Ensino_de_física

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professor de física
Ensino de física
Ensino de física ou pesquisa em ensino de física refere-se
tanto aos métodos atualmente utilizados para ensinar física,
como a uma área de pesquisa pedagógica que visa melhorar
esses métodos. Historicamente, a física tem sido ensinada no
nível médio e superior, principalmente, pelo método
tradicional em conjunto com exercícios de laboratório
destinados a verificar os conceitos ensinados nas aulas. Estes
conceitos são melhor compreendidos quando as aulas são
acompanhadas de demonstração, experimentos, e perguntas
que exigem que os alunos pensem sobre o que vai acontecer
em um determinado experimento e por quê. Afinal, é comum
o uso de muita abstração para entender tais conceitos.[1]
Aristóteles escreveu o que é considerado como o primeiro livro-texto de física.[2] As ideias de Aristóteles
foram ensinados até o fim da Idade Média, quando os cientistas começaram a fazer descobertas. Por
exemplo, a descoberta de Copérnico contradiz a ideia de Aristóteles de que o planeta Terra está fixo no
centro do universo.As hipóteses aristotélicas já haviam sido questionadas antes mesmo de Copérnico,
pois o que pecava nos seus estudos era a falta de experimentação em suas teorias, porém, mesmo que
houvessem estes questionamentos por parte de alguns estudiosos, devido a importância das ideias
aristotélicas e a notoriedade que lhe foram atribuídas, especialmente pela igreja, faziam com que a ideia
de questionar Aristóteles fosse desestimulada e descredibilizada.[3] As ideias de Aristóteles sobre
movimento não foram substituídas até o final do século 17, quando Newton publicou as suas.
Hoje estudantes de física continuam pensando em conceitos de física nos termos Aristotélicos, apesar de
ser ensinado apenas conceitos Newtonianos.[4]
Pouco fala-se sobre o ensino de física em épocas tão primordiais quanto a mesopotâmica, porém há
evidências de que foram utilizados métodos de coleta de dados na elaboração do conceito das filosofias
naturais, época da qual não se distinguia do conceito de física moderno mas havia elementos introdutórios
tão necessários para a elaboração de aprendizados humanos. As esparsas evidências se concentram no
império Neo-Assírio[5] e Babilônico[6] dos séculos VII ao IV A.C. O estudo da astronomia foi o principal
enfoque dos mesopotâmicos associados à este assunto, em especial para a elaboração de calendários
festivos e colheitas em épocas apropriadas utilizados pelos gregos e consistentes com estas
observações[7].
Ensino de Física na Grécia antiga
Ensino de Física na Mesopotâmia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Physics_Tutor.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Physics_Tutor.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:P%C3%A1gina_principal
https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Arist%C3%B3teles
https://pt.wikipedia.org/wiki/Idade_M%C3%A9dia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Heliocentrismo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nicolau_Cop%C3%A9rnico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Geocentrismo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Geocentrismo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
https://pt.wikipedia.org/wiki/Imp%C3%A9rio_Neoass%C3%ADrio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Civiliza%C3%A7%C3%A3o_babil%C3%B4nica
Estratégias de ensino são várias técnicas utilizadas pelos professores para facilitar a aprendizagem dos
alunos com diferentes estilos de aprendizagem. As diferentes estratégias de ensino ajudam os professores
a desenvolver o pensamento crítico entre os alunos e envolvê-los efetivamente em sala de aula. A seleção
de estratégias de ensino depende do conceito a ser ensinado e também sobre o interesse dos alunos.
Método Tradicional: é a forma mais comum de ensino de ciências pois a maioria dos
professores são ensinados por este método, eles continuam a usar o método, apesar de
muitas limitações, como é muito conveniente. Este método é centrado no professor e o
papel do professor é supremo dessa forma é ineficaz em desenvolver o pensamento crítico
e a atitude científica entre as crianças.
Método socrático: neste método o papel do aluno é a maior em relação ao método
tradicional, em que o professor irá fazer perguntas e acionar os pensamentos dos alunos.
Este método é muito eficaz no desenvolvimento da ordem de pensar dos alunos e será
ineficaz se as perguntas não são bem preparadas. Para aplicar esta estratégia, as crianças
devem ser parcialmente informadas sobre o conteúdo. Este método é centrado no aluno.
Método demonstrativo: neste método o professor realiza determinadas experiências que os
alunos observem e propõe questões relacionadas com o experimento. Após a conclusão, o
professor pode fazer perguntas para explicar cada etapa que é realizada. Este método é
eficaz pois ciência não é completamente um assunto teórico.
