Propomos nesta dissertação o emprego do Arduino e do Processing como ferramentas para o desenvolvimento de experimentos relevantes, de baixo custo e de qualidade adequada para o uso em substituição ou complementação aos laboratórios tradicionais de Física. Nesta dissertação, propusemos também três objetos educacionais contendo as informações e o procedimento para sua construção, exemplo de dados obtidos e comprovação da qualidade do seu funcionamento, bem como roteiros de atividades para serem utilizados em sala de aula a fim de viabilizar, através de atividades práticas, o aprendizado dos conceitos de Física aos alunos do Ensino Médio.
Palavras-chave: Ensino de Física, Arduino, Processing e Laboratório didático.
Dissertação_Luis_Henrique_Monteiro_de_Castro_versãoFINAL.pdf
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7.14 MB (7481702 bytes)
A partir do pressuposto de ensino/aprendizado como processo constitutivo de educação para a emancipação e autonomia crítica, e tomando a Física como ambiente para a vivência da construção do conhecimento em coerência com a natureza da ciência, esta dissertação apresenta um produto didático, a análise de sua aplicação e os resultados obtidos. O produto consiste em duas apostilas que contêm, cada uma, uma sequência didática de aulas
teóricas. A primeira apostila se destina ao primeiro ano e a segunda ao terceiro ano do Ensino Médio, abordando, ambas, o conteúdo de Cosmologia – Modelos de Mundo - e Física Contemporânea, e diferindo, contudo, em função do grau de aprofundamento em que estes temas são apresentados, pois levam-se em consideração os correspondentes conhecimentos prévios e o grau de maturidade dos estudantes em cada momento do Ensino Médio. O material foi produzido com foco na construção do conhecimento científico pelo(a) aluno(a), processo em que este se torna o protagonista do seu fazer discente através de perguntas motivadoras. Nessas questões, abre-se espaço para a contestação do estabelecido, promovendo-se retornos que permitem reconstruir, na prevalência de senso crítico, o conhecimento científico. Nesta dissertação, após um percurso de Motivação, Fundamentação Teórica e Metodologia, comenta-se o produto didático, que foi aplicado, em sua forma preliminar, em três turmas do Ensino Médio do Colégio Estadual Professor Murilo Braga, em São João de Meriti, Rio de Janeiro. A análise dessa aplicação integra a presente dissertação, e o produto, com adaptações, é apresentado nos Apêndices. Não se pretende conceber versão final, mas oferecer material como sugestão consolidada, pois, considerando-se a reflexão trazida neste trabalho, espera-se que o(a) professor(a), juntamente com seu grupo de alunos(as), readapte o material face à diversidade e necessidade que o(a) tocam. Ao final, apresentam-se Conclusões e Perspectivas.
Palavras-chave: Ensino de Física, Filosofia da Ciência, História da Ciência,
Cosmologia, Física Contemporânea.
dissertacao_MNPEF_UNIRIO_Samantha_prov.pdf
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8.77 MB (9200525 bytes)
Este trabalho tem como objetivo criar um produto para dar suporte aos
professores de Física da rede regular de ensino, pública e particular, possam
amenizar suas dificuldades encontradas na produção de material didático e
práticas pedagógicas para lidar com o ensino e aprendizagem dos princípios
da óptica, comportamento óptico de lentes e astronomia também para alunos
com baixa ou nenhuma capacidade de vidência. Segundo o artigo 58 do
capítulo V lei nº 9.394, da Lei de Diretrizes e Base de 1996, tais alunos com
deficiência têm assegurado o direito de se matricularem na rede regular de
ensino. Neste sentido, o presente trabalho apresenta um guia didático-ilustrativo que visa a construção de um aparato para o ensino inclusivo de
óptica geométrica, comportamento de lentes e astronomia que se apresenta
como uma proposta inovadora e complementar a trabalhos já realizados na
área. Além de toda parte teórica este trabalho traz uma descrição dos
resultados e da experiência docente vivida na aplicação dos kits para alunos
videntes e deficientes visuais, no âmbito de um ensino inclusivo.
Palavras-chave: Ensino de Física, Óptica geométrica, Astronomia, kit didático, Ensino inclusivo e deficiência visual.
Dissertação_04_09_versão_Leonardo de Areal_final_prov.pdf
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19.50 MB (20450158 bytes)
Neste trabalho apresentamos uma proposta pedagógica para tratar a questão da existência de matéria escura no universo, trazendo esta questão para estudantes do ensino médio. Este tema com apelo intrínseco é usado para introduzir aplicações de leis cinemáticas correntemente apresentados no nível do ensino médio. O movimento dos planetas ao redor do sol e das estrelas em galáxias é explorado e a distribuição de energias cinética e potencial gravitacional é discutida para o movimento do planeta e estrelas. De forma objetiva, os alunos estão motivando a estudar esta questão, e o objetivo principal é atender as exigências do currículo do ensino médio nacional brasileira ("Parâmetros Curriculares do Ensino Médio" - PCNEM) oferecendo atividades interativas e fora da sala de aula para desenvolver a tema. Atividades computacionais também são incorporadas a fim de demonstrar numericamente o teorema virial gravitacional e levar os alunos à conclusão de que as estrelas luminosas nas galáxias estão na verdade mergulhadas em uma grande quantidade de matéria invisível, a matéria escura do Universo.
