Uma experiência didática de inserção do microcomputador como instrumento de medida no laboratório de física do ensino médio

Neste trabalho elaboramos cinco atividades experimentais que envolvem o uso do microcomputador como instrumento de medida no laboratório didático de Física. As atividades são do tipo aberto, de modo que os alunos tenham a oportunidade de explorar, testar e discutir soluções para todo o processo de medida, desde o uso de sensores nos sistemas de detecção, à conversão analógica/digital, passando pelos softwares. Somente depois de medidas manuais, o aluno passa à aquisição automática. Há guias impressos para alunos, com questões, desafios e sugestões de tarefas a serem executadas, e um texto de apoio para professores, contendo embasamento teórico e técnico indispensáveis para a compreensão do processo de aquisição automática. Os tópicos tratados são: sensores, medidas de tempo, e ondas mecânicas transversais (em cordas) e longitudinais (sonoras). O embasamento teórico para o desenvolvimento da proposta está apoiado na teoria sócio-interacionista de Vigotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo não pode ser entendido sem referência ao contexto social, seus signos e instrumentos. Todas atividades foram testadas em condições de sala de aula em turmas de ensino médio e tecnológico da Unidade de Ensino do CEFET/RS, em 2003, e no curso de extensão Física para o Ensino Médio II, do Instituto de Física da UFRGS, em 2004. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio para professores do ensino médio sobre o uso do microcomputador como um instrumento de medida, guias para alunos das cinco atividades experimentais envolvendo aquisição automática de dados e um hipertexto, disponível na web, baseado em animações do tipo Java Applet (Physlet).

O eletromagnetismo abordado de forma conceitual no ensino médio

Este trabalho trata da aplicação de uma abordagem instrucional centrada nos aspectos conceituais, visando uma aprendizagem eficaz e significativa de situações físicas no Ensino Médio. O objetivo da metodologia aqui empregada é priorizar conceitos físicos em relação a instrumentos (como, por exemplo, a Matemática), que devem ter a conotação apenas de ferramentas, ou de coadjuvantes, no contexto do ensino de Física no Nível Médio. Como referencial teórico para o desenvolvimento dessa metodologia é utilizada a teoria dos campos conceituais de Vergnaud. A proposta é desenvolver um material instrucional que possa servir como texto de apoio na abordagem conceitual do Eletromagnetismo. Este material foi aplicado no decorrer do 3º trimestre do ano de 2003 aos 22 alunos da turma 3A do Colégio Estadual Piratini e, posteriormente durante o 2o bimestre, aos 20 alunos das turmas de 6º semestre da Escola Técnica em Saúde do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Como avaliação da aplicação dessa proposta pode-se citar que os alunos mostraram-se mais seguros no momento de aplicar os conceitos, quando da confecção dos experimentos, e menos ansiosos no momento formal da prova avaliativa, demonstrando uma maior motivação quando apresentados ao Eletromagnetismo contextualizado em situações do seu dia-a-dia. Acredita-se que tenha ocorrido uma aprendizagem mais significativa do Eletromagnetismo por ter sido este abordado com uma maior ênfase na parte conceitual. O produto educacional produzido neste trabalho de conclusão compreende o material didático impresso preparado para o desenvolvimento desta metodologia e entregue para os alunos, bem como os instrumentos de avaliação utilizados (Anexos A a F). Como complemento, é apresentado um CD com o objetivo de facilitar o acesso ao material instrucional e incluir as animações desenvolvidas pela autora usando o software Flash MX.

