https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/174124 2026-05-01T00:34:26Z 2026-05-01T00:34:26Z Kienen, Gilson https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271943 2026-01-27T23:24:46Z 2026-01-01T00:00:00Z

Uma sequência de ensino e aprendizagem para as Leis de Kepler utilizando uma simulação computacional Kienen, Gilson Esta pesquisa propõe a utilização da simulação computacional como instrumento pedagógico para o ensino das Leis de Kepler no Ensino Médio, articulando a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel com os Três Momentos Pedagógicos (Delizoicov). O estudo objetivou desenvolver e aplicar uma sequência didática de cinco encontros, utilizando o simulador Sistema Solar Galileu, para ancorar conceitos astronômicos em conhecimentos prévios dos estudantes (princípio ausubeliano) e promover a contextualização crítica (primeiro momento), a problematicização (segundo momento) e a sistematização (terceiro momento). A metodologia, de natureza aplicada, foi implementada com três turmas do segundo ano (uma vespertina e duas noturnas), empregando como instrumentos de coleta de dados questionários diagnósticos (para identificar subsunçores ausubelianos) e de feedback, além de observação sistemática dos três momentos em ação. Os resultados demonstram que a ferramenta simulada foi decisiva para a visualização concreta de conceitos abstratos, como órbitas elípticas e variação da velocidade orbital, promovendo uma aprendizagem significativa. A análise comparativa entre as turmas revelou uma disparidade de desempenho, com a turma vespertina apresentando assimilação superior do conteúdo em relação às turmas noturnas, o que evidencia a influência de fatores extrínsecos ao método, como o cansaço e o perfil socioeducacional dos alunos. Conclui-se que a simulação computacional mostra ? se como um recurso pedagógico promissor, embora sua aplicação demande adaptações metodológicas que considerem as particularidades de cada contexto de ensino, garantindo assim que todos os alunos possam se beneficiar plenamente da intervenção.; Abstract: This research proposes the use of computer simulation as a pedagogical tool for teaching Kepler's Laws in High School, articulating David Ausubel's Theory of Meaningful Learning with the Three Pedagogical Moments (Delizoicov). The study aimed to develop and apply a five-session didactic sequence using the Galileu Solar System simulator to anchor astronomical concepts in students' prior knowledge (Ausubelian principle) and promote critical contextualization (first moment), problematization (second moment), and systematization (third moment). The applied methodology was implemented with three second-year classes (one afternoon and two evening classes), using diagnostic questionnaires (to identify Ausubelian subsumers) and feedback questionnaires as data collection instruments, in addition to systematic observation of the three moments in action. The results demonstrate that the simulation tool was decisive for the concrete visualization of abstract concepts, such as elliptical orbits and variation in orbital velocity, promoting meaningful learning. A comparative analysis between the classes revealed a performance disparity, with the afternoon class showing superior content assimilation compared to the evening classes, which highlights the influence of factors extrinsic to the method, such as fatigue and the students' socio-educational profile. It is concluded that computer simulation is a promising pedagogical resource, although its application requires methodological adaptations that consider the particularities of each teaching context, thus ensuring that all students can fully benefit from the intervention. Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Blumenau, 2026.

2026-01-01T00:00:00Z Brasil, Soeli Aparecida https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271882 2026-01-22T23:24:23Z 2025-01-01T00:00:00Z

