Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-18T13:17:18Z No. of bitstreams: 1 diegodesouzamoreira.pdf: 2221709 bytes, checksum: 6cff681ae749a24270826e65b4429703 (MD5) / Rejected by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com), reason: on 2017-04-18T13:18:10Z (GMT) / Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-18T13:18:36Z No. of bitstreams: 1 diegodesouzamoreira.pdf: 2221709 bytes, checksum: 6cff681ae749a24270826e65b4429703 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-18T13:25:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diegodesouzamoreira.pdf: 2221709 bytes, checksum: 6cff681ae749a24270826e65b4429703 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-18T13:25:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diegodesouzamoreira.pdf: 2221709 bytes, checksum: 6cff681ae749a24270826e65b4429703 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T13:25:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 diegodesouzamoreira.pdf: 2221709 bytes, checksum: 6cff681ae749a24270826e65b4429703 (MD5) Previous issue date: 2016-11-03 / Esta dissertação apresenta resultados de uma pesquisa no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF) que tem por objetivo investigar as possíveis contribuições do ensino de ciências nos anos iniciais do ensino fundamental para o processo de alfabetização e letramento dos estudantes, tendo como foco um produto educacional – sequências didáticas –. Para isso, partimos da hipótese de que a motivação gerada por atividades de ciências, potencialmente significativas para os alunos, pode gerar maior interesse no processo de produção da escrita e da leitura. O estudo está sendo desenvolvido em uma turma do 5º ano do ensino fundamental de uma escola pública de um município de Juiz de Fora, do interior de Minas Gerais. Para o desenvolvimento da pesquisa foram elaboradas quatro sequências didáticas de ensino de ciências, baseadas numa metodologia ativa (mão na massa), sendo três voltadas para construção de brinquedos científicos. Cada sequência é orientada pela leitura de um texto introdutório; desenvolvimento da atividade propriamente dita; e elaboração pelos alunos de um texto/relato sobre o tema abordado. Nesta dissertação apresentamos uma análise das quatro sequências. As fontes de dados foram constituídas por fotos e registros em vídeo das atividades, observação participante, textos produzidos pelos alunos e relatos da professora regente da turma. Os resultados obtidos indicam que os estudantes têm demonstrado especial interesse em participar das atividades, evidenciado pela participação em sala de aula, pelas perguntas e dúvidas apresentadas, pela curiosidade sobre os temas desenvolvidos e pela apropriação do vocabulário científico relacionado a esses temas. Esse entusiasmo tem se refletido nos textos que eles estão produzindo, principalmente com relação a criatividade da escrita e o interesse em fazer o registro. / This thesis presents the results of a survey in the Course of Professional Master of Physical Education (MNPEF) that aims to investigate the possible contribution of science teaching in the early years of primary education to the process of literacy of students, focusing an educational product - didactic sequences -. For this, we start from the assumption that the motivation generated by activities in science, potentially meaningful to students, can generate greater interest in the writing production process and reading. The study is being developed in a class of 5th grade elementary school to a public school in a city of Juiz de Fora, in Minas Gerais. For the development of the research were drawn up four didactic sequences teaching science, based on active methodology (hands-on), three aimed at building scientific toys. Each sequence is driven by reading an introductory text; development of the activity itself; and preparation by students of a text / story about the topic. This thesis presents an analysis of the four sequences. Data sources consisted of photos and video recordings of activities, participant observation, texts produced by students and reports of the ruling class teacher. The results indicate that students have shown special interest in participating in activities, evidenced by participation in the classroom, the questions and doubts raised by curiosity about the themes developed and the appropriation of scientific vocabulary related to these themes. This enthusiasm has been reflected in the texts they are producing, especially with respect to writing creativity and interest in the record.