Esta dissertação teve como objetivo desenvolver um trabalho de qualificação de alunos do curso Normal para atividades futuras de ensino de Física Térmica nas séries iniciais do Ensino Fundamental, visando suprir as lacunas existentes em sua formação. O trabalho foi composto por uma revisão teórica dos conteúdos, por experimentos aplicáveis nas séries iniciais e por textos de apoio. O referencial teórico que dá suporte a este trabalho está centrado na teoria da aprendizagem significativa de Ausubel e na teoria sóciointeracionista de Vygotsky. Para guiar o desenvolvimento das atividades docentes, tivemos como base também, a abordagem dos momentos pedagógicos, proposta por Delizoicov e Angotti. A proposta foi implementada na forma de um curso de extensão para alunos do Curso Normal do Colégio Municipal Pelotense e do Instituto Educacional Estadual Assis Brasil, ambos na cidade de Pelotas (RS), em seis módulos independentes. Foram realizadas três aplicações do curso sendo que nas duas primeiras, participaram 12 alunos da quarta série do Curso Normal do Colégio Municipal Pelotense em cada uma e, na terceira, participaram 14 alunos recém formados no Instituto Educacional Estadual Assis Brasil. Ao final de cada aplicação foi feita uma avaliação da proposta através de testes e entrevistas com os estudantes. / This dissertation aimed to develop a project to qualify students from teacher training courses in order to do classes about thermal physics for the initial grades from the primary schools targeting to fill in the existing gaps in their formation. The work is made up of a theoretical review of contents, by applicable experiments in the initial grades and supporting texts. The theoretical reference, which backs up the work, is focused on the significant learning theory of Ausubel and on Vygotsky's social interactionist theory. In order to guide the development of teaching activities, the approach of the pedagogical moments proposed by Delizoicov e Angotti also was used as a baseline. The proposal has been implemented in the form of a extension course, in six independent modules, was carried out for the students from the teacher training course at Colégio Municipal Pelotense and Instituto Educacional Estadual Assis Brasil, both schools in the city of Pelotas (RS). Three applications of the same course were carried out. In the first two courses 12 students from the 4th grade of the teacher training course from Colégio Municipal Pelotense took part in each one and in the third course, 14 recently graduated students from Instituto Educacional Estadual Assis Brasil participated. At the end of each course, an evaluation of the proposal was carried out using tests and interviews with the students.

Diante dos problemas vivenciados no ensino da Física cabe ao professor a tarefa de tentar combater as dificuldades de seus alunos, proporcionando-lhes experiências de aprendizagem eficazes, procurando atualizar, tanto quanto possível, os instrumentos pedagógicos que utiliza. Considerando a especificidade experimental da Física, a realização de atividades de laboratório faz-se de grande importância. Porém, uma reflexão a respeito de como utilizar tais atividades é necessária para que possam realmente contribuir para uma aprendizagem significativa. Nesta busca, a utilização da aquisição automática de dados através de dispositivos do tipo CBL (do inglês Calculator Based Laboratory) pode, sem dúvida, trazer grande contribuição. Aliando-se à grande potencialidade do uso destes dispositivos, à inexistência de trabalhos divulgados envolvendo seu uso no ensino de Física no Brasil e, finalmente, ao fato deste ser um equipamento adquirido recentemente pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Pelotas, instituição na qual este trabalho foi desenvolvido, optou-se por propor nesta dissertação a utilização de tais equipamentos em laboratório didático de Física Térmica no ensino médio. Dentre os assuntos abordados cita-se: calor, temperatura e energia interna; resfriamento de um corpo; mudança de estado físico e pressão de vapor; transmissão do calor. Alguns destes assuntos não são normalmente abordados no ensino médio, como a lei de resfriamento e análise da curva de pressão de vapor. Outros tópicos levam a uma maior contextualização da Física, como umidade relativa do ar e formação de geada. Esta proposta é fundamentada pela teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e pela teoria da interação social de Lev Vigotski Através desta experiência de implementação em aulas regulares de ensino médio, espera-se verificar a possibilidade de sua utilização neste nível de ensino. Como produto deste trabalho de dissertação, foi produzido material instrucional que compreende guias experimentais e textos envolvendo os conteúdos abordados, assim como material hipermídia sobre transmissão do calor contendo algumas animações e teste interativo desenvolvidos em Flash MX. Todo este material foi concebido e implementado buscando levar o aluno a uma aprendizagem significativa dos conceitos físicos.

