Dessa forma, fica estabelecido que a experimentação no ensino de física vai além do desenvolvimento de conceitos científicos dos alunos. Nas questões abertas, há também um problema proposto, que será solucionado por meio de um debate entre os alunos de forma a levá-los a sistematizar seus conhecimentos. E por fim, a importância da implantação de um ambiente investigativo em todo o desenvolvimento da atividade.
De maneira geral, o diagrama 4 apresenta a possibilidade de uma aula de ciências investigativa para aprimorar a ideia de um roteiro experimental baseado em uma aula de ciências com respostas programadas. A definição de linhas de fluxo pode ser dada como o caminho que o elemento de um fluido percorre (HALLIDAY, RESNICK, 2016). Entende-se que quando o elemento em um fluido se move a uma certa velocidade, ele traça uma linha de fluxo.
Elementos presentes na elaboração da SEI
Após a realização das etapas que permitiram a fundamentação teórica e a escolha do tema tratado, realizou-se a produção da Sequência de Aprendizagem da Pesquisa. Assim, uma sequência de aprendizagem investigativa deve ter várias atividades-chave: na maioria dos casos, ISHM começa com um problema experimental ou teórico, contextualizado, que introduz os alunos no tópico desejado e lhes dá condições de pensar e trabalhar com variáveis relacionadas à questão central . o fenómeno científico do programa. Essa sistematização é feita preferencialmente por meio da leitura de um texto escrito, quando os alunos podem discutir novamente, comparando o que fizeram e o que pensaram na resolução do problema, com o que está relatado no texto.
Uma terceira atividade importante é aquela que promove a contextualização do conhecimento no cotidiano dos alunos, pois nesse momento eles podem sentir a importância de aplicar o conhecimento construído do ponto de vista social. Essa atividade também pode ser organizada para aprofundar conhecimentos, ajudando os alunos a aprender mais sobre o assunto (CARVALHO, 2013, p.9)”. Dada a fundamentação teórica e os propósitos deste SEI, sua construção foi norteada pela presença de elementos no Fluxograma 2.
Relação entre os elementos adotados e as intervenções aplicadas
Para isso, sugere-se a utilização de um texto de divulgação científica que contenha a problematização e o conteúdo físico de interesse de forma contextualizada. Espera-se que o manuseio e observação da instrumentação utilizada dê aos alunos a oportunidade de relacionar os fenômenos físicos. Neste SEI, propõe-se a utilização de um brinquedo, um soprador de plástico, em que o fluxo de ar sustenta uma bolinha (Figura 18a), associado à presença de um aparato experimental que possibilita reproduzir a função do brinquedo de forma controlada (Figura 18b).
Por exemplo, propõe-se a aplicação de um questionário com perguntas como: “Qual a relação entre o texto lido e a pergunta?”. 7 Como ferramenta acessível para o desenvolvimento desta atividade, sugere-se o uso de um secador de cabelo para permitir o fluxo de ar, ver Figura 20. Existe uma relação entre o movimento do ar nas asas de um avião e o de um carro.
Espera-se que nesta fase os alunos sejam capazes de compreender e visualizar o movimento de um fluido em torno de um objeto e como ele muda as linhas de fluxo. 9 Em particular, este vídeo ilustra o efeito da rotação de um corpo durante sua translação através de um meio. À medida que a taxa de fluxo de água aumenta, o fluxo muda de laminar para turbulento.
O Vídeo 4 tem duração de 1 minuto e 52 segundos e mostra a execução do teste no túnel de vento, no carro Mercedes – Benz SLS AMG. A escolha dessa forma geométrica se deve ao fato dela representar melhor aerodinâmica e se assemelhar a uma asa de avião.
Linha do tempo com a aplicação das atividades da SEI
INTRODUÇÃO
- ASPECTOS HISTÓRICOS DO ENSINO DE CIÊNCIAS E DA EXPERIMENTAÇÃO
- JUSTIFICATIVA
- OBJETIVOS
- PROBLEMA DE PESQUISA
Na busca pela compreensão dos fatores históricos que levaram à evolução do Ensino de Ciências no Brasil, Latour menciona a relação entre contexto e conteúdo. Outro elemento são os objetivos que nortearam as propostas de renovação do ensino de Ciências Naturais. Dadas as condicionantes que influenciaram a evolução do ensino de Ciências no Brasil, é importante entender a relação entre ensino de Ciências e experimentação no ensino de Física.