Palavras-chave: educação em física, teorema do virial, A matéria escura.
Dissertação_Thiago_prov.pdf
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3.24 MB (3399476 bytes)
O presente trabalho aborda a análise quantitativa e qualitativa da aplicação de um produto educacional desenvolvido para promover o estudo do Centro de Gravidade. Tal produto, baseado na teoria das Inteligências Múltiplas dentre outras teorias cognitivas, envolve o uso do corpo humano como objeto e instrumento inicial de investigação. A partir de movimentos e posturas os estudantes foram estimulados a refletir sobre a condição de equilíbrio do próprio corpo para assim construir o conceito de centro de gravidade e contextualizá-lo na dinâmica da vida cotidiana. Atividades experimentais quantitativas e aplicação do modelo teórico também integram a metodologia proposta para a significação do conceito de Centro de Gravidade.
Palavras-chave: Centro de Gravidade, Ensino de Física e Múltiplas Inteligências.
Dissertação Tatiana Arenas.pdf
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3.66 MB (3836806 bytes)
Este trabalho tem como objetivo apresentar uma
proposta de sequência didática com foco em estudantes de ensino
médio que consiste na introdução da visão moderna do conceito de
espaço-tempo sem a pretensão de discutir de forma específica
conceitos da Teoria da Relatividade. Para isso, valorizamos a
motivação do aluno com uma estratégia fundamentada no lúdico
buscando relacionar Arte, Física e animação.
Palavras-chave: Espaço-tempo, Arte, Ensino de Física.
Dissertacao_Eros_Final.pdf
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13.51 MB (14165205 bytes)
Apresentamos neste trabalho uma proposta para a compreensão de diversos fenômenos ondulatórios, por meio de experimentos cuja reprodução é possível por professores e alunos da Educação Básica, principalmente os de Ensino Médio, utilizando-se materiais facilmente encontrados no mercado popular. Para isso, foi elaborado um vídeo sobre tais experimentos, o qual foi colocado numa mídia digital, visando a facilitar o acesso tanto de professores quanto de alunos ao produto elaborado. Com exceção do fenômeno de polarização, todos os outros descritos são reproduzidos quando se toca o violão, instrumento musical muito comum encontrado entre os estudantes das escolas secundárias. Uma vantagem deste produto em relação a outros é que todos os fenômenos ondulatórios relacionados às ondas mecânicas estão contidos num único material. Assim, o objetivo deste trabalho é tornar o ensino de Física (principalmente na área de Acústica) mais prazeroso para nossos alunos diminuindo um pouco sua “matematização” e aproveitando o violão como nosso laboratório portátil.
Palavras-chave: Acústica, Ensino de Física, Educação.
DISSERTAÇÃO FINAL 2 corrigida até o fim e revista.pdf
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1.22 MB (1276934 bytes)
O emprego de tecnologias no ensino de Física pode tornar a sala de aula um ambiente mais atrativo e favorecer a aprendizagem significativa. Foram desenvolvidas quatro simulações e dois jogos de Cinemática, construídos e disponibilizados na plataforma educativa MIT Scratch 2.0. Adicionalmente, sete vídeos do tipo tutorial foram gravados e divulgados por meio do sítio do YouTube. Os treze objetos de aprendizagem abrangeram movimento retilíneo uniforme, movimento retilíneo uniformemente variado, queda livre e lançamentos vertical, horizontal e oblíquo. Após a criação desses objetos, a aplicabilidade foi testada em uma oficina de doze horas realizada de outubro a dezembro de 2016 com quatorze alunos do Ensino Médio regular de uma escola pública da rede estadual, localizada na zona oeste do município do Rio de Janeiro. O objetivo foi avaliar se inserir a programação de simulações e jogos no ensino da Cinemática tornaria o conteúdo mais interessante e menos abstrato aos alunos. Na aplicação piloto da proposta, dados foram colhidos por observação direta e questionário on-line e, então, analisados qualitativamente. No início da oficina, somente um aluno lembrava-se da definição cientificamente aceita do conceito de velocidade e nenhum recordava a de aceleração. Já, ao final, seis demonstraram ter assimilado o conceito de velocidade e quatro o de aceleração. Para todos os alunos, criarem simulações de Cinemática contribuiu para a aprendizagem e conhecerem uma linguagem de programação ajudou no desenvolvimento, ainda que nenhum tivesse programado em Scratch ou qualquer outra
linguagem antes. Houve também aumento da participação e da motivação na oficina com a plataforma Scratch em comparação às aulas tradicionais. Logo, os alunos programarem simulações baseadas nos conceitos físicos parece ter ajudado a tornar o conteúdo de Cinemática interessante e mais concreto.
