1. LINHA DE PESQUISA DE FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO

1. Projeto Física no Ensino Fundamental e Médio: Interdisciplinaridade como base

– Descrição: A interdisciplinaridade apresenta-se como ferramenta indispensável ao objetivo de motivar os alunos no estudo de temas fundamentais na atualidade, como mudanças climáticas, inteligência artificial, ou mesmo a exploração espacial. Conhecer a física dentro de um contexto mais amplo a torna automaticamente mais acessível e interessante.  O uso das estéticas das mídias sociais em projetos de ensino de ciências e física tem também se mostrado de grande importância  na atração do interesse dos estudantes. Para fortalecer o vínculo  dos discentes com a atividade científica, esta deve ser apresentada como mais uma das diferentes atividades humanas, e não algo apartado delas.  Nesse sentido, apresentar aos alunos aspectos importantes no desenvolvimento histórico das ciências torna-se também muito relevante. Este é um projeto amplo, onde podem-se desenvolver trabalhos com diferentes abordagens metodológicas e temáticas.     Coordenador: Marcelo Freitas de Andrade.

2. Projeto Física no Ensino Fundamental e Médio: Uma Abordagem Interdisciplinar

– Descrição: A interdisciplinaridade chegou ao Brasil no final da década de 60, exercendo influência na elaboração da LDB 5.692/71. O antigo modelo de ciência, compartimentado e desconectado da realidade não satisfaz mais o ensino de Física. O uso de um trabalho interdisciplinar visa integrar duas ou mais disciplinas, utilizando o conteúdo de Biologia, por exemplo, para ensinar Física e vice-versa. O objetivo desse trabalho é construir, em conjunto com professores de diferentes disciplinas, um currículo de Física interdisciplinar que propicie uma melhor aprendizagem de determinados tópicos. Além disso, prevê a construção de textos de apoio, para professores e alunos, e páginas de internet com hiperlinks, simulações, etc. – Coordenador: Marcia Martins Szortyka

2. LINHA DE PESQUISA DE ATUALIZAÇÃO CURRICULAR NO ENSINO MÉDIO

1. Integração Teórica e Prática: Um Experimento Dinâmico em Sala de Aula

– Os estudantes do ensino médio frequentemente enfrentam desafios ao conectar o conteúdo aprendido em sala de aula com situações cotidianas. Nesse contexto, a realização de experimentos físicos surge como uma ferramenta eficaz para aproximar a teoria do ambiente prático dos alunos. Este projeto busca identificar e estabelecer relações entre as grandezas físicas abordadas em sala de aula, com o objetivo final de criar material didático-pedagógico. O foco principal está na elaboração de experimentos que promovam a integração entre teoria e prática. . – Coordenador: Éverton Fabian Jasinski.

2. Física Moderna na Escola: Desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem e Experimentações Demonstrativas Básicas para uma Abordagem Preliminar.

– Descrição: A Física desenvolvida no início do Século XX com a mudança dos paradigmas da Mecânica Newtoniana e do Eletromagnetismo Maxweliano para os da Física Quântica e da Relatividade de Einstein, ainda está longe de fazer parte efetiva das aulas no Ensino Médio, apesar de estar contido nos Parâmetros Curriculares Nacionais. Esse distanciamento envolve inúmeros fatores que passam pela formação deficiente dos docentes em Física (principalmente das escolas públicas), pelo descumprimento dos programas e planos de ensino, pela inexistência de laboratórios em Física Moderna (quando não de Física Básica) e pela dificuldade dos alunos em construir uma visão geral sobre os conceitos físicos e matemáticos mais elementares para o entendimento da Física Contemporânea. Não obstante tais dificuldades, propomos neste projeto de pesquisa, o desenvolvimento de objetos de aprendizagem e experimentos de demonstração relativos aos conteúdos de Física Quântica e Relatividade numa abordagem pragmática e focada em problemas, com o objetivo de conectar as descobertas mais recentes da Física, com elementos de tecnologia presentes no cotidiano. O entendimento do átomo quântico e do comportamento das partículas microscópicas, bem como das consequências da relatividade de Einstein serão os temas centrais e os exploraremos nos contextos da química e das tecnologias. Focalizaremos na integração entre recursos digitais (hipertexto, simulações, jogos, etc) e experimentos de demonstração para criarmos um módulo exploratório de Física Moderna, que possa ser aplicado de forma complementar às atividades de classe. Sempre que possível, serão aproveitados recursos já existentes, e quando necessário, estes serão desenvolvidos. O módulo terá roteiros, textos científicos, softwares e guias para construção e realização de experimentos.   Finalmente, este módulo será aplicado em turmas de ensino médio a fim de validá-lo por meio dossiês avaliativos e por instrumentos para avaliação qualitativa de conteúdo. – Coordenadora: Mauricio Girardi

