Dissertações e produtos - PPECM

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(Alexandre Medson da Silva - Marco Antônio Barbosa Braga) Esta dissertação tem o objetivo de detalhar as ações desenvolvidas durante a implantação de um centro de Divulgação Científica (DC) em um ambiente formal, a escola. Todo o trabalho foi desenvolvido junto aos alunos de uma escola estadual da Baixada Fluminense, região da periferia do Estado do Rio de Janeiro, e tem como objetivo aproximar as práticas de DC desta localidade que se mostra carente neste ponto. A inserção de um Centro de Ciências no interior da escola foi o ponto culminante deste trabalho. Sua montagem foi realizada com experimentos elaborados por alunos do curso noturno de Ensino Médio, nas modalidades, Regular e Educação de Jovens e Adultos (EJA). Os impactos da realização do projeto foram mensurados pela procura à visitação do centro de ciências bem como pelos depoimentos dos visitantes.
(Hebert Roberto Araújo da Silva - Andréia Guerra de Moraes) A presente dissertação visa a introdução de Física Moderna (FM) no Ensino Médio (EM). A revisão bibliográfica permitiu demarcar três fases: a fase de defesa pela abordagem, a fase de transição e a fase atual de experiências didáticas. Nessas fases foram apontados obstáculos e propostas didáticas referentes à introdução de FM no EM. Os autores optaram pela abordagem histórico-filosófica do tema espectroscopia. Através desse tema foi possível estabelecer o conflito entre a visão contínua e a visão descontínua da estrutura da matéria no início do século XX. A produção da proposta pedagógica buscou privilegiar a contextualização do trabalho científico levando aos alunos à relação que há entre os diferentes contextos político, social, artístico, científico; promover um processo bilateral, dialógico, com o corpo discente; complementar o estudo de modelo atômico realizado nas aulas de Química do EM; criar uma interlocução entre as disciplinas apresentadas aos alunos de forma estanque e discutir questões acerca da Natureza da Ciência. Porém, o uso da HFC também apresenta obstáculos. Dessa forma, para contornar os obstáculos apontados pelas pesquisas foi criado o produto composto por textos produzidos pelo professor, por um manual para construção de um espectroscópio de baixo custo, pela realização de experimentos, pela utilização de imagens e vídeos, por um debate sobre os conceitos de contínuo e descontínuo e pela criação de questões de avaliação. A aplicação da proposta ocorreu em uma turma do 3º ano do EM de uma escola da rede pública federal de ensino localizada na cidade do Rio de Janeiro. Os instrumentos utilizados para avaliação da viabilidade da proposta de inserção de FM no EM através do uso da HFC foram a gravação audiovisual das aulas, a produção de um diário de aulas, as avaliações formais, a análise de alguns registros escritos e de uma peça teatral elaborada pelos alunos. Após a aplicação da proposta e da avaliação e contorno dos obstáculos, consideramos que a proposta contribuiu para tornar efetiva a presença de temas de FM no EM.
(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.
(Patricia Carrati Diniz Silva -  Alvaro Chrispino) A presente pesquisa visa ressaltar como a matemática pode contribuir para o melhor entendimento das questões ambientais. Busca-se que a escola cumpra o papel de preparar o educando para o exercício da cidadania, através do incentivo à preservação do meio ambiente e, concomitantemente, fazer com que a disciplina seja contextualizada e crítica, a fim de desponta-la como ferramenta para interpretar, avaliar, identificar e atuar no mundo. Para tal, foram preparados três módulos de atividades: 1) Tecnologia e Meio Ambiente; 2) Água; 3) Consumo de energia elétrica, ministrados em cinco encontros e aplicados a alunos do 8º ano regular de uma escola da Zona Norte do município do Rio de Janeiro. Os trabalhos iniciaram-se em setembro e foram concluídos em outubro, tendo sua culminância na Feira Cultura da escola, com uma exposição de trabalhos, entrevistas e palestra. Todos os encontros foram registrados. Conclui-se que os alunos não só compreenderam melhor sobre o Meio Ambiente, através da matemática, mas a matemática ficou mais compreensível através dos temas ambientais.
(Gustavo Antonio Montenegro Guttmann - Marco Antonio Barbosa Braga) Esta dissertação insere-se num projeto maior de trazer para a sala de aula questões filosóficas que permeiam a construção de teorias científicas. Nesse sentido, procurou-se inserir a dualidade infinitude x finitude através de discussões cosmológicas. Baseado no trabalho do filósofo Stephen Toulmin, onde ele defende uma evolução dos conceitos científicos, mostrou-se aos alunos a possibilidade de coexistência de teorias divergentes em torno do mesmo fenômeno. Toulmin defende que a teoria selecionada passa por crivos internos e externos a ciência para então se chegar a teoria vencedora. Foi feita uma pesquisa a partir de um teste prévio a aplicação de um paradidático onde se apresentou duas teorias contemporâneas sobre a origem do Universo. Após o trabalho em cima do paradidático foi realizado um pós teste afim de se verificar as mudanças promovidas pelo trabalho. Ao final se verificou que o percentual dos alunos que admitiam inicialmente que só pode haver uma explicação para um fenômeno diminuiu.
