Dissertações e produtos - PPECM

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(JULIEN LOPES PEREIRA - Andréia Guerra de Moraes) Esta dissertação pretende contribuir para o ensino de Óptica no nível médio, propondo e avaliando um projeto pedagógico construído a partir de uma abordagem histórico-filosófica. A introdução de tópicos relativos à Física Moderna e Contemporânea também constitui um dos objetivos do trabalho. Para cumprir tal tarefa, foi montado um curso e produzido um material didático exclusivo, que prioriza a controvérsia acerca da natureza da luz. O material e o curso discutem o desenvolvimento da Óptica e da controvérsia citada desde o surgimento da ciência na Antiga Grécia até a interpretação dada por Einstein ao efeito fotoelétrico. Dessa forma, o projeto discute o trabalho e a biografia de alguns dos cientistas envolvidos no processo histórico estudado, como Albert Einstein e Max Planck. Para fugir de uma abordagem factual e biográfica, discutiu-se a relação da Física com outras áreas do saber como, por exemplo, as Artes Plásticas. O curso foi ministrado em três turmas de 3ª série do Ensino médio, sendo duas de escola pública federal e uma da rede particular. A avaliação do projeto pedagógico foi realizada a partir de anotações diárias do professor regente das turmas, de filmagens das atividades realizadas pelos alunos ao longo do curso, de depoimentos dos alunos e das respostas obtidas em um jogo de perguntas e repostas rápidas criado especificamente para o curso, que chamamos de “FisQuiz”. A avaliação do projeto aponta para a pertinência da abordagem histórico-filosófica como caminho para ultrapassar a excessiva abordagem da Óptica Geométrica da maioria dos cursos de Óptica de nível médio e, principalmente, para a inserção de tópicos relativos à FMC.
(MIGUEL ARCANJO FILHO - Marco Antonio Barbosa Braga) O presente trabalho analisa o quanto os alunos podem influenciar seus professores a apresentar os conteúdos das disciplinas científicas, que são tradicionalmente ensinados nas escolas de Ensino Médio, de forma mais conceitual do que geralmente acontece nesse segmento. Investiga as imagens de ciência e de natureza que esses alunos trazem quando chegam a esse nível de ensino para criar um conjunto de situações, definidas como uma demanda epistemológica, que incentive esses mesmos professores a buscar subsídios na História e Filosofia da Ciência para a transição de uma prática docente essencialmente quantitativa para outra que se concentre nos conceitos que se pretende ensinar. Examina relatos de professores que foram expostos a essa demanda epistemológica potencializada por discussões que tiveram origem, por sua vez, nas aulas de Física de uma turma da primeira série do Ensino Médio.
(MARCUS VINICIUS PEREIRA - Tereza Fachada Levy Cardoso - Susana Lehrer de Souza Barros) A contribuição do laboratório tradicional para melhoria da aprendizagem de Física por parte dos estudantes vem sendo discutida ao longo das últimas décadas em publicações da área de ensino de ciências. A necessidade de se apresentar conceitos físicos através da fenomenologia é indiscutível, sendo a Física uma ciência natural. A realidade da escola atual, com número de aulas semanais reduzido, infra-estrutura precária e professores com más condições de trabalho, remete à busca por estratégias alternativas que possam suprir essa necessidade, já que a experimentação ao vivo é pouco utilizada na sala de aula, se mostrando inviável ao longo do tempo face às condições escolares vigentes. Por outro lado, a utilização de vídeos didáticos com características próprias pode contribuir de forma eficiente para o aprendizado dos alunos e para a prática docente, devido à vantagem de otimização de tempo e espaço. Neste trabalho se discute o potencial do vídeo como ferramenta didática através de três etapas: a construção do material didático, a sua aplicação em sala de aula, e a avaliação de sua eficiência no processo ensinoaprendizagem da Física. O vídeo desenvolvido é resultado do aprimoramento de trabalhos anteriores (PEREIRA BARROS, 2001). Ele é composto de onze demonstrações monoconceituais com mínima locução, acompanhado de um guia composto de uma ficha para cada demonstração a ser preenchida pelo estudante. A fim de analisar seu efeito sobre a aprendizagem, planejou-se uma aplicação do conjunto de demonstrações como um Organizador Prévio Experimental (OPE) com um grupo de 14 estudantes de ensino médio de uma escola pública federal no Rio de Janeiro. Para isso, foram construídos testes relacionados aos conceitos trabalhados nas demonstrações, e os dados obtidos foram discutidos a luz desse exemplo de aplicação do vídeo. Algumas considerações finais são apresentadas como conclusão do trabalho, além de recomendações e propostas de utilização do vídeo em sala de aula.