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-18T18:31:42Z No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-19T11:31:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-19T11:31:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T11:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) Previous issue date: 2016-11-03 / Este trabalho apresenta o relato do desenvolvimento e da aplicação de uma sequência didática para o ensino de ondas eletromagnéticas no 9° ano do Ensino Fundamental a partir de uma situação-problema que questiona os riscos de se viver em um mundo imerso em ondas. Por meio dessa situaçãoproblema os alunos foram instigados a investigar diversos fenômenos que envolvem o uso de radiações eletromagnéticas no dia a dia. A atividade foi dividida em quatro etapas: i) apresentação da situação-problema; ii) definição dos subtemas de pesquisa e proposta de investigação; iii) apresentação dos resultados; iv) confecção de vídeo informativo sobre o subtema investigado. Durante a execução dessas tarefas, os alunos tiveram a oportunidade de desenvolver competências e habilidades importantes para o entendimento do processo de construção da ciência e a aprendizagem de conceitos físicos, entre as quais destacamos o trabalho em equipe nos processos de pesquisa, a habilidade de reconhecer fontes de informação relevantes para a investigação de um problema, a capacidade de mobilizar recursos e pessoas e de ouvir e dar opiniões. Além disso, a sequência didática permitiu aos alunos tratar o conhecimento científico de forma multidisciplinar e contextualizada. Os resultados deste trabalho possibilitaram aprimorar a sequência didática desenvolvida que é reapresentada no Apêndice I na forma de um produto educacional para auxiliar professores de ciências do Ensino Fundamental na abordagem do conceito de ondas eletromagnéticas com seus alunos, podendo também ser apropriada para explorar outros temas, de acordo com a necessidade do professor. / This work presents an account of the development and application of a didactic sequence for the teaching of electromagnetic waves in the 9th grade of elementary school from a problem situation that question the risks of living in a world immersed in waves. By means of this situation-problem students were instigated to investigate various phenomena which involve the use electromagnetic radiation on a daily basis. The activity was divided into four stages: i) presentation of the situation-problem; II) definition of subfields of research and research proposal iii) presentation of results; IV) making informative video on the subthemes investigated. During the execution of these tasks, the students had the opportunity to develop skills and abilities that are important for the understanding of the construction process of science and learning of physical concepts, among which we stress teamwork in research processes, the ability to recognize relevant sources for the investigation of a problem, the ability to mobilize resources and people and to hear and give opinions. In addition, the didactic sequence allowed students to take care of multi-disciplinary form scientific knowledge and contextualized. The results of this work made it possible to enhance the didactic sequence developed that is reintroduced in Appendix I in the form of an educational product to help science teachers of elementary school in the approach to the concept of electromagnetic waves with their students, and may also be appropriate to explore other themes, according to the needs of the teacher.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-19T11:56:26Z No. of bitstreams: 1 cirolinobellan.pdf: 4945676 bytes, checksum: 47439fb93a0ea80b7c2734d940c9c656 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-19T14:42:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cirolinobellan.pdf: 4945676 bytes, checksum: 47439fb93a0ea80b7c2734d940c9c656 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T14:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cirolinobellan.pdf: 4945676 bytes, checksum: 47439fb93a0ea80b7c2734d940c9c656 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / O presente trabalho tem como premissa que a atividade prática/experimental se constitui no elo entre o mundo abstrato dos pensamentos e ideias e o mundo concreto das realidades físicas. Essas atividades têm vital importância no processo de ensino/aprendizagem, pois são as mesmas que conectam a teoria e a prática, a ciência e o cotidiano do aluno. Acreditamos que não basta apenas elaborar uma nova proposta de atividade de ensino, é necessário que tal proposta seja viável para a grande maioria dos professores de física do país. É necessário fornecer suporte aos professores através de um material de apoio, para que possam maximizar e incrementar suas práticas pedagógicas relacionadas à experimentação. Neste contexto surge a ideia de desenvolver circuitos elétricos didáticos utilizando materiais que possam ser encontrados facilmente pela maioria dos professores de física do país e que sejam de baixo custo. A ideia é que o próprio professor e os alunos montem os seus kits, sem gastar muito dinheiro e tempo. Assim, tanto professores quanto alunos terão a oportunidade de entender melhor a física do seu dia a dia e terão a oportunidade de vivenciar fenômenos físicos, até então deixados de lado ou não estudados com a devida atenção e importância. O objetivo deste trabalho é desenvolver um kit para o ensino de circuitos simples, que seja funcional, de baixo custo e de grande acessibilidade. Além disso, vamos desenvolver um material de apoio para os professores, para que possam utilizar os kits de maneira apropriada, promovendo satisfatoriamente o processo de ensino-aprendizagem. Pretende-se mostrar como complementar as atividades didáticas no ensino de eletricidade, tanto em nível de ensino médio como de graduação, sem a necessidade de grandes investimentos financeiros e sem alterar o conteúdo programático de