Metodologias ativas e sequência didática como ferramenta no processo de aprendizagem de eletromagnetismo
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Link de acesso: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82870 |
Resumo: | The technological, social, and economic transformations of recent decades have imposed new challenges on Basic Education, particularly on Science and Physics teaching. Faced with this scenario, it becomes necessary to adopt approaches that foster competencies such as critical thinking, problem-solving, collaboration, and intellectual autonomy. This thesis investigated the impacts of a didactic sequence based on the Theory of Meaningful Learning (TML), integrating Problem-Based Learning (PBL), Maker Culture, and the 6Cs methodology in Electromagnetism teaching on High School. The research adopted a single-group quasiexperimental design, conducted with four classes of 3rd year (12th grade) from a full-time public school in Ceará. The intervention included a pre-test, a post-test, and a satisfaction questionnaire, structured around the integrative theoretical model SIGMA, which articulates cognitive, procedural, and affective dimensions of the teaching-learning process. The final sample consisted of 73 students who fully participated in all three evaluation stages. The quantitative results revealed statistically significant conceptual gains. The normality analysis, conducted using the Shapiro-Wilk test, indicated the absence of a normal distribution in the data (p < 0.05). Therefore, the non-parametric Wilcoxon test was chosen, which confirmed the statistical significance (W = 1431; p < 0.0001) with a moderate effect size (r = 0.33). Qualitative analysis showed high levels of student engagement, especially in the expansion of conceptual understanding, appreciation of experimental practices, stimulation of creativity, and strengthening of collaborative work. It is concluded that the adopted approach promoted the students9 cognition, attitudinal, and social development, confirming the pedagogical potential of active methodologies when applied in a contextualized and reflective manner, and according to the reality of public schools. The research provides theoretical and methodological contributions for the redesign of Physics teaching practices in High School. |
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Silva, Frederico Rozendo daCerqueira, Gilberto SantosSales, Gilvandenys Leite2025-10-02T18:10:42Z2025-10-02T18:10:42Z2025SILVA, Frederico Rozendo da. Metodologias ativas e sequência didática como ferramenta no processo de aprendizagem de eletromagnetismo. 2025. 222 f. Dissertação (Doutorado em Ensino de Ciências e Matemática) — Programa de Pós-Graduação em Ensino da Rede Nordeste de Ensino, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82870The technological, social, and economic transformations of recent decades have imposed new challenges on Basic Education, particularly on Science and Physics teaching. Faced with this scenario, it becomes necessary to adopt approaches that foster competencies such as critical thinking, problem-solving, collaboration, and intellectual autonomy. This thesis investigated the impacts of a didactic sequence based on the Theory of Meaningful Learning (TML), integrating Problem-Based Learning (PBL), Maker Culture, and the 6Cs methodology in Electromagnetism teaching on High School. The research adopted a single-group quasiexperimental design, conducted with four classes of 3rd year (12th grade) from a full-time public school in Ceará. The intervention included a pre-test, a post-test, and a satisfaction questionnaire, structured around the integrative theoretical model SIGMA, which articulates cognitive, procedural, and affective dimensions of the teaching-learning process. The final sample consisted of 73 students who fully participated in all three evaluation stages. The quantitative results revealed statistically significant conceptual gains. The normality analysis, conducted using the Shapiro-Wilk test, indicated the absence of a normal distribution in the data (p < 0.05). Therefore, the non-parametric Wilcoxon test was chosen, which confirmed the statistical significance (W = 1431; p < 0.0001) with a moderate effect size (r = 0.33). Qualitative analysis showed high levels of student engagement, especially in the expansion of conceptual understanding, appreciation of experimental practices, stimulation of creativity, and strengthening of collaborative work. It is concluded that the adopted approach promoted the students9 cognition, attitudinal, and social development, confirming the pedagogical potential of active methodologies when applied in a contextualized and reflective manner, and according to the reality of public schools. The research provides theoretical and methodological contributions for the redesign of Physics teaching practices in High School.As transformações tecnológicas, sociais e econômicas das últimas décadas impuseram novos desafios à Educação Básica, em especial ao ensino de Ciências e Física. Diante desse cenário, torna-se necessário adotar abordagens que favoreçam competências como pensamento crítico, resolução de problemas, colaboração e autonomia intelectual. Esta tese investigou os impactos de uma sequência didática fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS), integrando a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), a Cultura Maker e a metodologia dos 6Cs no ensino de Eletromagnetismo no Ensino Médio. A pesquisa adotou delineamento quase-experimental de grupo único, realizada com quatro turmas da 3ª série de uma escola pública de tempo integral no Ceará. A intervenção incluiu pré-teste, pós-teste e questionário de satisfação, estruturando-se a partir do modelo teórico integrador SIGMA, que articula dimensões cognitivas, procedimentais e afetivas do processo de ensino e de aprendizagem. A amostra final contou com 73 estudantes que participaram integralmente das três etapas de avaliação. Os resultados quantitativos evidenciaram ganhos conceituais estatisticamente significativos. A análise de normalidade, conduzida pelo teste de Shapiro-Wilk, indicou ausência de distribuição normal nos dados (p < 0,05). Diante disso, optou-se pelo teste não paramétrico de Wilcoxon, o qual confirmou a significância estatística (W = 1431; p < 0,0001) com um efeito de magnitude moderada (r = 0,33). A análise qualitativa evidenciou altos níveis de engajamento discente, especialmente na ampliação da compreensão conceitual, valorização das práticas experimentais, estímulo à criatividade e fortalecimento do trabalho colaborativo. Conclui-se que a abordagem adotada promoveu o desenvolvimento cognitivo, atitudinal e social dos estudantes, confirmando o potencial pedagógico das metodologias ativas quando aplicadas de forma contextualizada, reflexiva e sintonizada com a realidade da escola pública. A pesquisa oferece subsídios teórico-metodológicos para o redesenho das práticas de ensino de Física no Ensino Médio.Las transformaciones tecnológicas, sociales y económicas de las últimas décadas han impuesto nuevos desafíos a la Educación Básica, en especial a la enseñanza de Ciencias y de Física. Ante este panorama, se hace necesario adoptar enfoques que favorezcan competencias como el pensamiento crítico, la resolución de problemas, la colaboración y la autonomía intelectual. Esta tesis investigó los impactos de una secuencia didáctica fundamentada en la Teoría del Aprendizaje Significativo (TAS), integrando el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), la Cultura Maker y la metodología de las 6Cs en la enseñanza de Electromagnetismo en la Educación Secundaria. La investigación adoptó un diseño cuasiexperimental de grupo único, realizada con cuatro clases de 3.º año de una escuela pública de jornada completa en Ceará. La intervención incluyó pretest, postest y un cuestionario de satisfacción, y se estructuró a partir del modelo teórico integrador SIGMA, que articula dimensiones cognitivas, procedimentales y afectivas del proceso de enseñanza y aprendizaje. La muestra final contó con 73 estudiantes que participaron íntegramente en las tres etapas de evaluación. Los resultados cuantitativos evidenciaron ganancias conceptuales estadísticamente significativas. El análisis de normalidad, conducido mediante la prueba de Shapiro3Wilk, indicó ausencia de distribución normal en los datos (p < 0,05). En consecuencia, se optó por la prueba no paramétrica de Wilcoxon, la cual confirmó la significación estadística (W = 1431; p < 0,0001) con un efecto de magnitud moderada (r = 0,33). El análisis cualitativo puso de manifiesto altos niveles de implicación estudiantil, especialmente en la ampliación de la comprensión conceptual, la valorización de las prácticas experimentales, el estímulo a la creatividad y el fortalecimiento del trabajo colaborativo. Se concluye que el enfoque adoptado promovió el desarrollo cognitivo, actitudinal y social de los estudiantes, confirmando el potencial pedagógico de las metodologías activas cuando se aplican de manera contextualizada, reflexiva y en sintonía con la realidad de la escuela pública. La investigación ofrece aportes teórico-metodológicos para el rediseño de las prácticas de enseñanza de Física en la Educación Secundaria.Metodologias ativas e sequência didática como ferramenta no processo de aprendizagem de eletromagnetismoActive methodologies and didactic sequences as tools in the learning process of electromagnetismMetodologías activas y secuencia didáctica como herramienta en el proceso de aprendizaje del electromagnetismoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisFísica - Estudo e ensinoMetodologias ativasEletromagnetismoPhysics - Study and teachingActive methodologiesElectromagnetismFísica - Estudio y enseñanzaMetodologías activasElectromagnetismoCNPQ::CIENCIAS HUMANAS::EDUCACAOinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/9277741270758606https://orcid.org/0000-0002-6060-2535http://lattes.cnpq.br/9075418972296296https://orcid.org/0000-0001-6717-3772http://lattes.cnpq.br/67806767730423732025ORIGINAL2025_tese_frsilva.pdf2025_tese_frsilva.pdfTESEapplication/pdf21987984http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/82870/3/2025_tese_frsilva.pdf2f7399b283680f11519c4e79dfa198cfMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/82870/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/828702025-10-02 15:10:43.301oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-10-02T18:10:43Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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