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Título: Abordagem de conteúdos conceituais e procedimentais em física através de simulações computacionais baseadas em atividades investigativas
Autor(es): Martins, Paulo Celso Morais
Orientador: Anastácio, Simone Aparecida Fernandes
Coorientador: Silva, Gomes, Thiéberson da
Data do documento: 5-Mar-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Na 1ª série do ensino médio os estudantes se deparam com o estudo sistemático da mecânica, no qual se faz necessário descrever os movimentos e suas causas. Com isso, a abordagem de conceitos se relaciona de forma muito intensa com uma análise algébrica, em forma de conteúdos conceituais, numa construção abstrata e nem sempre com significados para os estudantes. Com a evolução tecnológica, principalmente, com o acesso a ferramentas como computadores, tablets, smartphones, entre outros, é possível utilizar simulações computacionais interativas dentro da metodologia educacional, em uma forma controlada de analisar e descrever os eventos físicos. Estes dois processos envolvem procedimentos (análise de variáveis, estudo de relações entre variáveis, manipulações algébricas, entre outros) que, se acompanhados da compreensão conceitual, podem contribuir e justificar para os estudantes que os eventos e as grandezas físicas são modificados mediante as ações bem específicas executadas por um sujeito. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo propor e verificar a aprendizagem de conteúdos conceituais e procedimentais em Física mediada por simulações computacionais através de uma proposta investigativa. Para tanto, foi proposto com a utilização do software Modellus, que habilita um ambiente virtual no qual é possível simular e compor modelos físicos bem acessíveis aos alunos, lhes permitindo testar valores em suas hipóteses, visualizar de imediato a construção gráfica e a tabulação de dados, de modo a efetivar sua relevância no modelo construído. Para o desenvolvimento das atividades foram elaborados e utilizados um guia de atividades baseado em uma abordagem de caráter investigativa. A organização e estrutura do guia teve como objetivo estimular os estudantes a questionarem, levantarem hipóteses, testarem suas hipóteses, além de discutirem e comunicarem os resultados. Foram desenvolvidas 3 atividades que abordavam conceitos sobre movimento bidimensional (cinemática), gravitação universal e Energia, respectivamente. Como resultado geral, pode-se afirmar que, partindo da proposta investigativa utilizando o guia de atividades e o software Modellus, foi possível que os alunos relacionassem a ligação direta entre conteúdos de conceito e de procedimento durante a execução das atividades, sendo, estas, ferramentas com potencial dentro do ensino de Física por investigação
Students at the first grade of High School are faced with systematic studies of Mechanics, in which it is necessary to describe the Movement and their causes. Because of that, the approach of concepts is closely related to algebraic analysis, in the form of conceptual contents, in an abstract construction but not always meaningful to the students. After technological evolution, especially with access to tools such as computers, tablets, smartphones, among others, it is possible to use interactive computational simulations within an educational methodology in a a controlled way of analyzing and describing physical events. These two processes involve procedures (analysis of variables, study of relations between variables, algebraic manipulations, among others) that, if accompanied by conceptual understanding, may contribute to justify and make it fun for students that events and physical quantities are modified through very specific actions performed by a subject. In this case, this work aimed to propose and verify the learning of conceptual and procedural contents in Physics mediated by computational simulations through an investigative proposal. In this way, it was proposed to use the Modellus software, which enables a virtual environment in which it is possible to simulate and compose physical models accessible to students. The software allows them to test different values in their hypotheses, to visualize graphical construction and data tabulation immediately, in order to make its relevance in the constructed model. To help the development of the activities, a class activities guide based on an investigative approach was elaborated and used in class. The organization and structure of the guide was intended to encourage students to make questions, to test their assumptions, discuss, and report the results. Three activities that addressed concepts of two-dimensional (Kinematic) motion, Universal Gravitation and Energy respectively were developed. As a general result, it can be stated that, based on the research proposal using the activity guide and the Modellus software, it was possible for students to relate the direct link between concept and procedural contents during the execution of the activities knowing that these tools have potential positive impact while teaching Physics by investigation
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7522
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