física. / This work’s premise is that the practical and experimental activity constitutes the link between the abstract world of thoughts and ideas and the concrete world of physical realities. These activities are of vital importance in the process of teaching and learning, they connect theory and practice, science and everyday life for the student. We believe that beyond preparing a new proposal for educational activity, it is necessary that such a proposal be feasible for the vast majority of the physics teachers. It must provide support for the teachers through additional material, so that they can maximize and enhance their teaching practices related to experimentation. In this context we had the idea of developing educational kits of electric circuits using materials that can be easily found by the majority of the physics teachers of the country at a low cost. The idea is that teachers themselves and the students assemble their kits without spending much money and time. Thus, both teachers and students will have the opportunity to better understand everyday physics and will have the opportunity to experience physical phenomena that until now were left out or were not studied with due attention and importance. The objective of this work is to develop a kit for the teaching of simple circuits that is functional, low-cost and of high accessibility. We also developed a supporting material for teachers, so that they can use the kits properly, promoting successfully the teaching-learning process. The goal of this work is to show that it is possible to increase the educational activities in the teaching of electricity, both in high school and undergraduate levels without the need for large financial investment and without changing the physics syllabus.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-19T18:09:29Z No. of bitstreams: 1 silviacostaaraujo.pdf: 6821138 bytes, checksum: 97044d89d7994ebf1b2f9414bfe22108 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-22T17:22:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silviacostaaraujo.pdf: 6821138 bytes, checksum: 97044d89d7994ebf1b2f9414bfe22108 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T17:22:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silviacostaaraujo.pdf: 6821138 bytes, checksum: 97044d89d7994ebf1b2f9414bfe22108 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / O presente trabalho tem por objetivo relatar o desenvolvimento de um produto educacional de baixo custo para o ensino de eletrodinâmica usando a plataforma Arduino como interface para simulações e aquisição de dados. Para a aplicação desse produto foi desenvolvida uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) com base na Teoria de Aprendizagem Significativa de David Ausubel (2000) proposta por MOREIRA(2006). O protótipo consiste em um conjunto de dispositivos, controlados pelo Arduino, ligados de tal forma que possam simular os diversos circuitos de uma residência. O produto é capaz de demonstrar a potência elétrica e a energia consumida por diversos aparelhos eletroeletrônicos, além de permitir entender o funcionamento de diversos sensores eletrônicos. O dispositivo que foi montado permite fazer medidas da corrente e da tensão elétrica através de uma gaveta interativa. Serão atribuídas licenças permissivas a todo o material desenvolvido para que estudantes, professores, pesquisadores e demais membros da sociedade possam utilizar, estudar, modificar e compartilhar livremente todo o material produzido. A proposta foi implementada em duas turmas do terceiro ano do ensino médio de uma escola pública de um município do interior de Minas Gerais. Os resultados obtidos nos levaram a concluir que a aula se tornou muito mais atrativas e participativas, uma vez que os alunos tiveram a prédisposição para aprender, bem como houve a evolução conceitual e cognitiva, a interação com todo conteúdo teórico e prático, relacionando situações-problema cada vez mais complexas e promovendo uma aprendizagem significativa. / The present work has the objective of reporting the development of a low cost educational product for the teaching of electrodynamics using the Arduino platform as interface for simulations and data acquisition. For the application of this product a Potentially Significant Teaching Unit (UEPS) was developed based on the Significant Learning Theory of David Ausubel (2000) proposed by MOREIRA (2006).The prototype consists of a set of devices, controlled by the Arduino, connected in such a way that they can simulate the different circuits of a residence. The product is able to demonstrate the electric power and the energy consumed by several electronic devices, besides allowing to understand the operation Of various electronic sensors. The device that has been assembled allows to measure current and voltage through an interactive drawer. Permits will be granted to all material developed so that students, teachers, researchers and other members of society can use, study, modify and freely share all the material produced. The proposal was implemented in two classes of the third year of high school in a public school in a municipality in the interior of Minas Gerais. The results lead us to conclude that the class has become much more attractive and participative, since the students had the pre-disposition to learn, as well as the conceptual and cognitive evolution, the interaction with all theoretical and practical content, relating Increasingly complex problem situations and promoting meaningful learning.