As interações discursivas no ensino de física: a promoção da discussão pelo professor e a alfabetização científica dos alunos

Neste trabalho propomos uma análise comparativa entre o discurso do professor e os indicadores de Alfabetização Científica apontados no discurso dos alunos, de modo a buscar uma relação entre a ação do professor e o desenvolvimento de habilidades visadas no ensino de ciências. Investigaremos as interações discursivas em sala de aula de Física do Ensino Médio utilizando duas metodologias de análise: a primeira visa a identificar as interações do professor, suas intenções, o conteúdo do discurso, as formas de abordagem, os padrões discursivos e as intervenções. A segunda, busca identificar, no discurso dos alunos, parâmetros de organização, seriação ou classificação de informações, elaboração e teste de hipóteses, raciocínio lógico, justificativa, previsão e explicação. Verificamos, dentre outras coisas, a relação direta entre o padrão discursivo do professor e o desenvolvimento de habilidades científicas relevantes a um ensino que vise a Alfabetização Científica.

História e memória do ensino de física no Brasil: a faculdade de medicina de São Paulo (1913-1943)

Este trabalho apresenta um recorte histórico do ensino de Física na Faculdade de Medicina de São Paulo no período de 1913 a 1943. Vimos que o curso superior de Física foi essencial no remodelamento curricular da Física secundária. Destacamos a seleção cultural escolar por meio dos livros didáticos, apontando para aqueles que influenciaram e guiaram as mudanças curriculares da instituição, cujo enfoque curricular, no ensino de Física, foi criado em virtude de uma necessidade social. Mergulhamos nas práticas escolares por meio das relações microscópicas entre o que se estudava e que encontramos materializado nas avaliações do conteúdo de Física. Dessa forma, expusemos tradições pedagógicas, procedimentos e condutas sobre o cotidiano escolar da instituição que visavam aprimorar o ensino de Física. Assim, as questões e exercícios das provas analisadas, foram necessidades pedagógicas criadas dentro e para a escola, que não são constantes e uniformes, uma vez que dependem da sociedade, do público escolar e das matérias.

Uma proposta do uso do computador como ferramenta inclusiva de deficientes visuais em aulas de física.

Ao longo da História, a concepção a cerca da deficiência visual e do próprio deficiente vem sofrendo mudanças significativas. Podemos dividi-la em três fases: mística, Biológica e Científica. Nessa última, surgida na Idade Média, o cego passou a ser visto como um ser social, lançando as bases para um processo de inclusão. Trazendo para o Ensino de Física, o processo de inclusão só se tornará possível quando superarmos alguns obstáculos, como a relação entre conhecer um fenômeno físico e ver esse fenômeno, e o predomínio de atividades passivas à participativas. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de doutorado, cuja proposta é investigar as potencialidades e limitações de softwares leitores de tela, e avaliar suas possibilidades de integração com as modalidades de ensino utilizadas em aulas de Física, sugerindo estratégias alternativas para a inclusão desses alunos ao mundo da Física.

Considerações sobre concepções de calor e sistema termodinâmico para o ensino médio.

Este trabalho parte da ideia de que para ocorrer significativo avanço na compreensão das leis da termodinâmica pelos estudantes é necessário promover, inicialmente, discussões sobre diversas concepções de calor e de sistemas. É nessa direção que este trabalho aponta, ao procurar responder à questão: Como possibilitar, no ensino médio, a compreensão de diferentes concepções de calor antes da apresentação das leis da termodinâmica? Para isso apresenta subsídios que poderão ser utilizados na elaboração de estratégias, mostrando a atitude dos cientistas frente a situações nas quais concepções aceitas sobre calor revelaram-se inadequadas; destaca-se aqui a importância que teve a introdução do conceito de sistema na elaboração das teorias da termodinâmica. Para isso selecionou-se de uma pesquisa anterior, algumas ideias comuns e persistentes entre estudantes do ensino médio e do nível superior que já passaram pelo ensino formal da termodinâmica como as de Calor como “quente” e “frio”. Consideraram-se também fragmentos de trabalhos originais de Carnot e de Clausius que tocam nesses conteúdos. Com isso pretende-se despertar, nos estudantes, a percepção de que suas concepções baseadas em sensações bem como ideias “substancialistas” precisam ser redimensionadas, juntamente com adoção de elementos teóricos adotados pela termodinâmica. Espera-se dos professores o planejamento de atividades que propiciem o encontro dessas ideias.

