Em nossas escolas de ensino médio a Física é, freqüentemente, apresentada aos alunos como algo fragmentado, descontextualizado, sem relação com a vida do aluno, e como um conhecimento pronto e acabado. Desenvolvemos um material didático fundamentado nas teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky, como sugestão de alternativa para esta situação. Este material é sobre Física Térmica, e possui uma abordagem histórica e experimental desta área da Física. O material desenvolvido é constituído de seis módulos, sendo que em todos os módulos se faz a abordagem histórica do conteúdo. Para cada conceito trabalhado são propostas atividades experimentais com material de baixo custo, numa tentativa de minimizar os efeitos da pobreza material da maioria das escolas no que diz respeito a seus laboratórios. Ao final de cada módulo são propostos exercícios conceituais. O material foi desenvolvido de modo a estimular discussões entre os alunos e com o professor, promovendo a interação social e a troca de experiências na construção do conhecimento. Este projeto foi aplicado de março a agosto de 2008, em uma escola estadual de Porto Alegre. / It is frequent, in our high school teaching, to introduce Physics to the students in a fragmented and out-of-context manner, with no relation to the student's daily life and as a final and complete knowledge. We have developed an instruction material founded on the basis of the theories of significant learning, of David Ausubel, and of social interaction, of Lev Vygotsky, as an alternative proposal to this situation. The material is on Thermal Physics, and presents a historical and experimental approach to this area of Physics. The developed material has six sections, and in all of the sections a historical approach of the contents is done. For each topic some experimental activities are proposed, with low cost material, in an attempt to minimize the lack of laboratory facilities of most of our schools. Conceptual exercises are proposed at the end of each section. The material was developed in order to stimulate discussions among the students and with the teacher, aiming the social interaction and the share of experiences in the construction of knowledge. This project was applied from March to August 2008, in a public school of Porto Alegre.

A proposta aqui apresentada foi aplicada a uma turma de 40 alunos do Ensino Médio da modalidade Educação de Jovens e Adultos em uma escola privada situada na cidade de Estância Velha, RS. Os alunos desta modalidade caracterizam-se por serem alunos trabalhadores do setor coureiro e calçadista na cidade. O foco do trabalho é o ensino de Física na EJA, mais especificamente o ensino da cinemática e dinâmica do movimento circular uniforme. A escolha por este tema aconteceu a partir dos conhecimentos prévios do grupo de alunos relativos ao seu contexto profissional, formulando um tema gerador construído a partir dos conhecimentos prévios deste contexto, com o intuito de propiciar maior eficiência do processo ensino-aprendizagem. A partir de características profissionais em comum entre os alunos o tema gerador convergiu para o processo de produção do couro. Com isso, pretendemos tornar a Física significativa e relevante para o educando, uma Física viva e inserida no seu cotidiano, permitindo com que o aluno realizasse relações e analogias de situações presenciadas no seu trabalho com os conteúdos trabalhados. Tendo como fundamentação teórica as teorias de aprendizagem de David Ausubel e Joseph Novak e de Paulo Freire, buscamos desenvolver uma aprendizagem significativa de conteúdos de Física a partir de subsunçores existentes na estrutura cognitiva dos alunos, tornando o estudo do movimento circular uniforme relevante para os alunos partindo de conhecimentos prévios dos mesmos. Todo material didático trabalhado com a turma foi relacionado com o processo de produção do couro, visando tornar o material potencialmente significativo. Os mapas conceituais também foram utilizados como instrumentos de avaliação, visando analisar as relações conceituais estabelecidas na estrutura cognitiva dos alunos. Aplicamos um teste inicial objetivando averiguar os conhecimentos prévios dos alunos e constatar eventuais lacunas. Ao final da proposta aplicamos o teste final que objetivou verificar se todos os conceitos trabalhados durante a aplicação do projeto haviam sido aprendidos pelos educandos. A média geral da turma no teste final foi de 87,5% de ocorrência de respostas coerentes. Desta maneira, percebemos que o material apresentado e as relações do conteúdo com situações cotidianas foram fundamentais para o excelente desempenho dos alunos no projeto. / The proposal presented here has been applied to a class of 40 students from high school to form the Youth and Adult Education in a