Esta dissertação apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um simulador interativo deno-minado Free Mirrors, criado na plataforma Unity, com o objetivo de aprimorar o ensino deóptica geométrica, em especial o estudo das imagens formadas por espelhos planos e esféricos.A pesquisa propôs analisar de que forma a experimentação virtual pode contribuir para a com-preensão conceitual dos estudantes e para o fortalecimento de metodologias ativas no ensino deFísica. A abordagem metodológica adotada foi de natureza qualitativa e quantitativa, envol-vendo o uso de questionários diagnósticos, observações e análise comparativa entre os desem-penhos pré e pós-intervenção. Os resultados indicaram que o uso do simulador proporcionoumaior engajamento, autonomia e compreensão dos fenômenos ópticos, além de favorecer oaprendizado colaborativo e investigativo. O produto educacional desenvolvido apresenta cará-ter gratuito, de fácil utilização e aplicável em contextos diversos, servindo como ferramenta deapoio pedagógico em escolas que carecem de laboratórios físicos. Conclui-se que o uso de re-cursos tecnológicos, aliado à mediação docente, potencializa a aprendizagem de conceitos abs-tratos da Física e promove uma educação científica mais participativa e contextualizada.

Esse produto educacional foi desenvolvido com o objetivo de usar a robótica como instrumentação no ensino de Física, na intenção de que os professores possam ter mais uma tecnologia em suas mãos para melhorarem ainda mais suas aulas deixando-as assim mais dinâmicas e interativas, tornando os alunos mais ativos através do uso dos experimentos propostos. A sequência didática foi elaborada usando a teoria de assimilação de conteúdo desenvolvida pelo teórico Piaget, onde os alunos tiveram que passar por um teste para mensurar o que eles compreendiam sobre os conteúdos de Física abordados antes da aplicação dos experimentos. Depois eles participaram dos experimentos para obterem o aprendizado e então fizeram um outro questionário para mensurar o aprendizado. Neste trabalho foi aplicado dois experimentos de robótica: um envolvendo lançamento horizontal e o outro sobre acoplamento de polias. Este produto foi aplicado em três turmas de física do Ensino Médio da seguinte forma: numa primeira turma foi aplicado apenas a teoria sobre os temas em questão, na segunda foi aplicado uma teoria resumida integrado com os respectivos experimentos de robótica e na terceira turma foi aplicado apenas os experimentos de robótica sem a aplicação da teoria. O que se observou no final que a abordagem que utilizava apenas teoria gerou os melhores resultados. Todavia os resultados obtidos também evidenciaram um ganho de aprendizado utilizando os experimentos de lançamento horizontal e de associação de polias como ferramentas pedagógicas que propiciaram uma abordagem prática no ensino desses conteúdos foram satisfatórios, evidenciando que o aprendizado pode se tornar mais significativo quando se integra teoria com o experimento.

Este estudo desenvolve um produto educacional em formato de animação didática para ensinar os tipos de colisões em Física (elásticas, inelásticas e perfeitamente inelásticas). O objetivo é otimizar o tempo dos professores no ensino médio e facilitar a compreensão de conceitos complexos, conectando-os a situações práticas, como acidentes de trânsito, dentro das limitações de carga horária da educação pública. O método utilizado foi a criação de uma animação, que busca engajar os alunos de forma visual e interativa, empregando tecnologias educacionais e metodologias ativas. A animação foi elaborada com base na experiência do autor como professor de Física, visando superar desafios como o desinteresse dos alunos e a dificuldade de associar conceitos teóricos a situações cotidianas. Os resultados indicaram que o uso da animação facilitou a compreensão dos conceitos de colisões, despertando maior interesse dos alunos pela disciplina. A pesquisa também revelou que a integração de teoria e prática, ao conectar os conteúdos com o cotidiano, fortaleceu o aprendizado dos estudantes e promoveu reflexão sobre a segurança no trânsito. Como conclusão, a animação foi eficaz na otimização do tempo de ensino, mas o estudo apontou a necessidade de ajustar o ritmo da apresentação e combinar as animações com outras estratégias pedagógicas tradicionais. Além disso, sugere-se a expansão do projeto para abordar outros temas de Física, bem como a implementação de uma plataforma digital para ampliar o acesso e o impacto educacional.

A educação do campo proporciona experiências únicas e com significados diferentes. Deve servir de instrumento para transformação social e compreensão do educando sobre o mundo e sua vivência. Sendo assim, o componente curricular de Física é de suma importância já que muitos acontecimentos no campo, ou no meio rural, têm explicações físicas e estão presentes no cotidiano do educando. Nesse contexto, o objetivo da presente dissertação foi a elaboração e aplicação de uma sequência didática sobre as Leis de Newton, para a educação do campo, fundamentada na teoria da aprendizagem significativa proposta por David Ausubel. O produto educacional foi desenvolvido na forma de sequência didática e aplicado a alunos do nono ano do Ensino Fundamental, da Escola Polo Municipal de Ensino Fundamental Neuza de Oliveira Bravin. A execução do produto educacional envolveu três fases distintas, sendo a primeira para um diagnóstico inicial; a segunda para elaboração e aplicação da sequência didática, por meio da realização dos experimentos com os alunos; e a terceira e última fase para análise final e avaliação com a participação dos alunos. A estruturação da pesquisa em sala de aula buscou subsídios para os educadores interessados em aplicar a metodologia de ensino sobre as Leis de Newton em sala de aula focando a educação do/no campo visando uma aprendizagem significativa dos alunos. O resultado dessa pesquisa gerou frutos, como a disponibilização de um material didático (produto educacional) que poderá ser utilizado por outros professores da educação do campo, tornando assim o ensino de Física mais atrativo e compreensível aos alunos. Notou-se também uma aprendizagem significativa dos alunos após a aplicação do produto, observando diferenças no conhecimento sobre as leis de Newton por meio da avaliação e observações realizadas.