Método tradicional com demostrativo: Como o título sugere esse método é a combinação
de dois métodos. É um método simples, em que o professor realiza a experiência e explica
simultaneamente, assim o professor pode fornecer mais informações em menos tempo.
Mas os alunos só observam e eles não realizam as experiência. E não é possível ensinar
todos os tópicos por este método.[8]
Com o advento das tecnologias educacionais, o ensino de física foi re-discutido e reformulado através da
possibilidade do uso do computador como material de apoio pedagógico, uma vez que tal objeto vinha
acompanhado de uma série de expectativas e potencialidades a serem exploradas. Em meados dos anos
70 o tema entra em discussão em seminários sobre a educação no Brasil, entretanto, sua aplicação era
restrita às universidades. Na década seguinte tem início a capacitação de professores e a implantação de
projetos nas redes de ensino de 1º e 2º grau, movimento que segue se expandindo e especializando até os
dias atuais.[9] São diversas as formas do uso de tecnologias no âmbito de ensino de física, uma revisão da
literatura que avaliou 109 artigos[10] identificou sete modalidades:
1. Instrução e avaliação mediada pelo computador
2. Modelagem e simulação computacional
3. Coleta e análise de dados em tempo real
4. Recursos multimídia
5. Comunicação à distância
6. Resolução algébrica/numérica e visualização de soluções matemáticas
7. Estudo de processos cognitivos
Estratégias de ensino
Métodos e abordagens
Uso do computador no ensino de física
https://pt.wikipedia.org/wiki/Estilos_de_aprendizagem
https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_socr%C3%A1tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Experi%C3%AAncia_cient%C3%ADfica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Multim%C3%A9dia
Foi observado que os trabalhos, em sua grande maioria, estão relacionados à modelagem e simulação
computacional da Mecânica Newtoniana, enquanto atividades computacionais que abordam os temas de
Ótica e Física Moderna são relativamente mais raros.
As principais vantagens apontadas referem-se principalmente a visualização de conceitos complexos,
feedback rápido por parte dos alunos e maior interação na aprendizagem.[10] O uso de imagens
ilustrativas em livros-texto, lançando mão de recursos como fotografias estroboscópicas para
representação de corpos em movimento ou fenômenos dinâmicos são exemplos práticos adotados por
educadores da área de ensino de física tendo em vista facilitar a compreensão de conceitos, julgados por
estes como sendo, por vezes, altamente abstratos. No entanto, alguns estudos afirmam que o uso de
animações por computadores pode ser uma solução mais eficaz para tais dificuldades.[11]
Umas das maiores apostas do uso de tecnologias educacionais no ensino de física é o de simulações. Uma
simulação em sala de aula têm como objetivo modelar determinado fenômeno permitindo a compreensão
e visualização de suas características físicas.[12]
Algumas vantagens do uso de simulações apontadas são[13] :
Coleta de grande quantidade de dados rapidamente;
Possibilidade dos estudantes gerarem e testarem hipóteses;
Apresentar versões simplificadas de conceitos abstratos;
Possibilidade de identificar relacionamentos de causa e efeito em sistemas naturais
complexos;Possibilidade de promover habilidades de raciocínio crítico;
Interação com modelos científicos que não podem ser experienciados por observação
direta;
Acentuar a formação de conceitos;
Entre outros.
O ensino da Física e da Matemática nas escolas e nas universidades não tem parecido ser uma tarefa fácil
para muitos professores. Uma das razões para essa situação é que a Física, bem como a mecânica e a
elétrica, lidam com vários conceitos, alguns dos quais caracterizados por uma alta dose de abstração,
fazendo com que a Matemática seja uma ferramenta essencial no desenvolvimento. Além disso, a Física
lida com materiais que, muitas vezes, estão fora do alcance dos sentidos do ser humano tais como
partículas subatômicas, corpos com altas velocidades e processos dotados de grande complexidade. Uma
tal situação, frequentemente, faz com que os estudantes se sintam entediados ou cheguem mesmo a
odiarem o estudo da Física e da matemática.[14] Simulações computacionais vão além das simples
animações. Elas englobam uma vasta classe de tecnologias, do vídeo à realidade virtual, que podem ser
classificadas em certas categorias gerais baseadas fundamentalmente no grau de interatividade entre o
aprendiz e o computador. Tal interatividade consiste no fato de que o programa é capaz de fornecer não
apenas uma animação isolada de um fenômeno em causa; mas, uma vasta gama de animações alternativas
selecionadas através do input de parâmetros pelo estudante. Apesar de todas as críticas, entretanto, há de
admitir-se que boas simulações, criteriosamente produzidas, existe e que os professores guardam uma
Vantagens das ferramentas computacionais
Possibilidades de simulações computacionais no ensino
https://pt.wikipedia.org/wiki/Simula%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Matem%C3%A1tica
expectativa muito grande do potencial de suas utilizações. É preciso ter em conta que a educação não é
algo que envolve apenas a informação. Educar consiste, igualmente, em fazer as pessoas pensarem sobre
a informação e a refletirem criticamente.