private school located in the town of Estância Velha, RS. Students of this type are characterized by students and workers in the leather footwear sector in the city. The focus of the work is the teaching of physics in EJA, specifically the teaching of kinematics and dynamics of uniform circular motion. The choice of this theme happened from the previous knowledge of the group of students on their professional context, making a theme generator built from previous knowledge of the context in order to provide greater efficiency of the teaching-learning process. From professional characteristics in common between students converged for the theme for the production process of leather. With this, we intend to make significant and physics relevant to the student, a physics and inserted into living their daily lives, allowing the student to make links and similarities of situations presence in his work with the content worked. With the theoretical foundation for learning the theories of David Ausubel and Joseph Novak and Paulo Freire, we develop a meaningful learning of content in Physics from subsumers in the cognitive structure of students, making the study of uniform circular motion relevant for students from previous knowledge of them. All material worked with the class was related to the production process of leather, to make the material potentially significant. The conceptual maps were also used as instruments of assessment, aimed at examining the relations established in the conceptual structure of the students learning. Apply an objective test initial check prior knowledge of the students and see any gaps. At the end of the final proposal put to the test aimed to check whether all the concepts worked for the implementation of the project are aware of learners. The overall average in the final test group was 87.5% of the occurrence of coherent answers. Thus, we see that the material presented and the relations of the content presented with everyday situations were key to the excellent performance of students in the project.

A Tese em Ensino de Física, “Laser de Rubi: uma abordagem baseada em Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS)”, possui como referencial teórico principalmente a Teoria da Assimilação e da Retenção Significativas de Ausubel sendo complementada com viéses da Teoria de Educação de Novak, do Modelo de Ensino de Gowin, da Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud e da Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird. Ao considerar a área e o tema abordado na tese foi escolhida a metodologia de Pesquisa Qualitativa considerando suas características principais, como por exemplo, interpretativa, detalhada, que constrói suposições e não visa generalizações. A escolha da metodologia de ensino, Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS), ocorreu por conjugar do mesmo referencial teórico escolhido para a tese. O trabalho é uma pesquisa aplicada com o tema Laser de Rubi no primeiro ano do Ensino Médio. Para que se concretizasse esta pretensão foi elaborada a Unidade de Ensino Potencialmente Significativa com o tema Laser de Rubi que contemplou o total de 16 horas aula. Entende-se que a Física Moderna e Contemporânea deve pertencer ao currículo dos três anos do Ensino Médio. É claro que o desafio é maior no 1º ano comparado com o 3º ano, porém, o reconhecimento e a motivação dos alunos também são maiores. A UEPS foi aplicada no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha - Câmpus Júlio de Castilhos, RS, Brasil, em dois momentos: em 2012 em duas turmas do Curso Técnico em Informática Integrado e, em 2013, em duas turmas do Curso Técnico em Informática Integrado e três turmas do Curso Técnico em Agropecuária Integrado, totalizando o público-alvo da pesquisa em 120 alunos. De acordo com a Teoria de Ausubel, existem duas condições que favorecem a aprendizagem significativa, o material ser potencialmente significativo e a predisposição do aprendiz em aprender significativamente. Para tornar o material potencialmente significativo utilizou-se a UEPS e de acordo com os resultados obtidos, as metodologias e abordagens diversificadas utilizadas na UEPS promoveram essa predisposição. Os resultados da aplicação refletem a característica da pesquisa qualitativa de não obter generalizações, pois mesmo envolvendo 7 turmas de 1º ano do Ensino Médio, em períodos diferentes e em turmas com diferentes perfis, as conclusões diferem e são apresentadas no decorrer do trabalho. / This doctoral dissertation on the Teaching of Physics, “Ruby Laser: An approach based on the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTUs)”, has as theoretical framework Ausubel’s Assimilation and Retention Theory, complemented with biases from Novak’s Theory of Education, Gowin’s Teaching Model, Vergnaud’s