Na busca pela comprovação de teorias formuladas com base em observações, a prática de atividades experimentais remonta aos primórdios da história. Com o surgimento das universidades, ficou evidente a estreita relação entre teoria e prática nas mais diversas áreas da ciência. No que concerne ao ensino de Física na educação básica, por muitas décadas se deu ênfase à memorização de fórmulas matemáticas em detrimento aos conceitos e exemplificações do que se vivencia cotidianamente, fato que pode ter conduzido os alunos à desmotivação e a falta de interesse pelos estudos relacionados a ciências da natureza. Felizmente alguns professores estão mudando suas concepções sobre o ensino de Física, passando a implementar estratégias que proporcionem aos alunos maior interesse pelos temas abordados em sala de aula. Nesse contexto, o presente trabalho propõe a elaboração e utilização de uma nova ferramenta pedagógica que auxilie o ensino de física sobre tópicos relacionados ao tema “eletricidade” para estudantes do ensino médio, denominado “Console para Experimentos Elétricos, com Instrumentos de Medição e Fonte”. O produto educacional foi aplicado aos alunos do terceiro ano do ensino médio da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Professor José Francisco dos Santos, situada em Ji-Paraná, Rondônia, no ano de 2022. Os estudantes que participaram das atividades foram divididos, de forma randomizada, em três grupos de 34 alunos: T1, T2 e T3. O grupo T1 representou os alunos que não participaram de nenhuma forma de ensino sobre o conteúdo durante a aplicação do projeto. O T2 consistiu no grupo de estudantes que tiveram acesso somente a três aulas teóricas expositivas sobre o tema da pesquisa. E o T3 representou o grupo que assistiu as três aulas teóricas e ainda participou das aulas experimentais utilizando o produto educacional. As aulas experimentais, foram norteadas por dinâmica interativa, com estímulo à participação dos alunos, atividades em grupo e avaliação qualitativa. Como ferramentas auxiliares além do produto educacional, utilizou-se retroprojetor e o aplicativo PHET. Por fim, após o encerramento das aulas experimentais e aplicação das avaliações, procedeuse a análise dos resultados obtidos com o auxílio do software estatístico RStudio que, ao comparar os resultados alcançados por cada grupo, demonstrou haver relevante diferença da performance de T3 em relação aos demais grupos, como pode ser visto detalhadamente no capítulo 4. Considera-se prematuro afirmar que o uso do produto educacional tenha sido o principal responsável pelos bons resultados obtidos, visto que a aplicação do projeto foi restrita a poucos alunos e contemplou apenas uma escola, no entanto se pode inferir que os resultados são animadores e que apontam para a necessidade de se prosseguir com este projeto para que se possa chegar à conclusão mais assertiva. 

O presente trabalho aborda uma sequência didática utilizando como referência a prática de esportes para a compreensão dos conceitos envolvendo Energia Mecânica. Introduziu-se a sequência em seis etapas, distribuídas em onze aulas da disciplina de física, com alunos do primeiro ano do ensino médio do Colégio de rede particular educar de forma remota, fazendo uso do Google Meet. Inicialmente foram introduzidos os conceitos básicos de energia cinética e potencial por meio de do programa PowerPoint, no passo seguinte os alunos fizeram observações da aplicabilidade da energia cinética, energia potencial e energia potencial gravitacional em imagens da execução dos esportes, estes sendo, salto com vara, salto a distância, toque na bola de voleibol e arremesso da bola a uma cesta de basquetebol, retiradas de artigos disponibilizados no Google, com suas respectivas fontes citadas. A etapa três incluiu a utilização de dois vídeos que evidenciam o arremesso da bola de basquetebol e o chute na bola de futebol, os mesmos fazendo uso numérico. Concluindo o processo das etapas da sequência didática, utilizou-se o simulador PhET como finalidade a interatividade dos alunos com as transformações e conservação de energia envolvidas em um sistema com proposta de atividade. Como forma de discussão dos resultados, os alunos confeccionaram mapas conceituais onde expressaram a forma na qual compreenderam os conceitos de energia mecânica e responderam a um questionário de opinião a respeito do alcance de seu aprendizado.

A Física é uma disciplina de grande importância, pois explica muitos fenômenos do nosso mundo. No entanto, no ensino médio, os alunos frequentemente percebem as aulas como excessivamente teóricas e pouco envolventes, cheias de fórmulas e desconectadas de suas vidas diárias. Além disso, muitos alunos enfrentam dificuldades em matemática e raciocínio lógico, o que complica ainda mais o aprendizado da Física. A falta de recursos e estrutura física nas escolas também limita a realização de experimentos práticos, que poderiam tornar o ensino mais eficaz e interessante. Para enfrentar esses desafios, pesquisas têm explorado o uso de jogos e simuladores digitais no ensino de Física. Este estudo buscou desenvolver um produto educacional para alunos do terceiro ano do ensino médio, focado em circuitos elétricos e seus componentes. Foram utilizados jogos digitais, um jogo de tabuleiro e atividades práticas com simuladores. A pesquisa, baseada nas teorias de aprendizado de Vygotsky, foi conduzida em uma escola pública. Os resultados indicam que essa abordagem foi bem aceita pelos alunos, que relataram melhorias no aprendizado e no interesse pelo conteúdo. Portanto, este trabalho sugere que o uso de jogos e simuladores pode ser uma alternativa eficaz no ensino de Física no ensino médio, ajudando os alunos a compreenderem melhor os conceitos e a se engajar mais na disciplina