Apesar das potencialidades dos métodos computacionais no ensino, a sua plena utilização encontra
diversas barreiras em países subdesenvolvidos. A infraestrutura da escola deve ser considerada
juntamente com o preparo dos profissionais da educação para que a multimédia não se torne uma forma
de reescrever o quadro negro, negando assim todas as possibilidades de criar uma aprendizagem ativa
com este recurso.[15]
Muitas vezes o uso do computador no ensino de física é citado como alternativa a realização de
experimentos de laboratório. Entretanto, um sistema físico real pode ser muito complexo de modo que as
simulações sempre serão baseadas em modelos que fazem simplificações. Tais simplificações resultam
em limitações na validade da simulação, que, se não forem compreendidas, podem oferecer conceitos
errados aos estudantes. Neste sentido, alguns autores colocam que o uso exagerado de animações e
simulações não apresentam o mesmo status epistemológico e educacional que experimentos reais. Além
disso, na elaboração de simulações é frequente a adoção de pressupostos, processo que pode ser
despercebido pelo estudante, caso não ressaltado pelo docente.[16]
Software é um sistema do computador, é a sequência de instruções a serem seguidas e/ou executadas pela
máquina. Sabemos que o computador consegue ler informações em binários (representado por 0 ou 1),
porém escrever um programa inteiro em binários seria impossível até para os melhores programadores.
Perceba a diferença:
CÓDIGO FONTE CÓDIGO BINÁRIO
 int main() {
 printf(‘’ Olá Mundo’ ’) ;
 return 0;
 }
 1100111101110101001010
 01001001010101110
 0110101010011000011110
 010110101011111110
 [...]
Um software livre se caracteriza pela liberação do seu código fonte, ou seja, todos os usuários têm
acesso ao código fonte que rege o sistema. Um exemplo desse tipo de software é o sistema operacional
GNU/Linux. Um exemplo contrário é o sistema operacional Windows, que é proprietário (não-livre ou
privado), pois não libera seu código fonte para usuários.
A escolha do software livre na educação é uma relação em construção.[17] A preferência a ele ao privado
se tornou política pública. No Brasil, por exemplo, ele está sendo introduzido nas escolas através do
Programa Nacional de Tecnologia Educacional (Proinfo). Um dos motivos são questões financeiras, os
gastos com licenças de softwares privados em todas as escolas públicas no Brasil é alto.
Limitações do uso do computador
Softwares livres
https://pt.wikipedia.org/wiki/Simula%C3%A7%C3%A3o
Outro motivo é a liberdade fornecida ao usuário para executar, acessar, estudar e modificar o código fonte
de software, tornando o uso de softwares livres uma opção como ferramenta computacional do ensino de
Física.[18][19] Uma lista com alguns destes recursos podem ser encontrados na Tabela Dinâmica Software
Educacional Livre (https://www.ufrgs.br/soft-livre-edu/wiki/Tabela_Din%C3%A2mica_Software_Educa
cional_livre) fornecida pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul.[20]
Os aspectos legais e estruturais da comunidade do software livre é organizado pela Free Software
Foundation (FSF), que, atualmente trabalha em aperfeiçoar licenças de softwares, suas documentações, e
no aparato legal acerca dos direitos autorais dos programas criados sob essas licenças, de catalogar e
disponibilizar um serviço com os softwares livres desenvolvidos.
Applet é um pequeno software que pode ser utilizado como recurso tecnológico na simulação e
modelagem de problemas de física. É um ambiente virtual que pode tornar as aulas mais dinâmicas,
devido sua interface e cores. É encontrado de forma gratuita na internet e é executável em uma página
html. O uso de tecnologia no ensino é necessário, devido a crescente familiaridade de crianças e jovens
com a tecnologia.[21]
A interatividade de alunos com os recursos computacionais, como meio para fomentar a sua participação
ativa e reflexiva tem algumas vantagens e desvantagens em relação ao uso de simulações computacionais
aplicadas ao ensino de Ciências em geral. Salientamos que entre essas vantagens, se destaca a capacidade
desse tipo de ferramenta em tornar o aluno corresponsável pela sua própria aprendizagem, na medida em
que favorece seu engajamento cognitivo com atividades potencialmente motivadoras. Em relação a
possíveis desvantagens, a perda da conexão entre as simulações e os sistemas reais que essas buscam
representar talvez seja a maior delas. Entretanto, isso não é um problema intrínseco às simulações, mas
sim um produto de uma abordagem demasiadamente teórica dos conteúdos, sendo seus efeitos mais
visíveis quando as usamos.[22]
Há muitas ferramentas para dispositivos móveis disponíveis ao ensino em física que vise complementar
as aulas ministradas nas escolas. Conforme os artigos[23] sobre Tecnologia da Informação e Comunicação
(TIC) que se referem ao uso de aplicativos móveis[24] para o uso do ensino, temos uma nova ferramenta
pouco explorada e de fácil acesso à grande maioria de alunos e professores.
