Noções de alunos do Ensino Médio a respeito da estrutura da matéria: investigação de uma abordagem histórico-didática para o ensino de Física de Partículas
DOI:
https://doi.org/10.54343/reiec.v12i2.216Palavras-chave:
Física de Partículas, História e Filosofia da Ciência, Ensino de Física, Aprendizagem Significativa, Mapas ConceituaisResumo
Esta pesquisa investigou potencialidades e delimitações de uma abordagem histórico-didática a respeito de um tema de Física Moderna, com auxílio de multimídias, no Ensino Médio. Pesquisas evidenciam que a História e Filosofia da Ciência, bem como o estudo de tópicos de Física Moderna, podem levar a uma compreensão satisfatória de conteúdos científicos, assim como do processo de construção do conhecimento científico. Com base nesses argumentos foi construída e aplicada uma Unidade Didática contemplando o estudo de tópicos de Física de Partículas por meio de uma abordagem histórico-didática e de princípios da Aprendizagem Significativa. A abordagem foi proposta com o objetivo de inserir o tema Partículas Elementares por meio do seguinte questionamento: De que é feita a matéria que compõe o Universo? Foram elaboradas sequências didáticas que discutiram a construção desse conhecimento científico, desde as primeiras explicações dadas para a constituição da matéria até as evidências da detecção do bóson de Higgs. Procurou-se observar indícios de alterações nas noções dos alunos investigados a respeito da Natureza da Ciência e de conteúdos científicos específicos. Foram utilizados como instrumentos de coleta de dados, a Unidade Didática, questionários, mapas conceituais e anotações durante o processo de aplicação dessa unidade. Optou-se por fazer uso dos procedimentos da Análise de Conteúdo como instrumento de análise dos dados. Com base nos resultados obtidos, constatou-se que a proposta didática contribuiu para a compreensão de conteúdos relacionados à Física de Partículas, para a construção de noções reais e abrangentes a respeito da Natureza da Ciência e que a elaboração, individual e coletiva, dos mapas conceituais proporcionou o desenvolvimento de aprendizagem dos conceitos físicos enfocados, conforme os indícios observados de Aprendizagem Significativa.
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Referências
ABD-EL-KHALICK, F.; LEDERMAN, N. G. Improving Science Teachers’ Conceptions of Nature of Science: a Critical Review of the Literature. International Journal of Science Education, v. 22, n. 7, p. 665-701, 2000b.
ABD-EL-KHALICK, F.; LEDERMAN, N. G. The Influence of History of Science Courses on Students’ Views of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching, New York, v. 37, n. 10, p. 1057-1095, 2000a.
ADÚRIZ-BRAVO, A. IZQUIERDO Y M. Acerca de la didáctica de las ciencias como disciplina autónoma. Revista Electrónica de Enseñanza de las ciencias, vol. 1, n. 3, p. 130-140, 2002.
ALLCHIN, D.. Teaching the Nature of Science: Perspectives & Resources. St. Paul, MN: SHiPS Education Press, 2013.
ALLCHIN, D. Evaluating knowledge of the nature of (whole) science. Science Education, v. 95, n. 3, p. 518-542, 2011.
AUSUBEL, D. P. Aquisição e retenção de conhecimentos: uma perspectiva cognitiva. Tradução de Lígia Teopisto. Lisboa: Paralelo Editora Ltda., 2003.
BARDIN, L. Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70, 1977.
BATISTA, I. O ensino de teorias físicas mediante uma estrutura histórico-filosófica. Ciência & Educação, v. 10, n. 3, p. 461-476, 2004.
BATISTA, I. L.; ARAMAN, E. M. O. Uma abordagem histórico-pedagógica para o ensino de Ciências nas séries iniciais do Ensino Fundamental. Revista Electrónica de Ensnanza de lãs Ciencias. v. 8, n. 2, p. 446 – 489, 2009.
