Nos últimos anos, vem se tornando evidente a necessidade de reforma curricular, principalmente devido às pressões que a escola tem sofrido. Pressões essas que decorrem, entre os diversos motivos, da insatisfação com o ensino, especialmente relacionado à Ciência, que pouco tem contribuído para a formação do indivíduo, condizente com sua época. Surge, assim, a necessidade de mudança do currículo, principalmente o de Ciências. No entanto, nesse processo, depara-se com algumas dificuldades, principalmente relacionadas à formação de professores, pois, muitas vezes, as crenças e concepções desses profissionais não são consideradas importantes por aqueles que desenvolvem uma inovação, o que pode levar ao fracasso da nova proposta. Nesse sentido, este estudo investigou a temática da inovação curricular na perspectiva da inserção da Física Moderna e Contemporânea na Educação Básica, a partir da prática de seis professores de física da rede pública do Estado de São Paulo que, desde 2007, participam de um grupo de pesquisa, desenvolvendo, implementando, avaliando e reestruturando propostas de sequências didáticas com esses tópicos. O objetivo principal foi levantar os obstáculos que estes professores tiveram durante as implementações em sala de aula e, como são considerados casos de sucesso, relacionar os saberes desenvolvidos por eles na superação desses obstáculos. Para isso, utilizou-se de entrevistas semi-estruturadas, vídeos das aulas ministradas em um curso de formação continuada e relatos pós-aula de cada professor. Assim, partindo das ideias de Bachelard e Astolfi sobre obstáculos epistemológicos e didáticos e de saberes docentes de Tardif para orientar a análise foi possível separar os obstáculos em cinco categorias, que são: conteúdo, metodologia, avaliação, organização das atividades e currículo. Esses obstáculos fazem parte de uma estrutura ainda maior, denominada tradição do ensino de física, que é fruto de uma concepção de ensino-aprendizagem de física simplista. Assim, percebeu-se que esses professores são casos de sucesso, porque i) tiveram uma vontade deliberada em inovar, aceitando correr riscos em sala de aula; ii) tiveram apoio de um grupo de especialistas e também de seus pares, o que contribuiu para que permanecessem mais tempo no processo de inovação, aumentando a possibilidade de sucesso; iii) foram considerados elementos essenciais no processo de inovação, participando ativamente de todo o processo. Além disso, o percurso dos professores dentro do grupo se mostrou promissor, à medida que contribuiu de forma significativa para o desenvolvimento profissional. / Recently, it has been evident the need for curriculum reform, mainly because of the pressures that the school has faced. These pressures that arise among various reasons, the dissatisfaction with the teaching, specially related to science, which has contributed little to individuals, suitable to his time. Thus, arises the need to change the curriculum, mainly the curriculum of Science. However, in this process, we face some difficulties, especially related to the teacher education, because, many times, these professionals beliefs and conceptions are not considered important by those who develop an innovation, which can lead to the failure of the new proposal. In this sense this study investigated the topic of curricular innovation in the perspective of the Modern and Contemporary Physics insertion in the Basic Education, by the practice of six teachers of Physics from Public Schools in São Paulo state, who, since 2007, have been participating in a research group, developing, implementing, evaluating and restructuring proposals of didactic sequences with these topics. The main objective was not only to identify the obstacles that these teachers had during the implementation in classrooms, but also how the successful cases are considered, relate the knowledge developed by them in overcoming these obstacles. In order to do that, it was used semi-structured interviews, lectures taught in a continued teacher education course and post-lesson report from each teacher. So, according to Bachelard and Astolfis assumption about epistemological and didactic obstacles and teachers knowledge by Tardif to guide the analysis, it was possible to separate the constraints in five categories, which are: Content, Methodology, Assessment, Organization of activities and Curriculum. These obstacles are part of a bigger structure, called tradition of physics teaching, which is called Physics Teaching Tradition, that comes from a teaching-learning simple physics conception of Teaching-Learning of physics. Then, it was noticed that theses teachers are success cases, because; i) They felt a deliberate desire to innovate, accepting the risks in the classrooms; ii) They had the support of a group of specialists and also of their peers, which contributed to keep them in the process of innovation longer, increasing the possibilities of success. iii) It has been considered essentials elements in the process of innovation, participating during the whole process. In addition, the route of teachers inside the group proved promising, as it has contributed significantly to professional development.