Abordagem de experimentos híbridos com estratégia interativa Gifs: uma proposta didática para o ensino da eletricidade e do magnetismo Brasil, Soeli Aparecida Esta dissertação apresenta ?uma proposta didática que pretende contribuir com as inovações para o ensino de Eletricidade e Magnetismo no Ensino Médio?, fundamentada na integração entre tecnologias digitais e práticas experimentais. A proposta articula o uso de recursos digitais ? representados por GIFs interativos ? com experimentos práticos realizados em laboratório, favorecendo a visualização dinâmica de fenômenos físicos como campos magnéticos, indução eletromagnética e forças de interação. Os GIFs são acessados por meio de QR Codes e funcionam como disparadores para a exploração conceitual e experimental dos temas. A abordagem investigativa e colaborativa adotada busca fomentar a construção ativa do conhecimento, estimulando a reflexão, a curiosidade e o pensamento científico. O percurso metodológico fundamenta-se em uma pesquisa de abordagem qualitativa, de natureza aplicada e caráter descritivo. A sequência didática foi elaborada com base nos princípios do planejamento reverso e aplicada em uma turma do terceiro ano do Ensino Médio, utilizando como estratégia a tríade investigativa Vejo ? Penso ? Pergunto. Os resultados obtidos por meio das observações, registros, atividades e reavaliações indicam que a proposta contribuiu significativamente para a ampliação da aprendizagem conceitual dos estudantes, promovendo o letramento científico, a articulação entre teoria e prática e a participação ativa nos processos de ensino e aprendizagem. Conclui-se que a combinação entre GIFs interativos e experimentação prática mostrou-se eficaz para enfrentar as dificuldades históricas do ensino de Física, tornando o aprendizado mais visual, contextualizado e significativo.; Abstract: This dissertation presents ?a didactic proposal aimed at contributing to innovations in the teaching of electricity and magnetism in high school,? grounded in the integration of digital technologies and experimental practices. The proposal combines the use of digital resources?represented by interactive GIFs?with hands-on laboratory experiments, fostering the dynamic visualization of physical phenomena such as magnetic fields, electromagnetic induction, and interaction forces. The GIFs are accessed via QR codes and serve as triggers for the conceptual and experimental exploration of the topics. The investigative and collaborative approach adopted seeks to promote the active construction of knowledge, encouraging reflection, curiosity, and scientific thinking. The methodological pathway is based on qualitative research, with an applied and descriptive nature. The teaching sequence was designed according to the principles of backward design and implemented in a third-year high school class, using as a strategy the investigative triad See?Think?Wonder. The results, obtained through observations, records, activities, and reassessments, indicate that the proposal significantly contributed to enhancing students? conceptual learning, fostering scientific literacy, strengthening the articulation between theory and practice, and encouraging active participation in the teaching and learning processes. It is concluded that the combination of interactive GIFs and practical experimentation proved effective in addressing the historical challenges of physics teaching, making learning more visual, contextualized, and meaningful. Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Florianópolis, 2025.

2025-01-01T00:00:00Z Santos, Toni Donizete dos https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271773 2026-01-09T23:23:28Z 2025-01-01T00:00:00Z

A invisibilidade dos cientistas negros e o eletromagnetismo como base no desenvolvimento humano e social Santos, Toni Donizete dos Esta dissertação tem como objetivo contextualizar e discutir, partindo da apresentação do filme ?O menino que descobriu o vento? a invisibilidade histórica dos cientistas negros nas ciências da natureza, buscando compreender como a ausência dessas referências no currículo influencia a formação científica e social dos estudantes. A ciência que deveria ser neutra, foi construída dentro de contextos sociais excludentes, de maneira que estudantes negros não encontram representatividade no contexto do currículo escolar e nos livros didáticos, pois observa-se que materiais didáticos e currículos raramente mencionam as contribuições de cientistas negros. Assim devemos refletir sobre a importância de uma educação científica antirracista, que reconheça as contribuições de diferentes sujeitos sociais e valorize a diversidade epistêmica, compreendendo a ciência como ferramenta de emancipação social, equidade e desenvolvimento humano. Dentro deste cenário, se demonstrará a relevância do Eletromagnetismo tendo em conta que o eletromagnetismo está presente na geração e transmissão de energia, o que faz com que percebamos que a física está presente em nosso cotidiano, desnudando a ideia de que está apenas em livros teóricos e cálculos extraordinários.; Abstract: This dissertation aims to contextualize and discuss, based on the film \"The Boy Who Harnessed the Wind,\" the historical invisibility of Black scientists in the natural sciences, seeking to understand how the absence of these references in the curriculum influences the scientific and social development of students. Science, which should be neutral, was constructed within exclusionary social contexts, resulting in Black students lacking representation in school curricula and textbooks. Teaching materials and curricula rarely mention the contributions of Black scientists. Therefore, we must reflect on the importance of an anti-racist science education that recognizes the contributions of diverse social subjects and values epistemic diversity, understanding science as a tool for social emancipation, equity, and human development. Within this context, the relevance of electromagnetism will be demonstrated, considering that electromagnetism is present in the generation and transmission of energy. This allows us to realize that physics is present in our daily lives, exposing the idea that it exists only in theoretical textbooks and extraordinary calculations. Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Araranguá, 2025.