Uma aprendizagem que construa seus conhecimentos de forma que se possa visar romper as barrerias
entre uma sala de aula tradicional com um ensino expositivo, se faz necessário onde no século XXI, uma
pesquisa TIC Kids Online Brasil[25] [1] (https://cetic.br/noticia/cresce-numero-de-criancas-e-adolescentes
-que-buscam-noticias-na-internet-aponta-cetic-br/) (2017) por meio do Centro Regional de Estudos para o
Desenvolvimento da Sociedade da Informação (Cetic.br), aponta que 93 % das crianças e adolescentes
entre 9 e 17 anos utilizem seus Smartphones para acessar a internet e as práticas que predominam são:
mensagens instantâneas (79%), vídeos online (77%), ouvir música online (75%) e redes sociais (73%),
Uso de Applets
Interatividade Computacionais Aplicados ao Ensino-
Aprendizagem
Aplicativos móveis no ensino de física
https://www.ufrgs.br/soft-livre-edu/wiki/Tabela_Din%C3%A2mica_Software_Educacional_livrehttps://www.ufrgs.br/soft-livre-edu/wiki/Tabela_Din%C3%A2mica_Software_Educacional_livre
https://www.ufrgs.br/soft-livre-edu/wiki/Tabela_Din%C3%A2mica_Software_Educacional_livre
https://pt.wikipedia.org/wiki/Universidade_Federal_do_Rio_Grande_do_Sul
https://pt.wikipedia.org/wiki/Free_Software_Foundation
https://pt.wikipedia.org/wiki/Free_Software_Foundation
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Applet&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/TIC
https://cetic.br/noticia/cresce-numero-de-criancas-e-adolescentes-que-buscam-noticias-na-internet-aponta-cetic-br/
https://cetic.br/noticia/cresce-numero-de-criancas-e-adolescentes-que-buscam-noticias-na-internet-aponta-cetic-br/
mas a busca por informações de notícias cresceu 17% entre os anos de 2013 e 2017, totalizando 51%. Isto
demonstra que Smartphones estão sendo utilizados como ferramenta de pesquisa, além do entretenimento
nas redes sociais.
Muitos professores devem ter se deparado com a situação de alunos estarem em sala de aula utilizando o
celular em meio a uma explicação no quadro. Se esta atenção que se fazia necessária no conteúdo exposto
é voltada para um aparelho interativo, professores e futuros professores devem se atentar e se aliar de
forma produtiva a esta ferramenta de fácil acesso nos tempos atuais e que poderá contribuir de forma
expressiva quando bem trabalhada.
Uma das praticidades é o conhecimento que os alunos já possuem do sistema operacional do seu
Smartphone, mas será a cargo do professor canalizar esta prática para atividades interativas que auxiliem
na busca por conhecimentos e resoluções de problemas mais complexos, de forma a empoderar seus
alunos a modificarem como lhes for mais necessário os parâmetros analisados.
Recursos educacionais através dos aparelhos celulares com uma metodologia M - Learning beneficiam
todas as áreas do conhecimento incluindo o ensino de Física.
Pensando objetivamente em aplicativos móveis que contribuam para o ensino de Física, deve-se
compreender, primeiramente, o que vêm a ser um aplicativo educacional e quais parâmetros devem ser
utilizados como critérios na avaliação de um possível aplicativo educacional.
Segundo o artigo[26] "Critérios de qualidade para aplicativos educacionais no contexto dos dispositivos
móveis (m-learning)" adaptado,[27] são requisitos que devem formar a base crítica na avaliação de um
aplicativo:
Requisitos pedagógicos – ambiente educacional, aspectos didáticos, pertinência ao
programa curricular;
Usabilidade – facilidade de uso, de aprendizagem;
Interatividade - o usuário é protagonista no uso dos recursos, fazendo escolhas que levam
a experiências e resultados diferentes;
Acessibilidade – personalização, adequação ao ambiente;
Flexibilidade – adequação tecnológica e adaptação às necessidades e preferências dos
usuários e ao ambiente educacional;
Mobilidade – considerando a portabilidade (equipamento de fácil manuseio em diversos
lugares e situações) e a geolocalização (serviços integrados à identificação do local de
onde são acessados);
Ubiquidade – integração dos alunos aos seus contextos de aprendizagem e a seu entorno;
Colaboração – ambiente de colaboração, participação e interação entre alunos, professores
e instituições;
Compartilhamento – socialização do desenvolvimento das atividades, bem como dos
resultados das atividades entre os demais alunos, professores e instituição.
