Física e matemática - uma abordagem construcionista : ensino e aprendizagem de cinemática e funções com auxilio do computador

Assunto: Funcoes,Construcionismo,Informatica,Cinematica,Ensino auxiliado por computador,Funcoes (Matematica),Fisica -- Estudo e ensino,Matematica -- Estudo e ensino,Kinematics,Functions,Constructionism,Informatics

Resumo: O objetivo deste trabalho é verificar que contribuições uma abordagem construcionista de ensino traria à aprendizagem dos alunos sobre os conceitos de cinemática, quando comparada à abordagem tradicional e que benefícios o estudo integrado dos conteúdos de funções e de cinemática, com a utilização de uma ferramenta computacional auxiliar, pode trazer para a construção dos conhecimentos desses alunos. Para atingir nossos objetivos, desenvolvemos uma seqüencia de atividades utilizando o software Interactive Physics, abordando os temas Lançamento de Corpos e Funções de 1º e 2º graus , utilizando como princípios norteadores teóricos as concepções do Construcionismo desenvolvido por Papert, uma metodologia baseada em elementos do Design Experiment, no que se refere ao papel desempenhado pelo professor/pesquisador, a classificação criada por Valente Descrição, Execução, Reflexão e Depuração para analisar os procedimentos dos alunos ao utilizarem o software, e os estudos de Steve Monk sobre o entendimento dos estudantes sobre o conceito de funções baseados em um modelo físico. A pesquisa teve como sujeitos alunos da segunda série do ensino médio da rede pública estadual ensino do estado de São Paulo, sendo 16 alunos que utilizaram a ferramenta computacional o Grupo Construcionista e 32 alunos que realizaram apenas atividades com papel e lápis o Grupo Tradicional. Após a realização das atividades, os sujeitos foram submetidos à realização de um questionário e os desempenhos dos grupos foram comparados. Os resultados mostraram que a motivação, o empenho e o nível de satisfação demonstrados pelos estudantes ao manipularem o software na busca por soluções de seus problemas corroboraram a vantagem pedagógica deste tipo de abordagem. O entendimento dos significados dos coeficientes e variáveis das funções horárias dos movimentos estudados através das diversas possibilidades de acompanhamento e controle desses elementos dentro do ambiente de simulação proporcionado pelo software bem como a interpretação e a representação gráfica dessas funções, atestaram uma aprendizagem mais consistente, contribuindo para uma compreensão mais apurada dos fenômenos físicos estudados. Além disso, observamos que uma a abordagem construcionista possibilita o estudo do movimento dos corpos de forma dinâmica e não estática viabilizada pela ferramenta de ensino computacional aproximando este estudo dos fenômenos reais existentes na natureza, que é o objeto de estudo da Física,

Abstract: This paper aims to investigate which contributions a constructionist approach on education would bring to the students learning process on the kinematics concepts, when compared to the traditional approach and which benefits the study of the syllabus of functions and kinematics, through the use of an auxiliary computational tool, can bring to their construction of knowledge. In order to achieve our objectives, we have developed a series of activities using the software Interactive Physics, examining the issues Launching of Bodies and Functions of 1st and 2nd degrees , using as theoretical framework the conceptions of Constructionism developed by Papert, the methodology based on elements of the Design Experiment, as for the role played by the teacher-researcher, the classification developed by Valente Description, Execution, Reflection and Purification to analyze the students procedures while using the software, as well as on Steve Monk s studies of the students understandings of the concept of functions based on a physical model. The research s subjects were second grade public high school students of São Paulo state, 16 students who had used the computational tool Constructionist Group and 32 students who had carried out only activities using paper and pencil the Traditional Group. After the accomplishment of the activities, the students were submitted a questionnaire and the groups performances were compared. The results showed that the students motivation, efforts and satisfaction while operating the software trying to solve their problems consisted in a pedagogical advantage of this type of approach. The understanding of the coefficient meanings and variables of the time functions of the movements studied through the diverse possibilities of analyses and control of these elements in the simulation environment provided by the software as well as the interpretation and graphical representation of these functions, have proved to be a more consistent learning, contributing to a more accurate understanding of the physical phenomena studied. Moreover, we have observed that a constructionist approach makes possible the study of the movement of the bodies more dynamically and not statically - feasible by the computational tool education - relating this study to the existing real phenomena in nature, which is the object of study of Physics

Referência: Dissertação (Mestrado em Educação) - Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2008-10-23

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