Caixa experimentoteca: uma proposta para o ensino de astronomia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Física e o som: possibilidades didáticas e experimentais para o ensio de acústica

We studied in this work some aspects of the physics of sound and music as a tool for physics teaching. The theory of sound since it is generated by some stimulus to its uptake by the human body, in areas such as: frequency, intensity, tone and propagation. The literature of the subject research was combined with the study of free software that captures waves on a computer, using a microphone, and allows to analyze the waves and frequencies involved in the sound, being able to distinguish tones, frequencies and intensities. We have analyzed some instruments (guitar, harmonica and pitch), including voice, from the quantitative and qualitative point of view. Finally we analyze textbooks in their acoustic topics and try to understand how important these materials give to this topic in basic education. We suggest a teaching sequence that could be applied in a high school classroom

Contribuição de práticas argumentativas para a democratização de debates científicos em aulas de Física

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Repensando as situações de aprendizagem em física: proposta de duas sequências didáticas com abordagem CTSA para formação ética do cidadão / Gabriel Scoparo do Espirito Santo. -

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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 realidade das entidades científicas e a formação de professores de física: uma análise sociocultural

O objetivo da presente tese é realizar uma abordagem acerca da realidade das entidades científicas no contexto da formação de professores de física. A literatura em ensino de ciências destaca a importância do entendimento de aspectos da natureza da ciência por professores. Dentre esses aspectos, exploramos a questão da realidade das entidades inobserváveis descritas pelas teorias científicas, tratando sobretudo de critérios utilizados para a caracterização dessa realidade por licenciandos, bem como possíveis influências na constituição desses critérios. Consideramos que um professor de física, durante sua atuação profissional, precisará lidar com a questão da realidade de entidades não acessíveis aos sentidos, tendo talvez de explicar em que se baseia uma proposição sobre sua existência. No desenvolvimento do presente trabalho, trouxemos alguns elementos de uma discussão que se dá no âmbito filosófico a respeito do realismo científico e também abordamos formulações teóricas que tratam da questão da realidade em perspectivas que se referem ao campo cotidiano e ao senso comum. Como referencial mais geral, utilizamos uma abordagem sobre cultura, que aponta para a influência de diversas estruturas culturais nas formas de entendimento do mundo e permite conceber a ciência como uma dessas estruturas. Entre outras coisas, a aprendizagem da ciência envolveria a compreensão de suas formas específicas de atribuir realidade, em contraposição às formas de outras estruturas culturais. Foram desenvolvidos três estudos, com análises fundamentadas em metodologias qualitativas. No primeiro, investigamos critérios usados por licenciandos em física para definir a realidade de entidades da ciência e de entes relacionados a outros domínios; no segundo, analisamos formas pelas quais certas entidades científicas são caracterizadas e tomadas como reais em uma coleção de livros didáticos de física do ensino superior; e, por fim, o terceiro consistiu na construção e utilização de um heurístico, com o objetivo de proporcionar reflexões acerca de questões relacionadas ao conhecimento científico e a elementos de outras estruturas culturais e foram analisadas as entrevistas de quatro estudantes de licenciatura sobre o uso desse instrumento. Os resultados obtidos parecem mostrar que há influência de elementos vindos de fora da ciência nos critérios utilizados por estudantes para a definição da realidade das entidades. Além disso, mostram que esse tema não é comumente trazido à reflexão dos alunos, o que não contribui para a reelaboração dos critérios de realidade já trazidos por eles de outros campos que não o científico. O heurístico utilizado no terceiro estudo serviu para trazer à tona as bases do pensamento dos estudantes e lhes indicar certos elementos para reflexão; existiram diferenças nos tipos de reflexão suscitados pelo instrumento, o que consideramos ser uma espécie de \"contextualização cultural\" na maneira de compreender as questões trazidas por ele. O desenvolvimento dos três estudos nos permitiu compreender alguns aspectos relevantes sobre os modos de entendimento das entidades da ciência e pensar sobre suas formas de tratamento em um curso de física.