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-21T13:01:56Z No. of bitstreams: 1 DissGBO.pdf: 8067578 bytes, checksum: 34bc053b88b971be29fbb2f7f725c780 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:21:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGBO.pdf: 8067578 bytes, checksum: 34bc053b88b971be29fbb2f7f725c780 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:21:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGBO.pdf: 8067578 bytes, checksum: 34bc053b88b971be29fbb2f7f725c780 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGBO.pdf: 8067578 bytes, checksum: 34bc053b88b971be29fbb2f7f725c780 (MD5) Previous issue date: 2015-08-14 / Não recebi financiamento / Scientific discoveries and large experiments usually become object for mass media and scientific disclosure. Contact with this material can, in many ways, contribute to the teacher's work in the classroom. This paper has the objective of studying the potential use of this material in the classroom, through the different dimensions this material can emcompass. Initially, a wide outlook of the insertion of modern and contemporary physics in high school is presented, with it's justifications and challenges. Some characteristics and possibilities for the use of scientific disclosure materials in class are also presented, under the viewpoint of authors located within this interface between education and communication. This paper focuses on what is called the "LHC Case", referring to media material associated to the particle accelerator LHC (Large Hadron Collider), as contextualizing elemnt for particle physics teaching, and also as motivator for other questions, like the relationship between science and society, among other things. A description of a set of newspaper articles about the LHC case published between 2006 and 2013 is presented, as well as a critical analysis of this set, using a few criteria such as the news theme, focus and content. From this analysis of the news, a minicourse was elaborated and ministered for students of UFSCar's college preparatory course, as a space for data collection, with the purpose of evaluating the potential use of media disclosed news in the selection and development of content related to modern physics in high school. Results point at the possibility of the use of news in classes, fulfilling different roles according to the teacher's objective. In the LHC case, the possibility of using news with different characteristics to motivate discussions which establish relations with science, technology and society has proven feasible and interesting, as it can contribute for the construction of a less distorted and more critical view of science, and giving meaning to the teaching of particle physics in high school. / Descobertas científicas e grandes experimentos são muitas vezes objeto das grandes mídias e da divulgação científica. O contato com estes materiais pode, de várias formas, contribuir para o trabalho do professor em sala de aula. O presente trabalho tem como objetivo estudar a potencialidade do uso destes materiais em sala de aula, a partir das diferentes dimensões que estes materiais podem tanger. Inicialmente, é apresentado um panorama da inserção de física moderna e contemporânea no ensino médio, suas justificativas e seus desafios. Também, são apresentadas algumas características e possibilidades da utilização de materiais de divulgação cientifica na sala de aula, à luz de autores localizados nesta interface entre Educação e Comunicação. Este trabalho foca no que chamamos de “Caso LHC”, que se refere a materiais midiáticos associadas ao acelerador de partículas LHC (Large Hadrons Collider), como elemento contextualizador para o ensino de física de partículas, mas também como motivador para outras questões, como a relação entre a ciência e a sociedade, entre outros. É apresentada uma descrição de um conjunto de notícias publicadas entre 2006 e 2013 que tratam do caso LHC, bem como uma análise crítica deste conjunto, a partir de alguns critérios, como tema, foco e conteúdo das notícias. A partir deste conjunto de notícias analisado, foi elaborado e ministrado um minicurso para alunos do Cursinho pré-vestibular da UFSCar, como espaço de coleta de dados, com o objetivo de avaliar o potencial de utilização de notícias divulgadas pela mídia na seleção e desenvolvimento de conteúdos relacionados à física moderna no ensino médio. Os resultados apontam para a possibilidade do uso de notícias em sala de aula, cumprindo diferentes papéis a partir do objetivo do professor. No caso LHC, a possibilidade de utilizar notícias com diferentes características para motivar discussões que estabelecem relações com a ciência, tecnologia e sociedade se mostrou factível e interessante, visto que pode contribuir para a construção de uma visão de ciência menos distorcida e mais crítica, e dando sentido ao ensino de física de partículas no ensino médio.