Palavras-chave: Ensino de Física. Scratch. Cinemática. Simulação. Programação.
dissertacao-vinicius-rev-2017-7-27_prov.pdf
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3.19 MB (3343772 bytes)
Este trabalho tem como objetivo contribuir para o estudo do tema Relatividade Especial (RE) no Ensino Médio (EM), utilizando como ferramenta um recurso de comunicação visual impresso. O suporte teórico dessa dissertação orbita em torno da discussão sobre metodologias alternativas na inserção à Física Moderna e Contemporânea (FMC). O produto foi construído considerando um procedimento didático, no qual o tema gerador é desenvolvido a partir da análise crítica de uma História em Quadrinhos (HQ) original. Esta HQ foi disponibilizada para os alunos no formato digital na extensão PDF, isto viabiliza a distribuição do material sem haver custos na sua reprodução. Além da HQ, o produto contém um roteiro de aplicação voltado aos professores. Nele os docentes encontram os postulados da RE, as equações de dilatação do tempo e contração do espaço como também, um texto de divulgação científica. Diferentes questionários foram aplicados antes e após a execução do produto e os resultados foram expressos em gráficos. Além dos questionários, entrevistas, com perguntas semiestruturadas, foram realizadas ao término da aplicação do produto e as respostas dos alunos foram registradas em áudio.
Palavras-chave: ensino de física, relatividade especial, história em quadrinho.
dissertação_Marcio da Silva Ribeiro versão final - pdf.pdf
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5.63 MB (5899753 bytes)
O produto desenvolvido nesse trabalho visa atender as novas diretrizes dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), no sentido da inserção da Física Moderna no ensino médio (fonte: <http://www.rj.gov.br>).
Segundo Ausubel, despertar e ao mesmo tempo ir em direção aos interesses naturais do estudante é uma poderosa ferramenta para o educador alcançar seus objetivos (AUSUBEL, 1968).
Com o intuito de despertar o interesse e servir como base de conhecimentos para a aprendizagem da teoria da Relatividade de Einstein de uma maneira lúdica e divertida desenvolvi como produto do meu mestrado um simulador.
O produto aqui apresentado, batizado de “Simulador do Paradoxo dos Gêmeos” consiste em um simulador que mostra através de imagens impactantes o que ocorreria caso um de dois irmãos gêmeos recém-nascidos embarcasse em uma viagem de ida e volta numa nave capaz de alcançar velocidades extremamente altas e o outro ficasse no planeta Terra. O simulador permite a escolha de naves com velocidades e destinos diferentes, e seguindo os cálculos da Teoria da Relatividade Restrita, ele mostra através de imagens como o tempo passará diferentemente para cada um dos dois irmãos gêmeos.
O “Simulador do Paradoxo dos gêmeos” mostrou ser uma ferramenta eficaz para o ensino de física, especificamente para o ensino da Teoria da Relatividade Restrita de Einstein e pode ser facilmente disseminado em toda a rede pública de ensino.
Palavras-chave: 1. Ensino de Física. 2. Teoria da Relatividade. 3. Relatividade Restrita. 4. Albert Einstein. 5. Aprendizagem significativa. 6. Ensino da Teoria da Relatividade no ensino médio. 7. Paradoxo dos gêmeos. 8. Dilatação temporal. 9. Simulador de dilatação temporal.
DISSERTAÇÃO - Marcelo Linhares Gatti.pdf
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6.60 MB (6916732 bytes)
A relação entre Atividades Experimentais (AE) e a aprendizagem de conceitos físicos tem ganhado cada vez mais espaço nas pesquisas em Ensino de Física. O presente trabalho se insere no referido contexto e busca contribuir com reflexões a esse respeito. Fundamentalmente, apresentamos uma proposta metodológica para a construção de atividades que coloquem os alunos em posição ativa na resolução de situações problema, baseada no Ensino por Investigação (EI). Como ensaio empírico, propomos a realização de um experimento de baixo custo que apresenta conceitos de eletricidade como o campo elétrico e o potencial elétrico. A referida atividade foi aplicada em três turmas, correspondente a um total de 70 alunos, de Ensino Técnico Integrado ao Ensino Médio de uma instituição privada de ensino. Os alunos trabalharam em grupos e as atividades foram pensadas de forma que as questões levantadas permitissem a eles: elaborar o plano de trabalho; levantar hipóteses e discuti-las no âmbito do grupo, e em seguida com toda a turma; e sistematizar seus modelos explicativos. Foram registrados em áudio os diálogos internos aos grupos, assim como a discussão entre os grupos. Os diálogos transcritos foram categorizados, e em seguida analisados a partir da análise de conteúdo. Como resultado apresentamos a elaboração de 12 categorias distribuídas em três dimensões (conceitual, epistemológica e interação social), assim como buscamos analisar de que forma as referidas categorias podem evidenciar práticas epistêmicas.
Palavras-chave: Ensino de Física, Aprendizagem Colaborativa, Ensino por Investigação.