3. Entendendo o Conceito de Energia a partir da Contextualização dos Problemas Relacionados a Sustentabilidades: Uma Abordagem no Ensino Fundamental e Médio

– Descrição: Os conceitos de sustentabilidade e energias renováveis aparecem diariamente na mídia e fazem parte do cotidiano de todo aluno do ensino fundamental e médio. Mas de onde vem essa energia? Quais os fenômenos físicos envolvidos no processo de geração de energia? Neste projeto será utilizada a abordagem de energias renováveis, como energia eólica, energia solar térmica e energia solar fotovoltaica, para discutir os conceitos de energia, conservação de energia, transformações entre diferentes formas de energia e seu impacto no meio ambiente. Dessa forma se pretende proporcionar uma aprendizagem significativa dos conceitos abordados bem como proporcionar ao professor trabalhar de maneira interdisciplinar com disciplinas como Biologia, Matemática, Química. Também está prevista a construção de textos de apoio ao professor e simulações computacionais dos processos de transformação energética com a finalidade de facilitar o aprendizado dos alunos. -Coordenador: Giuliano Arns Rampinelli

4. A Diversidade de Mundos: os Sistemas Planetários Distantes, o Novo Sistema Solar e a Vida no Universo

– Descrição: O projeto prevê a identificação das principais carências didático-pedagógicas, a atualização curricular e a produção de materiais didáticos inovadores para o Ensino Fundamental, Médio e Superior em Astronomia e Astrofísica, com ênfase nos temas ligados a Planetas Extrassolares, Sistema Solar e Astrobiologia. -Coordenador: Bernardo Walmott Borges

5. Propriedades dinâmicas, termodinâmicas e estruturais da água: uma abordagem para o ensino médio

– Descrição: O estudo das propriedades da água é importante para a compreensão de diversos processos naturais e industriais do nosso dia a dia. Sua estrutura tetraédrica, aliada a formação de ligações de hidrogênio entre suas moléculas, é responsável pelos seus comportamentos anồmalos. Conhecer as peculiaridades do diagrama de fases da água é necessário para entender processos químicos e biológicos fundamentais para a existência de vida. Os conceitos relacionados à água são bastante interdisciplinares e envolvem física, química, biologia e geologia, o que torna sua abordagem bastante interessante para alunos do ensino médio. O estudo das propriedades da água no ensino médio precisa ser considerado, juntamente com uma proposta didática de sua abordagem. -Coordenador: Leandro Batirolla Krott

6. História e Epistemologia da Física como aporte para formar cidadãos do século XXI

– A sociedade contemporânea é marcada por mudanças drásticas e rápidas, e assim uma educação pautada em transmitir verdade, certezas, dicotomias, entidades isoladas vem perdendo o sentido. A escola poderá ser mais útil se preparar os alunos para não serem subjugados aos poderes dominantes presentes na sociedade em que vivemos. Em especial, o ensino de física pode ter um papel importante nesta nova forma de ver a educação. Uma das possibilidades, ainda pouco exploradas, na educação científica é abordar a história da Física. Este projeto visa fomentar pesquisas que procurem desenvolver sequências didáticas para serem implementadas no Ensino Médio que discutam explicitamente episódios históricos, para haver um ensino sobre física, além do de física. Também, visa produzir materiais instrucionais, tais como artigos, vídeos, hipermídias etc., que podem ser tanto úteis para a sequência didática como serem explorados de maneira independente. Por fim, pretende disponibilizar toda a produção na rede mundial de computadores para que demais professores possam também atualizar o currículo de suas aulas no ensino médio. -Coordenador: Felipe Damasio