Neste trabalho relata-se a produção de um conjunto de oficinas, com foco na formação continuada de professores, mas também com o objetivo de atingir leigos interessados no assunto: Gravitação Universal. As oficinas foram ministradas como parte do OEI – Observatório Educativo Itinerante, em cinco módulos distintos mas relacionados. As atividades foram elaboradas à luz das ideias de Lev Vygotsky, sob uma perspectiva sociocultural da construção do conhecimento. O foco das atividades reside na evidenciação de processos de construção dos modelos explicativos para os movimentos do Sistema Solar e as interações gravitacionais entre os principais astros. As reflexões decorrentes da aplicação das atividades aponta: (1) que o material é versátil e utilizável em diferentes contextos; (2) os assuntos abordados em especial nos módulos 1 e 2, devido a sua complexidade conceitual, exigem mais tempo do que o inicialmente previsto; (3) as atividades podem ser extraídas do contexto da produção e utilizadas independentemente, desde haja uma contextualização inicial, (4) um diferencial em relação a outras produções similares, é que contém discussões detalhadas sobre o que se pode esperar como resultados e por quê, visando a auxiliar professores com lacunas em sua formação; e (5) a utilização do referencial mostrou-se adequada e produtiva, pois propiciou reflexões e identificação de caminhos explicativos tanto na elaboração do material quanto na análise das concepções dos participantes. / This study is about the production of a set of workshops focusing on Continuing Education for teachers and aiming to achieve general people who are interested in Universal Gravitation. Workshops were carried out as part of the Itinerant Educational Observatory (OEI) in five distinct sections which were related to each other. Activities were formulated based on Lev Vygotsky’s ideas through a sociocultural perspective of knowledge construction. The focus of activities is the disclosure of construction processes of explanatory models for the solar system motions and the gravitational interaction among main stars. Reflections resulting from the implementation of activities show that (1) material is versatile and useful in different contexts; (2) subjects addressed - mainly in modules 1 and 2 - require more time than the originally planned due to notion complexity; (3) activities can be extracted from production context and used independently since there is initial contextualization; (4) divergence regarding other similar productions is that they contain detailed discussions on why and what can be expected as results attempting to help teachers with educational gaps; and (5) references proved to be satisfactory and productive since they led to reflection and explanatory path identification in both preparation of material and analysis of participants’ conceptions.

Com a disseminação das tecnologias interativas, a crescente produção e o consumo de jogos digitais mudou a forma como as pessoas se divertem, se relacionam e adquirem conhecimentos. Reconhecidos como um dos principais produtos da indústria criativa, os jogos têm a capacidade, não só de entreter, mas de educar e ensinar de uma forma envolvente e prazerosa. O principal desafio, no entanto, encontra-se na construção desses jogos. Os títulos produzidos pela indústria do entretenimento não tem a preocupação de proporcionar qualquer tipo de aprendizado, enquanto que aqueles voltados ao ensino carecem de um formato mais atraente e sedutor. Neste contexto, a presente pesquisa busca analisar esse paradigma, identificando as potencialidades e deficiências de ambos os perfis de games, e apontar diretrizes de projeto para o design e produção de jogos, que possam aliar o foco instrucional ao formato sedutor. / With interactive technologies dissemination, the growing of videogames production and consuming changed the way of interpersonal relationships and they acquisition of knowledge. Recognized as one of main products from creative industry, videogames have the power of educate and teach in an immersive and pleasurable way. The main challenge, however, resides in the construction of these games. The top titles produced by entertainment industry don’t care about any kind of learning. In other hand, learning videogames, lack an attractive a seductive shape. In this context, the current research seeks to analyze this paradigm, identifying the potentialities and deficiencies of both kinds of games, determining project guidelines for videogames design and production, allying the educational focus to the seductive format.