Aprendizagem móvel (M-Learning)
https://pt.wikipedia.org/wiki/M-learning
Reusabilidade – capacidade de ser utilizado em variados contextos e situações de
aprendizagem e com alunos de diferentes perfis. 
A UNESCO[28] define:
“[...] a aprendizagem móvel envolve o uso de tecnologia móvel isoladamente ou em combinação com
qualquer outra tecnologia e informações para facilitar a aprendizagem a qualquer hora, em qualquer
lugar”
A interação das TIC no contexto escolar vêm se inovando e modificando conforme novos estudos das
suas utilidades vão se apresentando. Desta forma, aos professores cabe a responsabilidade de
relacionarem e desenvolvê-las a seu favor, trazendo novas oportunidades de contribuição no processo de
ensino-aprendizagem.
Assim, o uso de dispositivos móveis “não se limita ao aprendizado em ambientes formais (por exemplo,
escolas), mas inclui todos os aspectos de ensino-aprendizagem para todos os tipos de estudantes, crianças,
jovens e adultos”.[29] Pode-se compreender que aspectos importantes como os conceitos de aprendizagem
e inovação tragam definições no âmbito do processo ensino-aprendizagem por meio de M-Learning.
Portanto, possibilitam práticas que permitam explorar as TIC dentro e fora da escola, construindo uma
base que traduza aos alunos quais as novas opções detêm e quais as melhores formas de utilizá-las para
seus conhecimentos.
Sob o olhar de Paulo Freire[30]“saber ensinar não é transferir conhecimentos, mas criar possibilidades
para sua própria produção e construção”, podemos entender que não é apenas deter estes dispositivos
móveis com aplicativos educacionais que será uma forma de educação M-Learning. Para tal, se faz
necessário um planejamento que envolva material didático, uma atividade de estudo investigativa e
conteúdo curricular. Este método de aprendizagem possibilita a interação dos alunos com o conteúdo,
podendo potencializar a autonomia dos estudantes.
Hoje os celulares, conhecidos como Smartphones, estão nas mãos de 85% das crianças e dos adolescentes
entre 9 e 17 anos com acesso à internet tanto móvel quanto Wi-Fi. Estes dispositivos possuem além dos
softwares iguais ou até mesmo superiores a muitos computadores, sensores eletrônicos embutidos
proporcionando experimentos que podem mudar o paradigma do ensino da disciplina.[31] Como exemplo,
é possível citar alguns trabalhos, já realizados, que envolvem a aceleração da gravidade, a aceleração de
elevador, escada rolante e drones, pêndulo simples, pêndulo físico, oscilador harmônico simples e
amortecido, rotações sobre um eixo fixo, momento angular, impulso, colisões unidimensionais,
intensidade luminosa, difração, acústica, batimentos, efeito Doppler, pressão atmosférica e campo
magnético. Isto tudo devido eles possuírem sensores, como: acelerômetro, GPS, giroscópio, termômetro,
pressão atmosférica (barômetro), sensores de campo magnético, intensidade sonora (decibelímetro) e
luminosidade (Luxímetro), que são capazes de medir grandezas físicas em intervalos de tempo da ordem
de milissegundos. Isoladamente, a tecnologia não pode revolucionar o ensino, mas a introdução das
metodologias de aprendizagem ativa baseada em projetos, ambas mediadas pelas tecnologias de
informação e comunicação, é o caminho para desenvolver as habilidades deste século para a educação.
Uso de Smartphones em laboratórios de ensino
https://pt.wikipedia.org/wiki/TIC
https://pt.wikipedia.org/wiki/M-learning
https://pt.wikipedia.org/wiki/Smartphones
https://pt.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi
https://pt.wikipedia.org/wiki/Aceler%C3%B4metro
https://pt.wikipedia.org/wiki/GPS
https://pt.wikipedia.org/wiki/Girosc%C3%B3pio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B4metro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Bar%C3%B4metro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Decibel%C3%ADmetro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lux%C3%ADmetro
Há muitos aplicativos que são oferecidos para os sistemas Operacionais Android na Play Store, IOS, entre
outros, onde os professores poderão realizar um pesquisa levando em consideração todos os critérios
citados acima e qual o objetivo de aprendizagem. A prioridade se dá pelos aplicativos grátis (em sua
maioria não são aplicativos livres), pois há o interesse que todos ao alunos independente do contexto
social, possam adquirir com facilidade.