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-04-24T18:51:07Z No. of bitstreams: 1 GOMES_Roberto_2017.pdf: 42869946 bytes, checksum: d695b024593b35d0417108f1650fdbfe (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-04-24T18:51:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GOMES_Roberto_2017.pdf: 42869946 bytes, checksum: d695b024593b35d0417108f1650fdbfe (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-04-24T18:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GOMES_Roberto_2017.pdf: 42869946 bytes, checksum: d695b024593b35d0417108f1650fdbfe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T18:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GOMES_Roberto_2017.pdf: 42869946 bytes, checksum: d695b024593b35d0417108f1650fdbfe (MD5) Previous issue date: 2017-02-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Due to the importance of the teaching of Modern and Contemporary Physics (MCP) in basic education, especially in high school, and the technologies developed as of the end of the 19th century, as well as their applications, in this dissertation we contribute with the study of an important area of MCP: The Standard Model. For better understanding of this topic, we have adopted various methods, like ludic game, practical activity, technical visits (physical and virtual), and videos, among others. We want to achieve with these methodologies the understanding of the characteristics of the constituent elementary particles of matter, of the forces of interaction, the need for the construction of particle accelerators and the technologies involved in their construction that, directly or indirectly, contribute to society-oriented technologies in different areas of knowledge, such as: communications, medical, food, security, among others. Initially, we made a historical recurrence on the constitution of matter, beginning with Democritus and Aristotle's thoughts, until we get to the beginning of the 19th century of our era. Sequentially, we approach the atomic models of Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr and Sommerfeld. We finish the theoretical part of this dissertation with a chapter on the Standard Model, which is our priority. In it we describe the Standard Model theories, technologies and the impacts MCP has on countries' economies. For the development of this dissertation, we adopted the theoretical reference championed by David Ausubel, which considers that the spontaneous knowledge of the student is the most important content that he brings to the classroom. / Devido à importância do ensino da Física Moderna e Contemporânea (FMC) na educação básica, principalmente no ensino médio, e das tecnologias desenvolvidas a partir do fim do século XIX, bem como de suas aplicabilidades, nesta dissertação contribuímos com o estudo de uma importante área da FMC: o Modelo Padrão. Para melhor compreensão desse tópico, adotamos metodologias variadas, como jogo lúdico, atividade prática, visitas técnicas (física e virtual), vídeos, entre outras. Pretendemos alcançar com essas metodologias a compreensão das características das partículas elementares constituintes da matéria, das forças de interação, da necessidade da construção dos aceleradores de partículas e das tecnologias envolvidas em suas construções que, direta ou indiretamente, contribuem com tecnologias voltadas para a sociedade em diferentes áreas do conhecimento, como: comunicações, médicas, alimentícias, segurança, entre outras. Inicialmente, fizemos uma recorrência histórica sobre a constituição da matéria, começando com os pensamentos de Demócrito e Aristóteles até chegarmos ao início do século XIX de nossa era. Sequencialmente abordamos os modelos atômicos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr e Sommerfeld. Finalizamos a parte teórica dessa dissertação com um capítulo sobre o Modelo Padrão, o qual é a nossa prioridade de estudos. Nele, descrevemos teorias do Modelo Padrão, tecnologias e impactos que a FMC causa na economia dos países. Para o desenvolvimento desta dissertação, adotamos o referencial teórico defendido por David Ausubel, o qual considera que o conhecimento espontâneo do aluno é o conteúdo mais importante que ele leva para a sala de aula.