Este trabalho consistiu de uma experiência didática que teve como objetivo central desenvolver um material sobre Astronomia, com ênfase em Exoplanetas, motivador e inovador para o ensino de Física. A fim de torná-lo versátil para ser aplicado nas escolas de ensino médio, de fácil manuseio e estudo por parte dos professores que desejarem utilizá-lo com os seus alunos, o material foi organizado na forma de um hipertexto, armazenado em DVD e está disponibilizado na rede. O hipertexto reúne apresentações em PowerPoint, textos de apoio, simulações computacionais, vídeos, sugestões de simulações e vídeos e atividades teórico-práticas, organizados de uma forma que facilita a sua aplicação e o aprendizado do professor que desconhece o assunto, mas que, por outro lado, sente-se motivado em estudá-lo e aplicá-lo junto aos seus alunos. O material foi utilizado numa experiência realizada com alunos do segundo ano do ensino médio no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – IFRS, Campus Bento Gonçalves, do mês de agosto até meados de dezembro de 2011 e teve como referencial teórico a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel, o qual considera o conhecimento prévio do aluno como a variável mais importante na aprendizagem, e a teoria da mediação de Vygotsky, fundamentada na interação social. As avaliações consistiram: (a) de um pré-teste e de um pós-teste, respectivamente, para investigar o conhecimento prévio dos alunos sobre o assunto que foi abordado e para averiguar o quanto a aprendizagem resultou significativa; (b) de duas avaliações, uma no meio e outra ao final da experiência; (c) dos questionários correspondentes às atividades teórico-práticas e, (d) de uma pesquisa de opinião realizada no final do trabalho. Os resultados obtidos foram animadores como pode ser observado: (a) da análise estatística, feita através do “teste t” para dados pareados, entre as respostas do pré-teste e do pós-teste, que indicou significância no aprendizado dos alunos; (b) do desempenho nas duas avaliações realizadas e, (c) das respostas dos alunos à pesquisa de opinião realizada ao final da experiência, que declararam, em sua maioria, terem gostado de estudar Astronomia como tema de contextualização para o estudo da Física. Espera-se que o material desenvolvido e organizado na forma de um hipertexto e os resultados dessa experiência didática motivem os professores a utilizarem tópicos de Astronomia como contexto para o ensino da Física no ensino médio. / This work consisted of a learning experience that aims, as a main goal, to develop a material on Astronomy, with emphasis on Exoplanets, as a motivator and innovator in the teaching of Physics. In order to become versatile to be used in high schools and easy to handle and study by teachers who wish to use it with their students, the material was organized as a hypertext, stored on DVD and is available on network. The hypertext gathers PowerPoint presentations, handouts, computer simulations, videos, tips about video simulations and theoretical-practical activities, organized in a way that facilitates its application and learning of the teacher who doesn’t know the subject, but, on the other hand, feels himself motivated to study it and apply it along to their students. The material was used in an experiment conducted with students in their second year of high school at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rio Grande do Sul – IFRS, Campus Bento Gonçalves, from August to mid-December 2011 and had as theoretical reference Ausubel’s theory of meaningful learning, which considers the student’s prior knowledge as the most important variable in learning, and Vygotsky’s theory of mediation, grounded in social interaction. The avaluations consisted of: (a) a pre-test and a post-test, respectively, to investigate the student’s prior knowledge on the subject that was addressed and to determine how much the learning came to be significant; (b) two assessments, one in the middle and another at the end of the experiment; (c) questionnaires corresponding to theoretical and practical activities, and (d) an opinion survey conducted at the end of the work. The results were encouraging as can be observed: (a) the statistical analysis performed using the “t test” for paired data, the responses between the pre-test and post-test, which indicated significance on student learning; (b) performance on both assessments (two) and (c) the students’ answers to the survey conducted at the end of the experiment, which stated, in most cases, they liked to study Astronomy as a subject of contextualization for the study of physics. It is hoped that the material developed and organized as a hypertext, and the results of this learning experience, motivate teachers to use Astronomy topics as context for teaching physics in high school.

