Resolução de problemas abertos para aprendizagem de física no ensino médio na perspectiva da modelagem didático-científica

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Vagner
• Orientador(a): Araujo, Ives Solano
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ensino de física : Ensino médio; Ensino e aprendizagem; Didatica : Ensino
• Palavras-chave em Inglês: Problem-solving; Scientific modeling; Physics ill-structured problem
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/188445

Atividades de resolução de problemas de física em nível médio, via de regra, resumem-se à memorização, por parte dos estudantes, de procedimentos rotineiros e busca da equação que melhor se encaixa nos dados fornecidos no enunciado do problema. Os professores atribuem boas notas aos alunos que conseguem reproduzir tais algoritmos em provas e os alunos, com boas notas, acreditam que aprenderam física. No entanto, no cotidiano, na vida acadêmica e profissional, os indivíduos frequentemente se deparam com problemas novos, cuja solução é até então desconhecida por eles; problemas em que nem todas as informações iniciais são fornecidas e que diferentes caminhos de solução e conjunto de argumentos podem levar a resultados muito semelhantes. Esses problemas, denominados de problemas abertos, exigem e estimulam o desenvolvimento de um conjunto de habilidades e conhecimentos mais profundos e abrangentes do que os problemas fechados e os exercícios de aplicação, costumeiramente presentes nos livros didáticos e nas salas de aula. Como principal objetivo deste trabalho, buscamos ressignificar as atividades de resolução de problemas de física no ensino médio, a partir da inclusão de problemas abertos. Para alcançar esse objetivo, foram realizados dois estudos, um de caráter empírico, e outro de cunho teórico. No Estudo Empírico, foi elaborado, implementado e avaliado um módulo didático com resolução de problemas abertos em uma turma voluntária. Os resultados do primeiro estudo são convergentes com os da literatura, indicando que os estudantes apresentam dificuldades desde o primeiro estágio, em grande parte em virtude do baixo grau de conhecimento específico, procedimental e metacognitivo, das dificuldades de representação do evento real e das inadequadas crenças epistemológicas. Esses resultados evidenciam que é preciso enfrentar problemas abertos com o uso de uma nova abordagem, a ser construída levando-se em conta a forma como os alunos aprendem, considerando a construção do conhecimento científico, e enfatizando a resolução dos problemas abertos como um processo de representação. Tendo em vista que a Modelagem Didático-Científica engloba esses elementos, e já mostrou bons resultados em diversos estudos empíricos, esse foi o referencial escolhido para construir, no Estudo Teórico, uma articulação teórica entre os principais elementos do processo de resolução de problemas abertos de física e os principais componentes do campo conceitual da modelagem didático-científica. Com essa construção teórica, cunhada de Articulação Teórica de Referência, a resolução de problemas abertos de física pode ser encarada como um processo de modelagem, sob uma abordagem construtivista, mantendo a construção do conhecimento físico em primeiro plano.