Dissertação_Robson Vieira_2018_versãofinal.pdf
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1.69 MB (1771843 bytes)
Neste trabalho será descrita a elaboração e a aplicação de atividades pedagógicas referentes ao ensino de astronomia, em paralelo ao ensino de física para turmas do sexto ano, do segundo segmento do Ensino Fundamental. As práticas pedagógicas elaboradas colocam os aparelhos smartphones dos discentes participantes como substancial recurso pedagógico para o processo de ensino e aprendizagem dos saberes científicos. A abordagem proposta para os conceitos científicos se deu por meio de aulas expositivas dialógicas, pautadas em investigações problematizadoras. Durante a elaboração e a aplicação das práticas pedagógicas, utilizou-se a taxonomia de Bloom para orientar e organizar os domínios cognitivos dos conceitos científicos abordados. Após a aplicação das primeiras etapas educacionais abordando conceitos básicos de astronomia e física, foi constatado o encantamento por parte dos discentes em relação aos assuntos discutidos e as potencialidades proporcionadas por meio da utilização dos smartphones para as práticas educacionais. Desta maneira, as atividades desenvolvidas alcançaram seus objetivos previamente estabelecidos e contribuíram para a trajetória acadêmica dos alunos envolvidos e para o ensino de ciências com saberes científicos contextualizados com as situações problematizadoras apresentadas aos discentes.
Palavras-chave: Smartphone, Ensino de Ciências, Problematização, método investigativo.
Dissertação - Leonardo Carvalho da Silva - oficial _prov.pdf
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3.66 MB (3841789 bytes)
O presente trabalho busca avaliar a possibilidade de apresentar alguns
conceitos de Física a níveis mais elementares da educação básica (Ensino
Fundamental I), tendo como abordagem o Ensino por Investigação (EI) em uma
perspectiva “Problematizadora”. Fundamentalmente, apresentamos uma
proposta metodológica para a construção de atividades experimentais que
coloquem os alunos em posição ativa na resolução de situações problema,
baseada no EI. Baseado nesta reflexão, são propostas três atividades
experimentais, a partir de situações-problema, onde são apresentados conceitos
de Física envolvidos no efeito sifão, na formação de sombras e no equilíbrio de
um corpo extenso, direcionadas ao Ensino Fundamental I (EFI). A proposta das
atividades pretende explorar as dimensões conceituais, interações sociais,
epistemológicas e relação com o cotidiano presentes nas abordagens didáticas
pautadas no EI. Como ensaio empírico, foi realizada uma atividade, em uma
turma de 4o ano do EF I (alunos entre 9 e 11anos) de uma escola particular da
cidade do Rio de Janeiro. Foram registrados em áudio os diálogos internos aos
grupos, assim como a discussão entre os grupos. Os diálogos transcritos foram
categorizados, e em seguida analisados a partir da análise de conteúdo. Como
resultado apresentamos a elaboração de 17 categorias distribuídas em quatro
dimensões (conceitual, epistemológica, interação social e relação com o
cotidiano), e também como estas se apresentam na análise dos dados.
Palavras-chave: Ensino por Investigação, Atividades Experimentais,
Problematização.
dissertacao_brenner_railbolt_versao_final_para_impressao_pós_alterações_fechada.pdf
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121.29 MB (127184431 bytes)
O conceito de vácuo e sua relevância são tópicos pouco discutidos nas aulas, principalmente no Ensino Médio. Este fato aliado à preocupação em propor uma nova abordagem para o assunto, levou à elaboração e implementação de um produto educacional junto a turmas de nível médio. Aulas expositivas acrescidas da realização de Atividades Experimentais Demonstrativas foram analisadas com o intuito de compreender como as atividades experimentais executadas com o dispositivo desenvolvido podem influenciar a aprendizagem. Para entender de maneira satisfatória os processos que ocorrem com os estudantes durante uma situação de ensino e aprendizagem, foi utilizada a Teoria da Aprendizagem Significativa, uma vez que esta abordagem tem a capacidade de identificar regularidades no processo mental de aquisição de informações, e analisar de que modo esse o mesmo ocorre. A fim de obter um panorama fiel relativo aos dados gerados, foram utilizados alguns instrumentos de coleta de informação, como análise das respostas obtidas com os questionários e registros audiovisuais das aulas. Através das informações obtidas, foi possível concluir que o produto contribuiu de forma positiva para evolução conceitual dos estudantes sobre o tema em questão.
Palavras-chave: Vácuo, Pressão, Máquina, Atividades Experimentais, Ensino de Física.