Ao passo que a ciência evolui, o processo de ensino-aprendizagem, principalmente na disciplina de Física, desafia o professor a desenvolver estratégias com metodologias não tradicionais que facilitem a compreensão dos conteúdos pelos alunos. Assim, neste trabalho, foi desenvolvido um produto educacional – uma apostila contendo um roteiro experimental que visa aprimorar e estimular a aprendizagem sobre ondas e eletromagnetismo. A implementação do produto foi realizada por meio de aulas experimentais, onde os alunos puderam relacionar o conhecimento prévio com novos conceitos, interagindo entre si, mediados pelo professor, durante a montagem de um kit de minirrádio portátil comercial AM/FM de bolso e na instalação de um rádio de galena, um dos mais simples e antigos circuitos de rádios receptores de AM já construídos. A aplicação foi dividida em cinco etapas e contou com a participação de um grupo de alunos dos terceiros anos da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Carlos Drummond de Andrade, na cidade de Cacoal-RO. A comparação entre os resultados do questionário 1 – avaliação do conhecimento prévio sobre ondas e eletromagnetismo e os resultados do questionário 2 – avaliação da aprendizagem sobre ondas e eletromagnetismo após a aplicação do produto mostrou um desempenho positivo no entendimento dos conteúdos abordados. Por fim, os resultados do questionário de opinião – avaliação do projeto de pesquisa na percepção dos alunos confirmaram a boa aceitação da metodologia adotada e que o uso de práticas experimentais é eficaz para uma aprendizagem mais significativa em Física.

Praticamente tudo ao nosso redor pode ser explicado pela física, o que, por si só a torna uma disciplina de grande importância e com grande potencial para despertar o interesse dos alunos, porém, ao ingressar ao ensino médio, as aulas são, em sua maioria, excessivamente teóricas, e pouco atrativas, com grande quantidade de fórmulas e sem muitos elos que relacionam os conteúdos vistos em sala de aula ao dia-a-dia dos estudantes. Além disso, na Rede Federal de Ensino apresenta-se outro desafio: a carga-horária da disciplina de física para os alunos do terceiro ano é reduzida pela metade, passando de 80 horas no primeiro e segundo ano para 40 horas. Neste contexto, o objetivo principal desta investigação é a elaboração de uma proposta didática que envolva o resgate de conhecimentos prévios, uso de atividades experimentais, simuladores e outros recursos tecnológicos para o estudo de eletrodinâmica. Para o desenvolvimento deste trabalho reuniu-se informações teóricas e conceituais através da realização de pesquisas bibliográficas com foco no tema proposto. Dentre as teorias disponíveis, para o desenvolvimento deste trabalho fizemos uso da Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, que descreve como o indivíduo aprende na medida que novos conhecimentos são incorporados em suas estruturas cognitivas. As aulas aconteceram de maneira remota em função da pandemia do COVID-19, porém, podem ser adaptadas ao ensino presencial. Os alunos do terceiro ano do ensino médio foram divididos em duas turmas (grupo A e grupo B) com 28 alunos em cada. Com o grupo A foi aplicada a sequência didática proposta neste trabalho e com o grupo B seguiu-se o método usualmente utilizado pelo professor. Para o grupo A, a proposta de ensino consistiu em oito aulas ministradas via Google Meet. Observou-se com a realização deste trabalho que a aplicação da proposta de ensino favoreceu o processo de ensino-aprendizagem dos estudantes, bem como, possibilitou a conclusão do tema (eletrodinâmica) em um menor número de aulas, em comparação com os alunos do grupo B. Observa-se a necessidade de outros trabalhos que orientem a estruturação das práticas pedagógicas a fim aprimorar o processo de ensino-aprendizagem da disciplina de Física.

O presente trabalho aborda experimentos na área de cinemática e mecânica usando um Smartphone como instrumento de medida. Cada experimento foi desenhado, montado e verificado sua repetibilidade e sua confiabilidade. Após esses passos necessários foram elaborados os roteiros cuja coleção constitui o Produto Educacional. Especificamente foram elaborados experimentos de Movimento Retilíneo Uniformemente variado de um objeto que se desloca sobre um plano inclinado ou de um objeto que está em queda livre, dinâmica dos corpos usando as leis de Newton, aceleração centrípeta de uma partícula que realiza movimento circular uniforme, Pêndulo Simples, Colisões Elásticas e Colisões Totalmente Inelásticas. No geral a utilização de um smartphone como instrumento de medida torna mais acessível os experimentos de aquisição de dados aos alunos, professores e academia. Assim, os experimentos de física usando um smartphone promovem a participação direta do aluno, observação e aplicação imediata de conceitos físicos. Posteriormente alguns experimentos foram usados na sala de aula de uma escola e aplicou-se a avaliação informal e semiformal como forma de avaliar o progresso do estudante em suas atividades realizadas com aplicação do produto educacional. Os resultados são promissores quando aplicados na forma conjunta de experimentos, novas tecnologias e novas formas de avaliação na aprendizagem do aluno.