BOGDAN, R. C.; BIKLEN, S. K. Investigações qualitativas em educação. Portugal: Porto Editora, 1994.
BRASIL. Ministério da Educação. Orientações curriculares para o ensino médio: ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica, 2006.
BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCN+). Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica, 2002.
BRASIL. Ministério da Educação. Diretrizes Curriculares Nacionais Gerais da Educação Básica. Brasília: Ministério da Educação, Secretária de Educação Básica, 542p, 2013.
CACHAPUZ, A. F. PRAIA, J.; JORGE, M. Da Educação em Ciência às orientações para o ensino de Ciências: um repensar epistemológico. Ciência & Educação, v. 10, n. 3, p. 363-381, 2004.
CACHAPUZ, A. F. et al. A emergência da didática das ciências como campo específico de conhecimento. Revista Portuguesa de Educação, Braga, v. 14, n. 1, p. 155-195. 2001.
CALHEIRO, L. B.; GARCIA, I. K. Proposta de inserção de tópicos de física de partículas integradas ao conceito de carga elétrica por meio de unidade de ensino potencialmente significativa. Investigações em Ensino de Ciências, v. 19, n. 1, p. 177-192, 2014.
CALHEIRO, L. B.; GARCIA, I. K.; GOMES, A. T. Inserção de Tópicos de Física de Partículas Integradas aos Conteúdos de Eletricidade Através de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa – UEPS. Anais do IV Simpósio Nacional de Ensino de Ciências e Tecnologia – SINECT, Ponta Grossa, 2014.
CAREY, S. “An experimente is when you try it and see if it works”: a study of grade 7 students`understanding of the construction of scientific knowledge. International Journal of Science Education, v. 11, Special Issue, p.514- 529, 1989.
CLOUGH, M. P. Learners’ responses to the demands of conceptual change: considerations for effective nature of science instruction. Science & Education, v. 15, n. 5, p. 463-494, 2006.
CLOUGH, M. P. Teaching the nature of science to secondary and post-secondary students: questions rather than tenets. The Pantaneto Forum, 25(January), 2007.
COSTA, M.; BATISTA, I. L. Uma abordagem histórico didática para o ensino de física de partículas no ensino médio. In: Propostas didáticas inovadoras: produtos educacionais para o ensino de ciências e humanidades. Org. ROCHA, Z. F. D. C.; ANDRADE, M. A. B.S.; GOYA,
A. FREITAS, K. R. - 1. ed.. Maringá: Gráfica Editora Almeida, 2015.
CUDMANI, L. C.; SANDOVAL, J. S. Cambios em las concepciones de los estudiantes sobre la Ciência: Resultados de uma experiência de aula. Revista Brasileia de Ensino de Física. v. 22, n.1, Março, 2000.
EL-HANI, C. N.; TAVARES, E. J. M.; ROCHA, P. L. B. Concepções epistemológicas de estudantes de Biologia e sua transformação por uma proposta explícita de ensino sobre a História e a Filosofia das Ciências. Investigações em Ensino de Ciências, v.9, n. 3, p. 265-313, 2004.
FERREIRA, É. G. B.; DAMASIO, F.; RODRIGUES, A. A. Física Moderna e Contemporânea no Ensino Fundamental articulada com conceitos de Física Clássica por meio de Unidades de Ensino Potencialmente Significativas. Aprendizagem Significativa em Revista, Porto Alegre, v. 4, n.1, p. 29-40, 2014.
GATTI, S. T., NARDI, R.; SILVA, D. Evolução das concepções de futuros docentes de Física em um curso de formação inicial. (Comunicação). Atas... XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física. Sociedade Brasileira de Física, UFMA, São Luís, Maranhão, 2007.
GATTI, S. R. T.; NARDI, R.; SILVA, D. História da Ciência no Ensino de Física: um estudo sobre o ensino de atração gravitacional desenvolvido com futuros professores. Investigações em Ensino de Ciências, v. 15, n. 1, p. 7-59, 2010.