Dissertação Marcus versão final [17_2_2019].pdf
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2.88 MB (3017436 bytes)
A popularização das tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC) é crescente. Contudo, sua integração à prática docente ocorre devagar. Neste trabalho, propõe-se a inclu-são de vídeos do YouTube no processo de ensino-aprendizagem de cinemática da partícula. Três produtos educacionais foram desenvolvidos – uma sequência didática cobrindo o currí-culo completo de mecânica do Ensino Médio, uma ficha de critérios de seleção para balizar a escolha de vídeos on-line para a educação básica e uma copilação de trinta e oito vídeos do Youtube relativos à cinemática da partícula. No primeiro semestre de 2018, a aplicabilidade da proposta educacional foi testada com 63 alunos da primeira série do Ensino Médio de uma escola pública estadual do Rio de Janeiro. Dois questionários de percepções foram aplicados e analisados qualitativamente. A maioria dos alunos informou usar TDIC no cotidiano. O You-Tube e sítios de busca eram empregados para lazer e estudos. Já outras TDIC, como redes sociais, eram utilizadas essencialmente para entretenimento. O YouTube foi o recurso mais citado para aprender Física. Poucos alunos não o aproveitaram durante o desenvolvimento do projeto. Foi reputado importante por promover a autonomia, facilitar o aprendizado e com-plementar as aulas. Os pontos negativos citados foram a dificuldade de entendimento sem o professor e a duração elevada dos vídeos. Grande parte dos alunos pareceu compreender os
conceitos de velocidade e aceleração, mas houve dificuldade na assimilação de outros mais específicos. No produto educacional desenvolvido constam orientações para a aplicação pelo professor interessado.
Palavras-chave: Ensino de Física. Cinemática. Vídeos educativos. YouTube.
dissertacao_cesar_final_encaminhada.pdf
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4.65 MB (4873759 bytes)
Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física no Curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física da UNIRIO (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física Este trabalho tem como objetivo principal a construção de uma prática pedagógica que promova o aprendizado reflexivo, de maneira participativa e integradora, e que desenvolva as habilidades experimentais associadas a aquisição de dados. Para tal, o experimento elaborado utilizou uma maquete, construída com material de fácil aquisição, que apresenta três trajetórias com diferentes perfis – reta inclinada, parábola e cicloide – onde um objeto de pequeno porte pode percorrê-las sob a ação da gravidade. Também fazem parte do material da atividade, instrumentos usuais de medida de comprimento e de massa, e um aplicativo de celular, de livre acesso, o Lexis Audio Editor, para medir o tempo. Este produto foi aplicado, em sala de aula, a duas turmas do primeiro ano do ensino médio da rede pública estadual do Rio de Janeiro. A sequência didática proposta é composta por três etapas: aplicação de questionários com intuito de revelar as concepções espontâneas dos estudantes acerca de conceitos e grandezas associadas ao experimento (velocidade média, energia cinética e potencial, e a influência da massa); em seguida, o desenvolvimento da prática experimental com a aquisição de dados, e por fim, a utilização destes dados na teoria previamente ensinada.
Palavras-chave: Ensino de Física, Experimentação, Aprendizagem Significativa.
Dissertacao_Marcelo Perrota Raimundo e produto_final.pdf
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1.88 MB (1968123 bytes)
A utilização de tecnologias no ensino de ciências tem despertado a atenção dos alunos e professores do ensino médio. No meio de tantas inovações e possibilidades surge a dúvida do que seria mais funcional para instigar e envolver o aluno. O produto deste trabalho visa a utilização aberta do Arduino como uma ferramenta avaliativa que possibilita o professor a entender e auxiliar o aluno em suas construções pessoais e no despertar de seu interesse pela ciência mostrando-a como uma ferramenta dinâmica e não puramente observacional. A Cinemática foi o assunto utilizado para elaboração do estudo devido a seu grande destaque como primeiro assunto e sua ampla abordagem no ensino médio. O Arduino foi utilizado junto a experimentação e por meio da utilização de sensores específicos foi possível explorar e demonstrar a fenomenologia fugindo do abstrativismo. Foram utilizados os pensamentos metodológicos de David Ausubel, que promove um maior desenvolvimento do aluno devido a exploração de suas concepções prévias. Por fim, os alunos foram apresentados a um questionário avaliativo e pessoal a respeito dos assuntos abordados durante o desenvolver da aula, onde foi possível pontuar sua satisfação com a metodologia e trabalhar dentro de suas respostas possibilitando a construção de uma aprendizagem significativa.
Palavras-Chave: Ensino de Física, Experimentação com Arduino, Cinemática e Arduino.
Dissertação_Gabriel Borges_MNPEF.pdf
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3.21 MB (3367346 bytes)
A Dissertação e o Produto educacional têm como ponto central gerar um material de auxílio ao professor, considerando a sua realidade e a exiguidade de seu tempo, a fim de que possa levar para a sala de aula conceitos e elementos da Relatividade Especial. Para cumprimento dessa proposta, o referencial teórico traz uma breve revisão geral sobre a teoria da Aprendizagem Significativa e a Taxonomia de Bloom, já que esta será adotada para fins de avaliação dos subsunçores, selecionados em associação à Relatividade Especial, e da aprendizagem dos conceitos desenvolvidos ao longo do ensino do tópico proposto.
O texto apresenta e justifica a seleção dos subsunçores escolhidos para a abordagem da Relatividade Especial no Ensino Médio. Além disso, desenvolve material para a apresentação de conceitos fundamentais da Relatividade em sala de aula. Nas Considerações Finais, são discutidos os resultados da avaliação sobre a eficácia do material para o Ensino da Relatividade no nível médio.
