redes de ensino e estudantes universitários de duas instituições públicas. O questionário empregado compreendia questões relativas à caracterização dos respondentes, uma questão envolvendo a técnica de associação livre de palavras e questões dissertativas correlacionadas ao tema da pesquisa, sendo que a última foi aplicada exclusivamente aos docentes. Antes de tudo, cabe destacar que as análises dos dados mostraram plausibilidade na incorporação dos indicadores como técnica confirmatória para o estudo da centralidade das Representações Sociais. Os resultados apontaram um forte aceno positivo para a dimensão cognitivo-motivacional. Destacamos também a prevalência das atividades de cunho demonstrativo e/ou verificador, como estratégia de uso das atividades práticas, para subgrupos de professores dos diversos níveis; contudo, diagnosticamos um distanciamento entre os subgrupos de professores com e sem pós-graduação na área de ensino/educação, caracterizando, portanto, grupos sociais distintos. De forma análoga, notamos essa cisão entre estudantes de licenciatura e os demais cursos analisados. Essas rupturas derivam da incorporação, no Núcleo Central, de elementos que sinalizam a intencionalidade de adoção de estratégias investigativas e com maior interação. Evidencia-se, portanto, que as adequações nas representações, dos diversos grupos sociais, são frutos das exposições em culturas singulares, mesmo que diante de uma origem comum. Embora tenhamos a convicção de que a licenciatura seja responsável pela incorporação dos novos papéis e potencialidades das atividades práticas, ainda assim, os resultados da pesquisa apontam indícios da fragilidade na consolidação desses significados para os estudantes. / This thesis shows a study on Social Representations of teachers and students of the social object denominated Experimental Practical Activities for the Physics Teaching. Considering that this subject has been widely debated in literature, we have adopted a different perspective which supports our research and analysis grounded on Jean-Claude Abric\'s theoretical-methodological framework: Central Nucleus Theory, which is based on Moscovici\'s Theory of Social Representations. Besides using well-known techniques such as the prototypical analysis and similitude analysis, which show, respectively, the salience and connectivity of possible constituents of the representation, we included indicators from Complex Networks in order to confirm the core of representations. Assuming that academic education may influence the consolidation of representations and, consequently, they may be guiding elements that mediate the dedication and choice of strategies by the teacher in your action, we seek to map the Social Representations of different groups. In order to do so, we collected data with 444 respondents, including university professors of several universities in the country, basic education teachers of different educational systems and university students of two public institutions. The questionnaire used included questions related to the respondents\' profiles, a question approaching the technique of free association of words and open questions correlated to the theme of the research. The last question was asked only of the teachers. First of all, it\'s important to point out that the data analysis indicated that the incorporation of the indicators as a confirmation technique for the study of the core of Social Representations is plausible. Results show a strong positive response linked to the cognitive-motivational dimension. We also highlight the prevalence of demonstrative and/or confirmation activities as a strategy chosen by the teachers of different educational levels when using practical activities. However, we noticed a difference in the use of these strategies between the subgroups of teachers with and without post-graduation in the area of teaching/education which characterized them as belonging to different social groups. Analogously, we noted a difference in choices made by the undergraduate students in teacher training courses and the other courses analyzed. These differences derive from the incorporation, in the Central Nucleus, of elements that signal the intentionality of adopting investigative strategies and with greater interaction. Indicating, therefore, that the adaptations in the representations, of the various social groups, are fruits of the expositions in singular cultures, even if in front of a common origin. Although we believe that being pre-service teacher education is responsible for incorporating the new roles to the use of practical activities, the results of the research point to signs of fragility in the consolidation of these meanings for the students.