Theory of Conceptual Fields, and Johnson-Laird’s Theory of Mental Models. Considering the area and the theme approached here, Qualitative Research became the chosen methodology because of its basic features, such as, for example, that it is interpretative and detailed, it encourages assumption construction, it does not aim at generalizing. The choise of the PMTUs as the methodological teaching support occurred due to the fact that it agrees with the same referential framework of this dissertation. The work is an applied research with Ruby Laser theme in the first year of high school. In order to materialize this claim a Potentially Meaningful Teaching Unit was elaborated with the Ruby Laser theme involving a total of 16 class hours. It is understood here that Modern and Contemporary Physics should be part of the three-year high school curriculum and that this challenge is bigger at the first year than at the third year of high school though students’ recognition and motivation are also bigger. This PMTU was applied in the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha – Campus Júlio de Castilhos, RS, Brasil, at two different instances: in 2012 with two different classes/groups of the Curso Técnico em Informática Integrado and in 2013, in two different classes/groups of the Curso Técnico em Informática Integrado and in three different classes/groups of the Curso Técnico em Agropecuária Integrado, with a total amounting to 120 the number of students that constituted the target audience of this research. According to Ausubel’s theory, there are two conditions that favor meaningful learning, the instructional material must be potentially meaningful and the student predisposition to meaningfully learn. PMTUs were used to make materials potentially meaningful and, according to the learning outcomes, it seems possible to say that the varied methodologies and approaches used in the PMTUs promoted such a predisposition. Research findings reflect a characteristic of qualitative research according to which generalizations do not occur since, even in a research involving 7 (seven) first year high school classes/groups, in different instances and with groups with a different profile, conclusions differ and they are presented along this work.

O ensino de Física Geral nas universidades brasileiras é frequentemente relacionado a dois problemas correlacionados: dificuldade de aprendizagem e desmotivação. Ambos são agravados pela adoção estrita do método de ensino tradicional, com aulas essencialmente expositivas e praticamente sem o incentivo para a interação e colaboração entre os alunos para a aprendizagem dos conteúdos. O objetivo geral desta pesquisa é investigar a melhora na aprendizagem de Física e o desenvolvimento de crenças de autoeficácia em aprender física e em trabalhar colaborativamente por meio de uma adaptação do método de ensino ativo Team-Based Learning (TBL). Essas crenças estão diretamente ligadas à motivação, pois tratam-se de julgamentos que o sujeito tem sobre as próprias capacidades de organizar e executar cursos de ações específicos, os quais afetam seu desempenho, quantidade de esforço e persistência para alcançar seus objetivos. O TBL tem como foco melhorar a aprendizagem e desenvolver habilidades de trabalho colaborativo, por meio de uma estrutura que envolve: o gerenciamento de equipes de aprendizagem, tarefas de preparação e aplicação de conceitos, feedback constante e avaliação entre os colegas. Procuramos responder às seguintes questões: (i) Em relação ao desempenho dos alunos em testes padronizados sobre conceitos básicos de eletromagnetismo, quais os principais resultados alcançados com a implementação do TBL em uma disciplina de Física Geral (Eletromagnetismo) em um curso de Física numa universidade pública brasileira (UFRGS)? (ii) Quais as atitudes dos alunos em relação à mudança de método de ensino tradicional para o TBL? (iii) Como o TBL influencia os estudantes em relação às suas crenças de autoeficácia em aprender física e em trabalhar colaborativamente? Para responder a tais questões, adotamos as orientações metodológicas para estudo de caso de Yin e, a fim de responder a terceira questão de pesquisa, utilizamos a Teoria Social Cognitiva, em específico, o conceito de autoeficácia, de Bandura. Para a investigação, realizamos um estudo exploratório que teve duas unidades de análise, uma ampla (a turma, com 27 alunos concluintes) e outra específica, João, um sujeito cujo senso de autoeficácia inicial era baixo e que possuía um histórico de reprovações no curso de licenciatura em Física. Os resultados mostraram que os ganhos normalizados médios da turma nos três testes padronizados que foram aplicados foram semelhantes àqueles atingidos por outros métodos ativos de ensino e superiores a resultados