Pensando na dificuldade dos alunos brasileiros no aprendizado de disciplinas das exatas, onde a média geral de notas é sempre abaixo do mínimo exigido para aprovação, surge a necessidade de se inovar os processos de ensino e aprendizagem em sala de aula com vistas a melhorar o aprendizado dos estudantes. Deste modo, busca-se nesta pesquisa oportunizar um aprendizado mais dinâmico e associado à vivência dos educandos. Para isso, é importante o uso de recursos didáticos que favoreçam o intercâmbio entre o cotidiano do aluno e os conteúdos de Física. A história em quadrinhos (HQ) pode contribuir para o ensino de física, pois cria um ambiente de ensino amistoso e atraente para quem precisa aprender. O projeto desenvolveu uma HQ estruturada sobre os conteúdos de Física básica (Forças Gravitacional, Eletromagnética e Nuclear), criando três personagens principais (Isaac, Max e Maria), que são dotados de superpoderes relacionados às forças fundamentais da Natureza, envolvendo o aluno no enredo da narrativa. Intitulada "Academia do Trovão", a história se fundamenta pela teoria de modelos mentais de Johnson-Laird e pretende apresentar uma opção de ensino mais eficiente a estudantes na disciplina de Física. Um dos objetivos desta pesquisa era também determinar se a criação de modelos mentais por meio das imagens e enredo da história em quadrinho favorece o aprendizado.

O presente século reflete o grande avanço tecnológico, sobretudo nas telecomunicações. É relevante o fato de que mundo digital através de sua rede conecta o mundo nos seus diferentes povos e culturas. Em todo esse processo se faz presente os diversos tipos de aprendizagem, tal como a aprendizagem significativa, na qual se relaciona a importância e essência do conhecimento prévio. O conteúdo de física faz parte do processso da vida do aluno, que por sua vez, abarca um mundo de informações digitais em seus meios de comunicação, como computadores, tablets e smartphones. Com esses aparelhos eletrônicos é possível que se estude de maneira muito produtiva, através de textos, áudios, vídeos, entre outros. Este trabalho visa destacar particularmente, neste contexto, a utilização de vídeos no processo de ensino- aprendizagem. Trata-se de explanar aulas experimentais de física com o auxilio de videoaulas, realizadas com alunos da segunda e terceira série do ensino médio de escola pública. Os discentes realizaram uma série de aulas com experimentos de física acústica, compreendendo velocidade do som, harmônicos em tubos e propriedades físicas dos som. Os materiais utilizados foram de baixo custo, fácil acesso e se resumem a tubos, conexões, garrafas de vidro, entre outros. Através dos experimentos pode-se fazer cálculos que se mostram fiéis aos valores da literatura científica. A realização das práticas se deu por meio de videoaulas disponibilizadas em plataformas digitais, as quais também disponibilizaram roteiros com lista de materiais, métodos de execução e questionários. Para análise do material, utilizou-se o questionário como instrumento de pesquisa. A avaliação da aplicação do produto educacional indica que o método de ensino e aprendizagem foi eficiente através de uma análise estatística e são demostrados em gráficos no desenvolvimento da dissertação.

A aprendizagem por meio de trabalho em grupo construindo objetos propicia no ensino de Física um método eficaz e significativo, fazendo com que alguns problemas nesse processo possam ser transpostos, como por exemplo a falta de material didático ou o desinteresse dos estudantes. O presente trabalho quer abordar a termologia por meio de uma sequência didática de aulas expositivas, com experimentos simples, uso de simulação, construção de mapa mental e por fim a construção de um Aquecedor Solar de Baixo Custo (ASBC), para ajudar na transposição didática desse conteúdo e ajudar a transpor dificuldades que os estudantes possam apresentar na aprendizagem dos conteúdos de termologia, que é oferecer significado para os conteúdos conectando a física com a realidade. O trabalho pode ser usado em todas as séries do ensino fundamental II de acordo com o planejamento do professor. O produto foi desenvolvido com os estudantes de quatro turmas de 9.º ano da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Aluízio Ferreira, na cidade de Ji-Paraná/RO, no turno matutino e a proposta foi usar elementos teóricos na construção de um aquecedor solar, juntamente com experimentos e outras ferramentas para ensinar conceitos como temperatura, calor, formas de propagação de calor, equilíbrio térmico, dilatação térmica ainda conceitos como conscientização ambiental sobre o uso de recursos energéticos. Para que de fato houvesse aprendizado, foi necessário levar em consideração o que o estudante já sabia, que é um preceito da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e Joseph Novak. Após as aulas teóricas os estudantes foram levados a um cenário de aprendizagem por descoberta, devido à realização de experimentos e a construção do aquecedor solar, sendo que as aulas expositivas foram feitas de modo dialogado, fazendo do professor o mediador e os estudantes constituindo o centro de atenções, pois o objetivo era também perceber as suas manifestações. Dessa forma, o ambiente de aula tornava-se adequado para fins de algum cálculo. Ao fim das aulas expositivas, com experimentos, simulação e mapa mental, os estudantes foram estimulados a organizar-se em grupos e iniciar o planejamento da construção do aquecedor solar, onde puderam assim promover a diferenciação progressiva dos conceitos e reconciliação integradora de novos conceitos, pois puderam aprender fazendo e experimentando. A proposta conseguiu atingir os objetivos, que era fazer com que compreendesse tais conceitos permitindo avanço conceitual dos estudantes. Essa aferição foi feita de modo subjetivo, através de diálogos com os estudantes e apresentação de um seminário e objetivo através da aplicação de um questionário após a sequência. O trabalho contribuiu para que a visão crítica do estudante fosse melhorada por causa das discussões acerca da utilização de meios alternativos de energia substituindo a energia elétrica, assim como também melhorou a sua autonomia no processo de ensino aprendizagem, pois tiveram que construir um protótipo em grupo, tendo que vencer barreiras como “o trabalho em grupo” e ainda discutir rumos no trabalho. Desse maneira, conclui-se que aulas expositivas associadas com aulas práticas constitui um modelo que favorece a evolução dos estudantes.

