Modelagem Didático-científica: integrando atividades experimentais e o pro-cesso de modelagem científica no ensino de Física

Neste artigo apresentamos um sistema para aquisição de intervalos de tempo e estimativas da velocidade a partir de sensores de luz infravermelha acoplados à placa Arduíno. Devido à precisão das medidas de tempo, que apresentam incertezas da ordem de 10−4s, somos capazes de determinar a taxa de amortecimento para o pêndulo devido à resistência do ar em um regime de pequenos ângulos. Estudamos o sistema físico formado por um pequeno frasco de vidro suspenso por um fio. Este sistema foi modelado por diferentes pêndulos, como o pêndulo físico, o pêndulo simples e o pêndulo amortecido, onde discutimos sobre os limites de validade destes modelos.

Section: Resultsunclassified

Experimento de baixo custo para medição da dissipação da energia em um pêndulo

Almeida

2021

“…O principal argumento que estamos trazendo à discussão é: atividades de modelagem matemática voltadas para o ensino usualmente têm como foco estudar as equações que descrevem o sistema, bem como suas soluções, sendo o conhecimento específico, no caso em análise a Física, apenas um meio para tal fim. Já a modelagem científica, na acepção de Heidemann, Araujo e Veit [24,44] tem como objetivo principal a compreensão do fenômeno físico e dos conceitos dos campos conceituais da Física e da modelagem envolvidos na tarefa. Fatores epistemológicos da Física importam.…”

Section: Modelagem Didático-científica X Modelagem Matemáticaunclassified

Resolução de problemas abertos como um processo de modelagem didático-científica no Ensino de Física

Oliveira¹,

Araújo

Veit

2020

Self Cite

Resumo Pesquisas na área de ensino apontam que se envolver no processo de resolução de problemas abertos têm potencial para a construção de conhecimentos por parte do indivíduo, assim como para o desenvolvimento de um conjunto mais amplo de habilidades, recursos cognitivos, metacognitivos e procedimentais, quando comparados aos problemas que costumeiramente são implementados no contexto do Ensino Médio. Problemas abertos, mais próximos da realidade cotidiana, acadêmica e profissional, deveriam, portanto, ser mais valorizados nas práticas didáticas. No entanto, embora a literatura apresente sugestões e orientações para implementação de tais problemas, as poucas abordagens didáticas com problemas abertos têm indicado que as dificuldades dos estudantes no enfrentamento desses problemas persistem. Associado a isso, não localizamos uma abordagem teórica que considere coerentemente uma teoria de aprendizagem e uma visão epistemológica para a resolução de problemas abertos de física. Frente a esse cenário, o objetivo deste trabalho é apresentar uma articulação teórica entre os elementos centrais do processo de resolução de problemas abertos e a Modelagem Didático-Científica, como forma de auxiliar no desenvolvimento e implementação de estratégias didáticas que auxiliem no enfrentamento de problemas abertos.

“…Os quatro episódios de modelagem propostos neste artigo foram delineados com base na Modelagem Didático-Científica (MDC) [10]. Esse referencial teórico-epistemológico parte da tese de que a modelagem científica pode ser entendida como um campo conceitual subjacente aos campos conceituais específicos da física para propor conhecimentos de referência que os estudantes precisam mobilizar quando enfrentam situações que demandam a construção, o uso e a validação de modelos científicos.…”

Section: Episódios De Modelagem: Estrutura Metodológica E Objetivosunclassified

Atividades experimentais com enfoque no processo de modelagem científica: Uma alternativa para a ressignificação das aulas de laboratório em cursos de graduação em física

Heidemann

Araújo

Veit

2016

Self Cite

Ainda hoje são frequentes em aulas de laboratório de cursos de graduação em física atividades que levam os estudantes a agir mecanicamente na execução de roteiros excessivamente dirigidos, sem reﬂetir suficientemente sobre os fundamentos teóricos que embasam seus experimentos. Muitas dessas atividades são amparadas em concepções epistemológicas inadequadas, favorecendo a construção, por parte dos estudantes, de concepções ingênuas sobre a natureza da ciência. Frente a esse quadro, faz-se necessário propostas para aulas de laboratório que coloquem os estudantes como protagonistas em suas investigações e que evidenciem aspectos importantes do fazer experimental. Focados nessa necessidade, apresentamos neste artigo quatro atividades, envolvendo oscilações mecânicas, ﬂuidos e termodinâmica, delineadas com o objetivo de ressignificar as atividades experimentais por meio do que denominamos de episódios de modelagem. Nessas atividades, os estudantes são postos frente a situações que: i) evidenciam aspectos importantes do processo de modelagem científica, dando oportunidade para que eles construam concepções epistemológicas não ingênuas, e ii) demandam uma postura ativa, possibilitando o desenvolvimento de competências relacionadas com a criação de questões de pesquisa, o delineamento de experimentos, a execução crítica de procedimentos experimentais e a análise de dados. Espera-se que essas atividades possam inspirar professores e pesquisadores que tenham o intuito de delinear e realizar atividades experimentais que favoreçam o engajamento e a reﬂexão dos estudantes durante as suas investigações, utilizando conhecimentos científicos para enfrentar problemas sobre eventos reais.