Existem diferentes formas de debater e analisar o relacionamento entre ciência e religião. Neste trabalho, apresentamos algumas possibilidades e utilizamos a abordagem da história das ciências como um recurso interessante para tratar o tema no ensino de ciências. Esta pesquisa foi construída a partir da preocupação com o aumento de casos de intolerância religiosa e de outros vieses, e seu impacto na sala de aula, possivelmente causados por diversos tipos de fundamentalismo observados em nossa sociedade. A existência de diferentes episódios históricos que relacionam ciência e religião de forma contextualizada e transcendente a apenas um conflito permitiu o desenvolvimento deste projeto. Acreditamos que comportamentos intolerantes podem gerar uma dissonância cognitiva em estudantes, por exemplo, que professam uma fé religiosa e observam sua visão de mundo ser menosprezada ou ridicularizada em aulas de ciência. Consideramos que a apresentação e discussão de episódios históricos, em que ciência e religião não eram conflitantes para diferentes cientistas ou filósofos naturais, pode reduzir esse obstáculo, criando um ambiente favorável para pautar conteúdos de ciência. Ademais, ações intolerantes desrespeitam as prerrogativas atuais voltadas para a promoção de uma educação para os direitos humanos e para a valorização da interculturalidade. Uma revisão bibliográfica indicou a necessidade de construção de materiais e estratégias para a discussão de relações entre ciência e religião na sala de aula. A partir disso, elaboramos uma narrativa histórica que pode oferecer subsídios para pautar o tema na formação de professores, além de uma proposta em que reunimos diferentes episódios da história das ciências para um debate diversificado e plural. Num trabalho majoritariamente teórico, utilizamos as metodologias de análise documental e bibliográfica, além da análise de conteúdo para a otimização e avaliação da revisão de artigos selecionados. Diferentes resultados foram obtidos no trabalho. A revisão bibliográfica pôde mapear os tipos de publicação desenvolvidas nos últimos anos e apontar caminhos para o desenvolvimento do tema no ensino de ciências. Seguindo uma dessas trilhas, propusemos um curso envolvendo diferentes momentos e personagens históricos que reúnem diversos aspectos sobre a origem e o desenvolvimento do Universo, a partir de pesquisas voltadas ao ensino de ciências. Apresentamos uma narrativa sobre aspectos da obra de Isaac Newton, que pode ser utilizada em um desses momentos propostos. Buscamos, assim, oferecer alguns subsídios para uma sensibilização dos professores a respeito do direto à crença dos estudantes, pautando contextos de diferentes âmbitos e nuances sociais que influenciam o desenvolvimento do pensamento científico. Pretendemos que essa ação reverbere e que diferentes aspectos da natureza da ciência possam ser debatidos na formação de professores. / There are many different forms of debating and analyzing the relationship between science and religion. In this project, we present some of these possibilities and also apply the approach of the history of the sciences as an interesting resource to deal with this subject in the sciences teaching. This research was developed from the concern of the increase of cases of religious intolerance and other types of intolerance, align to its impact on the classroom, possibly caused by a variety of fundamentalism that can be seen in our society. The existence of different historical episodes that associate science and religion in a contextualized and transcendent way to only one conflict allowed the development of this project. We believe that intolerant behaviors may generate cognitive dissonance in students, for example, ones who profess a religious faith and watch their worldview be disregarded or ridiculed in the sciences classes. We consider that the presentation and discussion of historical episodes, in which for different scientists or natural philosophers the science and religion were not in conflict, can reduce this obstacle, creating a favorable environment for guiding science content. Besides, intolerant actions disrespect the existing prerogatives focused on the promotion of an education for human rights and for the valorization of the interculturality. A bibliographical review indicated the need to develop material and strategies for the discussion of relations between science and religion in the classroom. From this, we elaborate a historical narrative that can offer subsidies to guide this subject in teachers training. Besides, a proposal in which we collected different episodes of the history of the sciences for a diverse and plural debate. In this mostly theoretical project, we apply the methodologies of bibliographic analysis and document analysis, in addition to the content analysis for the optimization and evaluation of the review of selected articles. Different results have been obtained in this study. The bibliographical review was able to map the types of publications developed in recent years, pointing out ways to develop the theme in science teaching. Following one of these paths, based on a research focused on science teaching, we proposed a course involving different moments and historical characters that bring together several aspects about the origin and development of the Universe. We present a narrative about aspects of the Isaac Newton\'s work, which can be applied in one of these proposed moments. We seek to offer some subsidies for teachers\' awareness of the students\' right to belief, guiding contexts of different scopes and social nuances that influence the development of scientific thinking. We intended to have this action reverberated and that different aspects of the nature of science can be discussed into teacher\'s education.