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-25T13:23:20Z No. of bitstreams: 1 marcileamachadodesouza.pdf: 1155262 bytes, checksum: ee126155119628ab3f4bbb01b52d0aa0 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-25T13:34:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcileamachadodesouza.pdf: 1155262 bytes, checksum: ee126155119628ab3f4bbb01b52d0aa0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T13:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcileamachadodesouza.pdf: 1155262 bytes, checksum: ee126155119628ab3f4bbb01b52d0aa0 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Nesse trabalho foi confeccionada uma Antiluneta Polarizadora que foi aplicada em sala de aula, simulando a redução da intensidade da luz com o inverso da distância ao quadrado, usando lentes e lâminas polarizadoras sobrepostas em tubo de PVC. Foi possível, ainda, simular a visão que teria um observador ao ver o Sol em outros pontos do universo, de forma que, com isso, os alunos compreenderão a Física presente no mundo atual e em vários equipamentos e procedimentos tecnológicos. O intuito primeiro é o de que essa Antiluneta Polarizadora seja utilizada pelo professor em sala de aula, reforçando a aprendizagem dos alunos e a compreensão da Física envolvida no citado fenômeno óptico. Destaca-se que este trabalho apresenta uma proposta de reprodução da Antiluneta Polarizadora nas práticas didático-metodológicas, demonstrando que o uso de materiais simples pode ser uma alternativa criativa e instrutiva para o enriquecimento da aula e um facilitador para o estudo da luz, e sua propagação em meios refringentes e de alguns aspectos da óptica geométrica. Foi desenvolvido também o estudo da luz abordando aspectos históricos no surgimento e desenvolvimento da Física e do Sistema Solar, até nossas concepções atuais. / The purpose of this work is to present the development of the study of light addressing historical aspects in the creation and evolution of Physics up to our current conceptions; presenting the nature of light and its propagation in refringent means and some aspects of geometrical optics, a polarizing anti-telescope was created, which was applied in the classroom, simulating the reduction of light intensity with the inverse of the distance squared, using lenses and overlapping polarizing blades in PVC pipe, as well as to draw a vision that would have an observer see ingthe Sun in other points of the universe, so that, with this, the student swill understand the Physics present in the current world and in various equipment and procedures. The primary purpose is that this polarizinganti-telescope to be used by the teacher in the classroom, reinforcing students learning and understanding of the physics involved in the mentioned optical phenomenon, which is experienced by them in their every day life, that is, highlighting that this paper presents a proposalfor the reproduction of anti-polarization lenses in the didactic-methodological practices, demonstrating that the use of simple materials can be a creative and instructive alternative for the enrichment of theclassroom and a facilitator for the study of light.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-25T19:38:55Z No. of bitstreams: 1 izabelatalitadesales.pdf: 2502791 bytes, checksum: 3618911906870c6fe7742fdf73942d7f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-26T13:09:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 izabelatalitadesales.pdf: 2502791 bytes, checksum: 3618911906870c6fe7742fdf73942d7f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T13:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 izabelatalitadesales.pdf: 2502791 bytes, checksum: 3618911906870c6fe7742fdf73942d7f (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / O presente trabalho apresenta a descrição do desenvolvimento e aplicação de uma Sequencia Didática abordando tópicos de Termodinâmica. O estudo foi realizado com duas turmas do 2ª ano do Ensino Médio de uma escola estadual localizada no município de Juiz de Fora, Minas Gerais. A Sequência Didática foi elaborada baseada nos aspectos teóricos da Aprendizagem Significativa de David Ausubel. Utilizamos a Taxonomia de Bloom como instrumento na identificação e declaração dos objetivos mobilizados no desenvolvimento cognitivo do aluno, servindo de norteador em nosso planejamento de todo o processo de ensino. A Sequência Didática incorpora atividades investigativas experimentais, textos relacionando Física com fatos cotidianos, análises e interpretação de diversas formas de linguagens visando alcançar dimensões cognitivas mais altas. A análise das atividades ao longo da aplicação da Sequencia Didática mostrou bons resultados: os alunos manifestaram maior interesse e motivação em aprender, tornando-se mais participativos e ativos em sua aprendizagem. Concluímos que a diversidade de atividades desenvolvidas durante o processo de ensino, especialmente as experimentais e em grupo, possibilita o alcance dos processos