O ensino de conceitos de física quântica no ensino médio utilizando experimentos de baixo custo

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, 2015.

Supervisão e colaboração no ensino das ciências : estudo de caso realizado numa escola do ensino básico em Díli

O sistema educativo de Timor-Leste tem assistido, desde o momento da independência do país, a uma reorganização e a um desenvolvimento no sentido de aperfeiçoar os níveis de formação e de qualificação dos cidadãos timorenses. A intencionalidade é a de permitir o progresso social, económico, tecnológico e cultural de que o país precisa. Neste quadro, a formação inicial e contínua de professores assume um papel fulcral para o cumprimento das metas estabelecidas, sendo este o contexto principal onde a minha atividade profissional se desenvolveu. Este estudo situou-se na supervisão e colaboração de práticas letivas com uma professora de ensino básico, do sexto ano, no ensino das ciências, tendo por base os pressupostos teóricos da educação em ciências. O estudo que foi desenvolvido numa Escola Básica Central, em Díli, Timor- Leste, tem por base os pressupostos inerentes à supervisão, designadamente: os encontros de pré observação, observação e pós-observação, sustentados pela colaboração da investigadora no processo de desenvolvimento profissional da professora participante Os principais objetivos do estudo centraram-se em identificar e compreender quais as conceções da professora participante no estudo relativamente ao ensino das ciências e, simultaneamente, a implementação de práticas de ensino relacionadas com a didática das ciências, assumindo como referencial que as conceções em ciências que os professores possuem têm implicações no modo como ensinam (Praia, Cachapuz & Pérez, 2002). Mais especificamente, pretendeu-se analisar e compreender a forma como a professora responsável pelo ensino da disciplina de estudo do meio no numa turma do 6º ano desenvolve as suas atividades letivas . A disciplina de estudo do meio contém conteúdos da área das ciências da natureza e das ciências sociais, no entanto, este estudo desenvolveu-se apenas no âmbito das ciências naturais, por se tratar da minha área específica de formação e aquela que escolhi para aprofundar os meus conhecimentos. A investigação desenvolvida assumiu o paradigma qualitativo/interpretativo e enquadrou-se num design de estudo de caso. Para Coutinho & Chaves (2002), um aluno, um professor, uma turma, uma escola, a prática de um professor ou uma política educativa são apenas alguns exemplos de variáveis educativas para as quais o estudo de caso é a metodologia que melhor se aplica. A recolha de informação para a investigação realizou-se no decorrer dos encontros de preparação das atividades letivas, da observação de aulas e do registo realizado, dos encontros pós-observação, das entrevistas e da análise documental de interesse sobre o tema.

Atividades de investigação mediadas pelas TICE : estudo das conceções, interações e discussões desenvolvidas por crianças e jovens dentro de um contexto de ensino de ciências ativo e colaborativo