Uma proposta para o ensino de eletrodinâmica no nível médio

Neste trabalho é apresentada uma proposta para o ensino de Eletrodinâmica, aplicada, durante o segundo trimestre do ano 2004, a duas turmas, com trinta e oito e quarenta alunos, respectivamente, de terceiro ano do Ensino Médio do Instituto Estadual de Educação Ernesto Alves, em Rio Pardo, RS. A proposta visa tornar o ensino e a aprendizagem desta disciplina mais eficientes, usando metodologia e recursos apropriados para os novos tempos, de forma a despertar o interesse dos alunos pelo conhecimento. A metodologia e recursos utilizados durante o projeto são embasados na teoria construtivista de Jean Piaget e visam proporcionar aos alunos os conhecimentos significativos, defendidos por David Ausubel, tendo como ponto de partida os conhecimentos prévios dos alunos, averiguados através de um Pré-teste. A metodologia e os recursos compreendem aulas expositivas interativas, resolução de problemas e de exercícios, trabalhos individuais e em grupos, realização de experiências reais, realização de experimentos virtuais, usando o aplicativo Edison, adequado para a simulação e o estudo de circuitos elétricos, interação entre os alunos e entre alunos e professora, através de um ambiente virtual de aprendizagem- o TelEduc- possibilitando um melhor aproveitamento do tempo, disponibilizando mais recursos para pesquisa e motivando os alunos para a aprendizagem através da utilização das Novas Tecnologias. A Internet é usada como fonte de pesquisa e como tecnologia de comunicação. Tratando-se de um projeto que tem pretensão de ser construtivista, a avaliação dos alunos não poderia se dar de forma tradicional, unicamente através de provas Buscou-se avaliar o crescimento, a aprendizagem significativa de novos conhecimentos, o desenvolvimento de habilidades e competências através da observação de seu desempenho em todas as modalidades de atividades desenvolvidas, individualmente ou em grupos. A avaliação se deu através da observação direta da professora durante as aulas (com registro de dados) e através dos testes aplicados e correção de trabalhos entregues em papel ou postados no TelEduc. Acredita-se que esses recursos, complementados pela forma de avaliação tornem as aulas mais agradáveis, fazendo com que os alunos tenham o prazer de participar e aprender, proporcionando a construção do conhecimento e despertando nos mesmos o interesse e a predisposição para o aprendizado. O produto educacional produzido neste trabalho de conclusão é apresentado em forma de CD-Rom. Faz parte do Cd-Rom (Apêndice E) todo o material que foi, gradativamente, disponibilizado na plataforma TelEduc: os textos de apoio, as atividades e os exercícios propostos, o Pré e Pós-teste, os testes aplicados e as questões de vestibulares.

Introdução ao uso da informática no ensino de física no ensino médio

Neste trabalho foi proposta e avaliada uma concepção alternativa de ensino de Física para o ensino médio, onde recursos de informática, como: animações, applets, páginas e softwares educacionais, foram incorporados ao contexto de aulas teóricas e de laboratório, no ensino de Cinemática, Dinâmica e Energia. Parte dos recursos de informática foi desenvolvida para este projeto, e parte foi selecionada dentre o material de livre acesso disponível na internet. O objetivo deste trabalho foi proporcionar aos alunos um ensino de Física mais dinâmico, com aplicação do que é estudado em sala de aula, relacionando conceitos com os fenômenos estudados, a partir de análises gráficas, exercícios, experiências virtuais e demais recursos da informática. O referencial teórico para o desenvolvimento do projeto foi o da aprendizagem sob um enfoque cognitivista (Piaget), através de um desenvolvimento progressivo, com a aquisição e análise do conhecimento pelo aluno durante todo processo educacional. O material educacional produzido foi aplicado no Colégio Salesiano Dom Bosco (Escola Particular), em duas etapas: em 2003 de maneira experimental, com duas turmas de primeiro ano do Ensino Médio (101 e 102), a fim de verificar qual metodologia seria a mais adequada, quais as estratégias a serem desenvolvidas e quais as eventuais dificuldades encontradas. Na segunda etapa, em 2004, foi aplicado o material otimizado na turma 103. A avaliação do material foi realizada a partir de um teste aplicado no início e no final do período letivo. O teste teve por objetivo verificar as concepções sobre conceitos de Física trazidos das séries anteriores. Observou-se um aumento significativo no número de acertos no final do ano letivo, o que sugere uma evolução no entendimento dos conceitos estudados em sala de aula. A eficiência do material pôde ser melhor avaliada ao comparar os resultados do teste obtidos para alunos de duas turmas, a que participou do projeto, e outra, da mesma série e Escola, que não participou do projeto. Para esta outra turma, o índice de acertos praticamente não se alterou em comparação com o teste realizado no início do ano, indicando que o método tradicional foi pouco eficiente em provocar mudanças nas concepções alternativas dos estudantes. Para a turma que participou do projeto, houve mudanças significativas. O produto educacional produzido inclui um CD, contendo o hipertexto desenvolvido sobre: Cinemática, Dinâmica e Energia, com textos, ambiente educacional, vídeos, exercícios e artigos.