HARRES J. B. S. Uma revisão de pesquisas nas concepções de professores sobre a natureza da ciência e suas implicações para o ensino. Investigações em Ensino de Ciências – v. 4, n. 3, p. 197-211, 1999.
KALMUS, P. I. Particle physics at A-level-the universities viewpoint. Physics Education, Bristol, v. 27, n. 2, p. 62-64, 1992.
KӦHNLEIN, J. F. K.; PEDUZZI, L. O. Q. Sobre a concepção empirista-indutivista no Ensino de Ciências. VIII Encontro Nacional de Pesquisa em Ensino de Física, Águas de Lindóia, São Paulo, 2002.
KOSTAS, K. The “General Aspects” Conceptualization as a Pragmatic and Effective Means to Introducing Students to Nature of Science. Jounal of Research in Science Teaching, vol. 53, n. 5, p. 667-682, 2016.
LEDERMAN, N. G. Student’s and teacher’s conceptions of the nature of science: a review of the research. Journal of Research in Science Teaching, v. 29, n. 4, p. 331-359, 1992.
LEDERMAN, N. G.;ABD-EL-KHALICK, F.; BELL, R. L.; SCHWARTZ, R. S. Views of Nature of Science Questionnaire: Toward Valid and Meaningful Assessment of Learners` Conceptions of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching. v. 39, n. 6, p. 497-521, 2002.
LÊVY-LEBLOND, J. M. É possível ensinar a física moderna na educação básica? In: MORIN, E. (Org.). A religião dos saberes: o desafio do século XXI. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, p.69-72, 2002.
MACHADO, D. I.; NARDI, R. Avaliação do ensino da física moderna e contemporânea no Ensino Médio. In: Encontro Nacional de Pesquisadores em Educação em Ciências, 4., 2003, Bauru. Anais... Bauru: ABRAPEC, 2003.
MARTINS, A. F. P. Natureza da Ciência no ensino de ciências: uma proposta baseada em “temas” e “questões”. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 3, p. 703-737, 2015.
MATTHEWS, M. R. História, filosofia e ensino de ciências: a tendência atual de reaproximação. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 12, n. 3, p. 164-214, dez. 1995.
MENGASCINI, A.; MENEGAS, A.; MURRIELO, S.; PETRUCCI, D. Yo asi, locos como lós vi a ustedes, no me ló imaginaba: las imagenes de ciência e de cientifico de estudantes de Carreras cientificas. Enseñanza de las Ciencias. v. 22, n.1, p. 65-78, 2004.
MONTEIRO, M. A.; NARDI, R.; BASTOS FILHO, J. B. A sistemática incompreensão da teoria quântica e as dificuldades dos professores na introdução da física moderna e contemporânea no ensino médio. Ciência & Educação. v. 15, n.3, p. 557-580, 2009.
MOREIRA, M. A. AL FINAL, QUÉ ES APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO? Revista Qurriculum, n. 25; p. 29-56, 2012,
MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa crítica. Atas do III Encontro Internacional sobre Aprendizagem Significativa, Lisboa (Peniche), 2000.
MOREIRA, M. A. Teorias de aprendizagem. São Paulo: Editora EPU, 1999.
MOREIRA, M. A.; VALADARES, E. C. Ensinando física moderna no segundo grau: efeito fotoelétrico, laser e emissão de corpo negro. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 15, n. 2, p. 121-135, 1998.
NOVAK, J. D.; GOWIN, B. Aprender a aprender. Tradução de Carla Valadares Plátano. Lisboa: Edições Técnicas, 1996.
NOVAK, J. D.; MUSONDA, D. A twelve-year longitudinal study of science concept learning. American Educational Research Journal, v. 28, n. 1, p. 117-153, 1991.