Não porque faltem bons alunos, mas pelo motivo de que aprender Física é importante, por se tratar de uma cultura necessária a qualquer cidadão de uma sociedade e não apenas aos mais vocacionados, trago uma sugestão para que a predisposição em aprender Física dos alunos de ensino médio melhore. Assim este trabalho se ocupa em apresentar recursos e atividades que buscam aproximar a vida do aluno contemporâneo ao ensino de Física, através de uma abordagem com tecnologias de informação e comunicação (TICs). Nosso foco disciplinar é o ensino de Mecânica em um ambiente favorável à aprendizagem significativa e que busca tratar a Física, bem como a Ciência, sob o viés epistemológico de Mario Bunge, isto é, trazendo a modelização subjacente na análise dos fenômenos físicos referentes a esse estudo, além de aplicar essa concepção em atividades computacionais com a planilha eletrônica Calc e os softwares Tracker e Modellus. Também é apresentada a aplicação desta proposta para uma turma de escola pública no horário extracurricular que, além de ressaltar tópicos tradicionalmente importantes sobre Mecânica, inova com atividades experimentais computacionais, tratando a resistência do ar e o efeito Magnus em lançamentos com bolas de basquete e vôlei. Os alunos chegam a perceber que não é a 45º que uma bola deve ser lançada para ir mais longe em situações práticas. Os resultados apresentados foram possíveis por ser exposta ao aluno uma visão da Física menos ingênua e mais próxima da sua realidade com algumas ferramentas essenciais como o software Modellus, determinando um alcance exploratório muito maior, para situações envolvendo esportes como futebol, basquete e vôlei, que a modelização mais idealizada, a qual apenas leva em conta a interação gravitacional dos corpos com a Terra. Ao final deste trabalho, encontra-se o respectivo produto educacional (Apêndice B), contendo toda sequência didática aplicada com algumas melhorias, organizada em guias para o professor e para os alunos. / Not because there are no good students, but for the fact that learning Physics is important, because it is a necessary culture for any citizen of a society and not only for the most educated, I bring a suggestion so that the predisposition to learn Physics of the high school students improve. Thus, this work is focused on presenting resources and activities that seek to bring the contemporary student's life closer to the teaching of Physics, through an approach with information and communication technologies (ICTs). Our disciplinary focus is the teaching of mechanics in an conducive environment to meaningful learning that seeks to treat Physics, as Science, under the epistemological bias of Mario Bunge, namely that, bringing the underlying modeling in the analysis of the physical phenomena related to this study, besides applying this conception in computational activities with the spreadsheet Calc and the softwares Tracker and Modellus. It is also presented the application of this proposal to a public-school class in extracurricular hours that, in addition to highlighting topics traditionally important on Mechanics, innovates with experimental computational activities, dealing with air resistance and Magnus effect in launches with basketball and volleyball. Students can realize that it is not at 45º that a ball should be thrown to go further in practical situations. The results presented were possible because the student was exposed to a less naive view of Physics and closer to his reality with some essential tools such as Modellus software, determining a exploratory reach far greater, for situations involving sports such as soccer, basketball and volleyball, than the most idealized modeling, which only considers the gravitational interaction of bodies with the Earth. At the end of this work, the respective educational product (Appendix B), containing all didactic sequence applied with some improvements, organized in guides for the teacher and for the students.

A presente dissertação pretende mostrar o desenvolvimento, a execução, a análise e as conclusões provenientes de uma pesquisa de mestrado em Ensino de Física, cuja finalidade esteve em avaliar o impacto de uma abordagem histórica e do emprego da fotografia no ensino de Óptica para o Ensino Médio. Para tal, foi elaborado e aplicado a um grupo de estudantes um minicurso que tratou da evolução histórica do conceito de luz, discutiu tópicos próprios da Óptica, tais como reflexão e refração, e inseriu pontos da Física Moderna e Contemporânea, como a dualidade onda-partícula para a luz e o efeito fotoelétrico. O minicurso também contou com o uso da fotografia pinhole e de câmeras fotográficas digitais por parte dos discentes, visando contextualizar os conteúdos e motivar os alunos para o estudo da Física. Para fins de avaliação da proposta, houve o acompanhamento simultâneo de uma turma de controle, a qual também se ateve ao estudo da Óptica, porém seguiu um ponto de vista tradicional de ensino, sem qualquer discussão histórica e uso de recursos fotográficos. A pesquisa envolveu duas aplicações: a primeira no ano de 2012, em formato de Estudo Preliminar, e outra em 2013, como um Estudo Complementar. A análise qualitativa, complementada por estatística descritiva, indicou que as turmas experimentais apresentaram ganhos de aprendizagem em relação às turmas de controle, ainda que modestos, e que o minicurso representa, em relação à abordagem tradicional, um avanço no sentido de proporcionar um ambiente propício à criticidade. / This dissertation aims to show the development, execution, analysis and conclusions from a masters research in Physics Teaching, whose purpose was to assess what impact the historical approach and the use of photography could pass to the Optics teaching for High School. For that, it was elaborated and applied to a group of students a minicourse, that reported the historical evolution of the concept of light, discussing topics of Optics, such as reflection and refraction, and inserting points of Modern and Contemporary Physics, such as duality wave-particle to the light and the photoelectric effect. The same minicourse also included the use of pinhole photography and digital cameras by students, seeking to contextualize the content and motivate students to study physics. For evaluation of the proposal, there was simultaneous monitoring of a control group, which also adhered to the study of Optics, but followed a traditional view of education, without any historical discussion and use of photographic resources. The research involved two applications: the first in 2012, in the Preliminary Study format, and another in 2013, as a Complementary Study. The qualitative analysis, complemented by descriptive statistics, indicated that the experimental groups showed learning gains compared to the control groups, although modest, and that the short course, in comparison to the traditional approach, represents a breakthrough in providing an environment conducive to critical.