obtidos nos mesmos testes em turmas com o método de ensino tradicional. João obteve resultados similares à média da turma em dois dos três testes. As atitudes dos alunos frente ao método de ensino foram positivas tendo sido destacadas principalmente, as tarefas de estudo prévio e as discussões em equipe. Como fatores negativos foram mencionados: o fato da disciplina ser muito trabalhosa e de não ter tempo suficiente em aula para a realização das atividades previstas. Sobre as crenças de autoeficácia em aprender física e em trabalhar colaborativamente, constatamos que as crenças dos alunos foram influenciadas positivamente pelas atividades desenvolvidas com o método de ensino, por meio das principais fontes destacadas por Bandura: experiências positivas e vicárias, persuasão social e redução de estresse. Concluímos que o TBL tem potencial para auxiliar na aprendizagem conceitual de Física e em desenvolver crenças de autoeficácia em aprender física e em trabalhar colaborativamente. Novas pesquisas são necessárias para dar continuidade a este estudo exploratório, investigando mais profundamente a aprendizagem, por meio de um referencial teórico específico, e relacioná-la com a mudança nas percepções de eficácia pessoal proporcionadas pelo TBL. / The introductory physics education in the Brazilian universities is frequently related to two correlated problems: students’ difficulties of learning and lack of motivation. In both cases, the strict adoption of traditional teaching method (lecturing), with a timid or non-existent incentive for interaction and collaboration among students, plays a major role. The main goal of this research is to investigate the improvement in the physics learning, the development of self-efficacy beliefs in learn physics and in work collaboratively through an adaptation of the active teaching method Team-Based Learning (TBL). These beliefs are directly linked to motivation, because they are based on judgments made by the individuals about their own capabilities to organize and execute specific courses, which affect their performance, amount of effort and persistence to achieve their goals. The TBL focuses on improving learning and develop collaborative work skills, through a structure which involves: management of learning teams, reading assignments and tests of concepts application, constant feedback and evaluation by peers. We tried to answer the following questions: (i) In relation to student performance on standardized tests about basic concepts of electromagnetism, what are the main results achieved with the implementation of the TBL in an introductory physics class (electromagnetism) in one physics course in a Brazilian public university (UFRGS)? (ii) What are the attitudes of the students regarding the change of the traditional teaching method for TBL? (iii) How TBL affects the students regarding their self-efficacy beliefs in learning physics and in work collaboratively? Therefore, to answer the questions, we have adopted the methodological guidelines for case study of Yin and in order to answer the third research question, we use the Social Cognitive Theory, in particular, the concept of self-efficacy, of Bandura. For the investigation, we conducted an exploratory study which had two units of analysis, a wide (the class, with 27 college students) and other specific, João, an individual whose sense of initial self-efficacy was short and had a history of failures in the course degree in physics. The results showed that the mean normalized gains of the three class standardized tests that were applied were similar to those achieved by other active teaching methods and superior to results obtained in the same tests in classes with the traditional teaching method. João achieved the class average in two of the three tests. The attitudes of the students about the method were positive having been highlighted mainly the reading assignments and team discussions. As negative factors were mentioned: the amount of work and not having enough time in class to carry out all the planned activities. About the self-efficacy beliefs in learn physics and in work collaboratively, we found that the beliefs of the students were positively influenced by the activities developed with the teaching method, through the main sources highlighted by Bandura: positive experiences, vicarious experiences, social persuasion and stress reduction. We conclude that TBL has the potential to assist in the conceptual learning of physics and developing self-efficacy beliefs in learn physics and in work collaboratively. Further research is necessary to continue this exploratory study, by investigating deeper into learning through a specific a theoretical reference and relate it to the change in perceptions of personal efficacy provided by the TBL.