Atividades de aquisição de dados no laboratório de física em cursos de tecnologia

No presente trabalho é proposto um conjunto de atividades de aquisição de dados para um laboratório didático de Física, no contexto de ensino tecnológico de escolas técnicas. São construídas rotinas de programação com a ferramenta Visual Basic for Applications (VBA), incorporadas em planilhas Excel, sendo a aquisição de dados através da porta de joystick da placa de som do microcomputador. As atividades propostas envolvem especialmente experimentos no campo da mecânica, no qual são investigados o sistema massa-mola, pêndulo simples e movimento de rotação de um pião. A metodologia proposta para estas atividades é embasada na teórica construtivista de Vygotsky. O material foi aplicado e avaliado em uma oficina oferecida para alunos de cursos superiores de tecnologia (Automação Industrial e Manutenção Industrial e Sistemas de Informação) do CEFET/PR, unidade sudoeste do Paraná em 2005. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio sobre medidas físicas e erros e sobre o uso da linguagem VBA em sistemas de aquisição de dados com a placa de som do microcomputador, e rotinas incorporadas a planilhas Excel que permitem a aquisição automática dos dados trabalhados nas atividades experimentais. No texto de apoio, também são sugeridas atividades para os alunos. As planilhas Excel (incluindo as macros VBA) constam o CD-ROM anexo a este trabalho, e estão disponibilizadas na web.

Uma proposta para o ensino de eletromagnetismo no nível médio

This paper aims at building a proposal for teaching of electromagnetism in the secondary level in the state public school in Natal, RN, encompassing at the most possible comprehensive manner the fundamental aspects of electromagnetism. The methodology employed here is prioritize physical concepts rather than instruments (such as the mathematics), which should have the connotation of just tools, or of aids in the context of physics teaching in the referred teaching level. The proposal is to give teachers a consultation resource, from differentiated lesson plans, which have as main focus activities based primarily in texts and active participation of students in the teaching- learning process and the implementation of the PCN+ proposals (BRAZIL, 2000), which suggest alternative ways to make the practice in the classroom more exciting, targeting a significant teaching-learning process for both the teacher and the student. This material was applied during the 3rd and 4th term (i.e., bimester) throughout the school year of 2007, in the State School Teacher Varela Barca in two classes (3V1 and 3V2) of 3rd grade of secondary level. As evaluation of the implementation of this proposal one can cite that students were more secure when to apply the concepts, when conducting the experiments, and less anxious when formal evaluation of the evidence, showing greater motivation when presented to electromagnetism contextualized in their everyday situations. The product of this educational work includes, besides the dissertation, the lesson plans, itineraries and experimental assessment of the instruments used (Annex E to I)

Matemática Védica no ensino das quatro operações

This paper describes a study on the possibilities of teaching Vedic Mathematics for teaching the four operations. For this various literature sources were consulted considering three main aspects. The first of a historical-cultural, in order to gather information about the Mathematics originated from Vedic civilization, which highlight (Plofker, 2009), (Joseph, 1996), (Bishop, 1999), (Katz, 1998), (Almeida , 2009). This sought to emphasize relationships of the development of this culture with the math involved in the book Vedic Mathematics written by Tirthaji and published in 1965. In this respect the work brings notes on the history of mathematics on the development of mathematics in ancient India. The second aspect was related to teaching mathematics through research activities in the classroom, in this sense, I sought a bibliography to assist in the construction of a proposed activity to teach the four operations, based on the sutras of Vedic Mathematics, but within an investigative approach, assisting in the development of mental calculation strongly stimulated by the Vedic Mathematics Sutras. The authors were adopted (Mendes, 2006, 2009a, 2009b), Bridge (2003). The third aspect considered to search for books on teaching Vedic Mathematics, written by other authors, based on the book by Tirthaji. This revealed Vedic Mathematics textbooks adopted in schools and free courses in the UK, USA and India, all based on the book Vedic Mathematics of Tirthaji. From the bibliographical studies were prepared didactic guidelines and suggested activities for the teacher, to assist in teaching the four operations. The educational product, consisting of Chapters 4 and 5, is the body of the dissertation and consists of didactic guidelines and suggestions for activities that aim to contribute to the teachers who teach initial years of elementary school