cognitivos mais altos. / The present work is an account of the application of a Didactic Sequence addressing topics of Thermodynamics. The study was carried out with two High School classes of a public state school located in the city of Juiz de Fora, Minas Gerais. The Didactic Sequence was elaborated based on the theoretical framework of the Meaningful Learning of David Ausubel. We used Bloom's Taxonomy as an instrument in the identification and declaration of the objectives mobilized in the student's cognitive development, serving as a guide in our planning of the whole teaching process. The Didactic Sequence incorporates experimental investigative activities, texts relating physics with everyday phenomena, analysis and interpretation of various forms of languages in order to reach higher complex cognitive dimensions. The analysis of the activities along the application of the Didactic Sequence showed good results: the students expressed greater interest and motivation in learning, becoming more participative and active in their learning. We conclude that the diversity of activities developed during the teaching process, especially the experimental ones and group work, is more likely to enable higher cognitive processes to be achieved.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-11-19T14:40:48Z No. of bitstreams: 1 wagnerdiasrocha.pdf: 3693391 bytes, checksum: ff882b197689decbd93b1281b5bf0dd5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-11-23T13:04:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wagnerdiasrocha.pdf: 3693391 bytes, checksum: ff882b197689decbd93b1281b5bf0dd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T13:04:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wagnerdiasrocha.pdf: 3693391 bytes, checksum: ff882b197689decbd93b1281b5bf0dd5 (MD5) Previous issue date: 2018-08-21 / Este trabalho apresenta uma proposta de abordagem experimental para o Efeito Fotoelétrico baseada em um kit didático capaz de demonstrar a ocorrência (ou não) do fenômeno em função da variação de intensidade e de frequência da luz incidente sobre um material receptor. O principal objetivo é fornecer uma alternativa diferenciada para a construção do conhecimento sobre o assunto. O kit, elaborado com LEDs e outros componentes de baixo custo presentes no cotidiano, é de fácil reprodução e operação, além de compacto o suficiente para viabilizar a execução de atividades práticas em qualquer sala de aula, sendo assim muito útil principalmente para alunos e professores do Ensino Médio, os quais muitas vezes não dispõem de laboratórios e equipamentos, seja pela restrição de acesso ou até mesmo pela inexistência destes. Com três aplicações em sala de aula, desenvolveu-se uma metodologia onde duas hipóteses excludentes entre si e que se apresentam como explicação para o fenômeno são confrontadas experimentalmente. A validade de somente uma dessas hipóteses é comprovada pelas respostas dadas a dois questionamentos pós-atividade. Os resultados obtidos demonstram que os alunos conseguiram compreender o funcionamento do kit, utilizá-lo para realizar a atividade proposta e construir eles próprios o seu conhecimento sobre o assunto. Além disso, as críticas e sugestões coletadas ao final do processo demonstram que houve uma aceitação considerável da proposta pelos mesmos. A fim de torná-la acessível aos professores de Física interessados na sua utilização, são fornecidos adicionalmente dois roteiros, sendo que um descreve passo a passo a montagem do kit e o outro dá suporte à execução da atividade experimental proposta. / This work presents a proposal for an experimental approach to the Photoelectric Effect based on a didactic kit capable of demonstrating the occurrence (or not) of the phenomenon as a function of the variation of intensity and frequency of light incident on a receiving material. The main objective is to provide a differentiated alternative for building knowledge about the subject. The kit, made with LEDs and other low-cost components present in everyday life, is easy to reproduce and operate, and compact enough to enable the execution of practical activities in any classroom, and is therefore very useful mainly for students and teachers of secondary education, which often do not have laboratories and equipment, either by the restriction of access or even by the lack of them. With three applications in the classroom, a methodology was developed where two mutually exclusive hypotheses that present themselves as an explanation for the phenomenon are confronted experimentally. The validity of only one of these hypotheses is proven by the responses given to two post-activity questions. The obtained results demonstrate that the students were able to understand the operation of the kit, use it to carry out the proposed activity and build their own knowledge about the subject. In addition, the criticisms and suggestions collected at the end of the process demonstrate that there has been considerable acceptance of the proposal by the parties. In order to make it accessible to physics teachers interested in its use, two scripts are additionally provided, one describing step by step the assembly of the kit and the other supporting the execution of the proposed experimental activity.