A temática de discussão neste trabalho é o Ensino de Ciências através da Investigação (ENCI) [inquiry-based science education (IBSE)] que utilisa das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) para o ensino de Ciências (TICEC). Deste modo, esta pesquisa tem o objetivo de identificar as conceções sobre a Natureza da Ciência e Tecnologia, além de compreender as interações, relações e discussões de crianças e jovens ao realizarem atividades de investigação através das TIC, dentro de um contexto de ensino de Ciências ativo e colaborativo. Organizamos esta investigação em três partes com diferentes estudos para alcançar este objetivo. A primeira parte apresenta estudos, a partir de uma revisão sistemática, de como se ensina e aprende Ciências utilizando as TICEC. Realizamos ainda uma revisão sobre o papel da argumentação no ensino de Ciências e elaboramos um instrumento para analizar a argumentação dos participantes numa atividade investigativa baseada em TICs. A segunda parte deste trabalho caracteriza a metodologia utilizada e os elementos da investigação: aspetos metodológicos (pesquisa qualitativa e estudo de caso), cenário (espaço não-formal de ensino de ciências ativo e colaborativo), sujeitos (crianças e jovens provenientes de um meio económico vulnerável), instrumentos de coleta de dados (questionário, filmagem de entrevistas, focus group e observações) e análise de dados (sistema de categorias). Também é apresentada a elaboração de uma atividade de investigação de ensino de Ciências (AIEC) mediada por recursos digitais, denominada de Módulo Temático Virtual (MTV). A terceira parte caracteriza-se pela apresentação dos resultados. No primeiro momento identificamos as conceções dos participantes sobre a Natureza da Ciência (Nature of Science – NOS), Natureza da Tecnologia (Nature of Technology - NOT) e o papel dos cientistas na sociedade. O último estudo vem caracterizar as interações, relações e discussões desenvolvidas pelos participantes quando realizam AIEC através das TICEC. Verificamos que dentro de um contexto ativo de ensino de Ciências e mediado pelas TIC, os participantes tendem a manifestar quatro aspetos ou domínios: social, técnico, afetivo e cognitivo. Os quatros domínios referidos caracterizam os processos que surgem durante o desenvolvimento de atividades científicas num cenário específico complementar à educação tradicional e são indicadores de como planear e analisar o ensino de Ciências quando se utiliza recurso digitais.

A educação alimentar no ensino de ciências : o caso das dietas alimentares

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Instituto de Física, Instituto de Química, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, Mestrado Profissional em Ensino de Ciências, 2016.

Aves de Milagres: interdisciplinaridade no ensino das Ciências

Resumo publicado em Livro de Atas

Metais, ambiente e vida: Interferência dovanádio nos sistemas vivos e sua contextualização no ensino das ciências experimentais

A actividade aqui descrita teve como objectivo aproximar alunos do ensino secundário a uma abordagem fisiológica e molecular sobre os efeitos dos metais nos seres vivos. Os alunos ficaram familiarizados com abordagens teóricas e experimentais que permitiram avaliar o crescimento celular por observação qualitativa, determinação do conteúdo proteico e da actividade específica fosfatase alcalina (ALP), recorrendo a centrifugação diferencial, leituras de absorvência e tratamento informático dos resultados. Os estudantes concluíram que a presença de metavanadato de amónio inibiu o crescimento da levedura vínica Saccharomyces cerevisiae UE-ME3, causando um decréscimo significativo do conteúdo proteico e da actividade específica ALP, um marcador da proliferação celular. A avaliação de competências adquiridas, bem como, os inquéritos de opinião mostraram que a maior parte dos alunos do 10° e 12° ano da Escola Secundária Dom Manuel Martins de Setúbal, envolvidos nesta acção, atingiram com sucesso e satisfação os objectivos previamente traçados, revelando uma aprendizagem significativa. ABSTRACT: The work described here aimed to bring high school students to a physiological and molecular approach on the effects of metals in living organisms. The students were familiar with theoretical and experimental approaches that allowed them to evaluate cell growth by qualitative observation, protein contents and alkaline phosphatase (ALP) determination, using differential centrifugation, absorbance readings and computational analysis of data. The students concluded that the presence of ammonium metavanadate inhibited the wine-wild yeast Saccharomyces cerevisiae UE-ME3 growth, and cause a significant decrease of protein content and ALP specific activity, a cell proliferation marker. The assessment of acquired skills, as well as opinion surveys showed that the vast majority of students of 10th and 12nd years of High School Dom Manuel Martins of Setúbal, involved in this project have reached with success and satisfaction the goals previously set for this action and reveals a significant learning.