Atividades estruturais de equações polinomiais numa abordagem histórica por meio de e-book

The present study investigates how the inter-relationship of the content of polynomial equations works with structured activities and with the history of mathematics through a sequence of activities presented in an e-book, so that the result of this research will proceed will result in a didactic and pedagogic proposal for the teaching of polynomial equations in a historical approach via the reported e-book. Therefore, we have considered in theoretical and methodological assumptions of the History of Mathematics, in structured activities and new technologies with an emphasis on e-book tool. We used as a methodological approach the qualitative research, as our research object adjusts to the objectives of this research mode. As methodological instruments, we used the e-book as a synthesis tool of the sequence of activities to be evaluated, while the questionnaires, semi-structured interviews and participant observation were designed to register and analyze the evaluation made by the research, participants in the structured activities. The processing and analysis of data collected though the questionnaires were organized, classified and quantified in summary tables to facilitate visualization, interpretation, understanding, and analysis of these data. As for participant observation was used to contribute to the qualitative analysis of the quantified data. The interviews were synthetically transcribed and qualitatively analyzed. The analysis ratified our research objectives and contributed to improve, approve and indicate the use of e-book for the teaching of polynomial equations. Thus, we consider that this educational product will bring significant contributions to the teaching of mathematical content, in Basic Education

A etnomatemática em uma cerâmica da região do Seridó/RN

This work has as objective to describe mathematical knowledge used as tools in the manufacture and marketing of tiles of red ceramic by potters of the Currais Novos village/ RN, located 250 km from the capital of Rio Grande do Norte. For us to reach our objective, we rely on conceptions ambrosianas of Ethnomatematics, besides of the qualitative research in an ethnographic approach. In the empirical part of the research, that went it accomplishes in the period from 2009 to 2012 in the Currais Novos Village, we support the following tools for data collection, semi-structured interviews, field diary, photographs, audio recordings and participant observations. In the analysis of the collected data, we can conclude that there are mathematical knowledge in the management of manufacture and marketing of tiles, often different from the academic mathematics, mainly in the wood cube, on cube of the clays, in the handler with the measures time, the count method , in the arrangement of tiles, in the preparation of the ceramic mass and sale of tiles. Theses knowledge were described and analyzed in the light of the theoretical Ethnomatematics, also supported in official documents, such as Parameters Nacional Curriculares. The analyzes of these knowledge generated subsidies for elaboration of an educational product - a proposal of didactic sequence destined to the Teaching of Mathematics in Elementary and Middle levels for the community schools and region, this proposal is in the Appendix to this work

A competência leitora e suas relações com processos de ensino e aprendizagem da matemática

Pós-graduação em Docência para a Educação Básica - FC

Uso pedagógico do ábaco romano para ensino do algoritmo de multiplicação

This dissertation describes the construction of a alternative didactic incorporating a historical approach with the use of the Roman abacus for teaching multiplication to students of 2nd year of elementary school, through activities ranging from the representation of numbers to multiplying with the Roman abacus, for learning the multiplication algorithm. Qualitative research was used as a methodological approach since the research object fits the goals of this research mode. Concerning the procedures, the research can be seen as a teaching experiment developed within the school environment. The instruments used for data collection were: observation, logbook, questionnaires, interviews and document analysis. The processing and analysis of data collected through the activities were classified and quantified in tables for easy viewing, interpretation, understanding, analysis of data and then transposed to charts. The analysis confirmed the research objectives and contributed to indicate the pedagogical use of the Roman abacus for teaching multiplication algorithm through several activities. Thus, it can be considered that this educational product will have important contributions for the teaching of this mathematical content, in Basic Education, particularly regarding to the multiplication process