O mundo está passando por uma mudança paradigmática. O paradigma moderno baseado nas ideias de René Descartes e Isaac Newton está sendo substituído por um novo paradigma chamado de pós-moderno ou complexo. Essa mudança tem gerado uma crise em toda a sociedade, e essa crise pode ser muito bem percebida na escola. Enquanto o mundo passa a valorizar a criatividade, a autonomia e habilidades como o trabalho em equipe e a capacidade de resolução de problemas complexos, a escola procura se fechar em torno de si mesma, exigindo a memorização e reprodução de conteúdos prontos, visando a solução de problemas artificiais que em nada se relaciona com o cotidiano e os interesses dessa nova sociedade. Nessa perspectiva, esse trabalho propõe uma metodologia para o ensino do conteúdo de Física do primeiro ano do Ensino Médio inspirada na teoria do pensamento complexo de Edgar Morin. Para isso, desenvolvemos uma sequência didática com atividades que visam não só abordar os conteúdos previstos pelo Currículo Oficial do Estado de São Paulo de maneira contextualizada e motivadora, mas abordá-los com o objetivo de procurar iniciar o desenvolvimento do pensamento complexo dos alunos. Assim, para alcançar esse objetivo, na elaboração de cada atividade, levamos em consideração \"Os Sete Saberes Necessários à Educação do Futuro\" de Morin assim como as competências e habilidades que estão previstas nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN). Sabemos que o pensamento complexo não se desenvolve do dia para noite, pois é um processo que se estende por toda a vida. Entretanto esperamos que com esse trabalho, possamos dar uma contribuição nesse sentido, e vislumbrar durante o ano letivo o princípio do desenvolvimento desse modo de pensar nos alunos. / The world is going through a paradigm shift. The modern paradigm based on René Descartes and ideas of Isaac Newton is being replaced by a new paradigm called postmodern or complex. This change has generated a crisis in the whole society, and this crisis can be perceived very well in school. As the world goes to value creativity, autonomy and skills like teamwork and the resolution capability of complex problems, the school seeks to close around itself, requiring the storage and playback of content ready, aimed at solution artificial problems that in no way relates to the everyday life and the interests of this new society. From this perspective this work proposes a methodology for the physics content of teaching the first year of high school inspired by the theory of complex thought of Edgar Morin. For this we have developed a teaching sequence with activities designed to address not only the content provided by the Curriculum Officer of the State of São Paulo in context and motivating way, but address them in order to start looking for the development of complex thinking of students. So to achieve this goal, in the preparation of each activity, we consider \"The Seven Knowledge Required for Future Education\" Morin as well as the skills and abilities that are set out in the National Curriculum Parameters (PCN). We know that complex thinking does not develop overnight, it is a process that extends throughout life. However we hope that with this work, we can make a contribution in this direction, and glimpse during the school year the beginning of the development of this way of thinking in students.

O ponto de partida deste trabalho são dois cursos que pretendem atualizar o currículo de física do ensino médio através da inserção da física moderna e contemporânea. Estes cursos, que fazem o que Chevallard, em sua Teoria da Transposição Didática, chama de transposição externa (do saber sábio para o saber a ensinar), mostraram a possibilidade de elaborar e implementar seqüências didáticas que atualizem o currículo de física do ensino médio. Este saber a ensinar, ao ser transformado em saber ensinado passa por mudanças elaboradas pelo professor. As relações professorsaberaluno se estabelecem na sala de aula, de acordo com as situações propostas pelo professor que gerencia essas relações, através do que Brousseau chama de contratos didáticos. Usando a Teoria das Situações Didáticas e os contratos didáticos construiu-se uma ferramenta de análise. O objetivo deste trabalho é, por meio da observação da sala de aula e usando essa ferramenta, verificar se as situações implementadas e a sucessão dos contratos didáticos mostram a possibilidade uma seqüência didática tornar-se parte do saber escolar, por ter sido aceita pelos alunos. A aceitação da devolutiva pelo aluno surge deste contexto como condição necessária, mas não suficiente, para que aconteça a aprendizagem. / The starting point of this work is two courses that intend to update the curriculum of physics of the secondary school through the modern and contemporary physics insert. These courses make that Chevallard, in his Didactic Transpositions Theory, calls external transposition (from the wise knowledge for knowing to teach), has showed the possibility to elaborate and to implement didactic sequences to update the curriculum of physics of secondary school. This knowledge to teach, being transformed in knowing taught go through changes elaborated by the teacher. The relationships teacher-knowledge-student settles down at the classroom, in agreement with the situations proposed by the teacher that manages those relationships, through the one that Brousseau calls didactic contracts. Using the Didactic Situations Theory and the didactic contracts an analysis tool was built. The objective of this work is, through the observation of the classroom and using that tool, to verify the implemented situations and the succession of the didactic contracts shows the possibility a didactic sequence to turn it leaves of the school knowledge, for it being accepted by the students. The acceptance of the devolution by the student appears of this context as necessary condition, but no enough, that the learning happens.