3. LINHA DE PESQUISA DE NOVAS TECNOLOGIAS NO ENSINO DE FÍSICA

 

1. Projeto de Formação de Professores acerca de novas Tecnologias no Ensino de Física

– Descrição: Para que a inclusão de novas tecnologias no Ensino de Física seja positiva é necessário que o professor tenha domínio sobre as tecnologias que serão utilizadas em sala de aula. O uso de simulações computacionais para substituir experimentos físicos realizados em laboratório (inexistentes na maioria das escolas públicas), aplicativos para tablet e smartphones, páginas de internet, entre outros, facilita a aprendizagem dos alunos e melhora o rendimento na disciplina. O objetivo desse projeto é desenvolver simulações computacionais de fenômensos físicos através de softwares já existentes (como o software Modellus) ou de linguagens como HTML5, Java, Javascript e Phyton. – Coordenador :Olga Yevseyeva – Participantes: Evy Salcedo, Marcia Szortyka

2. Formação de Professores Acerca de Novas Tecnologias no Ensino de Física e Astronomia

– Descrição: Desenvolver simulações computacionais de fenômenos físicos e astronômicos através de softwares já existentes (como o software Modellus) ou de linguagens como HTML5, Java, Javascript e Phyton. Especificamente no Ensino de Astronomia, pretendo desenvolver estes recursos na área de Estrutura e Evolução de Estrelas. -Coordenador: Bernardo Walmott Borges

3.Introdução de conceitos de sistemas complexo e Caos no ensino Fundamental

Toda a Física que é ministrada no ensino médio e mesmo nos cursos universitários de Física é linear, a razão de isso é que a descrição matemática é simples e, até certo ponto, intuitiva. Infelizmente a natureza reserva a linearidade para um conjunto pequeno de sistema físicos sendo a no linearidade a que reina suprema. O irônico é que o problemas mais desfiadores se encontra dentro desse grupo de sistemas. Em física (e outras ciências) esse sistema regidos por leis não lineares podem ser agrupados nos chamados sistemas complexos. Problemas tão complexos (no sentido literal da palavra) como a origem da vida, o funcionamento do cérebro, ou tão simples (no sentido literal) como a organização de grão de feijão dentro de um saco, estão dentro deste grupo. A nossa ideia com este macro projeto é tentar introduzir ideias desses e outros problemas dentro da realidade de estudantes de segundo grau, utilizando para isso TICs: HTML5, JavaScript, Arduino, Python,  como ferramentas mediadoras na adquisição de conhecimento. -Coordenador: Evy Augusto Salcedo Torres

4.Experimentação Remota no Ensino de Física: Oportunizando atividades experimentais aos discentes.

A realização de atividades experimentais no ensino de Física proporciona ao discente uma visão fenomenológica dos conceitos estudados. O docente, por outro lado, se alicerça nas atividades experimentais para despertar a curiosidade dos discentes e, promover melhoras no processo de ensino aprendizagem. A experimentação remota aplicada nas aulas de Física, objetiva disponibilizar acesso remoto a experimentos. De forma interativa os alunos podem realizar, colher dados e discutir os resultados obtidos. Um mesmo experimento estará disponível a estudantes de todo mundo, tornando acessível e economicamente viável a realização das aulas experimentais. Deste modo, este projeto de pesquisa tem objetivo planejar e implementar experimentos de Física disponibilizados para acesso remoto. Estes experimentos estarão disponíveis no RExLAb – UFSC (Centro Araranguá). Além disso, a elaboração de material de apoio aos professores e alunos é foco deste projeto. -Coordenador: Claudio Michel Poffo.

5.Novas tecnologias e recursos no ensino de Matemática e Física