O planejamento do estágio supervisionado em física e a experimentação: possibilidades e limitações.

Um consenso produzido pelas recentes pesquisas sobre a formação de professores é o de que a atividade docente é complexa e o professor à elabora a partir de diferentes fontes de conhecimentos, construindo parâmetros para suas tomadas de decisão em sala de aula (LÜDKE; BOING, 2012; TARDIF, 2002). A atividade docente também está interlaçada com diversas outras atividades, estejam elas dentro da sala de aula ou distribuídas no sistema educacional e na sociedade como um todo. Como atividade aberta e dinâmica a docência deve ser compreendida em suas determinações sociais e históricas. As pesquisas apontam também para a complexidade inerente a aprendizagem desta profissão, na qual grande parte das pessoas tem acesso apenas na posição de aluno. O desenvolvimento profissional necessário ao desempenho da docência demanda do futuro professor empenho em articular um grande número de variáveis, como o conhecimento dos conteúdos disciplinares, pedagógicos, curriculares etc. Em especial, o estágio – na forma como apresentaremos aqui – é o primeiro encontro do futuro professor com sua profissão, ou seja, é no estágio que o futuro professor assume a posição de professor pela primeira vez. Desta maneira o estágio, entendido como aquele momento no qual o futuro professor vai à escola para desempenhar a função de professor, é um momento importante em sua formação inicial e de especial interesse para a pesquisa em formação de professores. Pois é no momento do estágio que o futuro professor é «forçado» a colocar tal articulação em movimento. É também neste momento que se confrontam culturas institucionais distintas. Por um lado, o futuro professor ainda é um estudante na universidade, está inserido nesta rotina institucional – calendário, formas de avaliação, hierarquia, distribuição de poder, tomada de decisão etc., por outro lado, o futuro professor encontra a escola com sua própria rotina institucional que também lhe impõem demandas específicas. Todos estes fatores tornam o estágio um momento rico para a pesquisa.

Aplicação do laboratório virtual no curso de licenciatura em física da Universidade de São Paulo - Trabalho e Apresentação.

Fazendo uso de recursos virtuais buscamos apresentar ao professor uma nova estratégia de ensino para aulas de física que atraia o aluno e o envolva de forma investigativa na busca pelo conhecimento. Para tanto será apresentado o Laboratório Virtual, espaço esse que visa complementar a ação docente em sala de aula, a fim de trabalhar conceitos abstratos de maneira experimental. Este laboratório foi desenvolvido a partir da filmagem de sistemas reais com o objetivo de observar todo o movimento do objeto em estudo junto com um instrumento que possibilitou a medida de sua posição. Posteriormente, incorporou-se ao vídeo um código de tempo, de modo que, ao transformar-se o filme em quadros independentes, as imagens extraídas permitiram medir a posição ocupada pelo corpo em instantes sucessivos e conhecidos. Com uma tabela de posição por tempo toda a evolução dinâmica do sistema pode ser obtida. Esse espaço virtual vem sendo usado desde 2004 nos cursos de mecânica da graduação em Licenciatura em Física da Universidade de São Paulo e vem se apresentando como uma inovação no método de desenvolvimento curricular, uma vez que busca na tecnologia uma nova maneira de trazer a experimentação para o contexto do ensino.

ABRINDO CAIXAS PRETAS EM AULAS DE FÍSICA: Uma reflexão educacional a partir dos conceitos de Bruno Latour.