A noção de perfil conceitual nos permite conceber que um conceito pode ser representado de diversas maneiras, as quais são chamadas de zonas do perfil conceitual. Cada conceito é utilizado a partir dos contextos estabelecidos na interação humana. Nesta direção, nos propomos realizar o levantamento dos perfis conceituais de ensinar e de aprender de licenciandos em Física, procurando estabelecer a relação entre estes perfis. Para tanto, construímos um questionário com questões que fornecessem marcas de delineamento de contextos, de forma a procurar identificar o uso das zonas de perfil conceitual em cada um desses. O Referencial Teórico foi constituído a partir ampliação da noção de perfil conceitual proposta por Mortimer (1995), nas idéias de Bernstein (1996) sobre contexto e significado, nos estudos sobre conceitos na psicologia da aprendizagem e de algumas considerações baseadas na psicologia histórico-cultural. Estabelecemos categorias, relacionadas a ensinar e a aprender, que foram utilizadas na construção e análise do questionário. Estabelecemos relações entre as respostas referentes ao questionário com ênfase na categoria Concepções de Educação para investigar a constituição dos perfis conceituais de ensinar e de aprender e a relação destas, que hipoteticamente ocorre em um perfil conceitual de ensinar-aprender. / The notion of conceptual profile allows us to conceive that a concept could be represented in several different ways, which are called zones of the conceptual profile. Each concept is used in contexts established in human interactions. Then, we propose to assess the conceptual profile of to teach and to learn of the pre-service Physics teachers, trying to relate those conceptual profiles. To achieve this target we build a questionnaire with questions that address contexts of concept´s use, trying to identify which conceptual profile zone is used in the specific situation. The theoretical referential was weaved with the amplified notion of Mortimers original proposal of conceptual profile (1995), with Bernsteins ideas about meaning and context, with studies about concept of the Psychology of learning and with some considerations based on the cultural-historic psychology. We proposed categories related with the two concepts to teach and to learn that were used to built and to analyze data. Data were related through the category of Concepts of Education to research the existence of those conceptual profiles and if there is a more complex conceptual profile of teaching-learning.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DayaneMaia.pdf: 2172981 bytes, checksum: fdb83cecd19729f89019ae864366e9f7 (MD5) Previous issue date: 2008-07-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the aim was to analyze the possibilities and the limits of the development and the incorporation of the epistemological curiosity in the learning–teaching process in the initial formation of the professor and researcher of the Physics teaching. The research was developed in the context of an investigation-action educational program with independent background considered as a proposal for the formation of professors and researchers in the Physics teaching. This program is developed in the Physics course at the State University of Ponta Grossa PR, in the subject of supervised internship in the Physics teaching I and II. It has been used as research conception the educational investigation-action concept with independent background and, as a methodological approach the study of case. The procedures for collection of data were: The direct observation registered in a field diary and documental analysis. The results have shown that the development of the concept of the educational investigation-action research with independent background in the process of formation is a possible and promising way to the development and incorporation of the epistemological curiosity. / Neste trabalho objetivamos analisar as possibilidades e os limites do desenvolvimento e da incorporação da curiosidade epistemológica no processo ensino-aprendizagem na formação inicial do professor e pesquisador em Ensino de Física. A pesquisa foi desenvolvida no contexto de um programa de investigação-ação educacional de vertente emancipatória entendida como proposta de formação do professor e pesquisador em Ensino de Física. Esse programa é desenvolvido no curso de Licenciatura em Física da Universidade Estadual de Ponta Grossa – PR, na disciplina de Estágio Curricular Supervisionado em Ensino de Física I e II. Utilizamos como concepção de pesquisa a investigação-ação educacional de vertente emancipatória e, como abordagem metodológica o estudo de caso. Os procedimentos de coleta de dados utilizados foram: observação direta registrada em diário de campo e análise documental. Os resultados mostraram que o desenvolvimento da concepção de pesquisa investigação-ação educacional de vertente emancipatória no processo formativo é um caminho possível e promissor ao desenvolvimento e à incorporação da curiosidade epistemológica.