O trabalho que apresentamos é o resultado de uma pesquisa teórica acerca dos elementos necessários para que uma Sequência de Ensino Investigativo (SEI) possa promover a Argumentação e a Alfabetização Científica em sala de aula. Neste trabalho buscamos saber quais elementos deveríamos inserir nesta sequência de ensino para que realmente se tornasse um trabalho útil para o professor do Ensino Médio, e dessa forma, o trabalho tornou-se uma pesquisa teórica. Buscamos então, elaborar uma sequência de ensino sobre a dualidade onda-partícula do elétron, pois o elétron é a menor partícula com massa que pode-se trabalhar em sala de aula, a nosso ver. Para tratar a dualidade do elétron, fizemos o uso de material histórico que relaciona a Física Clássica e a Física Moderna, com destaque para a Física Quântica. Dentro da literatura pesquisada, pudemos compreender que uma sequência de ensino pode ser mais desenvolvida e aplicada, no que concerne à argumentação e à alfabetização científica, caso considere alguns pressupostos. Para tanto, utilizamos aspectos fundamentais e importantes de uma SEI (CARVALHO, 2011) e de eixos estruturantes e indicadores de Alfabetização Científica (SASSERON, 2008; SASSERON e CARVALHO, 2008). A sequência de ensino elaborada tem, a nosso ver, várias características de ensino investigativo, o que favoreceria a Argumentação e a Alfabetização Científica. Nossa análise feita para cada atividade indicou boa aceitabilidade quanto à utilização dos aspectos fundamentais e importantes para se elaborar uma SEI. Ainda mais, a análise também mostrou que as atividades também podem favorecer o surgimento de indicadores de Alfabetização Científica (indicadores de AC), o que implica em favorecimento dos eixos estruturantes da AC. / The work we present is the result of a theoretical research on the elements necessary for a Sequence of Investigative Education (SEI) can promote Argumentation and Scientific Literacy in the classroom. In this work we know which elements should enter this teaching sequence that actually became useful work for the teacher of high school, and thus, the work became a theoretical research. We seek then develop a teaching sequence on the wave-particle duality of the electron, because the electron is the smallest particle with mass that can work in the classroom, in our view. To deal with the duality of the electron we use of historical material relating to Classical Physics and Modern Physics, especially Quantum Physics. Within the literature, we understand that a teaching sequence can be further developed and applied, with respect to the Argumentation and Scientific Literacy, should consider some assumptions. To use both fundamental and important aspects of an SEI (CARVALHO, 2011) and structural axes and indicators of Scientific Literacy (SASSERON, 2008; SASSERON and CARVALHO, 2008). The teaching sequence is prepared has, in our view, several characteristics about the investigative teaching, which would favor the Argument and Scientific Literacy. In our analysis for each activity indicated good acceptability for the use of the fundamental aspects and important to develop a SEI. Moreover, the analysis also showed that the activities can also favor the emergence of indicators of Scientific Literacy (AC indicators), which implies favoring the structural axes of the AC.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:00:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Geraldo P da Silva Junior.pdf: 1962009 bytes, checksum: 8694faa65163d4015f334b64e113c687 (MD5) Previous issue date: 2011-11-11 / The study of Modern and Contemporary Physics -FMC- secondary education is very important because it allows students to hold discussions with the physical phenomena behind the operation of devices that are used so commonplace in everyday vast majority of people. However, the teaching of physics in high school has not followed the scientific and technological advances in the past decades and has been far from the reality of students. A curriculum obsolete, outdated and decontextualized poses a problem for both teachers and for students and makes teaching practice, which usually boils down to the mathematical development in the context of chalk, dull and uninteresting. The students' previous ideas coexist with scientific concepts, both in high school students, as we graduate, and persisting even after graduation. Mortimer in seeking to understand this coexistence configures the idea of "conceptual profile" from the observation of the historical development of a scientific concept in view of their obstacles epistemological and ontological. In this paper we address the conceptual profile Zaïane presented by radiation from the perspective of recognizing this coexistence in the initial training of teachers of physics. We believe that this profile may be able to provide an understanding of the physical universe, microscopic, belonging to the FMC in order to identify it in undergraduates, while educational interventions to detect that future graduates in physics believe is essential for teaching and learning the FMC. The work makes use of a qualitative methodological trend being