(Fabio Soares Pinheiro - Sérgio Eduardo Silva Duarte) Pesquisas em âmbito nacional e internacional, bem como os documentos oficiais apontam para uma renovação curricular do Ensino Médio. Os conteúdos científicos mais atualizados estão na pauta de discussão, uma vez que podem proporcionar aos estudantes ferramentas intelectuais para atuar no mundo em que vivem. Com o objetivo de responder às demandas do nosso Ensino Médio, elaboramos uma questão central a ser respondida: “Trabalhar a dualidade partícula-onda pode ser um caminho para se introduzir a Física Quântica no terceiro ano do Ensino Médio brasileiro de forma a possibilitar reflexões acerca das limitações do conhecimento científico, proporcionando aos estudantes um contato inicial com os princípios básicos das novas tecnologias, gerando e despertando nesse processo entuasiasmo e curiosidade?”. Sendo assim, construímos uma metodologia com intuito de tentar responder à nossa pergunta central. Elaboramos uma sequência didática de quatro módulos no formato de slides do Power Point, dois experimentos de baixo custo financeiro e dois vídeos disponíveis na internet. Selecionamos um tópico essencial da FQ, a dualidade partícula-onda, e os requisitos clássicos mais importantes, ondas estacionárias. Optamos por explorar gradativamente os limites da Física Clássica e demarcar conceitualmente a ruptura epistemológica em que se funda a Física Moderna e Contemporânea. Aplicamos nosso produto para um pequeno grupo de alunos da rede federal de ensino do Rio de Janeiro e, após a devida apreciação crítica e qualitativa de nossa aplicação, concluímos que a sequência se mostrou satisfatória e o processo se mostrou motivador. Com o aprendizado da aplicação, fizemos correções e refinamos o produto.
(Ivail Muniz Junior - Samuel Jurkiewickz) O advento dos computadores e das técnicas digitais, no século XX, vem promovendo profundas transformações na sociedade, onde a cultura dos procedimentos seqüenciais se torna rapidamente um padrão. Concomitantemente, a articulação da Matemática ensinada no Ensino Médio com temas atuais da ciência e da tecnologia tem sido defendida e recomendada pela LDB e pelos PCN´s. A Teoria dos Grafos trata de diversos problemas pertinentes e aplicáveis às mais variadas áreas do conhecimento, além de oferecer oportunidades significativas para a compreensão da influência, potencialidade e limitações dos processos algorítmicos na resolução de problemas atuais. Apresenta ainda problemas envolvendo situações de simples entendimento, cuja exploração revela diversas propriedades matemáticas interessantes, oferecendo ao aluno a possibilidade de desenvolver uma série de habilidades importantes, tais como explorar, analisar, conjecturar, modelar, generalizar, dentre outras. A partir da constatação dessa realidade, apresenta-se neste trabalho uma proposta de Introdução à Teoria dos Grafos no Ensino Médio, que privilegia a construção do conhecimento matemático através do conceito de Investigação Matemática. As atividades realizadas envolvem assuntos como os Ciclos Eulerianos, Problemas do Caminho Mínimo e do Caminho Crítico, uma introdução ao conceito de complexidade, o teorema de Festinger e o Problema do Caixeiro Viajante. A interligação do conhecimento adquirido com assuntos atualmente presentes no programa do Ensino Médio, tais como Análise Combinatória e Matrizes reforça a importância e alcance do tema. Analisam-se as estratégias apresentadas pelos alunos numa abordagem inicial aos problemas, bem como a transformação dessas estratégias ao longo das aulas. Constata-se que a descoberta de soluções, sempre presentes nas atividades realizadas, não estão necessariamente atreladas à construção de argumentos consistente que justifiquem tais soluções. Os resultados das atividades apontam para a possibilidade e relevância deste tema no Ensino Médio. A partir das atividades elaboradas e da análise do desenvolvimento dos alunos no decorrer do processo ensino-aprendizagem, elaborou-se o material didático: Grafos: Conceitos e Contextos para o Ensino Médio que, além de abordar atividades investigativas, traz uma compilação dos conceitos estudados nas atividades, bem como uma variedade de problemas e aplicações desses conceitos, oferecendo a professores e alunos subsídios para a exploração de Grafos na sala de aula de Matemática no Ensino Médio.
(MARCIO NASSER MEDINA - MARCO BRAGA) Cumpre-se, neste trabalho, defender uma proposta interdisciplinar e transdisciplinar para o Ensino de Ciências, para os alunos das primeiras séries do Ensino Médio já que, por meio de pesquisa de campo e por citações teóricas percebe-se que não é mais suficiente a mera mecanização de conceitos e normas. Apresenta-se uma proposta metodológica que busca um aprendizado das Ciências útil à vida e ao trabalho, no qual as informações, o conhecimento, as competências, as habilidades, e os valores sejam instrumentos reais de percepção, interpretação, julgamento, atuação, aprendizado, satisfação e desenvolvimento pessoal. Propõe-se, então, que o Teatro, a História e a Filosofia da Ciência façam parte das aulas sistemáticas com o objetivo de formar cidadãos criativos, capazes de gerenciar os problemas que lhes são apresentados e, principalmente, que aprendam conceitos de forma definitiva, útil, prazerosa, vendo neles aplicabilidade na vida.  