A proposta desta dissertação, é o desenvolvimento de um projeto de Proposta Didática extracurricular que atenda a necessidade do aluno do 3º ano do Ensino Médio, que já traz consigo conhecimento em física básica, sobre Relatividade, Termodinâmica e Ondas Eletromagnéticas. Aplicando como teoria da aprendizagem, o humanismo de Paulo Freire e a aprendizagem significativa de David Ausubel. O objetivo desta Proposta didática, é transportar para sala de aula do Ensino Médio, especificamente a evolução da física ao longo da história, utilizando fundamentos básicos da matemática e o conhecimento prévio do aluno relacionado aos temas citados acima, adquiridos ao estudar Física Clássica, nos tópicos relatividade de Galileu e Newton, termodinâmica e ondas eletromagnéticas apresentados respectivamente no primeiro e segundo ano do ensino médio. Que servirão como saber prévio no desenvolvimento da sua aprendizaagem sobre a evolução histórica dos conceitos físicos. Esta restrição a matematização servirá como colaboração ao saber prévio do aluno, de acordo com Freire e a aprendizagem significativa de David Ausubel. A comparação da Física Clássica com a Física Moderna, nessas particularidades, trará ao aluno a percepção da evolução da Física, associando o novo conceito a subsunçores obtidos na regularidade de sua sala de aula. O que lhe dará uma visão diferente de assuntos que quando apresentados, parecem uma Física diferente, sem nenhuma ligação com a anterior. Não é propósito deste trabalho ensinar a Física do ensino superior, apenas estimular a latente curiosidade juvenil pelo fascinante mundo da ciência.

Apresento uma proposta para o ensino de Eletrodinâmica com uma visão investigativa, desenvolvida durante o segundo semestre do ano de 2018, em uma turma, com um total de 30 alunos do terceiro ano do Ensino Médio da Escola Estadual Aluízio Ferreira, localizada em Ji- Paraná, Rondônia (RO). O estudo, tem como principal motivo de pesquisa investigar as aprendizagens dos conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais quando se realizam atividades na perspectiva investigativa nas aulas de Física. A metodologia e os recursos utilizados são embasados na teoria do ensino por investigação e na teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel que tem como ponto de partida os conhecimentos prévios do estudante, e o seu papel na construção do seu aprendizado. Os dados coletados processaram- se por meio de testes teóricos e aulas práticas. Utilizamos as respostas dadas das questões para inferir as aprendizagens procedimentais e atitudinais dos estudantes. Os resultados indicam fortes mudanças nas atitudes tanto dos estudantes quanto nas minhas atitudes enquanto professor-investigador. As mudanças de atitudes dos estudantes estão relacionadas com o modo de aprender, quando questionam, pesquisam e buscam hipóteses para solucionar problemas concretos. Também, houve mudanças muito significativas relacionadas às técnicas, estratégias e atitudes utilizadas pelos estudantes quando solucionavam os problemas propostos e relacionavam com a prática. O resultado obtido com intervenção fundamentada no ensino por investigação é impressionante, a ponto de fortalecer as ações e atividades que foram desenvolvidas e, acoplando um enorme potencial para ajudar a Aprendizagem Significativa a fim de que os estudantes fiquem mais participativo e focado no processo contínuo do saber.

A cooperação entre o teatro e ciência não é novidade e nem incomum, a opinião de que o teatro pode colaborar com a educação existe desde a época de Aristóteles como é afirmado por Courtney (1980). Nesse sentido procurou com o presente trabalho utilizar as artes cênicas, mais precisamente o teatro, como experiência para o ensino-aprendizagem com o propósito de alunos e professores assumirem o papel principal na busca do conhecimento. Para isto guiou-se a luz da Teoria do Instrumentalismo Evolucionista proposta por Bruner (1960) a qual considera a aprendizagem de qualquer conteúdo como algo pleno e atingível a todos, sendo não obstante ao estágio de vida em que estejam. Outra grande aliada foi a Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud (1990), impulsionada por caminhos de mais reciprocidade entre educadores e estudantes para que assim ambos possam evoluir-se cognitivamente. Os estudantes nos ambientes de ensino não estão interessados em serem coadjuvantes, mas sim protagonistas. E qual a melhor forma de oportunizar o protagonismo de nossos alunos? Acredita-se que a solução desse impasse esteja na imersão destes estudantes no mundo da ciência através do uso de métodos que os instiguem a ocupar a posição de personagem principal, ou seja, de provedor da ação, e não de mero espectador que não demonstra iniciativa e vive em total apatia. E como seria tal ação? Talvez, uma parceria entre a física e as artes cênicas! Dessa forma teve-se como proposta utilizar o teatro no ensino de física como ponte de colaboração no processo de ensino-aprendizagem, de modo a alcançar a interatividade e o protagonismo de professores e alunos, instigando descobertas e desenvolvendo habilidades nesta área do conhecimento. A pesquisa pretendeu dinamizar o ensino de física, sendo que a proposta baseou-se na construção de peças teatrais que trazem em seus roteiros temáticas ministrados nas aulas de física. O Produto Educacional resultado deste trabalho foi um Caderno Didático composto de peças teatrais com os seguintes assuntos de física: mecânica, eletromagnetismo e física moderna, sendo que as peças teatrais correspondendo a esses tópicos, respectivamente, foram: As leis universais: Uma entrevista com Sir. Isaac Newton, História da eletricidade e magnetismo, e Relatividade restrita: O paradoxo das gêmeas, temas estes que foram previamente selecionados pelos alunos. Observou-se que por meio da construção das peças teatrais os alunos puderam compreender mais facilmente os conteúdos de física trabalhados e desenvolveram certas habilidades, tais como: oralidade, leitura, interpretação, desinibição, tolerância, trabalho em equipe, melhor compreensão dos acontecimentos históricos da física, além de ter oportunizado o protagonismo e gosto pela exploração científica do estudante.