developed with students from the Bachelor's Degree in Physics from UFG. / O estudo da Física Moderna e Contemporânea -FMC- no ensino médio é de suma importância, pois permite que os alunos dialoguem com os fenômenos físicos que estão por trás do funcionamento de aparelhos que são utilizados de forma corriqueira no cotidiano da imensa maioria das pessoas. No entanto, o ensino de física no nível médio não tem acompanhado os avanços tecnológicos e científicos ocorridos nas últimas décadas e tem se mostrado distante da realidade dos estudantes. Um currículo obsoleto, desatualizado e descontextualizado representa um problema tanto para os professores, quanto para os estudantes e torna a prática pedagógica, que normalmente resume-se ao desenvolvimento matemático no quadro de giz, monótona e desinteressante. As ideias prévias dos estudantes coexistem com as concepções científicas, tanto nos estudantes de ensino médio, quanto nos de graduação, e persistindo mesmo após a graduação. Mortimer na busca do entendimento desta coexistência configura a ideia do perfil conceitual a partir da observação do desenvolvimento histórico de um conceito científico tendo em vista seus obstáculos de ordem epistemológica e ontológica. Neste trabalho foi abordado o perfil conceitual de radiação apresentado por Zaïane, na perspectiva de reconhecer esta coexistência na formação inicial de professores de física. Acreditamos que este perfil pode ser capaz de proporcionar um entendimento do universo físico, microscópico, pertencente à FMC de forma a identificá-lo nos licenciandos, ao mesmo tempo que permite detectar intervenções pedagógicas que os futuros licenciados em Física acreditam ser essenciais para o ensino e a aprendizagem da FMC. O trabalho utiliza-se de uma opção metodológica do tipo qualitativo sendo desenvolvido com alunos do curso de Licenciatura em Física da UFG.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-30T12:38:50Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thiago Sebastião de Oliveira Coelho - 2016.pdf: 5600268 bytes, checksum: 8a2252d0f5007d0eb9c225cd6961326f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-30T15:52:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thiago Sebastião de Oliveira Coelho - 2016.pdf: 5600268 bytes, checksum: 8a2252d0f5007d0eb9c225cd6961326f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T15:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thiago Sebastião de Oliveira Coelho - 2016.pdf: 5600268 bytes, checksum: 8a2252d0f5007d0eb9c225cd6961326f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Stimulating the interest and the curiosity into Physics classes in High school can be facilitated if the contents are closer to the students' everyday experiences. Thus, the technological advances that we are exposed can be used as motivations that contribute with this approach. In this line, a viable proposal is the inclusion of topics of Modern and Contemporary Physics (MCP) in teaching, where should be discussed the benefits and applications of these topics related to physics in different fields of knowledge such as medicine, engineering, computing and art. National Curriculum Standards protect skills of such a nature, but in practice, these contents are still away from many schools in Brazil. Thus, our work aims at the development of an instructional courseware to guide the teacher to treat the contents above here from social, cultural, and political perspectives, where prior knowledge of the student is being considered the most important variable. To this end, the Teaching Unit proposed here is divided in three parts, so as to include concepts such as continuous physical quantities and quantized, wave-particle duality, as well as different "modern" physical processes such as the photoelectric and the photovoltaic effects, and the stimulated emission applied to the LASER, LED and OLED. Our intention is to enable concrete possibilities for students to promote the negotiation and retention of these concepts in a meaningful and critical way. Initially, the topics presented have a high degree of generality, and from there, they are subsequently worked more specifically. So, this dynamic process to build knowledge becomes essential to promote the progressive differentiation and integrative reconciliation of concepts. In this sense, they are suggested various activities such as mind maps, concept maps, reading and reading comprehension, as all summative and recursive evaluation means. Then as a final project proposal, participating students will present topics related to FMC in the form of free works. We conclude that in addition to collaborating with the intellectual growth of all involved, i.e., teacher and student, this proposal allows them to be in continuous contact with recent scientific research. / Estimular o interesse e a curiosidade nas aulas de Física em turmas de Ensino Médio pode ser facilitado se os conteúdos estiverem próximos às experiências cotidianas dos estudantes. Assim, os avanços tecnológicos a que estamos expostos podem ser utilizados como motivações que contribuem com essa aproximação. Nesta linha, uma proposta viável é a inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea (FMC) no ensino, onde devem ser discutidos os benefícios e as aplicações destes tópicos da Física em diferentes áreas do saber, como medicina, engenharia, computação e arte. Os Parâmetros Curriculares Nacionais resguardam competências dessa natureza, mas na prática esses conteúdos ainda estão distantes de muitas escolas do Brasil. Sendo assim, nosso trabalho teve como finalidade a elaboração de um material didático instrucional que oriente o professor a tratar os conteúdos aqui supracitados a partir de uma perspectiva social, cultural, e política, onde o conhecimento prévio do aluno é considerado a variável de maior importância. Com esta finalidade, a Unidade Didática aqui proposta é dividida em três partes, de forma a contemplar conceitos como grandezas físicas contínuas e quantizadas, dualidade onda-partícula, além de diferentes processos físicos “modernos” como o efeito fotoelétrico e fotovoltaico, e a emissão estimulada aplicada ao LASER, LED e OLED. A nossa intenção consiste em viabilizar possibilidades concretas para que os alunos promovam a negociação e retenção desses conceitos de forma significativa e crítica. Inicialmente, os temas apresentados possuem um alto grau de generalidade, e a partir daí, subsequentemente são trabalhados de maneira mais específica. Então, esse processo dinâmico na construção do conhecimento torna-se essencial para promover a diferenciação progressiva e a reconciliação integradora dos conceitos. Neste sentido, foram sugeridas diversas atividades como mapas mentais, mapas conceituais, leitura e interpretação de texto, todas como meios de avaliação somativa e recursiva. Em seguida, como proposta de trabalho final, os alunos participantes apresentaram temas relacionados à FMC em forma de trabalhos livres. Conclui-se que, além de colaborar com a expansão intelectual de todos os envolvidos, isto é, professor e aluno, esta proposta lhes permite estar em contato contínuo com pesquisas científicas recentes.

Os conceitos presentes na Física Moderna e Contemporânea (FMC), como aqueles relacionados à estrutura da matéria, rompem com ideias do cotidiano e envolvem fenômenos e entidades que são parte de uma realidade tecnicamente construída e não podem ser percebidos de forma direta pelos sentidos humanos. Seu ensino requer meios representativos, e as simulações computacionais atendem a esta necessidade. Nesta pesquisa, tendo como marco teórico ideias relacionadas ao estudo dos modelos mentais e conceituais, ideias provenientes da epistemologia da ciência de Bachelard, e considerando algumas ideias presentes na teoria das situações didáticas de Brousseau, buscamos identificar obstáculos de aprendizagem que atuam no ensino de conceitos do tópico Estrutura da Matéria em que são utilizadas simulações computacionais. Tendo como pano de fundo um processo iterativo de desenho, implementação e redesenho de um curso sobre a estrutura da matéria e aceleradores de partículas, analisamos a emersão de possíveis obstáculos epistemológicos, e verificamos como obstáculos didático-pedagógicos facilitavam esta emersão. Como resultados, identificamos obstáculos epistemológicos e didático-pedagógicos de diferentes naturezas, entre os quais, alguns relacionados à percepção ingênua de fenômenos do cotidiano, alguns relacionados ao uso de metáforas e imagens, e outros relacionados a um raciocínio limitado e incongruente. Acreditamos que as análises e conclusões desta pesquisa contribuem para uma reflexão sobre o ensino de tópicos de Física Moderna e Contemporânea, e sobre o uso de simulações computacionais como ferramentas pedagógicas. / The concepts of Modern and Contemporary Physics (MCP), such as those related to the structure of matter, break with the everyday ideas and involve phenomena and entities that are part of a reality technically built that cannot be directly perceived by human senses. Its teaching requires representative media, and the computer simulations meet this need. In this research, having as theoretical framework ideas related to the study of mental and conceptual models, ideas from the epistemology of science of Bachelard, and considering some of the ideas present in the theory of didactic situations of Brousseau, we seek to identify learning obstacles who work in teaching concepts of the topic Structure of Matter in which computer simulations are used. Against the backdrop of an iterative process of design, implementing and redesign of a course on the structure of matter and particle accelerators, we analyze the possible emergence of epistemological obstacles, and check how didactic-pedagogical obstacles facilitated this emersion. As a result, we identified epistemological obstacles and didactic-pedagogical obstacles of different nature, including some related to the naive perception of everyday phenomena, some related to the use of metaphors and images, and other related to a limited reasoning and incongruous. We believe that the analysis and conclusions of this research contribute to a reflection on the teaching of Modern and Contemporary Physics topics, and on the use of computer simulations as educational tools.