Palavras-chave: Ensino de Física, Relatividade, Aprendizagem Significativa.
Dissertação_Anderson Souza da Silva e produto Versão Final.pdf
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1.77 MB (1850999 bytes)
Este trabalho tem como objetivo proporcionar uma aprendizagem significativa de Física Quântica aos alunos do Ensino Médio visto a necessidade de que é preciso buscar novos caminhos e todos os recursos existentes para proporcionar uma aprendizagem significativa. Nesse contexto, esta pesquisa parte do princípio que a Física Quântica deve ser inserida no ensino médio com o intuito de estimular a curiosidade e o senso crítico do aluno, gerando um conhecimento que o permita melhor compreender a realidade para ser capaz de intervir e participar de mudanças, fazendo-lhe assim adquirir uma aprendizagem significativa, mas sem desprezar conhecimentos anteriores trazidos pelos estudantes. Salienta-se que essa investigação culminou em um guia didático para o professor, visando facilitar a inserção dos conceitos de Física Quântica no Ensino Médio, viável à realidade do professor e do aluno. A confecção desse material teve como base os relatos de professores de Física, que através de questionários apontaram as suas dificuldades. Ao final do estudo, verificou-se que a inserção da Física Quântica é viável no Ensino Médio e que o material resultante desta pesquisa foi considerado um guia para o professor introduzir conceitos básicos com base nos subsunçores dos alunos, bem como por em prática o assunto com exercícios e em seguida contextualizar o aprendizado na realidade vivida pelo aluno, fazendo com que de fato ocorra a aprendizagem significativa.
Palavras-chave: Ensino de Física. Física Quântica. Aprendizagem Significativa. Ensino Médio.
DISSERTAÇÃO_CARLOS PAIVA FINALIZADA OK.pdf
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1.15 MB (1203119 bytes)
Propomos a criação de um roteiro de atividades laboratoriais para a confecção de um conjunto de células solares de Silício de baixo custo, bem como o reaproveitamento de baterias íon-lítio 3,7v. A partir da aquisição de alguns componentes, aplicarão os conceitos da Física Moderna aliado a expectativa de uma efetiva contribuição ao Ensino de Física. O público-alvo serão os alunos das escolas de ensino médio de nosso país. Permitindo métodos e processos de origem interdisciplinar, buscam-se resultados sustentáveis no campo que delineia o fenômeno de transformação energética da radiação solar em energia elétrica, no processo conhecido nas práticas de engenharia como conversão direta.
Palavras-chave: Ensino de Física. Sustentabilidade. Sociointeratividade. Física Moderna.
Dissertacao_Leandro Brito do Nascimento_ envio_impressao_final.pdf
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2.56 MB (2684374 bytes)
Por meio de um jogo, pretendemos apresentar uma proposta para o ensino de mecânica quântica no ensino básico. Utilizando o conceito da polarização do fóton, queremos familiarizar os alunos com conceitos relevantes próprios da física quântica. O jogo usa como pano de fundo o protocolo BB84, em que os participantes devem seguir os passos propostos no protocolo para transmitir uma informação de modo seguro.
Palavras-chave: Mecânica Quântica. Polarização do Fóton. Protocolo BB84. Ensino Básico.
Dissertacao_Fabrício Damasceno Belisário e produto.pdf
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1.78 MB (1869929 bytes)
Iremos realizar neste trabalho um desenvolvimento teórico básico e um experimento sobre conceitos de luz e das cores com a utilização da plataforma Arduino. Mais especificamente iremos fazer observações e análises de como enxergamos os objetos e os distinguimos a partir da luz e das cores. Para isto, iremos iluminar alguns objetos com as cores primárias vermelha, verde e azul sendo a plataforma Arduino o controlador básico. Observamos que é uma placa prototipadora de circuitos e controles de baixo custo, onde sua programação é de fácil compreensão e “open source”, ou seja, o software da plataforma Arduino chamado de IDE é grátis, onde esses experimentos são para o ensino de física destinados a alunos do ensino médio.
Palavras-chave: Ensino de Física, Baixo custo, Arduino.
Dissertacao_Marco_Coelho_versão_final.pdf
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Documento PDF,
2.91 MB (3052964 bytes)
Esta dissertação e o produto educacional correspondente têm como
objetivo principal produzir um material de apoio aos professores de Física
do Ensino Médio, considerando seu dia a dia de trabalho e o tempo para
realizá-lo, de maneira que possam abordar em sala de aula os principais
conceitos de Física ondulatória, mais especificamente, das ondas
estacionárias. O referencial teórico adotado faz referência a Aprendizagem
Significativa de David Ausubel.
Segundo Ausubel, despertar e ao mesmo tempo ir em direção aos
interesses naturais do estudante é uma poderosa ferramenta para o educador
alcançar seus objetivos (AUSUBEL, 1968).