Apresenta-se, nesta tese, os resultados da investigação da compreensão de alguns conceitos e princípios de Mecânica Quântica por alunos de Ensino Médio de duas escolas públicas em um curso de, aproximadamente, 25 horas-aula, ao longo de cerca de três meses. A aplicação do curso foi realizada em duas etapas com a participação, ao todo, de 240 alunos, sendo 137 da primeira série e 103 da terceira. Aos alunos da primeira etapa foram propostos um questionário de conhecimentos prévios, três avaliações escritas, um questionário de opiniões e uma entrevista com cada uma das turmas analisadas. Na segunda etapa, além dos instrumentos mencionados, foram inseridos um mapa mental no início do curso e um mapa mental ao final do curso, quatro testes rápidos, sendo a entrevista realizada com três alunos de cada turma, escolhidos aleatoriamente. Adotou-se, como referencial teórico para o desenvolvimento metodológico desta pesquisa e para a análise dos dados coletados, a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e a teoria dos campos conceituais de Gérard Vergnaud. A superposição linear foi considerada como um subsunçor necessário para a compreensão dos conceitos de estado de um sistema físico e de superposição linear de estados. A compreensão dos conceitos foi verificada utilizando como situações-problema experimento de dupla fenda, experimento de Stern-Gerlach, polarização da luz, emaranhamento quântico e criptografia quântica, além de outras abordadas de forma menos destacada. A utilização de um pseudo-organizador prévio, com a superposição linear de ondas e de vetores sendo considerada como subsunçor para os conceitos de Mecânica Quântica apresentados, pareceu auxiliar a aprendizagem destes tópicos, visto que boa parte dos alunos se desempenhou bem nas avaliações sobre estes tópicos. As situações utilizadas pareceram ter auxiliado na compreensão dos conceitos abordados e a aprendizagem dos alunos pareceu ter sido na direção de uma aprendizagem significativa. O curso lançou mão da utilização de simulações computacionais, de um texto de apoio e de apresentação de slides, além de buscar a criação de um ambiente em que os alunos se sentissem confortáveis para externalizar seus conhecimentos colaborando para a condução a um conhecimento cientificamente aceito. Alguns poucos alunos tiveram uma postura negativa perante o conteúdo apresentado e a aceitação da maioria mostrou que conteúdos de Física Moderna e Contemporânea parecem estimular os estudantes para a aprendizagem e auxiliar na promoção da atualização dos currículos de Física de Ensino Médio. Verificou-se, também, que os conteúdos trabalhados no curso foram satisfatoriamente compreendidos tanto por alunos de terceira série quanto de primeira série do Ensino Médio, mostrando assim que a Física Moderna e Contemporânea pode ser abordada em qualquer momento neste nível de ensino. / This thesis presents the results of research on the understanding of some concepts and principles of quantum mechanics by students of secondary school from two public schools on a course of approximately 25 hours over about three months. The application of the course was accomplished in two stages with the participation of 240 students, 137 of the first grade and 103 of the third grade. The students from the first stage were evaluated with a questionnaire to assess their previous knowledge, three written evaluations, a survey of opinions and an interview with each class. In the second stage, in addition to the aforementioned instruments, a mind map, four rapid tests and the interview with three students in each class, randomly chosen, were inserted into the research. The theory of meaningful learning of David Ausubel and the theory of conceptual fields of Gerard Vergnaud were adopted as a theoretical background for the study development and data analysis. Linear superposition was considered a subsumer necessary to understand the concepts of state of a physical system and linear superposition of states. The comprehension of the concepts was investigated using the following problem situations: double-slit experiment, Stern-Gerlach experiment, polarization of light, quantum entanglement and quantum cryptography, as well as other examples. With linear superposition of waves and of vectors considered as a subsumer to the concepts of quantum mechanics, the use of a pseudo advance-organizer seemed to improve the learning of these topics, as we see in the assessments. The situations appear to enhance the understanding of the concepts and the learning seemed