O desenvolvimento histórico do conceito de energia : seus obstáculos epistemológicos e suas influências para o ensino de física

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Lino, Alex
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência e a Matemática
UEM
Maringá, PR
Centro de Ciências Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/4543
Resumo: This paper aimed, as its main goal, the epistemological construction of the concept of energy, through a study about its epistemological obstacles and their relation with the alternative conceptions of students on the same concept. On the basis of epistemological theories of Gaston Bachelard and Jean Piaget, it was discussed the possible relations between the historical construction and cognitive construction of a certain knowledge. Such epistemologies suggest that there is a parallelism between these two strands. It was also analyzed if the difficulties found in the history of the construction of the concept of energy may be compared to the ones faced by students. In order to reach this goal, it was necessary a detailed study of the history concerning the development of the concept of energy, aiming to highlight the mechanisms that guide the possibility of its development, besides clarifying which were its historical obstacles. By an analysis about the alternative conceptions of students regarding to the concept of energy, which were previously analyzed by other authors, it was possible to verify that there are mistakes, which commonly and frequently, students present, independently of their different levels of education, culture or contexts, such as their misunderstanding between the concepts of force and energy, or yet, their belief that energy must have material characteristics. It was also verified that the difficulties found in the historical study of the concept presented similarities to the alternative conceptions of students. Bearing this in mind, it was possible to identify four epistemological obstacles related to the concept of energy: 1) The notion of force as obstacle to the concept, 2) the notion of gain without losses as obstacles to its conservation, 3) the restrictions to particular phenomena as obstacles to its generalization, 4) and the notion of substancialization. It was also identified how these obstacles could be surpassed or overcome by the historical study. Such construction enabled to identify the determined mechanisms of overcoming of epistemological obstacles, which may be used in physics teaching with the same intention of undo the obstacles badly settled.
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Such epistemologies suggest that there is a parallelism between these two strands. It was also analyzed if the difficulties found in the history of the construction of the concept of energy may be compared to the ones faced by students. In order to reach this goal, it was necessary a detailed study of the history concerning the development of the concept of energy, aiming to highlight the mechanisms that guide the possibility of its development, besides clarifying which were its historical obstacles. By an analysis about the alternative conceptions of students regarding to the concept of energy, which were previously analyzed by other authors, it was possible to verify that there are mistakes, which commonly and frequently, students present, independently of their different levels of education, culture or contexts, such as their misunderstanding between the concepts of force and energy, or yet, their belief that energy must have material characteristics. It was also verified that the difficulties found in the historical study of the concept presented similarities to the alternative conceptions of students. Bearing this in mind, it was possible to identify four epistemological obstacles related to the concept of energy: 1) The notion of force as obstacle to the concept, 2) the notion of gain without losses as obstacles to its conservation, 3) the restrictions to particular phenomena as obstacles to its generalization, 4) and the notion of substancialization. It was also identified how these obstacles could be surpassed or overcome by the historical study. Such construction enabled to identify the determined mechanisms of overcoming of epistemological obstacles, which may be used in physics teaching with the same intention of undo the obstacles badly settled.Este trabalho teve por objetivo principal a construção da epistemologia do conceito de energia, por meio de um estudo sobre seus obstáculos epistemológicos e suas relações com as concepções alternativas dos estudantes sobre o mesmo conceito. Com o apoio das teorias epistemológicas de Gaston Bachelard e Jean Piaget, discutimos sobre as possíveis relações entre a construção histórica e a construção cognitiva de um determinado conhecimento. Essas epistemologias apontam que existe um paralelismo entre essas duas vertentes. Nos preocupamos em analisar se as dificuldades encontradas na história da construção do conceito de energia podem ser comparadas às enfrentadas pelos estudantes. Para atingir nosso objetivo, foi necessário um estudo detalhado da história do desenvolvimento do conceito de energia, buscando evidenciar os mecanismos que nortearam a possibilidade de seu desenvolvimento, além de deixar claro quais foram os seus obstáculos históricos. Por meio de uma análise sobre as concepções alternativas dos estudantes referentes ao conceito de energia, que foram anteriormente verificadas por outros autores, foi possível constatar que existem equívocos que, comumentemente e com grande frequência, os alunos apresentam, mesmo sendo de diferentes níveis de escolaridade, culturas ou contextos, como por exemplo, a confusão que fazem entre os conceitos de força e energia, ou ainda, o pensamento de que a energia deva ter características materiais. Verificamos ainda que as dificuldades encontradas no estudo histórico do conceito apresentaram similaridades às concepções alternativas dos estudantes. A partir desta comparação foi possível identificar quatro obstáculos epistemológicos referentes ao conceito de energia: 1) a noção de força como obstáculo ao conceito, 2) a noção de ganhos sem perdas como obstáculo à sua conservação; 3) a restrição aos fenômenos particulares como obstáculo à sua generalização; 4) e a noção de substancialização. Identificamos também como esses obstáculos poderiam ser transpassados ou superados por meio do estudo histórico. Tal construção nos permitiu identificar os denominados mecanismos de superação dos obstáculos epistemológicos, que podem ser utilizados no Ensino de Física com o mesmo intuito de desobstaculizar os conhecimentos mal sedimentados.360 fUniversidade Estadual de MaringáBrasilPrograma de Pós-Graduação em Educação para a Ciência e a MatemáticaUEMMaringá, PRCentro de Ciências ExatasMarcos Cesar Danhoni NevesJosie Agtha Parrilha da Silva - UEPGPolonia Altoé Fusinato - UEMMichel Corci Batista - UTFPRAndré Luis Oliveira - UEMLino, Alex2018-04-23T19:38:11Z2018-04-23T19:38:11Z2016info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/4543porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2018-04-23T19:38:11Zoai:localhost:1/4543Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T14:57:42.841036Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false
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