Com os objetivos de despertar o interesse e servir como base de
conhecimentos para a aprendizagem das ondas estacionárias por parte dos
educandos, desenvolvemos como produto para o MNPEF um experimento
prático de ondas estacionárias feito com material de baixo custo acrescido
do auxílio do software matemático gratuito GeoGebra, simulando o
comportamento dessas ondas no computador.
Palavras chave: Ensino de Física, Ondas Estacionárias, GeoGebra,
Aprendizagem significativa
Dissertação_Alexandre Xavier_Versão completa.pdf
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Documento PDF,
2.34 MB (2458747 bytes)
Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de um produto educacional para ensinar conservação de energia através de vídeo análise utilizando o software Tracker para turmas do segundo ano do ensino médio. Foram construídos experimentos didáticos, utilizando materiais de baixo custo, que foram apresentados em sala de aula. Todas as experiências foram filmadas através do celular. Discutimos a distinção entre os tipos de forças aplicadas sobre os objetos estudados e analisados, conceito de energia mecânica, a velocidade, aceleração, com os seus respectivos gráficos feitos utilizando o programa Tracker. O produto educacional consiste em uma sequência didática acompanhada por um pré-teste, ou seja, uma série de perguntas com a intenção de construir o conhecimento dos educandos através da observação e experimentação dos fenômenos propostos em sala, e um pós-teste, com o intuito de saber se houve realmente um aprendizado significativo. Assim para embasar este produto didático foi feito uma fundamentação teórica sobre conservação de energia e Aprendizagem Significativa de Ausubel e Tecnologia da Informação e Comunicação (TICs) de forma superficial. A proposta deste trabalho é permitir aos alunos adquirir em Habilidades e Competências através dos resultados da análise de conteúdo aplicado à sequência didática.
Relatamos também as dificuldades que podem ser encontradas para a aplicação deste produto didático e esperamos que este trabalho possa ajudar outros professores a superarem as adversidades de ensino deste tópico na introdução de novas tecnologias (o “Tracker”) dentro e fora da escola. Junto com esta dissertação foi feito um manual de como construir estes experimentos bem como um roteiro de aplicação para os educadores disponibilizarem. Através da análise dos dados obtidos concluímos que o produto contribuiu para a construção dos conceitos físicos propostos neste trabalho. Percebemos que houve um interesse e envolvimento maior entre os grupos de estudantes formados em sala nas etapas finais, logo alcançando uma aprendizagem significativa.
Palavras-chave: Ensino de Física,Energia, Experimento Didático, Aprendizagem Significativa, vídeo análise, Tracker.
Dissertação_Moacyr99.14.69-5A.2-comdeliberações.pdf
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Documento PDF,
4.42 MB (4632684 bytes)
Neste trabalho apresentamos uma proposta pedagógica para auxiliar o professor em sala de aula a abordar o conteúdo de Energia e sua conservação nas usinas de geração de energia elétrica através da utilização de um jogo de tabuleiro intitulado "Energizando!". O material produzido propiciou correlacionar o conteúdo teórico e sua contextualização no dia a dia dos estudantes, de maneira lúdica, divertida, cooperativa e motivadora. O jogo aborda assuntos como produção de energia, meio ambiente, planejamento e educação financeira, trazendo também aspectos da importância do planejamento da estrutura energética de maneira correta e eficiente. O professor, dentro desse contexto, exerce um papel de mediador do aprendizado dos estudantes, organizando o jogo, tirando dúvidas e fazendo as relações funcionarem mais tranquilamente.
Palavras-chave: educação, ensino-aprendizagem, física, jogo didático, energia, usinas, energia elétrica.
Dissertação Elismar Costa da Silva.pdf
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Documento PDF,
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Este trabalho tem como objetivo chamar a atenção para a inserção da Física Moderna e Contemporânea no currículo do Ensino Médio, um dos problemas existentes, no ensino de física atual. Aqui buscarei introduzir esse conceito através da Nanotecnologia e Nanociência, baseado nas seguintes metodologias adotadas: a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e a sala de aula invertida. Para tal, serão apresentados os conceitos: de novos materiais; ligações atômicas; a importância da Física da matéria condensada em dispositivos eletrônicos, como primeiro passo da miniaturização, através da invenção dos transistores; a comprovação da teoria corpuscular da matéria através do movimento Browniano; as mudanças das propriedades físicas dos materiais quando são miniaturizados; os nanomateriais para aplicações industriais; e as aplicações de nanotecnologia na indústria e seus possíveis impactos no meio ambiente.
Para o cumprimento do proposto no presente, foi elaborado um produto educacional, o qual será aqui apresentado, visando a inserção da Física Moderna e Contemporânea no ensino básico, através de conceitos da Nanotecnologia e Nanociência, com o enfoque na produção de nanomateriais. O produto foi introduzido, como será visto, a partir de uma problematização e de uma breve revisão de notação científica. Para a compilação desta pesquisa, foram utilizados testes de sondagem, para verificar os conhecimentos prévios dos alunos; filmes; textos complementares; atividades experimentais; e o uso de programas de computadores, inclusive de alguns sugeridos, como: Phet simulações Interativas e Brownian Motion. Além de cinco aulas teste previstas e realizadas com sucesso, uma vez que, à medida que os encontros aconteciam, a participação dos alunos se tornava mais acentuada, com perguntas e questionamentos sobre o universo nano.