to be closer to a meaningful learning. Computer simulations, a written text and slides presentations were used and an environment was provided where students felt comfortable to express their knowledge in such a way that scientifically accepted knowledge was promoted. Only a few students had a negative attitude towards the content presented and the acceptance of the majority showed that contents of Modern and Contemporary Physics seem to stimulate them for learning and to promote the update of the Physics curricula at secondary school. Also, the contents of the course were well understood both by third grade and first grade students, showing that the Modern and Contemporary Physics can be approached at any moment in this level of education.

O presente trabalho traz uma proposta de ensino de eletricidade na modalidade da EJA no Colégio Luterano da Paz localizado no bairro Sarandi, na Cidade de Porto Alegre. O objetivo principal deste trabalho era de criar uma metodologia diferenciada de ensino da parte de eletricidade, utilizando os referenciais de Ausubel e Vigotsky, focando principalmente nos conceitos de carga elétrica, corrente elétrica, diferença de potencial e potência elétrica. Foi elaborado um material onde os estudantes podiam compreender estes conceitos utilizando os seus dispositivos de telefone móvel, computadores, chuveiros elétricos, disjuntores e outros materiais de fácil manuseio. Houve uma significativa melhora na dedicação dos estudantes em aula e também da qualidade de suas respostas. / This paper presents a proposal to teach electricity in the form of EJA (Young and Adult Education) at Colégio Luterano da Paz located in Sarandi, Porto Alegre. The main objective of this work was to create a different methodology of teach electricity, using the references of Ausubel and Vygotsky, focusing primarily on the concepts of electric charge, electric current, potential difference and electric power. It was made a material where students could understand these concepts using their mobile phone devices, computers, electric showers, circuit breakers and other materials for easy handling. There was a significant improvement in the dedication of the students in class and also the quality of their answers.

Neste trabalho discutimos os resultados de uma pesquisa envolvendo três estudos sobre as Unidades de Ensino Potencialmente Significativas, propostas por Moreira (2011), aplicadas ao Eletromagnetismo, tendo como corpo estruturante as equações de Maxwell. Discutimos, primeiramente, a relevância do trabalho como associada a uma potencial facilitação dos mecanismos de aprendizagem significativa cientificamente aceita e epistemologicamente coerente por parte dos alunos e, pois, ao desenvolvimento de possíveis novos modelos mentais e esquemas de assimilação que se distanciem do conhecimento de senso comum, recorrente em alunos de diversas faixas etárias. Abordamos, ainda, o conhecimento obtido sobre as pesquisas cobrindo aprendizagem (por parte de alunos e professores) de conteúdos de eletromagnetismos em propostas didáticas diferenciadas, dificuldades (de estudantes e de professores) no trato com assuntos envolvendo teoria eletromagnética, análises de materiais didáticos e currículos envolvendo eletromagnetismo, e discussões teórico-epistemológicas sobre conteúdos da disciplina. Percebe-se que o maior número de publicações na área está nas duas primeiras categorias e há evidências de o conhecimento dos estudantes se encontrar muito distante do conhecimento científico e de as propostas didáticas enfocando ensino por investigação e outras metodologias (como a de Shen e Linn, 2011) serem frutíferas. Apresentamos, ainda, no trabalho as ideias norteadoras do referencial teórico, a saber, as teorias dos Campos Conceituais (as relações entre os complexos conceitos de esquema, de situação e Campo Conceitual) e dos Modelos Mentais (as relações complexas entre modelo de trabalho e a tentativa de junção disto com a referência epistemológica dos Campos Conceituais, entendendo modelos mentais como geradores de operações de pensamento de curto prazo). Discutimos como estas ideias se enquadram na montagem das UEPS a partir de princípios norteadores: 1) conhecimento prévio é o ponto de partida do ensino-aprendizagem, 2) aprendizagem significativa envolve a integração entre pensamentos, sentimentos e ações de forma construtiva, 3) a aprendizagem significativa só ocorre se for intencional, deliberada, 4) as situações dão sentido aos conceitos, 5) os modelos mentais operam na memória de