OLIVEIRA, F. F.; VIANNA, D. M.; GERBASSI, R. S. Física moderna no ensino médio: o que dizem os professores. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 19, n. 3, p. 447-454, 2007.
OSTERMANN, F.; CAVALCANTI, C. J. H. Física moderna e contemporânea no ensino médio: elaboração de material didático, em forma de pôster, sobre partículas elementares e interações fundamentais. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 16, n. 3, p. 267-286, dez. 1999.
OSTERMANN, F.; MOREIRA. M. A. Atualização do currículo de Física na escola de nível médio: um estudo dessa problemática na perspectiva de uma experiência em sala de aula e da formação inicial de professores. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 18, n. 2, p. 135-151, 2001.
PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Caderno de Expectativas de Aprendizagem. 2012.
PÉREZ, D. G.; SENENT, F.; SOLBES, J. Análisis crítico de la introducción a la Física Moderna en la enseñanza media. Enseñanza de las Ciencias, Rosario, p. 16-21, v. 2, n. 1, set. 1988.
PÉREZ, D. G.; SOLBES, J. The introduction of modern physics: overcoming a deformed vision of science. International Journal of Science Education, London, v. 15, n. 3, p. 255-260, 1993.
PINHEIRO, L. A. Partículas Elementares e Interações Fundamentais no Ensino Médio. 313f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2011.
PINTO, A. C.; ZANETIC, J. É possível levar a física quântica para o ensino médio? Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 16, n. 1, p. 7-34, 1999.
RINALDI, E.; GUERRA, A. História da Ciência e o uso da experimentação: Construção de um transmissor de voz como estratégia de ensino. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 28, n. 3, p. 653-675, 2011.
ROCHA, T. U. As Contribuições da História e Filosofia da Ciência para o Ensino de Física Quântica na Educação Básica. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e em Matemática, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2013.
SCHIRMER, S. B. Textos originais de cientistas e textos sobre história das ideias da Ciência em uma proposta didática sobre ótica na formação inicial de professores de Física. 2012. 155f. Dissertação – Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria, 2012.
SILVA, H. R. A.; MORAES, A. G. O estudo da espsctrofotometria no Ensino Médio através de uma abordagem histórico-filosófica: possibilidade de interseção entre disciplinas de Física e Química. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v.32, n. 2, p. 378, 2015.
SOLOMON, J.; SCOT, L. Teaching about the Nature of Science through History: Action Research in the classroom. Journal of Research in Science Teaching. v. 29, n. 4, p. 409-421, 1992.
STANNARD, R. Modern physics for the Young. Physics Education, Bristol, v. 25, n. 3, p. 133, 1990.
SWINBANK, E. Particle physics: a new course for schools and colleges. Physics Education, Bristol, v. 27, n. 2, p. 87- -91, 1992.
TAVARES, R. Construindo mapas conceituais. Ciência e Cognição, v. 12, p. 72-85, dez. 2007.
TEIXEIRA, E. S; FREIRE, O.; EL-HANI, C. N. A influência de uma abordagem contextual sobre as concepções acerca da natureza da ciência de estudantes de física. Ciência & Educação, v. 15, n. 3, p. 529-556, 2009.
TERRAZZAN, E. A inserção de Física Moderna e Contemporânea no Ensino de Física na escola de 2º grau. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 9, n. 3, p. 209-214, 1992.
TERRAZZAN, E. Perspectivas para a inserção de física moderna na escola média. Tese (Doutorado). São Paulo, Curso de Pós-Graduação em Educação – USP, 1994.
TIAGO, M. F. S. Aspectos de “Natureza da Ciência” num curso de Física do Ensino Médio: uma abordagem histórica. 2011. 152f. Dissertação – Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 2011.
ZANON, D. A. V.; MACHADO, A. T. A visão do cotidiano de um cientista retratada por estudantes iniciantes de licenciatura em química. Ciência & Cognição, v. 18, n. 1, p. 46-56, 2013.
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