O papel da formação continuada de física na relação de professores com as atividades experimentais

Esta pesquisa investiga dois professores de Física do ensino médio com grande experiência em sala de aula e frequentadores dos cursos de formação continuada da USP ministrado pelo Instituto de Física no período das férias. Estes professores participam ativamente das atividades mensais propostas pelo grupo de trabalho desses cursos e são profissionais de certo modo implicados com seu processo de aprendizagem e formação. Eles foram acompanhados em um curso ministrado durante o período de férias e em reuniões mensais no Instituto de Física da USP de São Paulo. Utilizamos a metodologia da pesquisa qualitativa, coletando os dados a partir de observações destes professores em diversos contextos e de entrevistas semiestruturadas baseadas em suas histórias de vida. Um dos objetivos da pesquisa foi, à luz da psicanálise, utilizando o autor Wilfred Ruprecht Bion como referencial teórico, compreender as relações que os professores estabelecem com as atividades experimentais e como lidam com as frustrações que estas atividades evocam. Compreendendo esta relação, investigamos qual seria o papel da formação continuada nesta relação dos professores com as atividades experimentais. Propusemos uma organização em categorias para descrever as trajetórias destes dois professores, mostrando de um modo geral como eles lidam com as frustrações, ora enfrentando-as, ora fugindo delas. A partir da observação e entrevistas em ambiente de formação continuada, nosso segundo objetivo foi fazer uma reflexão de como os cursos de formação continuada estão atuando para dar suporte ao professor que busca os cursos e que na maioria das vezes está em um estado de dependência ao invés de ter a autonomia pressuposta pelos formadores. Percebemos que os formadores de uma maneira geral não estão servindo de continentes para as frustrações e angústias provenientes das experiências emocionais dos professores que surgem do contato com as atividades experimentais. Desta forma concluímos que devemos repensar os cursos de formação continuada para que possam contemplar as subjetividades do professor.

Um estudo sobre o ensino de evaporação no contexto ciência, tecnologia e sociedade

The scope of this Dissertation is propose the teaching of the evaporation based on the approach Science, Technology and Society (STS) because we believe that this type of approach is able to provide students with a more critical and conscious learning about science. Moreover, with this search, it´s possible to show for students the importance of role to play for them as citizens in decision making aimed to benefit all who are part of the community to which they belong. From this perspective, broached the theme evaporation in a region characterized by constant lack of water for consumption, the municipality of Santa Cruz/RN because, despite the creation of dams to regulate the flow of rivers and increase the availability of water during periods of scarcity, we know that these reservoirs have a large free liquid surface allowing high water loss by evaporation. Thus, evaporation affects the performance of reservoirs for water supply and irrigation, being a phenomenon of particular interest to study. To this end, a questionnaire in order to identify students' preconceptions on the subject was applied. Was then prepared and conducted a workshop geared toward students majoring in Physics Campus Santa Cruz, Federal Institute of Education, Science and Technology of Rio Grande do Norte (IFRN). The completion of the workshop served as a space for discussion of the topic within the context of the municipality of Santa Cruz/RN. As a product, we suggest to physics teachers a guide with recommendations to be taken into account when they teach this subject

Física do meio ambiente como disciplina nas licenciaturas em física: proposta de uma unidade didática para ensinar efeito estufa e aquecimento global

