Explorando as dificuldades de aprendizagem de conceitos físicos em uma abordagem investigativa: uma perspectiva pela teoria dos campos conceituais de vergnaud
The study of new approaches to teaching Science has become important to understand how these new methodologies can enhance student learning. In this context, the investigative approach and the STEAM approach have been gaining more and more strength and notoriety in the research literature in this ar...
| Autor principal: | SILVA, Amanda Cristina Soares da |
|---|---|
| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Publicado em: |
2024
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/6727 |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-67272024-02-09T12:22:28Z Explorando as dificuldades de aprendizagem de conceitos físicos em uma abordagem investigativa: uma perspectiva pela teoria dos campos conceituais de vergnaud SILVA, Amanda Cristina Soares da FRAIHA, Simone da Graça de Castro http://lattes.cnpq.br/6398509825377181 MAGNO, Fátima Nazaré Baraúna Campos conceituais Ensino por investigação Interdisciplinaridade Conceptual fields Inquiry teaching Interdisciplinarity CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA The study of new approaches to teaching Science has become important to understand how these new methodologies can enhance student learning. In this context, the investigative approach and the STEAM approach have been gaining more and more strength and notoriety in the research literature in this area. In order to investigate the potential of these approaches for teaching physics in high school classes, the workshop entitled "Building an Artificial Muscle" was created by the “Ciência em Foco” extension project, linked to the Physics Department at Federal University of Pará and to “REPENSE” Studies Center. As it is interdisciplinary in nature, the workshop has three areas of science as strands: Biology, Physics and Biophysics – which are addressed in three different moments. During the first implementations of the workshop, when mathematical concepts linked to the physical concepts that were being worked on were discussed (Hooke's Law), the great difficulty of the participants was evident: understanding the proportionality between physical quantities. From this observation, we sought to understand the root of the problem and, after conducting a bibliographic survey on the teaching-learning process having cognitive development as a theoretical foundation, we arrived at the neo-Piagetian cognitive theory called Theory of Conceptual Fields, proposed by Gérard Vergnaud. Thus, in this work, based on Vergnaud's theory, the following were analyzed: 1. The conceptual fields named “multiplicative structures”, which are related to knowledge involving mathematical concepts in Physics (proportionality); 2. The configuration of a conceptual field, being described by four pillars (concepts, situations, schemes and operative invariants) whose domain requires time and acquired experience; 3. The construction of scientific knowledge through the learner's personal experiences. In the application of the workshop in the online model, concepts and situations inherent to the mathematical construction of Hooke's Law were identified. The results were given through the analysis of dialectical oral discussions between the workshop participants and applicators. Through the responses to the questionnaires applied at the end of each moment and these discussions throughout the workshop, there were signs that the participants improved their mastery of the concepts covered, demonstrating the potential of using an investigative approach and STEAM in teaching science concepts. O estudo sobre novas abordagens para ensinar Ciências tornou-se importante para entender de que forma estas novas metodologias podem potencializar o aprendizado dos aprendizes. Neste contexto, a abordagem investigativa e a abordagem STEAM vem ganhando cada vez mais força e notoriedade na literatura da pesquisa na área. A fim de averiguar as potencialidades dessas abordagens para o ensino de Física em turmas do Ensino Médio, a oficina intitulada “Construindo um Músculo Artificial” foi criada pelo projeto de extensão Ciência em Foco, vinculado à Faculdade de Física da Universidade Federal do Pará e ao Núcleo de Estudos REPENSE. Por ser de cunho interdisciplinar, a oficina tem como vertentes três áreas da ciência: Biologia, Física e Biofísica – que são abordadas em três momentos distintos. Durante as primeiras implementações da oficina, ao serem abordados conceitos matemáticos atrelados aos conceitos físicos que estavam sendo trabalhados (Lei de Hooke), ficou evidente a grande dificuldade dos participantes: entender a proporcionalidade entre grandezas físicas. A partir desta observação, buscou-se entender a raiz do problema e, após a realização de um levantamento bibliográfico sobre o processo de ensinoaprendizagem tendo como fundamentação teórica o desenvolvimento cognitivo, chegou-se à teoria cognitivista neopiagetiana chamada Teoria dos Campos Conceituais, proposta por Gérard Vergnaud. Assim, neste trabalho tendo como base a teoria de Vergnaud, foram analisados: 1. Os campos conceituais das chamadas “estruturas multiplicativas”, que estão relacionadas aos conhecimentos que envolvem conceitos matemáticos na Física (proporcionalidade); 2. A configuração de um campo conceitual, sendo descrita por quatro pilares (conceitos, situações, esquemas e invariantes operatórios) cujo seu domínio requer tempo e experiência adquirida; 3. A construção do conhecimento científico através de experiências pessoais do aprendiz. Na aplicação da oficina no modelo on-line, foram identificados conceitos e situações inerentes à construção matemática da Lei de Hooke. Os resultados se deram por meio da análise das discussões dialéticas orais entre os participantes e os aplicadores da oficina. Por meio das respostas aos questionários aplicados ao final de cada momento e destas discussões durante toda a oficina, houve indícios de que os participantes melhoraram seu domínio dos conceitos abordados, demonstrando as potencialidades do uso de abordagem investigativa e STEAM no ensino de conceitos de ciências. 2024-02-06T13:28:48Z 2024-02-06T13:28:48Z 2021-10-06 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação SILVA, Amanda Cristina Soares da. Explorando as dificuldades de aprendizagem de conceitos físicos em uma abordagem investigativa: uma perspectiva pela teoria dos campos conceituais de vergnaud. Orientadora: Simone da Graça de Castro Fraiha. 2021. 65 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Física) – Faculdade de Física, Instituto de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Federal do Pará, Belém, 2021. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/6727. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/6727 Acesso Aberto |
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Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
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The study of new approaches to teaching Science has become important to understand how these new methodologies can enhance student learning. In this context, the investigative approach and the STEAM approach have been gaining more and more strength and notoriety in the research literature in this area. In order to investigate the potential of these approaches for teaching physics in high school classes, the workshop entitled "Building an Artificial Muscle" was created by the “Ciência em Foco” extension project, linked to the Physics Department at Federal University of Pará and to “REPENSE” Studies Center. As it is interdisciplinary in nature, the workshop has three areas of science as strands: Biology, Physics and Biophysics – which are addressed in three different moments. During the first implementations of the workshop, when mathematical concepts linked to the physical concepts that were being worked on were discussed (Hooke's Law), the great difficulty of the participants was evident: understanding the proportionality between physical quantities. From this observation, we sought to understand the root of the problem and, after conducting a bibliographic survey on the teaching-learning process having cognitive development as a theoretical foundation, we arrived at the neo-Piagetian cognitive theory called Theory of Conceptual Fields, proposed by Gérard Vergnaud. Thus, in this work, based on Vergnaud's theory, the following were analyzed: 1. The conceptual fields named “multiplicative structures”, which are related to knowledge involving mathematical concepts in Physics (proportionality); 2. The configuration of a conceptual field, being described by four pillars (concepts, situations, schemes and operative invariants) whose domain requires time and acquired experience; 3. The construction of scientific knowledge through the learner's personal experiences. In the application of the workshop in the online model, concepts and situations inherent to the mathematical construction of Hooke's Law were identified. The results were given through the analysis of dialectical oral discussions between the workshop participants and applicators. Through the responses to the questionnaires applied at the end of each moment and these discussions throughout the workshop, there were signs that the participants improved their mastery of the concepts covered, demonstrating the potential of using an investigative approach and STEAM in teaching science concepts. |
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