Ciências no ensino fundamental I: reflexões sobre a experimentação como estratégia didática

Neste trabalho analisamos a experimentação didática no ensino de Ciências, discutindo possibilidades didáticas e implicações. Para tal, foi realizada uma pesquisa bibliográfica e análise da experiência didática pessoal da autora, num viés qualitativo de características autoetnográficas da atividade docente em si. Foram analisados os projetos de aulas de Ciências elaborados tendo em vista uma sala do 5º ano do ensino fundamental I, com diferentes estratégias didáticas, tendo como foco as experiências: (a) a construção de um terrário, (b) a construção de um filtro de água e (c) um experimento sobre erosão do solo e (d) a realização de um experimento sobre reciclagem. A análise permite considerar que a experimentação didática pode fomentar um ambiente mais lúdico, com possíveis implicações positivas para o interesse dos alunos pelo aprendizado de Ciências e, sobretudo, para o enriquecimento das atividades de ensino

As Ciências Espaciais, o saber e o fazer docente no ensino fundamental

This study aims to include topics related to Space Science in elementary education from an experiment that aims to rescue the science teachers in public schools of São Tomé, RN, a taste for experimentation and exploration of advanced technologies. During this research with teachers found that they knew enough about the subject, but this knowledge was restricted to the events disclosed by the media. Regarding scientific knowledge, that same surface, they had many conceptual difficulties which hindered the approach of these topics in their classes. To overcome this difficulty, a workshop was held where teachers had the opportunity to discuss the historical aspect of Space Science, some physical concepts related to it, and the conduct of experiments with PET bottle rockets that recover from the curiosity typical of how the science. The results were outlined in the form of Planning Didactic built by teachers and using themes related to space science, from there, discussing content already provided in the composition of the schools curriculum. Therefore, this work allowed the teachers a minimum training required for them to not only reproduce, but readjusted and build, from this, their own paths in the classroom at the fundamental level

Visões e virtudes pedagógicas do ensino experimental da química: o que dizem professores de química que utilizam a experimentação em suas práticas pedagógicas?

Nessa pesquisa investigo concepções, sobre uso pedagógico da experimentação incorporadas por professores de Química que realizam rotineiramente essas modalidades de aulas com seus alunos: Que desafios enfrentam nas suas realizações? Que contribuições consideram que podem fornecer ao ensino aprendizagem da Química? O material empírico produzido teve como fonte entrevistas coletivas concedidas por dois grupos de professores de Química, um que atuava no Ensino Médio e outro no Ensino Superior em um curso de Licenciatura em Química. Tal material foi organizado e analisado tomando como base princípios metodológicos da análise de conteúdo e da pesquisa narrativa e (auto)biográfica. A análise partiu de aspectos convergentes entre os discursos dos dois grupos de professores. O conjunto das análises indicia que as concepções sobre experimentação assumidas pelos sujeitos-professores pouco ou nada se diferenciam daquelas encontradas em pesquisas que investigaram professores que não utilizam aulas práticas. Nesse sentido, prevaleceu o entendimento do uso pedagógico da experimentação como estratégia de ensino aliada à teoria de forma complementar a esta, cuja principal função recaiu no suposto caráter motivacional do ensino experimental. Mantendo um discurso já corriqueiro, os professores reiteram as contingências infra-estruturais e organizacionais como fatores limitantes ao uso pedagógico da experimentação no ensino de ciências. Esse parece ser um discurso já estruturado que atravessa a área e que se presentifica na fala dos sujeitos, mesmo que tais condições (ou a falta delas) não sejam vivenciadas por eles em seus ambientes de trabalho. Ao falarem sobre este tipo de desafio esses professores falam de algo que não lhes pertence enquanto desafio pessoal, mas que está presente em uma forma usual de se lidar discursivamente com o ensino experimental. Um aspecto que merece destaque, por não ser frequente, dentre os resultados obtidos na pesquisa está o fato dos sujeitos atribuírem à formação docente a qualidade de desafio a ser vencido para a efetivação do ensino experimental na escola, ainda que a compreensão de formação manifestada esteja limitada à dimensão técnica.