A presente pesquisa assume os pressupostos de uma investigação qualitativa de linha dialética que consiste em avaliar como a literatura contribui para formação de conceitos abstratos de Física Moderna e Contemporânea, em especial, conceitos de Mecânica Quântica, para alunos do 3º ano do Ensino Médio. A maneira como os alunos agem em seu meio social é investigada com o apoio da pseudoconcreticidade de Karel Kosík, que nos permite investigar a forma como agem entre si e como aceitam as propostas de ensino oferecidas em sala de aula. A Literatura, a analogia, a leitura e outros recursos linguísticos são tratados a partir da revisão de pesquisas realizadas nesse início de século. A formação de conceitos da Física Moderna e da Mecânica Quântica é investigada com o apoio do referencial interacionista de Vygotsky, que nos possibilitou avaliar como a literatura, por meio da palavra, transforma-se em outra estrutura semiótica, que leva à abstração e generalização de conceitos físicos. As respostas dadas pelos alunos em questionário aberto permitiu-nos confirmar o papel da literatura como ferramenta de ensino de física, que leva à abstração e formação de conceitos abstratos da física moderna. / This research, is a qualitative investigation in a dialectical line which aims to know how literature contributes to the formation of abstract concepts of Modern and Contemporary Physics, especially concepts of Quantum Mechanics for 3rd grade High School students. The way students act in their social environment is investigated through the support of pseudoconcreticity by Karel Kosík, which allows us to investigate how they act with each other and how they accept the teaching proposals offered in the classroom. Literature, analogy, reading and other language resources have been evaluated in current researches. The formation of physical concepts on Modern Physics and Quantum Mechanics are investigated, support by the interactionism of Vygotsky, which enabled us to investigate how the literature, by means of the word, becomes another semiotic structure, which leads to abstraction and generalization of physical concepts. The answers given by the students, in an open questionnaire, confirm the literature as a tool for physics education, especially abstract concepts of modern physics.

Apresenta-se neste trabalho uma proposta de inserção da Física Moderna e Contemporânea ao currículo da escola média, de forma integrada aos demais campos e aspectos da Física, tendo como referências textos com contextos, a concepção do conhecimento em rede e o aprendizado a partir do desenvolvimento de competências e habilidades. Essa proposição é ambientada pela análise de trabalhos acadêmicos e documentos educacionais oficiais que revelam uma preocupação crescente, por parte de educadores, com a inclusão da nova Física na escola média, por sua importância prática e cultural. Para auxiliar a análise do papel de conexão entre os diversos campos da Física, e desta para com outras disciplinas, que pode ser desempenhado pela Física Moderna e Contemporânea, são trabalhados alguns conceitos e instrumentos teóricos como texto, contexto, hipertexto, rede de significados, competências e habilidades. Como ilustração da inserção curricular proposta, são analisados diversos trechos de uma coletânea de fascículos destinados à escola média, bem como o texto dessa coletânea, especialmente voltado à apresentação da nova Física. Para melhor explicitar os avanços e as limitações desse texto, outros livros destinados à escola média que abordam o mesmo tema são analisados e comparados. Procura-se demonstrar que uma inserção contextualizada de Física Moderna e Contemporânea na escola média é mais eficaz com base em uma reformulação curricular ampla, em vez de um mero acréscimo de mais uma divisão no já amplo elenco da Física tradicionalmente apresentada. / This work presents a proposal of insertion of the Modern and Contemporary Physics in the curriculum of the secondary school. This innovation is connected to the other fields and aspects of Physics and, in its general approach, makes use of texts with contexts, knowledge as a network and the learning process focused in the development of competences and skills. This proposal is supported by the analysis of some academic works and educational official guidelines, which reveal a growing concern of educators with the inclusion of this new Physics in secondary school teaching, for its practical and cultural importance. To back the analysis of the role which can be performed by the Modern and Contemporary Physics, in connecting several fields of Physics and these to other branches of knowledge as well, some concepts and theoretical tools are worked up such as text, context, hypertext, network knowledge, competences and skills. As to illustrate the proposed curricular insertion, several parts of a set of secondary school short books are analyzed, including one of them specifically intended to deal with the new Physics. To make more explicit the advances and limitations of this text, other secondary school books with similar goals are analyzed and compared. An attempt is then made to show that a contextualized learning of Modern and Contemporary Physics at secondary school is better served by a full remaking of the whole curriculum, instead of just coupling one more set to the already wide list of the traditionally studied subjects.