O Ensino de Física em um mundo democrático requer mais práticas curriculares que abordem as implicações sociais da Ciência e da Tecnologia (C&T). Buscando articular uma visão marxista com pressupostos do movimento CTS, o presente trabalho de conclusão reporta uma experiência de ensino de máquinas térmicas que apresenta dois diferenciais: (1) situa a máquina térmica no contexto histórico da revolução industrial inglesa; (2) promove um jogo de interpretação de papéis (Roleplaying Game – RPG). A fundamentação teórica está baseada em três fontes principais: o referencial curricular CTS, a teoria do desenvolvimento de Lev Vygotsky1 e a reconstrução histórica de Eric Hobsbawm para a Revolução Industrial. O trabalho foi aplicado em duas turmas da 2ª série do Ensino Médio. Foi elaborado um produto educacional em hipermídia, voltado para professores. Nossos resultados sugerem que a proposta favoreceu que os alunos: (1) percebessem que a máquina térmica, situada em um palco de conflitos sociais, não pode ser compreendida somente como um aparato tecnológico; (2) vivenciassem os conflitos de uma posição social diferente da sua própria (a posição do operário de uma fábrica, por exemplo). / Physics teaching in a democratic world requires more curricular practices addressing social implications of Science and Technology (S&T). Intending to interweave a Marxian stance along with STS ideas, this text reports an experience of teaching thermal machines with two main distinctions: (1) it situates thermal machines in the context of British industrial revolution; (2) it involves a Roleplaying Game (RPG). The theoretical framework is based on three sources: STS curriculum design, Lev Vygotsky’s developmental psychology and Eric Hobsbawm’s account for Industrial Revolution. This experience was enacted twice with high school students. The emerging educational product (directed to other science teachers) was elaborated on hypermedia. The results suggest that this experience favored students’: (1) acknowledging that thermal machine, located in a stage of social conflicts, is not only a technological apparatus; (2) lived the conflicts of a different social position (eg., the role of an industry employee).

A presente tese teve por objetivo investigar e desenvolver formas alternativas de abordagem dos conteúdos matemáticos de Cálculo I, através de sua integração com conteúdos da disciplina de Física I, com vistas à aprendizagem significativa em física básica universitária. A investigação foi de caráter qualitativo, descritivo e interpretativo, fundamentada em estudos etnográficos. Para tanto, as intervenções da pesquisa ocorreram em turmas de Física Geral I A, disciplina ofertada para os discentes de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS. Na primeira fase de pesquisa, de caráter exploratório, concluiu-se que os conceitos matemáticos centrais do Cálculo I – derivadas e integrais – ora são contornados enquanto desenvolvido o conteúdo da Mecânica, ora são apresentados antecipadamente, com linguagem e notações distintas daquelas veiculadas no Cálculo I. A significação de tais conceitos, porém, não é estritamente necessária à resolução das situações-problemas propostas na disciplina. Na segunda fase de pesquisa, houve o desenvolvimento de material instrucional do Cálculo I para a disciplina de Física Geral I A. O referido material foi embasado na integração entre aquelas áreas, sendo distribuído nos seguintes módulos: vetores e trigonometria, noções de Cálculo Diferencial, e noções de Cálculo Integral. Constatou-se que o significado lógico do material dependia fortemente do modo com que era introduzido aos discentes: se trabalhado articuladamente ao longo do desenvolvimento do campo conceitual da Mecânica, e não de forma compartimentalizada, é que seria bem sucedido. Ainda na segunda etapa, vislumbrou-se a necessidade de criar estratégias de ensino que favorecessem a troca de significados entre os sujeitos participantes da pesquisa. Já na terceira etapa realizou-se, finalmente, a investigação da aprendizagem assentada na proposta integrada de ensino, a partir da visão de um professor de Cálculo. Sendo assim, no decorrer das atividades colaborativas, foi percebida a correlacionabilidade entre os conteúdos do Cálculo e os da Física. As atividades individuais, por sua vez, demonstraram que muitos discentes careciam de subsunçores básicos necessários à aprendizagem significativa em Mecânica e, dentre os que possuíam os subsunçores, poucos externalizavam a correlação entre Cálculo e Física. Tal fato demonstra a existência de uma estrutura cognitiva compartimentada mesmo se tratando de conhecimentos correlacionados. Discutem-se, pois, as implicações deste estudo para o ensino do Cálculo direcionado aos discentes da Física. / This thesis aims to investigate and develop alternative ways of addressing the mathematical content of Calculus I, through its integration with content of Physics I, with a view to meaningful learning basic physics university. The research was qualitative, descriptive and interpretive, based on ethnographic studies. Therefore, the interventions occurred in the research groups of General Physics IA, discipline offered to the students of Physics, Federal University of Rio Grande do Sul - UFRGS. In the first phase of research, exploratory, it was concluded that the central mathematical concepts of Calculus I - derivatives and integrals - why are contoured as content developed of mechanics, are now presented in advance, with language and notation different from those conveyed in Calculation I. The significance of these concepts, however, is not strictly necessary to the resolution of problem situations in the proposed discipline. In the second phase of research was the development of instructional material from Calculus I for the introductory physics course I A. Such material was based on the integration between these areas, being distributed in the following modules: vectors and trigonometry, notions of differential calculus, integral calculus and basic. It was found that the logical meaning of the material relied heavily on the manner in which it was introduced to the students: it worked articulately throughout the development of the conceptual field of mechanics, not so compartmentalized, that would be successful. Still in the second stage, saw the need to create teaching strategies that would promote the exchange of meanings between subjects participating in the research. In the third step was conducted, finally, the investigation of learning grounded in the proposed integrated education, from the perspective of a teacher of Calculus. Thus, in the course of collaborative activities were perceived correlations between the contents of Calculus and Physics. Individual activities, in turn, demonstrated that many students lacked basic subsumers necessary for meaningful learning in mechanics and, among those who had the subsumers, few perceived correlations between calculation and Physics. This fact demonstrates the existence of a cognitive structure compartmentalized knowledge despite being correlated. We discuss therefore the implications of this study for teaching Calculus directed to students of physics.