2025-01-01T00:00:00Z Mateus, Mateus Elias https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/269807 2025-11-10T13:35:04Z 2025-01-01T00:00:00Z

A corrente do controle: estudo da lei de ohm com uso de um braço robótico como plataforma de ensino-aprendizagem Mateus, Mateus Elias Nos últimos anos, tem havido crescente demanda por programas educacionais que integrem teoria e prática nas ciências, sendo a Física fundamental para o desenvolvimento de habilidades de resolução de problemas e pensamento crítico. Contudo, muitos estudantes enfrentam dificuldades em compreender conceitos teóricos e aplicá-los em situações reais. Para enfrentar esse desafio, este trabalho propõe um projeto que utiliza resistor flexível, Arduino, uma luva controladora e um protótipo de braço robótico para o ensino da Lei de Ohm a alunos do terceiro ano do ensino médio. Durante a aplicação, os estudantes realizam experimentos variados, como construir resistores de papel e grafite, verificar a linearidade proposta pela Lei de Ohm, observar o Efeito Joule, medir potenciômetros e explorar divisores de tensão, além de manipular o resistor flexível para observar como a resistência elétrica varia conforme propriedades do material, tensão aplicada e flexão. Ao conectar o resistor ao Arduino, os alunos conseguem controlar a garra do braço robótico, observando de forma prática a aplicação da Lei de Ohm. Essa abordagem experimental e interativa visa não apenas consolidar os conceitos teóricos, mas também proporcionar uma experiência de aprendizado significativa, profunda e duradoura, despertando o interesse dos estudantes pela física e estimulando a exploração de áreas como eletrônica e robótica. Em síntese, o projeto demonstra que a integração de tecnologia, experimentação e robótica, aliada a atividades práticas diversificadas, favorece a compreensão ativa dos conceitos fundamentais da Física, conectando o conteúdo escolar a contextos reais e motivadores.; Abstract: In recent years, there has been a growing demand for educational programs that integrate theory and practice in the sciences, with Physics playing a key role in the development of problem-solving skills and critical thinking. However, many students face challenges in understanding theoretical concepts and applying them in real-world contexts. To address this issue, the present study proposes an innovative project that employs a flexible resistor, Arduino, a controller glove, and a robotic arm prototype to teach Ohm’s Law to high school seniors. During the implementation, students engage in a variety of experiments, including constructing paper and graphite resistors, testing the linearity predicted by Ohm’s Law, observing the Joule effect, measuring potentiometers, and exploring voltage dividers, as well as manipulating the flexible resistor to examine how electrical resistance varies with material properties, applied voltage, and bending. By connecting the resistor to the Arduino, students can control the robotic arm’s gripper, directly observing the practical application of Ohm’s Law. This hands-on, interactive approach not only reinforces theoretical concepts but also provides a meaningful and lasting learning experience, fostering students’ interest in physics and encouraging exploration in areas such as electronics and robotics. In summary, the project demonstrates that the integration of technology, experimentation, and robotics, combined with diverse practical activities, enhances the active understanding of fundamental physics concepts, linking classroom content to realworld and motivating contexts. Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Araranguá, 2025.

2025-01-01T00:00:00Z