A proposta de ensino por investigação e o processo de formação inicial de professores de ciências: reflexões sobre a construção de um modelo didático pessoal

Pós-graduação em Educação para a Ciência - FC

Experimentação no ensino de química: propostas de realização em busca da aprendizagem significativa

The Experimentation in Science Education is used since the beginning of 19th century and has it origins linked to the laboratory classes realized in the universities. This classes used, and in many cases, still using the Scientific Method initially purposed by Descartes in 18th century for the construction of scientific knowledge. One of the allegations is that the method would be the fast stand the cheapest to generating scientific information, although, it is based on the empiricism-positivism, which considers that all people have the same learning skill and they can start from the same spot. Through this paper, is not intended to contest the scientific methodology, or even its importance in science history, but just try to identify and describe other possibilities in using of the teaching laboratory, which can make the learning easier for a much higher number of students, contemplating different cognitive capabilities and generating a better scientific knowledge learning and its transfer to practical situations in life, besides, they can provide more significant learnings. Over the text, four different purposes will be presented, which depart from the laboratory use for theory evidence, incapable to make students use the learned knowledge outside the school, until that which develops in the students capabilities to scientifically argue about their day to day themes

O ensino por investigação: construindo possibilidades na formação continuada do professor de ciências a partir da ação-reflexão

Studies and reflections about the current trends on teaching Science show us the importance of include in the teaching practice, activities with a investigative and problematic approach, that allow to the learners to understand and to apply concepts and phenomena scientifics. On this perspective, the teacher continuing education is essential to effect the practice of this approach in the classroom. Therefore, this research has as an objective to contribute with Science teacher continuing formation in the basic education, in the use of the investigative approach, with a view to overcoming obstacles and making change in pedagogical practice using this research elements. For this, a qualitative research with science teachers of basic schools in the city of Natal/ RN/ Brazil was held, who attended the training course on teaching by investigation in 2012, through the project entitled "Em Busca de Novos Talentos para a Ciência: uma intervenção no ensino público" (Searching New Talents for Science: an intervention in public education).The research was conducted in four stages: Diagnosis of the conceptions of education for research and incorporation into practice after the New Talents course; projection of the intervention, intervention and evaluation. To obtain the data it was made a questionnaire, semi-structured interviews, group studies, written records and participant observation. It was analyzed that the course had significant contributions to the participating teachers to promote the approach and the motivation for incorporation of the investigative approach in practice. The permanence of weaknesses related to the theoretical basis was found, the wear resistance, difficulty in planning activities and the change in practice, diagnosed the previous course of this research. It was also noticed certain lack of domain of teaching principles of investigation by the teachers, who despite being well understood in theory, reveal gaps in practice. Despite not having been exploited the full potential of investigative activity is apparent that the inclusion of activities with an investigative approach to science and biology classes is essential for an active, critical and reflective posture of the students as well as the interest in learning about science. It was demonstrated that intervention with moments of reflection, engagement, knowledge exchange, it was effective in overcoming difficulties identified at baseline as well as providing greater motivation to face the innovations and changes in education, suggesting an important format to considered in the course of continuing education. This is because the planning and replanning allow teachers to reflect and evaluate their practice, contributing to overcoming difficulties of teachers on a daily basis.

O ensino por investigação: construindo possibilidades na formação continuada do professor de ciências a partir da ação-reflexão