Orientador: Maria Jose Pereira Monteiro de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_Glaucia_D.pdf: 2452084 bytes, checksum: f943dbf04c158b4a8d22621c65887779 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste estudo, são analisados discursos obtidos em aulas de Física para alunos jovens e adultos do Ensino Médio em um Projeto Educativo e em uma Escola Estadual da região de Campinas. Tivemos como meta compreender os gestos de interpretação de alunos da Educação de Jovens e Adultos no Ensino Médio (EJA/EM) em condições de produção de leitura que envolvem textos didáticos do TC 2000 (um sobre leis de Newton, e outro sobre movimentos verticais), um texto de divulgação científica e um texto que é um estudo científico (ambos sobre energia). Ao propormos as leituras desses materiais, também tivemos como pretensão observar os limites e possibilidades da sua utilização com os alunos da EJA/EM. Sendo o nosso propósito analisarmos leituras dentro de determinadas condições de produção, buscamos referenciais teóricos da Análise do Discurso (AD) da linha francesa, com apoio principalmente em textos publicados no Brasil por Eni Orlandi. Com base na AD, consideramos que as condições de produção desta pesquisa, em sentido estrito, incluíram: as salas de aulas, os alunos, a professora atuando como pesquisadora, a pesquisadora atuando como professora, e os textos selecionados para leitura; no sentido amplo, elas abrangeram: as histórias de leitura, de escolarização e de vida dos estudantes da EJA/EM e da professora, e o contexto sócio-histórico em que estão inseridos. Por meio de perguntas abertas modificamos a prática de leitura dos estudantes, e proporcionamos a eles oportunidade de reconhecer a relevância das informações do texto, refletir sobre essas informações e formular suas próprias opiniões sobre o que leram. Observando as condições de produção imediatas e as pertencentes à memória discursiva, pautando-nos no referencial da AD, voltamos nosso olhar para três possibilidades de repetição: a empírica, a formal e a histórica. Nas análises das respostas escritas e falas dos estudantes durante as aulas, identificamos possibilidades de essas pertencerem ou não a determinados tipos de repetições Com base nas nossas análises, consideramos que os sentidos produzidos pelos alunos da EJA, nas condições de estudo aqui apresentadas, vão além das informações que os textos podem vincular, principalmente quando aos estudantes foram dadas oportunidades de refletir sobre o texto, produzir e expor a relação que estabeleceram com outros saberes anteriores internalizados, com outros textos e com as suas vivências. / Abstract: The present study analyzes the discourse observed in Physics classes, for young adults and adults, in a High School Educational Project, in the region of Campinas. The aim was to understand the interpretation gestures of youngsters and adults in Secondary Education, (NT: EJA/EM - abbreviation in Portuguese for young and adult learners /secondary education) under reading conditions, which involved school texts from TC 2000 (one about Newtonian Law, and the other about vertical movement), as well as scientific texts about energy. The choice of such materials also aimed at observing the limits and possibilities of their use with Secondary Education Young and Adult learners (EJA/EM). As the objective was to analyze reading under predetermined production conditions, we sought references in the field of French Discourse Analysis, mainly supported by texts published in Brazil by Prof. Eni Orlandi. Based on DA, we considered that the production conditions of this work included, strictly speaking: the classes, the students, the teacher acting as researcher, the researcher acting as teacher, the reading texts chosen; and, generally speaking, the conditions also encompass: the stories about reading, schooling and the life of secondary students (EJA/EM) as well as the teacher', and their social and historical context. Through open questions students' reading practice was modified, and we gave them the chance to recognize the relevance of the information in the text, reflect upon such information and develop their own opinions about what they read. By observing the immediate production conditions, and those pertaining to discursive memory, based on the DA framework, we focused on three possible types of repetition: empirical, formal and historic. Through the analyses of students' written answers and statements, we tried to determine if those were related, or not, to a specific repetition type. Based on our analyses, we found that the meanings produced by Students in secondary education (EJA), under the conditions of the present study, go beyond the information texts may convey, particularly when the students were given the opportunity to think about the text, produce and demonstrate the relationship they establish with previously internalized knowledge, with other texts and their life experiences. / Doutorado / Educação, Conhecimento, Linguagem e Arte / Doutor em Educação

This exploratory case study aimed to investigate patterns in student reasoning in statistical mechanics, in order to identify difficulties and develop ideas for future research. Upper-division undergraduate students, taking a course in statistical mechanics, were interviewed in groups. Here we present our findings regarding student difficulties in distinguishing microstates and macrostates, as well as distinguishable versus indistinguishable particles. We also present observed patterns of student reasoning about a simple, discrete system in contact with a heat bath. Our findings reveal problematic student intuitions of the high temperature limit. Several students were, however, able to transfer knowledge from a similar problem involving spin to improve their reasoning. / Denna explorativa fallstudie ämnade att undersöka mönster i studenters resonemang i statistisk mekanik, för att identifiera svårigheter och utveckla idéer för framtida forskning. Studenter i sista året på kandidatprogrammet i fysik, som läste en kurs i statistisk mekanik, intervjuades i grupper. Här presenterar vi våra fynd gällande studenters svårigheter med att skilja på mikrotillstånd och makrotillstånd, såväl som urskiljbara och ourskiljbara partiklar. Vi presenterar också observerade mönster i studenters resonemang kring ett simpelt, diskret system i kontakt med en värmereservoar. Våra fynd avslöjar problematiska intuitioner för gränsvärdet vid hög temperatur. Flera studenter kunde dock överföra kunskap från ett liknande problem, som handlade om spin, för att förbättra deras resonemang.

