Projetos de Pesquisas dos Professores

1. LINHA DE PESQUISA DE FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL

1. Projeto Física no Ensino Fundamental e Médio: Uma Aprendizagem Baseada em Problemas

– Descrição: A aprendizagem baseada em problemas (ABP) é um método de aprendizagem em que o aluno se torna o agente principal do seu aprendizado. Em tal método os alunos são confrontados com problemas contextualizados e pouco estruturados e para os quais se empenham em encontrar soluções significativas. Para realizar a tarefa, os alunos precisam se organizar em grupos de trabalho, o que propicia o desenvolvimento do pensamento crítico dos alunos e a construção de soluções mais criativas e novos caminhos mais ricos. O objetivo desse trabalho é construir um protocolo e aplicar o método ABP em turmas do Ensino Fundamental e Médio e, através da aplicação de pré testes e pós testes, verificar as mudanças conceituais dos alunos.

– 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. Projeto Física no Ensino Fundamental e Médio: VEI – Veículo Elétrico Inteligente

– Descrição: Os alunos do ensino médio apresentam uma grande dificuldade em relacionar o que é visto em sala de aula com acontecimentos do dia a dia. Desta maneira, aproveitando a existência de um protótipo veicular elétrico dentro da Universidade Federal de Santa Catarina, esse projeto visa identificar e relacionar as grandezas físicas, ensinadas em sala de aula, com as variáveis existentes no veículo elétrico. O projeto tem como objetivo a produção de material didático-pedagógico, com um foco em veículos elétricos, que relacione a teoria com a prática.

– Coordenador: Éverton Fabian Jasinski.

2. Projeto 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. Projeto Entendendo o Conceito de Energia a partir ae 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. Projeto 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

 

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. Projeto: O Uso de Arduino na Implementação e Desenvolvimento de Dispositivos de Aquisição Automática de Dados como Instrumento de Medida no Laboratório de Física do Ensino Médio

– Descrição: Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica criado com o objetivo de permitir o controle de dispositivos digitais e analógicos, de baixo custo e acessível a todos. Desde seu lançamento em 2005 pelo Massio Banzi, o arduino foi pensado como uma ferramenta didática que permitia o fácil aprendizado de eletrônica e programação. De lá para acá o arduino tem se transformado em um sucesso mundial dada sua simplicidade o que tem permitido que mesmo crianças de pouca idade, utilizando o projeto http://blog.minibloq.org/, possam aprender e controlar o mais variados sensores e servo mecanismos que até pouco tempo atrás era só acessíveis a pessoas com elevado conhecimento técnico. Dessa forma o objetivo desse projeto é desenvolver experimentos de física para o ensino médio simples e de baixo custo  onde a aquisição dos dados se da através de sensores controlados pelo arduino.

– Coordenador: Fabrício Ourique

3. Projeto: 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

4.Projeto 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

5.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.
-Participante: Juarez Bento da Silva.

6.Jogos Didáticos para o Ensino de Ciências

O ensino de ciências frequentemente é caracterizado como abstrato e fora da realidade pelos alunos, sendo que as tradicionais estratégias de ensino negligenciam inadequadamente uma preparação especial para o ensino, julgando que o processo de ensino-aprendizagem se reduz à simples transmissão e recepção de conhecimentos já elaborados. Atualmente, existem várias propostas pedagógicas de novas metodologias para um ensino mais dinâmico que possibilite ao estudante ser sujeito do processo educativo e assim desenvolver uma aprendizagem mais significativa. Nesse contexto, inserem-se as atividades lúdicas, como por exemplo, o uso de jogos didáticos para tornar o aprendizado mais motivador e relevante para o aluno. Nos Parâmetros Nacionais Curriculares, os jogos são apontados como uma alternativa interessante para a prática pedagógica, agindo como um recurso didático e favorecendo o processo de desenvolvimento, de ensino e de aprendizagem dos alunos, despertando a espontaneidade e criatividade dos alunos, além de apresentar uma ferramenta viável para a abordagem do conteúdo escolar. Os professores podem utilizar jogos didáticos como auxiliar na construção do conhecimento, em qualquer área de ensino, tal como física, biologia e química. Portanto o projeto pretende avaliar o uso de jogos didáticos no ensino de ciências, valorizando a necessidade de inovação nos processos de ensino e aprendizagem. Além da criação de materiais didático-pedagógicos e divulgação de práticas educativas diferenciadas, propondo a construção de novos jogos em tópicos que os alunos mais apresentam dificuldade de aprendizagem dentro dos conteúdos curriculares de Ciências.

-Coordenador: Eduardo Zapp

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

Este projeto busca promover o desenvolvimento e integração de novas tecnologias e recursos didáticos à prática de ensino e aprendizagem de Matemática e Física. O resultado esperado é um banco de recursos didáticos eficientes de livre acesso, acompanhados de guias metodológicos de boas práticas para facilitar e estimular suas implantações, com análise do impacto no processo de ensino e aprendizagem. Dentre as áreas tecnológicas base para o desenvolvimento estão a eletrônica e óptica, para o desenvolvimento de módulos que contenham experimentos físicos; assim como a ciência da computação, para o desenvolvimento de softwares e jogos didáticos para computadores e dispositivos móveis.
-Coordenador: Marcelo Zannin da Rosa