De fato, a experimentação no ensino de física não engloba todo o processo de pesquisa em que o aluno está envolvido na formação e desenvolvimento de conceitos científicos.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
- A MOTIVAÇÃO DOS ESTUDANTES
- AS METODOLOGIAS ATIVAS E O ENSINO POR INVESTIGAÇÃO
- DIFERENTES APLICAÇÕES DAS METODOLOGIAS ATIVAS
- ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO (E N CI)
- SEQUÊNCIA DE ENSINO INVESTIVATIVA (SEI)
- CORRELAÇÃO ENTRE AS METODOLOGIAS ATIVAS E O ENSINO DE CIÊNCIAS POR
Com isso, os alunos poderão atuar de forma mais ativa e exercer maior autonomia em seu processo de ensino-aprendizagem. De acordo com a figura, nota-se que esses sete princípios possuem características que contribuem para o desenvolvimento do ensino e aprendizagem por meio de uma aula utilizando metodologias ativas. Ao longo do capítulo, foram estudadas as metodologias ativas e o ensino por investigação, de forma a compreender melhor estas abordagens.
Tanto as metodologias ativas quanto o ensino baseado em pesquisa estimulam o protagonismo do aluno e o professor não está isento de sua responsabilidade.
MECÂNICA DOS FLUIDOS
- EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
- EQUAÇÃO DE BERNOULLI
- ARRASTO E SUSTENTAÇÃO
- TRABALHANDO COM A MECÂNICA DOS FLUIDOS E AERODINÂMICA EM SALA DE
Em termos coloquiais, a viscosidade de um fluido é uma medida da resistência que o fluido oferece ao fluxo. Nesta imagem, há um líquido (água, por exemplo) fluindo ao longo de um cano da esquerda para a direita. Com esta equação existe uma relação entre elementos como: velocidade (vazão) de um fluido incompressível não viscoso, pressão e altura.
Para entender o movimento de um fluido que escoa de forma laminar, pode-se considerar a representação de linhas de corrente ou linhas de corrente, que são caminhos retos ou suavemente curvos que não se cruzam.” (TIPLER, MOSCA, 2006, p. 447) Na Figura 9 há uma representação de linhas de corrente cruzando um perfil semelhante ao da asa de uma aeronave Na Figura 11 Homa (2002) apresenta a decomposição da força resultante atuando em um ponto do aerofólio de uma aeronave.
Com isso, a projeção das asas de uma aeronave é estruturada para que haja a presença de sustentação e redução do arrasto. Nesse caso, a aerodinâmica de um veículo influencia no seu desempenho e no consumo de combustível, por exemplo. Nesse sentido, além de um formato adequado, recursos como difusores de ar, dutos que controlam o fluxo de ar, etc. podem ser utilizados para reduzir o efeito da força de resistência.
A Figura 14a ilustra as linhas de corrente em torno de uma bola de golfe conforme ela é arremessada, enquanto a Figura 14b mostra um experimento de linhas de corrente em túnel de vento no qual o fluido contorna um objeto circular. A Figura 16(h) mostra um estudo experimental de um projeto aerodinâmico de veículo usado em um modelo de carro.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
- PRODUÇÃO DA SEQUÊNCIA DE ENSINO INVESTIGATIVA
- DESCRIÇÃO DA SEI
- APLICAÇÃO DA SEI
- INSTRUMENTO DE COLETA
- INSTRUMENTO DE ANÁLISE
Um desses amigos é o responsável por soltar a bola de basquete girando-a, a bola cairá verticalmente e durante esse movimento a bola girará em torno de seu próprio eixo. A sugestão é que após cada grupo discutir e anotar as hipóteses e análises geradas durante os experimentos, os integrantes relatem aos demais os fenômenos observados e as possíveis explicações para tais eventos. Além disso, será entregue um questionário contendo uma escala Likert para avaliar a opinião dos alunos sobre a abordagem utilizada durante as intervenções.
Os instrumentos de coleta de dados utilizados durante a aplicação do EIH destinam-se a coletar informações sobre o andamento das atividades e a participação geral dos alunos. Este instrumento foi desenvolvido durante a intervenção 1. Portanto, foi solicitado aos participantes que fizessem um resumo para despertar a curiosidade e introduzir a problematização. Neste resumo, os participantes devem apontar as dificuldades enfrentadas pelo inventor durante a criação de sua invenção e as dificuldades encontradas na compreensão do texto.