<p>Cognitive load theory (CLT) lays out a tripartite scheme concerned with how learners cognitively interact with instructional materials during learning and problem solving. Cognitive load refers to the utilization of working memory resources, and CLT designates three types of cognitive load as intrinsic cognitive load, extraneous cognitive load, and germane cognitive load. Intrinsic cognitive load is related to the intrinsic complexity of the material. Extraneous cognitive load is concerned with unnecessary utilization of cognitive resources due to suboptimal instructional design. Germane cognitive load results from processing the intrinsic load and schema acquisition. The expertise reversal effect follows as a consequence of CLT.  </p> <p>The expertise reversal effect (ERE) states that instructional materials that are beneficial to low prior knowledge (LPK) learners may be detrimental to high prior knowledge (HPK) learners. Less guided materials have been shown to reduce extraneous cognitive load for these learners and therefore produce a greater benefit.  </p> <p>In this work we present the development of online instructional modules that deliver content in two distinct styles, differentiated by their use of guiding features. the high level guidance version (HLG) uses guiding features, such as animations and voice narration, which have been shown to benefit LPK learners. Alternatively, guiding features have been shown to be destructive to the learning of HPK students. The low level guidance (LLG) version uses text in place of voice narration and pop-up content in place of continuous animations. Both versions led to a statistically significant improvement from pre-test to post-test. However, both HPK and LPK students showed a preference for the HLG version of the module, contrary to the ERE. Future work will focus on improving the ability to indentify HPK and LPK students, and refining methods for providing optimal instructional materials for these cohorts.  </p> <p>Meanwhile, the use of machine learning is an emerging trend in education. Machine learning has been used in roles such as automatic scoring of essays in scientific argumentation tasks and providing feedback to students in real time. In this work we report our results on two projects using machine learning in education. In one project we used machine learning to predict students’ correctness on a physics problem given an essay outlining their approach to solving the problem. Our overall accuracy in predicting problem correctness given a student’s strategy essay was 80%. We were able to detect students whose approach would lead to an incorrect solution at a rate of 87%. However, deploying this model to provide real-time feedback would necessitate performance improvement. Planned future work on this problem includes hand grading essays to produce a label that reflects the scientific merit of each essay, using more sophisticated models (like Google’s B.E.R.T.), and generalizing to a larger set of problems. </p> <p>In another study, we used data about students’ prior academic behavior to predict academic risk in a first-year algebra based physics course. Their final course grade was used to define their risk category as; B- and above is designated low risk, and C+ and below is designated as high-risk. Using a mix of numerical and category features such as high school gpa, ACT/SAT scores, gender, and ethnicity we were able to predict student academic risk with 75% overall accuracy. Students with a very high grade (A) or students with a very low grade (D,F,W) were identified at a rate 92% and 88% (respectively).</p> <p>Prior work has shown that performance can be greatly increased by including in-class features into the model. Future work will focus on obtaining raw data, rather than using curved scores reported to the university registrar. Also, obtaining more batches of data to improve predictive power with existing models developed in this study.<br> </p>