Produção do mestrado profissional em ensino de ciências naturais e matemática da UFRN (física e química/2005-2012): papel dos documentos oficiais e características dos produtos educacionais

The importance of the Professionals Master in the field of science education is revealed by the recognition that they provide, to practicing teachers, in particular, training spaces for reflection and application of knowledge. This work appears in the context of the project "Research and training in teaching science and mathematics: a cutout of academic production in the northeast and overview of formative action in basic education" on the Centre for Education program, which main objective was to conduct studies description, analysis and evaluation of the academic production of Postgraduate Programs in Science Teaching of UFRPE, UFRN and UEPB and investigate the contribution of continuing education in stricto sensu level, of graduated teachers to improve the quality of basic education . We sought to examine a cut of academic production PPGECNM / UFRN, taking as reference dissertations of Natural Sciences, finished between the years 2005 and 2012, which have developed and applied educational products for high school students. More specifically we sought to conduct a general characterization of the dissertations analyzed for basic descriptors, to understand if and how the official documents governing the Brazilian education, especially science education, subsidized development of dissertations and identify current trends for science teaching are addressed and which ones are used in preparing the product of dissertations. The survey was based on documentary analysis, a type of qualitative approach in which the documents are objects of study in themselves. The results revealed that most of the work was developed in public schools, on subjects of physics and chemistry. During analytical reading of the text of the dissertations was observed that, in its construction, most of them addressed somehow, official documents governing the Brazilian educational system, that the products are basically teaching units and teaching approaches that are more focused on Experimentation and History and Philosophy of Science

História da matemática e teatro nas aulas sobre Teorema de Tales: um script proposto

This study will present the results of an investigation of how the history of mathematics and theater can contribute to the construction of mathematical knowledge of students in the 9th year of elementary school, through the experience, preparation and execution of a play, beyond presentation of the script. This brings a historical approach, defining space and time of events, putting the reader and viewer to do the route in the biography of Thales of Miletus (624-546 a.C), creating situations that led to the study and discussion of the content related to the episode possible to measure the height of the pyramid Khufu and the Theorem of Thales. That said, the pedagogical proposal implemented in this work was based on theoretical and methodological assumptions of the History of Mathematics and Theatre, drawing upon authors such as Mendes (2006), Miguel (1993), Gutierre (2010), Desgrandes (2011), Cabral (2012). Regarding the methodological procedures used qualitative research because it responds to particular issues, analyzing and interpreting the data generated in the research field. As methodological tools we have used participant observation, the questionnaire given to the students, field diary and dissertativos texts produced by students. The processing and analysis of data collected through the questionnaires were organized, classified and quantified in tables and graphs for easy viewing, interpretation, understanding and analysis of data. Data analysis corroborated our hypothesis and contributed to improving the use and display of the play as a motivating activity in mathematics classrooms. Thus, we consider that the script developed, ie the educational product proposed will bring significant contributions to the teaching of Mathematics in Primary Education

A geometria do compasso (1797) de Mascheroni (1750 – 1800) em atividades com o GeoGebra

The present work aims to show a possible relationship between the use of the History of Mathematics and Information and Communication Technologies (TIC) in teaching Mathematics through activities that use geometric constructions of the “Geometry of the Compass” (1797) by Lorenzo Mascheroni (1750-1800). For this, it was performed a qualitative research characterized by an historical exploration of bibliographical character followed by an empirical intervention based on use of the History of Mathematics combined with TIC through Mathematical Investigation. Thus, studies were performed in papers dealing with the topic, as well as a survey to highlight problems and /or episodes of the history of mathematics that can be solved with the help of TIC, allowing the production of a notebook of activities addressing the resolution of historical problems in a computer environment. In this search, we came across the problems of geometry that are presented by Mascheroni stated previously in the work that we propose solutions and investigations using GeoGebra software. The research resulted in the elaboration of an educational product, a notebook of activities, which was structure to allow during its implementation, students can conduct historical and/or Mathematics research, therefore, we present the procedures for realization of each construction, followed at some moments by original solution of the work. At the same time, we encourage students to investigate/reflect its construction (GeoGebra), in addition to making comparisons with the solution Mascheroni. This notebook was applied to two classes of the course of Didactics of Mathematics I (MAT0367) Course in Mathematics UFRN in 2014. Knowing the existence of some unfavorable arguments regarding the use of history of mathematics, such as loss of time, it was found that this factor can be mitigated with the aid of computational resource, because we can make checks using only the dynamism of and software without repeating the construction. It is noteworthy that the minimized time does not mean loss of reflection or maturation of ideas, when we adopted the process of historical and/or Mathematics Investigation