(LUIZ ROBERTO BARCELOS - Marco Antonio Barbosa Braga) A presente dissertação visa apresentar técnicas para o ensino de Física com o uso de novas tecnologias mediadas por computador para turmas do Ensino Médio, em especial as turmas do PROEJA - Programa de Integração Profissional Com Ensino Médio na Modalidade de Educação de Jovens e Adultos – do Colégio Pedro II. Essa proposta foi desenvolvida para que pudéssemos ter aulas mais motivadoras. Para tanto, os conteúdos programáticos foram desenvolvidos com o auxílio de animações e vídeos, e as experiências foram apresentadas através de simulações, pois acreditamos que, dessa forma, esses conteúdos serão melhores assimilados pelos alunos, ajudando o professor a tornar sua aula mais dinâmica.
(RENATO DO CARMO PÓVOAS - Tereza Maria Rolo Fachada Levy Cardoso) O presente trabalho apresenta o curso “Ensino de Física na EJA: Uma Abordagem Histórica do Eletromagnetismo”, tendo como finalidade estimular os jovens adultos da EJA, contribuir para a aprendizagem e promover uma pesquisa em ensino na educação de jovens e adultos. Optou-se pela EJA como público-alvo por ser uma modalidade de ensino que vem sofrendo constantes desvalorizações e marginalizações, nas políticas públicas, na sociedade e na própria escola, seja pelos alunos ou pelos professores e por ser um segmento onde o autor leciona. O curso foi realizado em duas turmas de 3º ano do ensino médio/EJA - noturno, de uma escola pública estadual em São Gonçalo – Rio de Janeiro, durante todo o primeiro semestre de 2012. O curso proposto foi desenvolvido através de uma abordagem histórica, qualitativa e contextualizada, por meio de aulas expositivas e participativas, com recursos de multimídia e com atividades experimentais, visando construir uma postura intelectualmente ativa e crítica perante a aquisição de conhecimentos científicos. Por fim, para analisar os resultados do curso, utilizaram-se os dados computados com o questionário de sondagem (pré e pós), as avaliações bimestrais, os aproveitamentos bimestrais e o aproveitamento final em física, cabendo ressaltar, que os resultados foram alcançados, principalmente, pelo apoio e envolvimento dos alunos no curso.
(MÁRCIO OLIVEIRA SILVA - Marco Antonio Barbosa Braga)O presente trabalho apresenta uma proposta para ensino de máquinas térmicas no ensino médio usando como estratégia didática a experimentação apoiada na História das Ciências. Com essa finalidade foi desenvolvido um curso para alunos de Ensino Médio baseado em três ações: (1) estudo dos fundamentos da Termodinâmica; (2) apresentação de um aparato experimental que reproduz o funcionamento de uma máquina térmica baseada no motor de Stirling; (3) leitura de um paradidático com formato de uma revista ilustrada, onde procura-se apresentar toda a trajetória histórica do aprimoramento tecnológico dos motores térmicos, desde os moinhos de grãos até o uso dos motores térmicos de alta tecnologia, passando pelas criações dos engenheiros e artesãos que aperfeiçoaram a tecnologia das máquinas a vapor. Visando averiguar o impacto dessas ações foi feita uma pesquisa inicial qualitativa com 140 alunos do Ensino Médio com proposições sobre ciência e tecnologia. Como instrumento metodológico para nossa pesquisa, usamos o questionário COCTS (Cuestionario de Opiniones sobre Ciencia, Tecnología y Sociedad) como pré-teste, abordando proposições sobre ciência e tecnologia e um segundo questionário, construído pelo próprio autor, como pós-teste para averiguar possíveis mudanças nessas concepções.
(AILTON ARTIMOS DA MATTA - Mônica de Cassia Vieira Waldhelm) A dissertação apresenta uma proposta metodológica de ministrar a disciplina Matemática em duas turmas do Curso Técnico de Segurança do Trabalho do Instituto Federal do Rio de Janeiro, aliado à aplicação do Produto desenvolvido para esta finalidade. A concepção, o planejamento, o desenvolvimento e a aplicação do Produto procura estreitar o ensino de Matemática e a utilização de recursos tecnológicos digitais durante o curso das aulas, privilegiando o lógico-sequencial, a resolução de problemas e as mediações pedagógicas com intensa exposição de provocações, fatos e argumentações. O Produto é o conjunto de arquivos eletrônicos, elaborados no segundo semestre de 2011, inserido em um disco digital versátil (DVD), contendo tanto o material instrucional Notas de Aula como a Coleção de Arquivos Eletrônicos (CAE).
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