Os PCN+ dão uma importante ênfase quanto à parte de execução de experimentos práticos no processo de ensino-aprendizagem tanto na disciplina de Física quanto em outras, podendo ser aplicados a nível do ensino fundamental e médio. Com base nesta abordagem pedagógica, é possível assegurar uma construção satisfatória do conhecimento pelo próprio aluno no âmbito escolar, desenvolvendo suas curiosidades e o hábito de fazer questionamentos quanto aos fenômenos da natureza e no conhecimento científico. Seguindo este princípio, o produto apresentado nesta dissertação é um material composto por dez protocolos que servirão para direcionar o professor e ou alunos a desenvolver e ou aplicar práticas experimentais de baixo custo durante as aulas de física. Assim esta orientação poderá servir como material de apoio didático pedagógico ao professor durante a aplicação de suas aulas de terceiro ano do ensino médio no que tange os conteúdos de eletromagnetismo. O produto educacional aqui citado foi utilizado na escola E.E.E.M.T.I. Heitor Villa lobos em Ariquemes/RO como parte do processo de desenvolvimento e a aplicação foi feita em sala de aula com duas turmas de terceiro ano. A metodologia de ensino utilizada durante a aplicação deste produto foi com base nas teorias de ensino e aprendizagem de Ausubel, Piaget e Vygotsky aproveitando todas as possibilidades desde os conhecimentos prévios dos indivíduos até o convívio e trabalho em grupo para obter um melhor aprendizado.

Diante das dificuldades enfrentadas em sala de aula o professor necessita procurar novas maneiras de ensinar, o mundo busca constantemente a modernização através de inovações tecnológicas e o ambiente escolar não pode ficar imóvel a tudo isso. Os alunos mudaram e o professor precisa estar disposto a interagir com esta nova realidade. A tecnologia deve auxiliar o sistema educacional para capturar a atenção do aluno. A Sala de Aula Invertida (SAI) é capaz de atender a essas necessidades como também permite personalizar a educação, não importa qual seja a disciplina. Desenvolver o modelo invertido de aprendizagem pode ajudar os alunos a obterem boas notas em seus testes como também a se tornarem melhores aprendizes, alcançando um nível mais profundo de compreensão. Essa abordagem permiti não somente interações mais frequentes, mas relacionamentos profundos e mais pessoais entre professor e aluno. As ações pedagógicas desenvolvidas devem estar alinhadas aos ambientes virtuais que quando aplicados da forma correta auxiliam o processo de aprendizagem. O trabalho de implementação da sala de aula invertida deve ser feito pensando nas particularidades de cada aluno e não no método tradicional que visa o coletivo tornando o ensino um processo mais atraente, motivador e desenvolvendo novas habilidades. O presente trabalho tem como finalidade criar um ambiente virtual, no caso um blog, envolvente e interativo que é centrado no aluno, tornando o ensino de física mais atrativo e melhorando o desempenho dos estudantes através de uma flexibilidade, maior autonomia e responsabilidade em seus estudos. Educadores precisam encontrar maneiras de chegar aos seus estudantes com necessidades muito distintas para personalizar a educação com uma proposta de solução. A escola precisa se adaptar as mudanças sofridas pela sociedade visto que, sua finalidade é formar cidadãos para o presente e o futuro. E neste contexto, o presente trabalho irá expor o desenvolvimento, aplicação e as observações realizadas do produto educacional elaborado a partir de um blog, sendo este utilizado como material pedagógico. O material pedagógico contido no site está disponível para livre acesso a fim de contribuir para o ensino de Eletricidade. Esse produto educacional foi elaborado a partir da teoria de aprendizagem significativa de David Ausubel. Durante a aplicação foi verificado o quanto é necessário remodelar, se reinventar como professor e utilizar novas metodologias de ensino, acompanhando o avanço tecnológico e atendendo as perspectivas dos alunos que anseiam por novidades e situações que fixem a atenção. Os resultados obtidos foram satisfatórios demonstrando que o método SAI é capaz de transformar a maneira de ensinar e aprender, tornando eficaz o modelo de inverter a sala de aula expondo grande potencial para revolucionar o futuro da educação.

Este trabalho tem como objetivo identificar processos de ensino e aprendizagem para uma abordagem  construtivista do ensino de física de forma multidisciplinar no ensino fundamental do 6º ano da Escola Rural do município de Ji-Paraná/RO: Professor Edson Lopes, com base nos quatro elementos: água, fogo, ar e terra. Os objetivos específicos foram: 1) Identificar pontos-chaves com base nos quatro elementos para o ensino de física no fundamental do 6º ano; 2) Reconhecer metodologias de ensino e aprendizagem construtivista que contribuam para realização das transposições didáticas dos processos de ensino e aprendizagem dos temas identificados; 3) Construir um caderno pedagógico para as abordagens construtivistas para realização de uma transposição didática do ensino de física multidisciplinar do 6º ano do ensino fundamental. O principal resultado do esforço empreendido foi a elaboração de um caderno pedagógico construído a partir de experiências práticas do ensino de física, norteadas por pontos-chaves pré-identificados para serem trabalhados de forma transversal com base nos quatro elementos: A premissa utilizada e de que as aulas práticas, expositivas e demonstrativas, são estratégias de ensino muito eficazes contribuindo bastante para o desenvolvimento e aprendizagem dos alunos de forma construtivista. A discussão dos resultados apresentados neste trabalho utiliza um referencial teórico inserido nas práticas pedagógicas construtivistas. Estes estudos e pesquisa se caracterizam como uma pesquisa exploratória e utiliza uma abordagem qualitativa construtivista, baseada nos pensamentos de Jean Piaget (1982) em suas análises da assimilação, adaptação e acomodação. Através da aplicação do produto com a explanação e experimentos, observa-se que houve uma aprendizagem significativa sobre os quatro elementos da natureza. Nota-se também nas produções textuais dos discentes que eles demonstram terem aprendido os conteúdos amplamente, pois os mesmos foram capazes de descreverem: os estados físicos da matéria, o ciclo da água, as mudanças de fases como a evaporação e a condensação para formação da chuva. Além de explicarem claramente em seus textos e experimentos a formação dos solos, suas propriedades, composição e os tipos de solos (argiloso e arenoso), as definições de temperaturas importantes do fogo (temperatura de ignição, ponto de combustão e ponto de fulgor) e a pressão atmosférica, sendo que os discentes conseguiram compreender que a pressão atmosférica diminui em lugares mais altos, que antes era desconhecido por eles. Portanto, o ensino de física deve ser incorporado ao ensino de Ciências Naturais no ensino fundamental II, pois os discentes possuem um conhecimento prévio dos temas trabalhados: Água, Terra, Fogo e Ar. A escolha desta metodologia: experimentos, roda de conversa – debates, explanações foram muito bem aceitas pelos educandos, por compreenderem os fenômenos físicos existentes em seu cotidiano e com isso foi possível contribuir para a melhoria da sua aprendizagem.