Mas não é necessário se fixar apenas em aplicativos existentes, há plataformas que permitem criar novos
aplicativos para diversas funcionalidades, uma destas seria a Fábrica de Aplicativos (https://fabricadeaplic
ativos.com.br/). Nota-se que ao realizar uma busca na Play Store de um sistema operacional Android, osaplicativos de física são direcionados às fórmulas.
Um aplicativo educacional que está em expansão é o Peer Instruction (http://www.scielo.br/scielo.php?scr
ipt=sci_arttext&pid=S1806-11172017000400506&lng=en&nrm=iso&tlng=pt).[32] Para um professor de
física, as dificuldade conceituais que os alunos possuem ainda são um objeto de estudos metodológicos,
porém com este aplicativo, o professor distribui cartões com QR Code aos alunos. Após um
questionamento, os alunos votam em uma alternativa que julgam correta levantando um dos lados do
cartão com a letra (a,b,c,d,e) correspondente. Então o professor utiliza seu Smartphone e rastreia as
respostas, sendo aparente quantos alunos acertaram ou erraram. Desta forma o professor poderá receber
um feedback real dos alunos. Mas vale ressaltar que este aplicativo não é interativo quanto aos alunos
construírem seus conhecimentos.
Aplicativos sobre astronomia costumam ser mais interativos quando permitem que cada aluno possa ter
em seu celular e utilize de diversas formas. Há aplicativos sobre o Mapa do Céu, desda forma quando
apontar o celular com o aplicativo aberto, um mapa com os corpos celestes aparece e conforme a posição,
terá todo o Céu na palma de sua mão. Uma atividade poderia ser a indagação da posição da Terra frente
ao Céu ou identificar os planetas que são visíveis a olho nu.
A motivação que fará com que os alunos tenham e usufruam dos aplicativos de Física se darão pelo
incentivo do professor em lhes mostrar que existem estas ferramentas e despertar sua curiosidade e
criatividade. O planejamento aliado a uma boa base de informação levará aos professores e alunos um
vínculo além dos muros da instituição educacional. E não apenas em aplicativos de física
especificadamente, mas uma conectividade com as demais áreas da ciência e propor atividades mais
complexas, que extraiam dos alunos reflexão e os desafiem frente a uma descoberta.
A experimentação é de fundamental importância para o ensino de Física,[33] servindo não apenas como
motivador para o aluno, mas como ferramenta na formação e desenvolvimento de conceito científicos.[34]
O processo investigativo é parte central da experimentação sendo importante não apenas para a Física,
mas para toda a área da Ciências da Natureza.[35] Apesar do processo investigativo ser central, é
importante que assuma muitas formas devido a complexidade do processo de aprendizagem[34] o que
apresenta um desafio ao professor.
Aplicativos
Experimentação
https://pt.wikipedia.org/wiki/Android
https://pt.wikipedia.org/wiki/FreeSoftware
https://fabricadeaplicativos.com.br/
https://fabricadeaplicativos.com.br/
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172017000400506&lng=en&nrm=iso&tlng=pt
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172017000400506&lng=en&nrm=iso&tlng=pt
https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_QR
São maneiras como as atividades experimentais são apresentadas na sala de aulas, definem o papel do
professor, do aluno; roteiros para a atividade; posição do experimento em aula; vantagens, e
desvantagens. Na criação de uma aula experimental é tão importante definir a abordagem quanto o tema
do experimento. Existem várias abordagens de aulas experimentais no ensino de Física, entretanto,
podem ser dividias em três principais[33]: atividades de demonstração, atividades de verificação e
atividades de investigação.
Uma das abordagens mais utilizadas em atividades experimentais e são frequentemente integradas a aulas
expositivas.[33] O experimento é no centro da aula servindo para a ilustração. Demanda pouco tempo,
pode ser realizada com poucos materiais e em espaços mais restritos que as atividades de verificação e
atividades de investigação. Entretanto não há garantia da atenção dos alunos e de seu envolvimento na
atividade. Neste tipo de atividade o professor executa o experimento e explica seu funcionamento, o
aluno observa e retira suas dúvidas; o roteiro é estruturado e fechado fica em posse do professor.[36]
São atividades que visam a confirmação da teoria e/ou lei e são comumente realizadas ao final de uma
aula expositiva. Tornam o ensino mais realista e palpável para o aluno, além disso, possibilitam ao
professor identificar facilmente os conceitos que não ficaram claros para seus alunos. Entretanto, a
relativa previsibilidade do resultado pode desincentivar o aluno, não obstante, não desenvolve a
curiosidade do aluno. Neste tipo de atividade, o professor fiscaliza e guia os alunos durante o
experimento; os alunos realizam o experimento e o explicam. O roteiro é estruturado, fechado e é
distribuído aos alunos.[36]
São atividades que visam a investigação de um fenômeno com pouco conhecimento prévio. Portanto,
incentivam a curiosidade e a criatividade dos alunos, e o erro contribui para o aprendizado dos alunos.