As contribuições, em uma linha que se poderia chamar de “sociologia da ciência”, de Bruno Latour permitem-se dialogar com questões educacionais, em particular no que tange à consolidação histórica de conceitos científicos e ao fazer ciência, haja vista a ampla defesa que a literatura expõe no sentido de uma educação científica pautada na abordagem historicoepistemológica, que apreenta o conhecimento científico como construção sociocultural. Neste sentido, é de nosso especial interesse a concepção latouriana das caixas pretas, que representam conceitos e instrumentos, de uma dada disciplina científica, que alcançaram a posição de objetos (teóricos, como leis e equações, ou experimentais, como equipamentos de laboratório) considerados seguros até evidência em contrário. Exemplos de caixas pretas são abundantes: tipicamente, figuram como tal os instrumentos de medida, os conceitos e modelos que, a partir do momento em que sejam aceitos como válidos (pelos membros de uma comunidade de cientistas), fazem-se ponto de partida para novas descobertas. Quando um físico realiza experimentos em seu laboratório, está considerando válido um grande conjunto de princípios e confiando que seus instrumentos fornecem uma medida fiel para certas grandezas, suposição essa indispensável à prática científica. Frequentemente, esse cientista fará uso de instrumentos cujo princípio de funcionamento foge à alçada de seu conhecimento, e é sobre esse fato que Latour funda seu conceito de caixa preta (o qual se estende mesmo aos objetos da especialidade do nosso pesquisador). Neste ensaio, teremos por objetivo mostrar que (e como) a abordagem histórico epistemológica das aulas de ciências pode, em alguns aspectos, traduzir-se como o convite a abrir certas caixas pretas.

A theoretical study of the characterization and the absorption spectrum of Mg: Tetracycline complexes in aqueous environment.

The complex formed by the tetracycline (TC) molecule with the Mg ion is able to prevent the replication of the genetic material in the bacterial ribosome, making an excellent antibiotic. In general, the absorption and emission spectra of TC are very sensitive to the host ions and the pH of the solvent that the set is immersed. However, the theoretical absorption spectrum available in the literature is scarce and limited to simple models that do not consider the fluctuations of the liquid. Our aim is to obtain the electronic absorption spectrum of TC and the complex Mg:TC in the ratio 1:1 and 2:1. Moreover, we analyze the changes in intensity and shifts of the bands in the systems listed. We performed the simulation using the classical Monte Carlo technique with the Lennard-Jones plus Coulomb potential applied to each atom of the both TC molecule and the Mg:TC complexes in water. The electronic absorption spectrum was obtained from the time-dependent density functional theory using different solvent models. In general, we obtained a good qualitative description of the spectra when compared with the experimental results. The Mg atom shifts the first band by 4 nm in our models, in excellent agreement to the experimental result of 4 nm. The second absorption band is found here to be useful for the characterization of the position where the ion attaches to the TC.

Equilibrium topology for plasmas with reversed current density.

Actually, transition from positive to negative plasma current and quasi-steady-state alternated current (AC) operation have been achieved experimentally without loss of ionization. The large transition times suggest the use of MHD equilibrium to model the intermediate magnetic field configurations for corresponding current density reversals. In the present work we show, by means of Maxwell equations, that the most robust equilibrium for any axisymmetric configuration with reversed current density requires the existence of several nonested families of magnetic surfaces inside the plasma. We also show that the currents inside the nonested families satisfy additive rules restricting the geometry and sizes of the axisymmetric magnetic islands; this is done without restricting the equilibrium through arbitrary functions. Finally, we introduce a local successive approximations method to describe the equilibrium about an arbitrary reversed current density minimum and, consequently, the transition between different nonested topologies is understood in terms of the eccentricity of the toroidal current density level sets.

A importância da observação do céu no cotidiano escolar: o ponto de vista do professor.

A observação do céu pode promover diversos desenvolvimentos em um sujeito, ligados a aspectos culturais, tecnológicos e/ou pessoais, e por isso, pode ter um forte potencial motivador. Está proposto nos documentos oficiais, que regem os currículos da educação básica brasileira, que o professor realize atividades de observação e reconhecimento do céu, visando a trabalhar com a capacidade de analisar e interpretar fenômenos naturais do ponto de vista da ciência. Visando, então, a formar um professor que possa levar essa parte da astronomia para sala de aula, indo além do encantamento, o Grupo de Astronomia Sputnik promoveu um curso de curta duração, que dentre diversas atividades, visitou um observatório astronômico, com a intenção de fazer uma observação do céu e capacitar o professor para tal. Esta pesquisa apresenta algumas das concepções desses professores sobre qual a importância da observação do céu tanto para o ensino de astronomia quanto para sua própria formação profissional. Os resultados apontam que, pelo fato dos próprios professores se sentirem bastante motivados com a atividade, eles reconhecem esse potencial para a sala de aula. Do ponto de vista de conteúdos que podem ser veiculados, aparecem alguns em algumas falas, mas ainda é forte a ideia de que para ocorrência desse tipo de atividade prática é preciso que ela esteja vinculada e complementando alguma teoria.