A utilização das novas tecnologias de informação e comunicação como ferramentas para o ensino-aprendizagem, proporciona aos alunos um aprendizado com maior interesse e compreensão. No ensino da física, a experimentação tem um caráter fundamental para a compreensão/entendimento dos conteúdos ensinados, visto isso, é de grande importância a integração das aulas teóricas com as práticas, oportunizando aos alunos que o conteúdo seja visualizado com maior clareza. Frente às dificuldades encontradas em sala de aula, foi elaborado um produto educacional que favoreça a utilização do laboratório virtual PhET Física, no qual está fundamentado na teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. O produto foi aplicado em 1 (uma) turma de nono ano do ensino fundamental, sendo as aulas realizadas em 2 bimestres, totalizando 60 encontros de 50 minutos cada. Após as aulas, aplicou-se um questionário com 9 (nove) perguntas fechadas. Os resultados indicaram que o uso do produto educacional é uma ferramenta de grande valia na busca do conhecimento em conceitos referentes a física para alunos do nono ano do ensino fundamental, ressaltando que o mesmo auxilia o professor nas abordagens, tornando as aulas de física mais agradáveis, motivadoras e interessantes.

O ensino médio brasileiro não tem preparado os alunos da forma adequada nem para a vida nem para a graduação. Os conteúdos programáticos não são vistos em toda a sua totalidade, ou quando muito são vistos de maneira superficial. Esse fato se traduz em repetência e evasão escolar na graduação, ou seja, o estudante desiste porque não tem as bases adequadas para prosseguir seus estudos. Os cursos de ensino superior nas áreas de exatas sentem esse impacto de maneira assustadora e as principais universidades têm ações voltadas para recuperar esses alunos. Quase todas as instituições de ensino superior, sejam públicas ou privadas, contém
cursos de nivelamentos voltados para esse fim. Até mesmo instituições de ensino médio tem algo voltado para esse propósito. Na busca de uma metodologia adequada para esse intuito a teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel passa a ser uma importante aliada, uma vez que sua essência é sempre considerar os conhecimentos prévios que os alunos trazem consigo. Usar esses conhecimentos é otimizar o tempo e sedimentar de maneira significativa os conhecimentos insuficientes que eles tinham. A presente proposta mostra que esse ato de nivelar alunos em termos de conhecimentos pode ser feita em qualquer nível de conhecimento. Neste sentido uma série de ações foram tomadas a fim de organizar um curso que pudesse ser aplicado em escola de ensino médio, com turmas de terceiro ano, e no primeiro semestre da universidade em cursos que envolvam disciplinas de Matemática e Física. Inicialmente, realizou-se um levantamento junto a professores do ensino médio dos principais problemas no processo de ensino dos conteúdos e qual (quais) bibliografia (as) adotada (as) na disciplina de Física. Em seguida foi feito o convite à escola para adesão a proposta. Os assuntos escolhidos para o curso de nivelamento foram conteúdos de Matemática Básica como: potências, racionalização, produtos notáveis, funções de primeiro e segundo graus. Já na parte da Física seguiu-se com: grandezas físicas, unidades de medidas, referencial, velocidade média, movimento uniforme, movimento uniformemente variado e leis de Newton. A proposta foi implantada na escola EEEFM Professor Paulo Freire, na cidade de Presidente Médici – RO. A princípio foi aplicado um pré-teste que serviu de Perfil de Entrada para analisar os conhecimentos prévios dos alunos, buscar possíveis subsunçores e organizar as aulas. A turma foi formada por 20 alunos de 3º Ano, os encontros tinham duração de duas horas com uma periodicidade de duas vezes por semana. A metodologia das aulas seguiu o princípio da Aprendizagem Significativa sempre trabalhando com conhecimentos prévios e se promovendo dos subsunçores encontrados na rotina das aulas. O Perfil de Saída referendado no pós-teste mostrou a viabilidade da proposta e os ganhos adquiridos pelos alunos. O curso de nivelamento mostrou ser uma ferramenta importante na melhoria da aprendizagem significativa e revelou, que o entendimento do cuidado e da atenção que devemos ter com os conhecimentos que o educando traz consigo, é peça fundamental dentro de uma engrenagem que tem o poder de reduzir desigualdades e melhorar a condição de cidadania de cada indivíduo.