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Heterson Luiz de Lara.pdf: 4325372 bytes, checksum: d579504081b71feb827fa104cf18ecaf (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an alternative to the teaching of Physics for the first year of high school, with emphasis on the Dynamic teaching and using as a pedagogycal tool social networking WhatsApp. Was applied in a public school with classes in the series proposal, presents all development activities, theoretical and methodological discussion and mainly the results obtained, shows that it is possible to break away from the traditional teaching of kinematics and with excessive mathematical formalism traditional without, however, abandoning what is also important in this form of education and of the mathematical formalism necessary. The use of WhatsApp as a pedagogycal tool is an alternative proposal that caters to the emergence of new forms of communication, something that is quite present in school environments, but are not always used. The results of the application of the work show that in this sense can mitigate also the conflict generated by the excessive use of smartphones in the classroom and have a form of communication and Physical content sharing within and outside of the classroom. Also, features a class based on the proposal and intends to be an element of pedagogical support to physics teaching in classes from first year of high school. / Este trabalho apresenta uma alternativa para o ensino da disciplina de Física para o primeiro ano do Ensino Médio, com ênfase ao ensino da Dinâmica e utilizando como ferramenta pedagógica a rede social WhatsApp. Foi aplicado em uma escola pública com turmas da série proposta, apresenta todo o desenvolvimento das atividades, a discussão teórica e metodológica e, principalmente os resultados obtidos, mostra que é possível romper com o ensino tradicional de Cinemática e com o formalismo matemático tradicional sem, contudo, abandonar o que é também importante nesta forma de ensino e do formalismo matemático necessário. A utilização do WhatsApp como ferramenta pedagógica é uma proposta alternativa que atende ao surgimento das novas formas de comunicação, algo que está bastante presente nos ambientes escolares, porém nem sempre são aproveitadas. Os resultados da aplicação do trabalho mostram que neste sentido pode-se amenizar também o conflito gerado pela utilização excessiva de smartphones em sala de aula e, ainda, ter uma forma de comunicação e compartilhamento de conteúdo de Física dentro e fora de sala de aula. Também apresenta um roteiro de aulas com base na proposta e se propõe a ser um elemento de apoio pedagógico ao ensino de Física em turmas de primeiro ano do Ensino Médio.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:45:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marilene Probst Novacoski.pdf: 10768451 bytes, checksum: 21533b701fe5ccaf511a5a3d82fe34eb (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / The main purpose of this work was to propose and implement experiments using the Arduino Integrated Plate. The plate was used in Thermodynamics experiments to room temperature measures, in discussions about thermal sensation and heat propagation processes. In the approach of Modern Physics topics, a metal cube was built, similar to the commercial Leslie Cube and other modified. The temperature measurements in real time on the faces of the cube were obtained using the Arduino Integrated plate, NTC temperature sensors and data acquisition system (DAQ PLX). As a result of this work we include: production of a Leslie Cube similar to the traditional, production of a modified cube, where the inner faces have different colors in relation to each other, producing an introductory guide to Arduino and a guide of experiences related to Thermodynamics and Modern Physics. We conclude that the Integrated Arduino board is an important and appropriate tool for the integration of different technologies in high school. / O objetivo principal desta dissertação foi propor e realizar experimentos utilizando a Placa Integrada Arduino. A placa foi utilizada em experimentos de Termodinâmica, para medidas de temperatura ambiente, nas discussões sobre sensação térmica e processos de propagação de calor. Na abordagem de temas de Física Moderna, foi construído um cubo metálico, similar ao Cubo de Leslie comercial e outro modificado. As medidas de temperatura em tempo real nas faces do Cubo, foram obtidas utilizando a Placa Integrada Arduino, sensores de temperatura NTC e o sistema de aquisição de dados (PLX DAQ). Como resultados das atividades desenvolvidas nesta dissertação, podemos citar: produção de um Cubo de Leslie similar ao tradicional, produção de um cubo modificado, onde, as faces internas apresentam cores diferentes uma em relação à outra, produção de um guia de introdução ao Arduino e um roteiro de experiências relacionadas à Termodinâmica e Física Moderna. Concluímos que a Placa Integrada Arduino é uma ferramenta importante e adequada para a inserção de diferentes tecnologias no ensino médio.