Realização de prática de física em bancada e simulação computacional para promover o desenvolvimento da aprendizagem significativa e colaborativa

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Costa, Mário Jorge Nunes
• Orientador(a): Ribeiro, Júlio Wilson
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: www.teses.ufc.br
• Palavras-chave em Português: Integration of computer and experimentation labs; Collaborative and meaningful learning; Multidimensional qualitative analysis; Trabalho de grupo na educação - Conjunto Ceará (Fortaleza, CE); Aprendizagem por atividades - Conjunto Ceará (Fortaleza, CE); Física - ensino auxiliado por computador - Conjunto Ceará (Fortaleza, CE); Física - estudo e ensino - Conjunto Ceará (Fortaleza, CE)
• Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/6007

A avaliação educacional brasileira, segundo o PISA, se reflete no quadro de desigualdades econômicas e sociais vivenciadas entre os hemisférios norte e sul planetários. A presente pesquisa objetiva investigar, de que maneira, a concepção e realização de uma atividade pedagógica colaborativa de experimentação de bancada, apoiada por atividades pedagógicas de simulação e modelagem computacional, pôde contribuir para favorecer o desenvolvimento do processo de aprendizagem significativa. As atividades foram efetivadas enfatizando-se a construção e (re) significação de conceitos de física, especificamente no tema eletricidade e circuitos elétricos. Foram inicialmente verificados os conhecimentos prévios dos alunos, através da aplicação de questionários de sondagem de conhecimentos. Em seguida, se realizaram aulas teóricas, com foco na formação de organizadores prévios. Em seguida, promoveram-se atividades fazendo uso pedagógico de software educacionais de simulação e modelagem de circuitos de resistores elétricos, PhET e Crocodile, quando os alunos inter-relacionaram e/ou (re) significaram conceitos. Para tanto, vivenciaram e realizaram as medições de grandezas elétricas e demais atividades propostas, sob a mediação do presente Professor-Pesquisador. Numa etapa consecutiva, os alunos realizaram a prática de experimentação de bancada, relacionada ao mesmo tema anterior de circuitos elétricos, para (re) significar os conhecimentos dos alunos, partindo do estudo do brilho de lâmpadas. Em todas as atividades laboratoriais, foram utilizados instrumentos de coleta de dados do tipo: gravações de áudio e vídeo; respostas e relatos escritos pelos alunos nos roteiros das atividades de simulação e modelagem computacional, atividade experimental de bancada e questionários de sondagem de conhecimentos prévios e avaliação da prática pedagógica. A pesquisa classifica-se como qualitativa, exploratória e pesquisa-ação. No referencial teórico-metodológico, destacam-se, como principais contribuições, os pressupostos de: Dorneles, Araújo, Veit, no uso de software de simulação e dificuldades de aprendizagem; Ribeiro et al., nos aspectos da integração de laboratórios de experimentação e simulação, para facilitar o desenvolvimento da aprendizagem colaborativa, na qual destacam-se Ausubel, Novak e Valente; Moraes, Galiazzi e Okada, quanto ao mapeamento cognitivo da análise textual discursiva; e Almeida, Prado e Góes, quanto à análise qualitativa de dados multidimensionais, com o uso do software CHIC. Sem perda de generalidade, a análise dos dados de campo evidencia preliminarmente que: as atividades de simulação e modelagem computacional contribuíram para a formação de organizadores prévios relativos a conceitos de eletricidade, leitura e interpretação de medidas elétricas. Posteriormente, a atividade de experimentação auxiliou os alunos a (re) significarem os conhecimentos de eletricidade e circuitos elétricos, as atividades de leitura, medição e interpretação de grandezas elétricas, auxiliando o desenvolvimento da aprendizagem significativa. A análise dos resultados também revela indícios que, com a integração entre as atividades de experimentação de bancada e softwares de simulação e modelagem computacional, os alunos, de forma colaborativa e minoritariamente cooperativa, (re) significaram e reelaboraram conhecimentos relativos a circuitos elétricos de resistores, porém, em determinados momentos, caracterizavam dificuldades de aprendizagem, pois não conseguiam expressar suas concepções e argumentações, de maneira a se apropriar corretamente dos conceitos de eletricidade.