Palavras-chaves: Ensino de física; Aprendizagem significativa; Sala de aula invertida; Nanotecnologia e Nanociência; Física moderna e contemporânea.
Dissertação_Eduardo Pinheiro Correia - versão final (1).pdf
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Neste trabalho buscou-se apresentar a importância do Movimento Circular nos diversos mecanismos que permeiam o mundo moderno. Longe de esgotar o assunto, o Movimento Circular, presente desde um simples carrinho de brinquedo, passando por uma bicicleta e encontrado nas diversas engrenagens que compõe um robô e o auxiliam em seu movimento, também está presente no acoplamento de polias utilizadas para abrir um portão ou auxiliando na confecção de peças de impressora 3D. Os conceitos mais simples de frequência, período e velocidade, podem ser obscurecidos quando tratados meramente como problemas de atletas percorrendo uma pista de atletismo ou com os ponteiros do relógio girando em torno do centro. Tais dificuldades podem ser inerentes à falta de aulas experimentais, o que levaria a um aprendizado meramente no campo do abstrato de terminologias e fórmulas, desconsiderando o mundo em que se vive. O modelo de educação que usamos atualmente também se encontra em transformação, na busca por uma ação mais efetiva do aluno, o que direciona ao como devemos ensinar para os nossos alunos, neste momento em que pesquisas indicam que estamos entrando na 4ª Revolução Industrial. Neste trabalho empregamos o conceito de educação 4.0, com ferramentas ligadas a robótica educacional, utilizando equipamentos simples onde o aluno interage, no modelo faça você mesmo (DIY), aplicando metodologia PBL (Project Based Learning), apoiado no referencial teórico de Vygotsky, propomos uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa para o Movimento Circular, tendo o aluno como o principal agente na relação ensino-aprendizado. A aplicação do produto ocorreu no final do mês de fevereiro e início do mês de março de 2020. Observamos não só um grande interesse pelas ciências e Tecnologias como um aproveitamento mais significativo dos conceitos.
Palavras-chave: Ensino de Física, Atividades Experimentais, Robótica, Educação 4.0,. Acoplamento de Polias, Aprendizagem Baseado em projetos.
Dissertação_Renato 2020 - Banca corrigido Fim_.pdf
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O ensino de Física vem sofrendo diversas mudanças, principalmente, no que diz respeito aos avanços nas pesquisas destinadas para esse fim. Entretanto, críticas em relação ao ensino dessa disciplina, bem como alto índice de reprovação, podem ser observados cotidianamente no contexto escolar. Diversas são as causas para essa situação. No sentido de apresentar uma proposta educacional contemporânea, voltada à formação do estudante para o exercício pleno da cidadania, na perspectiva de uma aprendizagem significativa, esta dissertação apresenta uma proposta de produto educacional que visa à aproximação entre a Física e o Meio Ambiente, a partir da temática poluição sonora, explorando a sua degradação ambiental e consequências na vida cotidiana. Para tal fim, foi proposta uma atividade problematizadora, com o intuito de conscientizar os estudantes sobre os efeitos causados pelo uso de fones de ouvido em volumes elevados. A fim de construir a resposta científica com os alunos, considerando o nível de intensidade sonora é proposto a eles que realizem uma atividade baseada em questionários, exposições, problematização, textos, vídeos e no final um experimento no qual, com o uso de sonômetro, devem fazer a medida do nível de intensidade sonora dos seus fones de ouvido de forma gradativa, ou seja, a partir do volume mínimo até chegar ao máximo, para perceberem que o volume ideal para ouvir suas músicas não é o máximo.
Palavras-chave: Ensino de Física; poluição sonora; aprendizagem significativa; nível de intensidade sonora.
Dissertação - Felipe Freitas.pdf
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Propomos nesta dissertação a construção de um site como produto educacional contendo conceitos de Física, com uma linguagem simples e direcionada principalmente aos professores de Ciências em formação. Estes profissionais serão os responsáveis pelos primeiros contatos dos alunos do Ensino Fundamental II com a Física. O produto é um site e contém aproximações interdisciplinares entre a Física e a Biologia com exemplos do cotidiano para facilitar o aprendizado. Para esta dissertação, foram realizadas pesquisas de campo com alunos dos cursos de graduação de Ciências Biológicas, Ambientais e da Natureza, todos pertencentes à Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro, que contribuíram para a estrutura do site. A aplicação do produto educacional ocorreu dentro do esperado e a análise dos resultados demonstrou a sua eficácia.
Palavras-chave: Interdisciplinaridade, Ensino de Física, professores de Ciências
DISSERTAÇÃO - NATHALIA MARIZ - prov.pdf
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