Neste trabalho, apresentamos uma proposta de ensino de Física Térmica contextualizada e integrada à formação técnica para alunos de nível médio do curso Técnico Integrado em Refrigeração e Climatização do Instituto Federal Sul-rio-grandense, Campus Venâncio Aires, RS. O trabalho foi desenvolvido com 60 alunos de duas turmas de primeiro ano, durante o segundo semestre de 2011 e, concretizou uma proposta de ementa que buscou construir um currículo integrado entre a formação geral e a técnica, com vistas a uma formação unitária e um ensino potencialmente significativo. Como instrumento motivador e desencadeador do processo de ensino/aprendizagem, utilizou-se um sistema de refrigeração doméstico montado sob a forma de uma bancada didática que, associado a um texto de apoio produzido sob o referencial das teorias da aprendizagem significativa de David Ausubel e da interação social de Lev Semyonovich Vygotsky, guiaram as atividades com os alunos. O produto educacional resultante deste trabalho de conclusão compreende um material didático impresso preparado para a aplicação desta metodologia com alunos, ficando disponível para os demais interessados em utilizar ou adaptar tal material para a sua realidade de ensino. / In this work one presents a proposal of Thermal Physics teaching contextualized and integrated to the technical formation, directed to students of high school from the Integrated Technical Course on Refrigeration and Air Conditioning (Curso Técnico Integrado em Refrigeração e Climatização) of Instituto Federal Sul-rio-grandense, Campus Venâncio Aires, RS. This work was developed with 60 students of two classes of the first year during the second semester of 2011 and it aimed at making true a draft proposal which tries to build an integrated grade, between the general and technical formation, aiming at an unitary formation and a potentially significant teaching. As a motivating and starting instrument of the teaching-learning process one used a domestic refrigeration system, mounted on a teaching table that, associated to a help text, produced based on the theories of significant learning of David Ausubel and the social interaction of Lev Semyonovich Vygotsky, guided the activities along with the students. The educational product resulting from this completion work comprehends a printed didactical material prepared to the application of this methodology with the students, being available to anyone who may be interested in using or adapt such material to their teaching reality.

Esta dissertação é o relato da aplicação de quatro Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS) voltadas ao ensino de conceitos de Termodinâmica em uma escola pública de Ensino Médio. Nas unidades de ensino são abordados conceitos de temperatura, sua relação com a estrutura da matéria, dilatação, energia interna, calor, comportamento dos gases e a Primeira Lei da Termodinâmica, enfatizando especialmente as relações entre estes conceitos. As situações-problema abordadas são contextualizadas no dia-a-dia do estudante, com situações e perguntas instigantes e cativantes para o estudo do conteúdo proposto. Nesta aplicação, são utilizadas estratégias didáticas como a utilização de simulações interativas pertinentes aos conceitos desenvolvidos, aulas expositivo-dialogadas, resolução de exercícios, realização de avaliações, construção e apresentação de mapas conceituais. Como embasamento teórico, são utilizadas a Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel e a Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud. / This dissertation is an account of the application of four Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU) focused on the teaching of concepts of thermodynamics in a public high school. In the teaching units are approached the concepts of temperature and its relationship with the material structure, expansion, internal energy, heat, behavior of gases and the First Law of Thermodynamics, especially addressing the relationships between these concepts. Problem situations discussed are contextualized in the daily life of the student with situations and questions exciting and captivating for the proposed content study. In this application, didactic strategies such interactive simulations, relevant to the developed concepts, dialogued lectures, problem solving, learning evaluations, construction and presentations of concept maps are carried out. As theoretical basis, are used the Theory of Meaningful Learning of Ausubel and the Theory of Conceptual Fields of Vergnaud.