In this dissertation we propose a Teaching Unit of Physics to teach content through environmental discussions of the greenhouse effect and global warming. This teaching unit is based on a problem-methodological intervention from the application of the method of the Arch of Charles Maguerez. The methodological foundations of the thesis are embedded in action research and this is structured in five chapters: the first chapter deals with the Physical Environment (FMA) as a subject in Degree Courses in Physics in Brazil, bringing the concern of how this discipline has been taught. We started the first chapter explaining the reasons behind the inclusion of the discipline of Physical Environment in a Physics Degree Courses. Then we did a search on the websites of Institutions of Higher Education, to know of the existence or not of this discipline on curricular. We then analyzed the menus to see what bibliographies are being adopted and what content of Physics are being worked, and how it has been done. The courses surveyed were those of Federal and Federal Institutes Universities. Thus ended the first chapter. Given the inseparability between studies in Physics Teaching and studies on competencies, skills and significant learning, wrote the second chapter. In this chapter we discuss the challenge of converting information into knowledge. Initially on initial teacher training, because even if this is not our focus, the study is a discipline on the upper reaches, therefore, offered to future teachers. Then we talked about the culture of knowledge, where we emphasize the use of a teaching approach that promotes meanings taught by content and make sense to the student. We finished the third chapter, making some considerations on skills and abilities, in order to identify what skills and competencies were developed and worked during and after the implementation of Curriculum Unit. The third chapter is the result of a literature review and study of the radioactive EarthSun interaction. The subjects researched approach from the generation of energy in the sun to topics stain solar coronal mass ejections, solar wind, black body radiation, Wien displacement law, Stefan-Boltzmann Law, greenhouse effect and global warming. This chapter deals with material support for the teacher of the aforementioned discipline. The fourth chapter talks about the arc method of Charles Maguerez; Here we explain the structure of each of the five steps of the Arc and how to use them in teaching. We also show another version of this method adapted by Bordenave. In the fifth and final chapter brought a description of how the method of Arc was used in physics classes of Environment, with students majoring in Physics IFRN Campus Santa Cruz. Here, in this chapter, a transcript of classes to show how was the application of a problem-based methodology in the teaching of content proposed for Physics Teaching Unit from the environmental discussion about the greenhouse effect and global warming phenomena

Educação Física Escolar, Relatório Jacques Delors e PCN's : Adaptação à lógica do capitalismo contemporâneo

artigo problematiza quais seriam as principais demandas para o ensino Educaçao Física escolar no capitalismo contemporâneo do ponto de vista hegemônico em que a centralidade nos processos educacionais é ocupada por disciplinas que possuem uma dimensao mais cognitiva, tais como Português e Matemática. Sendo assim, buscou-se apreender como a noçao de competência vem assumindo a centralidade na esfera educativa ao mesmo tempo em que coloca os saberes e o conhecimento em segundo plano. Além disto, identificar e compreender como a tendência colocada acima, sob a égide de dois documentos oficiais: Relatório Jacques Delors no plano internacional e Parâmetros Curriculares Nacionais no plano brasileiro repercutem nos saberes a serem trabalhados pela Educaçao Física no atual momento histórico foi centralmente importante. A partir dos elementos trabalhados, chegou-se ao entendimento de que a Educaçao Física imediatamente nao contribui para a formaçao exigida pela gestao de trabalho flexível, porém mediatamente sim, quando o trabalho pedagógico se volta, essencialmente, para a perspectiva de instrumentalizar os alunos para a resoluçao de problemas e a tomada de decisoes acertadas ao longo da vida

Educação Física Escolar, Relatório Jacques Delors e PCN's : Adaptação à lógica do capitalismo contemporâneo

artigo problematiza quais seriam as principais demandas para o ensino Educaçao Física escolar no capitalismo contemporâneo do ponto de vista hegemônico em que a centralidade nos processos educacionais é ocupada por disciplinas que possuem uma dimensao mais cognitiva, tais como Português e Matemática. Sendo assim, buscou-se apreender como a noçao de competência vem assumindo a centralidade na esfera educativa ao mesmo tempo em que coloca os saberes e o conhecimento em segundo plano. Além disto, identificar e compreender como a tendência colocada acima, sob a égide de dois documentos oficiais: Relatório Jacques Delors no plano internacional e Parâmetros Curriculares Nacionais no plano brasileiro repercutem nos saberes a serem trabalhados pela Educaçao Física no atual momento histórico foi centralmente importante. A partir dos elementos trabalhados, chegou-se ao entendimento de que a Educaçao Física imediatamente nao contribui para a formaçao exigida pela gestao de trabalho flexível, porém mediatamente sim, quando o trabalho pedagógico se volta, essencialmente, para a perspectiva de instrumentalizar os alunos para a resoluçao de problemas e a tomada de decisoes acertadas ao longo da vida