Este instrumento foi utilizado durante as intervenções 2 e 3. Inicialmente, os alunos receberam questionários individuais contendo os problemas apresentados no Anexo I. Em seguida, os alunos responderam os mesmos problemas, mas coletivamente. Produziu notas de observações feitas pela pesquisadora em relação aos participantes da pesquisa e ao longo das intervenções. Diante disso, ao longo das discussões levantadas durante a intervenção 5, os gravadores foram colocados em cada um dos três grupos.
Com o objetivo de avaliar e analisar a compreensão dos alunos sobre os conceitos científicos e a aprendizagem desenvolvida por meio das intervenções. Como ferramenta de análise para esta pesquisa, foram utilizados os questionários respondidos pelos alunos e os áudios gravados durante a intervenção 5.
ANÁLISE DOS RESULTADOS
- LEVANTAMENTO DAS GRADES CURRICULARES DO CURSO DE LICENCIATURA EM
- ANÁLISE DOS DADOS COLETADOS SEGUNDO A ESCALA DE LIKERT
- ANÁLISE DE CONTEÚDO SEGUNDO BARDIN
Dessa forma, uma vez que os valores se encontram em níveis positivos de concordância, fica implícito que o resultado aumenta a importância da relação entre a metodologia utilizada e o conteúdo discutido, o que pode contribuir para a compreensão dos alunos. Nesta categoria, foram extraídos alguns pontos positivos e negativos da abordagem da pesquisa do ponto de vista dos alunos. Em geral, o objetivo dessas categorias é compreender e analisar as percepções dos alunos sobre a abordagem de pesquisa e como essa abordagem contribuiu para sua aprendizagem.
As discussões da turma B indicam que, embora os alunos tenham conseguido identificar as forças na vertical, ainda assim confundiram a situação da bola com a do avião. Por meio da gravação em áudio, foi possível extrair algumas das falas dos alunos enquanto discutiam as questões problemáticas em grupos. Gráfico 20: Trecho do diálogo dos alunos do grupo A2 ao responderem ao questionário de Problematização: questões norteadoras, atividade em grupo (intervenção 3).
Análise da categoria 3: Pesquisa, categoria 4: Interação, categoria 5: Satisfação A tabela abaixo contém trechos das respostas dos alunos na fase de avaliação metodológica. Gráfico 27: Fala dos alunos ao responder o questionário Problematização: Questões orientadoras, atividade em grupo (Intervenção 3). Gráfico 28: Fala dos alunos ao responder o questionário Problematização: Questões orientadoras, atividade em grupo (Intervenção 3).
Figura 31: Fala dos alunos ao responder o questionário. Problematização: Questões norteadoras, atividade em grupo (Intervenção 3). Figura 32: Fala dos alunos ao responder o questionário Problematização: Questões norteadoras, atividade em grupo (Intervenção 3). Figura 34: Fala dos alunos ao responder o questionário. Problematização: Questões norteadoras, atividade em grupo (Intervenção 3).
A análise da categoria 6: Memória afetiva destaca a importância do conhecimento prévio para o desenvolvimento científico dos alunos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A análise dos dados segundo a escala Likert indica que tais abordagens contribuem efetivamente para a aprendizagem do aluno, além de apontar a importância de um ensino desenvolvido de forma investigativa, em que o aluno seja o elemento principal em seu processo de aprendizagem, além de promover uma aumento do interesse e engajamento dos alunos. Segundo Bardin, a análise de conteúdo indica a eficácia de tal abordagem no ensino de Física e no desenvolvimento das habilidades cognitivas dos alunos. Assim como a liberdade dos alunos em levantar hipóteses, questionando os fenômenos observados para encontrar argumentos científicos como justificativa.
Outro elemento buscado neste produto educacional foi o aprimoramento e desenvolvimento das habilidades cognitivas e de pesquisa dos alunos. Além disso, espera-se que esta pesquisa contribua para o desenvolvimento educacional dos alunos participantes e que, ao disponibilizar o SEI como produto educacional desta tese, outros professores, educadores e pesquisadores possam se beneficiar ao oferecer oportunidades de aplicar em seus Aulas. Disponível em
Análise de abordagens de pesquisa para o trabalho com sequências didáticas: tendências no ensino de ciências.
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