Entretanto, demandam tempo, comumente são uma aula inteira, e é necessário que os alunos possuam
experiência em atividades práticas. Neste tipo de atividade, o professor é um facilitador e mediador do
processo de aprendizagem. Enquanto os alunos possuem papel central, planejando, realizando, analisando
e explicando o experimento. Devido a grande liberdade dos alunos, o roteiro deve ser aberto ou
inexistente.[36]
São partes fundamentais de um experimento científico em um laboratório, o que não é diferente na sala
de aula. A coleta e análise de dados são fundamentais para a aprendizagem do aluno, servindo para mudar
suas ideias e visões pré concebidas sobre o experimento.[37] Além disso, levanta questões sobre que
variáveis devem ser levadas em consideração e de incertezas das medidas.
Com o avanço da tecnologia, surgiram diversos equipamentos e programas que auxiliam na coleta e
análise de dados. Entretanto, o alto custo de ferramentas proprietárias restringem o acesso. Neste
contexto, a utilização de software livre torna-se vital para o amplo acesso, sendo gratuito pode ser
Abordagens
Atividades de demonstração
Atividades de verificação
Atividades de investigação
Coleta, análise e discussão de dados em sala de aula
https://pt.wikipedia.org/wiki/Software_livre
https://pt.wikipedia.org/wiki/Software_livre
utilizados por todos, sendo fundamental na inclusão digital.[33] Entretanto, para que o uso de, por
exemplo, computadores em ambientes escolares de maneira eficiente é necessário introduzir no processo
de formacão dos professores o uso dos mesmos.[33]
A coleta de dados muitas vezes é considerada como pouco importante, entretanto, é fundamental para o
entendimento de conceitos como dispersão, precisão, exatidão e valor verdadeiro e como os alunos
pensam sobre tais conceitos e suas dificuldades.[38] Além de uma melhora na educação científica, uma
vez que é necessário que pensem como cientistas e entendam como o mesmo trabalha e como ciência é
desenvolvida.
Esta fase requer tempo, entretanto, a popularização de plataformas de prototipagem e de softwares livres,
por exemplo Arduino e Tracker, vem possibilitando a sua utilização em sala de aula. A utilização desta
tecnologia pode reduzir o tempo necessário para a coleta de dados,[39] além disso possibilitar a realização
de uma ampla gama de experimentos impraticáveis sem a utilização sensores eletrônicos como em certos
experimentos em óptica.[40]
A análise de dados demanda grande envolvimento dos alunos, melhorando o entendimento dos mesmos
sobre fenômenos físicos.[33]Permite aos alunos discutirem e até relacionarem com situações já vividas.[41]
Além disso, é fundamental a participação do professor no sentido de auxiliar e estimular os alunos na
busca de explicações para os fenômenos estudados[41] em qualquer uma das abordagens escolhidas.
A utilização de computadores pode facilitar a organização e estruturação dos dados obtidos, criando-se
tabelas e gráficos de forma mais rápida, propiciando mais tempo para a análise de dados propriamente
dita,[42][43] evitando a perda de interesse devido a intediante tarefa de anotar os dados. Podendo de
proporcionar um tratamento estatístico dos resultadose aproximar o aluno do que é feito em um
"laboratório de verdade".[43]
O Capítulo V da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB,1996)[44] é destinado a Educação
Especial. Entende-se por educação especial, para os efeitos desta Lei, a modalidade de educação escolar
oferecida preferencialmente na rede regular de ensino, para educandos com deficiência, transtornos
globais do desenvolvimento e altas habilidades ou superdotação. No artigo 59 da LDB está previsto que
os sistemas de ensino assegurarão a esses educandos atendimento especializado, bem como professores
do ensino regular capacitados para a integração de alunos com necessidades educativas especiais nas
classes comuns (educação inclusiva).
Tipos de Necessidades Educativas Especiais:
Transtornos funcionais específicos: dislexia, discalculia, dislalia;
Transtornos globais de desenvolvimento: autismo, síndrome de Asperger, Síndrome de
Rett;
Coleta de dados
Análise de dados e discussão
Ensino de Física para pessoas com Necessidades Educativas
Especiais (NEE).
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Superdotação, altas habilidades;
Distúrbios genéticos que afetam a cognição: síndrome de Down;
Deficiência Visual;
Deficiência auditiva.