trabalho, 6) o ensino deve intercalar a diferenciação progressiva e reconciliação integradora, 7) a aprendizagem significativa é progressiva, 8) o papel do professor é de provedor de situações-problema para os estudantes, 9) existe uma relação triádica entre professores, alunos e materiais educativos, 10) a aprendizagem significativa deve ser crítica. Descrevemos as três UEPS implementadas no primeiro estudo (Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Eletromagnética) e as quatro implementadas no segundo estudo (Campo, Campo Elétrico, Campo Magnético e Indução Magnética). Apresentamos as ligeiras diferenças entre elas, enfatizando mais o aspecto conceitual e colocando a formalização em um estágio posterior à conceitualização. Por fim, são discutidas as representações internas usadas pelos estudantes para processar operações de pensamento para conduzir o domínio classes de situações e a estabilização de Modelos Mentais (provisórios) em Esquemas de Assimilação (mais estáveis). Discutem-se, ainda, as Classes de Situações mapeadas para o Eletromagnetismo de nível de ciclo básico de Graduação, bem como as representações mais adotadas pelos estudantes, isto é, apresenta-se uma proposta inicial para o Campo Conceitual do Conceito de Campo Eletromagnético recortado em três partes: Eletrostática, Magnetostática e Eletrodinâmica. Propomos, também, quatro grandes classes de situações possíveis de orientar o ensino de Eletromagnetismo envolvendo as quatro ações seguintes: Descrição de Interações, Representação Analógica, Representação Simbólica, e Cálculo do Campo. Através da síntese teórica de Greca e Moreira (2002), foi possível classificar as ações dos estudantes nos Campos da Eletrostática, da Magnetostática e da Eletrodinâmica. Propusemos tipos de Representação Interna para análise da ação cognitiva dos estudantes tanto em Curto como em Longo Prazo. Classificamos as ações dos estudantes em determinadas formas, distinguindo entre as Ações dos estudantes com base na conceitualização empregada por eles em distintas classes de Situações. Com respeito ao conceito de Campo, classificamos as ações em: Descrição de Interações Físicas (I); Representação Analógica do Campo (A); Representação Simbólica do Campo (S). Com respeito ao conceito de Campo Elétrico, classificamos as ações em: Descrição de Interações Elétricas (I.E); Representação Analógica do Campo Elétrico (A.E); Representação Simbólica do Campo Elétrico (S.E); Cálculo do Campo Elétrico (C.E). Com respeito ao conceito de Campo Magnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Magnéticas (I.B); Representação Analógica do Campo Magnético (A.B); Representação Simbólica do Campo Magnético (S.B); Cálculo do Campo Magnético (C.B). Com respeito ao conceito de Campo Eletromagnético, classificamos as ações em: Descrição de Interações Eletromagnéticas (I.J); Representação Analógica do Campo Eletromagnético (A.J); Representação Simbólica do Campo Eletromagnético (S.J); Cálculo do Campo Eletromagnético (C.J). Discutimos, por fim, as implicações do trabalho para a ideia de Aprendizagem Significativa progressiva, a Influência das UEPS no Ensino e na Aprendizagem de Eletromagnetismo em nível de graduação e a importância da estruturação do Campo Conceitual do conceito de Campo Eletromagnético, tanto para a organização do Ensino como para estudo de Processos Significativos de Aprendizagem. / In this work we discuss the first results of two studies on the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU) proposed by Moreira (2011), applied to the teaching of Electromagnetism and based on the Maxwell’s equations. We firstly discuss the relevance of the work as being associated to a potential facilitation of students’ meaningful learning mechanisms (scientifically correct and bounded to epistemological coherence) and so to the development of new possible mental models and assimilation schemes that progressively getting further common sense. We discuss, yet, knowledge produced in the literature covering learning of electromagnetism content in new didactical approaches, difficulties students tackle when studying the subject, didactical stuff and curricular analyses on electromagnetism, and theoretical-epistemological discussions on the electromagnetic theory. We found a greater number of researches in the first two categories compared to the other ones. There is evidence that students’ knowledge is distant from scientific knowledge and that didactical proposals based on inquiry teaching and other methodologies (as the one due to Shen