Ensinando construtivamente conceitos de eletrostática seguindo um planejamento previsto.

Os currículos oficiais para as disciplinas de física nas séries do ensino médio trazem em geral sequências definidas e cada vez mais detalhadas quanto ao desenvolvimento na sala de aula. Por outro lado, os mesmos documentos oficiais que tratam dos objetivos formativos e educativos do ensino de ciências, em particular da física, propõem que devem ser utilizados procedimentos e estratégias na sala de aula, que considerem o aprendiz como foco do ensino; isto levaria a tratar o aluno como protagonista de sua aprendizagem. Para os professores, as duas ideias parecem contraditórias: como planejar um conteúdo a ser ensinado e também acompanhar o pensamento expresso pelo aluno? A exigência sobre a capacitação do professor é muito grande para que ele consiga movimentar-se dentro dessa situação para ele conflituosa. Mas é possível tratar os conteúdos disciplinares partindo de uma questão geradora pelos alunos. Apresentamos um trabalho de uma professora de física da rede pública do estado de São Paulo com alunos do terceiro ano do ensino médio, relacionado à eletrostática. A professora planejou discutir os conceitos fundamentais a partir de atividades experimentais, incentivando a observação criteriosa e a análise de medidas, registros e organização dos resultados através de representações, para discutir os conteúdos facilitando o pensar na ação. Um tema-gerador ‘raio’ perpassa toda a sequência, resultando na participação e aprendizagem dos alunos.

Experiencias virtuales, una herramienta para enseñar mecanica.

Apresentação oral em palestra semiplenaria do trabalho "Experiencias virtuales, una herramienta para enseñar mecanica".

Hands-on experiments in the Practicum: repositioning student teachers' autonomy.

Following a worldwide trend, the Initial Teacher Education (ITE) Programmes in Brazil are recently searching for ways of integrating practice into curriculum. It raises question about what practice must be integrated and how. Notably, university-based courses are disconnected from school and have low commitment with school issues (Zeichner, 2009).The student teacher induction into school daily life is not an easy task, mainly when the practitioners are transforming physics classroom practice toward an active learning. Drawing on cultural-historical framework (Wolff-Michael Roth & Lee, 2007; Vygotsky, 1978) this study addresses the articulation between Practicum in Physics Classes and the Hands-on Experiments (HoE) used throughout the Practicum. Although in a different level, both Practicum and HoE are linked with an idea of practice. Particularly, this study focuses on how HoE might foster student teachers' autonomy and agency in the Practicum. Data was gathered in the course Practice of Physics Teaching at University of São Paulo/Brazil in 2010; in a cohort of 60 student teachers doing a year-long Practicum in urban school in São Paulo city. Data was analysed using qualitative research methods (Roth, 2005), based on 14 interviews and video records of the student teacher preparing the HoE for Practicum we will present in general lines the role of HoE for student teacher autonomy.

20S Proteasome: Structural study using SAXS.

The process of intracellular proteolysis (protein degradation) is a regulatory mechanism of cellular homeostasis with the same level of importance as gene expression.The proteasome is a proteolytic complex responsible for protein degradation and consists of a catalytic core unit called the 20S(20SPT) where the hydrolysis occurs, engaged in one or both ends by regulatory units, called 19S, responsible for the recognition of poly-ubiquitylated proteins, unfolding and translocation of them to the 20S catalytic chamber. However, the catalytic unit (20SPT) can also degrade not marked proteins with poly-ubiquitin tail, as in the case of oxidized proteins. Oxidized proteins have a tendency to form aggregates (a phenomenon that underlies human neurodegenerative diseases), and therefore they must be effectively removed from the living cell. Interestingly, the cells have approximately 1/3 of proteasome without regulatory units, i.e. only the 20S catalytic unit.