(DANIEL FERNANDES MENDES DA SILVA - Sérgio Eduardo Silva Duarte) A presente dissertação visa apresentar uma nova tecnologia para o ensino de Física, mediadas por computador para uma turma do Ensino Médio, em especial uma turma de primeiro ano em uma rede particular de ensino no Rio de Janeiro. Essa proposta foi desenvolvida para que pudéssemos ter aulas mais motivadoras, e melhorar o entendimento dos alunos a respeito dos conceitos básicos de Termologia, muitas vezes entendidos de forma errônea. Para tanto, os conteúdos programáticos foram desenvolvidos com o auxílio de animações e simulações na linguagem Macromedia Flash, pois acreditamos que, dessa forma, esses conteúdos serão melhores assimilados pelos alunos, ajudando o professor a tornar sua aula mais dinâmica.
(Anderson Thadeu Moraes dos Santos - Sérgio Eduardo Silva Duarte) Neste trabalho estamos interessados em investigar a receptividade de um jogo interativo (aventura solo) e até que ponto ele é capaz de contribuir para atrair a atenção de alunos do Ensino Médio para os conteúdos de Física, servindo como agente facilitador na discussão e compreensão de conceitos de Mecânica, mais especificamente das leis de Newton. O jogo foi criado em linguagem HTML para facilitar o desenrolar da história, tornando dinâmica a interação do estudante com o texto. A proposta foi aplicada para um grupo de 136 alunos do Ensino Médio de uma escola pública da cidade do Rio de Janeiro e analisamos a maneira como o material foi recebido a partir das respostas dos estudantes a dois questionários e dos comentários registrados por nós. A pesquisa foi feita em duas partes: a primeira por um grupo de 44 alunos do segundo ano e a segunda por um grupo de 92 alunos do primeiro ano. O jogo está disponível para download em www.profthadeum.xpg.com.br.
(André Luiz Ramos Ferreira - Marco Antônio Barbosa Braga) Nesta dissertação argumentamos a favor de uma Sala de Aula Ampliada, isto é, de uma sala de aula presencial com o uso intensivo das novas Tecnologias da Informação e Comunicação. Para testar este conceito propomos um novo formato de apresentação dos conteúdos do curso de Física para o Ensino Médio do Centro de Educação de Jovens e Adultos do Estado do Rio de Janeiro (CEJA). Neste novo formato os conteúdos são apresentados através de uma narrativa baseada na História da Física. Eles são disponibilizados através da internet e oferecidos como alternativa aos fascículos impressos atualmente adotados na instituição. Para esta dissertação preparamos um dos fascículos do curso e testamos numa amostra selecionada entre os alunos de Física do Ensino Médio. Para esse teste foi utilizada a atividade didática extracurricular chamada “Oficina de Aprendizagem”. Durante a Oficina realizada para esta dissertação foi feita a apresentação dos conteúdos do fascículo e depois foi oferecida a cada aluno a oportunidade de se preparar para a avaliação estudando pelo Fascículo online em sua residência ou no Laboratório de informática da Escola. Em seguida o aluno recebeu informações sobre a utilização do Fascículo online e uma senha de acesso ao site. O fascículo que preparamos tem agregado a ele um Sistema de Acompanhamento que registra no seu Banco de Dados os tempos de acesso do aluno em cada página do site. Esperamos que esses dados ofereçam informações sobre o comportamento dos alunos durante o seu aprendizado. As informações obtidas das anotações de campo, dos questionários e os dados coletados pelo Sistema de Acompanhamento online formam a base de dados da pesquisa. O foco de interesse está em testar a aceitação do fascículo que construímos e na busca de padrões de comportamento dos alunos durante a sua utilização. Temos a esperança de validar o conceito de “Sala de Aula Ampliada”. Buscamos também a identificação das dificuldades dos alunos e das razões para a possível resistência deles em aceitar as novas tecnologias de ensino.  
(Matheus Furtado da Silva Netto - Andreia Guerra de Moraes) Esta pesquisa busca explorar quais elementos uma sequência didática com um enfoque histórico-filosófico, baseado na ideia dos três eixos (GUERRA, BRAGA e REIS, 2013; MOURA 2014), pode trazer para um curso de Física Moderna e Contemporânea no sentido de fazer com que os alunos discutam questões referentes à Natureza da Ciência envolvida na construção do modelo do efeito fotoelétrico e a natureza da luz. Durante a construção da sequência didática avaliamos a utilização de duas ferramentas pedagógicas distintas: a primeira, denominada Narrativa Histórica (KLASSEN, 2006; SCHIFFER, 2012), que consiste em um texto literário que tem como umas das suas finalidades “abrir as portas” para uma abordagem histórico-filosófica; e a segunda, chamada de gráfico do tempo (FIUZA e GUERRA, 2012, 2013, 2014), que consiste em ferramenta que condensa a apresentação dos slides referentes ao conteúdo histórico em apenas uma única plataforma. A partir da análise de dados coletados após e durante a aplicação da sequência didática, destacamos que a prática elaborada conseguiu abordar os elementos da Natureza da Ciência selecionados e acreditamos que os alunos tenham acompanhado as discussões a respeito das virtudes e limitações dos modelos de luz apresentados.
(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.
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