The insertion of Modern and Contemporary Physics (FMC) in High School (IN) supported by researchers from the School of Sciences and Physical Education is linked to a concern with the initial training and continuing education. In this paper, we present results of research through an undergraduate Supplementary Discipline (DCG), the initial training of teachers, aiming at achieving the contents of FMC Health and cross-cutting theme in the planning of teaching undergraduates in physics. The implementation of this discipline occurred in the 2nd half of 2011, the degree course in Physics UFSM. To produce this DCG was made a research on the topic Radioactivity and Nuclear Energy (EN / Rad) in major journals and conferences in the area of Science Education and Physical Education in the period 2005 to 2010. The results of this investigation, which have focused on the proposed training for the classroom, pointed a small number of implementations. We also carried out an analysis of the curriculum, the graduate courses in Physics at the federal universities of RS, especially UFSM, regarding the relationship of the disciplines of the grid that addressed the conceptual and procedural contents on the subject EN / Rad. In the analysis of documents were used content analysis procedures. The results of this analysis, from the perspective of National Curricular Guidelines (DCN) for courses in Physics, presented a temporal mismatch between these disciplines with differing emphasis. In this sense, the DCG has come to contribute to the Initial Training for the elaboration of didactic plans, relating the theme EN / Rad and Health, along activities for discussion and didactic plans, results pointing to the levels of coordination between these two themes. The main result was presented in planning the sequence and importance given to the Health theme in these relationships, demonstrating that the Health theme is used as an illustration, usually at the end of the planning, configuring itself as a weak link. / A inserção da Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio (EM) defendida por pesquisadores das áreas de Ensino de Ciências e de Ensino de Física está vinculada a uma preocupação com a formação inicial e continuada de professores. Neste trabalho, apresentam-se resultados de pesquisa, através de uma Disciplina Complementar de Graduação (DCG), na formação inicial de professores, visando à articulação dos conteúdos de FMC e o tema transversal Saúde nos planejamentos didáticos dos licenciandos em Física. A implementação desta disciplina ocorreu no 2º semestre de 2011, no curso de licenciatura em Física da UFSM. Para a elaboração desta DCG foi realizada uma investigação sobre o tema Energia Nuclear e Radioatividade (EN/Rad) nos principais periódicos e eventos da área de Ensino de Ciências e Ensino de Física, no período de 2005 a 2010. Os resultados desta investigação, que tiveram como foco as propostas de ensino para a sala de aula, apontaram um número reduzido de implementações. Também foi realizada uma análise das grades curriculares, dos cursos de licenciatura em Física das universidades federais do RS, em especial da UFSM, quanto à relação das disciplinas da grade que contemplassem os conteúdos conceituais e procedimentais sobre o tema EN/Rad. Na análise dos documentos foram utilizados os procedimentos de análise de conteúdo. Os resultados desta análise, sob a ótica das Diretrizes Curriculares Nacionais (DCN) para os cursos de Física, apresentaram uma incompatibilidade temporal entre estas disciplinas de diferentes ênfases. Neste sentido, a DCG veio a contribuir na Formação Inicial para a elaboração de planejamentos didáticos, relacionando o tema EN/Rad e a Saúde, ao longo de atividades de discussão e de planejamentos didáticos, apontando como resultados os níveis de articulação entre estes dois temas. O principal resultado apresentado nos planejamentos foi a sequência e a relevância dada ao tema Saúde nestas relações, demonstrando que o tema Saúde é utilizado como uma ilustração, geralmente, ao final dos planejamentos, configurando-se como uma articulação frágil.