and Linn, 2011) are prompted to facilitate meaningful learning. We also present the guiding ideas in the theoretical framework, which is based in the Conceptual field theory (the relations between the complex concepts of scheme, situation and conceptual field) and in the Mental model theory (the relations between working model, the attempt of merging this idea to the epistemological reference of Conceptual field, thinking as mental models of generators of short-term thought operations). We discuss how these ideas are framed when building a PMTU once we present guiding lines to be followed: 1) prior knowledge is the starting point to teaching-learning processes, 2) meaningful learning embraces the integration of thoughts feelings and actions in a constructive way, 3) meaningful learning just occurs if it is intentional, if it is done by the student’s free will, 4) situations gives rise to concepts, 5) mental models operate in the working memory, 6) teaching must mix progressive differentiation and integrative reconciliation, 7) meaningful learning is progressive, 8) the teacher must provide problem-situations for the students, 9) there is a triadic relationship among teachers, students and educative materials, 10) meaningful learning must be critical. We describe three PMTU implemented in the first study (Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction) and four that were implemented in the second study (Field, Electric Field, Magnetic Field and Electromagnetic Induction). We present the slight differences among then, emphasizing the conceptual bias we have given by putting formalization in the stage that followed conceptualization, instead of working on it in parallel with conceptualization. We discuss internal representation used by students to process thought operations driven to master classes of situations, the stabilization of Mental Models in Assimilation Schemas, the Classes of Situations we’ve mapped to Electromagnetism (universities basic cycle), as long as the most used representation carried by the students, namely, an initial proposal for a Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, that was divided in three parts: Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also discuss four great classes of situation that are useful for orienting Electromagnetism teaching: Description of Electromagnetic Interactions, Analogical Representation of the Electromagnetic Field, Symbolic Representation of the Electromagnetic Field and Calculations of the Electromagnetic Field. Using the theoretical synthesis between Conceptual Field Theory and Mental Models Theory, due to Greca and Moreira (2002), it was possible to classify students’ actions in problem-solving on Electrostatics, Magnetostatics and Electrodynamics. We also propose types of Internal Representation for analyzing students’ cognitive action in long and short term. We classify students’ actions distinguishing among them by conceptualization they used when mastering different classes of Situations. With respect to the concept of Field, we classified these actions in four different and complementary ways, namely: Description of Physical Interactions (I); Analogical Representation of the Field (A); Symbolic Representation of the Field (S). With respect to the concept of Electric Field, we classified those actions in: Description of Electric Interactions (I.E); Analogical Representation of the Electric Field (A.E); Symbolic Representation of the Electric Field (S.E); Calculation of the Electric Field (C.E). We classified the cognitive actions of the students when tackling Situations related to the concept of Magnetic Field in: Description of Magnetic Interactions (I.B); Analogical Representation of the Magnetic Field (A.B); Symbolic Representation of the Magnetic Field (S.B); Calculation of the Magnetic Field (C.B). We classified the cognitive actions of students tackling the concept of Electromagnetic Field in: Description of Electromagnetic Interactions (I.J); Analogical Representation of the Electromagnetic Field (A.J); Symbolic Representation of the Electromagnetic Field (S.J); Calculation of the Electromagnetic Field (C.J). We finish this work discuss the implications of the work for the idea of progressive Meaningful Learning, the influence of PMTU in Teaching and Learning of Electromagnetism in undergraduate level and the importance of structuring the Conceptual Field for the concept of Electromagnetic Field, both for the organization of Teaching and study of Meaningful Learning Processes.