O ensino de Física nas escolas da rede pública ocorre majoritariamente com metodologias ultrapassadas, visando apenas a quantidade de conteúdo com aulas expositivas e pouco atrativas. O presente trabalho tem por objetivo mostrar a importância das aulas experimentais, bem como a necessidade de, tanto os professores quanto aos alunos, utilizarem a tecnologia ao seu favor para obter uma melhor qualidade no processo de ensino e aprendizagem. A pesquisa se alicerça sobre os conceitos de Vygotsky, propondo que haja sempre a contextualização e a interação, tornando o professor um mediador de conhecimento. Apoia-se também nas concepções de Ausubel, visto que através de uma aula experimental o aluno pode então aprender tanto por descoberta quanto por recepção. As aulas experimentais foram ministradas na Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Aluízio Ferreira, na cidade de Ji-Paraná (RO) com a participação de sete turmas do ensino médio. Nos experimentos, foram utilizados materiais de baixo custo com aulas dinâmicas e interativas, buscando o conhecimento de maneira construtivista. As aulas experimentais serviram de elo entre os alunos e o produto educacional. Como resultado se obteve o desenvolvimento de um site e uma página de caráter educacional, ambos de livre acesso e sem restrições para o compartilhamento dos materiais. Esses ambientes virtuais possuem vários experimentos com seus roteiros e explicações, que permitem uma interação também fora do recinto escolar. A análise dos resultados ocorreu tanto de forma quantitativa quanto qualitativa, através de questionários e debates. Assim, espera-se que os resultados sirvam de motivação para que os professores deixem a monotonia de suas aulas e passem a planejá-las de forma mais atrativa, contendo ao menos experimentos simples. Quanto aos alunos, os meios virtuais podem proporcioná-los um espaço para complementar o estudo, interagindo com as demais pessoas que seguem a página.

O presente estudo é resultado da aplicação do produto educacional referente ao ensino de Física nos anos iniciais do Ensino Fundamental, em uma turma do 3° ano da Escola Municipal de Educação Infantil e Ensino Fundamental Jandinei Cella, em Ji-Paraná, Rondônia. A escola é responsável por favorecer as potencialidades dos alunos de modo a desenvolver suas capacidades. Capacidades presentes desde muito cedo, por isso o contato com a Física nos anos iniciais se torna eficaz, devido sua natureza investigativa, observadora e curiosa. Portanto, se torna imprescindível discutir as situações vivenciadas pelos alunos, principalmente relacionadas aos conhecimentos físicos. O objetivo do estudo foi reconhecer os conceitos da Etnofísica presentes no cotidiano dos alunos dos anos iniciais do Ensino Fundamental, visando a construção de uma metodologia de ensino e aprendizagem do ensino de Física, de forma multidisciplinar. Foi utilizado como metodologia o reconhecimento de fenômenos físicos presentes no cotidiano dos alunos, por meio da Etnofísica. Utilizou-se também da metodologia da Pedagogia da Roda e da Pedagogia de Contação de Histórias, sendo o estudo dividido em seis encontros. Os temas da Física abordados no estudo foram: água, calor, lua, luz, movimento e som. Pelos resultados percebe-se que a construção de um caderno pedagógico de apoio aos professores dos anos iniciais é importante, tendo em vista que, a educação deve fornecer ao aluno subsídios para que o mesmo perceba os conhecimentos da Física, como uma forma de tentar explicar os acontecimentos cotidianos. Por isso, quando os alunos fazem uma aproximação entre os conhecimentos científicos com a realidade, o faz refletir sobre o verdadeiro papel das Ciências, no caso do objeto de estudo do trabalho, a Física. O aluno passa a entender que a Física não é uma ciência somente para gênios e sim uma ciência voltada aos curiosos. E por ser considerada essa ciência dos curiosos, o conceito da Etnofísica pode ser utilizado vinculado a contextualização da realidade que está presente no dia-a-dia dos alunos.

Ao fazer uso de alguns recursos de animação gráfica e decomposição de imagens em vídeo, é possível lecionar cinemática de uma maneira alternativa, expondo virtualmente alguns conceitos que, recorrentemente, ficam abstratos no entendimento de muitos alunos das escolas brasileiras. Com a produção de pequenos vídeos em Stop Motion e decomposição de imagens para o formato JPG, é possível transmitir aos alunos uma imagem virtual que complementa a imagem mental de certos fenômenos físicos, que não são tão perceptíveis no dia a dia. Neste trabalho, propomos um roteiro onde osalunos devem reproduzir algumas atividades, como os processos de animação em Stop Motion e filmagem de objetos em diferentes tipos de movimento, tais como queda livre, movimento uniforme e movimento relativo, com posterior tratamento das imagens no computador, via softwares como PowerPoint, VirtualDub, ImageJ, Movie Maker e aplicativos Android como o Pic Pac, e entre outros. Para cada movimento, a meta da atividade do tratamento de imagem do objeto é marcar a posição ocupada no espaço pelo objeto a cada instante de tempo, comparando as peculiaridades que dão característica a cada movimento. A expectativa é que os alunos possam aprender melhor à física, interagindo com os softwares, criando pequenos vídeos animados e decompondo imagens, de maneira que os levem a construir seus próprios conhecimentos através da descoberta de conceitos físicos. Integrada às práticas pedagógicas da escola, os roteiros aqui propostos podem formar um elemento chave para novas formas de expor e pensar, podendo levar os alunos a aprenderem conceitos científicos complexos de maneira inovadora. O produto educacional proposto, em forma de cartilha, servirá como roteiro para professores de ensino médio reproduzirem com seus alunos pequenos vídeos.