Neste trabalho são propostos textos e atividades para apresentação em sala de aula de temas relacionados com oscilações, ondas, radiação eletromagnética, cores, propriedades corpusculares da luz, modelos atômicos, radiações ionizantes e aplicações médicas. O material foi desenvolvido e aplicado à luz das teorias da interação social de Vygotsky e da aprendizagem significativa de Ausubel em um Curso de Extensão para professores de Física do ensino básico. Posteriormente, as atividades foram modificadas e adaptadas para as disciplina de Física Geral do Curso de Licenciatura em Matemática da Faculdade Cenecista de Osório. O texto e atividades que tratam da Introdução a radiações ionizantes foram também utilizados na disciplina de Biofísica do curso de Ciências Biológicas da mesma faculdade. As aplicações realizadas são analisadas e os resultados discutidos. O material instrucional produzido será disponibilizado na série “Textos de Apoio ao Professor de Física”, separado em capítulos, de forma a facilitar a utilização do conteúdo parcial ou completo por outros professores em sua prática docente. / In this work we present texts and activities related to Physics contents such as oscillations, waves, electromagnetic radiation, colors, corpuscular properties of light, atomic models, ionizing radiation and medical applications. The material was developed and activities were implemented in the classroom based in Vygotsky’s social interaction and Ausubel’s meaningful learning theories. The content was initially implemented in a course aimed at high-school Physics teachers. It has been subsequently adapted, to be presented to students attending teacher education courses in Mathematics and Biology at FACOS, in Osorio. The implementation of the instructional material is analyzed and their results are discussed. All the material will be made available in the series “Textos de Apoio ao Professor de Física”, organized in chapters, to ease its use by other Physics teachers in their respective classes.

Em nossas escolas de ensino médio a Física é, freqüentemente, apresentada aos alunos como algo fragmentado, descontextualizado, sem relação com a vida do aluno, e como um conhecimento pronto e acabado. Desenvolvemos um material didático fundamentado nas teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky, como sugestão de alternativa para esta situação. Este material é sobre Física Térmica, e possui uma abordagem histórica e experimental desta área da Física. O material desenvolvido é constituído de seis módulos, sendo que em todos os módulos se faz a abordagem histórica do conteúdo. Para cada conceito trabalhado são propostas atividades experimentais com material de baixo custo, numa tentativa de minimizar os efeitos da pobreza material da maioria das escolas no que diz respeito a seus laboratórios. Ao final de cada módulo são propostos exercícios conceituais. O material foi desenvolvido de modo a estimular discussões entre os alunos e com o professor, promovendo a interação social e a troca de experiências na construção do conhecimento. Este projeto foi aplicado de março a agosto de 2008, em uma escola estadual de Porto Alegre. / It is frequent, in our high school teaching, to introduce Physics to the students in a fragmented and out-of-context manner, with no relation to the student's daily life and as a final and complete knowledge. We have developed an instruction material founded on the basis of the theories of significant learning, of David Ausubel, and of social interaction, of Lev Vygotsky, as an alternative proposal to this situation. The material is on Thermal Physics, and presents a historical and experimental approach to this area of Physics. The developed material has six sections, and in all of the sections a historical approach of the contents is done. For each topic some experimental activities are proposed, with low cost material, in an attempt to minimize the lack of laboratory facilities of most of our schools. Conceptual exercises are proposed at the end of each section. The material was developed in order to stimulate discussions among the students and with the teacher, aiming the social interaction and the share of experiences in the construction of knowledge. This project was applied from March to August 2008, in a public school of Porto Alegre.