Didáctica da Física
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- Concepções alternativas no ensino da física à luz da filosofia da ciênciaPublication . Valadares, Jorge; Trindade, Armando RochaEste trabalho, desenvolvido ao longo de vários anos, teve em vista investigar como é que as representações que os professores de Física e os seus alunos «negoceiam» na sala de aula se relacionam com a ciência física e a reflexão epistemológica feita sobre esta ciência. Dada a natureza e o âmbito desta pesquisa foi adoptada uma metodologia eminentemente qualitativa tendo como base um instrumento poderoso do ponto de vista heurístico concebido pelo educador D. Bob Gowin, da Universidade de Cornell e conhecido por Vê do conhecimento, Vê heurístico, Vê epistemológico ou Vê de Gowin (Gowin, 1990). Tal como preconiza este instrumento, a pesquisa assentou em determinada visão do mundo da educação resultante não só da longa experiência do investigador, um professor de Física com cerca de 30 anos de ensino da Física em diversas escolas do ensino secundário e na Universidade Aberta, bem como de uma também longa reflexão sobre esse ensino traduzida em diversas comunicações, cursos e livros didácticos já produzidos. A operacionalização do grande objectivo que se propôs atingir na medida do possível conduziu o investigador à necessidade de aprofundar largamente os seus conhecimentos sobre a história da construção do conhecimento físico e, fundamentalmente, levou-o a uma reflexão filosófica sobre a construção deste conhecimento ao longo da história do pensamento. A reflexão foi efectuada em torno de grandes problemas epistemológicos, como são o da possibilidade de um conhecimento pleno da realidade exterior, o da origem do conhecimento físico, o da essência deste conhecimento, o das suas formas, motivações e metodologia e ainda o da sua validade e demarcação. Desta incursão no mundo da Filosofia da Física, que terminou com o estudo de algumas das mais importantes obras da epistemologia do século XX, resultou uma série de princípios, tal como também preconiza o referido Vê do conhecimento. Estes princípios, juntamente com a revisão e aprofundamento do conhecimento pessoal sobre algumas teorias físicas fundamentais neste trabalho, como são as da Mecânica clássica, da Relatividade Restrita e da Termodinâmica, algumas teorias da aprendizagem, de que se destaca a teoria da aprendizagem significativa, de raiz ausubeliana, e a definição rigorosa dos conceitos envolvidos nesta teoria, constituíram o suporte conceptual desta investigação. Foi com base neste quadro conceptual que se passou à análise das características das concepções físicas reinantes nas aulas, com especial relevância para as imensas concepções erróneas reveladas pelos alunos ao longo de cerca de duas décadas de pesquisas efectuadas um pouco por todo o lado, e com as quais o investigador se procurou familiarizar o mais possível. Foram também analisadas, em termos comparativos, as concepções erróneas dos próprios professores, bem como as que foram surgindo ao longo da construção da própria Física. Fez parte ainda do trabalho de campo o desenvolvimento de duas pesquisas sobre concepções erróneas destinadas a testar algumas hipóteses de trabalho feitas pelo próprio investigador: uma pesquisa foi efectuada numa turma de alunos do professor-investigador e incidiu sobre o conceito de energia; a outra foi levada a cabo com um grupo de professores que frequentaram um curso de relatividade restrita, leccionado pelo próprio investigador, e incidiu sobre a relatividade das grandezas mecânicas. No final da investigação foram produzidos juízos de conhecimento acerca das concepções físicas «negociadas» nas aulas de física, em particular sobre as origens e características das concepções erróneas, que desempenham um papel tão importante no ensino da Física. E o trabalho terminou com a formulação de alguns juízos de valor acerca da investigação efectuada e algumas implicações desta que o investigador gostaria de ver implementadas na futura educação em Física na sala de aula, no que respeita a quatro dos grandes «lugares comuns» em educação a que se referiram Schwab (1964) e Novak e Gowin (1991): o currículo, o professor, a avaliação e a governança.
- A aprendizagem da acústica no ensino básico : uma pesquisa epistemológica e psicologicamente fundamentadaPublication . Soares, Maria Teresa Monteiro; Valadares, Jorge; Ferreira, Manuela MalheiroA presente investigação pretendeu conceber uma estratégia epistemologicamente e psicologicamente fundamentada e pesquisar se ela poderá conduzir a uma aprendizagem mais significativa da Acústica no Ensino Básico. Para operacionalizar o problema central da investigação, formularam-se algumas questões para as quais procurámos encontrar respostas, a saber: - Que opções epistemológicas poderão fundamentar uma estratégia capaz de conduzir a uma aprendizagem mais significativa da Acústica? - Que opções do foro psicológico poderão fundamentar uma estratégia capaz de conduzir a uma aprendizagem mais significativa da Acústica? - Uma estratégia concebida com base nos pressupostos epistemológicos e psicológicos adoptados conduz ou não a uma aprendizagem mais significativa da Acústica no Ensino Básico? Quanto aos objectivos da investigação e, para além, dos que estão implícitos nas questões anteriores, foram formulados os seguintes que se consideraram igualmente importantes: desenvolver trabalho que possa contribuir para a facilitação da aprendizagem significativa das Ciências Físico-Químicas, em geral, e no Ensino Básico, em particular; identificar e descrever as concepções prévias dos alunos relacionadas com o tema da Acústica; identificar potencialidades formativas da disciplina de Física em termos de educação para a cidadania e sensibilizar os alunos para a problemática da protecção do ambiente e em particular para os problemas resultantes da poluição sonora. Optou-se por uma abordagem de investigação centrada numa metodologia simultaneamente qualitativa e quantitativa. A parte quantitativa da pesquisa consistiu num plano quasi-experimental. O trabalho de campo centrou-se em duas turmas do 8º ano de escolaridade do 3º Ciclo do Ensino Básico, pertencentes a uma escola do Concelho de Sintra e leccionadas pela mesma professora de Física. Na turma experimental proporcionou-se um ambiente construtivista e investigativo, enquanto que na turma de controlo se adoptou uma estratégia de ensino tradicional. Na primeira turma foram organizadas actividades experimentais de modo a obrigar os alunos a reflectir sobre tudo o que iam fazendo e procurou-se respeitar os vários estilos de aprendizagem dos alunos e ajudá-los a possuírem os subsunçores necessários para irem aprendendo significativamente. Sem prejuízo do necessário apoio e reflexão individual, valorizou-se o trabalho activo em grupo, que funcionou em modo cooperativo, no maior respeito pelos requisitos inerentes à metodologia de trabalho adoptada. Na turma de controlo, a diferença residiu no facto de as aulas de Acústica terem sido intencionalmente expositivas e transmissivas, onde os alunos ouviam e escreviam o que a professora ditava ou copiavam do quadro o que a professora aí escrevia, e questionavam a professora quando precisavam de algum esclarecimento. Nesta turma não foi realizada qualquer actividade experimental. Foram utilizados diversos instrumentos de recolha de dados, nomeadamente um pré-teste e um pós-teste, ambos relacionados com conceitos de Acústica, para além de questionários, grelhas de observação de aulas, registo em áudio das aulas de Acústica, mapas conceptuais, um Vê de Gowin sobre conteúdos de Acústica e entrevistas semi-estruturadas à professora que leccionou a Acústica. Os resultados obtidos permitiram inferir que a estratégia preparada com base nos pressupostos epistemológicos e psicológicos encontrados conduziu a uma aprendizagem mais significativa da Acústica no contexto e nas condições em que decorreu a pesquisa.