Construção e avaliação de uma unidade de ensino potencialmente significativa para o conteúdo de termoquímica

Nos dias atuais, oferecer uma educação para o exercício da cidadania é função primordial das políticas públicas educacionais, conforme estabelece a constituição brasileira e a legislação de ensino. Essa função vem sendo defendida por muitos professores no Ensino Médio, atribuindo-se a disciplina de Química o papel de proporcionar um ensino crítico, participativo, reflexivo e humano. Segundo os documentos oficiais brasileiros para o Ensino de Química, o estudo do conceito de energia deve favorecer o desenvolvimento de competências para que o aluno compreenda a produção e o seu uso em diferentes fenômenos e possam interpretá-los de acordo com modelos explicativos, além de saber avaliar e julgar os benefícios e riscos da produção e do uso de diferentes formas de energia nos sistemas naturais construídos pelo homem, articulando com outras áreas de conhecimento na procura de promover a interdisciplinaridade. As unidades de ensino potencialmente significativas (UEPS), tomam como base um conjunto de teorias de aprendizagem que tem o intuito de promover um ensino com base na aprendizagem significativa e podem ajudar os estudantes nas diferentes relações que um conceito pode ter. Neste sentido, o estudo do conceito da energia a partir do trabalho com UEPS, pode ser uma importante proposta que favorece um ensino de Química na perspectiva construtivista. Assim, o objetivo deste trabalho é construir e avaliar uma proposta didática para o conteúdo de termoquímica na perspectiva das unidades de ensino potencialmente significativas de Moreira com alunos do Ensino Médio de uma escola pública do Município de Campina Grande-PB. Inicialmente a UEPS foi avaliada por 22 professores em formação inicial de duas instituições públicas de ensino superior. Em seguida, ela foi aplicada para 15 alunos do 2° ano da Escola Estadual de Ensino Médio Prof. Raul Córdula, localizada na cidade de Campina Grande-PB. A coleta dos dados para os professores em formação inicial teve como base um instrumento de validação de elaboração de unidades didáticas baseada na Engenharia Didática proposta por Artigue (1996 apud Guimarães e Giordan, 2011). Já para os alunos do ensino médio, os dados foram coletados no decorrer da UEPS e a avaliação final sobre a proposta didática ocorreu através de um questionário tomando como base a escala de Likert e o uso de mapas conceituais. Para a descrição dos dados, foram utilizados os pressupostos da análise de conteúdo de Bardin. Como produto educacional foi elaborado a Unidade de Ensino Potencialmente Significativa e um DVD contendo orientações de como trabalhar com a proposta. Os resultados deste trabalho apontam uma avaliação positiva quanto à proposta de ensino elaborada para a Educação Básica, onde se observa através do instrumento de validação aplicado, que a maioria das respostas atribuídas pelos professores, ficou entre os itens suficiente e mais que suficiente. Em relação aos momentos de aprendizagem dos alunos do Ensino Médio durante a aplicação da UEPS, foi possível observar que a proposta gerou motivação no processo de ensino e aprendizagem dos conceitos da termoquímica, como também se percebe que os mapas conceituais apresentados pelos alunos apresentaram mais proposições conceituais em uma segunda tentativa de elaboração, logo a proposta de ensino foi aprovada por mais de 90 % dos estudantes do nível médio. Portanto fica evidente que a proposta didática contribuiu no processo de ensino aprendizagem, despertando interesse e motivação nos estudantes pelo conteúdo de Termoquímica.