De 2013 à 2017, o ensino médio conseguiu quase dobrar o número de matrículas de pessoas com
deficiência, passando de 48.589 para 94.274, esses números não tratam de transtornos funcionais
específicos.[45] Essa inclusão ocorre em classes regulares, ou seja, com alunos que não necessitem de
práticas especiais, como prevê a LDB. O ensino de Física para pessoas com NEE, com base nas
exigências da Lei de Diretrizes, e tendo em vista o aumento de matrículas nas escolas de alunos com
NEE, carece de uma formação adequada dos professores para uma educação inclusiva.
Na perspectiva da pesquisa em ensino de Física a maior parte dos artigos que apresentam o assunto de
ensino de Física para pessoas com NEE, publicados nas principais revistas nacionais da área de ensino de
Física, tratam de alguns objetivos,[46] tais como, em síntese:
1. Compreender as dificuldades comunicacionais entre professores e alunos com NEE;
2. Propor o uso de materiais adaptados para o ensino de Física para pessoas com NEE,
como, por exemplo, maquetes táteis visuais e gravações sonoras para alunos com
deficiência visual;
3. Investigar a formação de futuros professores de Física para o ensino de turmas mistas, ou
seja, com alunos inclusos e alunos sem deficiência;
4. Analisar as concepções de licenciandos sobre o ensino para pessoas com deficiência;
5. Detectar e avaliar as concepções alternativas de alunos com deficiência visual.
Dado o exposto, como um panorama geral, alguns autores tratam sobre necessidades específicas nos seus
artigos. Por exemplo, autores como Dickman & Ferreira (2008) discutem os desafios e as perspectivas
dos professores no processo de ensino-aprendizagem de Física para estudantes com deficiência visual.
Para promover a compreensão da Física para alunos com essa deficiência, os professores precisam se
valer[47]:
- da experimentação;
- de materiais táteis visuais;
- da percepção de diferença de tempo de aprendizagem entre um aluno normovisual e um aluno cego,
estimulando a interação entre eles de forma a facilitar o entendimento do conteúdo;
- a promoção da utilização da memória e de cálculos.
A educação inclusiva é necessária, contudo, existem dificuldades para a obtenção de êxito nesse contexto.
Os principais percalços relacionados ao ensino de Física para pessoas com NEE[46] são:
a falta de preparação dos professores;
a falta de preparo para o ensino de alunos inclusos na rede regular;
a necessidade de se adaptar material didático e currículo para alunos com e sem
deficiência simultaneamente devido à falta de recursos pedagógicos em sala de aula;
o ensino de tópicos abstratos;
esforço extra exigido para a preparação das aulas;
o desconhecimento sobre o que é um aluno com deficiência e o que são NEE.
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A dislexia é uma realidade nas escolas, sua comprovação é feita mediante um diagnóstico realizado por
uma equipe multidisciplinar[48] credenciada pela ABD (Associação Brasileira de Dislexia[49]). A dislexia
é um assunto pouco tratado pelos pesquisadores da área de ensino de Física, mesmo, segundo a ABD, ela
sendo o distúrbio de maior incidência em sala de aula e atingir entre 05% e 17% da população
mundial.[50]
O método de ensino atual no Brasil se aproxima mais do método tradicional. O aluno geralmente fica
preso a fórmulas, caracterizando um conhecimento parcial e descartável. Com pouco acesso a
laboratórios de física e a carga horária semanal referente a disciplina de Física que já chegou a 6 horas-
aula por semana, hoje pós BNCC - Base Nacional Comum Curricular - é de 2 ou menos. "O ensino dito
“tradicional” apresenta-se defasado - de acordo com a visão de estudiosos e especialistas da área - perante
as novas necessidades que surgiram nos últimos anos e, os resultados educacionais publicados por meios
oficiais mostram algumas deficiências no que tange ao Ensino de Física."[51]
No Brasil o ensino de Física é previsto de ser ensinado, de acordo com a BNCC[52], desde a primeira
série do ensino fundamental.
Como exemplo, no segundo ano do ensino fundamental na unidade temática "terra e universo", está
previsto para trabalhar os seguintes objetos de conhecimento: "Terra e Universo Movimento aparente do
Sol no céu" e "O Sol como fonte de luz e calor".
Essas temáticas tem o objetivo para que os alunos adquiram as seguintes habilidades:
(EF02CI07) Descrever as posições do Sol em diversos horários do dia e associá-las ao
tamanho da sombra projetada.
(EF02CI08) Comparar o efeito da radiação solar (aquecimento e reflexão) em diferentes
tipos de superfície (água, areia, solo, superfícies escura, clara e metálica etc.).
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