SITUAÇÃO-PROBLEMA INVESTIGATIVA APLICADA EM AULAS DA DISCIPLNA DE FÍSICA EXPERIMENTAL I: Uma Estratégia Metodológica que associa Atividades Experimentais e Modelagem Computacional no Ensino de Física

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Mendes, Élys da Silva
• Orientador(a): Neide, Italo Gabriel
• Banca de defesa: Gonzatti, Sônia Elisa Marchi, Schorr, Maria Claudete, Darroz, Luiz Marcelo, Pastana, Claudionor de Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PPGECE;Ensino de Ciências Exatas
• Palavras-chave em Português: Atividades experimentais; Situação-Problema Investigativa; Modelagem Computacional; Modellus; Sequência didática; Experimental activities; Investigative Problem Situation; Computational Modeling; Didactic Sequence
• Área do conhecimento CNPq: CET
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10737/4285

A presente pesquisa descreve uma experiência de ensino que visou investigar uma estratégia metodológica de ensino por investigação para tornar as práticas experimentais mais significativas aos alunos nas aulas de Laboratório Didático de Física Experimental (LDEF). Para tal, o estudo buscou desenvolver, implementar e avaliar uma metodologia de ensino para a disciplina de Física Experimental I que combinou práticas experimentais orientadas por Situação-Problema Investigativa (SPI) e Episódios de Modelagem Computacional. A Sequência Didática (SD) da pesquisa foi composta por atividades que resultaram no Produto Educacional (PE), intitulado "ENSINO DE FÍSICA POR MEIO DE SITUAÇÃO-PROBLEMA INVESTIGATIVA (SPI): Uma proposta para as aulas da disciplina de Física Experimental I". As atividades do PE seguiram os elementos de uma Sequência de Ensino Investigativo (SEI), conforme proposto por Carvalho (2013). O estudo contou com a participação de alunos matriculados na disciplina de Física Experimental I, do curso de Licenciatura em Física, no Instituto Federal de Educação do Amapá (IFAP), os quais exploraram a Sequência Didática (SD). A SD foi composta por oito atividades, sendo as quatro primeiras focadas na exploração e desenvolvimento de modelagem computacional usando o software Modellus como ferramenta de ensino complementar às atividades da SD. Os problemas propostos pela SPI foram organizados para que os alunos pudessem explorar atividades experimentais e modelagens computacionais utilizando o software Modellus, aplicados em tópicos relacionados à mecânica. Além da SD, que foi o principal instrumento utilizado para coletar dados, dois questionários semiestruturados também fizeram parte desta pesquisa: um de diagnóstico e outro sobre a concepção dos alunos em relação à metodologia desenvolvida. O estudo foi conduzido por meio de uma pesquisa de natureza qualitativa, em que os resultados foram analisados e apresentados em uma narrativa interpretativa e descritiva. Além disso, aspectos da Design-Based Research (DBR) foram utilizados para examinar o progresso metodológico da SD, bem como foi utilizado a TUDITEC para embasar os aspectos teóricos do uso das tecnologias digitais no ensino. Os resultados apresentados evidenciaram perspectivas positivas em relação ao uso das tecnologias digitais como recurso complementar para o ensino dos alunos nas aulas de laboratório, uma vez que se observou que elas estimularam a reflexão, o debate e a colaboração, o que contribuiu para uma aprendizagem mais significativa dos conceitos abordados nas atividades experimentais. Além disso, as SPI contribuíram para o desenvolvimento da argumentação e das habilidades de resolução de problemas dos alunos, aspectos altamente desejáveis no ensino científico e na pesquisa. Esses aspectos não são comumente observados nas práticas pedagógicas que exploram materiais estruturados, como os roteiros de experimentos, no ensino em LDEF. Ao conceder mais autonomia aos alunos em seu processo de ensino, a metodologia mostrou potencial para aperfeiçoar as aulas em laboratório didático, sendo uma alternativa para os docentes evitarem desenvolver práticas pedagógicas laboratoriais em disciplinas de Física experimentais de modo sistemáticas.