Studies and reflections about the current trends on teaching Science show us the importance of include in the teaching practice, activities with a investigative and problematic approach, that allow to the learners to understand and to apply concepts and phenomena scientifics. On this perspective, the teacher continuing education is essential to effect the practice of this approach in the classroom. Therefore, this research has as an objective to contribute with Science teacher continuing formation in the basic education, in the use of the investigative approach, with a view to overcoming obstacles and making change in pedagogical practice using this research elements. For this, a qualitative research with science teachers of basic schools in the city of Natal/ RN/ Brazil was held, who attended the training course on teaching by investigation in 2012, through the project entitled "Em Busca de Novos Talentos para a Ciência: uma intervenção no ensino público" (Searching New Talents for Science: an intervention in public education).The research was conducted in four stages: Diagnosis of the conceptions of education for research and incorporation into practice after the New Talents course; projection of the intervention, intervention and evaluation. To obtain the data it was made a questionnaire, semi-structured interviews, group studies, written records and participant observation. It was analyzed that the course had significant contributions to the participating teachers to promote the approach and the motivation for incorporation of the investigative approach in practice. The permanence of weaknesses related to the theoretical basis was found, the wear resistance, difficulty in planning activities and the change in practice, diagnosed the previous course of this research. It was also noticed certain lack of domain of teaching principles of investigation by the teachers, who despite being well understood in theory, reveal gaps in practice. Despite not having been exploited the full potential of investigative activity is apparent that the inclusion of activities with an investigative approach to science and biology classes is essential for an active, critical and reflective posture of the students as well as the interest in learning about science. It was demonstrated that intervention with moments of reflection, engagement, knowledge exchange, it was effective in overcoming difficulties identified at baseline as well as providing greater motivation to face the innovations and changes in education, suggesting an important format to considered in the course of continuing education. This is because the planning and replanning allow teachers to reflect and evaluate their practice, contributing to overcoming difficulties of teachers on a daily basis.

A descoberta do elétron como tema gerador de um ensino de física mediado por experimentação remota

In this work, we have proposed and applied a methodology for teaching electromagnetism, based on an experimental activity and designed in an investigative teaching model, and containing a high degree of dialogism among teachers and students. We have used the discovery of the electron as a generator theme and a remote experiment to determine the charge-to-mass ratio of the electron as an educational resource. Our analyses indicate favorably towards the promotion of ways of appropriation of knowledge by the student, very different from those perceived in traditional expositive classes. Similarly, we find that the presence of a technological resource and an experimental activity create new posture of the teacher in the classroom, probably caused by the unpredictability of the results from the use of such resources. A challenge that we still need to solve is how to engage students in extra classroom tasks, since learning is not only effective in time for classes. We also present the weaknesses detected in our methodological proposal as well as implementations necessary in order to continue the validation process of this methodology.

Análise dos discursos dos professores de uma licenciatura em Ciências Biológicas sobre o ensino de evolução: dificuldades, limitações e abordagens promissoras

Este trabalho procura identificar e discutir aspectos da formação inicial que estejam relacionados com o ensino de evolução biológica no curso de licenciatura plena em Ciências Biológicas da Faculdade de Formação de Professores da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. A evolução biológica é considerada tanto por vários estudiosos como por documentos oficiais de educação como um eixo unificador dentro das Ciências Biológicas que, além de interligar as diversas partes que compõem a Biologia, é imprescindível para a compreensão de diversos conceitos e processos biológicos. A coleta de dados foi realizada a partir de entrevistas semiestruturadas aplicadas a quatro docentes do curso, sendo dois responsáveis por disciplinas de conteúdo biológico específico e os outros por disciplinas relacionadas ao ensino de Ciências e Biologia. Os discursos foram analisados a partir da Análise de Conteúdo. Os resultados aqui expostos revelam que o ensino da teoria evolutiva ocupa posição de destaque na formação dos alunos da FFP-UERJ ao longo do curso, contribuindo para a construção de uma visão mais global sobre a Biologia para muitos. As principais dificuldades apontadas para a sua abordagem são a ausência de atividades interdisciplinares como trabalhos de campo; a falta de comunicação entre os docentes do curso sobre o assunto; a falta de maturidade dos alunos para compreender os processos evolutivos; a falta de materiais de apoio em determinadas áreas específicas; e o embate entre as explicações científicas e alguns pontos de vista religiosos sobre a origem da diversidade biológica. A maioria dos docentes apontou as estratégias que utilizam para superar tais empecilhos e incluir o tema em suas disciplinas. O resultado deste esforço é reconhecido por eles mesmos, ao perceber que, ao longo do curso, os alunos desenvolveram capacidade intelectual para relacionar temas de distintos campos através da perspectiva evolutiva.