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:45:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gustavo Trierveiler Anselmo.pdf: 9979848 bytes, checksum: 860bb544a69cc5a636999f5a0f91c142 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Simulator Didactics of Accommodation of the Human Eye is a set of activities that have as objective facilitate the teaching-learning process on optics and, especially, on the process of human accommodation. The educational product explores concepts of geometrical optics (light rays and refraction) in the paraxial approximation and its applications to spherical lenses. Didactic simulator was built with a flexible lens, produced with a latex-made male condom filled with water. Its spherical shape, with a diameter of approximately , was compared with the theoretical model of the “ball lens”. We have experimentally determined its focal length ( and compared it with the corresponding theoretical value, obtaining a accuracy. The flexibility feature of this lens gives the possibility to simulate the accommodation process of the eye in two different situations: for diverging and parallel light beams, corresponding to objects near and far from the observer, respectively. These concepts were addressed in the educational spirit of the meaningful learning of David Ausubel. It has been proposed 4 lesson plans from the previous organizers (taught in 8 lessons), 1 lesson plan for application of the didactic simulator (3 lessons) and 2 meetings for application and discussion of the questionnaires (2 lessons), summing up 13 classes. We have used several resources: lectures, computer simulators, construction of one darkroom, dissection of the bull's-eye and a experimental apparatus produced by students. Adding to other support materials, these instruments facilitated the learning of content offered and the better understanding of the students. This is proven by the results obtained in 42 questionnaires applied. Of these, 24 were before and 18 after the application of the project. There has been an increase of ~200% in the number of hits in the second stage. The proposal has been applied in a class of 39 students, where we had a meaningful learning of over of the class. One should stress also the impact on students, who were more willing to learn, requiring better quality lessons, both in content and evaluation of them. / Esta dissertação descreve um conjunto de atividades realizadas com o objetivo de facilitar o processo de ensino-aprendizagem sobre a óptica e, principalmente, da acomodação do cristalino humano. O produto educacional gerado, chamado de Simulador Didático da Acomodação do Cristalino do Olho Humano, explora conceitos de óptica geométrica (raio de luz e refração) dentro da aproximação paraxial e suas aplicações em lentes esféricas. Para isso foi construído um aparato com uma lente flexível, produzida com preservativo masculino feito de látex preenchido com água. O seu formato esférico, com diâmetro de aproximadamente , foi comparado com o modelo teórico das “ball lens”. Determinamos experimentalmente sua distância focal ( que, comparado com seu valor teórico, tem uma acurácia de . Por ser flexível, foi possível simular o processo de acomodação do cristalino em dois casos: para feixes de luz divergentes e paralelos, simulando situações com objetos próximos e distantes do observador, respectivamente. Estes conceitos foram abordados conforme a concepção educacional da aprendizagem significativa de David Ausubel. Foram propostos quatro planos de aulas de organizadores prévios (ministrado em oito aulas), um plano de aula de aplicação do simulador didático (três aulas) e dois momentos para aplicação e discussão dos questionários (duas aulas), totalizando 13 aulas. Utilizou-se variados recursos: aulas expositivas, simuladores computacionais, construção de câmara escura, dissecação do olho de boi e aparatos experimentais produzidos pelos alunos. Aliados a materiais de apoio, esses instrumentos facilitaram a aprendizagem dos conteúdos ministrados e o melhor entendimento dos alunos. Isso é comprovado pelos resultados obtidos em 42 questionários aplicados. Destes, 24 foram antes e 18 depois da aplicação do projeto. Houve um aumento de ~200% no número de acertos na segunda etapa. A proposta foi aplicada em uma turma de 39 alunos, onde obtivemos uma aprendizagem significativa de mais da classe. A ressaltar, também o impacto nos alunos, que se mostraram mais dispostos a aprenderem, exigindo aulas de melhor qualidade, tanto na exposição do conteúdo como na avaliação.